JP2015107174A

JP2015107174A - 生体血管状態測定装置

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Publication number: JP2015107174A
Application number: JP2013250606A
Authority: JP
Inventors: 秀堅本谷; Hidekata Hontani; 益田　博之; Hiroyuki Masuda; 博之益田; 小山　俊彦; Toshihiko Koyama; 俊彦小山
Original assignee: YUNEKUSU KK; Denso Corp; Nagoya Institute of Technology NUC; Unex Corp Japan
Current assignee: YUNEKUSU KK; Denso Corp; Nagoya Institute of Technology NUC; Unex Corp Japan
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2015-06-11
Anticipated expiration: 2033-12-03
Also published as: JP6243719B2

Abstract

【課題】測定を容易なものとする血管形状測定装置を提供する。【解決手段】短軸断面形状の境界上における複数の境界点１２６を無作為に抽出する境界点抽出部１０４と、抽出された複数の境界点１２６に基づいて短軸断面形状における中心座標１３０を推定する中心座標推定部１０６と、複数の境界点１２６の抽出及び抽出された境界点１２６に基づく中心座標１３０の推定とを、繰り返し複数回行い、その複数回の中心座標１３０の推定結果の平均に基づいて、短軸断面形状における中央位置１３４を同定する中央位置同定部１１０とを、備えたものであることから、複数回の推定結果に基づいて短軸断面形状における中央位置１３４を同定することで、誤差の影響を抑えてより正確に斯かる中央位置１３４を同定することができる。【選択図】図６

Description

本発明は、生体の一部の血管に対する超音波の反射信号に基づいてその血管の状態を測定する生体血管状態測定装置に関し、特に、測定を容易なものとするための改良に関する。

生体に超音波センサを接触させてその表皮下に位置する血管に対して超音波を放射させ、その超音波の反射信号に基づいて前記血管の血管径、内腔径等の状態を測定する生体血管状態測定装置が知られている。この生体血管状態測定装置による血管状態の測定は、例えば、前記血管と他の組織との伝播速度差によりそれらの境界から反射される超音波反射信号間の時間差処理、或いはその反射信号から合成される超音波画像上における距離測定等により行われる。

前記生体血管状態測定装置による血管状態の測定精度を向上させるための技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載された血管形状測定装置がその一例である。この技術によれば、生体の一部の血管に対する超音波の反射信号に基づいてその血管の断面形状を算出し、その断面形状における血管壁の断面の中心点に基づいて前記血管の中心軸を算出することで、高精度で血管の形状、その血管内の血流速度や血流量を測定することができる。

特許第４４４１６６４号公報

しかし、前記従来の技術では、必ずしも正確に前記血管の中心点を同定できないおそれがあった。すなわち、単に前記血管の断面形状における血管壁の断面の中心点を算出する処理では誤差が生じ易く、より正確に血管の中央位置を同定する手法の開発が求められていた。測定対象である血管の中央位置が同定できない場合、例えば、その血管の上流、下流それぞれの短軸血管画像の中央の深さを揃えることができず、結果、水平な長軸画像を抽出できないという弊害が生じる。また、血管は末梢側へ向かうに従い分岐を繰り返して細くなってゆくが、斯かる血管の分岐部では測定が困難となる。すなわち、測定対象である血管の中央位置を好適に同定し、その測定を容易なものとする生体血管状態測定装置は、未だ開発されていないのが現状である。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、測定を容易なものとする血管形状測定装置を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、生体の表皮下に位置する血管に対して超音波を放射させ、その超音波の反射信号に基づいて前記血管の状態を測定する生体血管状態測定装置であって、前記反射信号に基づいて前記血管の短軸断面形状を算出する短軸断面形状算出部と、その短軸断面形状算出部により算出された前記短軸断面形状の境界上における複数の境界点を無作為に抽出する境界点抽出部と、その境界点抽出部により抽出された前記複数の境界点に基づいて前記短軸断面形状における中心座標を推定する中心座標推定部と、前記境界点抽出部による前記複数の境界点の抽出と、抽出された前記複数の境界点に基づく前記中心座標推定部による前記中心座標の推定とを、繰り返し複数回行い、その複数回の前記中心座標の推定結果の平均に基づいて、前記短軸断面形状における中央位置を同定する中央位置同定部とを、備えたことを特徴とするものである。

前記第１発明によれば、前記反射信号に基づいて前記血管の短軸断面形状を算出する短軸断面形状算出部と、その短軸断面形状算出部により算出された前記短軸断面形状の境界上における複数の境界点を無作為に抽出する境界点抽出部と、その境界点抽出部により抽出された前記複数の境界点に基づいて前記短軸断面形状における中心座標を推定する中心座標推定部と、前記境界点抽出部による前記複数の境界点の抽出と、抽出された前記複数の境界点に基づく前記中心座標推定部による前記中心座標の推定とを、繰り返し複数回行い、その複数回の前記中心座標の推定結果の平均に基づいて、前記短軸断面形状における中央位置を同定する中央位置同定部とを、備えたものであることから、複数回の推定結果に基づいて前記短軸断面形状における中央位置を同定することで、誤差の影響を抑えてより正確に斯かる中央位置を同定することができる。すなわち、測定を容易なものとする血管形状測定装置を提供することができる。

前記第１発明に従属する本第２発明の要旨とするところは、前記境界点抽出部による前記複数の境界点の抽出と、抽出された前記複数の境界点に基づく前記中心座標推定部による前記中心座標の推定とを、繰り返し複数回行い、その複数回の前記中心座標の推定結果の散布度に基づいて、前記短軸断面形状が前記血管の分岐部に対応するものであるか否かを判定する血管分岐判定部を備えたものである。このようにすれば、血管状態の測定が困難となる分岐部を避けることで、血管形状測定装置による測定をより容易なものとすることができる。

前記第２発明に従属する本第３発明の要旨とするところは、生体の表皮下に位置する血管に対して超音波を放射させるプローブと、前記血管分岐判定部により、前記短軸断面形状が前記血管の分岐部に対応するものであることが判定された場合には、前記分岐部から離隔するように前記プローブを相対移動させるプローブ移動制御部とを、備えたものである。このようにすれば、血管状態の測定が困難となる分岐部を好適且つ実用的な態様で避けることができる。

前記第２発明に従属する本第４発明の要旨とするところは、生体の表皮下に位置する血管に対して超音波を放射させるプローブと、前記血管分岐判定部により、前記短軸断面形状が前記血管の分岐部に対応するものであることが判定された場合には、前記プローブの相対移動を促す報知を行うプローブ移動報知部とを、備えたものである。このようにすれば、血管状態の測定が困難となる分岐部を好適且つ実用的な態様で避けることができる。

前記第１発明乃至第４発明の何れかに従属する本第５発明の要旨とするところは、前記中心座標推定部は、前記境界点抽出部により抽出された前記複数の境界点を包括する近似円を作成し、その近似円の中心座標を前記短軸断面形状における中心座標として推定するものである。このようにすれば、前記短軸断面形状における中心座標を好適且つ実用的な態様で推定できる。

前記第１発明乃至第５発明の何れかに従属する本第６発明の要旨とするところは、前記短軸断面形状算出部により算出された前記短軸断面形状を含む領域を複数に区分し、前記中心座標推定部による前記中心座標の推定が行われる毎に推定された中心座標が前記複数の区分の何れに含まれるか記録する推定中心座標記録部を備え、前記中央位置同定部は、前記中心座標推定部による複数回の前記中心座標の推定が行われた後、前記推定中心座標記録部により最多数の中心座標が記録された区分に含まれる前記中心座標の推定結果の平均値を、前記短軸断面形状における中央位置として同定するものである。このようにすれば、前記短軸断面形状における中央位置を好適且つ実用的な態様で同定できる。

本発明の一実施例である生体血管状態測定装置の全体的な構成を例示する斜視図である。図１の生体血管状態測定装置における超音波プローブの位置決めに関して本実施例で用いられるｘｙｚ軸直交座標軸を説明する図である。図１の生体血管状態測定装置の測定対象である血管の多層膜構成を概略的に示す拡大図である。図１の生体血管状態測定装置による血管状態の測定においてモニタ画面表示装置に表示される血管の超音波画像を例示する図である。図１の生体血管状態測定装置による血管のＦＭＤ評価における、阻血開放後の血管内腔径の変化を例示したタイムチャートである。図１の生体血管状態測定装置に備えられた制御機能の一例の要部を説明する機能ブロック線図である。図１の生体血管状態測定装置により生成された、血管の短軸画像を含む画像の一例を示している。図７に示す画像を２階調化した２階調化画像を例示している。図７に示す画像に係る画像微分について説明する図である。図７に示す画像に関して判定された、その画像に含まれる血管の短軸断面形状における境界線を例示する図である。図１の生体血管状態測定装置による血管の短軸断面形状における境界点の抽出、近似円の作成、及び中心座標の推定について説明する図である。図１の生体血管状態測定装置による血管の短軸断面形状を含む領域におけるグリッドの設定について説明する図である。図１の生体血管状態測定装置による血管の短軸断面形状の中央位置の同定について説明する図である。図１の生体血管状態測定装置による血管の短軸断面形状に基づく分岐部の判定について説明する図である。図１の生体血管状態測定装置におけるモニタ画面表示装置に表示された、分岐部ではない部分に相当する血管に対応する短軸画像及び長軸画像を例示する図である。図１の生体血管状態測定装置におけるモニタ画面表示装置に表示された、分岐部に相当する血管に対応する短軸画像及び長軸画像を例示する図である。図１の生体血管状態測定装置に備えられた電子制御装置による血管状態評価制御の一例の要部を説明するフローチャートである。

本発明の血管形状測定装置は、好適には、生体の上腕表皮下における動脈である上腕動脈の測定を行うものである。或いは、生体の前腕部やトウ骨動脈など表皮面より測定できる動脈や静脈、その他の下肢の血管等の血管パラメータの測定においても同様に適用され、効果を奏するものである。

本発明の血管形状測定装置に備えられたプローブは、好適には、互いに平行な２列の第１短軸用超音波アレイ探触子及び第２短軸用超音波アレイ探触子と、それらの長手方向中央部を連結する長軸用超音波アレイ探触子とを一平面に有して成るＨ型のハイブリッド型の超音波プローブである。或いは、インライン型やその他のプローブを備えた血管形状測定装置にも本発明は同様に適用され、効果を奏するものである。

本発明の血管形状測定装置は、好適には、３つの超音波アレイ探触子を有する超音波プローブを備えたものであるが、２つの超音波アレイ探触子或いは４つ以上の超音波アレイ探触子を有する超音波プローブを備えた生体血管状態測定装置にも本発明は好適に適用されるものである。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、センサ保持器１０に保持されたプローブユニット１２を用いて、生体１４の上腕１６における皮膚１８（厳密には表皮）の上からその皮膚１８直下に位置する動脈等の血管２０の非侵襲的な超音波診断を行う、本発明の一実施例である生体血管状態測定装置２２（以下、単に測定装置２２という）の全体的な構成を例示する斜視図である。

前記プローブユニット１２は、前記血管２０に関連する生体情報すなわち血管パラメータを検出するためのセンサとして機能するものであって、互いに平行な１対の第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａ及び第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂと、それらの長手方向中央部を連結する長軸用超音波アレイ探触子２４ｃとを、１平面上すなわち平坦な探触面２５に有するＨ型の超音波プローブ２４を備えている。また、前記プローブユニット１２は、前記超音波プローブ２４をｘｙｚ方向において位置決めし、且つｘ軸及びｚ軸まわりの回転角度を位置決めする多軸駆動装置（位置決め装置）２６を備えている。前記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａ、第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂ、及び長軸用超音波アレイ探触子２４ｃは、例えば後述する図２に示すように、圧電セラミックスから構成された多数個の超音波振動子（超音波発振子）ａ₁〜ａ_nが直線的に配列されることにより長手状にそれぞれ構成されている。

図２は、前記超音波プローブ２４の位置決めに関して本実施例で用いられるｘｙｚ軸直交座標軸を説明する図である。この図２においては、前記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａの長手方向と平行でその第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａの直下に位置し前記血管２０又はその付近を通る方向をｘ軸としている。また、前記長軸用超音波アレイ探触子２４ｃの長手方向と平行でｘ軸と直交する方向をｙ軸としている。また、前記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａの長手方向と前記長軸用超音波アレイ探触子２４ｃの長手方向との交点を通り且つ前記ｘ軸方向及びｙ軸方向に直交する方向をｚ軸としている。図２に示すようなｘｙｚ軸直交座標軸に関して、前記超音波プローブ２４は、例えば、前記多軸駆動装置２６によりｘ軸方向に並進させられる。また、ｘ軸及びｚ軸まわりに回動させられる。

図３は、前記測定装置２２の測定対象である血管２０の多層膜構成を概略的に示す拡大図である。この図３に示す血管２０は、好適には上腕動脈であり、内膜Ｌ₁、中膜Ｌ₂、及び外膜Ｌ₃の３層構造を備えている。超音波の反射は、一般に音響インピーダンスの異なる部分で発生することから、超音波を用いた前記血管２０の状態測定において、実際は血管内腔の血液と前記内膜Ｌ₁の境界面、及び前記中膜Ｌ₂と前記外膜Ｌ₃との境界面が白く表示され、組織が白黒の班で表示される。

図１に示すように、前記測定装置２２は、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理するＣＰＵを有する所謂マイクロコンピュータから構成された電子制御装置２８と、モニタ画面表示装置（画像表示装置）３０と、超音波駆動制御回路３２と、３軸駆動モータ制御回路３４とを、備えている。前記測定装置２２による血管状態の測定においては、前記電子制御装置２８によって前記超音波駆動制御回路３２から駆動信号が供給されると、前記プローブユニット１２における前記超音波プローブ２４の前記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａ、前記第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂ、及び前記長軸用超音波アレイ探触子２４ｃからよく知られたビームフォーミング駆動によりビーム状の超音波が順次放射される。そして、前記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａ、前記第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂ、及び前記長軸用超音波アレイ探触子２４ｃにより超音波の反射信号が検知され、前記電子制御装置２８においてその検知された超音波反射信号の処理が行われることにより、前記皮膚１８下の超音波画像が発生させられ前記モニタ画面表示装置３０に表示される。

図１に示すように、前記測定装置２２は、超音波駆動制御部８０、検波処理部８２、超音波信号処理部８４、３軸駆動モータ制御部８６、カフ圧制御部８８、血管状態評価部９０、及び表示制御部９２を備えている。これらの制御機能は、好適には、前記電子制御装置２８に機能的に備えられたものであるが、それらの制御機能のうち一部乃至全部が前記電子制御装置２８とは別体の制御部として構成され、相互に情報の通信を行うことにより以下に詳述する制御を行うものであってもよい。

図４は、前記測定装置２２による血管状態の測定において、前記血管２０の超音波画像が生成される際に所定の計測位置に位置決めされた前記超音波プローブ２４と前記血管２０との位置関係を示すと共に、斯かる位置関係において前記モニタ画面表示装置３０に表示される血管の超音波画像を例示する図である。前記モニタ画面表示装置３０は、例えば、図４（ａ）に示すように、前記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａにより検知される超音波反射信号に対応する超音波画像（第１短軸画像）を表示する第１短軸画像表示領域Ｇ１と、前記第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂにより検知される超音波反射信号に対応する超音波画像（第２短軸画像）を表示する第２短軸画像表示領域Ｇ２と、前記長軸用超音波アレイ探触子２４ｃにより検知される超音波反射信号に対応する超音波画像（長軸画像、血管縦断面画像）を表示する長軸画像表示領域Ｇ３とを、備えている。好適には、前記第１短軸画像表示領域Ｇ１、前記第２短軸画像表示領域Ｇ２、前記長軸画像表示領域Ｇ３は、前記皮膚１８からの深さ寸法を示す共通の縦軸を備えたものである。なお、図４（ａ）内の「ImA，ImB」は、それぞれ前記血管２０の横断面を示している。

前記測定装置２２は、好適には、前記超音波プローブ２４から前記血管２０に対して出力される超音波の反射信号に基づいて、その血管２０の径、内膜厚、プラーク、血流速度等を測定するＦＭＤ（Flow-Mediated Dilation：血流依存性血管拡張反応）の評価を行う。斯かるＦＭＤの評価に際して、前記モニタ画面表示装置３０は、例えば、前記血管２０における内膜の径の変化率すなわち内腔径の拡張率Ｒを時系列的に表示する。前記ＦＭＤの評価及び前記血管２０の超音波画像の生成等に際して、前記超音波プローブ２４は、測定対象である前記血管２０に対して所定の計測位置Ｐとなるように、前記電子制御装置２８に備えられた前記３軸駆動モータ制御部８６によって前記３軸駆動モータ制御回路３４から駆動信号を供給された前記多軸駆動装置２６の駆動により位置決めされる。前記所定の計測位置Ｐとは、好適には、前記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａ及び前記第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂが前記血管２０に対して直交し、且つ前記長軸用超音波アレイ探触子２４ｃが前記血管２０に対して平行となる位置である。図４を用いて説明すれば、前記所定の計測位置Ｐとは、その図４において「ａ＝ｂ，ｃ＝ｄ，ｅ＝ｆ」となる位置である。すなわち、前記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａから前記血管２０の中心までの距離と前記第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂから前記血管２０の中心までの距離とが互いに等しく、且つ前記第１短軸画像表示領域Ｇ１及び前記第２短軸画像表示領域Ｇ２の何れにおいてもそれらの幅方向中央部に前記血管２０の画像が位置させられた計測位置である。

前記測定装置２２による血管状態の測定において、前記センサ保持器１０は、前記生体１４における上腕１６の皮膚１８の上からその皮膚１８直下に位置する前記血管２０を変形させない程度に軽く接触させる状態で前記プローブユニット１２を所望の姿勢で保持する。好適には、前記超音波プローブ２４の３次元空間内の位置が前記血管２０に対して前記所定の計測位置Ｐとなるように、前記プローブユニット１２を所望の姿勢で保持する。好適には、前記プローブユニット１２における前記超音波プローブ２４の端面と前記皮膚１８との間には、超音波の減衰、境界面における反射や散乱を抑制して超音波画像を明瞭とするためのよく知られたゼリー、オリーブ油、グリセリン等のカップリング剤や、水を樹脂製袋内に閉じ込めた水袋等が介在させられる。

図１に示すように、前記センサ保持器１０は、例えば、磁気的吸着力により机や台座等に固定されるマグネット台３６と、前記プローブユニット１２が固定されるユニット固定具３８と、前記マグネット台３６及び前記ユニット固定具３８に一端が固定され且つ球状に形成された先端部４２を有する連結部材４４、４５と、それら連結部材４４、４５を介して前記マグネット台３６と前記ユニット固定具３８とを相対移動可能に連結し支持する自在アーム４０とを、備えている。前記自在アーム４０は、相互に回動可能に連結された２つのリンク４６、４７と、それらリンク４６、４７の一端にて前記各先端部４２に対して回曲可能に嵌め入れられた嵌合穴４８をそれぞれ有する回曲関節部５０、５１と、各リンク４６、４７の他端にてその他端を相互に相対回動可能に連結し且つその連結箇所を貫設するねじ穴に螺合されたおねじ付き固定ノブ５２が締め付けられることで得られる締着力により相対回動不能にされる回動関節部５４とを、備えている。

前記多軸駆動装置２６は、例えば、ｘ軸回動アクチュエータにより前記超音波プローブ２４のｘ軸まわりの回動位置を位置決めするために前記ユニット固定具３８に固定されるｘ軸回動（ヨーイング）機構と、ｘ軸回動アクチュエータにより前記超音波プローブ２４のｘ軸方向の並進位置を位置決めするためのｘ軸並進機構と、ｚ軸アクチュエータにより前記超音波プローブ２４のｚ軸まわりの回動位置を位置決めするためのｚ軸回動機構とを、備えて構成されている。斯かる構成により、前記多軸駆動装置２６は、前記電子制御装置２８からの指令に従って前記超音波プローブ２４の位置決め状態を制御する。

前記超音波駆動制御回路３２は、前記電子制御装置２８に備えられた超音波駆動制御部８０からの指令に従って前記超音波プローブ２４から前記血管２０への超音波の放射を制御する。例えば、前記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａにおいて１列に配列された多数個の超音波振動子ａ₁乃至ａ_nのうち、その端の超音波振動子ａ₁から一定数の超音波振動子群例えば１５個のａ₁乃至ａ₁₅毎に所定の位相差を付与しつつ１０ＭＨｚ程度の周波数で同時駆動するビームフォーミング駆動することにより超音波振動子の配列方向において収束性の超音波ビームを前記血管２０に向かって順次放射させる。そして、超音波振動子を１個ずつずらしながらその超音波ビームをスキャン（走査）させたときの放射毎の反射波を受信し、前記電子制御装置２８へ入力させる。前記電子制御装置２８へ入力された反射波信号は、前記検波処理部８２により検波され、前記超音波信号処理部８４により以下に詳述する画像合成可能な情報として処理される。前記超音波信号処理部８４は、例えば、前記血管２０と他の組織との伝播速度差によりそれらの境界から反射される超音波反射信号間の時間差処理や、その反射信号に基づく超音波画像の合成処理等を行う。

前記電子制御装置２８は、前記超音波プローブ２４により受信される前記超音波の反射波に基づいて画像を合成し、前記皮膚１８下における前記血管２０の短軸画像すなわち横断面画像、及び長軸画像すなわち縦断面画像を生成させて、前記モニタ画面表示装置（画像表示装置）３０にそれぞれ表示させる。また、上記のようにして生成される前記血管２０の短軸画像及び長軸画像等から、その血管２０の径或いは内皮７０の直径である内皮径（内腔径）ｄ₁等を算出する。また、前記血管２０の内皮機能を評価するために、虚血反応性充血後のＦＭＤ（血流依存性血管拡張反応）を表す血管内腔径の拡張率（変化率）Ｒ（％）［＝１００×（ｄ₁−ｄ_a）／ｄ_a］を算出する。この式における「ｄ_a」は、安静時の血管内腔径（ベース径、安静径）を示している。

前記測定装置２２による血管状態の測定では、前記生体１４における測定部位例えば上腕１６がカフ６２等の加圧装置により圧迫されて血流が阻止され、前記生体１４の一部（阻血部よりも末梢側の部分）が虚血状態とされた後、その血流が急激に解放されて測定部位の血管２０の血流が急速に増加させられることで、血管壁へのずり応力増加に伴う内皮からの一酸化窒素（ＮＯ）の産生が起こり、その一酸化窒素に依存する平滑筋の弛緩状況を調べることで内皮機能の判定が行われる。

図５は、前記測定装置２２による前記血管２０のＦＭＤ評価における、阻血（駆血）開放後の血管内腔径ｄ₁の変化を例示したタイムチャートである。この図５においては、時点ｔ１が阻血開放時を表しており、時点ｔ２から血管内腔径ｄ₁が拡張し始め、時点ｔ３で血管内腔径ｄ₁がその最大値ｄ_MAXに達していることが示されている。従って、前記電子制御装置２８が算出する血管内腔径の拡張率Ｒは、時点ｔ３で最大になる。

前記測定装置２２による前記血管２０のＦＭＤ評価のための前記阻血は、図１に示すように、前記電子制御装置２８に備えられたカフ圧制御部８８により空気ポンプ５８及び圧力制御弁６０等が制御されることにより実行される。例えば、前記電子制御装置２８からの指令に従って、前記空気ポンプ５８からの元圧が圧力制御弁６０で制御され、前記上腕１６に巻回されたカフ６２に供給される。具体的には、前記カフ６２の圧力（カフ圧）が、前記生体１４の最高血圧を超える所定の阻血カフ圧にまで昇圧させられることで、ＦＭＤ評価のための前記阻血が行われる。このとき、前記カフ圧制御部８８は、前記カフ６２の圧力（カフ圧）を検出する圧力センサ６４からの信号に応じてそのカフ圧を検出する。そして、図５においては、例えば、前記カフ圧制御部８８は、阻血開放前の所定時間すなわち時点ｔ１前の所定時間にわたって前記カフ圧を前記阻血カフ圧で維持し、阻血開放時（時点ｔ１）において前記カフ圧を直ちに大気圧にまで減圧する。これにより、測定部位Ｐにおける前記血管２０が急速に充血させられ、前記測定装置２２により対象となる血管２０の虚血状態からの充血後の血管径ｄ_maxが測定される。

図６は、前記血管状態評価部９０に備えられた制御機能の一例の要部を説明する機能ブロック線図である。前記血管状態評価部９０は、前記超音波駆動制御回路３２（超音波駆動制御部８０）により前記超音波プローブ２４から前記生体１４の表皮下に位置する前記血管２０に対して放射された超音波に対して、前記超音波プローブ２４により受信されて前記検波処理部８２による検波及び前記超音波信号処理部８４による信号処理が行われた前記超音波の反射信号に基づいて、前記血管２０の状態を評価する。斯かる制御を行うために、前記血管状態評価部９０は、短軸断面形状算出部１００、長軸断面形状算出部１０２、境界点抽出部１０４、中心座標推定部１０６、推定中心座標記録部１０８、中央位置同定部１１０、血管分岐判定部１１２、プローブ移動制御部１１４、及びプローブ移動報知部１１６を備えている。以下、各制御部の処理について詳述する。

前記短軸断面形状算出部１００は、前記超音波プローブ２４により受信された前記反射信号に基づいて前記血管２０の短軸断面形状を算出する。すなわち、前記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａから放射された超音波に対応してその第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａにより受信され、前記超音波信号処理部８６により信号処理された反射信号に基づいて、その反射信号に対応する前記血管２０の第１短軸断面形状を算出する。前記表示制御部９２は、前記短軸断面形状算出部１００により算出された第１短軸断面形状に対応する第１短軸画像を、前記モニタ画面表示装置３０における前記第１短軸画像表示領域Ｇ１に表示させる。また、前記第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂから放射された超音波に対応してその第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂにより受信され、前記超音波信号処理部８６により信号処理された反射信号に基づいて、その反射信号に対応する前記血管２０の第２短軸断面形状を算出する。前記表示制御部９２は、前記短軸断面形状算出部１００により算出された第２短軸断面形状に対応する第２短軸画像を、前記モニタ画面表示装置３０における前記第２短軸画像表示領域Ｇ２に表示させる。

前記長軸断面形状算出部１０２は、前記超音波プローブ２４により受信された前記反射信号に基づいて前記血管２０の長軸断面形状を算出する。すなわち、前記長軸用超音波アレイ探触子２４ｃから放射された超音波に対応してその長軸用超音波アレイ探触子２４ｃにより受信され、前記超音波信号処理部８６により信号処理された反射信号に基づいて、その反射信号に対応する前記血管２０の長軸断面形状を算出する。前記表示制御部９２は、前記長軸断面形状算出部１０２により算出された長軸断面形状に対応する長軸画像を、前記モニタ画面表示装置３０における前記長軸画像表示領域Ｇ３に表示させる。

前記境界点抽出部１０４は、前記短軸断面形状算出部１００により算出された前記血管２０の短軸断面形状における境界の判定（抽出）を行う。前記血管２０の短軸断面形状における境界とは、好適には、前記血管２０における血管内腔と壁との境界であるが、厳密に斯かる部分に相当するものでなくともよく、少なくとも前記血管２０の短軸断面形状とそれ以外の部分とを区別し得る境界線（境界縁）に相当する。前記短軸断面形状算出部１００は、好適には、前記血管２０の短軸断面形状に関して、よく知られた画像強調や画像微分等の画像処理を用いてその短軸断面形状における境界の判定を行う。例えば、前記血管２０の短軸断面形状を２階調化（明度に応じて閾値より明るいピクセルは白に、閾値より暗いピクセルは黒に変換する処理）等、画像におけるノイズを除去する画像強調処理を行う。そして、前記血管２０の短軸断面形状に相当するものと推定される部分の中心位置より３６０°方向の輝度の微分値を算出し、変化の大きい位置（微分値が規定値以上である位置）を検出する。前記境界点抽出部１０４は、以上のようにして前記血管２０の短軸断面形状に相当する部分を判定する。

図７〜図１０を用いて前記境界点抽出部１０４による前記血管２０の短軸断面形状における境界の判定の一例を説明する。図７は、前記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａから放射された超音波に対応してその第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａにより受信され、前記超音波信号処理部８６により信号処理された反射信号に基づいて生成された画像１２０の一例を示している。この図７に示す画像１２０を２階調化すると、図８に示すようにコントラストがはっきりした２階調化画像１２２が得られる。この図８に示す２階調化画像１２２において、所定の面積を有する略円形の部分が前記血管２０の短軸断面形状に相当するものと推定される。斯かる部分に関して、図９に示すように、その中心位置より３６０°方向の輝度の微分値が算出され、変化の大きい位置（微分値が規定値以上である位置）が検出される。変化の大きい位置は輝度が大きく現れる位置であり、血管組織（壁）の位置に相当する。以上のようにして、例えば図１０に白い破線で示すように、前記反射信号に基づいて生成された画像１２０における一部分が、前記血管２０の短軸断面形状の境界線１２４として判定される。

前記境界点抽出部１０４は、好適には、前記短軸断面形状算出部１００により算出された前記血管２０の短軸断面形状の境界上における複数の境界点を無作為に抽出する。例えば、図１１に示すように、前記血管２０の短軸断面形状の境界線１２４上における複数（例えば、３つ）の点である境界点１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ（以下、特に区別しない場合には単に境界点１２６という）を無作為（アトランダム）に抽出する。

前記中心座標推定部１０６は、前記境界点抽出部１０４により抽出された前記血管２０の短軸断面形状の境界に基づいてその短軸断面形状における中心座標を推定する。好適には、前記境界点抽出部１０４により抽出された複数の境界点１２６に基づいて前記短軸断面形状における中心座標を推定する。好適には、図１１に示すように、前記境界点抽出部１０４により抽出された前記複数の境界点１２６を包括する近似円１２８（図１１では一点鎖線で示している）を作成し、その近似円１２８の中心座標を前記短軸断面形状における中心座標１３０として推定する。ここで、前記複数の境界点１２６を包括する近似円１２８とは、前記複数の境界点１２６がその近似円１２８上の点となる図形に相当し、好適には真円であるが、楕円や非円形状であってもよい。前記近似円１２８の中心座標とは、その近似円１２８が真円である場合にはその中心であるが、前記近似円１２８が非円形状等である場合にはその重心に相当する。

前記推定中心座標記録部１０８は、前記中心座標推定部１０６により推定された前記短軸断面形状における中心座標１３０を記録する。好適には、前記短軸断面形状算出部１００により算出された前記短軸断面形状を含む領域を複数に区分し、前記中心座標推定部１０６による前記中心座標１３０の推定が行われる毎に推定された中心座標１３０が前記複数の区分の何れに含まれるか記録する。図１２は、前記短軸断面形状算出部１００により算出された前記短軸断面形状を含む領域を複数に区分するグリッド（grid；マス目、方眼、碁盤目）１３２の一例を示す図である。この図１２に示すように、前記推定中心座標記録部１０８は、例えば、前記超音波信号処理部８６により信号処理された反射信号に基づく画像中において、前記短軸断面形状算出部１００により算出された前記短軸断面形状を含む領域を複数に区分するグリッド１３２を設定（形成）し、前記中心座標推定部１０６による前記中心座標１３０の推定が行われる毎に、推定された中心座標１３０を前記グリッド１３２が設定された領域上に記録してゆく。少なくとも、推定された中心座標１３０が、前記グリッド１３２における各区分（マス目）の何れに含まれるかを記憶する。

前記中央位置同定部１１０は、前記境界点抽出部１０４による前記複数の境界点１２６の抽出と、抽出された前記複数の境界点１２６に基づく前記中心座標推定部１０６による前記中心座標１３０の推定とを、繰り返し複数回行い、その複数回の前記中心座標１３０の推定結果の平均に基づいて、前記短軸断面形状における中央位置を同定する。前記短軸断面形状における中央位置とは、その短軸断面形状に対応する前記血管２０の短軸断面における中心に相当する。換言すれば、前記血管２０の軸心に相当する。

前記中央位置同定部１１０は、好適には、前記中心座標推定部１０４による複数回の前記中心座標１３０の推定が行われた後、前記推定中心座標記録部１０４により最多数の中心座標１３０が記録された区分に含まれる前記中心座標１３０の推定結果の平均値を、前記短軸断面形状における中央位置として同定する。例えば、図１３に示すように、前記中心座標推定部１０４によるＮ回（例えば１００回）の前記中心座標１３０（図１３では白い丸で表している）の推定が行われた後、前記推定中心座標記録部１０４により最多数の中心座標１３０が記録された前記グリッド１３２（グリッド１３２におけるマス目）に含まれる複数の中心座標１３０の平均値を、前記短軸断面形状における中央位置１３４（図１３では黒い丸で表している）として同定する。前記複数の中心座標１３０の平均値とは、それら複数の中心座標１３０の分布の平均に相当する座標である。

前記中央位置同定部１１０は、好適には、前記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａにより検知される前記反射信号に対応する第１短軸断面形状、及び前記第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂにより検知される前記反射信号に対応する第２短軸断面形状それぞれに関して、前記の処理により各短軸断面形状における中央位置１３４を同定する。前記表示制御部９２は、好適には、前記中央位置同定部１１０により同定された前記第１短軸断面形状及び第２短軸断面形状それぞれにおける中央位置１３４に基づいて、前記第１短軸画像表示領域Ｇ１及び第２短軸画像表示領域Ｇ２それぞれにおける前記第１短軸断面画像及び第２短軸断面画像の高さを略同じものとする表示制御を行う。好適には、前記第１短軸画像表示領域Ｇ１及び第２短軸画像表示領域Ｇ２それぞれにおいて、前記第１短軸断面画像及び第２短軸断面画像それぞれの中央位置１３４が各表示領域の中央となるように表示制御を行う。例えば、前述した図４に示すように、前記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａから前記血管２０の中心までの距離と前記第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂから前記血管２０の中心までの距離とが互いに等しく、且つ前記第１短軸画像表示領域Ｇ１及び前記第２短軸画像表示領域Ｇ２の何れにおいてもそれらの幅方向中央部に前記血管２０の画像が位置させられる。すなわち、前記血管２０の上流側、下流側それぞれの短軸画像の中央の深さを揃えることで、前記長軸画像表示領域Ｇ３に水平な長軸画像を表示させる。斯かる制御により、前記長軸用超音波アレイ探触子２４ｃにより検知される前記反射信号に対応する長軸画像は、前記長軸画像表示領域Ｇ３における縦方向（図４に示す縦軸方向）における中央部において真っ直ぐに表示され、その長軸画像の状態評価乃至観察がし易くなる。

前記血管分岐判定部１１２は、前記境界点抽出部１０４による前記複数の境界点１２６の抽出と、抽出された前記複数の境界点１２６に基づく前記中心座標推定部１０６による前記中心座標１３０の推定とを、繰り返し複数回行い、その複数回の前記中心座標１３０の推定結果の散布度に基づいて、前記短軸断面形状が前記血管２０の分岐部に対応するものであるか否かを判定する。例えば、前記中心座標推定部１０４によるＮ回（例えば１００回）の前記中心座標１３０の推定が行われた後、そのＮ回の前記中心座標１３０の推定結果の散布度が予め定められた閾値以上であった場合には、前記短軸断面形状が前記血管２０の分岐部に対応するものであると判定する。複数回の中心座標１３０の推定結果の散布度とは、それら複数回の中心座標１３０の推定結果のばらつき度合いに相当するものであり、好適には分散であるが、標準偏差や平均偏差等であってもよい。図１４は、複数回の中心座標１３０（図１４では黒い丸で表している）の推定結果の散布度が比較的大きい場合を例示している。この図１４に示す境界線１２４′は、前記血管２０の分岐部に対応する短軸断面形状に対応するものであり、斯かる分岐部に対応する短軸断面形状に関して前述の中央位置の同定処理を行った場合、前記中心座標推定部１０６により推定される中心座標１３０が一箇所に定まらず、分岐した各血管それぞれにおける中央位置に分散するため、複数回の中心座標１３０の推定結果の散布度は比較的大きくなるのである。

図１５及び図１６は、前記測定装置２２による前記血管２０の超音波測定において前記表示制御部９２により前記モニタ画面表示装置３０に表示された短軸画像及び長軸画像を例示する図であり、図１５が分岐部ではない部分に相当する血管２０に対応する超音波反射画像を、図１６が分岐部に相当する血管２０に対応する超音波反射画像をぞれぞれ示している。図１５及び図１６においては、前記第１短軸画像表示領域Ｇ１における第１短軸画像１３６、１３６′及び前記第２短軸画像表示領域Ｇ２における第２短軸画像１３８、１３８′をそれぞれ破線で示している。図１５の長軸表示領域Ｇ３に示すように、分岐部ではない部分に相当する前記血管２０に対応する超音波反射画像では、前記長軸表示領域Ｇ３において長軸画像が比較的鮮明に描出される。一方、図１６の長軸表示領域Ｇ３に示すように、分岐部に相当する前記血管２０に対応する超音波反射画像では、前記長軸表示領域Ｇ３において長軸画像が鮮明に描出できず、血管状態の評価（観察）が困難となる。

前記プローブ移動制御部１１４は、前記血管分岐判定部１１２により前記短軸断面形状が前記血管２０の分岐部に対応するものであることが判定された場合には、前記分岐部から離隔するように前記超音波プローブ２４を相対移動させる。すなわち、前記３軸駆動モータ制御部８６を介して前記３軸駆動モータ制御回路３４を制御することで、前記超音波プローブ２４を前記分岐部から離隔するように自動的に移動させる。好適には、前記血管分岐判定部１１２により前記第１短軸断面形状及び第２短軸断面形状の一方は前記血管２０の分岐部に対応するものであることが判定されたが、他方は分岐部に対応するものであることが判定されなかった場合には、前記超音波プローブ２４を、前記血管分岐判定部１１２により前記血管２０の分岐部に対応するものであることが判定されなかった方の短軸断面形状に接近する方向へ相対移動させる。

前記プローブ移動報知部１１６は、前記血管分岐判定部１１２により前記短軸断面形状が前記血管２０の分岐部に対応するものであることが判定された場合には、前記超音波プローブ２４の相対移動を促す報知を行う。好適には、前記表示制御部９２を介して前記モニタ画面表示装置３０に、前記分岐部から離隔するように前記超音波プローブ２４を相対移動させることを促す警告乃至メッセージ等を表示させる。好適には、前記血管分岐判定部１１２により前記第１短軸断面形状及び第２短軸断面形状の一方は前記血管２０の分岐部に対応するものであることが判定されたが、他方は分岐部に対応するものであることが判定されなかった場合には、前記超音波プローブ２４を、前記血管分岐判定部１１２により前記血管２０の分岐部に対応するものであることが判定されなかった方の短軸断面形状に接近する方向へ相対移動させることを促す警告乃至メッセージ等を前記モニタ画面表示装置３０に表示させる。或いは、音声や警報音等により斯かる報知を行うものであってもよい。

図１７は、前記電子制御装置２８による血管状態評価制御の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。

先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記超音波プローブ２４により受信された前記反射信号に基づいて前記血管２０の短軸断面形状が算出される。次に、Ｓ２において、Ｓ１にて算出された前記短軸断面形状を含む領域を複数に区分するグリッド１３２が形成される。次に、Ｓ３において、Ｓ１にて算出された前記短軸断面形状を含む画像に対して画像強調や画像微分等の画像処理が行われ、その短軸断面形状における境界線１２４が検出される。次に、Ｓ４において、Ｓ３にて検出された境界線１２４上における３つの境界点１２６がアトランダムに抽出される。

次に、Ｓ５において、Ｓ４にて抽出された前記３つの境界点１２６を包括する近似円１２８が作成される。次に、Ｓ６において、Ｓ５にて作成された近似円１２８の中心座標が算出され、その座標がＳ１にて算出された前記短軸断面形状の中心座標１３０として推定されて前記グリッド１３２上に記録される。次に、Ｓ７において、前記グリッド１３２上にＮ回分の推定結果である中心座標１３０が記録されたか否か、すなわちＳ４〜Ｓ６の処理がＮ回繰り返されたか否かが判断される。このＳ７の判断が否定される場合には、Ｓ４以下の処理が再び実行されるが、Ｓ７の判断が肯定される場合には、Ｓ８以下の処理が実行される。

Ｓ８においては、Ｓ４〜Ｓ６の処理に係るＮ回分の前記中心座標１３０の推定結果の散布度が、予め定められた閾値よりも大きいか否かが判断される。このＳ８の判断が肯定される場合には、Ｓ１１以下の処理が実行されるが、Ｓ８の判断が否定される場合には、Ｓ９において、Ｓ２にて形成されたグリッド１３２における各マス目のうち最多数の前記中心座標１３０が記録されたマス目が選択される。次に、Ｓ１０において、Ｓ９にて選択されたマス目に含まれる、前記中心座標１３０の推定結果の平均値が、Ｓ１にて算出された前記短軸断面形状における中央位置１３４として同定された後、本ルーチンが終了させられる。Ｓ１１においては、Ｓ１にて算出された前記短軸断面形状が、前記血管２０の分岐部に対応するものであることが判定される。次に、Ｓ１２において、前記分岐部から離隔するように前記超音波プローブ２４を相対移動させる移動制御或いは斯かる移動を促す報知制御が実行された後、本ルーチンが終了させられる。

以上の制御において、Ｓ１が前記短軸断面形状算出部１００の動作に、Ｓ３及びＳ４が前記境界点抽出部１０４の動作に、Ｓ５及びＳ６が前記中心座標推定部１０６の動作に、Ｓ２及びＳ６が前記推定中心座標記録部１０８の動作に、Ｓ９及びＳ１０が前記中央位置同定部１１０の動作に、Ｓ８及びＳ１１が前記血管分岐判定部１１２の動作に、Ｓ１２が前記プローブ移動制御部１１４及び前記プローブ移動報知部１１６の動作に、それぞれ対応する。

このように、本実施例によれば、前記反射信号に基づいて前記血管２０の短軸断面形状を算出する短軸断面形状算出部１００（Ｓ１）と、その短軸断面形状算出部１００により算出された前記短軸断面形状の境界上における複数の境界点１２６を無作為に抽出する境界点抽出部１０４（Ｓ３及びＳ４）と、その境界点抽出部１０４により抽出された前記複数の境界点１２６に基づいて前記短軸断面形状における中心座標１３０を推定する中心座標推定部１０６（Ｓ５及びＳ６）と、前記境界点抽出部１０４による前記複数の境界点１２６の抽出と、抽出された前記複数の境界点１２６に基づく前記中心座標推定部１０６による前記中心座標１３０の推定とを、繰り返し複数回行い、その複数回の前記中心座標１３０の推定結果の平均に基づいて、前記短軸断面形状における中央位置１３４を同定する中央位置同定部１１０（Ｓ９及びＳ１０）とを、備えたものであることから、複数回の推定結果に基づいて前記短軸断面形状における中央位置１３４を同定することで、誤差の影響を抑えてより正確に斯かる中央位置１３４を同定することができる。すなわち、測定を容易なものとする測定装置１０を提供することができる。

前記境界点抽出部１０４による前記複数の境界点１２６の抽出と、抽出された前記複数の境界点１２６に基づく前記中心座標推定部１０６による前記中心座標１３０の推定とを、繰り返し複数回行い、その複数回の前記中心座標１３０の推定結果の散布度に基づいて、前記短軸断面形状が前記血管２０の分岐部に対応するものであるか否かを判定する血管分岐判定部１１２（Ｓ８及びＳ１１）を備えたものであるため、血管状態の測定が困難となる分岐部を避けることで、前記測定装置２２による測定をより容易なものとすることができる。

前記生体１４の表皮下に位置する血管２０に対して超音波を放射させる超音波プローブ２４と、前記血管分岐判定部１１２により、前記短軸断面形状が前記血管２０の分岐部に対応するものであることが判定された場合には、前記分岐部から離隔するように前記超音波プローブ２４を相対移動させるプローブ移動制御部１１４（Ｓ１２）とを、備えたものであるため、血管状態の測定が困難となる分岐部を好適且つ実用的な態様で避けることができる。

前記生体１４の表皮下に位置する血管２０に対して超音波を放射させる超音波プローブ２４と、前記血管分岐判定部１１２により、前記短軸断面形状が前記血管２０の分岐部に対応するものであることが判定された場合には、前記超音波プローブ２４の相対移動を促す報知を行うプローブ移動報知部１１６（Ｓ１２）とを、備えたものであるため、血管状態の測定が困難となる分岐部を好適且つ実用的な態様で避けることができる。

前記中心座標推定部１０６は、前記境界点抽出部１０４により抽出された前記複数の境界点１２６を包括する近似円１２８を作成し、その近似円１２８の中心座標を前記短軸断面形状における中心座標１３０として推定するものであるため、前記短軸断面形状における中心座標１３０を好適且つ実用的な態様で推定できる。

前記短軸断面形状算出部１００により算出された前記短軸断面形状を含む領域を複数に区分し、前記中心座標推定部１０６による前記中心座標１３０の推定が行われる毎に推定された中心座標１３０が前記複数の区分の何れに含まれるか記録する推定中心座標記録部１０８（Ｓ６）を備え、前記中央位置同定部１１０は、前記中心座標推定部１０６による複数回の前記中心座標１３０の推定が行われた後、前記推定中心座標記録部１０８により最多数の中心座標１３０が記録された区分に含まれる前記中心座標１３０の推定結果の平均値を、前記短軸断面形状における中央位置１３４として同定するものであるため、前記短軸断面形状における中央位置１３４を好適且つ実用的な態様で同定できる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

１０：センサ保持器、１２：プローブユニット、１４：生体、１６：上腕、１８：皮膚、２０：血管、２２：生体血管状態測定装置、２４：超音波プローブ、２４ａ：第１短軸用超音波アレイ探触子、２４ｂ：第２短軸用超音波アレイ探触子、２４ｃ：長軸用超音波アレイ探触子、２５：探触面、２６：多軸駆動装置、２８：電子制御装置、３０：モニタ画面表示装置、３２：超音波駆動制御回路、３４：３軸駆動モータ制御回路、３６：マグネット台、３８：ユニット固定具、４０：自在アーム、４２：先端部、４４、４５：連結部材、４６、４７：リンク、４８：嵌合穴、５０、５１：回曲関節部、５２：固定ノブ、５４：回動関節部、５８：空気ポンプ、６０：圧力制御弁、６２：カフ、６４：圧力センサ、７０：内皮、８０：超音波駆動制御部、８２：検波処理部、８４：超音波信号処理部、８６：３軸駆動モータ制御部、８８：カフ圧制御部、９０：血管状態評価部、９２：表示制御部、１００：短軸断面形状算出部、１０２：長軸断面形状算出部、１０４：境界点抽出部、１０６：中心座標推定部、１０８：推定中心座標記録部、１１０：中央位置同定部、１１２：血管分岐判定部、１１４：プローブ移動制御部、１１６：プローブ移動報知部、１２０：画像、１２２：２階調化画像、１２４、１２４′：境界線、１２６：境界点、１２８：近似円、１３０：中心座標、１３２：グリッド、１３４：中央位置、１３６、１３６′：第１短軸画像、１３８、１３８′：第２短軸画像、Ｇ１：第１短軸画像表示領域、Ｇ２：第２短軸画像表示領域、Ｇ３：長軸画像表示領域、Ｌ₁：内膜、Ｌ₂：中膜、Ｌ₃：外膜

Claims

生体の表皮下に位置する血管に対して超音波を放射させ、該超音波の反射信号に基づいて前記血管の状態を測定する生体血管状態測定装置であって、
前記反射信号に基づいて前記血管の短軸断面形状を算出する短軸断面形状算出部と、
該短軸断面形状算出部により算出された前記短軸断面形状の境界上における複数の境界点を無作為に抽出する境界点抽出部と、
該境界点抽出部により抽出された前記複数の境界点に基づいて前記短軸断面形状における中心座標を推定する中心座標推定部と、
前記境界点抽出部による前記複数の境界点の抽出と、抽出された前記複数の境界点に基づく前記中心座標推定部による前記中心座標の推定とを、繰り返し複数回行い、該複数回の前記中心座標の推定結果の平均に基づいて、前記短軸断面形状における中央位置を同定する中央位置同定部と
を、備えたことを特徴とする生体血管状態測定装置。
前記境界点抽出部による前記複数の境界点の抽出と、抽出された前記複数の境界点に基づく前記中心座標推定部による前記中心座標の推定とを、繰り返し複数回行い、該複数回の前記中心座標の推定結果の散布度に基づいて、前記短軸断面形状が前記血管の分岐部に対応するものであるか否かを判定する血管分岐判定部を備えたものである
請求項１に記載の生体血管状態測定装置。
生体の表皮下に位置する血管に対して超音波を放射させるプローブと、
前記血管分岐判定部により、前記短軸断面形状が前記血管の分岐部に対応するものであることが判定された場合には、前記分岐部から離隔するように前記プローブを相対移動させるプローブ移動制御部と
を、備えたものである
請求項２に記載の生体血管状態測定装置。
生体の表皮下に位置する血管に対して超音波を放射させるプローブと、
前記血管分岐判定部により、前記短軸断面形状が前記血管の分岐部に対応するものであることが判定された場合には、前記プローブの相対移動を促す報知を行うプローブ移動報知部と
を、備えたものである
請求項２に記載の生体血管状態測定装置。
前記中心座標推定部は、前記境界点抽出部により抽出された前記複数の境界点を包括する近似円を作成し、該近似円の中心座標を前記短軸断面形状における中心座標として推定するものである
請求項１から４の何れか１項に記載の生体血管状態測定装置。
前記短軸断面形状算出部により算出された前記短軸断面形状を含む領域を複数に区分し、前記中心座標推定部による前記中心座標の推定が行われる毎に推定された中心座標が前記複数の区分の何れに含まれるか記録する推定中心座標記録部を備え、
前記中央位置同定部は、前記中心座標推定部による複数回の前記中心座標の推定が行われた後、前記推定中心座標記録部により最多数の中心座標が記録された区分に含まれる前記中心座標の推定結果の平均値を、前記短軸断面形状における中央位置として同定するものである
請求項１から５の何れか１項に記載の生体血管状態測定装置。