JP2003529434A - 身体流測定システム - Google Patents

身体流測定システム

Info

Publication number
JP2003529434A
JP2003529434A JP2001573997A JP2001573997A JP2003529434A JP 2003529434 A JP2003529434 A JP 2003529434A JP 2001573997 A JP2001573997 A JP 2001573997A JP 2001573997 A JP2001573997 A JP 2001573997A JP 2003529434 A JP2003529434 A JP 2003529434A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor means
conduit
sensor
human
along
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001573997A
Other languages
English (en)
Inventor
マクロウリン ジェイムズ
イルウィン ポール
Original Assignee
ユーユーテック リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ユーユーテック リミテッド filed Critical ユーユーテック リミテッド
Publication of JP2003529434A publication Critical patent/JP2003529434A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/026—Measuring blood flow
    • A61B5/0285—Measuring or recording phase velocity of blood waves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
    • A61B2562/168—Fluid filled sensor housings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/20—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons for measuring urological functions restricted to the evaluation of the urinary system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6824—Arm or wrist

Abstract

(57)【要約】 身体流導管に沿うかまたは身体流導管を通る人間または動物の身体活動または体液の流れを、導管の経路に沿って、または導管の経路周囲で身体上に配置された２つ以上のセンサ手段を使用して測定するシステムについて記載されている。本発明によって流れを測定できる体液には、血液、精液、尿が含まれる。本発明は、脈波伝播速度等の、導管に沿うかまたは導管を通る、身体活動または体液の流れを測定する非観血的な方法である。上腕動脈の脈波伝播速度は、血管壁の特性または硬さの指標となり、続いて個人の血管システムがどの程度老化しているかを示すのに使用することができる。脈波伝播速度を正確に測定することにより、狭窄症や完全閉塞等の疾患を診断することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、血液または精液等の体液の流れ、あるいは脈波伝播速度等の活動を
測定するシステム及び方法、並びにその装置及び手段に関する。
【０００２】 現在の研究では、１人の脳卒中を防ぐには８５０人の高血圧患者を１年間治療
する必要があると提言されている。一次医療の一般従事者が、より詳細に血管疾
患の防止に着手できるようにするものがあれば有益である。
【０００３】 文献を検討すると、血管壁硬さを間接的に推定する手段として脈波伝播速度（
ＰＷＶ）を使用できることが示唆されている。血管壁硬さは臨床高血圧において
潜在性のアテローム性動脈硬化症の指標となるものであり、潜在性のアテローム
性動脈硬化症があると、血管疾患が顕在化する危険性が高くなることが予測され
ることがわかっている。動脈壁の弾力性の評価は、血管障害の開始を初期の段階
で診断する実現可能な方法であり、この問題の効果的な処置を促進することがで
きる。
【０００４】 脈波伝播速度測定は、生理学研究において十分に確立されており、糖尿病や高
血圧が血管に与える影響を測定するのに有用である。最新の心臓血管薬にはＰＷ
Ｖに作用するものがあることがわかっており、将来的には治療手段によってＰＷ
Ｖを調整することで、血管疾患の発生を低減することができると考えられる。
【０００５】 心臓の各収縮に続き、大動脈で圧力波が発生する。動脈壁に加わる半径方向の
応力により、心臓から末梢部位へ伝播する局所的な変形が発生する。ＰＷＶは動
脈壁の弾力性に依存するので、健康な被験者や種々の病気に苦しむ患者の指標と
して広く使用されている。動脈壁が硬い状態は、活動または精神状態にかかわら
ず一日中持続する。患者は病気であるとは感じないが、心臓疾患および／または
循環障害を発症する危険にさらされている。この状態が見つからない期間が長け
れば長いほど、前記疾患の１つにより死亡する危険性が高くなる。
【０００６】 現在、脈波伝播速度測定システム、ならびにドップラー超音波技術、光ファイ
バ測定システム、および電気インピーダンス測定法を含む技術範囲を使用する装
置の開発に関する研究がなされている。しかし、現在使用されている装置には、
誤差範囲が大きいという欠点がある。超音波方法は病院でしか行うことができず
、測定法では体組織を通過する際の波のひずみにより収差が生じる。
【０００７】 したがって、ＰＷＶを測定する低コストかつ非観血的な方法が必要である。
【０００８】 本発明の１つの態様によれば、身体流導管（ｂｏｄｉｌｙ ｆｌｏｗ ｃｏｎ
ｄｕｉｔ）に沿うかまたは身体流導管を通る、人間または動物の身体活動（ｂｏ
ｄｉｌｙ ａｃｔｉｏｎ）または体液の流れを、導管の経路に沿ってまたは導管
の経路周囲で、身体上に配置された２つ以上のセンサ手段を使用して測定するシ
ステムが提供される。
【０００９】 本発明は、同時にこのような測定を行う方法も提供する。
【００１０】 身体活動には脈波が含まれる。したがって、本発明の１つの実施形態では、少
なくとも２つのセンサ手段が人間または動物の身体の動脈等の体液導管上方に配
置可能であるように、支持手段に沿って配置されることが好ましい２つ以上の圧
力センサ手段と、センサ手段から、センサ間の脈波伝播速度を計算するように適
応する信号処理手段へ信号を転送する手段とを備える脈波伝播速度測定システム
が提供される。
【００１１】 本発明によって流れを測定できる体液には、血液、精液、尿が含まれる。頚動
脈、大動脈、脚等の末梢動脈等の主な動脈または領域を通る血流が測定可能であ
る。射精時の精液の速度も測定可能である。
【００１２】 身体活動または導管に沿うかまたは導管を通る体液のあらゆる状況において、
電気的または筋肉の解放（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）、差、変形等の、電気的および
／または機械的な指標もしくは信号がある。センサ手段により検出できるのはこ
のような信号である。
【００１３】 電気的または機械的信号を、導管、例えばその圧力測定に直接関連させてもよ
い。しかし、加えてまたは代わりに、信号を、身体の別の部分、例えば、やはり
脈波等の流れを生じる活動の指標となる心筋解放と関連させてもよい。
【００１４】 センサは既知の距離だけ離れているので、例えば圧力波（血液が通る際の動脈
壁の変形により生じる）についての信号のセンサによる認識を、既知の距離に対
して計算して、速度測定を行うことができる。加速度測定も行われる。システム
は、身体信号の検出に依拠することにより非観血的なものとなっている。多くの
電気的信号は比較的検出しやすい。機械的信号を、皮膚の動きと皮膚上に配置さ
れたセンサとの機械的関係に基づくものとすることができる。
【００１５】 センサは、電極、あるいは、例えば機械的応力またはひずみを比例する電気エ
ネルギーに変換するように適応させた圧電センサとすることができる。圧電フィ
ルムの１つの主な利点は、人間の組織に接近したときに音響インピーダンスが低
いことである。したがって、組織内の音響信号の変換をより効率的に行うことが
できる。圧電フィルムは高い弾性ひずみエネルギーを有するため、機械的な性質
係数（Ｑ）が低い。
【００１６】 他のセンサとしては、導電性オイル／ジェル、および新しい形の炭素含有液体
等の液体ひずみゲージ、および電解質（例えばＮａＣｌ）ゲージ、ならびに導電
性ポリマーワイヤがある。
【００１７】 また、インジウム：ガリウムＩｎ／Ｇａも、室温で液体であり、安全で安価で
あるため、生物医学センサに適したひずみゲージセンサであり、このセンサ特性
は、生体流体脈モニタリングに必要な範囲内にある。Ｉｎ／Ｇａが可撓性ポリマ
ー管に挿入され、金属電極が両端に取り付けられ、抵抗特性または導電特性がひ
ずみと共に変化する。Ｉｎ／Ｇａセンサは、この流体モニタリングに適用される
と、等角取付け、早い応答時間、良好な分解、および適切な機械的属性等の優れ
た測定特性を提供可能であることを示している。
【００１８】 機械的センサは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）センサであることが好ま
しい。ＰＶＤＦは大部分の化学物質に耐性があり、放射線の影響を受けにくい。
【００１９】 異なる位置、信号、または身体部分には、必要な感度、信号とノイズとの比、
配置の難しさ等に応じて、異なるセンサを使用することが適切である。センサ手
段は配置される身体領域に完全にまたは実質的に適合することが好ましい。身体
に連結するセンサ手段の部分は、可撓性ポリマー材料とすることができる。
【００２０】 本発明の測定方法およびシステムが備えるセンサ手段の数はいくつでもよい。
本発明の１つの実施形態では、センサを、動脈等の導管の経路に沿って配置可能
となるように、完全にまたは実質的に長手方向に整合させてもよい。代替形態で
は、いくつかのセンサを、人間または動物の身体の領域中に配置するように、領
域中に、場合によっては列にして、最大限の効果が得られるように配置してもよ
い。最強の信号を提供し、したがって、例えば最大および最強の動脈の経路上方
に予測通りに配置されるこれらのセンサから、測定を行うことができる。センサ
またはセンサを支える手段の正確な配置は必須ではなくなる。
【００２１】 本発明のシステムは、圧力センサまたはＥＣＧ電極等の電気センサであって、
被験者の別の部分に配置されて、動脈血流および／または脈波について例えば胸
部でのタイミング開始を末梢センサ手段に提供する、１つのセンサ手段を有して
いてもよい。
【００２２】 システムを、血圧読取り手段等の他の医療器具と組み合わせることもできる。
【００２３】 センサ手段は支持手段に沿って配置してもよい。支持手段は、人間または動物
の身体の一部の上または周囲に、配置、装着、および好ましくは取付け可能であ
るような、適宜の形状、大きさ、およびデザインを有していてもよい。支持手段
は１つまたは複数のセンサ手段と一体、または分離可能であってもよい。支持手
段は１つまたは複数の分離可能な部分を含み、各部分は任意に１つまたは複数の
センサ手段を有する。
【００２４】 本発明の１つの好適な実施形態では、支持手段は、人間または動物の身体の細
長部分（腕など）の周囲に配置可能であるように適応させたカラーまたはカフを
備える。
【００２５】 支持手段は、人間または動物の身体の周囲または上にそれ自身を取付けまたは
装着する手段を含むことが好ましい。支持手段は、ＶＥＬＣＲＯ（登録商標）等
の１つまたは複数の固着手段を含んでもよい。支持手段は、永久的または内部膨
張式バッグ等の、人間または動物の身体への装着または取付けを調整する手段を
含んでもよい。
【００２６】 支持手段は完全にまたは実質的に剛性であるか、完全にまたは実質的に可撓性
であり、場合によっては完全にまたは実質的に剛性のフレームあるいは剛性のフ
レーム部分を含んでいてもよい。支持手段は、人間または動物の身体の一部、例
えば、親指、手首、肘等を支持手段に参照させて、繰返しまたは比較の測定を希
望するとき、あるいは必要とするときに、センサが完全にまたはほぼ再配置可能
であることが確実となるように構成された、参照手段または部分を含んでもよい
。
【００２７】 支持手段は、支持手段を人間または動物の身体に結合するように適応させた１
つまたは複数の部分と、センサ手段を支持して人間または動物の身体上でのセン
サ手段の配置および微妙な動きを可能にするように適応させた１つまたは複数の
部分とを備えていてもよい。
【００２８】 本発明の１つの好適な実施形態では、支持手段が、完全にまたは実質的に剛性
のフレーム内に配置された１つまたは複数のポケットを備え、このポケットはセ
ンサ手段を支持して、センサ手段を人間または動物の身体の皮膚に機械的に結合
することを可能にする。
【００２９】 したがって、本発明の第２の態様によれば、脈波伝播速度等の、導管に沿うか
または導管を通る、人間または動物の身体活動または体液の流れを測定する２つ
以上のセンサ手段のための支持手段であって、完全にまたは実質的に剛性のフレ
ームと各センサのためのポケット手段とを備え、ポケット手段がセンサ手段を支
持して微妙な動きを可能にするように適応させた支持手段が提供される。
【００３０】 本発明の測定システムまたは方法から信号を転送する手段には、信号処理手段
に直接または遠隔に接続することのできる適切な信号転送手段を含む。転送信号
手段は、単にコンピュータあるいは他の分析装置または手段等の信号処理手段に
接続するためのリード線でよい。信号転送手段は、別個のまたは遠隔の信号処理
装置に、直接または電話網等の他の遠隔測定手段を介して信号を送信するように
適応させることもできる。
【００３１】 本発明の特定の実施形態によれば、人間または動物の身体の体液導管の経路に
完全にまたは実質的に沿って、２つ以上の圧力センサ手段を配置するステップと
、 体液が通過する際の導管壁の変形に基づき、センサからの信号を測定するステ
ップと、 信号のタイミングとセンサ間の距離とから脈波伝播速度を計算するステップと
を含む脈波伝播速度を測定する方法が提供される。
【００３２】 圧力センサ手段は支持手段内の圧電センサであることが好ましい。
【００３３】 以下で、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について例としてのみ説
明する。
【００３４】 各心臓収縮の後に、新鮮な血液が身体全体に送出される。これにより、大動脈
で圧力波が発生する。脈波伝播速度とは脈圧波形の速度である。この速度は人の
動脈および体調に依存する。
【００３５】 圧力波によって動脈壁に加わる半径方向の応力により、心臓から末梢部位へ伝
播する局所的な変形が発生する。脈圧波形は左心室からの血液駆出により生じ、
血液自体の前方への移動よりもはるかに速い速度（約５から１０ｍ／ｓ）で移動
する。
【００３６】 定義式は
【００３７】
【数１】
【００３８】 ここで、ＰＷＶは脈波伝播速度、ｋは定数、Ｖは初期血管容量、ΔＰは圧力デル
タ、ΔＶは血管容量デルタである。
【００３９】 血管壁硬さの増加（コンプライアンスの低減）に伴い、ΔＶが低減し、脈波伝
播速度が増加する。血圧の上昇に伴い、動脈壁がより強く伸張して、脈波伝播速
度が増加する。したがって、一定の血管距離について、ＰＷＶが増加すると血圧
も上昇する。
【００４０】 圧力波は、大動脈および大血管から、より狭くコンプライアンスの低い末梢動
脈に進むにつれて、より速いスピードで進む。硬化した動脈は、脈波に加わる抵
抗が減少するため、より高いＰＷＶを生み出し、圧力波はより大きな強度で反射
する。
【００４１】 図１は、ある期間にわたる理論上の生体内動脈圧力波形を示す。このシーケン
スは動脈の樹枝状分岐上の観察点を通る圧脈波を示す。軌跡の症候性の異常は、
後期収縮ピークおよび重複切痕として識別される。圧力波の反射量は、後期収縮
ピークの高さと動脈の脈波の全高さとの比として定量できる。反射波の進行時間
は、圧力波の最下部から後期収縮ピークの最下部まで計算することができる。
【００４２】 図２ａおよびｂは、本発明による第１の脈波伝播速度測定システムを示す。こ
のシステムは、支持手段６内に配置された２つのセンサ手段２、４を備える。支
持手段６は、完全にまたは実質的に剛性の管状外側フレームカフ８、長手方向に
ヒンジ留め１０され、長手方向に逆方向に分離可能なヒンジ１２（図示せず）を
備える。
【００４３】 支持手段６は、外側フレーム８内に同軸の可撓性バッグ１４を有する。バッグ
１４はハンドポンプ等の適宜の手段により膨らませることができる。センサ２、
４はバッグ１４の内側に配置される。リード線１６が、各センサ２、４から１つ
の信号転送手段１８内に延びている。この信号転送手段１８は、コンピュータま
たは他の分析装置（図示せず）等の信号処理手段に直接接続することができる。
【００４４】 図３は、人間または動物の身体の２つの指定位置でパルス信号を検出するよう
に構成された２つのＰＶＤＦセンサ２０の概略図である。センサ２０はアナログ
処理回路２２に接続され、センサ２０により発生した電荷を電圧信号に変換し、
小さい信号を増幅して、不要な周波数があればそれを除去する。信号は、そこか
らデータ収集ボード２４に転送されて、得られた信号をデジタル化し、その後関
連するソフトウェアを有するコンピュータ２６に転送されて、データのログイン
、デジタル信号処理、脈波伝播速度の演算、および圧力波プロファイルの分析を
行う。
【００４５】 図４ａは、第２の脈波伝播速度測定システムを示す。システムは、細長可撓性
カフ４２の端部近くで支持された２列のセンサ手段４０を有する。カフ４２は人
間の被験者（図示せず）の腕の周囲に配置され、ファスナ４４によりカフ４２が
腕の周囲に固定される。
【００４６】 カフ４２は剛性の「背骨」部分４５（点線で示す）を含み、これはカフ４２の
比較または再現可能な位置の助けとなる。すなわち、背骨部分４５の一端部が上
腕部と下腕部との間の肘の内側に常に確実に接することにより、測定の度にセン
サ手段が同一の一般的位置に配置されると考えられる。
【００４７】 センサ４０は、各列のセンサ４０の少なくとも１つが動脈上方に配置されるよ
うに構成される。センサ４０は、リード線４６により信号処理装置４８に接続さ
れる。この処理装置４８は、すべてのセンサからの信号を分析して、センサ４０
の各列から最強または最大の信号を選択することができる。また、処理装置４８
には、被験者の胸部前面に取付け可能なＥＣＧ電極５０が接続される。このＥＣ
Ｇ電極５０は心臓での脈波の開始を検出することができるので、脈波のタイミン
グを合わせるまたはタイミングを合わせた開始を提供する。これは、脈波が心臓
からカフセンサ４０に達するのにかかる時間と共に考慮することができる。カフ
圧力は、拡張期圧よりも低くすべきである。
【００４８】 図４ｂはＰＶＤＦセンサ手段５４を保持するセンサ取付台５２を示す。取付台
５２はプレート５８上で作用する調節可能なねじ５６を有し、プレート５８の下
には、センサ手段５４を、その縁部が取付台５２のクリップ５９に保持された状
態で配置することができる。ねじ５６の調節は、結合したカフ６０に関してセン
サ手段５４の高さを調節し、皮膚との接触を最適化するのに役立つ。
【００４９】 図４ｃは、金属電極ヘッド６２と、インジウム／ガリウムの中間可撓性管６４
とを有するインジウム／ガリウムセンサ６０用の配置の概略図である。
【００５０】 図５は、上腕動脈を強調した人間の腕の概略図である。以下の実験データでは
、脈波伝播速度測定システムを被験者の周囲に配置し、前記測定システムの２つ
のセンサを図４ａまたは図５のいずれかに示すように配置した。
【００５１】 以下の実験データでは、センサＡは、一般に保護被覆圧電フィルムおよびポリ
エステルラミネートを有するＬＴＤシリーズの圧電センサである。センサＢは、
外側保護被覆を有し、中央圧電フィルムが金属被覆層の間に挟まれた、ＤＴシリ
ーズの圧電フィルム素子センサである。これらの形状のセンサの両方がＰＶＤＦ
センサである。センサ間の距離が測定され、信号処理手段に記録される。
【００５２】
【表１】実験データ
【００５３】 図６ａ〜ｄは被験者１〜４各々について行われた圧力波形のグラフである。
【００５４】 図７ａ〜ｄは、図６ａ〜ｄ各々の未選別のＰＷＶデータの線形回帰の結果を示
す。図７ａ〜ｄの回帰線付近にあるこの結果は、線形回帰式を使用したＰＷＶ値
の予測の成功を反映している。
【００５５】 この情報の分析は、ＰＷＶと収縮期圧および拡張期圧との間に線形関係がない
ことも示している。また、図７ａ〜ｄで回帰線がほぼ水平であることは、ＰＷＶ
と血圧との間に直接の関係がないことを意味している。以下の表はＰＷＶと血圧
（運動により意図的に増加させた）に関する予備臨床試験の結果をまとめたもの
である。
【００５６】
【表２】
【００５７】 これらの結果から、運動により血圧が上昇するときにＰＷＶは一定のままであ
ることが推論される。
【００５８】 前記のデータから、ＰＷＶと血圧（運動により「意図的に」操作された）との
間に重要な関係はないことが確認される。血圧は運動または実際に応力により容
易に操作することができ、したがって被験者の臨床推定の際に誤った値を示すこ
とが多いので、ＰＷＶは被験者の高血圧評価における、より信頼性のある診断ツ
ールである。ＰＷＶは被験者の臨床評価において、より堅固な指標を提供する。
【００５９】 ここでの結果により、カフを上腕部に配置するときにはＰＷＶが一定のままで
あり、副拡張期レベルで膨らんだままとなることが示される。しかし、一旦カフ
が拡張期レベルより上で膨らむと、ＰＷＶは大幅に低減して、より様々に相違す
る。この結果は、血液測定のための従来のカフの使用法と一致する。カフが膨ら
んで動脈を閉塞するので、カフ圧力が収縮期レベルを超えると、上腕動脈の圧力
流力学が閉塞される。ＰＷＶは血圧脈波の検出に基づいているので、部分閉塞に
より生じる乱流力学が、拡張期より上でのＰＷＶの大きなばらつきの原因となる
。
【００６０】 実験で得られたＰＷＶ値は、５．１ｍ／ｓから１１．２ｍ／ｓであり、再現性
は９．１１％から１１．５０％で変化した。これらの値を外部参照システムと比
較してはいないが、文献では、同様の年齢および健康環境の被験者について、Ｐ
ＷＶは５ｍ／ｓから１５ｍ／ｓとなるべきであると示唆されている。５％信頼度
でのデータを分析すると、平均値の百分率誤差は一般におよそ３％であり、これ
はＰＷＶデータが良好な中心傾向を有することを示唆している。再び、これはＰ
ＷＶの堅固な性質、およびこのシステムを介して得られたデータの信頼性を反映
している。
【００６１】 図８は、射精時の時間に対する射精量と事象のプロファイルを示す。グラフ下
方面積が射精量である。スペクトルは、本発明を使用して医療解釈に適したプロ
ファイルを提供することを確認している。
【００６２】 本発明は、脈波伝播速度等の、導管に沿うかまたは導管を通る、身体活動また
は体液の流れを測定する非観血的な方法である。上腕動脈の脈波伝播速度は、血
管壁の特性または硬さの指標となり、続いて個人の血管システムがどの程度老化
しているかを示すのに使用することができる。脈波伝播速度を正確に測定するこ
とにより、狭窄症や完全閉塞等の疾患を診断することができる。
【００６３】 本発明は、患者または被験者の導管に沿うかまたは導管を通る身体活動または
体液の流れを簡単かつ非観血的に測定する装置および方法を提供する。このよう
なデータを、医療従事者が「正常な」、または「一般的な」被験者のデータと容
易に比較して、即座に分析および診断を行うことができる。被験者が信号処理手
段から離れたところにいるとしても、公知の遠隔測定法を使用する位置へこのデ
ータを中継することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 動脈圧力波形を示す図である。
【図２ａ】 本発明の第１の実施形態による脈波伝播速度測定システムの斜視図である。
【図２ｂ】 本発明の第１の実施形態による脈波伝播速度測定システムの端面図である。
【図３】 人間の腕の概略図であり、図２の測定システムの、前記腕に沿った実現可能な
配置を示す図である。
【図４ａ】 本発明の第２の実施形態による脈波伝播速度測定システムを示す図である。
【図４ｂ】 本発明で使用可能なセンサ手段のセンサ取付台を示す図である。
【図４ｃ】 Ｉｎ／Ｇａセンサ配置のサンプルを示す図である。
【図５】 ２つの圧力センサ手段と、本発明と共に使用可能な関連する信号処理手段の概
略図である。
【図６ａ】 本発明により測定された被験者１〜４の圧力波形のグラフである。
【図６ｂ】 本発明により測定された被験者１〜４の圧力波形のグラフである。
【図６ｃ】 本発明により測定された被験者１〜４の圧力波形のグラフである。
【図６ｄ】 本発明により測定された被験者１〜４の圧力波形のグラフである。
【図７ａ】 図６ａ〜ｄのグラフによる、脈波伝播速度の収縮期圧測定の多重回帰に基づく
二変数散布図である。
【図７ｂ】 図６ａ〜ｄのグラフによる、脈波伝播速度の収縮期圧測定の多重回帰に基づく
二変数散布図である。
【図７ｃ】 図６ａ〜ｄのグラフによる、脈波伝播速度の収縮期圧測定の多重回帰に基づく
二変数散布図である。
【図７ｄ】 図６ａ〜ｄのグラフによる、脈波伝播速度の収縮期圧測定の多重回帰に基づく
二変数散布図である。
【図８】 人間の射精スペクトルを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2F055 AA05 BB14 CC11 DD11 EE23 FF25 GG03 4C017 AA07 AA09 AA11 AA20 AB01 AB02 AB03 AC04 AC16 BC11 4C038 KK00 KL05 KX01

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 身体流導管に沿うかまたは身体流導管を通る、人間または動
    物の身体活動または体液の流れを、導管の経路に沿ってまたは導管の経路周囲で
    、身体上に配置された２つ以上のセンサ手段を使用して測定することを特徴とす
    るシステム。
  2. 【請求項２】 身体活動が、脈波または圧力プロファイルであることを特徴
    とする請求項１に記載のシステム。
  3. 【請求項３】 導管の経路上方または周囲に配置された２つ以上の圧力セン
    サ手段と、センサ手段からセンサ手段間の流れを計算するように適応させた信号
    処理手段へ信号を転送する手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求
    項２に記載のシステム。
  4. 【請求項４】 測定される流れが、センサ手段間の脈波伝播速度であること
    を特徴とする請求項３に記載のシステム。
  5. 【請求項５】 体液が、血液、精液、または尿であることを特徴とする請求
    項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
  6. 【請求項６】 センサ手段の１つまたは複数が、導管からの直接的な電気お
    よび／または機械的信号を測定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一
    項に記載のシステム。
  7. 【請求項７】 センサ手段の１つまたは複数が、導管からの間接的な電気お
    よび／または機械的信号を測定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一
    項に記載のシステム。
  8. 【請求項８】 センサ手段の１つまたは複数が、電極、液体ひずみゲージ、
    導電性ポリマーワイヤ、機械的センサ、およびインジウム／ガリウムセンサから
    なる群から選択されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のシ
    ステム。
  9. 【請求項９】 センサ手段が、圧電センサ、ポリフッ化ビニリデンセンサ、
    またはインジウム／ガリウムセンサのいずれかであることを特徴とする請求項８
    に記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 センサ手段が、配置される身体の形状に完全にまたは実質
    的に適合することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
  11. 【請求項１１】 身体に連結するセンサ手段の部分が、可撓性ポリマー材料
    であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
  12. 【請求項１２】 センサ手段が、導管の経路に沿って完全にまたは実質的に
    長手方向に並べられることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の
    システム。
  13. 【請求項１３】 センサが、下方に導管が通る人間または動物の身体の領域
    全体に戦略的に配置されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記
    載のシステム。
  14. 【請求項１４】 センサ手段が、支持手段内または支持手段上に配置される
    ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のシステム。
  15. 【請求項１５】 センサ手段が支持手段と一体であることを特徴とする請求
    項１４に記載のシステム。
  16. 【請求項１６】 センサ手段が支持手段から分離可能であることを特徴とす
    る請求項１４に記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 支持手段が、人間または動物の身体の細長部分の上または
    周囲に配置可能であるように適応させたカラーまたはカフを備えることを特徴と
    する請求項１４〜１６のいずれか一項に記載のシステム。
  18. 【請求項１８】 支持手段が、人間または動物の身体の上または周囲に支持
    手段を取付けまたは適合させる手段を備えることを特徴とする請求項１４〜１７
    のいずれか一項に記載のシステム。
  19. 【請求項１９】 支持手段が、人間または動物の身体の一部に支持手段を参
    照させるように適応させた参照手段または部分を備えることを特徴とする請求項
    １４〜１８のいずれか一項に記載のシステム。
  20. 【請求項２０】 支持手段が、センサ手段を支持する１つまたは複数のポケ
    ットを備えることを特徴とする請求項１４〜１９のいずれか一項に記載のシステ
    ム。
  21. 【請求項２１】 １つまたは複数のセンサ手段が、さらに人間または動物の
    身体の末梢位置に配置されることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に
    記載のシステム。
  22. 【請求項２２】 人間の動脈に沿って脈波伝播速度を測定することを特徴と
    する請求項１〜２１のいずれか一項に記載のシステム。
  23. 【請求項２３】 射精時の精液の速度および／または量を測定することを特
    徴とする請求項１〜２２のいずれか一項に記載のシステム。
  24. 【請求項２４】 導管に沿ってまたは導管を通って発生する、圧力、量、ま
    たは事象タイミングを測定することを特徴とする請求項１〜２３のいずれか一項
    に記載のシステム。
  25. 【請求項２５】 身体流導管に沿うかまたは身体流導管を通る、人間または
    動物の身体活動または体液の流れを測定する方法であって、請求項１〜２４のい
    ずれか一項に記載のシステムを使用することを含むことを特徴とする方法。
  26. 【請求項２６】 人間または動物の身体の体液導管の経路に完全にまたは実
    質的に沿って、２つ以上の圧力センサ手段を配置するステップと、 体液が通過する際の導管壁の変形に基づき、センサからの信号を測定するステ
    ップと、 信号のタイミングとセンサ間の距離とから脈波伝播速度を計算するステップと
    を含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 圧力センサ手段が、支持手段内の圧電センサであることを
    特徴とする請求項２６に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 請求項１から２７のいずれか一項に記載の導管に沿うかま
    たは導管を通る、人間または動物の身体活動または体液の流れを測定するための
    ２つ以上のセンサ手段用の支持手段であって、微妙な動きを可能にするように適
    応させた各センサ手段用のフレームおよび支持体を備えることを特徴とする支持
    手段。
  29. 【請求項２９】 フレームが完全にまたは実質的に剛性であることを特徴と
    する請求項２８に記載の支持手段。
  30. 【請求項３０】 請求項１から２７のいずれか一項に記載の導管に沿うかま
    たは導管を通る人間または動物の身体活動または体液の流れを測定する装置であ
    って、導管の経路に沿ってまたは導管の経路周囲で身体上に配置可能な２つ以上
    のセンサ手段と、センサ手段間の流れ測定値を計算するように適応させた信号処
    理手段とを備えることを特徴とする装置。
  31. 【請求項３１】 センサ手段から信号処理手段へ信号を転送する手段をさら
    に備えることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
  32. 【請求項３２】 センサ手段の１つまたは複数が請求項８に定義された通り
    であることを特徴とする請求項３０または請求項３１に記載の装置。
  33. 【請求項３３】 センサ手段が請求項９に定義された通りであることを特徴
    とする請求項３２に記載の装置。
JP2001573997A 2000-04-12 2001-04-11 身体流測定システム Pending JP2003529434A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0008883.1 2000-04-12
GBGB0008883.1A GB0008883D0 (en) 2000-04-12 2000-04-12 Bodily flow measuring system
PCT/GB2001/001625 WO2001076473A1 (en) 2000-04-12 2001-04-11 Bodily flow measuring system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003529434A true JP2003529434A (ja) 2003-10-07

Family

ID=9889669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001573997A Pending JP2003529434A (ja) 2000-04-12 2001-04-11 身体流測定システム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6983662B2 (ja)
EP (1) EP1272104A1 (ja)
JP (1) JP2003529434A (ja)
AU (1) AU4671401A (ja)
GB (1) GB0008883D0 (ja)
WO (1) WO2001076473A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006300580A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 管内圧力センサ
JP2016539693A (ja) * 2013-12-11 2016-12-22 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 対象の脈波を測定するシステム及び方法
JP2017506110A (ja) * 2014-02-24 2017-03-02 クアルコム，インコーポレイテッド 動脈内の脈波伝播速度を決定するための方法
JP2020044393A (ja) * 2019-12-19 2020-03-26 京セラ株式会社 電子機器及び推定システム

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060287590A1 (en) * 2003-09-18 2006-12-21 Mceowen Edwin L Noninvasive vital sign measurement device
US7559894B2 (en) * 2003-09-18 2009-07-14 New Paradigm Concepts, LLC Multiparameter whole blood monitor and method
US7416530B2 (en) * 2003-11-04 2008-08-26 L & P 100 Limited Medical devices
EP1921987A2 (en) * 2005-08-26 2008-05-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Measurement of pulse wave velocity
EP2068711B1 (en) * 2006-10-06 2014-01-15 Elekta AB (publ) Respiration sensor
US20080167563A1 (en) * 2007-01-08 2008-07-10 Juvent, Inc. Non-invasive blood flow monitor
EP2164388B1 (en) * 2007-06-08 2020-10-21 Sonomedical Pty Ltd. Passive monitoring sensor system for use with mattress
US20090093729A1 (en) * 2007-10-03 2009-04-09 Yunlong Zhang Devices and Methods for Measurement of Vessel Elasticity and Blood Pressure
DE102014008446A1 (de) * 2014-06-06 2015-12-17 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Vorrichtung zur nicht invasiven Messung des Blutflusses
US11045164B2 (en) * 2015-01-22 2021-06-29 Boston Scientific Scimed, Inc. Noninvasive fluid and electrolyte balance monitor
WO2018006259A1 (zh) * 2016-07-05 2018-01-11 悦享趋势科技（北京）有限责任公司 生理组织的检测方法和装置及探测器
KR101978351B1 (ko) * 2018-11-13 2019-05-15 주식회사 하이드로셈 Ｃｃｔｖ 영상 기반의 실시간 자동 유량계측 시스템 및 방법
JP7152958B2 (ja) * 2019-01-10 2022-10-13 富士フイルムヘルスケア株式会社 超音波撮像装置及び画像処理方法
US11779232B2 (en) * 2019-04-30 2023-10-10 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Flexible pressure sensor using multi-material 3D-printed microchannel mold and method for manufacturing the same
KR102292220B1 (ko) 2019-04-30 2021-08-24 한국과학기술원 다중물질 3차원 프린팅을 통해 제작한 마이크로채널 몰드를 이용한 유연압력센서 및 그 제작방법
CN111150385A (zh) * 2020-01-15 2020-05-15 上海科技大学 一种基于压电薄膜的可穿戴式血液流速传感器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3517661A (en) * 1967-04-24 1970-06-30 Picker Corp Differential plethysmography
DE3149732A1 (de) * 1981-12-15 1983-07-21 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Ultraschallwandleranordnung
US4771792A (en) * 1985-02-19 1988-09-20 Seale Joseph B Non-invasive determination of mechanical characteristics in the body
GB2211616B (en) * 1987-10-22 1991-07-17 Raymond Alexander Boyce Mollan Medical diagnostic apparatus
DE69002968D1 (de) * 1989-03-08 1993-10-07 Asulab Sa Verfahren und Vorrichtung zur unblutigen Messung des Arterienblutdrucks.
DE19520749C1 (de) * 1995-06-07 1996-08-08 Siemens Ag Therapiegerät mit einer Quelle akustischer Wellen
DE19542019C1 (de) * 1995-11-10 1997-03-06 Fraunhofer Ges Forschung Sensor zum nichtinvasiven und kontinuierlichen Erfassen der arteriellen Pulswellenlaufzeit
DE19609698A1 (de) 1996-03-13 1997-09-18 Metrax Gmbh Blutdruckmeßgerät
US5807278A (en) * 1996-06-06 1998-09-15 Mcrae; Lorin P. Noninvasive bladder pressure and urine flow measurement apparatus and method
EP0824009B1 (en) * 1996-08-14 2001-12-19 Colin Corporation Peripheral blood-flow condition monitor
EP1116055A2 (en) * 1998-08-24 2001-07-18 Martin C. Baruch Sensing pad assembly employing variable coupler fiberoptic sensor
JP3363847B2 (ja) * 1999-09-06 2003-01-08 日本コーリン株式会社 血圧測定装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006300580A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 管内圧力センサ
JP2016539693A (ja) * 2013-12-11 2016-12-22 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 対象の脈波を測定するシステム及び方法
JP2017506110A (ja) * 2014-02-24 2017-03-02 クアルコム，インコーポレイテッド 動脈内の脈波伝播速度を決定するための方法
US10959622B2 (en) 2014-02-24 2021-03-30 Koninklijke Philips N.V. Method for determining pulse wave velocity in an artery
JP2020044393A (ja) * 2019-12-19 2020-03-26 京セラ株式会社 電子機器及び推定システム
JP7008682B2 (ja) 2019-12-19 2022-01-25 京セラ株式会社 電子機器及び推定システム

Also Published As

Publication number Publication date
EP1272104A1 (en) 2003-01-08
US6983662B2 (en) 2006-01-10
AU4671401A (en) 2001-10-23
GB0008883D0 (en) 2000-05-31
US20030163055A1 (en) 2003-08-28
WO2001076473A1 (en) 2001-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003529434A (ja) 身体流測定システム
JP5722489B2 (ja) 心血管分析装置
JP5325115B2 (ja) 非侵襲性頭蓋内モニタ
US20040044288A1 (en) Apparatus and method for non-invasive monitoring of cardiac output
KR20010005704A (ko) 음경의 발기현상을 체크 평가하는 방법 및 장치
WO2019011242A1 (zh) 具有确定颈动脉血压的多功能量测装置
US20210393189A1 (en) A device and diagnostic method for assessing and monitoring cognitive decline
CN102512147A (zh) 人体动脉硬化无损检测仪
KR101879634B1 (ko) 심폐혈관 모니터링 시스템
Uemura et al. A novel minimally occlusive cuff method utilizing ultrasound vascular imaging for stress-free blood pressure measurement: A-proof-of-concept study
CN216702565U (zh) 一种可穿戴可视化的超声无创监控仪器
JP2021504000A (ja) 脈波伝播速度の決定
JP2021504000A5 (ja)
CN201267466Y (zh) 动脉硬化检测仪
KR100401213B1 (ko) 심음과 맥파를 이용한 맥파전달속도 측정시스템
CN113440165A (zh) 一种可穿戴可视化的超声无创监控设备
JP3057266B2 (ja) 血液粘度観測装置
JP2002512545A (ja) 心機能を評価する装置および方法
CN114340486A (zh) 监测母亲和胎儿心率的设备和方法
JP3111633B2 (ja) 末梢動脈網検査装置
RU2755273C1 (ru) Способ непрерывной неинвазивной адаптивной регистрации центрального артериального давления и устройство для его реализации
Abolhasani et al. Real-time, Cuff-less and Non-invasive Blood Pressure Monitoring
KR200269580Y1 (ko) 심음과 맥파를 이용한 맥파전달속도 측정시스템
WO2005067387A2 (en) Apparatus and method for calculating velocity of blood pressure change
WO2003047418A2 (en) A modified esophageal doppler monitor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080411

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20080411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110125

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110916