JP2002045361A - 生体血管組織の縦弾性係数計測装置 - Google Patents
生体血管組織の縦弾性係数計測装置Info
- Publication number
- JP2002045361A JP2002045361A JP2000232541A JP2000232541A JP2002045361A JP 2002045361 A JP2002045361 A JP 2002045361A JP 2000232541 A JP2000232541 A JP 2000232541A JP 2000232541 A JP2000232541 A JP 2000232541A JP 2002045361 A JP2002045361 A JP 2002045361A
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- Japan
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- measuring
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 動物（主にヒト）の動脈の直径変化から機械
的性質の一つである縦弾性係数を計測することができる
装置を提供する。 【解決手段】 ヒトを含む動物の動脈の動きを超音波画
像として記録し、血圧変化と血管直径の変化を計測して
力学的支配式に代入することにより縦弾性係数（ヤング
率）を算出することにより、動脈の変形抵抗を容易に把
握することができる計測装置に関する。本装置は、動脈
の超音波画像を取り込む時の難しさを簡易にしたもの
で、血管画像を特定の位置（水平直線、あるいは放射状
線）におき、次に計測を希望する領域（四角印）になる
ようにして、画像を数秒間（血管の拡大・収縮数サイク
ル相当）記録し、これらから簡単にヤング率が計測表示
される。また、血管の機械的性質はは時間的に劣化して
いくので、中期あるいは長期的に計測を継続することが
重要であるので、被測定者の過去の計測データが長期に
わたり記録され、かつ何時でもそのデータを取り出すこ
とができる計測装置である。
的性質の一つである縦弾性係数を計測することができる
装置を提供する。 【解決手段】 ヒトを含む動物の動脈の動きを超音波画
像として記録し、血圧変化と血管直径の変化を計測して
力学的支配式に代入することにより縦弾性係数（ヤング
率）を算出することにより、動脈の変形抵抗を容易に把
握することができる計測装置に関する。本装置は、動脈
の超音波画像を取り込む時の難しさを簡易にしたもの
で、血管画像を特定の位置（水平直線、あるいは放射状
線）におき、次に計測を希望する領域（四角印）になる
ようにして、画像を数秒間（血管の拡大・収縮数サイク
ル相当）記録し、これらから簡単にヤング率が計測表示
される。また、血管の機械的性質はは時間的に劣化して
いくので、中期あるいは長期的に計測を継続することが
重要であるので、被測定者の過去の計測データが長期に
わたり記録され、かつ何時でもそのデータを取り出すこ
とができる計測装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波を利用して
動物の動脈血管に関し、内圧をうける時の生体血管の変
形抵抗を容易に把握する事ができる血管の縦弾性係数
（ヤング率）計測装置に関するものである。
動物の動脈血管に関し、内圧をうける時の生体血管の変
形抵抗を容易に把握する事ができる血管の縦弾性係数
（ヤング率）計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、動脈硬化による疾患での死亡率は
全体の約１／５を占めていると言われている。動脈硬化
は血管の機械的性質の低下により硬くなることから血管
内壁が傷つき易くなり、結果として脳梗塞や心筋梗塞を
もたらすこととなる。
全体の約１／５を占めていると言われている。動脈硬化
は血管の機械的性質の低下により硬くなることから血管
内壁が傷つき易くなり、結果として脳梗塞や心筋梗塞を
もたらすこととなる。
【０００３】動脈硬化は自覚症状があまりなく、無意識
のうちに進行することが知られている。従って、早期の
段階から簡易且つ正確な診断できれば脳梗塞や心筋梗塞
の発生を予防することが可能となり、死亡率の低下にも
つながる。
のうちに進行することが知られている。従って、早期の
段階から簡易且つ正確な診断できれば脳梗塞や心筋梗塞
の発生を予防することが可能となり、死亡率の低下にも
つながる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】循環器系の専門家によ
り、動脈の可視化像を計測する事によって、動脈の変形
抵抗を求める方法は実験研究的になされてきたが、約１
秒間で１回最大最小径を示す動脈の動的変形挙動を求め
るのはきわめて困難であり、直径変化の計測精度に問題
があった。
り、動脈の可視化像を計測する事によって、動脈の変形
抵抗を求める方法は実験研究的になされてきたが、約１
秒間で１回最大最小径を示す動脈の動的変形挙動を求め
るのはきわめて困難であり、直径変化の計測精度に問題
があった。
【０００５】本発明は、主にヒトの循環系動脈の動的変
形挙動を７．５〜１０ＭＨｚ程度の超音波を使ってデジ
タル画像面上に可視化し、その画像から計測できる血管
直径の時間変化と、同時に圧力（血圧）を計測して算出
する装置であって、可視化像の計測すべく直径部分を特
定の枠で示す領域内に画像として取込む事を特徴とし、
これより血管直径の時間変化を計測し、最高血圧および
最低血圧の値から縦弾性係数を算出することができる装
置とする。
形挙動を７．５〜１０ＭＨｚ程度の超音波を使ってデジ
タル画像面上に可視化し、その画像から計測できる血管
直径の時間変化と、同時に圧力（血圧）を計測して算出
する装置であって、可視化像の計測すべく直径部分を特
定の枠で示す領域内に画像として取込む事を特徴とし、
これより血管直径の時間変化を計測し、最高血圧および
最低血圧の値から縦弾性係数を算出することができる装
置とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の装置は、血管の超音波画像をデジタル画面状
に表示し、可視化された血管の縦断面または横断面に応
じ、基準表示（直線７か放射状線９）に合わせ、また動
脈の時間変化を取り込むべき領域８を、カーソルを動か
すようにして移動させて（図２（ａ）〜（ｅ））、ねら
いを定め、数秒間血管の動きをデジタル画像として取込
み、これらから図４（ｂ）のようにグラフ化する。ま
た、同時に計測された血圧の値と第１式から求めること
により縦弾性係数を算出する方法の計測装置とした。 Ｅｐ＝｛（Ｐｈ−Ｐｌ）／（Ｄｈ−Ｄｌ）}・Ｄｌ （1） ここで、Ｅｐは縦弾性係数、Ｐｈは最高血圧、Ｐｌは最
低血圧、Ｄｈは最高血圧時の血管径、Ｄｌは最低血圧時
の血管径である。尚、縦弾性係数を算出する方法は研究
者により色々な式が提案されているが、特許請求項の方
法により求められたデータがあれば、いずれの式にも適
用できる。ここでは、一例として第１式を示した。血管
組織の縦弾性係数を含む機械的性質は温度に依存するの
で、上記の方法により縦弾性係数を計測した時の体温を
探触子に付けられた体温計（図３）で測定することによ
り計測される。
に本発明の装置は、血管の超音波画像をデジタル画面状
に表示し、可視化された血管の縦断面または横断面に応
じ、基準表示（直線７か放射状線９）に合わせ、また動
脈の時間変化を取り込むべき領域８を、カーソルを動か
すようにして移動させて（図２（ａ）〜（ｅ））、ねら
いを定め、数秒間血管の動きをデジタル画像として取込
み、これらから図４（ｂ）のようにグラフ化する。ま
た、同時に計測された血圧の値と第１式から求めること
により縦弾性係数を算出する方法の計測装置とした。 Ｅｐ＝｛（Ｐｈ−Ｐｌ）／（Ｄｈ−Ｄｌ）}・Ｄｌ （1） ここで、Ｅｐは縦弾性係数、Ｐｈは最高血圧、Ｐｌは最
低血圧、Ｄｈは最高血圧時の血管径、Ｄｌは最低血圧時
の血管径である。尚、縦弾性係数を算出する方法は研究
者により色々な式が提案されているが、特許請求項の方
法により求められたデータがあれば、いずれの式にも適
用できる。ここでは、一例として第１式を示した。血管
組織の縦弾性係数を含む機械的性質は温度に依存するの
で、上記の方法により縦弾性係数を計測した時の体温を
探触子に付けられた体温計（図３）で測定することによ
り計測される。
【０００７】縦弾性係数計測において、血管の横断面あ
るいは縦断面画像かにより、計測する領域を第３者であ
る計測者または被計測者自身が選択し、選択した画像が
表示され（図４（ａ））、また計測中の時間的進行状況
を知ることができ（図５）、計測された結果（縦弾性係
数、血圧、血管サイズ、体温）が表示できる（図６）。
るいは縦断面画像かにより、計測する領域を第３者であ
る計測者または被計測者自身が選択し、選択した画像が
表示され（図４（ａ））、また計測中の時間的進行状況
を知ることができ（図５）、計測された結果（縦弾性係
数、血圧、血管サイズ、体温）が表示できる（図６）。
【０００８】一方、被計測者によっては、縦断面と横断
面血管画像に明瞭性に相違がある事が予想されるので、
画像がより明瞭な方向のから画像を取込み計測すればよ
い、また、両方の画像を用いても計測はできる。これら
はいずれも被測定者の判断により選択が可能である。
面血管画像に明瞭性に相違がある事が予想されるので、
画像がより明瞭な方向のから画像を取込み計測すればよ
い、また、両方の画像を用いても計測はできる。これら
はいずれも被測定者の判断により選択が可能である。
【０００９】私達の血管の機械的性質は時間的に劣化し
ていくので、中期あるいは長期的に計測を継続すること
が重要である。したがって、計測データを長期にわたり
記憶され、個人データが表示できるようにしている。
ていくので、中期あるいは長期的に計測を継続すること
が重要である。したがって、計測データを長期にわたり
記憶され、個人データが表示できるようにしている。
【００１０】そこで、本発明では、動脈硬化を超音波に
よって計測し、独自のデータ解析手法によって、定量的
に動脈硬化の評価を行なえる装置とした。また、該装置
は携帯性のある小型なものとし、且つ経済性の優れたも
のとした。
よって計測し、独自のデータ解析手法によって、定量的
に動脈硬化の評価を行なえる装置とした。また、該装置
は携帯性のある小型なものとし、且つ経済性の優れたも
のとした。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の装置とその実施例を示したも
のである。比較的サイズの大きい血管２（ここでは総頚
動脈を示す）は、超音波探触子１を体表面に当てる方向
によって、２種類の画像（縦断面３または横断面６）を
得ることができる。この表示された画像について、直線
７に縦断面３の像の血管内壁が合うように前記超音波探
触子１を動かして位置決めをする（図２）。その後、計
測したい領域８を移動させ血管像における直径が含まれ
るようにする（一般に血管サイズとして、表示されてい
る四角の領域８に入るので移動の必要はない）。このよ
うにして位置決めがなされ、画像取込みボタン１４など
を押す事により数秒間記録され、図４（ａ）のような時
間変化の血管直径変化像を得る。さらに、これらの画像
から直径変化〜時間変化関係のグラフ図４（ｂ）を得る
事ができる。これらの数値と、第１式から縦弾性係数が
算出できる（例えば、このデータの場合は０．０４８７
ＭＰａ）。このように、測定者あるいは被測定者が画像
を見ながら簡単に計測、また、図５のように計測中の時
間的進行状況を知ることができ、計測結果も図６のよう
に表示されるようになっている。さらに、過去のデータ
も記憶部から出力させ表示することができるようになっ
ている。
のである。比較的サイズの大きい血管２（ここでは総頚
動脈を示す）は、超音波探触子１を体表面に当てる方向
によって、２種類の画像（縦断面３または横断面６）を
得ることができる。この表示された画像について、直線
７に縦断面３の像の血管内壁が合うように前記超音波探
触子１を動かして位置決めをする（図２）。その後、計
測したい領域８を移動させ血管像における直径が含まれ
るようにする（一般に血管サイズとして、表示されてい
る四角の領域８に入るので移動の必要はない）。このよ
うにして位置決めがなされ、画像取込みボタン１４など
を押す事により数秒間記録され、図４（ａ）のような時
間変化の血管直径変化像を得る。さらに、これらの画像
から直径変化〜時間変化関係のグラフ図４（ｂ）を得る
事ができる。これらの数値と、第１式から縦弾性係数が
算出できる（例えば、このデータの場合は０．０４８７
ＭＰａ）。このように、測定者あるいは被測定者が画像
を見ながら簡単に計測、また、図５のように計測中の時
間的進行状況を知ることができ、計測結果も図６のよう
に表示されるようになっている。さらに、過去のデータ
も記憶部から出力させ表示することができるようになっ
ている。
【００１２】
【発明の効果】本発明は上述の装置とすることで、以下
に記載されるような効果を奏する。
に記載されるような効果を奏する。
【００１３】本発明の請求項１、２、３、４、５記載の
装置によれば、専門家の取り扱いによらず簡単に動脈の
縦弾性係数を計測する事ができるので、被測定者におけ
る健康管理の一つの指標として用いる事ができる。
装置によれば、専門家の取り扱いによらず簡単に動脈の
縦弾性係数を計測する事ができるので、被測定者におけ
る健康管理の一つの指標として用いる事ができる。
【００１４】また、本発明の装置は従来に比較して、１
人で持運びが可能な携帯性のある小型なものとし、且つ
小病院等でも設備導入可能な経済性の優れたものとし
た。
人で持運びが可能な携帯性のある小型なものとし、且つ
小病院等でも設備導入可能な経済性の優れたものとし
た。
【００１５】近年、我国の高年齢者の急増は国民の医療
負担増をまねく事が予測され、そのためには血管の力学
的強度に対する管理も重要であり、本装置はそれらの計
測装置として提供される効果を奏する。
負担増をまねく事が予測され、そのためには血管の力学
的強度に対する管理も重要であり、本装置はそれらの計
測装置として提供される効果を奏する。
【図１】本発明の構成図である。
【図２】本発明の表示部における血管像を取り込む位置
などを示した説明図である。
などを示した説明図である。
【図３】本発明の温度計測部を持つ超音波探触子の説明
図である。
図である。
【図４】本発明の記録された頚動脈の時間変化図(a)と
これを基に計測された直径〜時間変化(b)を示した説明
図である。
これを基に計測された直径〜時間変化(b)を示した説明
図である。
【図５】本発明の演算中の処理状況を示す表示図であ
る。
る。
【図６】本発明の結果表示例の説明図である。 符合の説明 １ 超音波探触子 ２ 血管 ３ 表示部 ４ 血圧計 ５ 血管の縦断面 ６ 血管の横断面 ７ 直線 ８ 計測する領域 ９ 放射状線 １０ 体温計 １１ 動脈の時間変化増 １２ 演算中の処理状況表示 １３ 記憶部 １４ 画像取込みボタン
Claims (5)
- 【請求項１】 超音波探触子1と、血管２を画像化した
表示部３、および血圧計４からなり、当該表示部３には
該超音波探触子１を体表面に接触させる方向によりそれ
ぞれ血管２の縦断面像５あるいは横断面像６が、直線７
と計測する領域８の部分、あるいは放射状線９と計測す
る領域８が、表示できるようにしたことを特徴とした縦
弾性係数計測装置。 - 【請求項２】 超音波探触子１と体表面に接触する面の
一部に体温計１０を備えることを特徴とする請求項１記
載の縦弾性係数計測装置。 - 【請求項３】 表示部３が計測しようとする血管の縦断
面像５か、横断面像６か、により表示される直線７また
は放射状線９に変更選択できる手段、計測しようとする
領域８を自由に表示部３の上に移動させる手段（図２
（ｄ）または（ｅ）、取り込まれる動脈の時間変化増１
１の表示がされる手段、演算中の処理進行状況が被測定
者にわかるように示した表示１２、及び計測結果である
血管変位（最大値、最小値）、血圧（最大値、最小
値）、体温と算出された縦弾性係数が表示部３に示され
る手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の縦弾性
係数計測装置。 - 【請求項４】 得られた個人データの記憶部１３を有
し、記憶された過去に計測された結果の個人データが表
示部３に示されることを特徴とする請求項３記載の縦弾
性係数計測装置。 - 【請求項５】 コンピュータによって縦弾性係数を計測
するプログラムを記録した記録媒体であって、超音波画
像から血管変位（最大値、最小値）、血圧計から血圧
（最大値、最小値）を測定し、その測定データと体温か
ら縦弾性係数を算出し、画面上に結果データを表示でき
ることを特徴とする縦弾性係数を計測するプログラムを
記録した記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000232541A JP2002045361A (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 生体血管組織の縦弾性係数計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000232541A JP2002045361A (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 生体血管組織の縦弾性係数計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002045361A true JP2002045361A (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=18725211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000232541A Pending JP2002045361A (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 生体血管組織の縦弾性係数計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002045361A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010046215A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Canon Inc | 生体情報イメージング装置および生体情報イメージング方法 |
| CN102389298A (zh) * | 2011-07-08 | 2012-03-28 | 首都医科大学 | 基于红外序列图像的血管弹性检测的方法 |
| WO2013124946A1 (ja) * | 2012-02-20 | 2013-08-29 | 株式会社デンソー | 生体の血管径連続測定装置 |
| JP2016533786A (ja) * | 2013-11-01 | 2016-11-04 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 患者の生命状態を取得するための患者インタフェースを具備する治療システム |
| CN106794003A (zh) * | 2014-07-17 | 2017-05-31 | 国家健康与医学研究院 | 获得肌肉的功能参数的方法 |
| CN110559015A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-12-13 | 清华大学 | 血管生理参数测量方法、设备、计算机设备和存储介质 |
| CN112842287A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-05-28 | 清华大学 | 测量血管硬化参数装置和方法 |
-
2000
- 2000-08-01 JP JP2000232541A patent/JP2002045361A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010046215A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Canon Inc | 生体情報イメージング装置および生体情報イメージング方法 |
| US8864667B2 (en) | 2008-08-20 | 2014-10-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Biological information imaging apparatus and biological information imaging method |
| CN102389298A (zh) * | 2011-07-08 | 2012-03-28 | 首都医科大学 | 基于红外序列图像的血管弹性检测的方法 |
| WO2013124946A1 (ja) * | 2012-02-20 | 2013-08-29 | 株式会社デンソー | 生体の血管径連続測定装置 |
| JP2016533786A (ja) * | 2013-11-01 | 2016-11-04 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 患者の生命状態を取得するための患者インタフェースを具備する治療システム |
| CN106794003A (zh) * | 2014-07-17 | 2017-05-31 | 国家健康与医学研究院 | 获得肌肉的功能参数的方法 |
| CN110559015A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-12-13 | 清华大学 | 血管生理参数测量方法、设备、计算机设备和存储介质 |
| CN112842287A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-05-28 | 清华大学 | 测量血管硬化参数装置和方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20041224 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20041224 |