JP4357260B2 - 加速度脈波測定装置 - Google Patents
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Description
前記超音波送受信手段により生成された超音波エコー信号を解析し、心拍による血管壁の移動速度を算出する血管壁移動速度算出手段と、
前記血管壁移動速度算出手段により算出された血管壁移動速度の時間微分を行い加速度脈波を算出する加速度脈波算出手段とを有し、
前記血管壁移動速度算出手段は、
血管の外壁の移動速度を算出する第1の血管壁移動速度算出手段と、
血管の内壁の移動速度を算出する第2の血管壁移動速度算出手段と、
前記第1、第2の血管壁移動速度算出手段によりそれぞれ算出された外壁の血管壁移動速度と内壁の血管壁移動速度との差分を計算し、血管径の変化速度を求める差分計算手段とを有し、
前記加速度脈波算出手段は、前記差分計算手段からの出力の時間微分を行い加速度脈波を算出する構成とした。
この構成により、血管の直径変化の加速度が測定可能であり、また、血管が並進運動をしている場合でも正確な加速度脈波を測定することができる。
前記超音波送受信手段により生成された超音波エコー信号を解析し、心拍による血管壁の移動速度を算出する血管壁移動速度算出手段と、
前記血管壁移動速度算出手段により算出された血管壁移動速度の時間微分を行い加速度脈波を算出する加速度脈波算出手段とを有し、
前記血管壁移動速度算出手段は、
血管の外壁の移動速度を算出する第1の血管壁移動速度算出手段と、
血管の内壁の移動速度を算出する第2の血管壁移動速度算出手段とを有し、
前記加速度脈波算出手段は、
前記第1の血管壁移動速度算出手段により算出された外壁の血管壁移動速度の時間微分を算出する第1の時間微分手段と、
前記第2の血管壁移動速度算出手段により算出された内壁の血管壁移動速度の時間微分を算出する第2の時間微分手段と、
前記第1の時間微分手段からの出力と第2の時間微分手段からの出力との差を算出することで加速度脈波を算出する差分手段とを、
有する構成とした。
この構成により、血管の直径変化の加速度が測定可能であり、また、血管が並進運動をしている場合でも正確な加速度脈波を測定することができる。
この構成により、生体内深部に存在する複数箇所の血管壁の移動加速度が検出可能となり、加速度脈波の測定が可能となる。
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る加速度脈波測定装置のブロック図を示している。送信部1は、定められた時間間隔で送信パルス信号を生成し、送信部1からのパルス信号は、プローブ2により超音波に変換され、図示しない被検体に照射される。超音波を照射する被検体部位には加速度脈波を測定したい血管壁が含まれている。プローブ2は親水性のゲルなどを用いて被検体(体表面)に密着させる。被検体内で反射した血管壁(血管の体表面側の壁=外壁、体表面から遠い側の壁=内壁)からのエコー信号は、プローブ2にて電気信号に変換され、受信部3に入力される。受信部3は入力された血管壁からのエコー信号を増幅し、ディジタル信号に変換する。
・時刻T1で発生させた送信パルスに対する受信エコー信号をe1(x)
・時刻T2で発生させた送信パルスに対する受信エコー信号をe2(x)
とする。ここで、xはエコー反射体のプローブ表面からの距離を表す。注目する血管壁が、時刻T1で距離x0の位置にあったとすると、時刻T2において、どの程度血管壁が移動したかを知るために、受信エコー信号e1(x)とe2(x)の相関計算を次式(1)により行う。
v12=δ12/(T2−T1) …(2)
α2=(v23−v12)/(T3−T1)/2 …(3)
で計算できる。
図3は、本発明の第2の実施の形態に係る加速度脈波測定装置のブロック図を示している。第1の実施の形態の構成要素と異なるものは、位相検波部10と移動速度算出部11のみであるので、この2つの構成要素のみ詳細な説明をする。
Δ=angle(E2(x0)*conj(E1(x0)) …(4)
で計算される。ここで、conj(C)は複素数Cの共役複素を表し、angle(C)は複素数Cの位相角を表す。また、x0近傍のデータを用い、複素乗算結果を平均化した後、アークタンジエント計算をすることで、演算結果をより安定させることが可能である。
図4は、本発明の第3の実施の形態に係る加速度脈波測定装置のブロック図を示している。第1の実施の形態の構成要素と異なるものは、移動速度算出部20及び減算器21のみである。図5に、注目する血管34と超音波走査線37の関係を示す。図5において超音波の送受を行なうプローブ2は、被検体の体表31を介して被検体内に超音波送受信を行う。超音波走査線37が血管外壁32と交差する位置を外壁着目点35、超音波走査線37が血管内壁33と交差する位置を内壁着目点36とする。
図6は、本発明の第4の実施の形態に係る加速度脈波測定装置のブロック図を示している。第1の実施の形態の構成要素と異なるものは、移動速度算出部40、加速度脈波算出部41、プロセッサ42が設けられている点である。
2 プローブ
3 受信部
4、11、20、40 移動速度算出部(血管移動速度算出手段)
5、41 加速度脈波算出部(加速度脈波算出手段)
6 波形表示部
10 位相検波部
21 減算器(差分計算手段)
31 体表
32 血管外壁
33 血管内壁
34 血管
35 外壁着目点
36 内壁着目点
37 超音波走査線
42 プロセッサ
Claims (3)
- 生体内に超音波パルスを送信し、生体血管壁からの超音波エコーを受信して超音波エコー信号に変換する超音波送受信手段と、
前記超音波送受信手段により生成された超音波エコー信号を解析し、心拍による血管壁の移動速度を算出する血管壁移動速度算出手段と、
前記血管壁移動速度算出手段により算出された血管壁移動速度の時間微分を行い加速度脈波を算出する加速度脈波算出手段とを有し、
前記血管壁移動速度算出手段は、
血管の外壁の移動速度を算出する第1の血管壁移動速度算出手段と、
血管の内壁の移動速度を算出する第2の血管壁移動速度算出手段と、
前記第1、第2の血管壁移動速度算出手段によりそれぞれ算出された外壁の血管壁移動速度と内壁の血管壁移動速度との差分を計算し、血管径の変化速度を求める差分計算手段とを有し、
前記加速度脈波算出手段は、前記差分計算手段からの出力の時間微分を行い加速度脈波を算出するよう構成されている加速度脈波測定装置。 - 生体内に超音波パルスを送信し、生体血管壁からの超音波エコーを受信して超音波エコー信号に変換する超音波送受信手段と、
前記超音波送受信手段により生成された超音波エコー信号を解析し、心拍による血管壁の移動速度を算出する血管壁移動速度算出手段と、
前記血管壁移動速度算出手段により算出された血管壁移動速度の時間微分を行い加速度脈波を算出する加速度脈波算出手段とを有し、
前記血管壁移動速度算出手段は、
血管の外壁の移動速度を算出する第1の血管壁移動速度算出手段と、
血管の内壁の移動速度を算出する第2の血管壁移動速度算出手段とを有し、
前記加速度脈波算出手段は、
前記第1の血管壁移動速度算出手段により算出された外壁の血管壁移動速度の時間微分を算出する第1の時間微分手段と、
前記第2の血管壁移動速度算出手段により算出された内壁の血管壁移動速度の時間微分を算出する第2の時間微分手段と、
前記第1の時間微分手段からの出力と第2の時間微分手段からの出力との差を算出することで加速度脈波を算出する差分手段とを、
有する加速度脈波測定装置。 - 前記血管壁移動速度算出手段及び前記加速度脈波算出手段を複数有し、プロセッサが前記複数の前記血管壁移動速度算出手段及び前記加速度脈波算出手段の各々の出力に基づいて複数箇所の加速度脈波の波形を解析するよう構成されている請求項1又は2に記載の加速度脈波測定装置。
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