JPH01204655A - 頭蓋内血流音処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、脳動脈瘤や動静脈奇形などの頭蓋内病変部位
により生じる異常血流音を頭蓋外より非侵襲で検出し、
これを解析処理することにより前記病変部位の有無及び
位置推定を可能とする頭蓋内面流音処理装置に関する。

（従来の技術） クモ膜下出血の主因である頭蓋内勤腫瘤や動静脈奇形が
異常血流音を発していることは周知のことであり、この
異常血流音の検出により頭蓋内勤腫瘤や動静脈奇形の位
置推定を頭蓋外より非侵襲で行う手法が報告されている
（たとえばＣＬＩＮＩ−ＣＡＬ　ＮＥＵＲＯ３ＣＨＩＮ
ＣＥ　Ｖｏｌ、３　Ｎｏ、８（ｔ９８５）　Ｐ、Ｐ　８
６６−８６７）。この手法は、頭蓋外に配置された血流
音検出手段（ディテクタ）で異常血流音を検出し、この
検出信号を解析処理するようにしたもので、血流音検出
手段としては、第８図に示すもの等が使用される。即ち
、この血流音検出手段６は、有底筒状に形成されたケー
ス休２内に加速度検出器１を配置し、この加速度検出器
１をスタビライザ５で支持し、加速度検出器１とケース
体２の底部との間にバネ３を取り付けることにより構成
され、このバネ３の付勢力に抗して加速度検出器１を被
検体（通常は患者）の頭部４に当接することで、血流音
を検出しようとするものである。

このような血流音検出手段６を被検体の頭部４に複数個
取り付け、それらの検出結果を処理して分析することで
、頭蓋的病変部位の有無及び位置推定を行っている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、血流音は非常に小さく、異常血流音を検
出する血流音検出手段には血流音のみそなく他の雑音が
侵入してしまい、このため血流音検出手段の検出信号を
解析しても頭蓋的病変部位の有無及び位置推定が容易に
行えないという問題が生じていた。

そこで本発明は、異常血流音に基づく頭器内病変部位の
有無及び位置推定を高精度で行うことができる頭蓋内血
流音処理装置の提供を目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係る頭蓋内血流音処理装置では、被検体の頭部
の血流速度を検出する血流速度検出手段と、前記被検体
の頭蓋的病変部位より生ずる血流音を検出する血流音検
出手段と、上記両手段の検出結果を取込んで血流速度の
速い時間の血流音データと遅い時間の血流音データとの
差を求めることにより頭蓋内血流音のデータ解析を可能
とするデータ処理手段とを備えている。

（作　用） 本発明では、被検体の頭部の血流速度を検出し、被検体
の頭蓋的病変部位より生ずる血流音を検出し、血流速度
の速い時間の血流音データと血流速度の遅い時間の血流
音データとの差を求め、この差に基づいて頭蓋内血流音
のデータ解析を行うようにすることで、頭蓋的病変部位
の有無及び位置推定の高精度化を図っている。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例である頭蓋内血流音処１！！
！装置を被検体く通常は患者）Ｐに取付けた状態を示し
ている。

同図に示すようにこの頭蓋内血流音処理装置は、血流速
度検出手段７、血流音検出手段５ａ、　６ｂ、プリアン
プ８ａ、８ｂ、８ｃＳＡ／Ｄ変換器９、圧力センサ１０
ａ、１０ｂ、１０ｃ、心電計１１、バッファメモリ１２
、波形データ解析部１３を有する。

血流速度検出手段７は、被検体Ｐの頭部の主要動脈にお
ける血流速度を検出するもので、この血流速度検出手段
は、後段に配置されたプリアンプ８ａを介してＡ／Ｄ変
換器９に入力されるようになっている。本実施例装置で
は、超音波の送受を可能とする超音波プローブ７ａと、
この超音波プローブ７ａを介して血流速の測定を行う超
音波ドプラ血流測定装置７ｂとを有して血流速度検出手
段７が形成されている。超音波のドプラ現象を利用した
血流速測定は周知であるため、ここではその測定原理及
び装置構成の詳細な説明を省略する。

また、血流音検出手段５ａ、　６ｂは、被検体Ｐの頭蓋
的病変部位より生ずる血流音を検出するもので、例えば
第８図に示すのと同様に加速度検出器１を有して成るも
のが適用される。この血流音検出手段は実際には被検体
Ｐの頭部に多数配置されるが、第１図では２個のみ示し
ている。血流音検出手段６ａ、５ｂの検出結果はプリア
ンプ８ｂ。

８Ｃをそれぞれ介してＡ／Ｄ変換器９に取込まれるよう
になっている。また、電極１０ａ、１０ｂ。

１０ｃは被検体Ｐの心拍を検出するもので、この検出結
果は心電計１１を介してＡ／Ｄ変換器９に取込まれるよ
うになっている。

プリアンプ８ａ、　８ｂ、　８Ｇの出力はＡ／Ｄ変換器
９によりディジタル信号に変換された後にバッフ７メモ
リ１２を介して波形データ解析部１３に取込まれるよう
になっている。この波形データ解析部１３は、前記血流
速度検出手段７の検出結果、血流音検出手段５ａ、５ｂ
の検出結果及び心電計出力を取込んで血流速度の速い時
間の血流音データと遅い時間の血流音データとの差を求
め、これに基づいて頭蓋内血流音のデータ解析を行うも
ので、例えばＣＰＵ　（中央処理装置）を有して構成さ
れている。ここでＡ／Ｄ変換器９．バッフ７メモリ１２
及び波形データ解析部１３を有してデータ処理手段１４
が形成される。

以下、第１図に示す頭蓋内血流音処理装置の動作を詳細
に説明する。

第４図に示すように頭蓋内の血流速度Ｖ、特に脳動脈瘤
などの血管病変の好発部位であるＷｉ　Ｉ　ｌ　ｉｓ輪
近辺、例えば中太脳動脈の起始部ではその速度Ｖは一様
ではなく変動しており、心電波形（ＥＣＧ）Ｒ波が生じ
ているＡ時点は非常に遅く、これからｔｄ時間経過後の
Ｂ時点では非常に速い。

一方、頭蓋内の異常血流音は、脳動脈瘤ではそこに流れ
る血流のうず温合、動脈硬化など血管内の局所的狭窄部
では乱流音が原因となって生じている。これらうず温合
、乱流音は頭蓋内の血流速度ｖが遅いＡ時点付近では発
生し難いが、血流速度Ｖが速い８時点付近では発生し易
く異常血流音のパワーが増大する。しかし血流音以外の
不必要な雑音は頭蓋内の血流速度Ｖの遅いＡ時点及び速
いＢ時点に関係なくあるレベルで一様に発生し、それが
血流音検出手段６ａ、６ｂに混入する。

そこで、Ｂ時点近傍での信号成分よりＡ時点近傍での信
号成分を差し引くことにより、うず流、乱流による異常
血流音を抽出することができる。

頭蓋内面流速度が血流速度検出手段７により正確に求め
られるため、Ａ時点付近での信号とＢ時点での信号との
判別は容易である。すなわち、第２図に示すように、前
浮が割合に薄い側頭部に超音波プローブ７ａを配置し、
例えば中太脳動脈１４の血流速度をドアラ変位として超
音波ドプラ血流測定装置７ｂで常時モニタし、それを波
形データ解析部１３に取込むようにすればよい。この超
音波ドアラ血流測定装＠７ｂによる測定結果の一例を第
３図に示す。このような血流速度の時間パターンに基づ
いて第５図のｔｄｌ　、ｔｄ２　。

ｔｌ、ｔｌが最適な値に設定される。

第５図に示す心電波形（ＥＣＧ＞は第１図に示す心電計
１１より得られたものである。チＶネル１乃至チャネル
ｎの波形は被検体Ｐの頭部に配置されたｎ個の血流音検
出手段から検出された血流音である。チャネル１乃至チ
ャネルｎの血流音データはＡ／Ｄ変換器９によりディジ
タルデータに変換された後にバッファメモリ１２に記憶
される。

時間ｔ１及びｔｌのディジタルデータは波形データ解析
部１３において高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等により演
算処理がなされ周波数分析されてそれぞれの周波数特性
、例えばここではパワースペクトラムが第６図（Ａ）、
（Ｂ）に示すように求められる。

ここで、第６図（Ａ＞に示す１１間のパワースペクトラ
ムを不要雑音のパワースペクトラムとし、これより、第
６図（Ｂ）に示す１２間のパワースペクトラムを差し引
けば第６図（Ｃ）に示す乱流。

うず温合のパワースペクトラムが抽出される。

第６図（Ｃ）に示すパワースペクトラムでは不要雑音に
よるパワースペクトラムが非常に少なく、これを解析す
れば容易に脳動脈瘤等の有無を検出できる。

これらの処理は１回の心拍時単位で行い、第７図に示す
ようにｍ回（ｍ＞Ｏ）の心拍毎の差のパワースペクトラ
ムの平均加算処理を行い、その結果を最終的な乱流、う
ず温合のパワースペクトラムとすればより精度が高まる
。

本実施例においては、時間ｔｄ、１．ｔｄ２゜ｔｌ　、
ｔｌが、超音波ドプラ血流測定装置７ｂから得られた血
流速度の時間パターンに基づいて最適な値に設定される
ため、前記処理を繰り返すことにより、乱流、うす温合
の特徴を抽出することができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されない。例えば、プリ
アンプ８ｂ、８Ｃの出力をＡ／Ｄ変換器９に取込むタイ
ミングを制御することにより、第５図の時間ｔ１及びｔ
ｌにおける血流音データを得るようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、脳動脈瘤などの血
管病変から発生する血流音を不要雑音から容易に識別す
ることができるため、診断の精度、信頼性が向上すると
いう優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置のブロック図、第２図は
本実施例装置の超音波プローブ配置説明図、第３図は血
流速度の特性図、第４図は心電波形と血流速度の関係を
示した図、第５図は心電波形と血流音検出手段の出力の
波形図、第６図及び第７図は本実施例装置におけるデー
タ処理の説明図、第８図は血流音検出手段の構成説明図
である。 ５ａ、５ｂ・・・血流音検出手段、 ７・・・血流速度検出手段、 １４・・・データ処理手段、Ｐ・・・被検体。 代理人　弁理士　則　　近　　憲　　缶周　　　　　近
　　　藤　　　　　　猛第　　２　図 第　　３　因 ３弐うず゛ｊピ首のパワーズヘ゛７トラム（Ｃ） 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検体の頭部の血流速度を検出する血流速度検出手段と
   、前記被検体の頭蓋内病変部位より生ずる血流音を検出
   する血流音検出手段と、上記両手段の検出結果を取込ん
   で血流速度の速い時間の血流音データと遅い時間の血流
   音データとの差を求めることにより頭蓋内血流音のデー
   タ解析を可能とするデータ処理手段とを有することを特
   徴とする頭蓋内血流音処理装置。