JP7019962B2 - 流体解析装置、血流解析装置および流体解析方法 - Google Patents
流体解析装置、血流解析装置および流体解析方法 Download PDFInfo
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る血流解析装置100の側面図である。第1実施形態の血流解析装置100は、被験者(生体の例示)の血流に関する生体情報(以下「血流情報」という)を非侵襲的に生成する生体測定機器であり、被験者の身体のうち測定対象となる部位(以下「測定部位」という)Mに装着される。第1実施形態の血流解析装置100は、図1に例示される通り、筐体部12とベルト14とを具備する腕時計型の携帯機器である。すなわち、測定部位Mの例示である手首にベルト14を巻回することで、血流解析装置100は被験者の手首に装着される。第1実施形態の血流情報は、被験者の血流速度(例えば単位時間内に赤血球が動脈内を移動する距離)を血流情報として生成する。
数式(1)は、検出信号Sdの各周波数fと当該周波数fにおける強度P(f)とから血流量Qを算定するための演算式である。数式(1)の記号K1は所定の比例定数であり、記号<I2>は、検出信号Sdの全帯域にわたるパワーである。
数式(2)の記号λは発光部31が測定部位Mに照射する光の波長であり、記号θは、発光部31から測定部位Mに入射する光の入射角である。実際の血流解析装置100を想定すると、波長λは発光部31が出射する光の波長として既知であり、入射角θは測定部位Mの表面に対する発光部31の光軸の角度から確定される。また、記号nは測定部位M(特に動脈および血液)の屈折率であり、概略的には1.33~1.34の範囲内の既知の数値である。血流解析装置100による測定が想定される血流速度Vの最大値V2を以上の各定数(λ,θ,n)とともに数式(2)に代入すると、血流解析装置100が測定可能な範囲内で最大の周波数シフト量Δf2を得ることができる。
本発明の第2実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において作用または機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様を適宜に併合することも可能である。
Claims (4)
- 流体を通過した光の強度を表す検出信号に対し、所定の処理帯域内で周波数が高い成分ほど抑制されるようにフィルター処理を実行する信号処理部と、
前記フィルター処理後のアナログ信号を所定のサンプリング周波数でデジタル信号に変換するA/D変換部と、
前記デジタル信号の強度スペクトルにおける各周波数の強度と当該周波数との積を、前記処理帯域に部分的に重複する所定の演算範囲について積算することで、前記流体の速度に関する情報を生成する演算処理部とを具備し、
前記演算範囲は、第1周波数と前記第1周波数を上回る第2周波数との間の範囲であり、
前記第2周波数は、前記処理帯域の下端の周波数を上回り、かつ、前記A/D変換部の前記サンプリング周波数に対応するナイキスト周波数以下である
流体解析装置。 - 前記処理帯域は、前記信号処理部による前記検出信号の抑制が6dB/Oct以上となる範囲である
請求項1の流体解析装置。 - 血管を通過した光の強度を表す検出信号に対し、所定の処理帯域内で周波数が高い成分ほど抑制されるようにフィルター処理を実行する信号処理部と、
前記フィルター処理後のアナログ信号を所定のサンプリング周波数でデジタル信号に変換するA/D変換部と、
前記デジタル信号の強度スペクトルにおける各周波数の強度と当該周波数との積を、前記処理帯域に部分的に重複する所定の演算範囲について積算することで、前記血管内の血液の速度に関する情報を生成する演算処理部とを具備し、
前記演算範囲は、第1周波数と前記第1周波数を上回る第2周波数との間の範囲であり、
前記第2周波数は、前記処理帯域の下端の周波数を上回り、かつ、前記A/D変換部の前記サンプリング周波数に対応するナイキスト周波数以下である
血流解析装置。 - 血管を通過した光の強度を表す検出信号に対し、所定の処理帯域内で周波数が高い成分ほど抑制されるようにフィルター処理を実行し、
前記フィルター処理後のアナログ信号を所定のサンプリング周波数でデジタル信号にA/D変換し、
前記デジタル信号の強度スペクトルにおける各周波数の強度と当該周波数との積を、前記処理帯域に部分的に重複する所定の演算範囲について積算することで、前記血管内の血液の速度に関する情報を生成し、
前記演算範囲は、第1周波数と前記第1周波数を上回る第2周波数との間の範囲であり、
前記第2周波数は、前記処理帯域の下端の周波数を上回り、かつ、前記サンプリング周波数に対応するナイキスト周波数以下である
流体解析方法。
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