JP2007268301A - Method of blood vessel diameter measurement using echo and apparatus - Google Patents

Method of blood vessel diameter measurement using echo and apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2007268301A
JP2007268301A JP2007160086A JP2007160086A JP2007268301A JP 2007268301 A JP2007268301 A JP 2007268301A JP 2007160086 A JP2007160086 A JP 2007160086A JP 2007160086 A JP2007160086 A JP 2007160086A JP 2007268301 A JP2007268301 A JP 2007268301A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blood vessel
echo
cuff pressure
pressure
image
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
JP2007160086A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshimitsu Yamazaki
義光 山崎
Masao Ito
正男 伊藤
Masaki Sugiura
正毅 杉浦
Tomomasa Itarashiki
朝将 板良敷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saraya Co Ltd
Media Cross Co Ltd
Original Assignee
Saraya Co Ltd
Media Cross Co Ltd
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 Saraya Co Ltd, Media Cross Co Ltd filed Critical Saraya Co Ltd
Priority to JP2007160086A priority Critical patent/JP2007268301A/en
Publication of JP2007268301A publication Critical patent/JP2007268301A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To jointly measure the blood pressure when measuring the blood vessel diameter. <P>SOLUTION: This method of blood vessel diameter measurement using echo is characterized in applying a cuff pressure at a first site in an arm part of a measuring object person to stop the blood flow for a prescribed time, releasing the cuff pressure, capturing an echo image of a prescribed blood vessel flowing a second site in the arm part of the measuring object person at prescribed timings before applying the cuff pressure and after releasing the cuff pressure, measuring the diameter of the blood vessel based on the echo image, and also measuring the blood pressure of the measuring object person during the pressure control of the cuff pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、エコーを用いた血管径測定方法およびその装置、より詳しく言えば、被測定者の所定の血管のエコー画像を撮像し当該エコー画像に基づいて上記血管の直径を測定する血管径測定方法、およびかかる血管径の測定を行う装置に関する。   The present invention relates to a blood vessel diameter measuring method and apparatus using an echo, more specifically, a blood vessel diameter measurement in which an echo image of a predetermined blood vessel of a measurement subject is taken and the diameter of the blood vessel is measured based on the echo image. The present invention relates to a method and an apparatus for measuring such a blood vessel diameter.

従来、血管のしなやかさを非侵襲的に測定し評価する方法として、血管の力学的物理量である血管壁の硬さや血管容積の変化量などを測定する方法が知られており、血管の動脈硬化の診断等に広く利用されている。
前者は、脈波が動脈管を伝播する速度は血管壁が硬いほど早くなる事象に基づいたものであり、一般に、高齢者ほど脈波の伝播速度が高く、従って、血管壁が硬いと評価される。また、後者は、脈波の血圧変動により血管の容積が非線形的に変動する事象に基づいたもので、かかる血管容積の変化量を表すパラメータとして、経験則から求めた指標などが利用される。
Conventionally, as a method for noninvasively measuring and evaluating the suppleness of blood vessels, a method for measuring vascular wall hardness, vascular volume change, and the like, which are mechanical physical quantities of blood vessels, is known. It is widely used for diagnosis.
The former is based on the phenomenon that the speed at which the pulse wave propagates through the arterial tube becomes faster as the vessel wall becomes harder. The The latter is based on an event in which the blood vessel volume varies nonlinearly due to blood pressure fluctuation of the pulse wave, and an index obtained from an empirical rule is used as a parameter representing the amount of change in the blood vessel volume.

しかしながら、これら従来の方法は何れも、基本的には血管の通常の拍動状態をそのまま観察するものであり、血管の力学的物理量に関連した変化が実際に生体に生じ、それが物理量の有意な変化として認識し得るに至るまでには、かなりの期間(例えば、数ヶ月あるいはそれ以上の期間)を要することが多いので、血管の動脈硬化は、物理的にかなり進行してからでないと検出できない場合が多いのが実情である。   However, each of these conventional methods basically observes the normal pulsation state of a blood vessel as it is, and a change related to the mechanical physical quantity of the blood vessel actually occurs in the living body, which is significant in physical quantity. It often takes a significant amount of time (eg, months or longer) before it can be perceived as a significant change, so it can only be detected after vascular arteriosclerosis has progressed significantly physically. There are many cases where this is not possible.

ところで、近年、動脈硬化の発生メカニズムの研究が進展する過程で、動脈硬化の初期段階では、血管の内皮機能不全が動脈硬化に関与することが見出された。すなわち、血管の内皮細胞から放出される生理活性物質である一酸化窒素(NO)が平滑筋を拡張させ、血小板凝縮の抑制や血液単球の内皮への付着抑制など、動脈硬化を抑制する上で重要な指標となることが判ってきた。そして、この一酸化窒素の放出機能が不全になることと動脈硬化が生じることとの間に、相関があることが発見された。   By the way, in recent years, in the process of studying the mechanism of arteriosclerosis, it has been found that endothelial dysfunction of blood vessels is involved in arteriosclerosis in the early stage of arteriosclerosis. In other words, nitric oxide (NO), a physiologically active substance released from vascular endothelial cells, expands smooth muscle and suppresses arteriosclerosis such as suppression of platelet condensation and suppression of adhesion of blood monocytes to the endothelium. Has become an important indicator. And it was discovered that there is a correlation between the failure of the release function of nitric oxide and the occurrence of arteriosclerosis.

上述のように、血管の内皮細胞から放出される一酸化窒素は、平滑筋を拡張させる作用を有している。従って、血管の内皮細胞から一酸化窒素を放出する放出機能の不全(以下、適宜、血管の「内皮機能不全」と言う。)を評価するためには、血管の拡張度を測定すれば良いことになる。
そこで、血管の内皮機能不全を非侵襲的に短時間で測定する方法として、血管を強制的に弛緩させて測定する方法が考えられている。この方法は、例えば以下のような手順(一連のステップ)で実施することができる。
As described above, nitric oxide released from the endothelial cells of blood vessels has an action of expanding smooth muscle. Therefore, in order to evaluate the failure of the release function for releasing nitric oxide from the endothelial cells of blood vessels (hereinafter referred to as “endothelial dysfunction” of blood vessels as appropriate), the degree of dilation of the blood vessels should be measured. become.
Therefore, as a method for measuring blood vessel endothelial dysfunction in a non-invasive manner in a short time, a method for forcibly relaxing a blood vessel and measuring it has been considered. This method can be performed, for example, by the following procedure (a series of steps).

[a] まず、被験者を所定期間(例えば15分間)安静に保つ。
[b] 上記安静期間経過後、被験者の心拍を心電計にて測定するとともに、超音波発射部の長手方向が被験者の上腕動脈の中心線(以下、適宜、「長軸」と称する。)を含む面に一致するように、所定周波数(例えば、7.5−15MHz)の超音波リニアプローブをセットし、血管の拡張末期を心拍のR波に同期させて、エコー画像を複数の拍動期について取得する。このように心拍R波と同期させることで、拍動による血管径の変動の影響を受けないエコー画像を得ることができる。この場合、血管の中心線を含む面のエコー画像(以下、適宜、「長軸側のエコー画像」と称する。)が得られることになる。
[c] このエコー画像から安静時の上腕動脈径を計測し、複数の拍動期分の平均値を求める。
[A] First, the subject is kept calm for a predetermined period (for example, 15 minutes).
[B] After the rest period, the subject's heart rate is measured with an electrocardiograph, and the longitudinal direction of the ultrasound emitting part is the center line of the subject's brachial artery (hereinafter referred to as “long axis” as appropriate). An ultrasonic linear probe with a predetermined frequency (for example, 7.5 to 15 MHz) is set so as to coincide with a plane including, and an echo image is pulsated by synchronizing the end diastole of the blood vessel with the R wave of the heartbeat. Acquire for the period. By synchronizing with the heartbeat R wave in this way, an echo image that is not affected by fluctuations in the blood vessel diameter due to pulsation can be obtained. In this case, an echo image of the surface including the center line of the blood vessel (hereinafter referred to as “long-axis echo image” as appropriate) is obtained.
[C] The brachial artery diameter at rest is measured from this echo image, and an average value for a plurality of pulsation periods is obtained.

[d] 次に、前腕部にカフを巻いて、所定以上の圧力(例えば250−300mmHg)で所定時間(例えば5分間)保持し、動脈を阻血させる。
[e] この阻血期間経過後、カフによる圧力を解除し血流を急速に解放する。
[f] この血流の急速解放に伴う充血反応過程で、解放から所定時間(例えば1分間)経過後に、上記ステップ[b]における場合と同様の方法でエコー画像を取得する。カフ圧を解放すると、上腕動脈は充血期の約1分間で徐々に血管径を拡張させ、約45−60秒後に最大値を取るとされているので、カフ圧解放から1分間経過後にエコー画像を取ることで、最大値の血管径を計測することができる。
[g] このエコー画像から充血反応後の血管径(上腕動脈径)を計測し、複数の拍動期分の平均値を求める。
[D] Next, a cuff is wound around the forearm and held at a predetermined pressure (for example, 250-300 mmHg) for a predetermined time (for example, 5 minutes) to block the artery.
[E] After this ischemic period, the cuff pressure is released and the blood flow is rapidly released.
[F] In the hyperemic reaction process associated with the rapid release of blood flow, an echo image is acquired by the same method as in step [b] after a predetermined time (for example, 1 minute) has elapsed since the release. When the cuff pressure is released, the brachial artery gradually expands the blood vessel diameter in about 1 minute during the hyperemia phase, and takes a maximum value after about 45-60 seconds. The maximum blood vessel diameter can be measured.
[G] The blood vessel diameter (brachial artery diameter) after the hyperemic reaction is measured from this echo image, and an average value for a plurality of pulsation periods is obtained.

[h] そして、上記ステップ[c]で得られた平均値(安静時の血管径)に対するステップ[g]で得られた平均値(充血反応後の血管径)の増加分および増加割合を算出し、この増加割合を血管径の変化量として百分率(%:パーセント)で表示する。
この値が、所謂、%FMD(Flow-Mediated Dilatation)であり、血流依存性血管拡張反応を示す指標として、血管の内皮機能不全の診断、つまり、動脈硬化の診断等において有効に活用することができる。
[H] Then, an increment and an increase rate of the average value (blood vessel diameter after hyperemia reaction) obtained in step [g] with respect to the average value (blood vessel diameter at rest) obtained in step [c] are calculated. The percentage of increase is displayed as a change amount of the blood vessel diameter as a percentage (%: percent).
This value is the so-called% FMD (Flow-Mediated Dilatation), and it can be used effectively in the diagnosis of blood vessel endothelial dysfunction, that is, the diagnosis of arteriosclerosis, etc. Can do.

上述の血流依存性血管拡張反応(FMD)測定方法は、阻血によって生体に生じた代謝異常を補償するための充血反応が血管の拡張を最大にするであろう事を利用したもので、血管の内皮細胞の機能不全を、比較的簡易かつ短時間で非侵襲的に測定する方法として普及しつつある。
血管の力学的物理量に関連した変化を観察する従来の診断方法では動脈硬化が認められず、一見健康な人でも、内皮細胞の機能不全という観点から診断すれば、既に動脈硬化進展の初期段階に入っている可能性もある。
The blood flow-dependent vasodilator response (FMD) measurement method described above utilizes the fact that the hyperemia reaction for compensating for the metabolic abnormality caused by ischemia in the living body will maximize the expansion of the blood vessel. As a method for non-invasively measuring the dysfunction of endothelial cells in a relatively simple and short time, it is becoming popular.
The conventional diagnostic methods for observing changes related to the mechanical physical quantity of blood vessels do not show arteriosclerosis, and even a seemingly healthy person is already in the early stages of arteriosclerosis progression if diagnosed from the viewpoint of endothelial dysfunction. It may be included.

以上の説明から明らかなように、%FMDは、血管の内皮機能の不全度を表し、血液単球の内皮への付着亢進や血小板凝縮の亢進などを敏感に反映した指標であり、従って、ごく初期の動脈硬化をも示唆し得るものである。つまり、動脈硬化をごく初期段階で発見し、その進行を抑制する上で重要な指標となる。
また、上記%FMDを用いることにより、ある程度長期にわたる血液の粘性(どろどろ/さらさら)の影響を、いわば血管ざらざら度/つるつる度として表現することができる。従って、この%FMDを、血管のしなやかさを示す新たな指標として用いることも可能である。
As is clear from the above explanation,% FMD represents the degree of vascular endothelial function failure and is an index that sensitively reflects the increased adhesion of blood monocytes to the endothelium and the enhancement of platelet condensation. Early arteriosclerosis may also be suggested. That is, it is an important index for detecting arteriosclerosis at an extremely early stage and suppressing its progression.
In addition, by using the above-described% FMD, the influence of blood viscosity (slack / smoothness) over a certain period of time can be expressed as a degree of vascular roughness / smoothness. Therefore, it is possible to use this% FMD as a new index indicating the flexibility of blood vessels.

更に、%FMDは、基本原理としては、血管内皮細胞からの一酸化窒素放出機能の不全を評価するものであり、この一酸化窒素の動態を間接的に観測することとなるので、抗酸化作用などのより短期間(例えば、数時間あるいは数日間)での効果を判定することが可能である。
従って、その応用範囲が広く、動脈硬化の診断のみならず、例えば、抗酸化サプリメント等のダイエットや健康食品分野、或いは高脂血症や糖尿病などの薬効判定など、幅広い分野での応用が考えられている。
Furthermore,% FMD, as a basic principle, evaluates the failure of the function of releasing nitric oxide from vascular endothelial cells, and the kinetics of nitric oxide is indirectly observed. It is possible to determine the effect in a shorter period (for example, several hours or several days).
Therefore, its application range is wide, and it can be applied not only to the diagnosis of arteriosclerosis but also to a wide range of fields such as diets such as antioxidant supplements and health foods, or determination of drug effects such as hyperlipidemia and diabetes. ing.

しかしながら、%FMDを測定する場合、エコープローブを被験者の上腕動脈の長軸に沿って且つ皮膚表面に対し垂直に当接させなければならず、15分間の安静期間経過後の測定(前述のステップ[b]参照)と、その後の5分間阻血後の測定(前述のステップ[f]参照)とで、エコープローブの当接部位を一致させることが難しいという問題があった。また、カフによる阻血作業やエコー画像からの血管径の測定などについても、より簡便で精確に行えるようにすることが求められていた。   However, when measuring% FMD, the echo probe must be brought into contact with the subject's brachial artery along the long axis and perpendicular to the skin surface and measured after a 15-minute rest period (see above steps). There is a problem that it is difficult to make the contact portion of the echo probe coincide with each other in the measurement after the ischemia for 5 minutes (see step [f] described above). In addition, it has been demanded that the ischemic work by the cuff and the measurement of the blood vessel diameter from the echo image can be performed more simply and accurately.

かかる諸問題に対して、本願出願人の一人は、特許文献1にて、エコープローブをマジックバンドにより被験者の上腕部に固定すること、阻血用カフの吸気および排気にポンプを用いて阻血作業を自動化すること、更には、エコー画像をパーソナルコンピュータに転送し画像処理技術を適用して血管径を測定すること等を提案した。
特開2003−180690号
In response to such problems, one of the applicants of the present application described in Patent Document 1 is to fix the echo probe to the upper arm of the subject with a magic band, and to perform ischemic work using a pump for intake and exhaust of the ischemic cuff. Proposed to automate, and further to transfer echo images to a personal computer and apply an image processing technique to measure blood vessel diameter.
JP 2003-180690 A

しかしながら、上記特許文献1で提案された従来技術においても、なお以下のような種々の改善すべき事項が残されている。
すなわち、まず第1の課題として、血管径の測定は、上記ステップ[b]で述べたように、あくまでも血管の長軸側のエコー画像を撮像して、つまり、超音波発射部の長手方向が血管の中心線を含む面に一致するように超音波リニアプローブをセットし、血管の中心線を含む面のエコー画像を撮像して行われる関係上、検査者に高い熟練度が要求され、検査スタッフが豊富な研究施設や大病院等での利用に限られてしまうという問題があった。
However, in the prior art proposed in the above-mentioned Patent Document 1, there are still various matters to be improved as described below.
That is, as the first problem, as described in the above step [b], the measurement of the blood vessel diameter is performed by capturing an echo image on the long axis side of the blood vessel. Since the ultrasonic linear probe is set so that it matches the surface including the center line of the blood vessel and the echo image of the surface including the center line of the blood vessel is captured, the inspector is required to have a high degree of skill and inspection. There was a problem that the use was limited to research facilities and large hospitals with abundant staff.

上述の血流依存性血管拡張反応(FMD)測定法において、上腕動脈の約5分間の阻血とその後の充血反応によって引き起こされる血管拡張反応は、変化率で約10%程度であり、実際の血管径の数値(一般に約4mm程度)に当てはめると、約0.4mm程度の小さい値でしかないことが知られている。
そこで、FMD法で血管径を計測するに際して、エコープローブを血管の長軸側のエコー画像を撮像することにより、エコープローブの長さに略対応した適当な長さについて血管径のエコー画像を得ることができ、これらエコー画像に基づいて演算された血管径の値を平均することで、血管拡張反応による変化率が上述のように小さい場合でも、比較的高精度で血管径を求めることができるのである。
In the blood flow-dependent vasodilator response (FMD) measurement method described above, the vasodilator response caused by about 5 minutes of ischemia of the brachial artery and the subsequent hyperemia reaction is about 10% in terms of rate of change. When applied to a numerical value of diameter (generally about 4 mm), it is known that it is only a small value of about 0.4 mm.
Therefore, when measuring the blood vessel diameter by the FMD method, an echo image of the blood vessel diameter is obtained for an appropriate length substantially corresponding to the length of the echo probe by capturing an echo image of the long axis side of the blood vessel with the echo probe. By averaging the values of the blood vessel diameter calculated based on these echo images, the blood vessel diameter can be obtained with relatively high accuracy even when the rate of change due to the vasodilation reaction is small as described above. It is.

しかしながら、血管の長軸に沿って明瞭なエコー画像を得るには、エコー信号が血管の直径と一致する位置を探さなければならず、このような位置を探し、ある程度以上の長さについてエコーを血管の直径位置に沿って通過させるようにエコープローブをセットするには、かなりの熟練度が求められることになる。
血管の走行の方向や皮膚表面からの深さ等は、被験者の体格などによってある程度異なるので、上記のようにエコープローブを好適にセットするには、数多くの経験が必要で、また、ある程度「勘」に頼らざるを得ない面がある。
また、特に、血管の充血反応過程では、カフ圧解放後、約45−60秒の約15秒以内に計測を終える必要があるので(前述のステップ[f]参照)、迅速な計測作業を正確に行うことが求められ、この点においても、検査者には高い熟練度が求められるのである。
However, in order to obtain a clear echo image along the long axis of the blood vessel, it is necessary to search for a position where the echo signal matches the diameter of the blood vessel. In order to set the echo probe so that it passes along the diameter position of the blood vessel, considerable skill is required.
The direction of blood vessel travel and the depth from the skin surface vary to some extent depending on the subject's physique, etc., so a lot of experience is required to properly set the echo probe as described above. There is an aspect that must be relied on.
In particular, in the blood vessel hyperemia reaction process, it is necessary to complete the measurement within about 15 seconds of about 45-60 seconds after releasing the cuff pressure (see the above step [f]), so that the quick measurement work is accurate. In this respect, the inspector is required to have a high level of skill.

更に、血管径を正確に測定するには、撮像して得られたエコー画像から如何にして正確に血管壁を認識するかが重要であるが、エコープローブにより得られるエコー画像には、通常、多重反射などの影響により種々のノイズが含まれており、また、血管壁の位置によってはエコーの発射方向との関係で、血管壁の誤認が生じ易くなる場合もあり得る。   Furthermore, in order to accurately measure the blood vessel diameter, it is important how to accurately recognize the blood vessel wall from the echo image obtained by imaging, but in the echo image obtained by the echo probe, Various noises are included due to the influence of multiple reflection and the like, and depending on the position of the blood vessel wall, there is a possibility that the blood vessel wall is likely to be misidentified in relation to the emission direction of the echo.

次に、第2の課題として、上記特許文献1で提案された従来技術においても、拍動による血管径の変動の影響を回避するために、心電計による心拍の計測を血管径の計測と並行して行い、両者間の同期をとる必要があるので(前述のステップ[b]参照)、検査者に更に高い熟練度が求められるとともに、高価なエコー装置が必要で、また、全体としての計測装置が大掛かりなものになるという難点があった。   Next, as a second problem, in the prior art proposed in Patent Document 1 above, in order to avoid the influence of the fluctuation of the blood vessel diameter due to pulsation, the measurement of the heart rate by the electrocardiograph is the measurement of the blood vessel diameter. Since it is necessary to carry out in parallel and synchronize between the two (see step [b] described above), the inspector is required to have a higher level of skill, and an expensive echo device is required. There was a problem that the measuring device would be large.

拍動による上腕動脈の径方向における拡張収縮は、一般に血管径の数%に及ぶことが知られており、%FMDは、拍動のどのタイミングで取得したエコー画像を用いるかによって、その計測値に大きな違いが生じる。
そこで、従来では、心電計を併用し、血流依存性血管拡張反応(FMD)による被験者の血管の拡張末期、心電図では心拍のR波に同期するエコー画像のみを使用して血管径の計測を行うことで、心拍動による血管径の変動の影響を極力排除するようにしていた。
It is known that the expansion and contraction in the radial direction of the brachial artery due to pulsation generally reaches several percent of the blood vessel diameter, and% FMD is a measured value depending on at which timing of the pulsation the echo image acquired is used. Makes a big difference.
Therefore, conventionally, an electrocardiograph is used in combination with an end-diastolic stage of the subject's blood vessel by blood flow-dependent vasodilator response (FMD), and in the electrocardiogram, the blood vessel diameter is measured using only an echo image synchronized with the heartbeat R wave. By doing this, the influence of the fluctuation of the blood vessel diameter due to the heartbeat was eliminated as much as possible.

しかしながら、この場合には、心電計を併用するので装置が大掛かりにならざるを得ず、更に、心電計に同期させてエコー画像を取得し保存する機能を備えた高価なエコー装置が必要となる。かかる機能を持たないエコー装置を使用する場合には、例えば、米国MIA(Medical Imaging Applications)社のシステムに見られるように、エコー画像信号と心電計信号とを同期させる装置を別途に用意する必要があり、やはり、装置全体として高価で大掛かりなものにならざるを得ないのである。   However, in this case, since the electrocardiograph is used together, the apparatus has to be large, and an expensive echo device having a function of acquiring and storing an echo image in synchronization with the electrocardiograph is necessary. It becomes. When using an echo device that does not have such a function, for example, a device that synchronizes an echo image signal and an electrocardiograph signal is prepared separately as seen in a system of MIA (Medical Imaging Applications). After all, the entire apparatus must be expensive and large.

更に、第3の課題として、従来のFMD計測では、被験者(被測定者)の上腕動脈を阻血させるために、その前腕部をカフで250−300mmHgまで加圧していた(前述のステップ[d]参照)。このカフ圧の設定値は、上腕動脈の血流を確実に阻血できる値として半ば慣習的に用いられて来たものであるが、どの程度のカフ圧で阻血できるかは、個々の被験者毎に、例えばその血圧などによって異なるはずのものである。
しかしながら、従来では、上記のように一律に定められた高いカフ圧で5分間程度もの長い期間にわたって阻血されるので、被験者に対してかなりの苦痛・負担を強いることなる。
Furthermore, as a third problem, in the conventional FMD measurement, the forearm is pressurized to 250-300 mmHg with a cuff to block the brachial artery of the subject (measured person) (the above-mentioned step [d] reference). This set value of cuff pressure has been used as a value that can reliably block blood flow in the brachial artery, but the level of cuff pressure that can be used to block blood is determined for each individual subject. For example, it should be different depending on the blood pressure.
However, conventionally, since the blood is blocked for a long period of about 5 minutes with the uniformly high cuff pressure as described above, the subject is considerably painful and burdensome.

また更に、被験者の上腕部へのエコープローブの密着性や固定方法についても、幾つかの課題があった。例えば、エコープローブとして従来慣用されているリニア型のプローブは、超音波発射面が平坦であるので、安静期と充血期での計測において腕の表面形状に対して十分には密着し難く、従って、その設定方位を安定して適正に維持することが、実際にはなかなかに難しいという課題があった。また、被験者の上腕部へのエコープローブの固定方法についても、約5分間程度にもわたる長い阻血期間を挟んで安静期と充血期での計測において、より安定したエコー画像を得るには、腕の表面に対してエコープローブをより安定して確実に固定することが必要である。   Furthermore, there are some problems with the adhesion and fixing method of the echo probe to the upper arm of the subject. For example, a linear probe that has been conventionally used as an echo probe has a flat ultrasonic emission surface, so that it is difficult to sufficiently adhere to the surface shape of the arm in measurements during the resting period and the hyperemia period. There is a problem that it is actually difficult to maintain the set orientation stably and properly. In addition, regarding the method of fixing the echo probe to the upper arm of the subject, in order to obtain a more stable echo image in the measurement in the resting period and the hyperemic period across a long ischemic period of about 5 minutes, It is necessary to fix the echo probe more stably and reliably to the surface of the surface.

また、従来では、血管径の測定に加えて通常の血圧測定も必要とされる場合、両者は別々に行われるのが一般的で、被験者にとっては不便であり、また、折角の血圧データも血管径の測定データと関連付けて考察できるものとはならない、という難点があった。   Conventionally, when normal blood pressure measurement is required in addition to measurement of the blood vessel diameter, both are generally performed separately, which is inconvenient for the subject, and the blood pressure data at the corner is also not blood vessel data. There was a difficulty that it could not be considered in relation to the diameter measurement data.

この発明は、上記技術的な諸課題のうち、血管径の測定と血圧測定の両方を行う場合の不便さに鑑みてなされたもので、血管径の測定と血圧測定とを併せて行うことができるようにすることを基本的な目的とする。   The present invention has been made in view of the inconvenience of performing both blood vessel diameter measurement and blood pressure measurement among the above technical problems, and it is possible to perform both blood vessel diameter measurement and blood pressure measurement in combination. The basic purpose is to be able to do so.

このため、本願発明に係る血管径の測定方法は、被測定者の腕部における第1部位にカフ圧を加えて所定時間だけ阻血した後に上記カフ圧を解放し、カフ圧を加える前とカフ圧解放後の所定タイミングで、上記被測定者の腕部における第2部位を流れる所定の血管のエコー画像を撮像し、当該エコー画像に基づいて上記血管の直径を測定する血管径測定方法において、上記カフ圧の圧力制御中に上記被測定者の血圧を計測することを特徴としたものである。   For this reason, the blood vessel diameter measuring method according to the present invention is such that the cuff pressure is applied to the first part of the arm portion of the measurement subject and is blocked for a predetermined time, then the cuff pressure is released, and before the cuff pressure is applied. In a blood vessel diameter measuring method for capturing an echo image of a predetermined blood vessel flowing through the second part in the arm portion of the measurement subject at a predetermined timing after pressure release, and measuring the diameter of the blood vessel based on the echo image, The blood pressure of the measurement subject is measured during the pressure control of the cuff pressure.

この場合において、上記カフ圧を上昇させながら被測定者の脈圧を検出し、脈圧消失が生じた時点でのカフ圧を検出し、この検出値に基づいて阻血カフ圧を設定することができる。   In this case, it is possible to detect the measurement subject's pulse pressure while increasing the cuff pressure, detect the cuff pressure when the pulse pressure disappears, and set the ischemic cuff pressure based on the detected value. it can.

また、以上の場合において、上記第1部位を前腕部とし、上記第2部位を上腕部としても良い。   In the above case, the first part may be the forearm and the second part may be the upper arm.

本願発明に係る血管径の測定装置は、被測定者の所定の血管のエコー画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段で得られた上記エコー画像に基づいて上記血管の直径を演算し得る演算手段と、被測定者の腕部における第1部位にカフ圧を加えて阻血し得る阻血手段と、上記第1部位にカフ圧を加えて所定時間だけ阻血した後に上記カフ圧を解放するようにカフ圧を制御するカフ圧制御手段と、上記撮像手段のエコープローブを被測定者の腕部における第2部位に固定する固定手段と、上記第1部位にカフ圧を加える前とカフ圧解放後の所定タイミングで、上記第2部位を流れる所定の血管のエコー画像を撮像するように上記撮像手段を制御する撮像制御手段と、上記カフ圧の制御中に、上記被測定者の血圧を計測する血圧計測手段と、を備えたことを特徴としたものである。   An apparatus for measuring a blood vessel diameter according to the present invention includes an imaging unit that captures an echo image of a predetermined blood vessel of a measurement subject, and an operation that can calculate the diameter of the blood vessel based on the echo image obtained by the imaging unit A means for preventing blood pressure by applying cuff pressure to the first part of the arm portion of the subject, and releasing the cuff pressure after applying cuff pressure to the first part and blocking the blood for a predetermined time. Cuff pressure control means for controlling the cuff pressure, fixing means for fixing the echo probe of the imaging means to the second part in the arm of the person to be measured, before applying the cuff pressure to the first part and after releasing the cuff pressure The blood pressure of the measurement subject is measured during the control of the cuff pressure and the imaging control means for controlling the imaging means so as to capture an echo image of the predetermined blood vessel flowing through the second part at the predetermined timing. Blood pressure measuring means It is obtained by the features and.

この場合において、上記カフ圧の上昇時に上記被測定者の脈圧を検出する脈圧検出手段を更に備え、該脈圧検出手段が脈圧消失が生じた時点でのカフ圧に基づいて阻血カフ圧を設定する、ことが好ましい。   In this case, it further comprises pulse pressure detecting means for detecting the pulse pressure of the subject when the cuff pressure increases, and the ischemic cuff is based on the cuff pressure at the time when the pulse pressure disappears. It is preferable to set the pressure.

以上の場合において上記演算手段は、上記カフ圧を加える前のエコー画像とカフ圧解放後のエコー画像とに基づいて、血流依存性血管拡張反応による血管径の拡張度を演算し、上記演算手段には、上記血管径の拡張度を時系列で表示し得る演算結果表示手段が接続されている、ようにしても良い。   In the above case, the calculation means calculates the degree of expansion of the blood vessel diameter by the blood flow-dependent vasodilation reaction based on the echo image before applying the cuff pressure and the echo image after releasing the cuff pressure, and the calculation The means may be connected to a calculation result display means capable of displaying the degree of expansion of the blood vessel diameter in time series.

また、以上の場合において、上記第1部位を前腕部とし、上記第2部位を上腕部としても良い。   In the above case, the first part may be the forearm and the second part may be the upper arm.

以上の全ての装置において、上記エコープローブの固定状態を上記血管が流れる方向と該血管の周方向とについて調整し得る調整手段を更に備えるようにしても良い。
尚、本明細書中において、「血管が流れる方向」とは、当該「血管内の血液が流れている方向」、換言すれば、血管の中心線に沿った方向を言うものとする。
In all the devices described above, the echo probe may be further provided with an adjusting means that can adjust the fixed state of the echo probe in the direction in which the blood vessel flows and the circumferential direction of the blood vessel.
In the present specification, the “direction in which the blood vessel flows” refers to the “direction in which blood in the blood vessel flows”, in other words, the direction along the center line of the blood vessel.

本願発明に係るエコーを用いた血管径の測定方法によれば、カフ圧の圧力制御中に被測定者の血圧を計測するので、血管径の測定と血圧測定とを併せて行うことができ、両者を別々に行う場合に比して利便性が向上すると共に、血管径を測定する際における被測定者の最新の血圧データを得ることができる。   According to the blood vessel diameter measurement method using the echo according to the present invention, since the blood pressure of the measurement subject is measured during the pressure control of the cuff pressure, the blood vessel diameter measurement and the blood pressure measurement can be performed together. Convenience is improved as compared with the case where both are performed separately, and the latest blood pressure data of the measurement subject when measuring the blood vessel diameter can be obtained.

この場合において、上記第1部位へのカフ圧を上昇させながら被測定者の脈圧を検出し、脈圧消失が生じた時点でのカフ圧を検出することで、当該被測定者の最高血圧に対応したカフ圧を検出することができる。つまり、カフ圧を加える工程で被測定者の最高血圧を計測することができる。そして、この最高血圧に対応したカフ圧の検出値に基づいて上記阻血カフ圧を設定することにより、血管径を測定する直前での被測定者の最高血圧に基づいた阻血カフ圧の設定を行うことができる。   In this case, the pulse pressure of the measurement subject is detected while increasing the cuff pressure to the first part, and the cuff pressure at the time when the pulse pressure disappears is detected, whereby the maximum blood pressure of the measurement subject is detected. The cuff pressure corresponding to can be detected. That is, the highest blood pressure of the measurement subject can be measured in the step of applying the cuff pressure. Then, by setting the ischemic cuff pressure based on the detected value of the cuff pressure corresponding to the maximum blood pressure, the ischemic cuff pressure is set based on the maximum blood pressure of the measurement subject immediately before measuring the blood vessel diameter. be able to.

以上の場合において、上記第1部位を前腕部とし、上記第2部位を上腕部とすることにより、血流依存性血管拡張反応による血管径の拡張が顕著に現れ易い上腕部の血管(例えば、上腕動脈やとう骨動脈など)について、血管径の拡張度を測定することができる。換言すれば、かかる上腕部の血管について血流依存性血管拡張反応による血管径の拡張度(所謂、%FMD)を測定するに際して、以上のような作用効果を奏することができる。   In the above case, by setting the first part as the forearm part and the second part as the upper arm part, the blood vessel of the upper arm part (e.g. For the brachial artery, radial artery, etc.), the degree of vascular diameter expansion can be measured. In other words, when measuring the degree of expansion of the blood vessel diameter (so-called% FMD) by the blood flow-dependent vasodilatation reaction with respect to the blood vessel of the upper arm, the above-described effects can be obtained.

本願発明に係るエコーを用いた血管径の測定装置によれば、カフ圧の制御中に被測定者の血圧を計測する血圧計測手段を備えているので、血管径の測定と血圧測定とを併せて行うことができ、両者を別々に行う場合に比して利便性が向上すると共に、血管径を測定する際における被測定者の最新の血圧データを得ることができる。   According to the blood vessel diameter measuring device using the echo according to the present invention, since the blood pressure measuring means for measuring the blood pressure of the measurement subject is provided during the control of the cuff pressure, the blood vessel diameter measurement and the blood pressure measurement are combined. As compared with the case where both are performed separately, the convenience is improved and the latest blood pressure data of the measurement subject at the time of measuring the blood vessel diameter can be obtained.

この場合において、好ましくは、上記カフ圧の上昇時に上記被測定者の脈圧を検出する脈圧検出手段を更に備えることにより、上記第1部位へのカフ圧を上昇させながら被測定者の脈圧を検出して脈圧消失が生じた時点でのカフ圧を検出することができ、当該被測定者の最高血圧に対応したカフ圧を検出することができる。つまり、カフ圧を加える工程で被測定者の最高血圧を計測することができる。そして、この最高血圧に対応したカフ圧の検出値に基づいて上記阻血カフ圧を設定することにより、血管径を測定する直前での被測定者の最高血圧に基づいた阻血カフ圧の設定を行うことができる。   In this case, it is preferable that a pulse pressure detection unit that detects the pulse pressure of the measurement subject when the cuff pressure is increased is further provided, thereby increasing the cuff pressure to the first portion while increasing the cuff pressure of the measurement subject. The cuff pressure at the time when pulse pressure disappears can be detected by detecting the pressure, and the cuff pressure corresponding to the highest blood pressure of the subject can be detected. That is, the highest blood pressure of the measurement subject can be measured in the step of applying the cuff pressure. Then, by setting the ischemic cuff pressure based on the detected value of the cuff pressure corresponding to the maximum blood pressure, the ischemic cuff pressure is set based on the maximum blood pressure of the measurement subject immediately before measuring the blood vessel diameter. be able to.

以上の場合において、カフ圧を加える前のエコー画像とカフ圧解放後のエコー画像とに基づいて血流依存性血管拡張反応による血管径の拡張度(所謂、%FMD)を演算し得る演算手段に、上記血管径の拡張度を時系列で表示し得る表示手段を接続することにより、%FMD測定を例えば定期的に行ってその変化を調べるような場合について、%FMDの改善または悪化等を時系列データとして容易に視認することができる。   In the above case, the calculation means capable of calculating the degree of expansion of the blood vessel diameter (so-called% FMD) by the blood flow-dependent vasodilation reaction based on the echo image before applying the cuff pressure and the echo image after releasing the cuff pressure. In addition, by connecting a display means capable of displaying the degree of expansion of the blood vessel diameter in time series, for example, when% FMD measurement is periodically performed to examine the change, improvement or deterioration of% FMD, etc. It can be easily visually recognized as time series data.

また、以上の場合において、上記第1部位を前腕部とし、上記第2部位を上腕部とすることにより、血流依存性血管拡張反応による血管径の拡張現象が顕著に現れ易い上腕部の血管(例えば、上腕動脈やとう骨動脈など)について、血管径の拡張度を測定することができる。換言すれば、かかる上腕部の血管について血流依存性血管拡張反応による血管径の拡張度(所謂、%FMD)を測定するに際して、以上のような作用効果を奏することができる。   In the above case, the first arm region is the forearm portion and the second region is the upper arm portion, so that the blood vessel diameter expansion due to the blood flow-dependent vasodilatation reaction is likely to occur remarkably. For the brachial artery, radial artery, etc., the degree of vascular diameter expansion can be measured. In other words, when measuring the degree of expansion of the blood vessel diameter (so-called% FMD) by the blood flow-dependent vasodilatation reaction with respect to the blood vessel of the upper arm, the above-described effects can be obtained.

以上の全ての装置において、上記エコープローブの固定状態を上記血管が流れる方向と該血管の周方向とについて調整し得る調整手段を更に備えることにより、エコープローブを被測定者の上記血管が流れる部位に比較的長時間にわたって固定する必要がある場合でも、エコープローブの表面と上記血管が流れる部位との間の密着性を一定に保つように調整することが可能になり、より精度の高い測定を行うことができる。   In all of the above devices, the apparatus further comprises an adjusting means capable of adjusting the fixed state of the echo probe with respect to the direction in which the blood vessel flows and the circumferential direction of the blood vessel. Even if it needs to be fixed for a relatively long period of time, it is possible to adjust the adhesion between the surface of the echo probe and the part through which the blood vessel flows to maintain a constant level, so that more accurate measurement can be performed. It can be carried out.

以下、本発明の実施形態を、例えば血流依存性血管拡張反応(所謂FMD)による血管の拡張度(%FMD)の測定に適用した場合を例に取って、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1及び図2は、本実施形態に係る血管径測定装置Msのシステム構成を概略的に示す説明図およびブロック構成図である。この血管径測定装置Msは、被測定者の所定の血管(代表的には上腕動脈)のエコー画像を撮像し、当該エコー画像に基づいて上記血管の直径を測定することにより、当該被測定者の%FMDを計測するもので、腕部加圧機構10とプローブ固定機構20と撮像機構30と制御演算機構40と表示機構50とを、主要部として備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, taking as an example the case where the embodiment is applied to measurement of blood vessel dilatation (% FMD) by blood flow-dependent vasodilatation (so-called FMD), for example. explain.
1 and 2 are an explanatory diagram and a block configuration diagram schematically showing a system configuration of the blood vessel diameter measuring apparatus Ms according to the present embodiment. The blood vessel diameter measuring device Ms captures an echo image of a predetermined blood vessel (typically brachial artery) of the measurement subject and measures the diameter of the blood vessel based on the echo image, thereby measuring the measurement subject. % FMD is measured, and the arm pressing mechanism 10, the probe fixing mechanism 20, the imaging mechanism 30, the control arithmetic mechanism 40, and the display mechanism 50 are provided as main parts.

尚、特に、動脈硬化の予知を念頭に置いて測定する場合には、測定対象とする上記被測定者の所定の血管としては,血流依存性血管拡張反応による血管の拡張現象が非常に顕著に現れ易い上腕動脈が代表的である。或いは、この代わりに、とう骨動脈の血管径の拡張度(%FMD)を測定するようにしても良い。   In particular, when measuring with the prediction of arteriosclerosis in mind, as the predetermined blood vessel of the subject to be measured, the blood vessel dilation phenomenon due to the blood flow-dependent vasodilation reaction is very remarkable. The brachial artery, which is easy to appear in, is representative. Alternatively, the degree of expansion (% FMD) of the radial diameter of the radial artery may be measured instead.

上記腕部加圧機構10は、被測定者の腕部における第1の所定部位Af(第1部位)にカフ圧を加えて、該第1部位を阻血することを基本的な目的とする機構であり、阻血用カフでなるカフ部11と、該カフ11内の圧力を制御するカフ圧制御部12とを備えている。また、カフ部11の下側には、被測定者の腕部の第1部位Afを載置させるベース部14が設けられている。
上記第1部位としては、被測定者の前腕部Afが代表的であり、これに限定されるものではないが、本実施形態においても、この前腕部Afにカフ圧を加えて阻血するようにした。
The arm pressurizing mechanism 10 is a mechanism whose basic purpose is to apply a cuff pressure to the first predetermined portion Af (first portion) in the arm portion of the person to be measured to block the first portion. And a cuff portion 11 made of an ischemic cuff and a cuff pressure control portion 12 for controlling the pressure in the cuff 11. Further, a base portion 14 on which the first part Af of the arm portion of the measurement subject is placed is provided below the cuff portion 11.
The first portion is typically the forearm portion Af of the measurement subject, and is not limited to this, but in this embodiment as well, the cuff pressure is applied to the forearm portion Af to prevent blood loss. did.

該カフ圧制御部12は、具体的には図示しなかったが、カフ11内を加圧する加圧機構と、カフ11内を減圧・除圧する減圧機構と、これら加圧/減圧装置を制御する制御機構とを備えている。より具体的に説明すれば、上記カフ圧制御部12は、例えば、カフ11内に加圧(圧縮)エアを送給する圧縮ポンプと、カフ11内の圧縮エアを排出して減圧・除圧する排気弁とを備え、これら圧縮ポンプ及び排気弁の作動を、当該カフ圧制御部12のコントローラによって制御するように構成されている。   Although not specifically shown, the cuff pressure control unit 12 controls the pressurizing mechanism that pressurizes the cuff 11, the depressurizing mechanism that depressurizes and depressurizes the cuff 11, and the pressurizing / depressurizing device. And a control mechanism. More specifically, the cuff pressure control unit 12, for example, a compression pump that supplies pressurized (compressed) air into the cuff 11 and a compressed air in the cuff 11 to depressurize and depressurize. An exhaust valve, and the operation of the compression pump and the exhaust valve is controlled by the controller of the cuff pressure control unit 12.

上記カフ部11は、その加圧および減圧機構については従来公知のものと同様であるが、本実施形態では、このカフ部11に脈圧計測部13が設けられている。この脈圧計測部13で被測定者の脈圧を計測し、脈圧が発生した際および消失した際のカフ圧を検知することで、被測定者の最低血圧や最高血圧を計測することができる。カフ圧を上昇させる場合を例にとって具体的に説明すれば、カフ圧ゼロ(0:零)からスタートし、脈圧計測部13が脈圧発生を検知した時点のカフ圧を計測することで最低血圧を知ることができ、その後さらにカフ圧を上昇させて行き、脈圧計測部13が脈圧消失を検知した時点のカフ圧を計測することで最高血圧を知ることができる。   The cuff part 11 has the same pressurization and decompression mechanism as that conventionally known, but in the present embodiment, the cuff part 11 is provided with a pulse pressure measurement part 13. The pulse pressure measuring unit 13 measures the pulse pressure of the measurement subject and detects the cuff pressure when the pulse pressure is generated and disappears, thereby measuring the minimum blood pressure and the maximum blood pressure of the measurement subject. it can. The case where the cuff pressure is increased will be described in detail by way of example. Starting from cuff pressure zero (0: zero), the cuff pressure at the time point when the pulse pressure measurement unit 13 detects the occurrence of the pulse pressure is measured to minimize the cuff pressure. The blood pressure can be known, then the cuff pressure is further increased, and the maximum blood pressure can be known by measuring the cuff pressure when the pulse pressure measurement unit 13 detects the disappearance of the pulse pressure.

このように、カフ部11に脈圧計測部13を設けたことにより、%FMDの測定と血圧測定とを併せて行うことができ、両者を別々に行う場合に比して利便性が向上すると共に、血管径を測定する際における被測定者の最新の血圧データを得ることができる。   As described above, by providing the pulse pressure measurement unit 13 in the cuff unit 11, it is possible to perform both the measurement of% FMD and the blood pressure measurement, and the convenience is improved as compared with the case where both are performed separately. In addition, the latest blood pressure data of the person to be measured when measuring the blood vessel diameter can be obtained.

本実施形態では、上記脈圧計測部13によって計測された被測定者の最高血圧に基づいて、上記前腕部Afを阻血する阻血カフ圧が設定される。つまり、最高血圧よりも所定値(具体的には、20−40mmHg、より確実には30−40mmHg)だけ高い値に相当する圧力に阻血カフ圧が設定される。最高血圧よりも上記所定値だけ高い値に相当するカフ圧を加えることで、当該被測定者について確実に阻血することができる。   In the present embodiment, the ischemic cuff pressure for blocking the forearm portion Af is set based on the highest blood pressure of the measurement subject measured by the pulse pressure measuring unit 13. That is, the ischemic cuff pressure is set to a pressure corresponding to a value higher than the maximum blood pressure by a predetermined value (specifically, 20-40 mmHg, more certainly 30-40 mmHg). By applying a cuff pressure corresponding to a value that is higher than the maximum blood pressure by the predetermined value, it is possible to reliably block the subject.

この阻血カフ圧の設定は、後述する制御演算機構40の制御プログラムに従って行われる。或いは、カフ圧制御部12にかかるカフ圧の制御を行うプログラムを格納したメモリ(記憶装置)を付設しておき、この制御プログラムによってカフ圧の制御および阻血カフ圧の設定等を行わせるようにしても良い。
尚、このように被測定者の最高血圧に基づいて阻血カフ圧を設定する場合、以上のような実測を特に行うことなく、被測定者が過去の測定経験から記憶していた最高血圧値を申告し、この申告された値に基づいて阻血カフ圧を設定するようにしても良い。
The setting of the ischemic cuff pressure is performed according to a control program of the control calculation mechanism 40 described later. Alternatively, a memory (storage device) storing a program for controlling the cuff pressure applied to the cuff pressure control unit 12 is attached, and the control program is used to control the cuff pressure and set the ischemic cuff pressure. May be.
In addition, when setting the ischemic cuff pressure based on the person's systolic blood pressure in this way, the person's memorized maximal blood pressure value from the past measurement experience is used without performing the actual measurement as described above. The ischemic cuff pressure may be set based on the reported value.

このように、個々の被測定者の最高血圧に基づいて阻血カフ圧を設定することにより、被測定者の前腕部Afを確実に阻血でき、且つ、できるだけ低い阻血カフ圧を個々の被測定者に応じて設定することができる。その結果、従来、一律に定めた高いカフ圧を加えて阻血していた場合のように、被測定者に過度の苦痛や負担を強いることを有効に回避することができるのである。   In this way, by setting the ischemic cuff pressure based on the maximum blood pressure of each individual person to be measured, the forearm portion Af of the person to be measured can be reliably occluded and the ischemic cuff pressure as low as possible can be individually measured. It can be set according to. As a result, it is possible to effectively avoid excessive pain and burden on the measurement subject, as in the case of conventional ischemia by applying a uniformly high cuff pressure.

この場合において、前腕部Afのカフ圧を上昇させながら被測定者の脈圧を検出し、脈圧消失が生じた時点でのカフ圧を検出することで、当該被測定者の最高血圧に対応したカフ圧を検出することができる。つまり、カフ圧を加える工程で被測定者の最高血圧を計測することができる。そして、この最高血圧に対応したカフ圧の検出値に基づいて上記阻血カフ圧を設定することにより、血管径を測定する直前での被測定者の最高血圧に基づいた阻血カフ圧の設定を行うことができる。   In this case, the pulse pressure of the person to be measured is detected while increasing the cuff pressure of the forearm Af, and the cuff pressure at the time when the pulse pressure disappears is detected to correspond to the maximum blood pressure of the person to be measured. The detected cuff pressure can be detected. That is, the highest blood pressure of the measurement subject can be measured in the step of applying the cuff pressure. Then, by setting the ischemic cuff pressure based on the detected value of the cuff pressure corresponding to the maximum blood pressure, the ischemic cuff pressure is set based on the maximum blood pressure of the measurement subject immediately before measuring the blood vessel diameter. be able to.

上記プローブ固定機構20は、被測定者の腕部における第2部位Auにエコープローブ31を固定する機構で、この第2部位としては被測定者の上腕部Auが代表的である。つまり、%FMDを測定して動脈硬化を調べる際に測定対象とする血管としては、上腕動脈が代表的であり、これに限定されるものではないが、本実施形態においても、上腕部Auにエコープローブ31を固定して上腕動脈の血管径を計測するようにした。   The probe fixing mechanism 20 is a mechanism for fixing the echo probe 31 to the second portion Au in the arm portion of the measurement subject, and the upper arm portion Au of the measurement subject is representative as the second portion. In other words, the brachial artery is a representative blood vessel for measuring arteriosclerosis by measuring% FMD, and is not limited to this, but also in the present embodiment, the brachial artery Au The echo probe 31 was fixed and the blood vessel diameter of the brachial artery was measured.

本実施形態では、エコープローブ31の超音波発射面31f(超音波発射部)が略長方形状をなすように形成されており、上記プローブ固定機構20は、上記超音波発射部31fの長手方向が上腕動脈の中心線と実質的に直交する方向(つまり、上腕部Auの太さ方向)に沿うように設定した状態で、エコープローブ31を被測定者の上腕部Auに固定できるように構成されている。   In the present embodiment, the ultrasonic emission surface 31f (ultrasonic emission part) of the echo probe 31 is formed to have a substantially rectangular shape, and the probe fixing mechanism 20 has a longitudinal direction of the ultrasonic emission part 31f. It is configured so that the echo probe 31 can be fixed to the upper arm portion Au of the measurement subject in a state set along the direction substantially perpendicular to the center line of the brachial artery (that is, the thickness direction of the upper arm portion Au). ing.

具体的に説明すれば、図1に示されるように、プローブ固定機構20は、例えば腕部加圧機構10のベース部14に一端部が支持された棒状のアタッチメント21と、このアタッチメント21の端末側に配設されたプローブ固定具27とを備えている。上記アタッチメント21は、上記ベース部14から水平方向に延びる水平部22と、略90度の角度に曲折成形された中間部23と、上記水平部22に対して略直角方向に延びる垂直部24とを備えている。尚、上記水平部22の一端部は、より好ましくは、上記ベース部14に対して、その伸長方向へスライド調節可能に支持されている。   Specifically, as shown in FIG. 1, the probe fixing mechanism 20 includes, for example, a rod-like attachment 21 whose one end is supported on the base portion 14 of the arm pressing mechanism 10 and a terminal of the attachment 21. And a probe fixture 27 disposed on the side. The attachment 21 includes a horizontal portion 22 that extends horizontally from the base portion 14, an intermediate portion 23 that is bent at an angle of about 90 degrees, and a vertical portion 24 that extends in a direction substantially perpendicular to the horizontal portion 22. It has. The one end portion of the horizontal portion 22 is more preferably supported so as to be slidable in the extending direction with respect to the base portion 14.

上記水平部22と中間部23とは、第1継手25を介して垂直面内で相対的に回動可能に連結され、中間部23と垂直部24とは第2継手26を介して水平面内で相対的に回動可能に連結されている。プローブ固定具27は、上記垂直部24の端末側に固定されている。
従って、このプローブ固定具27に固定されたエコープローブ31は、被測定者の上腕部Auの上腕動脈の方向と該上腕動脈の周方向とについて、位置および方位が調節可能である。
The horizontal portion 22 and the intermediate portion 23 are connected so as to be relatively rotatable in a vertical plane via a first joint 25, and the intermediate portion 23 and the vertical portion 24 are in a horizontal plane via a second joint 26. And are connected so as to be relatively rotatable. The probe fixture 27 is fixed to the terminal side of the vertical portion 24.
Therefore, the position and orientation of the echo probe 31 fixed to the probe fixture 27 can be adjusted with respect to the direction of the brachial artery of the upper arm Au of the subject and the circumferential direction of the brachial artery.

上記プローブ固定具27はアタッチメント21の垂直部24に対して所定の角度をなして固定されており、第1継手25及び第2継手26の回動角度を調節することにより、エコープローブ31を、その超音波発射部31fの長手方向が上腕動脈の中心線と実質的に直交する方向(つまり、上腕部Auの太さ方向)に沿うように容易に設定でき、エコープローブ31の位置および方位をこのように設定した状態で、被測定者の上腕部Auに固定することができる。   The probe fixture 27 is fixed at a predetermined angle with respect to the vertical portion 24 of the attachment 21, and the echo probe 31 is adjusted by adjusting the rotation angles of the first joint 25 and the second joint 26. The longitudinal direction of the ultrasonic wave emitting portion 31f can be easily set so as to be along a direction substantially orthogonal to the center line of the brachial artery (that is, the thickness direction of the brachial portion Au), and the position and orientation of the echo probe 31 can be set. In the state set in this way, it can be fixed to the upper arm Au of the measurement subject.

また、アタッチメント21に上述のような調節機能を付与したことにより、エコープローブ31を被測定者の上腕部Auに比較的長時間にわたって固定する必要がある場合でも、エコープローブ31の表面と上腕部Auとの間の密着性を一定に保つように調整することが可能になり、より精度の高い測定を行うことができる。   Further, by providing the attachment 21 with the adjustment function as described above, even when the echo probe 31 needs to be fixed to the upper arm Au of the measurement subject for a relatively long time, the surface of the echo probe 31 and the upper arm It becomes possible to adjust so that the adhesiveness with Au is kept constant, and more accurate measurement can be performed.

図4は、エコープローブ31の血管Bvに対する取付方位と撮像されるエコー画像との関係を模式的に示したものである。図4における右側の図で示されるように、超音波発射部31fの長手方向が血管Bvの中心線Lb(長軸)を含む面に一致するようにエコープローブ31をセットして(つまり長軸側で)撮像した場合には、エコープローブ31の長さに略対応した長さについて血管径Dのエコー画像を得ることができ、これらエコー画像に基づいて演算された血管径の値を平均することで、血管拡張反応による変化率が上述のように小さい場合(約10%程度)でも、比較的高精度で血管径を求めることができる。しかしながら、血管の長軸に沿って明瞭なエコー画像を得るには、エコー信号が血管Bvの直径Dと一致する位置を探さなければならず、このような位置を探し、ある程度以上の長さについてエコーを血管の直径位置に沿って通過させるようにエコープローブをセットするには、かなりの熟練度が求められるのである。   FIG. 4 schematically shows the relationship between the mounting orientation of the echo probe 31 with respect to the blood vessel Bv and the echo image to be captured. 4, the echo probe 31 is set (that is, the long axis) so that the longitudinal direction of the ultrasonic wave emitting portion 31f coincides with the plane including the center line Lb (long axis) of the blood vessel Bv. When the image is taken (on the side), an echo image of the blood vessel diameter D can be obtained for a length substantially corresponding to the length of the echo probe 31, and the value of the blood vessel diameter calculated based on these echo images is averaged Thus, even when the rate of change due to the vasodilation reaction is small as described above (about 10%), the blood vessel diameter can be obtained with relatively high accuracy. However, in order to obtain a clear echo image along the long axis of the blood vessel, it is necessary to search for a position where the echo signal coincides with the diameter D of the blood vessel Bv. In order to set the echo probe so that the echo passes along the diameter position of the blood vessel, considerable skill is required.

これに対して、図4における左側の図で示されるように、エコープローブ31を、その超音波発射部31fの長手方向が血管Bvの中心線Lbと実質的に直交する方向に沿うようにセットして(つまり短軸側で)撮像した場合には、エコープローブ31の超音波発射部31fの方位設定(セット)に若干の誤差が生じたとしても、得られたエコー画像には血管Bvの直径D部分が必ず含まれることになる。したがって、従来、血管Bvの中心線Lbを含む面のエコー画像(長軸側のエコー画像)を撮像していた場合のように、エコープローブ31のセット(方位設定)に高い熟練度を求められることはなく、血管径Dの測定を容易に行うことができるのである。   On the other hand, as shown in the diagram on the left side in FIG. 4, the echo probe 31 is set so that the longitudinal direction of the ultrasonic wave emitting portion 31f is along the direction substantially orthogonal to the center line Lb of the blood vessel Bv. When the image is taken (that is, on the short axis side), even if a slight error occurs in the azimuth setting (set) of the ultrasound emitting unit 31f of the echo probe 31, the obtained echo image shows the blood vessel Bv. The diameter D portion is necessarily included. Therefore, a high skill level is required for the set (orientation setting) of the echo probes 31 as in the case where an echo image (long-axis side echo image) of a surface including the center line Lb of the blood vessel Bv has been conventionally captured. The blood vessel diameter D can be easily measured.

尚、エコープローブ31の超音波発射面31fは一般に平坦であるので、曲面をなす腕の表面形状に対して十分に密着するようにプローブ31をセットすることは難く、血管のエコー画像を撮像する際に安定した画像を得ることが難しい場合がある。このような場合には、例えば図5に模式的に示すように、被測定者の上腕部Auの表面とエコープローブ31の発射面31fとの間に、水を充填した袋体28(ウォータバッグ)を介在させればよい。ウォータバッグ28は変形自在であり、腕部の表面に押し付けられた際には、容易にその表面に沿って密着する。従って、このようなウォータバッグ28の形状的なフレキシビリティを利用することで、プローブ31の腕部に対する良好なセット状態を比較的容易に得ることが可能である。   In addition, since the ultrasonic emission surface 31f of the echo probe 31 is generally flat, it is difficult to set the probe 31 so as to be sufficiently in close contact with the surface shape of the curved arm, and an echo image of the blood vessel is captured. In some cases, it may be difficult to obtain a stable image. In such a case, for example, as schematically shown in FIG. 5, a bag body 28 (water bag) filled with water between the surface of the upper arm portion Au of the measurement subject and the launch surface 31 f of the echo probe 31. ). The water bag 28 is deformable, and when it is pressed against the surface of the arm, it easily adheres along the surface. Therefore, by using such a shape flexibility of the water bag 28, it is possible to relatively easily obtain a good set state with respect to the arm portion of the probe 31.

一方、上記撮像機構30は、計測対象とした血管(本実施形態では、上腕部Auを流れる上腕動脈)のエコー画像を撮像するもので、上述のエコープローブ31とエコー画像処理装置32とを備えている。エコープローブ31は、その先端の発射面31fから所定周波数(例えば、7.5−15MHz)の超音波を発射し、その反射波をエコー信号として受信するもので、このエコー信号が画像処理装置32に送信されてエコー画像が得られる。この撮像機構30(つまり、エコープローブ31,画像処理装置32)自体は、例えば前述の特許文献1に開示されたものなど、従来公知のものと同様のものを用いることができる。   On the other hand, the imaging mechanism 30 captures an echo image of a blood vessel to be measured (in this embodiment, the brachial artery flowing through the upper arm Au), and includes the echo probe 31 and the echo image processing device 32 described above. ing. The echo probe 31 emits an ultrasonic wave of a predetermined frequency (for example, 7.5-15 MHz) from the emitting surface 31f at the tip thereof, and receives the reflected wave as an echo signal. This echo signal is the image processing device 32. To obtain an echo image. As the imaging mechanism 30 (that is, the echo probe 31 and the image processing device 32) itself, for example, the same one as that conventionally known, such as the one disclosed in Patent Document 1 described above, can be used.

また、制御演算機構40は、上記腕部加圧機構10及び撮像機構30を制御するとともに、該撮像機構30で得られたエコー画像に基づいて測定対象の血管(上腕動脈)の直径を演算し得るもので、例えばマイクロコンピュータを主要部として構成されている。より具体的に説明すれば、図3に詳しく示すように、制御演算機構40は、その作用を行うための基本的な構成要素として、カフ圧設定部41と脈波演算部42と血管径演算部43と判定部44と表示処理部45とを備えている。   The control calculation mechanism 40 controls the arm pressing mechanism 10 and the imaging mechanism 30 and calculates the diameter of the blood vessel (brachial artery) to be measured based on the echo image obtained by the imaging mechanism 30. For example, a microcomputer is the main part. More specifically, as shown in detail in FIG. 3, the control calculation mechanism 40 includes a cuff pressure setting unit 41, a pulse wave calculation unit 42, and a blood vessel diameter calculation as basic components for performing the operation. A unit 43, a determination unit 44, and a display processing unit 45 are provided.

上記カフ圧設定部41は、上記腕部加圧機構10の脈圧計測部13からの計測信号を受信して、当該被測定者の最低血圧および最高血圧を検知するとともに、この検知された最高血圧に基づいて阻血カフ圧を設定する。尚、前述のように、より好ましくは、被測定者が申告した最高血圧に基づいてカフ圧を設定することも可能であり、カフ圧設定部41には、被測定者が申告した最高血圧値を入力するためのマニュアル入力手段(不図示)が信号授受可能に接続されている。このカフ圧設定部41からの設定信号は、腕部加圧機構10のカフ圧制御部12に入力される。   The cuff pressure setting unit 41 receives the measurement signal from the pulse pressure measurement unit 13 of the arm pressurizing mechanism 10 and detects the lowest blood pressure and the highest blood pressure of the measurement subject. Set the ischemic cuff pressure based on hypertension. As described above, more preferably, the cuff pressure can be set based on the systolic blood pressure reported by the measurement subject, and the cuff pressure setting unit 41 stores the maximum blood pressure value reported by the measurement subject. Manual input means (not shown) for inputting is connected so as to be able to send and receive signals. A setting signal from the cuff pressure setting unit 41 is input to the cuff pressure control unit 12 of the arm pressing mechanism 10.

脈波演算部42は、上記腕部加圧機構10の脈圧計測部13からの計測信号および撮像機構30の画像処理装置32からの画像データ信号、並びに好ましくは上記カフ圧設定部41からの出力信号を受信し、これら受信信号に基づいて、脈波を検知し脈波周期を演算するとともに、例えば心拍のR波などの特定の脈波を検出する。この脈波演算部42からの出力信号は血管径演算部43および判定部44に入力される。   The pulse wave calculation unit 42 receives a measurement signal from the pulse pressure measurement unit 13 of the arm pressurizing mechanism 10, an image data signal from the image processing device 32 of the imaging mechanism 30, and preferably from the cuff pressure setting unit 41. An output signal is received, and based on these received signals, a pulse wave is detected and a pulse wave period is calculated, and a specific pulse wave such as an R wave of a heartbeat is detected. An output signal from the pulse wave calculation unit 42 is input to the blood vessel diameter calculation unit 43 and the determination unit 44.

血管径演算部43は、上記脈波演算部42からの出力信号および撮像機構30の画像処理装置32からの画像データ信号に基づいて、測定対象血管の平均血管径を演算するもので、後述する円形テンプレートの選定やノイズ除去および血管壁エッジの特定なども、この血管径演算部43で行われる。血管径演算部43からの出力信号は判定部44に入力される。   The blood vessel diameter calculation unit 43 calculates the average blood vessel diameter of the blood vessel to be measured based on the output signal from the pulse wave calculation unit 42 and the image data signal from the image processing device 32 of the imaging mechanism 30 and will be described later. Selection of a circular template, noise removal, identification of a blood vessel wall edge, and the like are also performed by the blood vessel diameter calculator 43. An output signal from the blood vessel diameter calculation unit 43 is input to the determination unit 44.

判定部44は、この血管径演算部43および上記脈波演算部42からの出力信号に基づいて、測定対象血管の拡張期および収縮期を判別するとともに、それぞれにおける平均血管径を算出し、変化率(%FMD)を算出する。また、より好ましくは、この算出結果等に基づいて、被測定者の健康状態を判定することもできる。   The determination unit 44 discriminates the diastole and the systole of the blood vessel to be measured based on the output signals from the blood vessel diameter calculator 43 and the pulse wave calculator 42, calculates the average blood vessel diameter in each, and changes The rate (% FMD) is calculated. More preferably, the health condition of the measurement subject can also be determined based on the calculation result and the like.

表示処理部45は、次に述べる表示機構50(モニタ表示部51及びプリンタ52)からの表示操作信号に基づいて、表示操作に応じた表示信号を出力するものであり、この表示処理部45には、上記判定部44からの判定信号および画像処理装置32からの画像データ信号が入力されている。そして、表示機構50からの表示操作信号に応じて、所要の表示信号を組み合わせて、若しくは単独で出力するようになっている。例えば、上記脈波演算部42で検出された脈波,脈波周期,心拍のR波などの特定の脈波等と、特定タイミングでの血管の画像データとを同一表示画面上に並べて表示させたり、或いはハードコピーとして出力することも可能である。   The display processing unit 45 outputs a display signal corresponding to the display operation based on a display operation signal from the display mechanism 50 (the monitor display unit 51 and the printer 52) described below. The determination signal from the determination unit 44 and the image data signal from the image processing device 32 are input. And according to the display operation signal from the display mechanism 50, a required display signal is combined or it outputs independently. For example, a specific pulse wave such as a pulse wave, a pulse wave period, and a heartbeat R wave detected by the pulse wave calculation unit 42 and blood vessel image data at a specific timing are displayed side by side on the same display screen. Or output as a hard copy.

尚、具体的には図示しなかったが、上記制御演算機構40には、制御プログラム等の所要のプログラムを記憶した記憶装置や、カフ圧制御部12による制御データ,脈圧計測部13による計測データ,血管径の演算データ等を記憶するための記憶装置など、種々の記憶装置が付設されている。また、制御演算機構40のマイクロコンピュータには、測定の各ステップを制御プログラムにより定められた時間で行うために、種々のタイマ回路が設けられている。この制御演算機構40の全体的な作動および機能の詳細については、後でより詳しく説明する。   Although not specifically shown, the control calculation mechanism 40 includes a storage device storing a required program such as a control program, control data from the cuff pressure control unit 12, and measurement by the pulse pressure measurement unit 13. Various storage devices such as a storage device for storing data, blood vessel diameter calculation data, and the like are attached. The microcomputer of the control operation mechanism 40 is provided with various timer circuits for performing each measurement step in a time determined by the control program. Details of the overall operation and function of the control arithmetic mechanism 40 will be described later in more detail.

上記制御演算機構40には、モニタ表示部51及びプリンタ52を備えた表示機構50が信号授受可能に接続されている。上記モニタ表示部51は、例えば液晶表示画面を有し、撮像機構30で撮像したエコー画像の他、後述する種々のテンプレートをエコー画像に重ねて画面上に表示することができ、また、制御演算機構40で演算して得られた計測結果を表示することもできる。また、モニタ表示部51の画面上に表示されたこのような画像や計測結果は、上記プリンタ52によりハードコピーとして打ち出すことができる。尚、上記モニタ表示部51には、モニタ画面の画面操作等を行うための操作手段として、例えば、所謂マウス51mが接続されている。   A display mechanism 50 including a monitor display unit 51 and a printer 52 is connected to the control arithmetic mechanism 40 so as to be able to exchange signals. The monitor display unit 51 has, for example, a liquid crystal display screen, and can display various templates, which will be described later, on the screen in addition to an echo image picked up by the image pickup mechanism 30, and can display control templates on the screen. The measurement result obtained by calculation by the mechanism 40 can also be displayed. Further, such an image or measurement result displayed on the screen of the monitor display unit 51 can be launched as a hard copy by the printer 52. For example, a so-called mouse 51m is connected to the monitor display section 51 as an operation means for performing screen operation of the monitor screen.

次に、血管径測定装置の各種の具体例について、図6〜図13を参照しながら説明する。これら具体例は、図1〜図5を参照して説明した血管径測定装置Msを製品として具体化したもので、基本的な構成および作用は、上述の血管径測定装置Msと同様である。
図6〜図9は、第1の具体例を示している。これらの図に示すように、この第1具体例に係る血管径測定装置M1は、計測演算ユニットUmと固定保持ユニットUH1とを備え、両者Um,UH1は、例えば合成樹脂を材料に用いて一体に形成されている。
Next, various specific examples of the blood vessel diameter measuring apparatus will be described with reference to FIGS. In these specific examples, the blood vessel diameter measuring device Ms described with reference to FIGS. 1 to 5 is embodied as a product, and the basic configuration and operation are the same as those of the blood vessel diameter measuring device Ms described above.
6 to 9 show a first specific example. As shown in these drawings, the blood vessel diameter measuring device M1 according to the first specific example includes a measurement calculation unit Um and a fixed holding unit UH1, and both Um and UH1 are integrated using, for example, a synthetic resin as a material. Is formed.

上記計測演算ユニットUmは、撮像機構30の一部分(画像処理装置32)と制御演算機構40と表示機構50の作用を行うもので、ケース1内に、画像処理装置32や制御演算機構40のマイクロコンピュータを構成する集積回路や制御回路等の電気・電子回路および記憶装置を構成するメモリチップなどが収納されている。   The measurement calculation unit Um performs the functions of a part of the imaging mechanism 30 (image processing device 32), the control calculation mechanism 40, and the display mechanism 50. In the case 1, the measurement calculation unit Um includes a micro of the image processing device 32 and the control calculation mechanism 40. An electric / electronic circuit such as an integrated circuit and a control circuit constituting a computer and a memory chip constituting a storage device are accommodated.

また、計測演算ユニットUmのケース1の表面部には、モニタ表示部51としての表示ディスプレイ,その背面に位置したプリンタ52の用紙排出口52d,電源スイッチ等の複数の操作スイッチ類2,その表示ランプや警報ランプ等の複数のランプ類3、及び複数の外部入出力端子4などが設けられている。更に、ケース1の側面には、後述する脈圧検出用のマイクロフォンに接続されたスピーカ5が取り付けられている。尚、上記モニタ表示部51には、画面操作等を行うための操作手段として、所謂マウス51mが接続されている。   Further, on the front surface portion of the case 1 of the measurement calculation unit Um, a display display as the monitor display unit 51, a plurality of operation switches 2 such as a paper discharge port 52d of the printer 52 and a power switch located on the rear surface thereof, and its display A plurality of lamps 3 such as a lamp and an alarm lamp, and a plurality of external input / output terminals 4 are provided. Further, a speaker 5 connected to a pulse pressure detecting microphone described later is attached to the side surface of the case 1. The monitor display unit 51 is connected with a so-called mouse 51m as an operation means for performing screen operations and the like.

一方、上記固定保持ユニットUH1は、後述するように、上記腕部加圧機構10とプローブ固定機構20と撮像機構30の一部(エコープローブ31)の作用を行うものである。
この固定保持ユニットUH1は、被測定者の前腕部Afを載置させ支持する断面半円状の前腕支持部61と、被測定者の上腕部Auを載置させ支持する断面半円状の上腕支持部62とを備え、両者61,62は側面視において所定の角度をなすように一体に形成されている。
On the other hand, as will be described later, the fixed holding unit UH1 functions as a part of the arm pressing mechanism 10, the probe fixing mechanism 20, and the imaging mechanism 30 (echo probe 31).
The fixed holding unit UH1 includes a semi-circular forearm support portion 61 for placing and supporting the forearm portion Af of the measurement subject, and a semicircular upper cross-section for placing and supporting the upper arm portion Au of the measurement subject. The support part 62 is provided, and both 61 and 62 are integrally formed so as to form a predetermined angle in a side view.

この両者61,62のなす角度としては、被測定者がある程度長時間にわたって腕部(前腕部Af及び上腕部Au)を拘束されても、比較的負担が少なく安定して拘束状態を維持できる角度として、例えば略130度程度が好ましい。また、上腕支持部62が水平面に対してなす傾斜角度としては、例えば20−30度(より好ましくは約25度)程度の角度が好ましい。
測定時には、上記上腕支持部62の後端側から被測定者の腕を通し、その前腕部Afが前腕支持部61上に位置し、上腕部Auが上腕支持部62上に位置するまで、腕を挿通させてセットが行われる。
The angle between the two 61 and 62 is an angle at which the subject can be stably maintained in a restrained state with relatively little burden even when the subject is restrained on the arm (the forearm Af and the upper arm Au) for a long time. For example, about 130 degrees is preferable. Moreover, as an inclination angle which the upper arm support part 62 makes with respect to a horizontal surface, for example, an angle of about 20-30 degrees (more preferably about 25 degrees) is preferable.
At the time of measurement, the arm of the person to be measured is passed from the rear end side of the upper arm support portion 62 until the forearm portion Af is positioned on the forearm support portion 61 and the upper arm portion Au is positioned on the upper arm support portion 62. Is inserted and set.

上記前腕支持部61の前端側部分61f及び上腕支持部62の後端部分62rは、被測定者の腕の長さに応じて前腕支持部61及び上腕支持部62の長さを調整できるように、それぞれ前後方向へスライド可能に形成されている。
また、前腕支持部61の略中央部分は円筒状に形成され、この円筒状部分がカフ部11を構成している。図8に示すように、このカフ部11は、内側から順に、被測定者の前腕部Afを包み込む略円筒状の弾性クッション部64、圧縮エアの充填によりクッション部64を加圧するエアバッグ部65,エアバッグ部65の外周部を覆うカバー部66を備えて構成されている。尚、カフ部11では、カバー部66の一部(下半分)が前腕支持部61を構成している。
The front end side portion 61f of the forearm support portion 61 and the rear end portion 62r of the upper arm support portion 62 can adjust the lengths of the forearm support portion 61 and the upper arm support portion 62 according to the length of the arm of the subject. Each is formed to be slidable in the front-rear direction.
Further, the substantially central portion of the forearm support portion 61 is formed in a cylindrical shape, and this cylindrical portion constitutes the cuff portion 11. As shown in FIG. 8, the cuff portion 11 includes, in order from the inside, a substantially cylindrical elastic cushion portion 64 that wraps the forearm portion Af of the person to be measured, and an airbag portion 65 that pressurizes the cushion portion 64 by filling with compressed air. The cover portion 66 that covers the outer peripheral portion of the airbag portion 65 is provided. In the cuff part 11, a part (lower half) of the cover part 66 constitutes the forearm support part 61.

上記クッション部64の外周部には、好ましくは複数(例えば2個)のマイクロフォン67が取り付けられており、前腕部Af内を流れる血管の脈動音を検出するようになっている。このマイクロフォン67は、計測演算ユニットUmのケース1側面に配設されたスピーカ5に接続されており、前腕部Af内の血管の増幅された脈動音を外部にて聴取できるようになっている。これにより、脈圧の消失を検知することが可能である。上記2個のマイクロフォン67は、好ましくは、その指向する方向が略直角をなすように、取付の位置および方向が設定されている。
尚、このようなマイクロフォン67の代わりに圧力センサを用いて脈圧を検知するようにしても良い。
A plurality of (for example, two) microphones 67 are preferably attached to the outer peripheral portion of the cushion portion 64 so as to detect a pulsation sound of a blood vessel flowing in the forearm portion Af. The microphone 67 is connected to the speaker 5 disposed on the side surface of the case 1 of the measurement / calculation unit Um, so that the amplified pulsating sound of the blood vessel in the forearm Af can be heard outside. Thereby, it is possible to detect the disappearance of the pulse pressure. The two microphones 67 are preferably set in the mounting position and direction so that the direction in which they are directed is substantially perpendicular.
Note that the pulse pressure may be detected using a pressure sensor instead of the microphone 67.

上記上腕支持部62は、図7及び図9に詳しく示されるように、その内側にウォータバッグ68が配設されており、このウォータバッグ68の外周部分に、好ましくは複数(例えば2個)のエコープローブ31が配設されている。これら2個のエコープローブ31は、好ましくは、その超音波発射方向が略直角をなすように、発射面31fの位置および方向が設定されている。
上記ウォータバッグ68の内部は水が充填されているだけであるので、超音波測定時にノイズを生じせしめる等の悪影響を及ぼすことはなく、このウォータバッグ68を被測定者の上腕Au表面とエコープローブ31の平坦な超音波発射面31fとの間に介在させることで、両者の表面形状が相違する場合でも、より安定した測定を行うことができるのである。
As shown in detail in FIGS. 7 and 9, the upper arm support portion 62 is provided with a water bag 68 on its inner side, and preferably a plurality (for example, two) of outer peripheral portions of the water bag 68. An echo probe 31 is provided. These two echo probes 31 are preferably set in the position and direction of the launch surface 31f so that the ultrasonic emission directions are substantially perpendicular.
Since the inside of the water bag 68 is only filled with water, there is no adverse effect such as causing noise at the time of ultrasonic measurement. By interposing it between the 31 flat ultrasonic emission surfaces 31f, even when the surface shapes of both are different, more stable measurement can be performed.

上記ウォータバッグ68とエコープローブ31の超音波発射面31fとの間には、超音波を通過させ易く、且つ、微小な隙間を確実に埋めるために、所謂エコージェル若しくはグリスが塗布されており、超音波発射面31fからの超音波は確実にウォータバッグ68に伝達されるようになっている。
尚、かかるウォータバッグ68を介在させることにより、被測定者の測定対象部位(本実施形態では上腕部Au)とエコープローブ31とが直接に接触することは無くなるので、被測定者が変わる毎にエコープローブ31を洗浄消毒する必要はなく、衛生維持の観点からも好都合である。
So-called echo gel or grease is applied between the water bag 68 and the ultrasonic emission surface 31f of the echo probe 31 in order to easily pass ultrasonic waves and to reliably fill minute gaps. The ultrasonic waves from the ultrasonic emission surface 31 f are surely transmitted to the water bag 68.
By interposing such a water bag 68, the measurement target part (upper arm Au in the present embodiment) of the measurement subject and the echo probe 31 are not in direct contact with each other, so that the measurement subject changes each time. The echo probe 31 does not need to be cleaned and disinfected, which is convenient from the viewpoint of maintaining hygiene.

上記エコープローブ31は、前述のように、超音波発射部31fの長手方向が血管Bvの中心線Lbと実質的に直交する方向に沿うようにセットして(つまり短軸側で)超音波測定が行われる。
図7において破線で囲まれた領域で示されるように、エコープローブ31は、上腕支持部62への取付の基準位置を中心にして一定範囲の領域69で取付位置および取付方位を調節できるように構成されている。
As described above, the echo probe 31 is set so that the longitudinal direction of the ultrasonic wave emitting portion 31f is along the direction substantially orthogonal to the center line Lb of the blood vessel Bv (that is, on the short axis side). Is done.
As shown by the area surrounded by the broken line in FIG. 7, the echo probe 31 can adjust the attachment position and the attachment direction in a region 69 within a certain range centering on the reference position for attachment to the upper arm support portion 62. It is configured.

すなわち、エコープローブ31は、上腕支持部62の長手方向および周方向にその位置を移動させることができ、また、より好ましくは、位置が一定でも、その方位がある程度の範囲で自在に調節可能(つまり、首振り動作可能)に構成されている。尚、このような調節機構としては、従来公知の種々の構造を利用することができる。また、上述の調節可能領域69は、より好ましくは、予め多種多様な多くの被測定者に対する測定から得られた経験値に基づいて、より好適な範囲として定められている。
エコープローブ31の取付位置および取付方位を上述のように調節可能とすることにより、エコープローブ31を最適の位置および方位にセットすることができ、より正確な測定をより容易に行うことができるようになる。
That is, the position of the echo probe 31 can be moved in the longitudinal direction and the circumferential direction of the upper arm support portion 62, and more preferably, even if the position is constant, the orientation can be freely adjusted within a certain range ( That is, it is configured to be able to swing. As such an adjusting mechanism, various conventionally known structures can be used. Further, the above-described adjustable region 69 is more preferably set as a more suitable range based on experience values obtained in advance from measurements on a wide variety of measurement subjects.
By making the mounting position and mounting orientation of the echo probe 31 adjustable as described above, the echo probe 31 can be set to an optimal position and orientation, and more accurate measurement can be performed more easily. become.

尚、計測演算ユニットUmに設けられたスイッチ類2及びランプ類3のうち、電源スイッチ及び電源ランプについては、被測定者の腕を固定保持ユニットUH1に固定した際に、圧力センサ(不図示)によりこれが感知され、この圧力センサの検知信号に応じて自動で電源スイッチがONされ、電源ランプが点灯するように構成することができる。また、装置M1の保護のために、上記圧力センサの検知信号が入力されない限り、電源が入らないように保護機構を設けることもできる。勿論、手動で電源のON/OFFを行うようにしても良い。   Of the switches 2 and lamps 3 provided in the measurement arithmetic unit Um, the power switch and the power lamp are pressure sensors (not shown) when the arm of the person to be measured is fixed to the fixed holding unit UH1. This is detected, and the power switch is automatically turned on according to the detection signal of the pressure sensor, and the power lamp can be turned on. In order to protect the device M1, a protection mechanism may be provided so that the power is not turned on unless the detection signal of the pressure sensor is input. Of course, the power may be manually turned on / off.

また、測定を終えて被測定者の腕が固定保持ユニットUH1から離れると、これが圧力センサで感知され、自動で電源スイッチがOFFされ、電源ランプが消灯するように構成することができ、更には、被測定者と直接に接触する装置部分、例えば前腕支持部61や上腕支持部62の内側部分等を、例えばアルコール噴霧などにより自動または手動で洗浄消毒するようにしても良い。   Moreover, when the measurement subject's arm is separated from the fixed holding unit UH1 after the measurement, this can be detected by the pressure sensor, the power switch can be automatically turned off, and the power lamp can be turned off. The device portion that directly contacts the person to be measured, for example, the inner portion of the forearm support portion 61 or the upper arm support portion 62 may be automatically or manually cleaned and disinfected by, for example, alcohol spraying.

また更に、測定期間中、例えば阻血期間中などに、被測定者の脈圧や血圧または拍動数などに異常が生じたことが検知された場合には、自動的にカフ圧を緊急解放し、好ましくは、警報ランプや警報ブザー、更にはディスプレイ表示等で周囲に報知するように構成することができる。この場合について、手動でもカフ圧の緊急解放を行えるようにすることが望ましい。   Furthermore, when it is detected that an abnormality has occurred in the pulse pressure, blood pressure, or pulsation rate of the subject during the measurement period, for example during the ischemic period, the cuff pressure is automatically released immediately. Preferably, it can be configured to notify the surroundings by an alarm lamp, an alarm buzzer, or a display display. In this case, it is desirable that the cuff pressure can be urgently released manually.

更に、計測演算ユニットUmに設けられた外部入力端子には、外部のテレビ信号やビデオ/DVD信号あるいはオーディオ信号などが入力可能で、被測定者の緊張をほぐすために、静かな音楽をスピーカ5から流したり、穏やかな風景等の映像をディスプレイ画面51に映し出したりすることができる。
また、この場合、ディスプレイ画面51を2画面に切換可能とし、一方の画面には、測定や阻血の残り時間などの測定情報を表示させるようにしても良い。
Furthermore, an external TV signal, a video / DVD signal, an audio signal, or the like can be input to an external input terminal provided in the measurement calculation unit Um. Or images of calm scenery or the like can be displayed on the display screen 51.
In this case, the display screen 51 may be switched to two screens, and measurement information such as measurement and remaining time of ischemia may be displayed on one screen.

尚、全ての測定を終えると、表示画面51上に測定結果が表示される。この測定結果を、プリンタ52でハードコピーとして打ち出すことができる。
また、測定結果を外部のパーソナルコンピュータやメモリ装置あるいはMD,CD,DVDなどの記録媒体のプレーヤに送信して記録させることも可能である。
When all the measurements are completed, the measurement result is displayed on the display screen 51. This measurement result can be printed out as a hard copy by the printer 52.
It is also possible to send the measurement result to an external personal computer, a memory device, or a player of a recording medium such as MD, CD, or DVD for recording.

また、制御演算機構40の記憶装置に記憶された測定データに基づいて、測定対象の血管の血管径の拡張度(%FMD)を時系列で、ディスプレイ画面51上に表示させることができ、また、この表示画面をプリンタ52によりハードコピーとして打ち出すこともできる。このような時系列表示の測定データの一例を図14に示す。   Further, based on the measurement data stored in the storage device of the control calculation mechanism 40, the degree of expansion (% FMD) of the blood vessel diameter of the blood vessel to be measured can be displayed on the display screen 51 in time series, The display screen can be printed out as a hard copy by the printer 52. An example of such time-series display measurement data is shown in FIG.

このように、測定対象の血管径の拡張度(%FMD)を時系列で表示し得る表示手段(ディスプレイ画面51,プリンタ52)を備えることにより、%FMD測定を例えば定期的に行ってその変化を調べるような場合について、%FMDの改善または悪化等を時系列データとして容易に視認することができる。
特に、初期動脈硬化に対して、ワインのポリフェノール効果やビタミンC又はビタミンEなどの抗酸化作用をある程度の期間内で知りたい場合などには、非常に手軽で有効である。
In this way, by providing the display means (display screen 51, printer 52) that can display the degree of expansion (% FMD) of the blood vessel diameter of the measurement object in time series, the% FMD measurement is performed periodically, for example, and the change is made. In such a case, improvement or deterioration of% FMD can be easily visually recognized as time series data.
In particular, for early arteriosclerosis, when it is desired to know the polyphenol effect of wine and the antioxidant action of vitamin C or vitamin E within a certain period of time, it is very convenient and effective.

次に、血管径測定装置の第2具体例について、図10及び図11を参照しながら説明する。尚、以下の説明において、第1具体例における場合と同様の構成を備え同様の作用をなすものについては、同一の符号を付し、それ以上の説明は省略する。
この第2の具体例に係る血管径測定装置M2は、第1具体例における装置M1と同様の計測演算ユニットUmを備え、固定保持ユニットUH2についても、カフ部11が上下二分割構造である点を除いては同様である。
Next, a second specific example of the blood vessel diameter measuring apparatus will be described with reference to FIGS. In the following description, components having the same configuration as in the first specific example and having the same function are denoted by the same reference numerals, and further description thereof is omitted.
The blood vessel diameter measuring device M2 according to the second specific example includes a measurement calculation unit Um similar to the device M1 in the first specific example, and the cuff portion 11 has a vertically divided structure in the fixed holding unit UH2. It is the same except for.

すなわち、第2具体例に係る装置M2では、固定保持ユニットUH2の前腕支持部71は、その全体が断面半円状に形成され、カフ部11は、上側カバー72を取り付けることによって構成される。上側カバー72の一対の組付面72fには、長手方向に延びる突起部72tが一体に形成されている。一方、前腕支持部71の組付面71fには、上記突起部72tを前後方向へ摺動可能に嵌合させる溝部71gが形成されている。   That is, in the apparatus M2 according to the second specific example, the forearm support portion 71 of the fixed holding unit UH2 is formed in a semicircular shape as a whole, and the cuff portion 11 is configured by attaching the upper cover 72. Projections 72t extending in the longitudinal direction are integrally formed on the pair of assembly surfaces 72f of the upper cover 72. On the other hand, on the assembly surface 71f of the forearm support portion 71, a groove portion 71g for fitting the projection 72t so as to be slidable in the front-rear direction is formed.

この第2の具体例においては、上側カバー72を取り外した状態で、被測定者の前腕部Afを前腕支持部71に載置させ支持した後に、上側カバー72の突起部72tを前腕支持部71の溝部71gに対して嵌合させることで、カフ部11が組み立てられる。尚、具体的には図示しなかったが、前腕支持部71及び上側カバー72の外周部には、両者を組立状態に固定するために、従来良く知られた構造の固定用係止金具が付設されており、この係止金具により、前腕支持部71と上側カバー72とが離脱不能に係止されるようになっている。
この第2具体例に係る血管径測定装置M2によれば、カフ部11が一体であった具体例1の装置M1に比して、被測定者の前腕部Afを固定支持ユニットUH2に固定する際の固定作業が容易に行える。
In this second specific example, the forearm portion Af of the person to be measured is placed on and supported by the forearm support portion 71 with the upper cover 72 removed, and then the protrusion 72 t of the upper cover 72 is placed on the forearm support portion 71. The cuff part 11 is assembled by making it fit with respect to the groove part 71g. Although not specifically shown, the outer arm of the forearm support portion 71 and the upper cover 72 are provided with fixing latches having a well-known structure in order to fix them in an assembled state. The forearm support portion 71 and the upper cover 72 are locked so as not to be detached by the locking metal fitting.
According to the blood vessel diameter measuring device M2 according to the second specific example, the forearm portion Af of the measurement subject is fixed to the fixed support unit UH2 as compared with the device M1 of the specific example 1 in which the cuff portion 11 is integrated. Can be easily fixed.

また、図12及び図13は、第3の具体例に係る血管径測定装置M3を示している。この第3具体例に係る装置M3は、第1具体例における装置M1と同様の計測演算ユニットUmを備え、固定保持ユニットUH3についても、カフ部11が上下二分割で且つ開閉可能な構造である点を除いては同様である。   12 and 13 show a blood vessel diameter measuring apparatus M3 according to a third specific example. The device M3 according to the third specific example includes a measurement calculation unit Um similar to the device M1 in the first specific example, and the cuff portion 11 is also divided into two vertically and can be opened and closed with respect to the fixed holding unit UH3. It is the same except for the point.

すなわち、第3具体例に係る装置M3では、固定保持ユニットUH3の前腕支持部76は、その全体が断面半円状に形成され、カフ部11は、上側カバー77を取り付けることによって構成される。前腕支持部76の上部外側には、上側カバー77を開閉可能に枢支するための枢支軸76sが一体に設けられ、また、これと反対側(内側)の組付面76fには、上側カバー77を閉状態に係止するための溝部76gが形成されている。上記枢支軸76sは、前腕支持部76の長手方向に沿って延びるように設けられている。   That is, in the device M3 according to the third specific example, the forearm support portion 76 of the fixed holding unit UH3 is formed in a semicircular shape in its entirety, and the cuff portion 11 is configured by attaching the upper cover 77. A pivot shaft 76s for pivotally supporting the upper cover 77 so as to be openable and closable is integrally provided on the outer side of the upper portion of the forearm support portion 76, and the assembly surface 76f on the opposite side (inner side) has an upper side. A groove portion 76g for locking the cover 77 in the closed state is formed. The pivot shaft 76 s is provided so as to extend along the longitudinal direction of the forearm support portion 76.

一方、上側カバー77の左右一側には、上記枢支軸76sを嵌挿させる挿通孔を有する筒状部77cが一体に設けられ、また、これと反対側の組付面77fには上記溝部76gと嵌合する突起部77tが形成され、更に、その側方には操作摘み77wが設けられている。上記筒状部77cは、上側カバー77の長手方向に沿って延びるように設けられている。
この上側カバー77は、上記筒状部77cの挿通孔に上記枢支軸76sを挿通させることで前腕支持部76に組み付けられ、枢支軸76sを中心にして開閉可能に支持される。
On the other hand, on the left and right sides of the upper cover 77, a cylindrical portion 77c having an insertion hole into which the pivot shaft 76s is fitted is integrally provided, and the groove portion is formed on the assembly surface 77f on the opposite side. A protrusion 77t that fits 76g is formed, and an operation knob 77w is provided on the side thereof. The cylindrical portion 77 c is provided so as to extend along the longitudinal direction of the upper cover 77.
The upper cover 77 is assembled to the forearm support portion 76 by inserting the pivot shaft 76s through the insertion hole of the cylindrical portion 77c, and is supported to be openable and closable around the pivot shaft 76s.

この第3の具体例においては、上側カバー77を前腕支持部76から取り外した状態で、若しくは取り付けられた上側カバー77を開いた状態で、被測定者の前腕部Afを前腕支持部76に載置させ支持した後に、上側カバー77を閉じ、その突起部77tを前腕支持部76の溝部76gに対して嵌合させることで、カフ部11が組み立てられる。尚、具体的には図示しなかったが、前腕支持部76及び上側カバー77の外周部には、両者を組立閉止状態に固定するために、従来良く知られた構造の固定用係止金具が付設されており、この係止金具により、前腕支持部76と上側カバー77とが開閉不能に係止されるようになっている。
この第3具体例に係る血管径測定装置M3によれば、カフ部11が一体であった具体例1の装置M1に比して、被測定者の前腕部Afを固定支持ユニットUH3に固定する際の固定作業が容易に行える。
In this third specific example, the forearm portion Af of the measurement subject is placed on the forearm support portion 76 with the upper cover 77 removed from the forearm support portion 76 or with the attached upper cover 77 opened. After placing and supporting the cuff portion 11, the upper cover 77 is closed and the projection 77 t is fitted into the groove 76 g of the forearm support portion 76. Although not specifically shown in the drawings, the outer arm of the forearm support portion 76 and the upper cover 77 are provided with fixing metal fittings having a well-known structure in order to fix both in the assembled closed state. The forearm support portion 76 and the upper cover 77 are locked so as not to be opened and closed by the locking bracket.
According to the blood vessel diameter measuring device M3 according to the third specific example, the forearm portion Af of the measurement subject is fixed to the fixed support unit UH3 as compared with the device M1 of the specific example 1 in which the cuff portion 11 is integrated. Can be easily fixed.

尚、上記第1〜第3具体例に係る血管径測定装置M1〜M3についても、具体的には図示しなかったが、図1及び図2に示した血管径測定装置Msにおける場合と同様に、モニタ画面51の画面操作などを行うための操作手段として、所謂マウス51mが接続されている。   The blood vessel diameter measuring devices M1 to M3 according to the first to third specific examples are not specifically shown, but are the same as those in the blood vessel diameter measuring device Ms shown in FIGS. A so-called mouse 51m is connected as an operation means for operating the monitor screen 51.

以上のような構成を備えた血管径測定装置Ms(又はM1,M2,M3)を用いた%FMDの測定手順の概略を、図15及び16のタイムチャート並びに図17のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、被測定者の前腕部Afを腕部加圧機構10のカフ部11に固定保持し、装置の電源をONする(図17:ステップ#1,#2)。または、自動で電源がONされる。そして、所定期間(例えば、15分程度以上)安静に保つ。この安静期間の初期に、被測定者の上腕部Auに対するエコープローブ31をセットしておく(ステップ#3)。このエコープローブ31のセットを行う際には、より好ましくは、エコープローブ31の位置及び/又は取付方位を調節し(例えば、図7に示す調節可能領域69の範囲内で調節し)、血管Bv(上腕動脈)の直径を測定する上での最適の測定位置を検索して、最終的な位置及び/又は取付方位の設定(セット)が行われる。
An outline of the% FMD measurement procedure using the blood vessel diameter measuring apparatus Ms (or M1, M2, M3) having the above-described configuration will be described with reference to the time charts of FIGS. 15 and 16 and the flowchart of FIG. To do.
First, the forearm portion Af of the person to be measured is fixedly held on the cuff portion 11 of the arm portion pressurizing mechanism 10, and the apparatus is turned on (FIG. 17: steps # 1 and # 2). Alternatively, the power is automatically turned on. And it keeps still for a predetermined period (for example, about 15 minutes or more). At the beginning of this rest period, the echo probe 31 for the upper arm Au of the subject is set (step # 3). When setting the echo probe 31, more preferably, the position and / or mounting orientation of the echo probe 31 is adjusted (for example, adjusted within the adjustable region 69 shown in FIG. 7), and the blood vessel Bv. An optimum measurement position for measuring the diameter of the (brachial artery) is searched, and the final position and / or mounting orientation is set (set).

このとき、エコープローブ31は、前述のように、超音波発射部31fの長手方向が血管Bvの中心線Lbと実質的に直交する方向に沿うようにしてセットされる。その後、安静期間の終期に撮像機構30を作動させ、安静時における血管Bv(上腕動脈)のエコー画像(短軸側の画像)を撮像し、これを制御演算機構40の記憶装置に記憶させておく(ステップ#4)。   At this time, as described above, the echo probe 31 is set so that the longitudinal direction of the ultrasonic wave emitting portion 31f is along the direction substantially orthogonal to the center line Lb of the blood vessel Bv. Thereafter, the imaging mechanism 30 is operated at the end of the rest period, and an echo image (short-axis side image) of the blood vessel Bv (brachial artery) at the rest is taken, and this is stored in the storage device of the control calculation mechanism 40. (Step # 4).

上記安静時のエコー画像を撮像した後、腕部加圧機構10を作動させて被測定者の前腕部Afを加圧し血圧測定を開始する(ステップ#5)。つまり、徐々に加圧力を上昇させながら、脈圧計測部13により被測定者の脈圧,最低血圧および最高血圧を計測する(ステップ#6)。これらの計測値は制御演算機構40の記憶装置(不図示)に記憶される。そして、最高血圧を計測した後、この最高血圧値に対応するカフ圧に更に所定の圧力(例えば、血圧20〜40mmHg程度に相当する圧力)を加算した阻血カフ圧に圧力値が設定される(ステップ#7)。この阻血カフ圧を加えることにより、被測定者の前腕部Afが阻血される。   After capturing the resting echo image, the arm pressurizing mechanism 10 is operated to pressurize the forearm Af of the measurement subject and start blood pressure measurement (step # 5). That is, the pulse pressure measurement unit 13 measures the pulse pressure, the minimum blood pressure, and the maximum blood pressure of the measurement subject while gradually increasing the applied pressure (step # 6). These measured values are stored in a storage device (not shown) of the control calculation mechanism 40. Then, after measuring the maximum blood pressure, the pressure value is set to the ischemic cuff pressure obtained by adding a predetermined pressure (for example, a pressure corresponding to a blood pressure of about 20 to 40 mmHg) to the cuff pressure corresponding to the maximum blood pressure value ( Step # 7). By applying this ischemic cuff pressure, the forearm portion Af of the measurement subject is ischemic.

カフ圧が上昇させられ(ステップ#8)設定された阻血カフ圧に達した時点でタイマが作動し、一定時間(例えば、4.5〜5分間)この阻血カフ圧が保持される(ステップ#9)。これにより、一定時間の阻血が行われる。
この阻血期間が経過すると、その時点でカフ部11内の加圧エアが急速に排気され急速減圧が行われる。これにより、阻血されていた血管内に急速に血液が流れるようになり充血が始まる(充血反応開始:ステップ#10)。この充血反応期間が開始された後、所定時間(例えば、約45秒間)が経過し血管拡張反応が生じた時点で、撮像機構30を作動させ、充血時の拡張した血管Bvのエコー画像を撮像し、これを制御演算機構40の記憶装置に記憶させる(ステップ#11)。この充血期の撮像は、例えば約15秒間の時間内に行われる。
When the cuff pressure is increased (step # 8) and the set ischemic cuff pressure is reached, the timer is activated and this ischemic cuff pressure is maintained for a certain time (for example, 4.5 to 5 minutes) (step #). 9). Thereby, ischemia is performed for a certain time.
When this ischemic period elapses, the pressurized air in the cuff part 11 is rapidly exhausted and rapid decompression is performed. As a result, blood rapidly flows into the blood vessel that has been ischemic, and hyperemia starts (initiation of hyperemia reaction: step # 10). After this hyperemia reaction period is started, when a predetermined time (for example, about 45 seconds) elapses and a vasodilation reaction occurs, the imaging mechanism 30 is operated to capture an echo image of the expanded blood vessel Bv at the time of hyperemia. Then, this is stored in the storage device of the control arithmetic mechanism 40 (step # 11). The imaging in this hyperemia phase is performed, for example, within a period of about 15 seconds.

以上で測定は終了する。測定終了後、カフ部11による被測定者の前腕部Afの拘束が解除される(ステップ#12)。その後、より好ましくは、被測定者と直接に接触する装置部分、例えば前腕支持部や上腕支持部の内側部分等が、例えばアルコール噴霧などにより自動で洗浄消毒され、その後、電源がOFFされる(ステップ#13)。尚、このような洗浄消毒を手動で行うようにしても良い。   The measurement ends here. After completion of the measurement, the restraint of the forearm portion Af of the measurement subject by the cuff portion 11 is released (step # 12). After that, more preferably, the device part that is in direct contact with the person to be measured, such as the inner part of the forearm support part or the upper arm support part, is automatically cleaned and disinfected by, for example, alcohol spraying, and then the power is turned off ( Step # 13). Such washing and disinfection may be performed manually.

以上の測定において、カフ圧は制御演算機構40の記憶装置に記憶された制御プログラムに従って、カフ圧制御部12により自動制御される。尚、より好ましくは、このカフ圧制御プログラムには、上記阻血期間中にカフ圧の低下が生じた場合には、これを自動的に補正して阻血カフ圧に維持するためのカフ圧補正プログラムが含まれている。
以上の測定で得られた安静時のエコー画像と充血時のエコー画像に基づいて、制御演算機構40により安静時および充血時の上腕動脈Bvの血管径がそれぞれ演算され、これらの血管径の演算値から%FMDが算出される。これら血管径および%FMDの演算値は何れも、制御演算機構40の記憶装置に記憶される。
In the above measurement, the cuff pressure is automatically controlled by the cuff pressure control unit 12 in accordance with a control program stored in the storage device of the control calculation mechanism 40. More preferably, the cuff pressure control program includes a cuff pressure correction program for automatically correcting and maintaining the ischemic cuff pressure when a decrease in the cuff pressure occurs during the ischemic period. It is included.
Based on the echo image at rest and the echo image at the time of hyperemia obtained by the above measurement, the blood vessel diameter of the brachial artery Bv at the time of rest and hyperemia is calculated by the control calculation mechanism 40, and the calculation of these blood vessel diameters. From the value,% FMD is calculated. The calculated values of the blood vessel diameter and% FMD are all stored in the storage device of the control calculation mechanism 40.

図16は、以上の測定中における上腕動脈の血管径の変化状態の一例を示すタイムチャートである。この図に示されるように、血管径の変化率は、典型的には充血反応開始後(急速カフ排気開始後)約45秒で最大となり、その後、約15秒間にわたってこの最大変化率が維持される。従って、充血時の血管径の測定は、この約15秒の間に行われる。   FIG. 16 is a time chart showing an example of a change state of the vascular diameter of the brachial artery during the above measurement. As shown in this figure, the rate of change of the blood vessel diameter is typically maximum at about 45 seconds after the start of the hyperemia reaction (after the start of rapid cuff evacuation), and then this maximum rate of change is maintained for about 15 seconds. The Therefore, the measurement of the blood vessel diameter at the time of hyperemia is performed in about 15 seconds.

以上の測定において血管Bvのエコー画像を撮像する場合、本実施形態では、装置が複雑で大掛かりなものとなることを回避し、また、高い熟練度を要することなく測定作業を行えるようにする観点から、被測定者の心拍動を心電計で別途に計測して同期を取るという作業を行うことなしに、血管の拡張期や収縮期を検出できるようにしている。次に、この血管の拡張期や収縮期の検出、特に拡張期の検出について説明する。   In the case where an echo image of the blood vessel Bv is captured in the above measurement, in this embodiment, it is possible to avoid a complicated and large-scale apparatus and to perform measurement without requiring a high level of skill. Therefore, the diastolic phase and systolic phase of the blood vessel can be detected without performing the operation of separately measuring the heartbeat of the measurement subject with an electrocardiograph and synchronizing them. Next, detection of the diastolic phase and systolic phase of the blood vessel, particularly detection of the diastolic phase will be described.

本実施形態では、心電計で被測定者の心拍動を計測してこれとの同期を取る代わりに、エコー画像を撮像する際に、エコー画像をフリーズさせた直後の所定フレーム数の画像データを保存し、この所定フレーム数の画像データに基づいて、上記血管の拡張期や収縮期を検出するようにした。かかるフレーム画像データは、上述の制御演算機構40の記憶装置に記憶される。
この結果、被測定者の心拍動を心電計で別途に計測して同期を取るという作業を行う必要なしに、従って、大掛かりで複雑な装置を要することなく、血管Bvの拡張期や収縮期を検出することができるようになり、また、測定作業に高い熟練度を求められることもない。
In this embodiment, instead of measuring the heartbeat of the person to be measured with an electrocardiograph and synchronizing it, image data of a predetermined number of frames immediately after the echo image is frozen when the echo image is captured. And the diastole or systole of the blood vessel is detected based on the predetermined number of frames of image data. Such frame image data is stored in the storage device of the control calculation mechanism 40 described above.
As a result, it is not necessary to separately measure the heartbeat of the measured person with an electrocardiograph and to synchronize them. Therefore, without requiring a large and complicated device, the diastolic or systolic phase of the blood vessel Bv is required. Can be detected, and high skill is not required for the measurement work.

フリーズ直後のデータ保存されるべきフレーム画像の枚数としては、少なくとも60枚以上(例えば、60−120枚程度)であることが好ましい。通常、エコー画像は、1秒を30フレームで表示するので、少なくとも60フレーム以上あれば2秒間以上に対応する。一方、人の拍動周期は、心拍数を40としても1拍が2秒未満であり、少なくとも60フレーム分(2秒間に対応)の画像データを保存しておくことで、1拍動周期全体にわたる変化状態を確実に記録することができる。   The number of frame images to be stored immediately after freezing is preferably at least 60 (for example, about 60-120). Usually, since an echo image is displayed in 30 frames per second, if it is at least 60 frames, it corresponds to 2 seconds or more. On the other hand, even if the heart rate is 40, one beat is less than 2 seconds, and image data of at least 60 frames (corresponding to 2 seconds) is stored to save the entire one beat cycle. It is possible to reliably record the state of change over time.

このように、画像データを保存しておくべきフレーム画像の数を、被測定者の心拍動周期以上の時間に対応したものとすることにより、被測定者の心拍動の少なくとも1周期に対応した血管の拡張期および収縮期を確実に検出することができ、血管Bvの最大直径や最小直径を計測するに際して、心電計による被測定者の心拍測定を不要なものとすることができるのである。   In this way, the number of frame images in which image data should be stored corresponds to a time longer than the heartbeat cycle of the measured person, thereby corresponding to at least one period of the heartbeat of the measured person. The diastolic phase and the systolic phase of the blood vessel can be reliably detected, and when measuring the maximum diameter and the minimum diameter of the blood vessel Bv, the measurement of the heartbeat of the measurement subject by the electrocardiograph can be made unnecessary. .

以上のようにデータ保存されたフレーム画像から血管Bvの最大直径を計測する具体的な方法について説明する。
本実施形態では、保存されたエコー画像(フレーム画像)上の血管Bvの直径に近似したサイズのテンプレートを用意しておき、上記所定フレーム数(例えば60フレーム)の画像データの各々を、上記テンプレートを基準として相対比較することにより、上記血管Bvの拡張期や収縮期を検出するようにした。
A specific method for measuring the maximum diameter of the blood vessel Bv from the frame image stored as described above will be described.
In the present embodiment, a template having a size approximate to the diameter of the blood vessel Bv on the stored echo image (frame image) is prepared, and each of the image data of the predetermined number of frames (for example, 60 frames) is used as the template. Is used as a reference to detect the diastole or systole of the blood vessel Bv.

図18は、血管Bvの拡張期や収縮期をマニュアルで検出する際に用いるテンプレートTP1を示している。このテンプレートTP1は、画像フレームF(F1,F2,…,Fn)に重ね合わせて用いられるもので、2本一対の平行な直線ラインS1,S2(線分)を備えるとともに、より好ましくは、両線分S1,S2と直交する1本の縦ラインS3(線分)とを備えて構成されている。
上記テンプレートTP1は、例えばマウス等の操作手段を用いてディスプレイ画面51上で移動操作することができる。
FIG. 18 shows a template TP1 used when manually detecting the diastole or systole of the blood vessel Bv. The template TP1 is used by being superimposed on the image frame F (F1, F2,..., Fn), and includes two pairs of parallel straight lines S1 and S2 (line segments). It is configured to include one vertical line S3 (line segment) orthogonal to the line segments S1 and S2.
The template TP1 can be moved and operated on the display screen 51 by using an operation means such as a mouse.

上記平行な線分S1,S2の間隔Dsは、血管Bvの画像Ebの直径に近似した値に設定されており、n枚の画像フレームFについてその血管像Ebの直径の大小を相対比較する際には、2本の線分S1,S2の何れか一方が血管像Ebの血管エッジ(縁部)と重なるようにテンプレートTP1を移動させ、このテンプレートTP1の線分S1,S2の間隔Dsを基準とした当該血管像Ebの直径の大きさを看取する。尚、縦ラインS3は、目分量で血管像Ebの中心を通るように位置させることで、平行な線分S1,S2の位置設定を行い易くすることができる。   The interval Ds between the parallel line segments S1 and S2 is set to a value that approximates the diameter of the image Eb of the blood vessel Bv, and the relative size of the diameter of the blood vessel image Eb for the n image frames F is compared. The template TP1 is moved so that one of the two line segments S1 and S2 overlaps the blood vessel edge (edge) of the blood vessel image Eb, and the interval Ds between the line segments S1 and S2 of the template TP1 is used as a reference. The diameter of the blood vessel image Eb is observed. Note that the vertical line S3 is positioned so as to pass through the center of the blood vessel image Eb in terms of the amount of division, thereby facilitating the position setting of the parallel line segments S1 and S2.

そして、キー操作によって画面51上でフレームFを順次進めて行き、上記と同様の方法で全てのフレームF(F1,F2,…,Fn)について、テンプレートTP1の線分S1,S2の間隔Dsを基準とした当該血管像Ebの直径の大きさを調べる。そして、最も直径が大きいと思われるフレーム画像を、被測定者の心拍動による拡張期の血管画像Ebとして採用する。   Then, the frame F is sequentially advanced on the screen 51 by key operation, and the interval Ds between the line segments S1 and S2 of the template TP1 is set for all the frames F (F1, F2,..., Fn) by the same method as described above. The diameter of the blood vessel image Eb as a reference is examined. Then, the frame image that seems to have the largest diameter is employed as the diastolic blood vessel image Eb based on the heartbeat of the measurement subject.

このように、エコー画像(フレーム画像)上の血管像Ebの直径に近似したサイズのテンプレートTP1を基準として、所定フレーム数のフレーム画像F(F1,F2,…,Fn)の各々を相対比較することで、上記血管Bvの拡張期や収縮期を検出することにより、血管Bvの拡張期や収縮期をより簡単に検出することができる。   In this way, each frame image F (F1, F2,..., Fn) having a predetermined number of frames is relatively compared with the template TP1 having a size approximate to the diameter of the blood vessel image Eb on the echo image (frame image). Thus, by detecting the diastole or systole of the blood vessel Bv, the diastole or systole of the blood vessel Bv can be detected more easily.

そして、このような被測定者の心拍動による拡張期の血管画像Ebの抽出を、安静時のエコー画像と充血時のエコー画像の両方について行い、両者を比較することにより、心電計による計測およびこれとの同期を取る必要なしに、被測定者の心拍動による影響を排除した血流依存性血管拡張反応による血管Bvの拡張度(%FMD)を算出することができるのである。   Then, the extraction of the diastolic blood vessel image Eb based on the heartbeat of the measurement subject is performed on both the resting echo image and the echo image at the time of hyperemia, and the two are compared. In addition, it is possible to calculate the degree of expansion (% FMD) of the blood vessel Bv by the blood flow-dependent vasodilation reaction that eliminates the influence of the heartbeat of the measurement subject without having to synchronize with this.

以上の方法は、被測定者の心拍動による血管Bvの拡張期や収縮期をマニュアルで検出する場合についてのものであったが、エコー画像(フレーム画像)が明瞭な場合には、かかる検出を各画像の輝度情報に基づいて自動的に行わせることも可能である。
この自動検出方法で用いられるテンプレートTP2は、図19に示すように、上記マニュアル検出用のテンプレートTP1が備えた3本の線分S1,S2,S3と同様の線分を備えるとともに、一対の平行な線分(横ライン)S1,S2に矩形状のテンプレートT1,T2をそれぞれ付設して構成されている。
The above method is for manually detecting the diastole or systole of the blood vessel Bv due to the heartbeat of the measurement subject. However, when the echo image (frame image) is clear, such detection is performed. It is also possible to perform this automatically based on the luminance information of each image.
As shown in FIG. 19, the template TP2 used in this automatic detection method includes line segments similar to the three line segments S1, S2, S3 provided in the manual detection template TP1, and a pair of parallel segments. The rectangular templates T1 and T2 are attached to the straight line segments (horizontal lines) S1 and S2, respectively.

この横ラインS1,S2に付設された矩形テンプレートT1,T2は、全フレーム層全体にわたって共通的に、矩形内部に血管壁外膜部分が収まるサイズに設定されている。テンプレートTP2は、例えば最も上のフレームF1の血管像Ebに合わせておく。
図20に示すように、画像フレーム層では、被測定者の心拍動による血管の拡張期と収縮期とが一連のフレーム画像F(F1,…,Fm,…,Fn)として表示されており、その中で最大拡張期のフレームを検出すれば良い。
The rectangular templates T1 and T2 attached to the horizontal lines S1 and S2 are set to a size that allows the vascular wall outer membrane portion to fit inside the rectangle in common throughout the entire frame layer. For example, the template TP2 is matched with the blood vessel image Eb of the uppermost frame F1.
As shown in FIG. 20, in the image frame layer, the diastolic phase and the systolic phase of the blood vessel due to the heartbeat of the measurement subject are displayed as a series of frame images F (F1,..., Fm,..., Fn). It is only necessary to detect the maximum expansion period frame.

超音波は上腕表皮から深部に向かって発射されるので、短軸側の画像とされた血管画像Ebでは、図21に示すように、血管像Ebの直径に沿った方向に(図21におけるy方向)に超音波が当たることになる。
また、横ラインS1,S2に付設された矩形フレームT1,T2は、横ラインS1,S2を基準として±dH方向はエコー深さ方向を表わし、縦ラインS3を基準として±dL方向は腕の幅方向を表わしている。
Since the ultrasonic wave is emitted from the upper arm epidermis toward the deep part, in the blood vessel image Eb that is an image on the short axis side, as shown in FIG. 21, in the direction along the diameter of the blood vessel image Eb (y in FIG. 21) Direction).
In the rectangular frames T1 and T2 attached to the horizontal lines S1 and S2, the ± dH direction represents the echo depth direction with respect to the horizontal lines S1 and S2, and the ± dL direction with respect to the vertical line S3 represents the arm width. It represents the direction.

エコープローブ31の超音波発射部31fを被測定者の上腕部Auの上面側に位置させて超音波を発射させる場合、エコーは、通常、超音波発射部31fに対して近い側に位置する上側の血管壁の外膜部および遠い側に位置する下側の血管壁の外膜部で最大値(最大輝度)を示すことが知られており、横ラインS1,S2に付設された矩形テンプレートT1,T2は、全フレーム層全体にわたって共通的に、矩形内部に血管壁外膜部分が収まるサイズに設定されているので、図22に例示されるように、上記2箇所の最大輝度部分は全て矩形テンプレートT1,T2内に収まることになる。   When the ultrasonic wave emission unit 31f of the echo probe 31 is positioned on the upper surface side of the upper arm Au of the measurement subject and the ultrasonic wave is emitted, the echo is normally located on the upper side located on the side closer to the ultrasonic wave emission unit 31f. It is known that a maximum value (maximum luminance) is shown in the outer membrane portion of the blood vessel wall and the outer membrane portion of the lower blood vessel wall located on the far side, and the rectangular template T1 attached to the horizontal lines S1 and S2 , T2 are set to a size that allows the vascular wall outer membrane portion to be accommodated inside the rectangle in common throughout the entire frame layer, so that the two maximum luminance portions are all rectangular as illustrated in FIG. It will fit within the templates T1 and T2.

そして、各画像フレームF内において、矩形テンプレートT1,T2のエリア内で、dL方向における1ピクセル毎に±dHの範囲内で最大輝度を示す位置(最大輝度位置)を検出し、この最大輝度位置をdL方向について平均したy方向からの位置Y1,Y2を求める。各フレームFの血管壁外膜間の距離Lfは、Lf=Y1−Y2で表わされることになる。
このLf値を全フレームF(F1,…,Fm,…,Fn)について求め、Lf値が最大となる画像フレームを自動で抽出することで、最大拡張期のフレームを自動検出することができるのである。
In each image frame F, a position (maximum luminance position) indicating the maximum luminance within a range of ± dH is detected for each pixel in the dL direction within the area of the rectangular templates T1 and T2, and the maximum luminance position is detected. To obtain positions Y1 and Y2 from the y direction. The distance Lf between the vascular wall outer membranes of each frame F is represented by Lf = Y1-Y2.
Since this Lf value is obtained for all the frames F (F1,..., Fm,..., Fn) and the image frame having the maximum Lf value is automatically extracted, the frame in the maximum expansion period can be automatically detected. is there.

以上の自動検出は、制御演算機構40の記憶装置に格納された自動検出プログラムによって実行されるようになっている。
このように、所定数(例えば60−120フレーム)の各フレーム画像Fの輝度情報に基づいて、血管Bvの拡張期や収縮期を自動検出することにより、血管の拡張期や収縮期をより迅速に検出することができ、また、検出作業を大幅に省力化できる。
The above automatic detection is executed by an automatic detection program stored in the storage device of the control arithmetic mechanism 40.
As described above, by automatically detecting the diastole or systole of the blood vessel Bv based on the luminance information of each frame image F of a predetermined number (for example, 60 to 120 frames), the diastole or systole of the blood vessel can be detected more quickly. In addition, the detection work can be greatly saved.

尚、通常であれば、上述のように、エコーは上側の血管壁の外膜部および下側の血管壁の外膜部で最大値を示し、これらの部分に最大輝度部が現れるのであるが、血管Bvがプラークなどで石灰化している場合には、血管壁の内膜部に最大輝度部が発現する場合がある。従って、血管Bvの拡張期や収縮期の検出を行う際には、自動で行えるか又はマニュアルで行うべきである等を検査者が判断し、何れか好適な方法を選択することが望ましい。   Normally, as described above, the echo shows the maximum value in the outer membrane portion of the upper blood vessel wall and the outer membrane portion of the lower blood vessel wall, and the maximum luminance portion appears in these portions. When the blood vessel Bv is calcified by plaque or the like, the maximum luminance portion may appear in the intima portion of the blood vessel wall. Therefore, when detecting the diastole or systole of the blood vessel Bv, it is desirable for the examiner to determine whether it should be performed automatically or manually, and to select any suitable method.

以上のようにして、安静時および充血時のエコー画像について、被測定者の心拍動による血管拡張期の画像を抽出することにより、被測定者の心拍動による影響を排除した血流依存性血管拡張反応による血管Bvの拡張度(%FMD)を算出することができるのであるが、本実施形態では、血管Bvのエコー画像を撮像する場合、前述のように、超音波発射部31fの長手方向が血管Bvの中心線Lbと実質的に直交する方向に沿うようにエコープローブ31をセットしてエコー画像(短軸側の画像)を撮像するようにしている。   As described above, blood flow-dependent blood vessels that eliminate the influence of the subject's heartbeat by extracting the images of the vasodilation due to the subject's heartbeat from the resting and hyperechoic echo images Although the degree of expansion (% FMD) of the blood vessel Bv due to the expansion reaction can be calculated, in the present embodiment, when an echo image of the blood vessel Bv is captured, as described above, the longitudinal direction of the ultrasonic wave emitting unit 31f The echo probe 31 is set so as to be along a direction substantially perpendicular to the center line Lb of the blood vessel Bv, and an echo image (short-axis side image) is taken.

これにより、血管Bvの中心線Lbを含む面のエコー画像(長軸側の画像)を撮像していた従来に比して、エコープローブ31のセットに高い熟練度を求められることがなく、血管径の測定を容易に行えるのであるが、その反面、短軸側のエコー画像の撮像では、エコーが血管Bvの直径を通過する部分が僅かであるので、長軸側のエコー画像における場合のように測定値の平均を求めて測定精度を保つことは困難である。   Thereby, compared with the conventional case where the echo image (the image on the long axis side) of the surface including the center line Lb of the blood vessel Bv is imaged, a high level of skill is not required for the set of echo probes 31, and the blood vessel Although the diameter can be easily measured, on the other hand, in the imaging of the echo image on the short axis side, since the portion where the echo passes through the diameter of the blood vessel Bv is very small, as in the case of the echo image on the long axis side. It is difficult to obtain the average of the measured values and maintain the measurement accuracy.

そこで、本実施形態では、短軸側のエコー画像における円形の血管像の全体(全周)についての測定値を得ることで、その平均を求めて測定精度を確保するようにしている。
このため、本実施形態では、x−y座標系で表示された血管Bvのエコー画像を極座標系に変換して表示し、当該極座標表示のエコー画像に基づいて測定対象の血管Bvのエッジを検出することで、血管エッジの検出および血管径の計測をより容易かつ正確に行えるようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the measurement value is obtained for the entire circular blood vessel image (the entire circumference) in the echo image on the short axis side, and the average is obtained to ensure the measurement accuracy.
Therefore, in this embodiment, the echo image of the blood vessel Bv displayed in the xy coordinate system is converted into the polar coordinate system and displayed, and the edge of the blood vessel Bv to be measured is detected based on the echo image of the polar coordinate display. By doing so, detection of the blood vessel edge and measurement of the blood vessel diameter can be performed more easily and accurately.

図23は、x−y座標系と極座標系との関係を説明する公知の線図である。この図に示されるように、x−y座標系において座標(dx,dy)で表示される点Pは、極座標系においては座標(r,θ)で表示される。
この極座標表示を用いた場合、例えば、x−y座標系で図24に示されるような曲線C1及び外枠線G1は、点P1を原点とする極座標系に変換することにより、図25に示すような曲線C2及び曲線G2で表わされる。
FIG. 23 is a known diagram for explaining the relationship between the xy coordinate system and the polar coordinate system. As shown in this figure, a point P displayed with coordinates (dx, dy) in the xy coordinate system is displayed with coordinates (r, θ) in the polar coordinate system.
When this polar coordinate display is used, for example, the curve C1 and the outer frame line G1 as shown in FIG. 24 in the xy coordinate system are converted into a polar coordinate system having the point P1 as the origin, thereby being shown in FIG. Such a curve C2 and a curve G2.

このような座標変換を円形に適用した場合、図26(a)のx−y座標系で表示した円J1および外枠線K1は、円J1の中心P1を原点とした極座標系に変換して表示すれば、図26(b)に示されるような直線J2及び曲線K2で表わされる。この場合、図26(a)における円J1の半径Rは、図26(b)では、直線J2と基準線Ljとの距離Rとして表わされ、これを2倍することで直径が得られる。   When such coordinate conversion is applied to a circle, the circle J1 and the outer frame line K1 displayed in the xy coordinate system of FIG. 26A are converted into a polar coordinate system with the center P1 of the circle J1 as the origin. If it represents, it represents with the straight line J2 and the curve K2 as shown in FIG.26 (b). In this case, the radius R of the circle J1 in FIG. 26A is represented as the distance R between the straight line J2 and the reference line Lj in FIG. 26B, and the diameter can be obtained by doubling this.

また、円の中心P1から若干外れた点P2を原点とした極座標系に変換して表示した場合には、図26(c)に示されるように、直線から若干歪んだ曲線J3及び曲線K3で表わされる。この場合、図26(a)における円J1の半径Rは、図26(c)では、曲線J3と基準線Ljとの距離Rの平均値で表わされ、これを2倍することで直径が得られる。
このように、円の中心P1から若干外れた点P2を原点として極座標変換した場合でも、得られた曲線J3と基準線Ljとの距離Rの平均値を取ることで、円の中心P1から外れた点P2を原点としたことによる直線の歪みを相殺し、精度低下を補うことができる。
Further, in the case where the point P2 slightly deviated from the center P1 of the circle is converted into the polar coordinate system and displayed, the curve J3 and the curve K3 are slightly distorted from the straight line as shown in FIG. Represented. In this case, the radius R of the circle J1 in FIG. 26 (a) is represented by the average value of the distance R between the curve J3 and the reference line Lj in FIG. 26 (c). can get.
Thus, even when the polar coordinate conversion is performed with the point P2 slightly deviated from the center P1 of the circle as the origin, by taking the average value of the distance R between the obtained curve J3 and the reference line Lj, the point P2 deviates from the center P1 of the circle. The distortion of the straight line caused by setting the point P2 as the origin can be canceled out, and the decrease in accuracy can be compensated.

従って、図27に示すような短軸側で撮像した血管像Ebのように、略円形ではあるが正確な円ではなく、その中心を明確に特定できないような形状のものについて平均直径を計測する場合には、図28に示すように、円の中心Peを仮想した上で、極座標系に変換して表示することで、血管像Ebのエッジ(縁部)を略直線として表示して認識させることができ、比較的容易かつ正確に平均直径を計測することが可能である。
このような極座標表示の例を図29に示す。この図29では、上記血管像Ebのエッジラインが直線が歪んで形成された曲線Jとして表示され、画像フレームの外枠線が曲線Kで表示されている。
Therefore, an average diameter is measured for an approximately circular but accurate circle, such as a blood vessel image Eb imaged on the short axis side as shown in FIG. 27, with a shape whose center cannot be clearly specified. In such a case, as shown in FIG. 28, the center Pe of the circle is hypothesized and displayed after being converted into a polar coordinate system to display and recognize the edge (edge) of the blood vessel image Eb as a substantially straight line. It is possible to measure the average diameter relatively easily and accurately.
An example of such polar coordinate display is shown in FIG. In FIG. 29, the edge line of the blood vessel image Eb is displayed as a curve J formed by distorting a straight line, and the outer frame line of the image frame is displayed as a curve K.

このように、x−y座標系で表示された血管Bvのエコー画像を、当該画像上での血管中心を原点とした極座標系に変換して表示することにより、通常(x−y座標系)ならば略円形の血管エッジを略直線状に表示することができ、血管エッジの検出および血管の直径の計測をより容易かつ正確に行えるようになる。
極座標変換を行う際の原点が血管の実際の中心からある程度ずれている場合や、エコー画像上の血管エッジに歪みや変形がある場合には、極座標表示では直線の歪みや変形として表れることになるが、当該極座標表示のエコー画像上で検出した血管エッジの検出データに基づいて血管Bvの平均直径を求めることにより、直線の歪みや変形が相殺されることになり、より正確な血管径をより容易に求めることができる。
Thus, by converting the echo image of the blood vessel Bv displayed in the xy coordinate system into a polar coordinate system with the blood vessel center on the image as the origin, and displaying it, the normal (xy coordinate system) Then, a substantially circular blood vessel edge can be displayed in a substantially straight line, and the detection of the blood vessel edge and the measurement of the diameter of the blood vessel can be performed more easily and accurately.
If the origin at the time of polar coordinate conversion deviates to some extent from the actual center of the blood vessel, or if the blood vessel edge on the echo image is distorted or deformed, it will appear as a linear distortion or deformation in the polar coordinate display However, by obtaining the average diameter of the blood vessel Bv based on the detection data of the blood vessel edge detected on the echo image displayed in the polar coordinate display, distortion and deformation of the straight line are offset, and a more accurate blood vessel diameter can be obtained. It can be easily obtained.

血管径を正確に測定するには、撮像して得られたエコー画像から如何にして正確に血管壁を認識するかが重要であるが、血管壁の位置によってはエコーの発射方向との関係で、血管壁の誤認が生じ易くなる場合もあり得る。すなわち、例えば図27において、エコーの発射方向を矢印Ahで表せば、血管像Ebの血管壁面部のうち、エコー発射側に対して近位および遠位の領域(特に、実質的に最も近位および実質的に最も遠位の領域Eb1及びEb2)については、反射エコーが比較的得られ易く血管エッジが比較的明瞭に検出できる。これに対して、血管像Ebの血管壁面部のうち、エコー発射方向(矢印Ah方向)と実質的に直交する方向における両端領域Eb3,Eb4については、反射エコーが比較的得られ難く血管エッジの誤検出が生じ易くなることが知られている。   In order to accurately measure the blood vessel diameter, it is important how to accurately recognize the blood vessel wall from the echo image obtained by imaging, but depending on the position of the blood vessel wall, In some cases, a misidentification of the blood vessel wall is likely to occur. That is, for example, in FIG. 27, if the emission direction of the echo is represented by an arrow Ah, the proximal and distal regions (particularly substantially the most proximal) of the blood vessel wall surface portion of the blood vessel image Eb with respect to the echo emission side. And for the most distal regions Eb1 and Eb2), reflected echoes are relatively easy to obtain and the blood vessel edges can be detected relatively clearly. On the other hand, in both the end regions Eb3 and Eb4 in the direction substantially orthogonal to the echo emission direction (arrow Ah direction) in the blood vessel wall surface portion of the blood vessel image Eb, it is relatively difficult to obtain reflected echoes. It is known that erroneous detection is likely to occur.

そこで、本実施形態では、より好ましくは、極座標系への座標変換を行うに際して、血管像Ebの血管壁面部のうち、エコー発射側に対して実質的に最も近位の血管壁面部を0度とし、上記エコー発射側から実質的に最も遠位の血管壁面部を180度として極座標系への座標変換を行うようにした(図29参照)。
これにより、血管像Ebの血管壁面部のうち、反射エコーが比較的得られ易く血管エッジが比較的明瞭に検出できる領域(エコー発射側に対して実質的に最も近位および遠位の領域Eb1及びEb2:極座標表示で0度および180度の領域)と、反射エコーが比較的得られ難く血管エッジの誤検出が生じ易い領域(エコー発射方向に直交する方向の両端領域Eb3,Eb4:極座標表示で90度および270度の領域)とを、極座標表示において予め容易に認識できる。従って、血管エッジの検出を行うに際しては、誤検出が生じ易い上記領域Eb3,Eb4について特段の注意を払うことなどにより、検出精度の向上に資することができる。
Therefore, in the present embodiment, more preferably, when performing coordinate conversion to the polar coordinate system, the blood vessel wall portion substantially closest to the echo emission side among the blood vessel wall portions of the blood vessel image Eb is set to 0 degrees. Then, coordinate conversion to the polar coordinate system is performed with the blood vessel wall portion substantially farthest from the echo emitting side as 180 degrees (see FIG. 29).
Thereby, in the blood vessel wall surface portion of the blood vessel image Eb, the region where the reflected echo is relatively easily obtained and the blood vessel edge can be detected relatively clearly (substantially the most proximal and distal regions Eb1 with respect to the echo emission side) And Eb2: Regions of 0 ° and 180 ° in polar coordinate display) and regions where reflected echoes are relatively difficult to be obtained and blood vessel edges are likely to be erroneously detected (both end regions Eb3, Eb4 in the direction orthogonal to the echo emission direction) In the polar coordinate display can be easily recognized in advance. Therefore, when detecting a blood vessel edge, it is possible to contribute to improvement in detection accuracy by paying special attention to the regions Eb3 and Eb4 that are likely to be erroneously detected.

本実施形態では、血管像Ebの中心を仮想するに際して、より簡単かつ精度の高い仮想中心を設定できるように、x−y座標系で表示されたエコー画像上の血管像Ebのエッジに略対応するテンプレートとして、図30に示すような、中心P3を表示した円形のテンプレートTP3を用意し、図31に示すように、エコー画像上の血管エッジにこの円形テンプレートTP3を重ね合わせ、この重ね合わせた円形テンプレートTP3の中心P3を血管中心と仮想するようにした。   In the present embodiment, when virtualizing the center of the blood vessel image Eb, it substantially corresponds to the edge of the blood vessel image Eb on the echo image displayed in the xy coordinate system so that a virtual center can be set more easily and accurately. As a template to be prepared, a circular template TP3 displaying the center P3 as shown in FIG. 30 is prepared. As shown in FIG. 31, this circular template TP3 is superimposed on the blood vessel edge on the echo image, and this superposition is performed. The center P3 of the circular template TP3 is assumed to be the blood vessel center.

このような円形テンプレートTP3を用いて血管中心を仮想することにより、x−y座標系で表示された血管像Ebを極座標変換する際の原点の設定をより簡単かつ精度良く行うことができる。
この場合、血管画像Ebのエッジと円形テンプレートTP3とをより精度良く重ね合わせる上で、円形テンプレートTP3の直径は、測定対象の血管画像Ebの直径にできるだけ近似していることが好まし、また、この血管画像Ebの直径よりも若干大きいことが更に好ましい。
By virtualizing the blood vessel center using such a circular template TP3, the origin can be set more easily and accurately when the blood vessel image Eb displayed in the xy coordinate system is converted into polar coordinates.
In this case, in order to superimpose the edge of the blood vessel image Eb and the circular template TP3 with higher accuracy, the diameter of the circular template TP3 is preferably as close as possible to the diameter of the blood vessel image Eb to be measured. It is more preferable that the diameter is slightly larger than the diameter of the blood vessel image Eb.

図32は、直径を可変とした円形テンプレートTP4(中心P4)を示している。この円形テンプレートTP4の場合、例えばマウス操作等により、その直径が例えばピクセル単位で変化(拡大/縮小)させることができる。
このように、x−y座標系で表示されたエコー画像上の血管エッジに略対応する円形テンプレートTP4の直径を可変とした場合には、該テンプレートTP4がエコー画像上の血管エッジにより精度良く重なり合うようにテンプレートTP4の直径を調整でき、血管中心をより精度良く仮想することができる。
FIG. 32 shows a circular template TP4 (center P4) having a variable diameter. In the case of this circular template TP4, the diameter can be changed (enlarged / reduced) in units of pixels, for example, by a mouse operation or the like.
As described above, when the diameter of the circular template TP4 substantially corresponding to the blood vessel edge on the echo image displayed in the xy coordinate system is variable, the template TP4 overlaps the blood vessel edge on the echo image with high accuracy. Thus, the diameter of the template TP4 can be adjusted, and the blood vessel center can be assumed more accurately.

尚、この代わりに、複数枚の直径が不変の(可変でない)円形テンプレートを用意しておき、これら複数の円形テンプレートを順次入れ替えて測定対象の血管画像Ebのエッジと重ね合わせ、血管画像Ebの直径に最も近似しているもの、より好ましくは、最も近似し且つ血管画像Ebの直径よりも若干大きいものを選定し、この選定した円形テンプレートを用いて血管中心を仮想するようにしても良い。この場合には、複数の円形テンプレートを順次入れ替える入れ替え操作をプログラム制御によって自動的に行わせることが可能で、血管中心の仮想の自動化を促進する上で好適である。   Instead of this, a plurality of circular templates whose diameters are invariable (not variable) are prepared, and the plurality of circular templates are sequentially replaced to overlap the edge of the blood vessel image Eb to be measured. The closest approximation to the diameter, more preferably the closest approximation and slightly larger than the diameter of the blood vessel image Eb, may be selected, and the blood vessel center may be assumed using this selected circular template. In this case, an exchange operation for sequentially exchanging a plurality of circular templates can be automatically performed by program control, which is preferable for promoting virtual automation of the blood vessel center.

以上のような円形テンプレートTP3又はTP4を用いることで血管像Ebにおける血管中心を仮想し、この仮想中心を原点としてx−y座標系から極座標への変換が行われる。
すなわち、図23に示されるように、r=√(dx・dx+dy・dy)で求められるr方向に沿って輝度値を検出し、これを角度θに沿って1回転分処理することで、例えば図28に示されるようなx−y座標表示の血管画像Ebが、図29に示されるように極座標表示Jに変換される。
By using the circular template TP3 or TP4 as described above, the blood vessel center in the blood vessel image Eb is virtualized, and conversion from the xy coordinate system to the polar coordinate is performed with this virtual center as the origin.
That is, as shown in FIG. 23, by detecting the luminance value along the r direction obtained by r = √ (dx · dx + dy · dy) and processing this for one rotation along the angle θ, for example, The blood vessel image Eb in the xy coordinate display as shown in FIG. 28 is converted into the polar coordinate display J as shown in FIG.

このようにして極座標展開された展開図(図29参照)から、血管像Ebの外膜エッジを自動で認識させて血管径を演算することができる。
図33は、血管像Ebの外膜エッジの自動認識を説明するための線図である。この図において縦軸は輝度を表わし、横軸には極座標変換の原点Pe(x−y座標表示での血管像の仮想中心)からの距離が示されている。
From the developed view (see FIG. 29) developed in polar coordinates in this way, the outer diameter edge of the blood vessel image Eb can be automatically recognized to calculate the blood vessel diameter.
FIG. 33 is a diagram for explaining automatic recognition of the epicardial edge of the blood vessel image Eb. In this figure, the vertical axis represents luminance, and the horizontal axis represents the distance from the origin Pe of polar coordinate conversion (virtual center of the blood vessel image in the xy coordinate display).

極座標展開図から血管像Ebの外膜エッジを自動認識させる場合、一般に、輝度のピークは、外膜エッジ部分NP,FPだけでなく内膜エッジ部分Pi,Piにも現れるので(図33参照)、この内膜ピークPiを誤って検知することがないように、極座標展開図に対して平滑化処理を行う。この平滑化処理は、例えば移動平均処理などの平滑化フィルタを用いて行うことができる。これにより、図33に見られる内膜ピークPi等の小ピークが除去され、残った外膜ピークNP,FPのみが検出可能となる。   When the epicardial edge of the blood vessel image Eb is automatically recognized from the polar coordinate development view, generally, the luminance peak appears not only in the epicardial edge portions NP and FP but also in the intimal edge portions Pi and Pi (see FIG. 33). In order to prevent the intima peak Pi from being erroneously detected, a smoothing process is performed on the polar coordinate development view. This smoothing process can be performed using a smoothing filter such as a moving average process. Thereby, small peaks such as the inner membrane peak Pi shown in FIG. 33 are removed, and only the remaining outer membrane peaks NP and FP can be detected.

本実施形態では、極座標展開図に対して平滑化処理を行うに際して、まず、上記極座標表示のエコー画像に対し移動平均フィルタを用いて高周波ノイズ除去処理を施し、この高周波ノイズ除去処理を施したエコー画像の画像データの輝度情報に基づき、輝度の偏差が所定値よりも大きい位置を血管エッジとして認識し、輝度の偏差が上記所定値以下の位置については、血管エッジを表すポイント(ピクセル)ではないとして排除するようにした。また、血管壁面全体の血管エッジについて、位置の偏差が一定値よりも大きい位置については、誤認位置として排除するようにした。   In the present embodiment, when performing the smoothing process on the polar coordinate development view, first, the high-frequency noise removal process is performed on the echo image of the polar coordinate display using the moving average filter, and the echo subjected to the high-frequency noise removal process Based on the luminance information of the image data of the image, a position where the luminance deviation is larger than a predetermined value is recognized as a blood vessel edge, and the position where the luminance deviation is not more than the predetermined value is not a point (pixel) representing the blood vessel edge. As to be excluded. In addition, with respect to the blood vessel edge of the entire blood vessel wall surface, a position where the position deviation is larger than a certain value is excluded as a misidentified position.

このように、高周波ノイズ除去処理を施したエコー画像の画像データの輝度情報に基づき、輝度の偏差が所定値よりも大きい位置を血管エッジとして認識することで、血管エッジの検出精度をより高めることができ、更に、血管壁面全体の血管エッジについて、位置の偏差が一定値よりも大きい位置を誤認位置として排除することで、血管エッジの検出精度を更に一層高めることができる。   In this way, based on the luminance information of the image data of the echo image subjected to the high frequency noise removal processing, the position where the luminance deviation is larger than the predetermined value is recognized as the blood vessel edge, thereby further improving the detection accuracy of the blood vessel edge. Further, with respect to the blood vessel edge of the entire blood vessel wall surface, the accuracy of detecting the blood vessel edge can be further enhanced by excluding the position where the position deviation is larger than a certain value as the misidentified position.

外膜エッジラインを検出するために、血管像Ebの仮想中心Peから半径r方向に沿って血管周辺部に向かい、微小変化量drに対する輝度変化量dzを比較して行く。このとき、輝度の変化量dzが所定値以上となる位置を検出し、これを血管の外膜エッジ位置(血管Bvの内膜と外膜の間に位置する、所謂エムライン:m−line)とする。このm−line全体が血管の径を現す位置として確認できる。   In order to detect the epicardial edge line, the luminance change amount dz is compared with the minute change amount dr from the virtual center Pe of the blood vessel image Eb toward the blood vessel periphery along the radius r direction. At this time, a position where the luminance change amount dz is equal to or larger than a predetermined value is detected, and this is detected as an outer membrane edge position of the blood vessel (a so-called m-line located between the inner membrane and the outer membrane of the blood vessel Bv). To do. This entire m-line can be confirmed as a position showing the diameter of the blood vessel.

このようにして検出された外膜エッジラインの極座標展開図における位置情報から血管像Ebの半径が得られ、この半径の平均値を2倍することで血管像Ebの直径の平均値が求められる。
こうして直径の平均値を求めた後、より好ましくは、上記極座標展開図を元のx−y座標系に逆変換し、この逆変換して得られた画像を元のx−y座標表示の血管画像と対比する。
The radius of the blood vessel image Eb is obtained from the position information in the polar coordinate development view of the epicardial edge line thus detected, and the average value of the diameter of the blood vessel image Eb is obtained by doubling the average value of the radius. .
After obtaining the average value of the diameters in this way, more preferably, the polar coordinate development is inversely transformed into the original xy coordinate system, and the image obtained by the inverse transformation is converted into the blood vessel of the original xy coordinate display. Contrast with image.

元のエコー画像が著しく不鮮明である場合などには、外膜エッジラインの自動検出が適切に行えるとは限らない。このような場合には、極座標表示から逆変換して得られたx−y座標表示の血管画像と元のx−y座標表示の血管画像と対比することで、検出された外膜エッジラインを構成するポイントの一部を削除したり、若しくはポイント追加を行って、元のx−y座標表示の血管画像の外膜エッジにより近似した外膜エッジラインを得るべく、修正を加えることも可能である。このような修正を加えることで、より正確な血管径を求めることができる。   For example, when the original echo image is extremely unclear, automatic detection of the outer membrane edge line may not be performed properly. In such a case, the detected epicardial edge line can be obtained by comparing the blood vessel image of the xy coordinate display obtained by inverse conversion from the polar coordinate display with the blood vessel image of the original xy coordinate display. It is also possible to make corrections to remove some of the constituent points or add points to obtain an epicardial edge line that approximates the epicardial edge of the blood vessel image in the original xy coordinate display. is there. By adding such correction, a more accurate blood vessel diameter can be obtained.

尚、エコー画像の状態から以上のような外膜エッジラインの自動検出が不可能と判断される場合、或いは、より簡便な検出が求められる場合などには、直径が可変とされた円形テンプレートTP4を用い、その直径を可変調整しながら、手動と目視により円形テンプレートPT4を血管像の外膜エッジに重ね合わせることで、血管径を測定することもできる。実際には、このようなマニュアル測定と上述の自動測定機能やその一部修正機能とを併用するのが最も効率的である。   In addition, when it is judged from the state of the echo image that automatic detection of the outer membrane edge line as described above is impossible, or when simpler detection is required, the circular template TP4 having a variable diameter is used. The diameter of the blood vessel can be measured by superimposing the circular template PT4 on the outer membrane edge of the blood vessel image manually and visually while variably adjusting the diameter. Actually, it is most efficient to use such manual measurement in combination with the above-described automatic measurement function and a partial correction function thereof.

図34は、以上のような血管径の測定ルーチンを概略的に示すフローチャートである。測定が開始されると、まず、任意のエコー画像を抽出し(ステップ#21)、その画像の輝度情報から測定対象の動脈(血管像)を抽出する(ステップ#22)。次に、抽出した動脈の血管像に適合する円形テンプレートを選択する(ステップ#23)。この円形テンプレートの選択は、前述のように、複数の円形テンプレートを順次入れ替えて血管像に重ね合わせ、仮想動脈の直径に最も近似し、且つ、その直径よりも大きいテンプレートを見付けるまで繰り返される(ステップ#24)。そして、選択された円形テンプレートを測定対象の血管像(仮想動脈)に重ね合わせ、円形テンプレートの中心を仮想動脈の中心として認識する(ステップ#25)。   FIG. 34 is a flowchart schematically showing the blood vessel diameter measurement routine as described above. When measurement is started, an arbitrary echo image is first extracted (step # 21), and an artery (blood vessel image) to be measured is extracted from luminance information of the image (step # 22). Next, a circular template that matches the extracted artery blood vessel image is selected (step # 23). As described above, the selection of the circular template is repeated until a template that is closest to the diameter of the virtual artery and larger than the diameter of the virtual artery is found by sequentially exchanging a plurality of circular templates and superimposing them on the blood vessel image (step). # 24). Then, the selected circular template is superimposed on the blood vessel image (virtual artery) to be measured, and the center of the circular template is recognized as the center of the virtual artery (step # 25).

次に、仮想動脈の中心を基準として極座標変換を行い(ステップ#26)、この極座標表示の画像に対し移動平均フィルタを用いて高周波ノイズ除去処理を施す(ステップ#27)。そして、予め定められた設定輝度を越えるピクセルを血管エッジとして認識する(ステップ#28)。すなわち、輝度の偏差が所定値よりも大きい位置を血管エッジとして認識し、輝度の偏差が上記所定値以下の位置については、血管エッジを表すポイント(ピクセル)ではないとして排除するようにした。   Next, polar coordinate conversion is performed with reference to the center of the virtual artery (step # 26), and a high-frequency noise removal process is performed on the polar coordinate display image using a moving average filter (step # 27). Then, a pixel exceeding a predetermined set luminance is recognized as a blood vessel edge (step # 28). That is, a position where the luminance deviation is larger than a predetermined value is recognized as a blood vessel edge, and a position where the luminance deviation is equal to or smaller than the predetermined value is excluded as a point (pixel) representing the blood vessel edge.

更に、上記極座標表示の画像での血管エッジについて、360度方向に移動平均を行い、位置の偏差が一定値よりも大きい壁面位置については、誤認位置(ミス検出位置)として排除する(ステップ#29)。
こうして認識した血管エッジに基づいて血管径の平均値を算出し、任意の時点における平均血管径として認識するようになっている(ステップ#30)。
以上のような血管径の測定が、血管径の収縮期および拡張期のそれぞれについて、所定のタイミング及び/又は所定の時間間隔で繰り返して行われる。
Further, the blood vessel edge in the polar coordinate display image is subjected to a moving average in the direction of 360 degrees, and the wall surface position where the position deviation is larger than a certain value is excluded as a false recognition position (miss detection position) (step # 29). ).
Based on the recognized blood vessel edge, the average value of the blood vessel diameter is calculated and recognized as the average blood vessel diameter at an arbitrary time (step # 30).
The measurement of the blood vessel diameter as described above is repeatedly performed at a predetermined timing and / or a predetermined time interval for each of the systole and the diastole of the blood vessel diameter.

以上のようにして、エコー画像(血管像Eb)の画像データの輝度情報から求めた血管エッジの位置情報(つまり、血管像Ebの直径の平均値)に基づいて、上記血管の拡張期および収縮期の少なくとも何れか一方を自動検出することができる。すなわち、時系列的に順次得られた複数の血管像Ebの平均直径を対比することにより、後続する画像の直径の方が大きい場合には血管が拡張期であり、一方、後続する画像の直径の方が小さい場合には血管が収縮期であると、判定することができる。
これにより、血管の拡張期や収縮期をより迅速に検出することができ、また、検出作業を省力化することもできる。
As described above, based on the position information of the blood vessel edge obtained from the luminance information of the image data of the echo image (blood vessel image Eb) (that is, the average value of the diameter of the blood vessel image Eb), the diastole and the contraction of the blood vessel are described. At least one of the periods can be automatically detected. That is, by comparing the average diameters of a plurality of blood vessel images Eb obtained sequentially in time series, if the diameter of the subsequent image is larger, the blood vessel is in the diastole, while the diameter of the subsequent image If is smaller, it can be determined that the blood vessel is in systole.
Thereby, the diastole and the systole of the blood vessel can be detected more quickly, and the detection work can be saved.

また、上記血管の最大拡張時の直径を推定する際、充血反応過程における複数の拡張血管径の測定値と安静時の基準血管径の測定値とに基づいて、血管径の漸増を1次回帰法で推定し、充血反応時間60秒に対応する拡張血管径の推定値を最大拡張血管径とすることにより、最大拡張血管径をより短時間で推定することができる。
ここに、充血反応時間60秒に対応する拡張血管径の推定値を用いるのは、充血反応期間中における血管の拡張は、通常、充血反応が開始されて遅くとも60秒後には拡張作用が飽和するからである。
Further, when estimating the diameter of the blood vessel at the maximum dilation, a gradual increase of the blood vessel diameter is linearly reverted based on a plurality of measured values of the expanded blood vessel diameter in the process of hyperemia and a measured value of the reference blood vessel diameter at rest. The maximum dilated vessel diameter can be estimated in a shorter time by estimating by the method and using the estimated value of the dilated vessel diameter corresponding to the hyperemia reaction time of 60 seconds as the maximum dilated vessel diameter.
Here, the estimated value of the dilated vessel diameter corresponding to the hyperemia reaction time of 60 seconds is used because the dilation of the blood vessel during the hyperemia reaction period usually saturates the dilation effect at least 60 seconds after the hyperemia reaction is started. Because.

以上のようにして、安静時のエコー画像と充血時のエコー画像とにそれぞれ基づいて血管径を測定し、その測定値に基づいて血管拡張度(%表示)を算出することで、血流依存性血管拡張反応における%FMDが得られる。   As described above, the blood vessel diameter is measured based on the echo image at rest and the echo image at the time of hyperemia, and the degree of vasodilatation (% display) is calculated based on the measured value. % FMD in the vasodilator response is obtained.

尚、以上の実施態様は、%FMDを測定する場合を例としたものであったが、本発明に係る方法および装置は、かかる場合に限定されるものではなく、その他の目的で血管径を測定する種々の場合についても、有効に適用することができるものである。
また、以上の実施態様は、上腕動脈の血管径を測定する場合を例としたものであったが、本発明に係る方法および装置は、かかる場合に限定されるものではなく、例えば、同じ上腕でもとう骨動脈など他の血管の直径を測定する場合、更には、腕ではなく脚部など他の部位の血管の直径を測定する場合などにも、有効に適用し得るものである。
In the above embodiment, the case where% FMD is measured is taken as an example. However, the method and apparatus according to the present invention are not limited to such a case, and the blood vessel diameter is set for other purposes. The present invention can be effectively applied to various cases of measurement.
In the above embodiment, the diameter of the brachial artery was measured as an example. However, the method and apparatus according to the present invention are not limited to such a case. However, the present invention can be effectively applied to the case of measuring the diameter of other blood vessels such as the radial artery, and further to the case of measuring the diameter of blood vessels in other parts such as the legs instead of the arms.

本発明のエコーを用いた血管径測定方法およびその装置は、被測定者の所定の血管のエコー画像を撮像し当該エコー画像に基づいて上記血管の直径を測定するもので、例えば、血管の内皮機能や動脈硬化に深く関係すると言われている血流依存性血管拡張反応を示す指標である、所謂%FMD(Flow-Mediated Dilatation)の測定などにおいて、有効に利用することができる   A blood vessel diameter measuring method and apparatus using an echo according to the present invention is an apparatus that takes an echo image of a predetermined blood vessel of a measurement subject and measures the diameter of the blood vessel based on the echo image. It can be used effectively in the measurement of so-called% FMD (Flow-Mediated Dilatation), which is an indicator of blood flow-dependent vasodilatory reaction that is said to be deeply related to function and arteriosclerosis.

このように、本発明は、以上の実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更や改良を加え得るものであることは言うまでもない。   Thus, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and improvements can be added without departing from the scope of the invention.

本発明の実施形態に係る血管径測定装置のシステム構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly the system configuration | structure of the blood vessel diameter measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 上記血管径測定装置のシステム構成を概略的に示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows schematically the system configuration | structure of the said blood vessel diameter measuring apparatus. 上記血管径測定装置の制御演算機構の構成を概略的に示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows roughly the structure of the control calculating mechanism of the said blood vessel diameter measuring apparatus. エコープローブの血管に対する取付方位と撮像されるエコー画像との関係を模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically the relationship between the attachment direction with respect to the blood vessel of an echo probe, and the echo image imaged. ウォータバッグを介してエコープローブを固定する例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example which fixes an echo probe via a water bag. 上記実施形態の第1具体例に係る血管径測定装置の全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the blood vessel diameter measuring apparatus which concerns on the 1st specific example of the said embodiment. 第1具体例に係る血管径測定装置の上腕支持部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the upper arm support part of the blood vessel diameter measuring apparatus which concerns on a 1st specific example. 図6のY8‐Y8線に沿った断面説明図である。FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view taken along line Y8-Y8 in FIG. 6. 図6のY9‐Y9線に沿った断面説明図である。FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view taken along line Y9-Y9 in FIG. 上記実施形態の第2具体例に係る血管径測定装置の一部が分解された状態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the state by which one part of the blood vessel diameter measuring apparatus which concerns on the 2nd specific example of the said embodiment was decomposed | disassembled. 第2具体例に係る血管径測定装置の組立状態を示す組立斜視図である。It is an assembly perspective view which shows the assembly state of the blood vessel diameter measuring apparatus which concerns on a 2nd example. 上記実施形態の第3具体例に係る血管径測定装置の一部が分解された状態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the state by which a part of blood-vessel diameter measuring apparatus which concerns on the 3rd specific example of the said embodiment was decomposed | disassembled. 第3具体例に係る血管径測定装置の組立状態を示す組立斜視図である。It is an assembly perspective view which shows the assembly state of the blood vessel diameter measuring apparatus which concerns on a 3rd example. 上記血管径測定装置の測定結果を時系列データとして表示したグラフの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the graph which displayed the measurement result of the said blood vessel diameter measuring apparatus as time series data. 本実施形態に係る血管径測定装置を用いた%FMDの測定手順の一例を概略的に示すタイムチャートである。It is a time chart which shows roughly an example of the measurement procedure of% FMD using the blood vessel diameter measuring apparatus which concerns on this embodiment. 測定中における上腕動脈の血管径の変化状態の一例を概略的に示すタイムチャートである。It is a time chart which shows roughly an example of the change state of the blood vessel diameter of the brachial artery during measurement. 上記%FMD測定手順の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the said% FMD measurement procedure. 血管の拡張期をマニュアル検出する際に用いるテンプレートを模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the template used when detecting the diastole of the blood vessel manually. 血管の拡張期を自動検出する際に用いるテンプレートを模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the template used when detecting the diastole of the blood vessel automatically. 画像フレーム層と自動検出用テンプレートを模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an image frame layer and the template for automatic detection typically. 画像フレーム内の血管画像と自動検出用テンプレートを模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the blood vessel image in an image frame, and the template for automatic detection. 画像フレーム層内の各フレームにおける輝度分布の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the luminance distribution in each frame in an image frame layer. x−y座標系と極座標系との関係を説明するための線図である。It is a diagram for demonstrating the relationship between an xy coordinate system and a polar coordinate system. x−y座標系で表示した曲線および外枠線を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the curve and outer-frame line displayed by the xy coordinate system. 極座標系に変換して表示した上記曲線および外枠線を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the said curve and outer-frame line which converted and displayed on the polar coordinate system. (a)はx−y座標系で表示した円および外枠線を示す説明図、(b)は円の中心を原点とした極座標系に変換して表示した上記円および外枠線を示す説明図、(c)は円の中心から外れた点を原点とした極座標系に変換して表示した上記円および外枠線を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the circle | round | yen and outer frame line displayed by the xy coordinate system, (b) is description which shows the said circle | round | yen and outer frame line converted and displayed on the polar coordinate system which made the center of the circle the origin. FIG. 4C is an explanatory diagram showing the circle and the outer frame line displayed after being converted into a polar coordinate system with the point deviating from the center of the circle as the origin. 血管画像の一例を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a blood vessel image typically. 上記血管画像の極座標変換示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the polar coordinate transformation of the said blood vessel image. 上記血管画像を極座標変換した表示を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the display which carried out the polar coordinate conversion of the said blood vessel image. 血管画像の仮想中心の設定に用いる円形テンプレートを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the circular template used for the setting of the virtual center of the blood vessel image. 上記円形テンプレートを血管画像に適用した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which applied the said circular template to the blood vessel image. 直径可変の円形テンプレートと血管画像とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a circular template and blood vessel image with a variable diameter. 血管像の外膜エッジの自動認識を説明するための線図である。It is a diagram for demonstrating automatic recognition of the adventitial edge of a blood vessel image. 血管径の測定ルーチンを概略的に示すフローチャートである。3 is a flowchart schematically showing a blood vessel diameter measurement routine.

符号の説明Explanation of symbols

10…腕部加圧機構
11…カフ部
12…カフ圧制御部
13…脈圧計測部
14…ベース部
20…プローブ固定機構
21…アタッチメント
27…プローブ固定具
28,68…ウォータバッグ
30…撮像機構
31…エコープローブ
31f…超音波発射部
32…エコー画像処理装置
40…制御演算機構
41…カフ圧設定部
42…脈波演算部
43…血管径演算部
44…判定部
45…表示処理部
50…表示機構
51…モニタ表示部
52…プリンタ
Af…上腕部
Au…前腕部
Bv…血管
Eb…血管画像
F,F1,F2,Fm,Fn…画像フレーム
Lb…血管の中心線
Ms,M1,M2,M3…血管径測定装置
TP1,TP2,TP3,TP4…テンプレート
UH1,UH2,UH3…固定保持ユニット
Um…計測制御ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Arm part pressurization mechanism 11 ... Cuff part 12 ... Cuff pressure control part 13 ... Pulse pressure measurement part 14 ... Base part 20 ... Probe fixing mechanism 21 ... Attachment 27 ... Probe fixing tool 28, 68 ... Water bag 30 ... Imaging mechanism DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... Echo probe 31f ... Ultrasonic emission part 32 ... Echo image processing apparatus 40 ... Control calculating mechanism 41 ... Cuff pressure setting part 42 ... Pulse wave calculating part 43 ... Blood vessel diameter calculating part 44 ... Determination part 45 ... Display processing part 50 ... Display mechanism 51: Monitor display unit 52 ... Printer Af ... Upper arm Au ... Forearm Bv ... Blood vessel Eb ... Blood vessel image F, F1, F2, Fm, Fn ... Image frame Lb ... Blood vessel center line Ms, M1, M2, M3 ... vessel diameter measuring device TP1, TP2, TP3, TP4 ... template UH1, UH2, UH3 ... fixed holding unit Um ... measurement control unit

Claims (8)

被測定者の腕部における第1部位にカフ圧を加えて所定時間だけ阻血した後に上記カフ圧を解放し、カフ圧を加える前とカフ圧解放後の所定タイミングで、上記被測定者の腕部における第2部位を流れる所定の血管のエコー画像を撮像し、当該エコー画像に基づいて上記血管の直径を測定する血管径測定方法において、
上記カフ圧の圧力制御中に、上記被測定者の血圧を計測することを特徴とするエコーを用いた血管径測定方法。
The cuff pressure is applied to the first part of the arm of the measurement subject and the cuff pressure is released for a predetermined time, and then the cuff pressure is released. The cuff pressure is applied before and after the cuff pressure is released. In the blood vessel diameter measuring method for capturing an echo image of a predetermined blood vessel flowing through the second part in the unit and measuring the diameter of the blood vessel based on the echo image,
A blood vessel diameter measuring method using an echo, wherein the blood pressure of the measurement subject is measured during the pressure control of the cuff pressure.
請求項1記載の血管径測定方法において、
上記カフ圧を上昇させながら上記被測定者の脈圧を検出し、脈圧消失が生じた時点でのカフ圧を検出し、この検出値に基づいて阻血カフ圧を設定することを特徴とするエコーを用いた血管径測定方法。
The blood vessel diameter measuring method according to claim 1,
The pulse pressure of the measurement subject is detected while increasing the cuff pressure, the cuff pressure at the time when the pulse pressure disappears is detected, and the ischemic cuff pressure is set based on the detected value. Blood vessel diameter measurement method using echo.
請求項1又は2に記載の血管径測定方法において、
上記第1部位は前腕部であり、上記第2部位は上腕部であることを特徴とするエコーを用いた血管径測定方法。
In the blood vessel diameter measuring method according to claim 1 or 2,
A blood vessel diameter measuring method using an echo, wherein the first part is a forearm and the second part is an upper arm.
被測定者の所定の血管のエコー画像を撮像する撮像手段と、
該撮像手段で得られた上記エコー画像に基づいて上記血管の直径を演算し得る演算手段と、
被測定者の腕部における第1部位にカフ圧を加えて阻血し得る阻血手段と、
上記第1部位にカフ圧を加えて所定時間だけ阻血した後に上記カフ圧を解放するようにカフ圧を制御するカフ圧制御手段と、
上記撮像手段のエコープローブを被測定者の腕部における第2部位に固定する固定手段と、
上記第1部位にカフ圧を加える前とカフ圧解放後の所定タイミングで、上記第2部位を流れる所定の血管のエコー画像を撮像するように上記撮像手段を制御する撮像制御手段と、
上記カフ圧の制御中に、上記被測定者の血圧を計測する血圧計測手段と、
を備えたことを特徴とするエコーを用いた血管径測定装置。
An imaging means for imaging an echo image of a predetermined blood vessel of the measurement subject;
Calculation means capable of calculating the diameter of the blood vessel based on the echo image obtained by the imaging means;
Ischemic means capable of ischeming by applying cuff pressure to the first part of the arm of the subject,
Cuff pressure control means for controlling the cuff pressure so as to release the cuff pressure after applying the cuff pressure to the first part and blocking the blood for a predetermined time;
Fixing means for fixing the echo probe of the imaging means to the second part of the arm of the person to be measured;
An imaging control means for controlling the imaging means so as to capture an echo image of a predetermined blood vessel flowing through the second part at a predetermined timing before applying the cuff pressure to the first part and after releasing the cuff pressure;
Blood pressure measuring means for measuring the blood pressure of the measurement subject during the control of the cuff pressure;
An apparatus for measuring a blood vessel diameter using an echo.
請求項4記載の血管径測定装置において、
上記カフ圧の上昇時に上記被測定者の脈圧を検出する脈圧検出手段を更に備え、
該脈圧検出手段が脈圧消失が生じた時点でのカフ圧に基づいて阻血カフ圧を設定する、
ことを特徴とするエコーを用いた血管径測定装置。
The blood vessel diameter measuring device according to claim 4,
Further comprising a pulse pressure detecting means for detecting the pulse pressure of the measurement subject when the cuff pressure increases,
The ischemic cuff pressure is set based on the cuff pressure at the time when the pulse pressure disappearance occurs.
A blood vessel diameter measuring apparatus using an echo characterized by the above.
請求項4又は5に記載の血管径測定装置において、
上記演算手段は、上記カフ圧を加える前のエコー画像とカフ圧解放後のエコー画像とに基づいて、血流依存性血管拡張反応による血管径の拡張度を演算し、
上記演算手段には、上記血管径の拡張度を時系列で表示し得る演算結果表示手段が接続されている、
ことを特徴とするエコーを用いた血管径測定装置。
In the blood vessel diameter measuring device according to claim 4 or 5,
The calculation means calculates the degree of expansion of the blood vessel diameter by the blood flow-dependent vasodilation reaction based on the echo image before applying the cuff pressure and the echo image after releasing the cuff pressure,
The calculation means is connected to calculation result display means capable of displaying the expansion degree of the blood vessel diameter in time series.
A blood vessel diameter measuring apparatus using an echo characterized by the above.
請求項4〜6の何れか一に記載の血管径測定装置において、
上記第1部位は前腕部であり、上記第2部位は上腕部であることを特徴とするエコーを用いた血管径測定装置。
In the blood vessel diameter measuring device according to any one of claims 4 to 6,
The blood vessel diameter measuring apparatus using echo, wherein the first part is a forearm part and the second part is an upper arm part.
請求項4〜7の何れか一に記載の血管径測定装置において、
上記エコープローブの固定状態を上記血管が流れる方向と該血管の周方向とについて調整し得る調整手段を更に備えたことを特徴とするエコーを用いた血管径測定装置。
In the blood vessel diameter measuring device according to any one of claims 4 to 7,
An apparatus for measuring a diameter of a blood vessel using echoes, further comprising adjusting means capable of adjusting a fixed state of the echo probe in a direction in which the blood vessel flows and a circumferential direction of the blood vessel.
JP2007160086A 2003-06-19 2007-06-18 Method of blood vessel diameter measurement using echo and apparatus Pending JP2007268301A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007160086A JP2007268301A (en) 2003-06-19 2007-06-18 Method of blood vessel diameter measurement using echo and apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003174844 2003-06-19
JP2007160086A JP2007268301A (en) 2003-06-19 2007-06-18 Method of blood vessel diameter measurement using echo and apparatus

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004181369A Division JP4799833B2 (en) 2003-06-19 2004-06-18 Method and apparatus for measuring blood vessel diameter using echo

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007268301A true JP2007268301A (en) 2007-10-18

Family

ID=38671658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007160086A Pending JP2007268301A (en) 2003-06-19 2007-06-18 Method of blood vessel diameter measurement using echo and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007268301A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010172704A (en) * 2009-01-30 2010-08-12 General Electric Co <Ge> System and method for integrating hemodynamic and imaging examination

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59129051A (en) * 1983-01-14 1984-07-25 株式会社 日本コ−リン Measurement of blood pressure
JP2002238899A (en) * 2001-02-14 2002-08-27 Aloka Co Ltd Ultrasonic probe scanning device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59129051A (en) * 1983-01-14 1984-07-25 株式会社 日本コ−リン Measurement of blood pressure
JP2002238899A (en) * 2001-02-14 2002-08-27 Aloka Co Ltd Ultrasonic probe scanning device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010172704A (en) * 2009-01-30 2010-08-12 General Electric Co <Ge> System and method for integrating hemodynamic and imaging examination

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4799833B2 (en) Method and apparatus for measuring blood vessel diameter using echo
JP3825690B2 (en) Blood vessel diameter measurement system
CN108309353B (en) Heart rate assist for phase determination in echocardiography
JP2016501055A (en) Improved blood pressure monitor and method
JP4627673B2 (en) Blood vessel elastic modulus measuring method and blood vessel elastic modulus measuring device
WO2005020821A1 (en) Biological signal monitor device
JP2007268303A (en) Apparatus for blood vessel diameter measurement using echo
TWI399195B (en) Apparatus and method for providing a dynamic 3d ultrasound image
JP2007523704A (en) Method for determining hemodynamic parameters
JP2013146539A (en) Cuff and method for observing tissue under pressure by using the same
JP6019854B2 (en) Blood pressure measuring device and parameter correction method for central blood pressure estimation
JP6865685B2 (en) Systems and methods for measuring arterial parameters
ES2771724T3 (en) Arterial wall hardness evaluation system
Casaccia et al. Features of the non-contact carotid pressure waveform: Cardiac and vascular dynamics during rebreathing
Huang et al. Continuous measurement of arterial diameter using wearable and flexible ultrasonic sensor
US20070004982A1 (en) Apparatus and method for early detection of cardiovascular disease using vascular imaging
US11298031B2 (en) Sphygmomanometer, blood pressure measurement method, and blood pressure measurement program
Casaccia et al. Decoding carotid pressure waveforms recorded by laser Doppler vibrometry: Effects of rebreathing
JP4649445B2 (en) Method and apparatus for measuring blood vessel diameter using echo
US20190380677A1 (en) Method and apparatus for ultrasonic continuous measurement of blood vessel diameter
JP2005523064A (en) Blood vessel impedance measuring device
JP4794506B2 (en) Method and apparatus for measuring blood vessel diameter using echo
JP2007268301A (en) Method of blood vessel diameter measurement using echo and apparatus
JP2007268302A (en) Apparatus for blood vessel diameter measurement using echo
JP4576114B2 (en) Biological measuring device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070830

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100615

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20100624

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101207