JP2008011914A - 生体情報測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本願発明は、超音波発信素子と超音波受信素子から成る超音波センサを複数個組み合わせた血流速度センサを用いて計測を行い、それぞれの超音波センサの信号から演算した周波数分布情報からエラーデータを判別し、ノイズの影響を最小限とした血流速度を求めるものである。
【選択図】 図1
Description
この装置は、血流速度が遅ければ血液の流動性が低い、即ち、粘性が高いと判断し、一方、血流速度が遅ければ流動性が高い、即ち、粘性が低いといったように、生体内の血流速度を計測することにより、血液レオロジーを示す指標のひとつとして挙げられる血液粘性を生体内の血流速度から評価するものである。
なお、上述の演算手段(周波数解析手段45、角度演算手段46、エラー判定手段47、速度演算手段48、データ補完手段49)は、具体的には、コンピュータ機能を用いて演算処理及び制御を行う信号演算処理部及び汎用演算処理部からなり、詳しくは後述するが、主記憶部41に記憶したデジタルデータを適宜取り出して演算処理を行い、必要に応じて、再度、主記憶部41に記憶させながら演算処理を行う機能を有するものである。
次に、角度演算手段46及び速度演算手段48について説明する前に、超音波センサ1a、1bから得られたドップラ信号から血流速度を算出する算出原理について説明する。
θ = atan( (−cosα − Fb/Fa)/sinα ) (式2)
ここで、上記のθを算出する機能を有するものが角度演算手段46であり、上記のVhを算出する機能を有するものが速度演算手段48である。これらの角度演算手段46及び速度演算手段48は、周波数解析手段45により算出された周波数分布データを用いて演算処理を行って上記のθ(血流の方向角)やVh(血流速度)を算出する。
その上で、データ補完手段49において、図8に示す血流速度波形82のように、エラー点の前後の点のデータの平均値をもってデータを補完する。
2a、2b 発信素子
3a、3b 受信素子
10 血流速度センサ
21 発振回路
23a、23b 検波回路
24a、24b フィルタ回路
25a、25b 増幅回路
26a、26b A/D変換器
27 増幅回路
28 フィルタ回路
29 A/D変換器
31a、31b バッファメモリ
41 主記憶部
44 デジタル入出力部
45 周波数解析手段
46 角度演算手段
47 エラー判定手段
48 速度演算手段
49 データ補完手段
50 超音波計測部
51 速度演算部
61 周波数分布
62 周波数分布
71 生体(指先)
72 動脈血管
78 送信波
79 反射波
80 血流速度波形
81 血流速度波形
82 血流速度波形
Claims (8)
- 生体内を流れる血液に対して前記生体の表面から信号を送受信し、受信した受信信号から前記血液の流速に対応して変化する信号を検波して出力する計測手段と、該計測手段から出力された検波信号から前記信号の周波数分布データを算出し、算出した前記周波数分布データのパターンを判定しながら前記血液の流れる流速値を算出する速度演算手段と、を有することを特徴とする生体情報測定装置。
- 前記速度演算手段は、前記計測手段から出力された前記検波信号を演算処理して周波数分布データを算出する周波数解析手段と、前記周波数分布データを演算処理して血流の方向角を算出する角度演算手段と、前記角度演算手段において算出した前記方向角の値と対応させながら前記血液の流速値を算出する速度演算手段と、算出された周波数分布データのパターンを判定して対応する前記流速値の真偽を判定するエラー判定手段と、前記エラー判定手段において前記流速値が偽であると判定した場合は、前記速度演算手段において算出した前記流速値を削除し、所定の演算方法により算出した補完値を前記削除した流速値に置き換えるデータ補完手段と、からなることを特徴とする請求項1に記載の生体情報測定装置。
- 前記エラー判定手段における前記周波数分布データのパターン判定は、前記周波数分布データのパターンが著しく変動したか否かにより判定することを特徴とする請求項2に記載の生体情報測定装置。
- 前記エラー判定手段における前記周波数分布データのパターン判定は、算出された前記周波数分布データの値がこれまでに算出された前記周波数分布データの平均値を基準として所定範囲内にあるか否かにより判定することを特徴とする請求項2に記載の生体情報測定装置。
- 前記エラー判定手段における前記周波数分布データのパターン判定は、前記周波数分布データのパターンに複数のピークが生じたか否かにより判定することを特徴とする請求項2に記載の生体情報測定装置。
- 前記データ補完手段における前記所定の演算方法は、削除した前記流速値の前後で得られた値の平均値を用いて前記削除した流速値に置き換える演算方法であることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の生体情報測定装置。
- 前記センサは、超音波を送受信し、入射波と反射波の周波数差を検出する超音波センサであることを特徴とする請求項1〜6項のいずれかに記載の生体情報測定装置。
- 前記計測手段は、前記信号を送受信する発信素子と受信素子とを1組として、少なくとも2組からなり、且つそれぞれの組は互いに異なる角度で前記生体内に対して前記信号を送受信するセンサと、それぞれの組の前記受信素子が受信した受信信号を検波し前記血液の流速に対応して変化する前記検波信号を出力する検波回路部とからなることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の生体情報測定装置。
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