JP5279868B2 - Endothelial function test device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体の一部の皮膚上に配置された超音波プローブの放射面から超音波を放射することによりその生体の血管の内皮機能を検査する血管内皮機能検査装置に関するものである。 The present invention relates to a vascular endothelial function testing device that examines the endothelial function of a blood vessel of a living body by radiating ultrasonic waves from a radiation surface of an ultrasound probe arranged on a part of the skin of the living body.
反応性充血時における血管径の増加率などで代表される内皮機能は、動脈硬化の進行度と密接に関係することから、その動脈硬化症を早期に発見するなどのために、非侵襲で簡便な検査方法が提案されている。たとえば特許文献1に記載されたものがそれである。 Endothelial function, such as the rate of increase in blood vessel diameter during reactive hyperemia, is closely related to the degree of progression of arteriosclerosis. Various inspection methods have been proposed. For example, it is described in Patent Document 1.
これによれば、ロボットアームの先端部に支持された超音波プローブが被検者の上腕部に対して押し当てられ、安静時の血管画像と前腕が阻血された後の血管画像とが採取されるとともに、安静時の血管径dに対する拡張時の血管径dmax の増加率或いはFMD値(=100×(dmax −d)/d)が算出され、動脈硬化の評価に用いられる。 According to this, the ultrasonic probe supported by the tip of the robot arm is pressed against the upper arm of the subject, and the blood vessel image at rest and the blood vessel image after the forearm is blocked are collected. At the same time, the rate of increase of the blood vessel diameter dmax during expansion relative to the blood vessel diameter d at rest or the FMD value (= 100 × (dmax−d) / d) is calculated and used to evaluate arteriosclerosis.
ところで、上記のような血管内皮機能検査装置において、カフ等による阻血解放後や、薬剤による血流変化後、温熱による血流変化後において、たとえば生体の一部の皮膚上に配置された超音波プローブの放射面を放射することによりその生体の血管の断面形状が測定される。しかし、生体の体動、生体の一部たとえば前腕部に巻回されたカフにより阻血されるとき、皮膚がそのカフの圧迫によって引っ張られたり、カフの膨張によって前腕に動きが発生したりして、ロボットアームなどのセンサ保持装置によって支持されている超音波プローブとそれが当てられている生体の一部に隣接した部位の動脈たとえば上腕動脈との間に相対移動が発生して血管画像が変動し、血管径の測定に支障が発生するという問題があった。 By the way, in the vascular endothelial function testing apparatus as described above, for example, ultrasonic waves disposed on a part of the skin of a living body after release of ischemia by a cuff or the like, after blood flow change by a drug, and after blood flow change by heat. By emitting the radiation surface of the probe, the cross-sectional shape of the blood vessel of the living body is measured. However, when the blood is blocked by a body movement, a part of the body, for example, a cuff wound around the forearm, the skin may be pulled by the cuff compression, or the forearm may move due to the expansion of the cuff. A relative movement occurs between an ultrasonic probe supported by a sensor holding device such as a robot arm and an artery adjacent to a part of the living body to which the ultrasonic probe is applied, for example, the brachial artery, and the blood vessel image fluctuates. However, there is a problem that the measurement of the blood vessel diameter is hindered.
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、生体の一部に巻回されたカフの膨張によって血管径の測定に支障が発生することがない血管内皮機能検査装置を提供することにある。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and its object is to provide a vascular endothelial function that does not hinder measurement of blood vessel diameter due to the expansion of a cuff wound around a part of a living body. It is to provide an inspection device.
上記目的を達成するための請求項1に係る発明の要旨とするところは、阻血のために生体の一部に巻回されるカフと、該生体の一部のうちの該カフ近傍の皮膚上に配置された超音波プローブとを備え、該超音波プローブの放射面から超音波を放射することによりその皮膚下の動脈の内皮機能を検査する血管内皮機能検査装置であって、(a)超音波プローブに検出された前記超音波の反射波に基づいて前記動脈の断面画像を生成する断面画像生成手段と、(b)阻血解放後の前記断面画像内において、阻血前の前記動脈内の基準点を含む予め設定された探索範囲内で前記動脈を探索する血管位置探索手段と、(c)その血管位置探索手段によって探索された阻血解放後の前記動脈の断面画像で示された動脈の内膜径を予め記憶された血管内径算出アルゴリズムに従って算出する血管径算出手段とを、含むことを特徴とする。
The gist of the invention according to claim 1 for achieving the above object is that a cuff wound around a part of a living body for ischemia and a skin near the cuff of the part of the living body. A vascular endothelial function testing device for testing the endothelial function of an artery under the skin by radiating ultrasound from the radiation surface of the ultrasound probe , comprising: A cross-sectional image generating means for generating a cross-sectional image of the artery based on the reflected wave of the ultrasonic wave detected by the acoustic probe, and (b) a reference in the artery before ischemia in the cross-sectional image after ischemia is released. A blood vessel position search means for searching for the artery within a preset search range including a point; and (c) an artery of the artery indicated by the cross-sectional image of the artery after release of ischemia searched by the blood vessel position search means Blood vessel inner diameter calculation algorithm with membrane diameter stored in advance A blood vessel diameter calculating means for calculating according to beam, characterized in that it contains.
請求項1に係る発明の血管内皮機能検査装置によれば、(a)超音波プローブに検出された前記超音波の反射波に基づいて前記動脈の断面画像を生成する断面画像生成手段と、(b)阻血解放後の前記断面画像内において、阻血前の前記動脈内の基準点を含む予め設定された探索範囲内で前記動脈を探索する血管位置探索手段と、(c)その血管位置探索手段によって探索された阻血解放後の前記動脈の断面画像で示された動脈の内膜径を予め記憶された血管内径算出アルゴリズムに従って算出する血管径算出手段とが含まれることから、カフの膨張によって皮膚が引っ張られたり前腕が動いて動脈画像が変化したとしても、上記血管位置探索手段によって前記探索範囲内で動脈位置が探索されて、血管径算出手段によりその動脈の内径が算出されるので、動脈の内径の測定に支障が発生することが好適に解消される。 According to the vascular endothelial function testing device of the invention according to claim 1, (a) a cross-sectional image generating means for generating a cross-sectional image of the artery based on the reflected wave of the ultrasonic wave detected by the ultrasonic probe; b) In the cross-sectional image after ischemia release, blood vessel position search means for searching the artery within a preset search range including a reference point in the artery before ischemia, and (c) blood vessel position search means And blood vessel diameter calculating means for calculating the intima diameter of the artery indicated by the cross-sectional image of the artery after release of the ischemia searched according to a previously stored blood vessel inner diameter calculation algorithm. even artery image is changed by moving the forearm or be pulled, arterial location within the search range by the vessel position searching means is searched, since the inner diameter of the artery is calculated by the blood vessel diameter calculating means It is preferably eliminated which trouble occurs in the measurement of the inner diameter of the artery.
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例のセンサ保持装置10に保持された超音波プローブ(超音波探触子)12を用いて被検出体である生体14の上腕16の皮膚18の上からその皮膚18直下に位置する血管20の横断面画像(短軸画像)或いは縦断面画像(長軸画像)を測定する血管画像測定装置22を備えた血管内皮機能検査装置30を説明する正面図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an ultrasonic probe (ultrasonic probe) 12 held by a
上記超音波プローブ12は、生体情報を検出するためのセンサとして機能するものであって、たとえば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が一列に配列されることにより構成された1列または互いに平行な2列の超音波アレイを含む先端部24が、3軸駆動機構26を介してプローブ本体28に備えられている。
The
血管内皮機能検査装置30は、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32と、モニタ画面表示装置34と、入力操作装置であるキーボード36およびマウス37、超音波駆動制御回路38とを備えており、電子制御装置32は、超音波駆動制御装置36から駆動信号を供給して超音波プローブ12の先端部24にある超音波アレイから超音波を放射させ、その先端部24の超音波アレイにより検知された超音波反射信号を受けてその超音波反射信号の処理を行うことによって、皮膚18下の超音波画像を発生させ、モニタ画面表示装置34に表示させる。先端部24の下端面が、超音波を放射する放射面Sに対応している。また、電子制御装置32は、血管20の横断面画像(短軸画像)を生成させるに際しては、上記超音波アレイを血管20に対して直交する位置となるように3軸位置決め機構26を駆動することによりに位置決めさせ、血管20の縦断面画像(長軸画像)を生成させるに際しては、上記超音波アレイを血管20に対して平行となるように3軸位置決め機構26に位置決めさせる。
The vascular endothelial
上記超音波駆動制御回路38は、電子制御装置32からの指令に従って、上記超音波アレイを構成する一列に配列された多数個の超音波振動子のうち、その端から、一定数の超音波振動子群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血管20に向かって順次放射させ、その放射毎の反射波を受信して電子制御装置32へ入力させる。また、上記超音波アレイの放射面には、その超音波振動子の配列方向に直交する方向に超音波ビームを収束させるための音響レンズが設けられている。
The ultrasonic
電子制御装置32は、上記超音波アレイにより検出された反射波に基づいて超音波断面画像を合成し、皮膚18下における血管20の横断面画像(短軸画像)を生成させ、或いは血管20の縦断面画像(長軸画像)を生成させて、モニタ画面表示装置34に表示させる。また、その画像から、血管20の径或いは内皮径(内膜径)が算出される。また、血管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)を表す血管の内皮径(内膜径)の変化率(%)[=100×(dmax −d)/d](但し、dは安静時の血管内皮径、dmax は阻血解放後の最大血管内皮径)を算出する。また、上記血管内皮径が検出されると、血管20の正確な流通断面積が算出され、たとえば超音波ドプラー装置により検出される血流速度を用いて正確な血流量が算出される。
The
上記超音波プローブ12は、三次元空間内の所望の位置すなわち所定の位置において被検出体である生体14の上腕16の皮膚18の上からその皮膚18直下に位置する血管20を変形させない程度に軽く接触させる状態でセンサ保持装置10に所望の姿勢で保持されるようになっている。上記超音波プローブ12の先端部24の端面と皮膚18との間には、通常、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等のカップリング剤が介在させられる。このゼリーは、たとえば寒天等の高い割合で水を含むゲル状の吸水性高分子であって、空気よりは固有インピーダンス(=音速×密度)が十分に高く大きく超音波送受信信号の減衰を抑制するものである。また、そのゼリーに換えて、水を樹脂製袋内に閉じ込めた水袋、オリーブ油、グリセリン等が用いられ得る。
The
上記センサ保持装置10は、机、台座等に位置固定に設けられ、垂直な回動軸心C方向に形成された嵌合穴40を備えた基台42と、その嵌合穴40内に相対回転可能に嵌合された嵌合軸44を備え、基台42に対して垂直な回動軸心Cまわりに回動可能に設けられた回動部材46と、その回動部材46に固定された第1固定リンク48aを含む4つのリンク48a乃至48dから成る第1リンク機構48と、第1リンク機構48の先端部に固定された第1固定リンク50aとして含む4つのリンク50a乃至50dから成る第2リンク機構50と、この第2リンク機構50の先端部において固定されて超音波プローブ12を回曲自在に連結してそれを支持する自在継手52と、操作レバー54の非操作によって前記自在継手52の回曲を常時固定し、操作レバー54の操作にしたがって常時固定されていた回曲を許容すなわち固定状態を解放するストッパ装置56とを備えている。
The
上記第1リンク機構48は、互いに平行な1対の第1固定リンク48aおよび第1可動リンク48bと、平行4辺形を構成するようにそれら1対の第1固定リンク48aおよび第1可動リンク48bの両端部にそれぞれ回動可能に連結された互いに平行な1対の第1回動リンク48cおよび48dとを備え、その第1可動リンク48bが前記回動軸心Cを含む面内で移動するように第1固定リンク48aが前記回動部材46に固定されている。そして、この第1リンク機構48には、上記第1可動リンク48bに負荷される荷重に抗する方向成分の推力を発生させる第1付勢装置として機能する第1コイルスプリング49が設けられている。この第1コイルスプリング49は、第1回動リンク48cと第1固定リンク48aとの連結点と、第1回動リンク48dと第1可動リンク48bとの連結点との間に張設されており、この第1コイルスプリング49により発生させられている第1可動リンク48bを上方へ引き上げる方向のモーメントと、第1可動リンク48bに負荷される荷重により発生させられている第1可動リンク48bを下方へ引き下げる方向のモーメントとが略相殺されるようになっている。
The
上記第2リンク機構50は、互いに平行な1対の第2回動リンク50cおよび50dと、平行4辺形を構成するようにそれら一対の第2回動リンク50cおよび50dの両端部にそれぞれ回動可能に連結された1対の第2固定リンク50aおよび第2可動リンク50bとを備え、その第2可動リンク50bが前記回動軸心Cを含む面内で移動するようにその第2固定リンク50aが第1可動リンク48bに略直交する姿勢で固定されている。そして、この第2リンク機構50には、第2可動リンク50bに負荷される荷重に抗する方向成分の推力を発生させる第2付勢装置として機能する第2コイルスプリング51が設けられている。この第2コイルスプリング51は、第2回動リンク50cと第2固定リンク50aとの連結点と、第2回動リンク50dと第1可動リンク50bとの連結点との間に張設されており、この第2コイルスプリング51により発生させられている第2可動リンク50bを上方へ引き上げる方向のモーメントと、第2可動リンク50bに負荷される荷重により発生させられている第2可動リンク50bを下方へ引き下げる方向のモーメントとが略相殺されるようになっている。このような第1コイルスプリング49および第2コイルスプリング51の相殺作用により、超音波プローブ12が三次元空間内の所望の位置に停止するか或いはゆっくりと下降する程度に保持され、血管20を変形させない程度で超音波プローブ12の先端部24がゼリー等のカップリング剤を介して面接触状態で軽く密着させられるようになっている。
The
上記自在継手52は、図2に拡大して示すように、基端部が第2可動リンク50bに固定され且つ球状に形成された先端部58を備えた第1連結部材52aと、その第1連結部材52aの球状の先端部58が摺動可能に嵌め入れられた嵌合穴60を備え、その球状の先端部58の球心Bまわりに相対回曲可能に連結された第2連結部材52bとを備え、超音波プローブ12が所望の姿勢で保持されるようになっている。
As shown in an enlarged view in FIG. 2, the
前記ストッパ装置56は、第2連結部材52bに設けられた一対の案内穴62、64によって球状の先端部58に対して接近離隔可能に案内された操作レバー54と、その操作レバー54を球状の先端部58に対して押圧する押圧スプリング66とを備え、常時は、操作レバー54の非操作状態ではその操作レバー54が押圧スプリング66によって球状の先端部58に対して押圧されることにより前記自在継手52の回曲が阻止されて常時固定されるが、その操作レバー54が押圧スプリング66の付勢力に抗して操作されることによりその操作レバー54が球状の先端部58から離隔されると、前記自在継手52の固定が解放され、その回曲が許容されるようになっている。図1の1点鎖線は、超音波プローブ12が上昇させられた状態を示している。
The
図3に示すように、超音波プローブ12の下端部である先端部24には、検査中の皮膚18の移動に拘わらず放射面Sと皮膚18との間にゼリー等のカップリング剤76を介在させるために、フランジ部70が上記放射面Sの外周部において放射面から離れる方向に突き出して設けられている。このフランジ部70によって、フランジ部70の皮膚18に対向する保持面72と皮膚18との間に十分な量のカップリング剤が保持される。前記血管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)を表す血管径の変化率(%)が求められるときには、前腕に巻回されたカフ74の圧迫によって一定時間の間阻血された後、そのカフ74の解放によって阻血が終了させられたときの血管径の変化が超音波プローブ12を用いて得られる短軸画像から求められるが、上記カップリング剤76の十分な量とは、図4に示すように上記カフ74の圧迫によって皮膚18が引っ張られたあと、図5に示すようにカフ74の解放によって皮膚18の引張が戻されたとき、超音波プローブ12の放射面Sと皮膚18との間にカップリング剤76が存在して超音波を殆ど減衰なく伝播可能な量が存在している状態を意味する。
As shown in FIG. 3, a
図6、図7、図8は、上記フランジ部70を備えない超音波プローブ12の場合を示している。図6はカフ74による圧迫前の状態を示し、図7はカフ74による圧迫によって皮膚18が引っ張られた状態を示し、図8はカフ74の解放によって皮膚18の引張が戻された状態を示している。皮膚18の引張が戻されたときには、超音波プローブ12の放射面Sと皮膚18との間のカップリング剤76が塑性変形して超音波の伝播経路に空気が含まれ、超音波の減衰が顕著に発生する。
6, 7, and 8 illustrate the case of the
被測定者である生体14は、図9に示すように、腕を側方へ突き出した状態でベッド80上に仰臥状態で横たわる。虚血反応性充血後のFMDの測定精度を確保するためには、腕を自然な状態すなわちリラックスした状態で載置することが重要である。このため、本実施例では、水平な支持面(頂面或いは天面)82を有する支持台84が設けられ、生体14の前腕部と上腕部との間の肘を受けてそれを支持する肘支持部材86と、生体14の手背を受けてそれを支持する手背支持部材88とが、上記支持台84の支持面82上で水平方向に位置変更可能に載置される。これら肘支持部材86および手背支持部材88は、永久磁石或いは電磁石による磁気的吸着力、接触面に発生させられ或いは供給された負圧による吸着力、上記支持面82に貫通させた長穴を通した固定具による締着力等によって支持台84の支持面82上で固定される。
As shown in FIG. 9, the living
上記肘支持部材86は、略水平な肘受面90を備えたブロック状の部材である。上記手背支持部材88は、図10に示すように、互いに平行な基板92および受板94と、回転操作に応じて高さを調節するための高さ調節用ハンドル96を備えてそれら基板92および受板94に設けられたパンタグラフ状のリンク機構98とを有する高さ調節装置100を備えている。受板94には、手背を受けるために傾斜した受面102が設けられている。上記肘支持部材86および手背支持部材88は、前腕に巻回されたカフ74と支持台84の支持面82との間に十分な空間が形成されるようにそれらの高さが設定されるとともに、さらに手背支持部材88の高さは生体14の手が自然でリラックスできるように調節される。
The
本実施例の血管内皮機能検査装置30によれば、生体14の前腕部と上腕部との間の肘を受けてそれを支持する肘支持部材86と、生体14の手背を受けてそれを支持する手背支持部材88とが備えられて、検査測定中において生体14の前腕部に巻回されたカフ74を空間に浮かすようにされていることから、カフ74の膨張による前腕部の動きが好適に抑制されるので、そのカフ74の膨張に関連した前腕部の動きに起因してセンサ保持装置10によって支持されている超音波プローブ12とそれが当てられている上腕動脈20との間に相対移動が発生することが防止され、安定した血管画像が得られて血管径の測定に支障が発生することが好適に解消される。
According to the vascular endothelial
また、本実施例の血管内皮機能検査装置30によれば、肘支持部材86および手背支持部材88は、水平な支持面82を有する支持台84のその支持面82上に配置されて、水平方向において移動可能に配置されることから、ベット80上に横たわる測定者の体型に合わせて、腕が自然な姿勢となるように肘支持部材86および手背支持部材88を最適な位置に位置させることができ、リラックスした状態で血管内皮機能を検査することができる。
Further, according to the vascular endothelial
また、本実施例の血管内皮機能検査装置30によれば、手背支持部材88には、その受面102の高さを調節する高さ調節装置100が備えられていることから、ベット80上に横たわる測定者の体型に合わせて、腕が自然な姿勢となるように手背支持部材88の高さを最適な位置に位置させることができ、リラックスした状態で血管内皮機能を検査することができる。
Further, according to the vascular endothelial
また、本実施例の血管内皮機能検査装置30によれば、検査中のカフ74の膨張による皮膚18の移動に拘わらず超音波プローブ12の放射面Sとその皮膚18との間にカップリング剤76を介在させるために、超音波プローブ12の放射面Sの周囲に設けられてその皮膚18に対向する保持面72を有することから、カフ74の膨張によって皮膚18が引っ張られても、超音波プローブ12の放射面Sと皮膚18との間にゼリー等のカップリング剤76が確実に介在させられるので、安定した血管画像が得られて血管径の測定に支障が発生することが好適に解消される。
Further, according to the vascular endothelial
また、本実施例の血管内皮機能検査装置30によれば、超音波プローブ12の先端部24には放射面Sから離れる方向であってカフ74から離れる方向に突き出す金属板材製或いは樹脂板材製のフランジ部70が設けられ、保持面72は、そのフランジ部70の皮膚18に対向する側に設けられたものであることから、カフ74の膨張によって皮膚18が引っ張られても、超音波プローブ12の放射面Sと皮膚18との間にゼリー等のカップリング剤76が確実に介在させられるので、安定した血管画像が得られて血管径の測定に支障が発生することが好適に解消される。
Further, according to the vascular endothelial
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互間で共通する機能或いは構成の部分は同一の符号を付して説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, functions or components common to the embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図11の実施例に示す血管内皮機能検査装置108では、肘支持部材86がブロック状の部材ではなく、手背支持部材88の高さ調節装置100と同様の高さ調節装置110を備えている点、手背支持部材88が生体14の手背を受けたときにその生体の手によって把持されるためのベルト112を備えている点が相違し、他の構成は図1以下の血管内皮機能検査装置30と同様である。
In the vascular endothelial
図11に示すように、肘支持部材86は、互いに平行な基板114および受板116と、回転操作に応じて高さを調節するための高さ調節用ハンドル118を備えてそれら基板114および受板116に設けられたパンタグラフ状のリンク機構118とを有する高さ調節装置110を備えている。また、手背支持部材88の受板94には、その傾斜した受面102で手背を受けたときに生体の手によって把持される環状のベルト112が固定されている。
As shown in FIG. 11, the
本実施例の血管内皮機能検査装置108によれば、手背支持部材88の高さ調節装置100と同様の高さ調節装置110が肘支持部材86にも備えられていることから、ベット80上に横たわる測定者の体型に合わせて、腕が自然な姿勢となるように手背支持部材88の高さを一層容易に最適な位置に位置させることができ、リラックスした状態で血管内皮機能を検査することができる。
According to the vascular endothelial
また、本実施例の血管内皮機能検査装置108によれば、手背支持部材88には、生体14の手背を受けたときにその生体の手によって把持されるための環状のベルト112が取り付けられていることから、測定中の生体14の手および腕が安定し、一層安定した血管画像が得られて血管径の測定精度が高められる。
Further, according to the vascular endothelial
図12の実施例に示す血管内皮機能検査装置120では、肘支持部材86および手背支持部材88が載置された水平な支持面82を有する支持台84が、高さ調節可能に構成されている点、手背支持部材88にはベルト112が取り付けられている点で図1以下の血管内皮機能検査装置30と相違し、他は同様に構成されている。
In the vascular endothelial
図12に示すように、支持台84は、基板122と、水平な支持面82として機能する上面を有する天板124と、基板122に立設された管状部材126と天板124の下面に固定されてその管状部材126に挿入された軸状部材128とその軸状部材128を管状部材126に固定するために管状部材126に螺合された止めねじ130とを有する伸縮調節可能な支柱132とから構成されている。止めねじ130によって軸状部材128を管状部材126に固定する位置を変更することにより、天板124の高さが調節される。
As shown in FIG. 12, the
本実施例の血管内皮機能検査装置120によれば、肘支持部材86および手背支持部材88が載置された水平な支持面82を有する支持台84が高さ調節可能に構成されていることから、ベット80上に横たわる測定者の体型に合わせて、腕が自然な姿勢となるように手背支持部材88の高さを一層容易に最適な位置に位置させることができ、リラックスした状態で血管内皮機能を検査することができる。
According to the vascular endothelial
図13および図14は、超音波プローブ12の先端部24に、カップリング剤76の保持面72を設けるための変形例を示している。図3乃至図5に示す実施例のフランジ部70はカフ74から離れる方向に突き出した形状であったが、図13および図14に示す実施例では、先端部24の下面中心部に位置する放射面Sを中心とする円形の保持面72が設けられている。図13では、円形の金属板或いは樹脂板から構成されたフランジ部134が放射面Sから離れる方向に突き出した状態で超音波プローブ12の先端部24に設けられている。このフランジ部134の皮膚18との対向面に、放射面Sを中心とする円形の保持面72が設けられている。図14では、超音波プローブ12の先端部24の下端縁に円形の大径部136が設けられ、その大径部136の皮膚18との対向面に、放射面Sを中心とする円形の保持面72が設けられている、本実施例によれば、放射面Sを中心とする円形の保持面72と皮膚18との間に十分な量のカップリング剤76が確実に介在させられることから、阻血のためのカフ74の膨張によって皮膚18が引っ張られた後、カフ74の圧迫が解放された皮膚18が阻血前の位置に復帰しても、超音波プローブ12の放射面Sと皮膚18との間にゼリー等のカップリング剤76が確実に存在しているので、安定した血管画像が得られて血管径の測定に支障が発生することが好適に解消される。
13 and 14 show a modification for providing the holding
図15は、前記電子制御装置32の制御作動の要部であって、阻血解放後の動脈の内皮径(内膜径)を測定するための血管径横断面画像すなわち短軸画像内における血管探索作動を説明するフローチャートである。図15において、ステップ(以下、ステップを省略する)S1では、超音波プローブ12からの超音波受信信号(血管20からの超音波反射波)に基づいてその短軸画像が生成される。本実施例では、S1が断面画像生成手段に対応している。図16の(a) は、阻血前の安静時における短軸画像であり、血管20を示す画像が基準点Xとして記憶されている。図16の(b) は阻血中における短軸画像であり、カフ74による圧迫のために皮膚18が引っ張られたりして、血管20を示す画像が上記基準点Xからずれた位置に表示される。図16の(c) 、(d) 、(e) は、上記S1において生成された短軸画像の例を示している。
FIG. 15 is a main part of the control operation of the
S2では、動脈すなわち血管20の安静時の位置を示す上記基準点Xが短軸画像に表示される。上記図16の(c) 、(d) 、または(e) はこの状態を示している。次いで、S3において、短軸画像の血管内に上記基準点Xが位置しているか否かが判断される。このS3の判断が肯定される場合は、図16の(c) に示す短軸画像であるため、S8において、予め記憶された血管内径算出アルゴリズムにしたがって、基準点Xを囲む血管20の内膜径が算出される。本実施例では、上記S8が血管径算出手段に対応している。
In S2, the reference point X indicating the resting position of the artery, that is, the
しかし、上記S3の判断が否定される場合は、上記図16の(d) に示すような血管の外部近傍に基準点Xが位置している短軸画像であるため、S4において、その基準点Xに基づく所定の探索範囲内で血管の有無が探索される。この所定の探索範囲は、図16では1点鎖線で示されており、静脈や腱などの画像が存在しないことが予想され、専ら動脈の存在が予測される予め設定された領域である。本実施例では、上記S4が血管位置探索手段に対応している。 However, if the determination in S3 is negative, since this is a short-axis image in which the reference point X is located near the outside of the blood vessel as shown in FIG. 16D, the reference point is determined in S4. The presence or absence of blood vessels is searched for within a predetermined search range based on X. This predetermined search range is indicated by a one-dot chain line in FIG. 16, and is a preset region in which it is expected that images such as veins and tendons do not exist, and the presence of arteries is exclusively predicted. In this embodiment, S4 corresponds to the blood vessel position searching means.
そして、S5において、その探索範囲内に血管が存在したか否かが判断される。このS5の判断が肯定される場合は、S7において、図16の(f) に示すように上記基準点Xが上記存在が判定された血管内に移動させられる。次いで、S8において、予め記憶された血管内径算出アルゴリズムにしたがって、基準点Xを囲む血管20の内膜径が算出される。しかし、上記S5の判断が否定される場合は、S6において、図16の(g) に示すように手動入力装置であるマウス37の操作に従って上記基準点Xが断面画像に表示された血管内に移動させられた後、上記S7以下が実行される。
In S5, it is determined whether or not a blood vessel exists within the search range. If the determination in S5 is affirmative, in S7, the reference point X is moved into the blood vessel determined to exist as shown in FIG. 16 (f). Next, in S8, the intima diameter of the
本実施例によれば、(a) 超音波プローブ12に検出された超音波の反射波に基づいて血管20の断面画像を生成する断面画像生成手段S1と、(b) 阻血解放後の前記断面画像内において、阻血前の血管20の位置を基準とする予め設定された範囲内で血管を探索する血管位置探索手段S4と、(c) その血管位置探索手段S4によって探索された血管の径を算出する血管径算出手段S8とが含まれることから、カフ74の膨張によって皮膚が引っ張られたり前腕が動いて血管画像が変化したとしても、上記血管位置探索手段S4によって血管位置が探索されて、血管径算出手段S8によりその血管の内径dが算出されるので、血管径の測定に支障が発生することが好適に解消される。
According to the present embodiment, (a) cross-sectional image generation means S1 that generates a cross-sectional image of the
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用され得る。 As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention can be applied also in another aspect.
たとえば、前述の図1および図12の実施例では高さが固定の肘支持部材86と高さが可変の手背支持部材88とが用いられ、図11の実施例ではいずれも高さが可変の肘支持部材86および手背支持部材88が用いられていたが、高さがいずれも固定の肘支持部材86および手背支持部材88が用いられたり、高さが可変の肘支持部材86と高さが固定の手背支持部材88とが用いられたりしてもよい。
For example, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 12, the
また、前述の図1、図11、図12の実施例において、肘支持部材86および手背支持部材88は支持台84の支持面82上に移動可能に設けられていたが、肘支持部材86および手背支持部材88の一方が移動可能に設けられ且つ他方が位置固定に設けられていてもよい。
1, 11 and 12, the
また、前述の図1、図11、図12の実施例において、肘支持部材86は生体14の前腕部と上腕部との間の肘を受けていたが、上腕部の肘側部分や前腕部の肘側部分などの肘付近を受けるものであっても差し支えない。
1, 11 and 12, the
また、前述の図1の実施例において、超音波プローブ12を保持するために2つのリンク機構48、50から構成されたセンサ保持装置10が用いられていたが、伸縮アーム、ロボットアームなどを備えた他の構成のセンサ保持装置が用いられてもよい。
Further, in the embodiment of FIG. 1 described above, the
また、前述の実施例の高さ調節装置100、119は、パンタグラフ型リンク機構から構成されていたが、伸縮ロッドから高さ調節可能に構成されたものなどであってもよい。
Further, although the
また、前述の図1、図11、図12の実施例において、生体14は、ベッド80上で仰臥状態したで測定されていたが、椅子に腰掛けたリラックス状態で測定されてもよい。
Further, in the above-described embodiments of FIGS. 1, 11, and 12, the living
なお、上述したのは、あくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 The above description is only an embodiment, and the present invention can be implemented in variously modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.
12:超音波プローブ
14:生体
18:皮膚
30:血管内皮機能検査装置
70:フランジ部
72:保持面
74:カフ
76:カップリング剤
82:支持面
84:支持台
86:肘支持部材
88:手背支持部材
100、119:高さ調節装置
112:ベルト
S1:断面画像生成手段
S4:血管位置探索手段
S8:血管径算出手段
S:放射面
12: Ultrasonic probe 14: Living body 18: Skin 30: Vascular endothelial function testing device 70: Flange 72: Holding surface 74: Cuff 76: Coupling agent 82: Support surface 84: Support base 86: Elbow support member 88:
Claims (1)
超音波プローブに検出された前記超音波の反射波に基づいて前記動脈の断面画像を生成する断面画像生成手段と、
阻血解放後の前記断面画像内において、阻血前の前記動脈内の基準点を含む予め設定された探索範囲内で前記動脈を探索する血管位置探索手段と、
該血管位置探索手段によって探索された阻血解放後の前記動脈の断面画像で示された動脈の内膜径を予め記憶された血管内径算出アルゴリズムに従って算出する血管径算出手段と
を、含むことを特徴とする血管内皮機能検査装置。 Comprising a cuff wound around the portion of a living body for ischemia, and an ultrasonic probe which is placed on the skin of the cuff near of the part of the living body, ultra from the radiating surface of the ultrasonic probe A vascular endothelial function test device for testing endothelial function of an artery under the skin by emitting sound waves,
A cross-sectional image generating means for generating a cross-sectional image of the artery based on the reflected wave of the ultrasonic wave detected by the ultrasonic probe;
In the cross-sectional image after ischemia release, blood vessel position search means for searching the artery within a preset search range including a reference point in the artery before ischemia;
Blood vessel diameter calculating means for calculating the intima diameter of the artery indicated by the cross-sectional image of the artery after release of ischemia searched by the blood vessel position searching means according to a blood vessel inner diameter calculation algorithm stored in advance. Vascular endothelial function testing device.
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