JP2005534381A

JP2005534381A - 血流分析システム

Info

Publication number: JP2005534381A
Application number: JP2004525059A
Authority: JP
Inventors: フィリップス、ロバート・アラン
Original assignee: アスコム・ピーティーワイ・リミテッド
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2005-11-17
Also published as: US20050234339A1; US7513871B2; AU2002950611A0; EP1526809A4; EP1526809A1; WO2004012618A1

Abstract

【解決手段】血流パラメータをユーザに伝えるポータブル装置。この装置は、患者内の流れのドップラー監視を行うトランスデューサデバイスと、トランスデューサユニットに相互接続され、ビデオ血流信号とオーディオ血流信号とを生成するように、トランスデューサの動作から血流信号を抽出し、血流信号を処理するように適合された処理ユニットと、処理ユニットに相互接続され、ビデオ血流信号を視覚化する表示ユニットと、処理ユニットに相互接続され、オーディオ血流信号をユーザの耳に放射する少なくとも１つのオーディオ放射デバイスとを具備する。

Description

発明の分野

本発明は血流のドップラー流測定の分野に関係し、特に、補強された聴診器の機能と類似の機能を有するが、視覚化およびオーディオスペシアリゼーション能力をさらに含むハンドヘルドデバイスを開示し、これは以後“エコースコープ”と呼ばれる。

発明の背景

身体を通る血流の動作特性は長年医療研究において重要パラメータである。従来から、異常特性を判定するために身体内の血流を聞くのに医療専門家により聴診器が使用されている。さらに、従来では、血圧を測ることは、流れの開始を聞くために聴診器デバイスを利用して血流を監視することに基づいている。

残念ながら、標準的な聴診器技術は、オーディオ情報のユーザの耳への簡単な機械伝達に基づいており、これは限定された情報のみを医療専門家に提供する。身体内の血流の情報を医療専門家に提供する、さらに情報を与えるシステムを提供することが望ましい。

発明の概要

心臓血流測定を含む身体内の血流を診断監視する改良された形態を提供することが本発明の目的である。

本発明の第１の観点にしたがうと、血流パラメータをユーザに伝えるポータブル装置が提供され、この装置は、患者内の流れのドップラー監視を行うトランスデューサデバイスと、トランスデューサユニットに相互接続され、ビデオ血流信号とオーディオ血流信号とを生成するように、トランスデューサの動作から血流信号を抽出し、血流信号を処理するように適合された処理ユニットと、処理ユニットに相互接続され、ビデオ血流信号を視覚化する表示ユニットと、処理ユニットに相互接続され、オーディオ血流信号をユーザの耳に放射する少なくとも１つのオーディオ放射デバイスとを具備する。

処理ユニットと表示ユニットはハンドヘルドデバイスとしてパッケージ化され、処理ユニットはオーディオ血流信号のオーディオスペシアリゼーションを実行し、オーディオ放射デバイスの数は少なくとも２つであることが好ましい。オーディオスペシアリゼーションはトランスデューサエレメントからの深さにしたがった情報の空間分離を含むことが好ましい。

本発明の第１の観点にしたがうと、患者内の血流特性の情報を伝達する方法が提供され、この方法は、（ａ）身体内の血流を示すドップラー流信号を提供するステップと、（ｂ）表示デバイス上にドップラー流信号を視覚化するステップと、（ｃ）ドップラー血流信号の聴取者にオーディオ出力を同時に提供するステップとを含む。

ステップ（ｃ）は、オーディオ出力の見かけ上のスペシアリゼーションを聴取者に提供することを含むことが好ましい。

この方法は、後の分析のために、ドップラー流信号と関連情報とを同時に記録することを含むこともできる。

図面を参照して、本発明の好ましいおよび他の実施形態を説明する。

発明の詳細な説明

好ましい実施形態では、聴診器代用品が提供され、以後“エコースコープ”と呼ばれる。エコースコープは連続波ドップラービームを利用して身体内の血流を測定し、画像化する。さらに、エコースコープは進歩した聴診器タイプのアクティビィティを提供するように結果的な測定の聴覚化も含む。オーディオスペシアリゼーションも提供されることが好ましい。

図１に着目すると、好ましい実施形態の動作環境の例が図示されている。この例では、患者２は病院タイプの環境に存在している。患者２は、例えば患者の生理学的状態を監視する多数の予め定められた監視デバイス１１，１２を持っている。

エコースコープデバイスは、患者２の身体内における血流の内部動作についての情報を得るために医師６により利用されるように設計されている。エコースコープデバイスは、相互接続されたハンドヘルドトランスデューサ３、処理および表示ユニット４および１組のヘッドフォン５を含む。エコースコープは、トランスデューサ３により放射される超音波信号を処理するために連続波（ＣＷ）ドップラー処理技術を利用するように設計され、対応する血流インジケータ情報を生成し、これはデバイス４上で表示され、ヘッドフォン５を通して聴覚的に出力される。

次に図２に着目すると、処理および表示ユニット４の拡大図が図示されている。処理および表示ユニットは入力／出力信号７と対話し、入力／出力信号７はトランスデューサデバイスと送受信される。出力８において、オーディオ信号がヘッドフォンデバイスに出力される。構成４は表示装置５を含み、表示装置５はトランスデューサにより受信される信号７に関連する情報を表示する。表示装置５とオーディオ出力は一連の制御ボタン、例えば９により影響を受け、制御ボタンは表示装置上の情報を制御する。

好ましい実施形態は連続波（ＣＷ）ドップラーを利用して血流を監視する。ＣＷドップラーは非侵襲性技術であり、トランスデューサエレメントからの超音波信号は患者の血液を運ぶ管に向けられる。反射信号におけるドップラーシフトは血流速度の表示を提供する。ＣＷドップラー流測定の原理は知られている。例えば、“超音波心臓出力監視装置”と題する特許協力条約（ＰＣＴ）公開ＷＯ９９／６６８３５は、ＣＷドップラー方法を使用して血流を測定するのに適した超音波トランスデューサデバイスをさらに詳細に説明している。先の明細書の内容は相互参照によりここに含まれている。

図３に着目すると、トランスデューサエレメント３の１つの形態の拡大図を図示している。トランスデューサエレメント３はポジショニングデバイス１６に取り付けられた超音波トランスデューサ１５を含み、ポジショニングデバイス１６はトランスデューサの位置を設定するのに利用することができる。トランスデューサ１５と患者の皮膚１７との間には、ゲル結合層１８が置かれ、超音波トランスデューサ振動を皮膚１７に結合する。

図４に着目すると、処理および表示ユニット４の機能ハードウェアの概略構成が図示されている。図４の構成は処理および表示ユニット４の１つの例示的なハードウェア構造を単に図示しているに過ぎず、他の構成が可能であることは、複合ハードウェアデバイス構造の分野における当業者に明らかになるであろう。例えば、フルカスタム特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）技術を利用して、ユニット４の全体的な構成要素の数を減少させることができる。とにかく、１つの構成はユニット４の全体制御を有するマイクロ制御装置２０におよそ基づくことができる。マイクロ制御装置２０はバス２１を通して他のデバイスと通信する。バスに取り付けられたデバイスは、メモリユニット２２、ＤＳＰユニット２３、ＡからＤおよびＤからＡのコンバータ２４および表示駆動装置２５を含み、表示駆動装置２５は表示装置２６と対話する。マイクロ制御装置２０は入力／出力通信ポート２８を通して一連の他のデバイスと通信できることも好ましい。ＡからＤコンバータ２４はトランスデューサデバイス３およびヘッドフォン５を制御する役割を持つ。全体システム４はマイクロ制御装置２０の制御のもとで動作し、マイクロ制御装置２０はメモリ２２に記憶されているプログラムを実行し、ＤＳＰ２３は通常の方法でリアルタイム信号処理動作を行う。

図５に着目すると、好ましい実施形態の１つの可能性あるソフトウェアシステムの中心的な全体部分を図示している。この構成では、トランスデューサから受信された信号が抽出され３０、ビデオおよびオーディオエンハンスメント処理３１，３２がなされる。ビデオエンハンスメントは外部制御設定にしたがって受信信号をエンハンスおよび表示させる標準画像処理ルーチンを含むことができる。出力信号は出力される３５前に、表示のために処理される３４。ノイズキャンセリングおよびこれと同様なもののような標準技術を利用して、オーディオ信号がエンハンスされる３２。オプション的に、出力オーディオ信号は聴取者の回りでスペシアリゼーションさせることもできる。スペシアリゼーション処理は医師により受信されるオーディオ信号の深さの手がかりを提供することができる。簡単なものから複雑なものまで、多くの異なる形態のスペシアリゼーションを実行することができる。簡単な技術では、監視されたトランスデューサ遅延に基づいて、左耳から右耳に信号をパンさせるように、左右チャネル出力を受信信号の深さにしたがって処理することができる。他の方法は、聴取者回りの信号の部分をスペシアリゼーションするようにオーディオ信号の完全バイノーラル化を含むことができる。バイノーラル化プロセスはオーディオデジタル信号処理の当業者によく知られており、聴取者回りのオーディオのスペシアリゼーションに対する適切な技術は、“オーディオ信号処理方法および装置”と題するＰＣＴ公開ＷＯ９９／４９５７４に開示されており、この内容は相互参照によりここに組み込まれている。

オーディオ信号はヘッドフォンに出力することができる３８。
他の多くの改良が可能である。例えば、医師により記録される情報または信号パラメータは、ケースに関係するケースノートに加えて、後のダウンロードのために記憶させることができる。医師ノートを記録し、記憶するためにマイクロフォン４０をオプション的に設けることができる。さらに、連続的なオーディオおよびビデオエンハンスメントを行って、システムにアップロードさせることができる。また、デバイスのモード設定に基づいて、受信信号のある検出された異常な様相を強調するために、オーディオおよびビジュアル信号処理を行うことができる。例えば、オーディオ信号の特定部分を半分の速度で表示させるなどのように、速度制御を行うことができる。

本発明の範囲を逸脱することなく、進歩したハードウェア／ソフトウェア設計および医療器具の当業者に明らかなさらなる変形を行うことができる。

図１は好ましい実施形態の動作環境を図示している。図２は好ましい実施形態の処理および表示ユニットを図示している。図３は好ましい実施形態とともに利用するのに適したトランスデューサデバイスを図示している。図４は好ましい実施形態のハードウェア部分の機能ブロック図を概略的に図示している。図５は好ましい実施形態のソフトウェア処理の機能ブロック図を図示している。

Claims

血流パラメータをユーザに伝えるポータブル装置において、
患者内の流れのドップラー監視を行うトランスデューサデバイスと、
前記トランスデューサユニットに相互接続され、ビデオ血流信号とオーディオ血流信号とを生成するように、前記トランスデューサの動作から血流信号を抽出し、前記血流信号を処理するように適合された処理ユニットと、
前記処理ユニットに相互接続され、前記ビデオ血流信号を視覚化する表示ユニットと、
前記処理ユニットに相互接続され、前記オーディオ血流信号の可聴形態を前記ユーザの耳に放射する少なくとも１つのオーディオ放射デバイスとを具備する装置。
前記処理ユニットと前記表示ユニットはハンドヘルドデバイスとしてパッケージ化されている請求項１記載の装置。
前記処理ユニットは前記オーディオ血流信号のオーディオスペシアリゼーションを実行し、前記オーディオ放射デバイスの数は少なくとも２つである請求項１または２記載の装置。
前記オーディオスペシアリゼーションはトランスデューサエレメントからの受信信号の深さにしたがった情報の空間分離を含む請求項３記載の装置。
デバイスが使用されている対象に関係する情報を記憶する記憶手段をさらに具備する請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の装置。
前記記憶手段に記憶するためにユーザによるオーディオ解説を記録するのに使用するマイクロフォンをさらに具備する請求項５記載の装置。
患者内の血流特性の情報を伝達する方法において、
（ａ）身体内の血流を示すドップラー流信号を提供するステップと、
（ｂ）表示デバイス上に前記ドップラー流信号を視覚化するステップと、
（ｃ）前記ドップラー血流信号の前記聴取者にオーディオ出力を同時に提供するステップとを含む方法。
前記ステップ（ｃ）は、前記オーディオ出力の見かけ上のスペシアリゼーションを前記聴取者に提供することを含む請求項５記載の方法。