JP2010187928A - Method, apparatus, and program for evaluating mechanical function of blood vessel to be measured, and storage medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定対象血管の力学的機能の評価方法、測定対象血管の力学的機能の評価装置、測定対象血管の力学的機能の評価プログラム及び記憶媒体に関する。 The present invention relates to a mechanical function evaluation method for a measurement target blood vessel, a mechanical function evaluation apparatus for the measurement target blood vessel, a mechanical function evaluation program for the measurement target blood vessel, and a storage medium.
生活習慣の多様化、世界的高年齢化の進行や食生活の多様化により近年では若年層も含め動脈硬化が進行し、該症状に関連した心筋梗塞、脳梗塞、脳出血など血管系疾患による長期治療患者が増加している。特に、動脈硬化は、自覚症状がほとんどないまま進行するため、動脈硬化を予防するためには定期的な診察が必要である。 In recent years, arteriosclerosis has progressed including young people due to diversification of lifestyle, global aging and diversification of eating habits, and long-term due to vascular diseases such as myocardial infarction, cerebral infarction, cerebral hemorrhage related to the symptoms Treatment patients are increasing. In particular, since arteriosclerosis progresses with almost no subjective symptoms, periodic medical examination is necessary to prevent arteriosclerosis.
現在の頭部血管機能検査は、Ｘ線ＣＴ、ＮＭＲ等の画像化法により形状異常、血管の閉塞状況等を画像化して検出することが主流であり、相当に症状が進行した状態での検査である。これらの装置は、光学な装置であり、しかも大型であるため、設置されている施設が限られている。 Current head blood vessel function tests are mainly performed by imaging abnormalities such as shape abnormalities and vascular occlusions using imaging methods such as X-ray CT and NMR, and examinations with considerably advanced symptoms It is. Since these apparatuses are optical apparatuses and are large-sized, the installation facilities are limited.
また、これらの検査に加えて、超音波エコーを使用して、血管に関して、血管画像、血圧、脈波を計測する装置の技術が公知である（特許文献１〜３参照）。
下記の特許文献１乃至６は、本出願人が調査した出願時の技術水準を示すものである。特許文献１には、医用超音波診断装置で、頸動脈を画像化して、頸動脈径の心拍変動を測定することにより、動脈硬化の指標を得ることが提案されている。特許文献２では、医用超音波診断装置で得られる２次元画像情報により、頸動脈等の動脈を３次元画像にする技術が提案されている。特許文献３では、頸動脈のエコー動画像に基づいて頸動脈の弾性率を計測し、該弾性率と破裂圧力との関係に基づいて頸動脈強度解析を行う生体頸動脈強度解析システムが提案されている。特許文献４では、耳に装着した検出器で血管に流れる脈波を検出して、該脈波に基づき、頸動脈を含めた首からの上の血管における動脈硬化を評価するための指数を測定する装置が提案されている。特許文献５，６では、浅側頭動脈又はその周辺部の血圧測定のためのカフと、血管に流れる血液の脈波を検出するための脈波検出手段を備え、前記カフと脈波検出手段を、耳に取付けることが開示されている。
In addition to these examinations, a technique of an apparatus for measuring blood vessel images, blood pressure, and pulse waves with respect to blood vessels using ultrasonic echoes is known (see Patent Documents 1 to 3).
The following Patent Documents 1 to 6 show the technical level at the time of application investigated by the present applicant. Patent Document 1 proposes obtaining an index of arteriosclerosis by imaging a carotid artery and measuring heart rate variability of the carotid artery diameter with a medical ultrasonic diagnostic apparatus. Patent Document 2 proposes a technique for converting an artery such as a carotid artery into a three-dimensional image based on two-dimensional image information obtained by a medical ultrasonic diagnostic apparatus. Patent Document 3 proposes a living carotid artery strength analysis system that measures the elastic modulus of the carotid artery based on the echo motion image of the carotid artery and performs carotid artery strength analysis based on the relationship between the elastic modulus and the burst pressure. ing. In Patent Document 4, a pulse wave flowing in a blood vessel is detected by a detector attached to the ear, and an index for evaluating arteriosclerosis in a blood vessel above the neck including the carotid artery is measured based on the pulse wave. An apparatus has been proposed. In Patent Documents 5 and 6, a cuff for measuring blood pressure in the superficial temporal artery or its peripheral part, and a pulse wave detection means for detecting a pulse wave of blood flowing in the blood vessel, the cuff and the pulse wave detection means are provided. To the ear is disclosed.
なお、特許文献１乃至特許文献３は、医用超音波診断装置を使用するものであり、この装置は、特別な装置であって、設置されている施設が限られている。
特許文献４は、外耳及びその周辺部を測定部位として脈波を検出し、該脈波に基づき評価指数を算出し、該評価指数を提示するようにしている。又、特許文献５，６は、浅側頭動脈の血圧を測定するものである。特許文献４乃至特許文献６は、耳又はその周辺部に脈波、又は血圧を検出するようにしているが、測定対象血管が人の左右対称的な位置にそれぞれ位置する血管の力学的機能（例えば、スティフネス、強度）をどのように評価するかについては開示されていない。
Note that Patent Documents 1 to 3 use a medical ultrasonic diagnostic apparatus, and this apparatus is a special apparatus, and installed facilities are limited.
In Patent Document 4, a pulse wave is detected using the outer ear and its peripheral part as a measurement site, an evaluation index is calculated based on the pulse wave, and the evaluation index is presented. Patent Documents 5 and 6 measure the blood pressure of the superficial temporal artery. Patent Documents 4 to 6 detect a pulse wave or blood pressure in the ear or its peripheral part, but the mechanical function of the blood vessels in which the blood vessels to be measured are respectively positioned at symmetrical positions of a person ( For example, it is not disclosed how to evaluate (stiffness, strength).
人の頭部血管の力学的機能は、年齢の進行とともに低下しており、定期的に計測する技術の確立が望まれている。特に人の頭部血管は、一般的に左右対称に位置しており、その左右対称に位置した血管の力学的機能は、少年期、青年期、老年期の経過とともに変化する。この左右対称に位置した血管の力学的機能が同時に評価されれば、頭部血管の動脈硬化の予防に役立つことが期待される。 The mechanical function of human head blood vessels has decreased with the progress of age, and establishment of a technique for periodically measuring is desired. In particular, human head blood vessels are generally located symmetrically, and the mechanical functions of the symmetrically located blood vessels change with the progress of boyhood, adolescence, and old age. If the mechanical functions of the blood vessels located symmetrically are evaluated at the same time, it is expected to be useful for preventing arteriosclerosis of the head blood vessels.
本発明の目的は、測定対象血管が人の左右対称的な位置にそれぞれ位置する血管から取得される振動のデータに基づいて、前記血管の振動に関する固有振動数を抽出することにより、該固有振動数を血管の力学的指標として、前記血管の動脈硬化の評価を行うことができる測定対象血管の力学的機能の評価方法及び評価装置を提供することにある。 An object of the present invention is to extract the natural frequency related to the vibration of the blood vessel based on vibration data acquired from blood vessels in which the blood vessel to be measured is positioned at symmetrical positions of a person. An object of the present invention is to provide an evaluation method and an evaluation apparatus for the mechanical function of a blood vessel to be measured, which can evaluate the arteriosclerosis of the blood vessel using the number as a mechanical index of the blood vessel.
又、本発明の他の目的は、測定対象血管が人の左右対称的な位置にそれぞれ位置する血管から取得される振動のデータに基づいて、前記血管の振動に関する固有振動数を抽出することにより、該固有振動数を血管の力学的指標として、前記血管の動脈硬化の評価を行うことができる測定対象血管の力学的機能の評価プログラム及び記憶媒体を提供することにある。 Another object of the present invention is to extract a natural frequency related to the vibration of the blood vessel based on vibration data obtained from blood vessels in which the blood vessel to be measured is located at a symmetrical position of a person. Another object of the present invention is to provide a program for evaluating the mechanical function of a blood vessel to be measured and a storage medium capable of evaluating arteriosclerosis of the blood vessel using the natural frequency as a mechanical index of the blood vessel.
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、測定対象血管が人の左右対称的な位置にそれぞれ位置する血管であって、血流による各測定対象血管の振動を同時に計測する第１ステップと、計測して得られた前記振動のデータを周波数解析して、前記各測定対象血管の力学的機能の指標となる固有振動数を抽出する第２ステップと、前記測定対象血管における固有振動数とスティフネスとの相関関係、及び、前記測定対象血管における固有振動数と予想破裂血圧との相関関係のうち、少なくともいずれか一方の相関関係に基づいて、第２ステップで抽出した固有振動数に対応するスティフネス及び予想破裂血圧のうち少なくともいずれか一方を求める第３ステップを含むことを特徴とする測定対象血管の力学的機能の評価方法を要旨とするものである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a blood vessel in which the blood vessels to be measured are respectively positioned at symmetrical positions of a person, and simultaneously measures vibrations of the blood vessels to be measured due to blood flow. A first step, a frequency analysis of the vibration data obtained by measurement, a second step of extracting a natural frequency that is an index of a mechanical function of each measurement target blood vessel, and a measurement target blood vessel The natural vibration extracted in the second step based on at least one of the correlation between the natural frequency and the stiffness and the correlation between the natural frequency and the expected rupture blood pressure in the measurement target blood vessel. Abstract: A method for evaluating a mechanical function of a blood vessel to be measured, comprising a third step of obtaining at least one of stiffness corresponding to the number and expected rupture blood pressure It is intended to.
請求項１の発明の測定対象血管の力学的機能の評価方法は、人の左右対称的に位置する血管を測定対象とする。人の左右対称的に位置する血管は、例えば頭部血管の左右浅側頭動脈、或いは左右頸動脈があり、これらの血管の力学的機能は、年齢とともに物理的劣化が不均一に進行する。前記力学的機能は、血管の弾性率（スティフネス）、又は、予想破裂血圧に関係する。このような左右対称的に位置する血管の振動を同時計測し、計測して得られた前記振動のデータを周波数解析すると、測定対象血管の振動の固有振動数が得られる。このことにより、左右の測定対象血管の力学的機能の評価が可能となる。 In the method for evaluating the mechanical function of a blood vessel to be measured according to the first aspect of the present invention, a blood vessel positioned symmetrically in a human is a measurement target. The blood vessels located symmetrically in the human body include, for example, the left and right superficial temporal arteries of the head blood vessels, or the left and right carotid arteries, and the physical functions of these blood vessels undergo non-uniform physical deterioration with age. Said mechanical function is related to the elasticity of the blood vessels (stiffness) or the expected rupture blood pressure. When the vibration of the blood vessel located symmetrically is measured at the same time and the vibration data obtained by the measurement is subjected to frequency analysis, the natural frequency of the vibration of the blood vessel to be measured can be obtained. This makes it possible to evaluate the mechanical functions of the left and right measurement target blood vessels.
請求項２の発明は、請求項１において、前記第２ステップでは、さらに、前記振動のデータに基づいて、前記各測定対象血管の振動をリサージュ波形で表示することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, in the second step, the vibration of each blood vessel to be measured is further displayed as a Lissajous waveform based on the vibration data.
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２において、前記測定対象血管が人の左右対称的な位置にそれぞれ位置する血管が、左右の浅側頭動脈であることを特徴とする。
請求項４の発明は、測定対象血管が人の左右対称的な位置にそれぞれ位置する血管であって、血流による各測定対象血管の振動を同時に計測する振動検出手段と、前記計測して得られた前記振動のデータを周波数解析して、前記各測定対象血管の力学的機能の指標となる固有振動数を抽出する指標抽出手段と、前記測定対象血管における固有振動数とスティフネスとの相関関係、及び、前記測定対象血管における固有振動数と予想破裂血圧との相関関係のうち、少なくともいずれか一方の相関関係に基づいて、前記指標抽出手段が抽出した固有振動数に対応するスティフネス及び予想破裂血圧のうち少なくともいずれか一方を求める手段とを備えることを特徴とする測定対象血管の力学的機能評価装置を要旨とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the blood vessels in which the blood vessels to be measured are positioned at symmetrical positions of a person are left and right superficial temporal arteries.
The invention according to claim 4 is a blood vessel in which the blood vessels to be measured are respectively positioned at symmetrical positions of a person, and vibration detection means for simultaneously measuring vibrations of the blood vessels to be measured due to blood flow, Frequency analysis of the obtained vibration data, and an index extraction means for extracting a natural frequency that is an index of a mechanical function of each measurement target blood vessel, and a correlation between the natural frequency and the stiffness in the measurement target blood vessel And a stiffness and an expected rupture corresponding to the natural frequency extracted by the index extraction means based on at least one of the correlations between the natural frequency and the expected rupture blood pressure in the measurement target blood vessel. A gist of a mechanical function evaluation apparatus for a blood vessel to be measured, comprising: a means for obtaining at least one of blood pressure.
請求項５の発明は、請求項４において、前記各測定対象血管の振動のデータに基づいて、リサージュ波形で表示する表示手段を備えることを特徴とする。
請求項６の発明は、コンピュータを、人の左右対称的な位置にそれぞれ位置する各測定対象血管の血流による振動のデータであって、同時に計測して得られた前記振動のデータを周波数解析して、前記各測定対象血管の力学的機能の指標となる固有振動数を抽出する指標抽出手段と、前記測定対象血管における固有振動数とスティフネスとの相関関係、及び、前記測定対象血管における固有振動数と予想破裂血圧との相関関係のうち、少なくともいずれか一方の相関関係に基づいて、前記指標抽出手段が抽出した固有振動数に対応するスティフネス及び予想破裂血圧のうち少なくともいずれか一方を求める手段として機能させることを特徴とする測定対象血管の力学的機能の評価プログラムを要旨とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, there is provided display means for displaying a Lissajous waveform based on the vibration data of the blood vessels to be measured.
According to the sixth aspect of the present invention, a computer is used to analyze vibration data due to blood flow of blood vessels to be measured located at symmetrical positions of a person, and frequency analysis is performed on the vibration data obtained by simultaneous measurement. Then, an index extracting means for extracting a natural frequency that is an index of a mechanical function of each measurement target blood vessel, a correlation between a natural frequency and stiffness in the measurement target blood vessel, and a natural frequency in the measurement target blood vessel Based on at least one of the correlations between the frequency and the expected rupture blood pressure, at least one of the stiffness corresponding to the natural frequency extracted by the index extraction unit and the expected rupture blood pressure is obtained. The gist is an evaluation program for the mechanical function of a blood vessel to be measured, which is characterized by functioning as a means.
請求項７の発明は、請求項６において、コンピュータを、前記各測定対象血管の振動のデータに基づいて、リサージュ波形で表示する表示手段として機能させることを特徴とする。 A seventh aspect of the invention is characterized in that, in the sixth aspect, the computer is caused to function as display means for displaying a Lissajous waveform based on the vibration data of the blood vessels to be measured.
請求項８の発明は、請求項６又は請求項７に記載の測定対象血管の力学的機能の評価プログラムを記憶した記憶媒体を要旨とするものである。 The gist of the invention of claim 8 is a storage medium storing the evaluation program for the mechanical function of the blood vessel to be measured according to claim 6 or claim 7.
請求項１の発明によれば、測定対象血管が人の左右対称的な位置にそれぞれ位置する血管から取得される振動のデータに基づいて、前記血管の振動に関する固有振動数を抽出することにより、該固有振動数を血管の力学的指標として、前記血管の動脈硬化の評価を行うことができる測定対象血管の力学的機能の評価方法を提供できる。又、請求項１の発明によれば、超音波装置、Ｘ線ＣＴ、ＮＭＲと異なり、特別な大型の装置は必要でなく、血管の振動を検出する装置を使用することができ、短時間で、その評価を行うことができる。 According to the invention of claim 1, by extracting the natural frequency related to the vibration of the blood vessel based on vibration data acquired from the blood vessels in which the blood vessels to be measured are respectively located at symmetrical positions of the person, By using the natural frequency as a mechanical index of blood vessels, it is possible to provide a method for evaluating the mechanical function of a blood vessel to be measured that can evaluate arteriosclerosis of the blood vessels. Further, according to the invention of claim 1, unlike an ultrasonic device, X-ray CT, and NMR, a special large-sized device is not necessary, and a device for detecting the vibration of a blood vessel can be used. That can be evaluated.
請求項２の発明によれば、測定対象血管の振動のリサージュ波形で表示されるため、左右の血管の物理量の差を容易に評価することができる測定対象血管の力学的機能の評価方法を提供できる。 According to the second aspect of the present invention, since the Lissajous waveform of the vibration of the blood vessel to be measured is displayed, a method for evaluating the mechanical function of the blood vessel to be measured can be easily evaluated. it can.
請求項３の発明によれば、左右の浅側頭動脈に対して、請求項１又は請求項２の効果を奏することができる。
請求項４の発明によれば、測定対象血管が人の左右対称的な位置にそれぞれ位置する血管から取得される振動のデータに基づいて、前記血管の振動に関する固有振動数を抽出することにより、該固有振動数を血管の力学的指標として、前記血管の動脈硬化の評価を行うことができる測定対象血管の力学的機能の評価装置を提供できる。又、請求項４の発明によれば、超音波装置、Ｘ線ＣＴ、ＮＭＲと異なり、特別な大型の装置は必要でなく、血管の振動を検出する装置を使用することができ、短時間で、その評価を行うことができる。
According to the invention of claim 3, the effects of claim 1 or claim 2 can be achieved for the left and right superficial temporal arteries.
According to the invention of claim 4, by extracting the natural frequency related to the vibration of the blood vessel based on the vibration data acquired from the blood vessels in which the blood vessels to be measured are respectively located at symmetrical positions of the person, An apparatus for evaluating the mechanical function of a blood vessel to be measured, which can evaluate arteriosclerosis of the blood vessel, using the natural frequency as a mechanical index of the blood vessel can be provided. In addition, according to the invention of claim 4, unlike an ultrasonic device, X-ray CT, and NMR, a special large-sized device is not necessary, and a device for detecting blood vessel vibration can be used in a short time. That can be evaluated.
請求項５の発明によれば、測定対象血管の振動のリサージュ波形で表示されるため、左右の血管の物理量（測定対象血管の振動の位相、振幅、角振動数）の差を容易に評価することができる測定対象血管の力学的機能の評価装置を提供できる。 According to the invention of claim 5, since the Lissajous waveform of the vibration of the blood vessel to be measured is displayed, the difference between the physical quantities of the left and right blood vessels (vibration phase, amplitude, angular frequency of the blood vessel to be measured) is easily evaluated. An apparatus for evaluating the mechanical function of a blood vessel to be measured can be provided.
請求項６の発明によれば、コンピュータを指標抽出手段及び指標抽出手段が抽出した固有振動数に対応するスティフネス及び予想破裂血圧のうち少なくともいずれか一方を求める手段として機能させることができ、測定対象血管の力学的機能の評価装置の構築を容易に行うことができる評価プログラムを提供できる。 According to the invention of claim 6, the computer can function as a means for obtaining at least one of the stiffness corresponding to the natural frequency extracted by the index extraction means and the index extraction means and the expected rupture blood pressure, and the measurement object It is possible to provide an evaluation program that can easily construct a device for evaluating the mechanical function of blood vessels.
請求項７の発明によれば、請求項６の効果に加えて、コンピュータを、前記各測定対象血管の振動のデータに基づいて、リサージュ波形で表示する表示手段として機能させることができるため、測定対象血管の力学的機能の評価装置の構築を容易に行うことができる評価プログラムを提供できる。 According to the invention of claim 7, in addition to the effect of claim 6, since the computer can function as a display means for displaying a Lissajous waveform based on the vibration data of each blood vessel to be measured, An evaluation program capable of easily constructing an evaluation device for the mechanical function of a target blood vessel can be provided.
請求項８の発明によれば、請求項６、又は請求項７の評価プログラムを記憶することにより、コンピュータを請求項６又は請求項７の手段に容易に機能させることができる。 According to the invention of claim 8, by storing the evaluation program of claim 6 or claim 7, the computer can easily function as the means of claim 6 or claim 7.
以下、本発明の測定対象血管の力学的機能評価装置（以下、単に評価装置という）及び評価方法を具体化した一実施形態を図１〜１７を参照して説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、評価装置１０は、振動検出手段としての一対のマイク１１Ｌ，１１Ｒ、振動検出手段としての振動センサ１２Ｒ，１２Ｌ、心電図を取得するための電極１３、前記マイク１１Ｌ，１１Ｒ、振動センサ１２Ｌ，１２Ｒ、及び計算処理装置１４を備えている。
Hereinafter, an embodiment in which a mechanical function evaluation apparatus (hereinafter simply referred to as an evaluation apparatus) and an evaluation method of a blood vessel to be measured according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1A to 1C, the evaluation apparatus 10 includes a pair of microphones 11L and 11R as vibration detection means, vibration sensors 12R and 12L as vibration detection means, and an electrode 13 for acquiring an electrocardiogram. The microphones 11L and 11R, the vibration sensors 12L and 12R, and the calculation processing device 14 are provided.
マイク１１Ｌ、１１Ｒは、人の左右の耳甲介腔５０Ｌ，５０Ｒにそれぞれ着脱自在に挿入可能な円筒状のケース１１内に、マイク部１１ｍが収納されて固定されている。又、各ケース１１の先端面、又は、先端の周囲には開口１１ａが形成されている。開口１１ａのケース１１に対する設けられる位置は限定されるものではないが、開口１１ａは、音源に対して、すなわち、右の耳であれば右浅側頭動脈７０Ｒに対して、左の耳であれば、左浅側頭動脈７０Ｌに対して、指向が最適となるように各鼓膜に対して垂直、或いは平行となるように設けられていることが好ましい。なお、開口１１ａの音源（振動源）に対する位置がマイク１１Ｌ，１１Ｒの測定対象血管、すなわち、左浅側頭動脈７０Ｌ、右浅側頭動脈７０Ｒからの血管音が最大（すなわち、音圧が最大）となる最適な位置となるように、耳甲介腔５０Ｌ、５０Ｒに対する挿入量の調整、或いは、各ケース１１の軸心の回りの回転角度調整を行う。 The microphones 11L and 11R have a microphone portion 11m housed and fixed in a cylindrical case 11 that can be detachably inserted into the left and right concha cavities 50L and 50R of a person. In addition, an opening 11a is formed on the front end surface of each case 11 or around the front end. The position where the opening 11a is provided with respect to the case 11 is not limited, but the opening 11a may be a left ear with respect to the sound source, that is, the right superficial temporal artery 70R in the case of the right ear. For example, the left superficial temporal artery 70L is preferably provided so as to be perpendicular or parallel to each tympanic membrane so that the direction is optimal. Note that the position of the opening 11a relative to the sound source (vibration source) is the largest blood vessel sound from the measurement target blood vessels of the microphones 11L and 11R, that is, the left superficial temporal artery 70L and the right superficial temporal artery 70R (that is, the sound pressure is maximum). The amount of insertion into the concha cavity 50L, 50R is adjusted, or the rotation angle around the axis of each case 11 is adjusted so that the optimal position becomes.
マイク１１Ｌ、１１Ｒからの検出信号は増幅器１５，１６により増幅され、Ａ／Ｄ１７，１８によりアナログ信号からデシタル信号に変換されて計算処理装置１４に入力される。 The detection signals from the microphones 11L and 11R are amplified by the amplifiers 15 and 16, converted from analog signals to digital signals by the A / Ds 17 and 18, and input to the calculation processing device 14.
振動センサ１２Ｌ，１２Ｒは、マイク１１Ｌ，１１Ｒが取付けされた人の首１００において、左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの振動が最適に測定できる皮膚表面に粘着テープ等により取着される。なお、振動センサ１２Ｌ，１２Ｒは、首の皮膚表面に対して皮膚表面に密着させることが好ましい。なお、振動センサ１２Ｌ，１２Ｒを皮膚表面に密着させない場合においても、振動センサ１２Ｌ，１２Ｒを皮膚表面に近接して配置すれば、左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの振動が皮膚表面を介して空気の振動として計測できるため、これでもよい。 The vibration sensors 12L and 12R are attached to the skin surface where the vibration of the left carotid artery 80L and the right carotid artery 80R can be optimally measured with an adhesive tape or the like in the neck 100 of the person to which the microphones 11L and 11R are attached. The vibration sensors 12L and 12R are preferably in close contact with the skin surface of the neck. Even when the vibration sensors 12L and 12R are not in close contact with the skin surface, if the vibration sensors 12L and 12R are arranged close to the skin surface, vibrations of the left carotid artery 80L and the right carotid artery 80R pass through the skin surface. This can be used because it can be measured as air vibration.
振動センサ１２Ｌ，１２Ｒからの検出信号は増幅器１９，２０により増幅され、Ａ／Ｄ２１，２２によりアナログ信号からデシタル信号に変換されて計算処理装置１４に入力される。 Detection signals from the vibration sensors 12L and 12R are amplified by the amplifiers 19 and 20, converted from analog signals to digital signals by the A / Ds 21 and 22, and input to the calculation processing device 14.
心電図を取得するための電極１３は、公知であるため、図１（ｃ）では説明の便宜上、１つのみ代表として図示されているが、複数の電極を含む。電極１３が検出した信号（検出信号）は、増幅器２３により増幅され、Ａ／Ｄ２４によりアナログ信号からデシタル信号に変換されて計算処理装置１４に入力される。 Since the electrode 13 for acquiring an electrocardiogram is publicly known, only one representative electrode is shown in FIG. 1C for convenience of explanation, but includes a plurality of electrodes. A signal (detection signal) detected by the electrode 13 is amplified by the amplifier 23, converted from an analog signal to a digital signal by the A / D 24, and input to the calculation processing device 14.
計算処理装置１４は、コンピュータからなり、ディスプレイ２５、記憶装置２６、及び通信部２７を備えている。計算処理装置１４は、ＣＰＵ１４ａ、記憶媒体としてのＲＯＭ１４ｂ，ＲＡＭ１４ｃを備えている。ＲＯＭ１４ｂには評価プログラムが格納されている。ＲＡＭ１４ｃは、前記評価プログラムを実行処理する際の作業用メモリである。 The calculation processing device 14 includes a computer 25 and includes a display 25, a storage device 26, and a communication unit 27. The calculation processing device 14 includes a CPU 14a, a ROM 14b as a storage medium, and a RAM 14c. An evaluation program is stored in the ROM 14b. The RAM 14c is a working memory for executing the evaluation program.
記憶装置２６は、前記プログラムを実行処理して得られた結果の各種データを格納する。ディスプレイ２５は、ＣＰＵ１４ａにより、表示制御されて、各種データをグラフ、チャート等により表示する。 The storage device 26 stores various data obtained as a result of executing the program. The display 25 is display-controlled by the CPU 14a and displays various data as graphs, charts, and the like.
前記計算処理装置１４は、指標抽出手段に相当する。又、ディスプレイ２５を備える計算処理装置１４は、表示手段に相当し、記憶装置２６を有する計算処理装置１４は記憶手段に相当する。 The calculation processing device 14 corresponds to index extraction means. The calculation processing device 14 including the display 25 corresponds to display means, and the calculation processing device 14 including the storage device 26 corresponds to storage means.
計算処理装置１４は、通信部２７を備えている。通信部２７は、有線通信又は無線通信が可能となっており、外部装置であるコンピュータ３０に対して、該コンピュータ３０が備えている通信部３２を介して通信が可能である。コンピュータ３０は、例えば、病歴等を扱うデータセンタに備えられており、評価装置１０で測定された各種データは、通信部２７を介して、コンピュータ３０に送信され、このデータセンタが備えるデータベースに格納されるようにされている。 The calculation processing device 14 includes a communication unit 27. The communication unit 27 can perform wired communication or wireless communication, and can communicate with the computer 30 that is an external device via a communication unit 32 included in the computer 30. The computer 30 is provided, for example, in a data center that handles medical history and the like, and various data measured by the evaluation apparatus 10 are transmitted to the computer 30 via the communication unit 27 and stored in a database provided in the data center. Has been to be.
（実施形態の作用）
次に上記のように構成された評価装置１０において、ＣＰＵ１４ａが実行する評価プログラムの処理を図３を参照して説明する。なお、マイク１１Ｌ、１１Ｒは、予め左右の耳甲介腔５０Ｌ，５０Ｒに装着されるとともに振動センサ１２Ｌ、１２Ｒは、左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの振動が最適に測定できる首１００の皮膚表面に取着されているものとする。又、電極１３は、心電図を得るために測定対象者の胸部等に、予めつけられているものとする。なお、心電図（ＥＣＧ：electrocardiography）は、マイク１１Ｌ、１１Ｒ、振動センサ１２Ｌ，１２Ｒの検出信号を時系列表示する際の基準時間軸として利用する。
(Operation of the embodiment)
Next, processing of the evaluation program executed by the CPU 14a in the evaluation device 10 configured as described above will be described with reference to FIG. The microphones 11L and 11R are attached to the left and right concha cavities 50L and 50R in advance, and the vibration sensors 12L and 12R are skins of the neck 100 that can optimally measure vibrations of the left carotid artery 80L and the right carotid artery 80R. It shall be attached to the surface. Moreover, the electrode 13 shall be previously attached to the measurement subject's chest etc. in order to obtain an electrocardiogram. The electrocardiography (ECG) is used as a reference time axis when displaying the detection signals of the microphones 11L and 11R and the vibration sensors 12L and 12R in time series.
図３は、ＣＰＵ１４ａが実行する評価プログラムのフローチャートである。
なお、評価プログラムを実行するに当たり、予め測定対象者の氏名、年齢、性別、測定部位、測定日時等の基礎項目は図示しないキーボードにより入力されているものとする。
FIG. 3 is a flowchart of the evaluation program executed by the CPU 14a.
In executing the evaluation program, it is assumed that basic items such as the name, age, gender, measurement site, measurement date and time of the person to be measured are input in advance using a keyboard (not shown).
ステップ（以下、ステップをＳという）Ｓ１０において、同時に計測した、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ、左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒ、電極１３からの検出信号を取得する。この検出時間は数秒でよい。 In step (hereinafter referred to as S) S10, detection signals from the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, the right carotid artery 80R, and the electrode 13 that are simultaneously measured are acquired. This detection time may be several seconds.
Ｓ２０では、ＣＰＵ１４ａは計測された各信号の１周期分を取出す。なお、取出す周期は、複数周期分でもよいが、重なり等が生ずるため、１周期分が好ましい。
Ｓ３０及びＳ４０では、フーリエ変換による周波数解析を行う。具体的には、Ｓ３０では、ＣＰＵ１４ａは、Ｓ２０で取出した左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ、左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの各信号を、ディスプレイ２５に下記のフーリエ級数式で表示（ｎ＝１０〜２０項程度まで）する。
In S20, the CPU 14a extracts one cycle of each measured signal. The period to be taken out may be a plurality of periods, but one period is preferable because of an overlap and the like.
In S30 and S40, frequency analysis by Fourier transform is performed. Specifically, in S30, the CPU 14a displays the signals of the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, and the right carotid artery 80R extracted in S20 on the display 25 with the following Fourier class. Display with mathematical formulas (n = about 10 to 20 terms).
ｙ（ｔ）＝A0 ＋ A1ｃｏｓ（ω1ｔ＋φ1） ＋ A2ｃｏｓ（2ω2ｔ＋φ2） ＋ A3ｃｏｓ（3ω3ｔ＋φ3） ＋・・・ ＋ Anｃｏｓ(nωnt＋φn)
ここで、Ａｎは振幅、ωn＝２πｆｎ、ｆは心拍の基本周波数、ｎ＝１，２，３・・・であり、ωは角振動数、φｎは位相差である。又、Ａ０は直流成分である。なお、Ｓ３０における表示の具体例については、後述する。
y (t) = A 0 + A 1 cos (ω 1 t + φ 1 ) + A 2 cos (2ω 2 t + φ 2 ) + A 3 cos (3ω 3 t + φ 3 ) +... + A n cos (nω n t + φ n )
Here, An is the amplitude, ω n = 2πf n , f is the fundamental frequency of the heartbeat, n = 1, 2, 3,..., Ω is the angular frequency, and φ n is the phase difference. A0 is a direct current component. A specific example of display in S30 will be described later.
Ｓ４０では、ＣＰＵ１４ａは、前記フーリエ級数式の各係数（Ａ０，Ａｎ，φｎ）を決定する。
Ｓ５０では、ＣＰＵ１４ａは、左右の血管について、Ｓ４０で決定した各係数を比較することにより、左右の血管（左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ、左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒ）毎に取得された周波数の中から、それぞれピーク周波数を固有振動数として抽出する。詳細には、振動の周波数解析を行い、周波数が一番多い帯域の中心（ピーク周波数）が固有振動数として求められている。
In S40, the CPU 14a determines each coefficient (A 0 , A n , φ n ) of the Fourier series formula.
In S50, the CPU 14a compares the left and right blood vessels (left superficial temporal artery 70L, right superficial temporal artery 70R, left carotid artery 80L, right carotid artery 80R) by comparing the coefficients determined in S40 for the left and right blood vessels. ) Each of the peak frequencies is extracted as a natural frequency from the acquired frequencies. Specifically, the frequency analysis of vibration is performed, and the center (peak frequency) of the band with the highest frequency is obtained as the natural frequency.
ここで、固有振動数ｐは、振動体の質量Ｍ、バネ定数ｋとすると、
ｐ＝√（ｋ／Ｍ）
の関係がある。バネ定数ｋは力／変形量（単位はＮ／ｍ，ニュートン／メータ）である。又、バネ定数ｋは形状により異なり、同じ材料でも、パイプ状、棒状、コイルのように巻いたものでは異なる。従って、本実施形態において、測定対象血管の固有振動数を求めることは、バネ定数に相関するものを求めていることになる。これは、
スティフネスの定義＝応力／ひずみ＝力の大きさ／変形量
と等価となる。
Here, when the natural frequency p is the mass M of the vibrating body and the spring constant k,
p = √ (k / M)
There is a relationship. The spring constant k is force / deformation (unit: N / m, Newton / meter). Further, the spring constant k varies depending on the shape, and the same material is different for pipes, rods, and coils wound like a coil. Therefore, in the present embodiment, obtaining the natural frequency of the blood vessel to be measured means finding one that correlates with the spring constant. this is,
Definition of stiffness = stress / strain = force magnitude / deformation amount.
又、合わせて、ＣＰＵ１４ａは左右の血管について、Ｓ４０で決定した各係数を比較することにより、左右の血管（左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ、左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒ）の振幅Ａｎ、角振動数、位相差φｎをデータ化する。ここで、固有振動数、振幅Ａｎ、位相、角振動数は、振動に関する物理量に相当する。 At the same time, the CPU 14a compares the left and right blood vessels (left superficial temporal artery 70L, right superficial temporal artery 70R, left carotid artery 80L, right carotid artery) by comparing the coefficients determined in S40 for the left and right blood vessels. 80R) amplitude A n , angular frequency, and phase difference φ n are converted into data. Here, the natural frequency, the amplitude An , the phase, and the angular frequency correspond to physical quantities related to vibration.
Ｓ６０では、動脈硬化の評価をデータ化し、今回の測定日時等の前記基礎項目と関連づけて記憶装置２６に格納する。前記動脈硬化の評価（すなわち、血管の力学的評価）とは、各血管毎に抽出された前記固有振動数と対応するスティフネスＥｔｈを記憶装置２６に格納された固有振動数とスティフネスとの相関マップを参照して、又、各血管毎に抽出された前記固有振動数と対応する予想破裂血圧を固有振動数と予想破裂血圧との相関マップを参照して、それぞれ算出することである。 In S60, the evaluation of arteriosclerosis is converted into data and stored in the storage device 26 in association with the basic items such as the current measurement date and time. The evaluation of arteriosclerosis (that is, the mechanical evaluation of blood vessels) is a correlation map between the natural frequency and stiffness stored in the storage device 26 and the stiffness Eth corresponding to the natural frequency extracted for each blood vessel. Further, the predicted rupture blood pressure corresponding to the natural frequency extracted for each blood vessel is calculated with reference to the correlation map between the natural frequency and the expected rupture blood pressure.
なお、これらの相関マップは、予め試験データに基づいて作成され、記憶装置２６に格納されている。
図１０（ｄ）は、測定対象血管の力学的機能の指標となる固有振動数と相関するスティフネスとの相関マップ、及び固有振動数と相関する予想破裂血圧との相関マップである。図１０（ｄ）において、縦軸は振動数、横軸はスティフネスＥｔｈ、及び予想破裂血圧である。従って、Ｓ５０で、各血管の固有振動数が抽出されると、前記相関マップを参照して、抽出された固有振動数と、対応するスティフネスＥｔｈ、及び予想破裂血圧が得られる。
Note that these correlation maps are created in advance based on the test data and stored in the storage device 26.
FIG. 10D is a correlation map with stiffness that correlates with the natural frequency, which is an index of the mechanical function of the blood vessel to be measured, and a correlation map with predicted rupture blood pressure that correlates with the natural frequency. In FIG. 10D, the vertical axis represents the frequency, the horizontal axis represents the stiffness Eth, and the expected rupture blood pressure. Therefore, when the natural frequency of each blood vessel is extracted in S50, the extracted natural frequency, the corresponding stiffness Eth, and the expected rupture blood pressure are obtained with reference to the correlation map.
なお、Ｓ６０において、さらに、振幅Ａｎ、位相差φｎについての定量的評価を行ってもよい。この場合の定量的評価は、振幅Ａｎ、位相差φｎの大きさによる評価であって、振幅Ａｎ、位相差φｎ毎に、予めテーブル化されて記憶装置２６に格納されており、該テーブルをＣＰＵ１４ａが参照することにより定量的評価を行う。 In S60, the amplitude A n and the phase difference φ n may be further quantitatively evaluated. Quantitative evaluation of this case, an evaluation according to the magnitude of the amplitude A n, a phase difference phi n, the amplitude A n, for each phase difference phi n, are stored in the storage device 26 in advance a table, The CPU 14a refers to the table for quantitative evaluation.
Ｓ７０では、ＣＰＵ１４ａは、左右の血管（左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ、左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒ）の固有振動数、振幅Ａｎ、位相、及び前記データ化した結果をディスプレイ２５に表示する。 In S70, the CPU 14a converts the natural frequency, amplitude An , phase, and the data of the left and right blood vessels (left superficial temporal artery 70L, right superficial temporal artery 70R, left carotid artery 80L, right carotid artery 80R). The result is displayed on the display 25.
又、Ｓ７０において、ディスプレイ２５における前記データ化した結果の表示には、同時計測による左右の血管における振動のリサージュ波形の表示を含み、さらに、各血管の固有振動数から、前記相関マップに基づいて得られる各血管のスティフネス、及び各血管の予想破裂血圧の表示を含む。 Further, in S70, the display of the data result on the display 25 includes display of vibration Lissajous waveforms in the left and right blood vessels by simultaneous measurement, and further, based on the correlation map from the natural frequency of each blood vessel. It includes an indication of the stiffness of each vessel obtained and the expected rupture blood pressure of each vessel.
Ｓ７０の処理が終了すると、この評価プログラムを終了する。
なお、これらの表示の具体例は後述する。
上記のフローチャートの流れに沿って、本実施形態の評価方法及び表示の具体例について説明する。
When the process of S70 ends, this evaluation program ends.
Specific examples of these displays will be described later.
A specific example of the evaluation method and display of this embodiment will be described along the flow of the above flowchart.
図１０（ａ）に示すように、Ｓ１０で取得した例えば、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒの振動波形は、周波数解析された結果、図１０（ｂ）に示すように、Ｓ５０で、各血管毎にピーク周波数を固有振動数ＰHz（Ｒ），ＰHz（Ｌ）として抽出される。 As shown in FIG. 10 (a), for example, the vibration waveforms of the left superficial temporal artery 70L and the right superficial temporal artery 70R acquired in S10 are subjected to frequency analysis. In S50, the peak frequency is extracted as the natural frequency PHz (R), PHz (L) for each blood vessel.
Ｓ２０〜Ｓ６０を経て、図１０（ｃ）に示すように、Ｓ７０において、同時計測による左右の血管における振動のリサージュ波形をディスプレイ２５に表示する。図１０（ｃ）は、左右の血管の振動のデータに基づいてリサージュ波形を得たときの例を示したものである。図１０（ｃ）において、点線は老年者、実線は青年者の場合の例を示している。 Through S20 to S60, as shown in FIG. 10C, a Lissajous waveform of vibration in the left and right blood vessels by simultaneous measurement is displayed on the display 25 in S70. FIG. 10C shows an example when a Lissajous waveform is obtained based on the vibration data of the left and right blood vessels. In FIG. 10C, the dotted line indicates an example of an elderly person, and the solid line indicates an example of a youth.
本実施形態では、縦軸に右Ａの血管の位相（又は、振幅、振動数）、横軸に左Ｂの血管の位相（又は、振幅、振動数）を取る。
リサージュ波形について説明する。
In the present embodiment, the vertical axis represents the phase (or amplitude, frequency) of the right A blood vessel, and the horizontal axis represents the phase (or amplitude, frequency) of the left B blood vessel.
The Lissajous waveform will be described.
図１１（ａ）〜（ｃ）には、リサージュ波形がそれぞれ示されている。
ここで右Ａの血管の振動を、ａ０・sin(ω0+φ0)とし、左Ｂの血管の振動をａ1・sin(ω1+φ1)で表わすことができたとする。このとき、図１１（ａ）の位相に関するリサージュ波形は、振幅ａ0，ａ1が同じ、及び角振動数ω0，ω1が同じとしたとき、位相φ0と位相φ1の差（位相差）が大きいと、同図において、破線で示すようになる。又、位相のリサージュ波形は、振幅ａ0，ａ1が同じ、及び角振動数ω0，ω1が同じとしたとき、位相φ0と位相φ1の差（位相差）が小さいと実線で示すようになる。
11 (a) to 11 (c) show Lissajous waveforms, respectively.
Here, it is assumed that the vibration of the right A blood vessel can be expressed as a 0 · sin (ω 0 + φ 0 ), and the vibration of the left B blood vessel can be expressed as a 1 · sin (ω 1 + φ 1 ). At this time, the Lissajous waveform relating to the phase in FIG. 11A has the same difference (position) between the phase φ 0 and the phase φ 1 when the amplitudes a 0 and a 1 are the same and the angular frequencies ω 0 and ω 1 are the same. If the phase difference is large, it will be indicated by a broken line in FIG. The phase Lissajous waveform is a solid line when the difference between the phase φ 0 and the phase φ 1 (phase difference) is small when the amplitudes a 0 and a 1 are the same and the angular frequencies ω 0 and ω 1 are the same. As shown.
このことから、位相差が小さい場合は、左右の血管の物理量はほぼ等価であることを意味する。又、位相差が大きい場合は、片方の血管が伝播速度大であって、スティフネスが大きいことを示している。 From this, when the phase difference is small, it means that the physical quantities of the left and right blood vessels are substantially equivalent. In addition, when the phase difference is large, one of the blood vessels has a high propagation velocity and a large stiffness.
又、図１１（ｂ）の振幅に関するリサージュ波形は、位相φ0，φ1が同じ、及び角振動数ω0，ω1が同じとしたとき、振幅ａ0，ａ1比（差）が大きいと、同図において、破線で示すようになる。又、振幅のリサージュ波形は、位相φ0，φ1が同じ、及び角振動数ω0，ω1が同じとしたとき、振幅ａ0，ａ1比（差）が同じであると、実線で示すようになる。 Further, the Lissajous waveform relating to the amplitude in FIG. 11B has a large amplitude a 0 , a 1 ratio (difference) when the phases φ 0 and φ 1 are the same and the angular frequencies ω 0 and ω 1 are the same. In the same figure, it becomes as shown by a broken line. The amplitude Lissajous waveform is a solid line when the phases φ 0 and φ 1 are the same and the angular frequencies ω 0 and ω 1 are the same, and the amplitude a 0 and a 1 ratio (difference) is the same. As shown.
このことから、振幅差（比）が小である場合は、左右の血管の物理量はほぼ等価であることを意味する。振幅差（比）が大である場合は、片方の血管が減衰係数が小であり、スティフネスが大きいことを示している。 From this, when the amplitude difference (ratio) is small, it means that the physical quantities of the left and right blood vessels are substantially equivalent. A large amplitude difference (ratio) indicates that one of the blood vessels has a small attenuation coefficient and a large stiffness.
又、図１１（ｃ）の角振動数に関するリサージュ波形は、振幅ａ0，ａ1が同じ、及び位相φ0，φ1が同じとしたとき、角振動数ω0，ω1比が大きいと、同図において、破線で示すようになる。又、角振動数のリサージュ波形は、振幅ａ0，ａ1が同じ、及び位相φ0，φ1が同じとしたとき、角振動数ω0，ω1比が小であると、実線で示すようになる。 Further, in the Lissajous waveform relating to the angular frequency in FIG. 11C, when the amplitudes a 0 and a 1 are the same and the phases φ 0 and φ 1 are the same, the ratio of the angular frequencies ω 0 and ω 1 is large. In the figure, it is shown by a broken line. Further, the Lissajous waveform of the angular frequency is indicated by a solid line when the ratios of the angular frequencies ω 0 and ω 1 are small when the amplitudes a 0 and a 1 are the same and the phases φ 0 and φ 1 are the same. It becomes like this.
このことから、角振動数比が小である場合は、左右の血管の物理量はほぼ等価であることを意味する。角振動数比が大である場合は、片方の血管の固有振動数が大であり、スティフネスが大きいことを示している。 From this, when the angular frequency ratio is small, it means that the physical quantities of the left and right blood vessels are substantially equivalent. When the angular frequency ratio is large, the natural frequency of one blood vessel is large, indicating that the stiffness is large.
ここで、さらに、上記の評価プログラムを実行して、左右の血管の測定した際の実際の例を挙げて説明する。
図２は、１〜５ｃｈ（チャンネル）で、測定した血管、及び、心電図である。図２の１ｃｈ及び２ｃｈは、測定対象者の左耳部の左浅側頭動脈７０Ｌ及び右浅側頭動脈７０Ｒで測定した振動音が示されている。又、図２の３ｃｈ及び４ｃｈは、測定対象者の左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒで測定した振動が示されている。なお、本測定例では、振動センサ１２Ｌ，１２Ｒを皮膚表面に密着させず、振動センサ１２Ｌ，１２Ｒを皮膚表面に近接配置して、左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの振動を皮膚表面を介して空気の振動を計測した。又、図２において、５ｃｈは、心電図での測定を示す。前記フローチャートのＳ１０において、実際の測定時には、図２で示されるチャートが得られることになる。なお、図２で示されている各チャートは、横軸が時間、縦軸が音圧（又は振動）に比例するパワー（電位）である。
Here, an actual example when the above-described evaluation program is executed to measure the left and right blood vessels will be described.
FIG. 2 shows blood vessels and electrocardiograms measured in 1 to 5 channels (channels). 2ch and 2ch in FIG. 2 show vibration sounds measured by the left superficial temporal artery 70L and the right superficial temporal artery 70R in the left ear of the measurement subject. Moreover, 3ch and 4ch in FIG. 2 show vibrations measured at the left carotid artery 80L and the right carotid artery 80R of the measurement subject. In this measurement example, the vibration sensors 12L and 12R are not brought into close contact with the skin surface, and the vibration sensors 12L and 12R are arranged close to the skin surface, and vibrations of the left carotid artery 80L and the right carotid artery 80R are transmitted through the skin surface. The vibration of air was measured. Moreover, in FIG. 2, 5ch shows the measurement by an electrocardiogram. In S10 of the flowchart, the chart shown in FIG. 2 is obtained during actual measurement. In each chart shown in FIG. 2, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents power (potential) proportional to sound pressure (or vibration).
図４、図５は、Ｓ１０において、左血管（左浅側頭動脈）、及び、右血管（右浅側頭動脈）の、マイク１１Ｌ，１１Ｒで測定された拍動４サイクル（周期）分の検出信号のチャートである。図４、図５において横軸は時間、縦軸は音圧である。なお、図９は、Ｓ１０で取得される心電図を示している。なお、説明の便宜上、参考のために、この心電図には前記心電図と同時に計測した胸部振動音も図示している。同図において、胸部振動音のＩ音とは、第１心音のことで、急速な心室収縮期（三尖弁、僧帽弁が閉じて圧力上昇の期間）に血液が心室壁に擦れて生じる音で緊張音とも呼ばれる。同図において、胸部振動音のII音とは、心室収縮期の終わりに大動脈弁、肺動脈弁が閉じる時の音である。なお、これらのＩ音、及びII音は拍動１サイクル中に生ずる音である。 FIGS. 4 and 5 show the four pulsation cycles (cycles) measured by the microphones 11L and 11R of the left blood vessel (left superficial temporal artery) and the right blood vessel (right superficial temporal artery) in S10. It is a chart of a detection signal. 4 and 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents sound pressure. FIG. 9 shows an electrocardiogram acquired in S10. For convenience of explanation, this electrocardiogram also shows chest vibration sound measured simultaneously with the electrocardiogram. In the figure, the I sound of the chest vibration sound is the first heart sound, and blood is rubbed against the ventricular wall during the rapid ventricular systole (the period when the tricuspid valve and mitral valve are closed and the pressure rises). It is also called a tense sound. In the figure, the II sound of the chest vibration sound is a sound when the aortic valve and the pulmonary valve close at the end of the ventricular systole. These I and II sounds are sounds generated during one pulsation cycle.
Ｓ２０では、図４、５で示されている信号から１サイクル（１周期）分を取り出す。例えば、図６は、図４、図５の１サイクル（１周期）分の信号を同じ時間軸で示したものである。 In S20, one cycle (one period) is extracted from the signals shown in FIGS. For example, FIG. 6 shows signals for one cycle (one period) in FIGS. 4 and 5 on the same time axis.
図７は、図６に示した１サイクル（１周期）分の信号（左右の血管）をＳ３０でのフーリエ級数式（ｎ＝１０迄）で、ディスプレイ２５に表示したものである。すなわち、図７は、後述する表１で示される係数（振幅Ａｎ，位相差φｎ）で数式化されたものであり、これらの数字により左右血管の振幅、位相差の比較が容易となる。 FIG. 7 shows the signal (left and right blood vessels) for one cycle (one cycle) shown in FIG. 6 displayed on the display 25 by the Fourier series formula in S30 (up to n = 10). That is, FIG. 7 is a mathematical expression with coefficients (amplitude An, phase difference φn) shown in Table 1 described later, and these numbers make it easy to compare the amplitude and phase difference of the left and right blood vessels.
図８（ａ）は、測定対象者が、２１歳の男性の左耳の左浅側頭動脈の振動音を測定し、その振動音をＳ３０，Ｓ４０で処理して得られた周波数（横軸（対数軸））と電位（縦軸）を図示したものである。同図において、ピーク周波数が固有振動数となる。同図においては、固有振動数は、３１．８Ｈｚである。 FIG. 8A shows the frequency (horizontal axis) obtained by the measurement subject measuring the vibration sound of the left superficial temporal artery of the left ear of a 21-year-old male and processing the vibration sound in S30 and S40. (Logarithmic axis)) and potential (vertical axis). In the figure, the peak frequency is the natural frequency. In the figure, the natural frequency is 31.8 Hz.
図８（ｂ）は、測定対象者が、６１歳の男性の左耳の左浅側頭動脈の振動音を測定し、その振動音をＳ３０，Ｓ４０で処理して得られた周波数（横軸（対数軸））と電位（縦軸）を図示したものである。同図において、ピーク周波数が固有振動数となる。同図においては、固有振動数は、４８Ｈｚである。 FIG. 8B shows the frequency (horizontal axis) obtained by measuring the vibration sound of the left superficial temporal artery of the left ear of a 61-year-old male and processing the vibration sound in S30 and S40. (Logarithmic axis)) and potential (vertical axis). In the figure, the peak frequency is the natural frequency. In the figure, the natural frequency is 48 Hz.
ここで、それぞれの左右の血管の固有振動数が得られた場合、青年期では、左右の血管の振動の物理量の差はゼロであり、動脈硬化進行により左右の血管の振動の物理量の差が大きくなるため、上記図８（ａ）では左耳の固有振動数が得られているが、右耳の固有振動数も同様にして得られた。この２１歳の男性の左右の血管の固有振動数の差は、同じく６１歳の男性の左右血管の固有振動数の差よりも小さく、従って、６１歳の男性の左右血管の固有振動数の差が大きいため、動脈硬化が進行していることが分かる。 Here, when the natural frequencies of the left and right blood vessels are obtained, in adolescence, the difference in the physical quantity of vibration between the left and right blood vessels is zero, and the difference in physical quantity of vibration between the left and right blood vessels is due to the progression of arteriosclerosis. 8A, the natural frequency of the left ear is obtained, but the natural frequency of the right ear is obtained in the same manner. The difference between the natural frequencies of the left and right blood vessels of this 21-year-old man is also smaller than the difference between the natural frequencies of the left and right blood vessels of a 61-year-old man. It can be seen that atherosclerosis is progressing.
表１は、Ｓ３０，Ｓ４０において得られた左右の血管（左浅側頭動脈、右浅側頭動脈）音の振幅Ａｎ、左右の血管の位相差（ラジアン及び角度）で示したものである。なお、ｎは１０迄としている。 Table 1 shows the amplitude An of the left and right blood vessels (left superficial temporal artery and right superficial temporal artery) obtained in S30 and S40, and the phase difference (radian and angle) of the left and right blood vessels. Note that n is up to 10.
ここでは、ｎ＝５，６，７当たりに強い成分ｃｎを持ち、その時の位相差は、６０−８０（°）となる。これは、右血管と左血管よりも、６０−８０（°）ほど遅れることを意味する。この場合、動脈硬化の進行により、左右血管の振幅差、位相差は大きくなる傾向がある。 Here, there is a strong component cn around n = 5, 6, 7 and the phase difference at that time is 60-80 (°). This means that it is delayed by about 60-80 (°) from the right blood vessel and the left blood vessel. In this case, the amplitude difference and phase difference between the left and right blood vessels tend to increase with the progress of arteriosclerosis.
図１２は、図８（ｂ）で説明した測定対象者が、６１歳の男性の場合、前記固有振動数が４８Ｈｚであるため、相関マップを参照して得られる予想破裂血圧は６５０ｍｍＨｇであり、４８Ｈｚに対応するスティフネスＥｔｈが得られる。なお、図１２では、説明の便宜上、図１０（ｃ）と異なり、相関マップは、縦軸がスティフネスＥｔｈ、及び予想破裂血圧、横軸が振動数である。 FIG. 12 shows that when the measurement subject described in FIG. 8B is a 61-year-old male, the natural frequency is 48 Hz, so the expected rupture blood pressure obtained by referring to the correlation map is 650 mmHg, A stiffness Eth corresponding to 48 Hz is obtained. In FIG. 12, for convenience of explanation, unlike FIG. 10C, in the correlation map, the vertical axis represents the stiffness Eth, the expected rupture blood pressure, and the horizontal axis represents the frequency.
ここで、図９で説明した胸部振動音のリサージュ波形を参考にして図示する。図１３（ａ）は、Ｉ音のリサージュ波形であり、図１３（ｂ）は、同じくII音のリサージュ波形、図１３（ｃ）はＩ音とII音の同時のリサージュ波形である。 Here, the Lissajous waveform of the chest vibration sound described in FIG. 13A shows a Lissajous waveform of I sound, FIG. 13B shows a Lissajous waveform of II sound, and FIG. 13C shows a Lissajous waveform of I sound and II sound simultaneously.
図１４は、測定対象者が、２１歳（青年者）の男性の左浅側頭動脈、及び右浅側頭動脈の振動のリサージュ波形であり、説明の便宜上、拍動４サイクル分を表示したものである。図１５は、測定対象者が、２６歳（青年者）の男性の左浅側頭動脈、及び右浅側頭動脈の振動のリサージュ波形であり、説明の便宜上、拍動４サイクル分を表示したものである。図１６は、測定対象者が、６１歳（老年者）の男性の左浅側頭動脈、及び右浅側頭動脈の振動のリサージュ波形であり、説明の便宜上、拍動４サイクル分を表示したものである。 FIG. 14 is a Lissajous waveform of the vibration of the left superficial temporal artery and right superficial temporal artery of a 21-year-old (adolescent) male who is the subject of measurement. For convenience of explanation, four pulsation cycles are displayed. Is. FIG. 15 is a Lissajous waveform of the vibration of the left superficial temporal artery and right superficial temporal artery of a 26-year-old (adolescent) male who is the subject of measurement. For convenience of explanation, four pulsation cycles are displayed. Is. FIG. 16 is a Lissajous waveform of the vibration of the left superficial temporal artery and right superficial temporal artery of a 61-year-old (elderly) male. For convenience of explanation, four pulsation cycles are displayed. Is.
上記のように、左右血管の振動のリサージュ波形を取ると、動脈硬化が少ない青年者と、動脈硬化が大である老年者とに大きくリサージュ波形が異なることが分かる。
なお、図１７は、参考例として、前記表１の例、即ち、フーリエ数式化後に、リサージュ波形としたものである。フーリエ数式化してリサージュ波形とした図１７と、数式化しないでリサージュ波形とした図１３（ｃ）ものと等価で有ることが分かる。
As described above, when the Lissajous waveform of the vibration of the left and right blood vessels is taken, it can be seen that the Lissajous waveform is greatly different between an adolescent with little arteriosclerosis and an elderly person with large arteriosclerosis.
FIG. 17 shows, as a reference example, the example of Table 1 above, that is, a Lissajous waveform after Fourier expression. It can be seen that this is equivalent to FIG. 17 in which the Lissajous waveform is converted into a Fourier equation and FIG. 13C is converted into the Lissajous waveform without being converted into an equation.
本実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（１） 本実施形態の測定対象血管の力学的機能の評価方法は、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒに血流による各測定対象血管の振動を同時に計測する第１ステップ（Ｓ１０）と、計測して得られた前記振動のデータを周波数解析して、前記各測定対象血管の力学的機能の指標となる固有振動数を抽出する第２ステップ（Ｓ５０）とを備える。
The effects exhibited by this embodiment will be described below.
(1) The method for evaluating the mechanical function of the blood vessel to be measured according to the present embodiment is as follows. A first step (S10) of simultaneously measuring the vibrations of the first and second, and analyzing the frequency of the vibration data obtained by the measurement to extract a natural frequency serving as an index of the mechanical function of each blood vessel to be measured. 2 steps (S50).
又、本実施形態の測定対象血管の力学的機能の評価方法は、さらに、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒにおける固有振動数とスティフネスＥｔｈとの相関関係、及び前記固有振動数と予想破裂血圧との相関関係の両者の相関関係に基づいて、Ｓ５０で抽出した固有振動数に対応するスティフネスＥｔｈ及び予想破裂血圧を求める第３ステップ（Ｓ６０）を備える。 The method for evaluating the mechanical function of the blood vessel to be measured according to the present embodiment further includes the natural frequency and stiffness Eth in the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, and the right carotid artery 80R. And the third step (S60) for obtaining the stiffness Eth and the expected bursting blood pressure corresponding to the natural frequency extracted in S50 based on the correlation between the natural frequency and the correlation between the natural frequency and the predicted bursting blood pressure. ).
この結果、本実施形態の評価方法は、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒから取得される振動のデータに基づいて、前記血管の振動に関する固有振動数を抽出することにより、該固有振動数を血管の力学的指標として、前記血管の動脈硬化の評価を行うことができる測定対象血管の力学的機能の評価方法を提供できる。又、本実施形態の評価方法によれば、超音波装置、Ｘ線ＣＴ、ＮＭＲと異なり、特別な大型の装置は必要でなく、血管の振動を検出する装置を使用することができ、短時間で、その評価を行うことができる。 As a result, the evaluation method of the present embodiment relates to the vibration of the blood vessel based on vibration data acquired from the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, and the right carotid artery 80R. By extracting the natural frequency, it is possible to provide a method for evaluating the mechanical function of the blood vessel to be measured that can evaluate arteriosclerosis of the blood vessel using the natural frequency as a mechanical index of the blood vessel. In addition, according to the evaluation method of the present embodiment, unlike an ultrasonic device, X-ray CT, and NMR, a special large-sized device is not necessary, and a device for detecting blood vessel vibration can be used for a short time. The evaluation can be performed.
（２） 本実施形態の測定対象血管の力学的機能の評価方法は、Ｓ５０（第２ステップ）では、さらに、振動のデータに基づいて、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの振動をリサージュ波形で表示する。この結果、本実施形態の測定対象血管の力学的機能の評価方法によれば、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの振動のリサージュ波形で表示されるため、左右の血管の物理量の差を容易に評価することができる。 (2) In S50 (second step), the evaluation method of the mechanical function of the blood vessel to be measured according to the present embodiment is further based on the vibration data, based on the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, The vibrations of the left carotid artery 80L and the right carotid artery 80R are displayed as Lissajous waveforms. As a result, according to the evaluation method of the mechanical function of the blood vessel to be measured according to this embodiment, the Lissajous waveform of vibration of the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, and the right carotid artery 80R is used. Since it is displayed, the difference between the physical quantities of the left and right blood vessels can be easily evaluated.
（３） 本実施形態の評価装置１０は、マイク１１Ｌ，１１Ｒ、振動センサ１２Ｌ，１２Ｒは振動検出手段として、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの血流による振動を同時に計測する。又、評価装置１０の計算処理装置１４は、指標抽出手段として、計測して得られた振動のデータを周波数解析して、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの力学的機能の指標となる固有振動数を抽出する。 (3) In the evaluation apparatus 10 of the present embodiment, the microphones 11L and 11R, the vibration sensors 12L and 12R serve as vibration detection means, and the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, and the right carotid artery Vibrations due to 80R blood flow are simultaneously measured. Further, the calculation processing device 14 of the evaluation device 10 performs frequency analysis on the vibration data obtained by measurement as an index extraction means, and performs the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, and the left carotid artery 80L. , The natural frequency that is an index of the mechanical function of the right carotid artery 80R is extracted.
そして、計算処理装置１４は、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒにおける固有振動数とスティフネスＥｔｈとの相関マップ（相関関係）、及び、前記測定対象血管における固有振動数と予想破裂血圧との相関マップ（相関関係）に基づいて、前記指標抽出手段が抽出した固有振動数に対応するスティフネスＥｔｈ及び予想破裂血圧を求める。 Then, the calculation processing device 14 includes a correlation map (correlation) between the natural frequency and the stiffness Eth in the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, and the right carotid artery 80R, Based on the correlation map (correlation) between the natural frequency and the expected rupture blood pressure in the blood vessel to be measured, the stiffness Eth and the expected rupture blood pressure corresponding to the natural frequency extracted by the index extraction means are obtained.
本実施形態の評価装置１０によれば、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒから取得される振動のデータに基づいて、前記血管の振動に関する固有振動数を抽出することにより、該固有振動数を血管の力学的指標として、前記血管の動脈硬化の評価を行うことができる測定対象血管の力学的機能の評価装置を提供できる。 According to the evaluation apparatus 10 of the present embodiment, based on vibration data acquired from the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, and the right carotid artery 80R, the vibration of the blood vessel is related. By extracting the natural frequency, it is possible to provide an apparatus for evaluating the mechanical function of the blood vessel to be measured that can evaluate the arteriosclerosis of the blood vessel using the natural frequency as a mechanical index of the blood vessel.
本実施形態の評価装置１０によれば、超音波装置、Ｘ線ＣＴ、ＮＭＲと異なり、特別な大型の装置は必要でなく、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの振動を検出する装置を使用することができ、短時間で、その評価を行うことができる。 According to the evaluation apparatus 10 of the present embodiment, unlike the ultrasonic apparatus, X-ray CT, and NMR, no special large-sized apparatus is required, and the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, and the left carotid artery A device for detecting vibrations of 80L and the right carotid artery 80R can be used, and the evaluation can be performed in a short time.
（４） 本実施形態の評価装置１０の計算処理装置１４は、表示手段として、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの振動のデータに基づいて、リサージュ波形で表示する。この結果、評価装置１０によれば、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの振動のリサージュ波形で表示されるため、左右の血管の物理量（測定対象血管の振動の位相、振幅、角振動数）の差を容易に評価することができる。 (4) The calculation processing device 14 of the evaluation device 10 of the present embodiment is based on vibration data of the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, and the right carotid artery 80R as display means. Display with a Lissajous waveform. As a result, according to the evaluation apparatus 10, the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, and the right carotid artery 80R are displayed as Lissajous waveforms. The difference in the vibration phase, amplitude, and angular frequency of the blood vessel to be measured can be easily evaluated.
（５） 本実施形態の評価プログラムは、コンピュータである計算処理装置１４を、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの血流による振動のデータであって、同時に計測して得られた振動のデータを周波数解析して、前記各測定対象血管の力学的機能の指標となる固有振動数を抽出する指標抽出手段として機能させる。 (5) The evaluation program according to the present embodiment uses the computer 14 which is a computer to perform vibration data due to blood flow of the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, and the right carotid artery 80R. In this case, the vibration data obtained by the simultaneous measurement is subjected to frequency analysis to function as an index extracting means for extracting the natural frequency that is an index of the mechanical function of each blood vessel to be measured.
又、本実施形態の評価プログラムは、計算処理装置１４を、固有振動数とスティフネスとの相関関係、及び、前記測定対象血管における固有振動数と予想破裂血圧との相関関係に基づいて、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒにおける振動の固有振動数に対応するスティフネス及び予想破裂血圧を求める手段として機能させる。 In addition, the evaluation program according to the present embodiment causes the calculation processing device 14 to determine whether the left frequency is based on the correlation between the natural frequency and the stiffness and the correlation between the natural frequency and the expected rupture blood pressure in the measurement target blood vessel. It functions as a means for obtaining the stiffness corresponding to the natural frequency of vibration in the temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, and the right carotid artery 80R and the expected rupture blood pressure.
この結果、本実施形態の評価プログラムによれば、コンピュータを指標抽出手段及び指標抽出手段が抽出した固有振動数に対応するスティフネス及び予想破裂血圧を求める手段として機能させることができ、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの力学的機能の評価装置の構築を容易に行うことができる評価プログラムを提供できる。 As a result, according to the evaluation program of the present embodiment, the computer can function as a means for obtaining the stiffness corresponding to the natural frequency extracted by the index extraction means and the index extraction means and the means for obtaining the expected rupture blood pressure. An evaluation program capable of easily constructing an evaluation device for the mechanical functions of the artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, and the right carotid artery 80R can be provided.
（６） 本実施形態の評価プログラムは、ディスプレイ２５を備える計算処理装置１４を、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの振動のデータに基づいて、リサージュ波形で表示する表示手段として機能させる。このため、本実施形態の評価プログラムによれば、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒの力学的機能の評価装置の構築を容易に行うことができる評価プログラムを提供できる。 (6) The evaluation program of this embodiment is based on the vibration processing data of the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, and the right carotid artery 80R. And function as a display means for displaying a Lissajous waveform. For this reason, according to the evaluation program of this embodiment, it is possible to easily construct an evaluation device for the mechanical functions of the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, and the right carotid artery 80R. An evaluation program can be provided.
（７） 本実施形態のＲＯＭ１４ｂは、記憶媒体として前記評価プログラムを記憶する。この結果、本実施形態のＲＯＭ１４ｂによれば、計算処理装置１４を、指標抽出手段、表示手段、及び、固有振動数とスティフネスとの相関関係、及び、前記測定対象血管における固有振動数と予想破裂血圧との相関関係に基づいて、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒ，左頸動脈８０Ｌ，右頸動脈８０Ｒにおける振動の固有振動数に対応するスティフネス及び予想破裂血圧を求める手段として容易に機能させることができる。 (7) The ROM 14b of the present embodiment stores the evaluation program as a storage medium. As a result, according to the ROM 14b of the present embodiment, the calculation processing device 14 can cause the index extraction unit, the display unit, the correlation between the natural frequency and the stiffness, and the natural frequency and the expected burst in the measurement target blood vessel. Based on the correlation with blood pressure, as means for obtaining stiffness and expected rupture blood pressure corresponding to the natural frequency of vibration in the left superficial temporal artery 70L, right superficial temporal artery 70R, left carotid artery 80L, and right carotid artery 80R It can be easily functioned.
なお、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
○ 前記実施形態では、左右の血管として、左浅側頭動脈７０Ｌ、右浅側頭動脈７０Ｒ、左頸動脈８０Ｌ、右頸動脈８０Ｒ、及び心電図の各種検出信号を取得するようにしたが、下記のように変更してもよい。
In addition, the said embodiment can also be changed and comprised as follows.
In the above embodiment, the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, the left carotid artery 80L, the right carotid artery 80R, and various electrocardiogram detection signals are acquired as the left and right blood vessels. It may be changed as follows.
左浅側頭動脈７０Ｌ、右浅側頭動脈７０Ｒ、及び心電図の各種検出信号を取得してもよい。この場合、左右の浅側頭動脈に対して、前記実施形態の（１）、（２）の作用効果を奏することができる。すなわち、この場合は、前記Ｓ５０では、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０Ｒの固有振動数が取得される。又、Ｓ６０では、左浅側頭動脈７０Ｌ，右浅側頭動脈７０ＲのスティフネスＥｔｈ及び予想破裂血圧が得られる。 Various detection signals of the left superficial temporal artery 70L, the right superficial temporal artery 70R, and the electrocardiogram may be acquired. In this case, the effects (1) and (2) of the above embodiment can be exerted on the left and right superficial temporal arteries. That is, in this case, in S50, the natural frequencies of the left superficial temporal artery 70L and the right superficial temporal artery 70R are acquired. In S60, the stiffness Eth and the expected rupture blood pressure of the left superficial temporal artery 70L and the right superficial temporal artery 70R are obtained.
或いは、左頸動脈８０Ｌ、右頸動脈８０Ｒ、及び心電図の各種検出信号を取得するようにしてもよい。この場合、左右の浅側頭動脈に対して、前記実施形態の（１）、（２）の作用効果を奏することができる。 Alternatively, various detection signals of the left carotid artery 80L, the right carotid artery 80R, and the electrocardiogram may be acquired. In this case, the effects (1) and (2) of the above embodiment can be exerted on the left and right superficial temporal arteries.
この場合は、左頸動脈８０Ｌ、右頸動脈８０Ｒに対して、前記実施形態の（１）、（２）の作用効果を奏することができる。すなわち、この場合は、前記Ｓ５０では、左浅側左頸動脈８０Ｌ、右頸動脈８０Ｒの固有振動数が取得される。又、Ｓ６０では、左頸動脈８０Ｌ、右頸動脈８０ＲのスティフネスＥｔｈ及び予想破裂血圧が得られる。 In this case, the effects (1) and (2) of the embodiment can be exerted on the left carotid artery 80L and the right carotid artery 80R. That is, in this case, in S50, the natural frequencies of the left shallow side left carotid artery 80L and the right carotid artery 80R are acquired. In S60, the stiffness Eth and the expected rupture blood pressure of the left carotid artery 80L and the right carotid artery 80R are obtained.
○ 前記実施形態では、固有振動数に基づいて、スティフネスＥｔｈ及び予想破裂血圧を求めるようにしたが、スティフネスＥｔｈ及び予想破裂血圧のいずれか一方のみを求めるようにしてもよい。 In the above embodiment, the stiffness Eth and the expected rupture blood pressure are obtained based on the natural frequency, but only one of the stiffness Eth and the expected rupture blood pressure may be obtained.
○ 前記実施形態では、マイク部１１ｍを収納するケース１１は、円筒状としたが、イヤホーン形状としてもよく、耳甲介腔５０Ｌ，５０Ｒに挿入できる形状であればよい。
○ 前記実施形態では、ＲＯＭ１４ｂを評価プログラムを記憶する記憶媒体としたが、記憶装置２６を評価プログラムを記憶する記憶媒体にしてもよい。或いは、ＣＤや、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ等の記憶媒体に評価プログラムを格納して、ＣＤやＤＶＤ等の記憶媒体を読込みするドライバ装置等にて読込みして評価プログラムを実行するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case 11 that houses the microphone 11m is cylindrical, but may have an earphone shape as long as it can be inserted into the concha cavity 50L, 50R.
In the above embodiment, the ROM 14b is a storage medium that stores the evaluation program, but the storage device 26 may be a storage medium that stores the evaluation program. Alternatively, the evaluation program may be stored in a storage medium such as a CD, a DVD, or a USB memory, and read by a driver device that reads the storage medium such as a CD or DVD to execute the evaluation program.
○ 前記実施形態において、マイク１１Ｌ，１１Ｒに代えて振動計としてもよい。
○ 前記実施形態において、振動センサ１２Ｌ，１２Ｒに代えてマイクとしてもよい。
○ 前記実施形態では、振動に関する物理量としては、固有振動数、位相、振幅としたが、振動の減衰率としてもよい、減衰率は、動脈硬化が進行すると、青年期の血管よりも老年期の血管の方が、弾性率が悪くなるため早く減衰する傾向がある。従って、左右血管の振動の減衰率を測定（抽出）し、差を算出（抽出）するようにしてもよい。
In the embodiment, a vibration meter may be used instead of the microphones 11L and 11R.
In the embodiment, a microphone may be used instead of the vibration sensors 12L and 12R.
In the above-described embodiment, the physical quantity related to vibration is the natural frequency, phase, and amplitude, but may be the damping rate of vibration. The damping rate is older than the blood vessels of adolescence as arteriosclerosis progresses. Blood vessels tend to decay faster because of their lower elastic modulus. Therefore, the vibration attenuation rate of the left and right blood vessels may be measured (extracted) and the difference calculated (extracted).
○ Ｓ６０において、データ化した結果、及び左右の血管の固有振動数、振幅Ａｎ等をディスプレイ２５に表示する際、これらの左右の血管の差をディスプレイ２５に表示するようにしてもよい。 In S60, when the data, the natural frequency of the left and right blood vessels, the amplitude An, and the like are displayed on the display 25, the difference between the left and right blood vessels may be displayed on the display 25.
１０…評価装置、１１Ｌ，１１Ｒ…マイク（振動検出手段）、
１２Ｌ，１２Ｒ…振動センサ（振動検出手段）、
１３…電極、１４…計算処理装置（指標抽出手段、表示手段）、
１４ａ…ＲＯＭ（記憶媒体）、２６…記憶装置。
10 ... evaluation device, 11L, 11R ... microphone (vibration detection means),
12L, 12R ... Vibration sensor (vibration detecting means),
13 ... Electrodes, 14 ... Calculation processing devices (index extracting means, display means),
14a ... ROM (storage medium), 26 ... storage device.
Claims (8)
計測して得られた前記振動のデータを周波数解析して、前記各測定対象血管の力学的機能の指標となる固有振動数を抽出する第２ステップと、
前記測定対象血管における固有振動数とスティフネスとの相関関係、及び、前記測定対象血管における固有振動数と予想破裂血圧との相関関係のうち、少なくともいずれか一方の相関関係に基づいて、第２ステップで抽出した固有振動数に対応するスティフネス及び予想破裂血圧のうち少なくともいずれか一方を求める第３ステップを含むことを特徴とする測定対象血管の力学的機能の評価方法。 A first step of simultaneously measuring vibrations of the blood vessels to be measured due to blood flow, wherein the blood vessels to be measured are blood vessels located in symmetrical positions of the person,
A second step of performing frequency analysis on the vibration data obtained by measurement and extracting a natural frequency serving as an index of a mechanical function of each measurement target blood vessel;
Based on at least one of the correlation between the natural frequency and the stiffness in the measurement target blood vessel and the correlation between the natural frequency and the expected rupture blood pressure in the measurement target blood vessel, the second step A method for evaluating a mechanical function of a blood vessel to be measured, comprising: a third step of obtaining at least one of stiffness and predicted rupture blood pressure corresponding to the natural frequency extracted in step (b).
前記計測して得られた前記振動のデータを周波数解析して、前記各測定対象血管の力学的機能の指標となる固有振動数を抽出する指標抽出手段と、
前記測定対象血管における固有振動数とスティフネスとの相関関係、及び、前記測定対象血管における固有振動数と予想破裂血圧との相関関係のうち、少なくともいずれか一方の相関関係に基づいて、前記指標抽出手段が抽出した固有振動数に対応するスティフネス及び予想破裂血圧のうち少なくともいずれか一方を求める手段とを備えることを特徴とする測定対象血管の力学的機能評価装置。 A vibration detecting means for measuring the vibration of each measurement target blood vessel due to blood flow at the same time, wherein the measurement target blood vessels are blood vessels located at symmetrical positions of the person,
Frequency analysis of the vibration data obtained by the measurement, and index extraction means for extracting a natural frequency serving as an index of a mechanical function of each measurement target blood vessel;
The index extraction based on at least one of the correlation between the natural frequency and the stiffness in the measurement target blood vessel and the correlation between the natural frequency and the expected rupture blood pressure in the measurement target blood vessel An apparatus for evaluating a mechanical function of a blood vessel to be measured, comprising: means for obtaining at least one of a stiffness corresponding to the natural frequency extracted by the means and an expected rupture blood pressure.
人の左右対称的な位置にそれぞれ位置する各測定対象血管の血流による振動のデータであって、同時に計測して得られた前記振動のデータを周波数解析して、前記各測定対象血管の力学的機能の指標となる固有振動数を抽出する指標抽出手段と、
前記測定対象血管における固有振動数とスティフネスとの相関関係、及び、前記測定対象血管における固有振動数と予想破裂血圧との相関関係のうち、少なくともいずれか一方の相関関係に基づいて、前記指標抽出手段が抽出した固有振動数に対応するスティフネス及び予想破裂血圧のうち少なくともいずれか一方を求める手段として機能させることを特徴とする測定対象血管の力学的機能の評価プログラム。 Computer
Data of vibrations due to blood flow of blood vessels to be measured that are respectively positioned at symmetrical positions of a human, and the frequency of the vibration data obtained by simultaneous measurement is analyzed to determine the dynamics of the blood vessels to be measured. Index extracting means for extracting the natural frequency that is an index of the functional function,
The index extraction based on at least one of the correlation between the natural frequency and the stiffness in the measurement target blood vessel and the correlation between the natural frequency and the expected rupture blood pressure in the measurement target blood vessel A program for evaluating the mechanical function of a blood vessel to be measured, which is caused to function as a means for obtaining at least one of stiffness and expected rupture blood pressure corresponding to the natural frequency extracted by the means.
コンピュータを、
前記各測定対象血管の振動のデータに基づいて、リサージュ波形で表示する表示手段として機能させることを特徴とする測定対象血管の力学的機能の評価プログラム。 In claim 6,
Computer
An evaluation program for a mechanical function of a blood vessel to be measured, which is caused to function as display means for displaying a Lissajous waveform based on the vibration data of each blood vessel to be measured.
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