胎児用聴覚刺激装置
【課題】胎児に聴覚刺激を与えることで、聴覚診断や胎教などの目的を達成できるようにする。
【解決手段】音声信号発生器５より発生させた音声信号を変換器４により可聴周波数より高い電気信号に変換しトランスデューサ３により電気信号を超音波信号に変換し、母体１中の胎児２に照射する。胎児２は感覚器（図示なし）により超音波信号を直接音声信号として認識するため、母体１内の音響的減衰の影響を受けずして、胎児に高い再現性を持つ聴覚刺激を与えることができる。
【解決手段】音声信号発生器５より発生させた音声信号を変換器４により可聴周波数より高い電気信号に変換しトランスデューサ３により電気信号を超音波信号に変換し、母体１中の胎児２に照射する。胎児２は感覚器（図示なし）により超音波信号を直接音声信号として認識するため、母体１内の音響的減衰の影響を受けずして、胎児に高い再現性を持つ聴覚刺激を与えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、母体の体外より超音波により母体内の胎児に聴覚刺激を与える装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
出生前の胎児における障害について様々な診断方法が考案されている。超音波診断装置を用いた体格や組織形状、あるいは心拍や血流の診断は最もよく行なわれる検査の１つである。
【０００３】
胎児の聴覚については、遺伝性の聴覚障害については遺伝子を検査することで、その一部が検査できることが知られている。
【０００４】
新生児における聴覚診断は、例えば特許文献１にあるように聴覚刺激を与え、脳波を観察することで行なうが、胎児の場合は母体内にあり、また、羊水の中にある状態であるから、母体の外部から音声を伝えることは難しく、母体の外から伝達できるのはごく低い周波数の音のみにかぎられてしまう。
【特許文献１】特表２００４−５３８０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
遺伝子による胎児の聴覚検査は、遺伝性の疾患の一部のみにおいてしか有効でなく、また、組織の採取といった侵襲性のある検査であることが問題であった。
【０００６】
また、胎児への音声伝達の目的として、検査以外に、胎教という手段から考えられるように、母親の声を伝える、音楽を聴かせるといった行為を行なうことで、心理的な効果をあげることも考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、音声帯域の信号を変調し、高い周波数にシフトさせ、超音波として母体を経由して胎児に伝えることで目的を達成するものである。
【０００８】
請求項１の発明においては、電気信号に変換された音声を発生する音声信号発生器と、音声信号発生器の出力を可聴周波数帯域以上の周波数帯域に変換する変換器と、変換器の出力を超音波信号に変換する振動子により、母体外部から胎児に超音波を照射することで胎児に聴覚刺激を与える聴覚刺激装置を実現するものである。
【０００９】
請求項２の発明においては、超音波断層像を得る機能を有し、超音波断層像によるガイドをもとに、胎児に聴覚刺激を与える請求項１の聴覚刺激装置を実現するものである。
【００１０】
請求項３の発明においては、胎児の血流情報を抽出する機能を有する請求項２記載の聴覚刺激装置を実現することで、胎児の聴覚刺激に対する反応を見ることを可能にするものである。
【００１１】
請求項４の発明においては、音声を入力する音声入力装置を有し、入力された音声を超音波信号に変換して胎児に照射する請求項１記載の聴覚刺激装置を実現することができ、胎児に任意の音声を聴かせることが可能となる。
【００１２】
請求項５の発明においては入力音声信号に音楽を用いる請求項１記載の聴覚刺激装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の超音波診断装置によれば、広帯域の音声信号を胎児に聴覚刺激として与えることが可能となり、聴覚のチェックなど聴覚刺激に関する様々な用途に応えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施について、図１を用いて説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１に本実施の形態の聴覚刺激装置の概略ブロック図を示す。母体１の中の胎児２があり、母体１の表面にトランスデューサ３が接触している。トランスデューサ３は変換器４により駆動される。変換器４は音声信号発生器５から得た音声信号を超音波帯域に変換するものである。全体の制御は制御器６で行なわれる。
【００１６】
超音波を用い聴覚刺激を与える方法については、たとえば特許文献１に詳しく記述されている。
【００１７】
この方法は音声を可聴周波数以上の帯域、具体的には２０ｋＨｚ以上の数十ｋＨｚの帯域の超音波に変換し、直接、人間の感覚器に伝達することで聴覚刺激を起こすものである。特表平６−５０３９３４号公報ではこれを補聴器として用いているが、本特許においては、胎児への聴覚刺激手段として用いる。
【００１８】
本手法を用いることで、胎児に対し可聴周波数による音声伝達を行なうことなく、聴覚を刺激することが可能であり、可聴周波数による母体を通した信号伝達に比較して明瞭な音声を胎児に伝達することが可能となる。
【００１９】
（実施の形態２）
図２に本実施の形態の概略ブロック図を示す。本実施の形態においては超音波診断装置を含む聴覚刺激装置という構成をなしている。
【００２０】
図２の探触子７、送受信器８、信号処理部９、表示部１０において２次元画像を得る超音波診断装置の構成をなしている。超音波診断装置についてはよく知られた技術であるからここでは説明を省略する。
【００２１】
本実施の形態では、超音波画像を用いて、聴覚刺激用の超音波ビームの方向をガイドするものである。
【００２２】
トランスデューサ３と探触子７は相互の位置関係が明確にされており、トランスデューサ３に探触子７により送受信された超音波信号をもとに構成された超音波画像の中にたとえばマーカーラインのようなものが表示され、聴覚刺激のための超音波ビームがどの方向に向いて射出されているかが明確にわかるようにされている。
【００２３】
操作者はこのガイド画像をみながら胎児の頭部に向けて聴覚刺激のための超音波ビームが照射されるようにする。
【００２４】
このようにして、聴覚刺激用の超音波ビームを胎児に届かせることができる。
【００２５】
（実施の形態３）
図３に本実施の形態の概略ブロック図を示す。本実施の形態においては超音波診断装置部分に血流情報を抽出する機能１１が備えられている。
【００２６】
第２の実施の形態と同様、超音波画像をもとに胎児に聴覚刺激用の超音波ビームを照射する。一方、胎児の心臓もしくは動脈から血流情報抽出機能１１により血流情報を検出する。
【００２７】
聴覚刺激の前後において血流情報、たとえば心拍数を比較し、聴覚刺激後に心拍数が増加していれば、胎児が聴覚刺激に反応した、つまり、聴覚が働いていると判断することができる。
【００２８】
このようにして、本実施の形態においては、胎児に聴覚刺激を与え、反応を調べることができる。
【００２９】
（実施の形態４）
図４に本実施の形態の概略ブロック図を示す。本実施の形態においては、音声入力手段としてマイクロホン１３とマイクロホン１３のための増幅器１２が付加されている。
【００３０】
母体内の胎児に対し語りかけるという「胎教」は広く行なわれている。しかしながら従来の胎教において母体の声を肉声に近い形で胎児に届けることができなかった。
【００３１】
本実施の形態では、超音波画像をもとに聴覚刺激の超音波ビームを胎児に向け、マイクロホン１３により母体が胎児に直接語りかけることが可能となる。
【００３２】
（実施の形態５）
図５に本実施の形態の概略ブロック図を示す。本実施の形態においては、音声入力手段として、音楽再生手段１４が設けられている。
【００３３】
胎教が広く行なわれていることは実施の形態４に述べたとおりであるが、胎教の１手法として、音楽を胎児に聴かせることも広く行なわれている。
【００３４】
しかしながら、従来の胎教においては、再現性のよい音楽を胎児に届けることができなかった。
【００３５】
本実施の形態では、超音波画像をもとに聴覚刺激の超音波ビームを胎児に向け、音楽を送出することで胎児に直接音楽を聴かせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は上記実施の形態より明らかなように、音声信号を超音波帯域に変換し、母体内の胎児に向けて送出することで、胎児の聴覚を刺激し、聴力の有無や、胎教などの用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態における聴覚刺激装置の概略ブロック図
【図２】本発明の第２の実施の形態における聴覚刺激装置の概略ブロック図
【図３】本発明の第３の実施の形態における聴覚刺激装置の概略ブロック図
【図４】本発明の第４の実施の形態における聴覚刺激装置の概略ブロック図
【図５】本発明の第５の実施の形態における聴覚刺激装置の概略ブロック図
【符号の説明】
【００３８】
１ 母体
２ 胎児
３ トランスデューサ
４ 変換器
５ 音声信号発生器
６ 制御器
７ 探触子
８ 送受信器
９ 信号発生器
１０ 表示器
１１ 血流情報抽出部
１２ 増幅器
１３ マイクロホン
１４ 音楽再生手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、母体の体外より超音波により母体内の胎児に聴覚刺激を与える装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
出生前の胎児における障害について様々な診断方法が考案されている。超音波診断装置を用いた体格や組織形状、あるいは心拍や血流の診断は最もよく行なわれる検査の１つである。
【０００３】
胎児の聴覚については、遺伝性の聴覚障害については遺伝子を検査することで、その一部が検査できることが知られている。
【０００４】
新生児における聴覚診断は、例えば特許文献１にあるように聴覚刺激を与え、脳波を観察することで行なうが、胎児の場合は母体内にあり、また、羊水の中にある状態であるから、母体の外部から音声を伝えることは難しく、母体の外から伝達できるのはごく低い周波数の音のみにかぎられてしまう。
【特許文献１】特表２００４−５３８０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
遺伝子による胎児の聴覚検査は、遺伝性の疾患の一部のみにおいてしか有効でなく、また、組織の採取といった侵襲性のある検査であることが問題であった。
【０００６】
また、胎児への音声伝達の目的として、検査以外に、胎教という手段から考えられるように、母親の声を伝える、音楽を聴かせるといった行為を行なうことで、心理的な効果をあげることも考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、音声帯域の信号を変調し、高い周波数にシフトさせ、超音波として母体を経由して胎児に伝えることで目的を達成するものである。
【０００８】
請求項１の発明においては、電気信号に変換された音声を発生する音声信号発生器と、音声信号発生器の出力を可聴周波数帯域以上の周波数帯域に変換する変換器と、変換器の出力を超音波信号に変換する振動子により、母体外部から胎児に超音波を照射することで胎児に聴覚刺激を与える聴覚刺激装置を実現するものである。
【０００９】
請求項２の発明においては、超音波断層像を得る機能を有し、超音波断層像によるガイドをもとに、胎児に聴覚刺激を与える請求項１の聴覚刺激装置を実現するものである。
【００１０】
請求項３の発明においては、胎児の血流情報を抽出する機能を有する請求項２記載の聴覚刺激装置を実現することで、胎児の聴覚刺激に対する反応を見ることを可能にするものである。
【００１１】
請求項４の発明においては、音声を入力する音声入力装置を有し、入力された音声を超音波信号に変換して胎児に照射する請求項１記載の聴覚刺激装置を実現することができ、胎児に任意の音声を聴かせることが可能となる。
【００１２】
請求項５の発明においては入力音声信号に音楽を用いる請求項１記載の聴覚刺激装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の超音波診断装置によれば、広帯域の音声信号を胎児に聴覚刺激として与えることが可能となり、聴覚のチェックなど聴覚刺激に関する様々な用途に応えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施について、図１を用いて説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１に本実施の形態の聴覚刺激装置の概略ブロック図を示す。母体１の中の胎児２があり、母体１の表面にトランスデューサ３が接触している。トランスデューサ３は変換器４により駆動される。変換器４は音声信号発生器５から得た音声信号を超音波帯域に変換するものである。全体の制御は制御器６で行なわれる。
【００１６】
超音波を用い聴覚刺激を与える方法については、たとえば特許文献１に詳しく記述されている。
【００１７】
この方法は音声を可聴周波数以上の帯域、具体的には２０ｋＨｚ以上の数十ｋＨｚの帯域の超音波に変換し、直接、人間の感覚器に伝達することで聴覚刺激を起こすものである。特表平６−５０３９３４号公報ではこれを補聴器として用いているが、本特許においては、胎児への聴覚刺激手段として用いる。
【００１８】
本手法を用いることで、胎児に対し可聴周波数による音声伝達を行なうことなく、聴覚を刺激することが可能であり、可聴周波数による母体を通した信号伝達に比較して明瞭な音声を胎児に伝達することが可能となる。
【００１９】
（実施の形態２）
図２に本実施の形態の概略ブロック図を示す。本実施の形態においては超音波診断装置を含む聴覚刺激装置という構成をなしている。
【００２０】
図２の探触子７、送受信器８、信号処理部９、表示部１０において２次元画像を得る超音波診断装置の構成をなしている。超音波診断装置についてはよく知られた技術であるからここでは説明を省略する。
【００２１】
本実施の形態では、超音波画像を用いて、聴覚刺激用の超音波ビームの方向をガイドするものである。
【００２２】
トランスデューサ３と探触子７は相互の位置関係が明確にされており、トランスデューサ３に探触子７により送受信された超音波信号をもとに構成された超音波画像の中にたとえばマーカーラインのようなものが表示され、聴覚刺激のための超音波ビームがどの方向に向いて射出されているかが明確にわかるようにされている。
【００２３】
操作者はこのガイド画像をみながら胎児の頭部に向けて聴覚刺激のための超音波ビームが照射されるようにする。
【００２４】
このようにして、聴覚刺激用の超音波ビームを胎児に届かせることができる。
【００２５】
（実施の形態３）
図３に本実施の形態の概略ブロック図を示す。本実施の形態においては超音波診断装置部分に血流情報を抽出する機能１１が備えられている。
【００２６】
第２の実施の形態と同様、超音波画像をもとに胎児に聴覚刺激用の超音波ビームを照射する。一方、胎児の心臓もしくは動脈から血流情報抽出機能１１により血流情報を検出する。
【００２７】
聴覚刺激の前後において血流情報、たとえば心拍数を比較し、聴覚刺激後に心拍数が増加していれば、胎児が聴覚刺激に反応した、つまり、聴覚が働いていると判断することができる。
【００２８】
このようにして、本実施の形態においては、胎児に聴覚刺激を与え、反応を調べることができる。
【００２９】
（実施の形態４）
図４に本実施の形態の概略ブロック図を示す。本実施の形態においては、音声入力手段としてマイクロホン１３とマイクロホン１３のための増幅器１２が付加されている。
【００３０】
母体内の胎児に対し語りかけるという「胎教」は広く行なわれている。しかしながら従来の胎教において母体の声を肉声に近い形で胎児に届けることができなかった。
【００３１】
本実施の形態では、超音波画像をもとに聴覚刺激の超音波ビームを胎児に向け、マイクロホン１３により母体が胎児に直接語りかけることが可能となる。
【００３２】
（実施の形態５）
図５に本実施の形態の概略ブロック図を示す。本実施の形態においては、音声入力手段として、音楽再生手段１４が設けられている。
【００３３】
胎教が広く行なわれていることは実施の形態４に述べたとおりであるが、胎教の１手法として、音楽を胎児に聴かせることも広く行なわれている。
【００３４】
しかしながら、従来の胎教においては、再現性のよい音楽を胎児に届けることができなかった。
【００３５】
本実施の形態では、超音波画像をもとに聴覚刺激の超音波ビームを胎児に向け、音楽を送出することで胎児に直接音楽を聴かせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は上記実施の形態より明らかなように、音声信号を超音波帯域に変換し、母体内の胎児に向けて送出することで、胎児の聴覚を刺激し、聴力の有無や、胎教などの用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態における聴覚刺激装置の概略ブロック図
【図２】本発明の第２の実施の形態における聴覚刺激装置の概略ブロック図
【図３】本発明の第３の実施の形態における聴覚刺激装置の概略ブロック図
【図４】本発明の第４の実施の形態における聴覚刺激装置の概略ブロック図
【図５】本発明の第５の実施の形態における聴覚刺激装置の概略ブロック図
【符号の説明】
【００３８】
１ 母体
２ 胎児
３ トランスデューサ
４ 変換器
５ 音声信号発生器
６ 制御器
７ 探触子
８ 送受信器
９ 信号発生器
１０ 表示器
１１ 血流情報抽出部
１２ 増幅器
１３ マイクロホン
１４ 音楽再生手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号に変換された音声を発生する音声信号発生器と、音声信号発生器の出力を可聴周波数帯域以上の周波数帯域に変換する変換器と、変換器の出力を超音波信号に変換する振動子から構成され、母体外部から胎児に超音波を照射することで胎児に聴覚刺激を与えることを特徴とする聴覚刺激装置。
【請求項２】
超音波断層像を得る機能を有し、超音波断層像によるガイドをもとに、胎児に聴覚刺激を与えることを特徴とする請求項１の聴覚刺激装置。
【請求項３】
胎児の血流情報を抽出する機能を有することを特徴とする、請求項２記載の聴覚刺激装置。
【請求項４】
音声を入力する音声入力装置を有し、入力された音声を超音波信号に変換して胎児に照射することを特徴とする請求項１記載の聴覚刺激装置。
【請求項５】
入力音声信号に音楽を用いることを特徴とする請求項１記載の聴覚刺激装置。
【請求項１】
電気信号に変換された音声を発生する音声信号発生器と、音声信号発生器の出力を可聴周波数帯域以上の周波数帯域に変換する変換器と、変換器の出力を超音波信号に変換する振動子から構成され、母体外部から胎児に超音波を照射することで胎児に聴覚刺激を与えることを特徴とする聴覚刺激装置。
【請求項２】
超音波断層像を得る機能を有し、超音波断層像によるガイドをもとに、胎児に聴覚刺激を与えることを特徴とする請求項１の聴覚刺激装置。
【請求項３】
胎児の血流情報を抽出する機能を有することを特徴とする、請求項２記載の聴覚刺激装置。
【請求項４】
音声を入力する音声入力装置を有し、入力された音声を超音波信号に変換して胎児に照射することを特徴とする請求項１記載の聴覚刺激装置。
【請求項５】
入力音声信号に音楽を用いることを特徴とする請求項１記載の聴覚刺激装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２９６０５３（Ｐ２００７−２９６０５３Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２５５３８（Ｐ２００６−１２５５３８）
【出願日】平成１８年４月２８日（２００６．４．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２８日（２００６．４．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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