木村 芳孝 |
Title | 名誉教授,医師,医学博士 |
Institution | 東北大学 |
Department | 医学部/医学系研究科 |
Adress | 東北大学病院 |
青葉区星陵町1-1 |
胎児心電図の研究
1. 背景:胎児心電図を母体腹壁から計測することの難しさ
胎児の元気な状態を計測する理想的な方法は心電図をとることです。 また、妊娠経過を追い胎児の状態を調べることは大変重要なことです。 妊娠中は、お母さんのお腹の上に電極をはって胎児の心電図を計測できること(腹壁誘導胎児心電図)が望ましいのですが、ほんの数年前までは、腹壁誘導胎児心電図は実現不可能だと考えられていました。
お母さんのお腹の中の赤ちゃん(胎児)の心電図(5μVから20μV)は、お母さんの心電図(約1000μV)の200分の1から大きくて50分の1です。 お母さんのお腹の筋電図が30μVから100μV程度で、通常の電源から出るハムノイズが約20から50μV程度ですから、通常の装置で胎児心電図をとることは、原理上不可能です。
2. 研究紹介:新しい計測理論と計測装置の開発
われわれはノイズにうずもれた信号を抽出する新しい情報理論を作りました。 これは情報の持つ確率的な構造の違いにより信号を分ける新しい手法(独立成分分析法)を改良したものです。 このことにより従来の独立成分分析法の欠点であった解析の不安定性を取り除き高ノイズ下での安定した計測を可能にしました。 また、従来の生体アンプや電極は体表の数μVの電位計測には対応していませんでした。 新しい計測原理に基づき生体アンプの特性を決定し、また、それ自体でフィルタリング機能をもつ特殊電極を開発しました。
3. 今後の展望
現在、母体の体同時にも計測可能になるよう、母体の状態を自らが判断してフィルタリング機能を変えるインテリジェント電極の作成を計画しています。 これによって、日常生活の中や、車の運転時などの胎児の状態把握に使かえ分娩前の在宅モニタリングや通院中の車中モニタリングが可能になる(ユビキタス胎児母体モニタリングシステム開発)と考えています。 また、以前から行っていた胎児心拍変動の研究を飛躍的に発展させるための長時間モニタリングの研究(無拘束胎児母体モニタリングシステム開発)も進めています。 また、世界で初めてマウス胎仔心電図を用いた子宮内での状態計測に成功し、この応用として胎児低酸素時などの遺伝子ネットワークの変化と心拍数変化の関係を研究しています。
【 主な共同研究 】
【 胎児心電図研究の国際展開 】