Digital computer analysis of fetal heart-rate data

Abstract

A review is presented of the techniques and instrumentation developed for isolating and detecting the fetal heart sound and for extracting and recording the fetal heart rate in a form suitable for subsequent analysis by means of a digital computer. In typical experiments some form of stress is applied to the mother and the latency and magnitude of the relative changes in rate dynamics as they appear, first in the mother, and then in the fetus are recorded for future analysis. Two forms of stress have been tested: one is produced by cigarette smoking; the other by the intravenous injection of atropine. The forms of analysis thus far used have included calculation of running arithmetic means and the normalized auto-correlation and cross-correlation functions. Sample results are presented.

Résumé

On donne une revue d'ensemble des méthodes et appareils permettant d'isoler et d'observer les bruits de coeurs foetaux, et de les extraire et enregistrer d'une façon telle qu'on puisse les analyser ensuite à l'aide d'une calculatrice. On a soumis des femmes enceintes à certaines charges, et on a enregistré ensuite la latence et l'envergure des changements relatifs intervenus dans la dynamique des fréquences, changements qui se produisent d'abord chez la femme, quis chez le foetus. Cet enregistrement servira à une analyse ultérieure. On a utilisé deux sortes de charges, à savoir: 1° les femmes ont fumé des cigarettes, 2° on leur a administré une injection d'atropine. Les méthodes d'analyse utilisées jusqu'ici comprennent le calcul de la moyenne arithmétique courante, et la détermination des fonctions normalisées d'autocorrelation et de correlation transversale. On présente les résultats obtenus sur des échantillons.

Zusammenfassung

Es wird ein Überblick über die Methoden und Apparaturen gegeben, welche die fötalen Herztöne in einer solchen Form zu isolieren und beobachten, und die fötale Herzfrequenz in einer solchen Weise aufzunehmen und zu registrieren ermöglichen, dass sie anschliessend mittels einer datenverarbeitenden Maschine ausgewertet werden können. In typischen Versuchen wurden Schwangere einer gewissen Belastung unterzogen, und anschliessend Latenz und Größe der relativen Veränderungen in der Frequenzdynamik, wie sie zuerst bei der Schwangeren und dann bei den Föten auftreten, für eine spätere Auswertung registriert. Es wurde dabei mit 2 Arten von Belastung gearbeitet: die eine bestand im Rauchen von Zigaretten, die andere in einer intravenösen Atropin-Injektion. Die bisherigen Auswertungsmethoden umfassen die Berechnung des laufenden arithmetischen Mittels und die Bestimmung der normalisierten Auto-und Kreuz-Korrelations-Funktion. Es werden Ergebnisse von Proben vorgelegt.

Резюме

Дается обзор методов и аппаратуры, с помощью которых биение сердца плода может изолироваться и наблюдаться в такой форме, и частота сердца плода может восприниматься и регистрироватяся таким образом, что эти данные в заключение могут оцениваться вычислительной машиной. В ходе типичных опытов беременние подвергались известной нагрузке, после чего скорость и величина относительных изменений частотной динамики, которые проявлялись сначала у матери а затем и у плода, регистрировались для последующей оценки. При этом применялись 2 вида нагрузки: одна состояла из курения сигарет, другая—в интравенозном впрыскиваии атропина. Применяющиеся в настоящее время методы оценки измерительных результатов охватывают вычисление текущего среднего арифметического и определение нормализированной авто- и перекрестнокорреляционной функции. Предоставляются результаты этих опытов.