JPH03103228A - 浅側頭動脈用縛帯およびこれを用いた診断装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、浅側頭勤脈用縛帯およびこれを用いた診断装
置、特に、非観血的に頭部の血液循環情報を検出するの
に用いる縛帯および診断装置に関する。

〔従来の技術〕

頭部の血液循環の状態を知ることは、種々の病気の診断
のために極めて重要なことである。この頭部の血液循環
を診断する方法は、大別して非観血的方法と観血的方法
とに分けられる。非観血的方法としては、従来から、Ｘ
線ＣＴを用いたり、深部体温を測定したり、脳波を測定
したり、眼底撮影を行ったりする方法が知られている。

一方、観血的方法は、脳外科手術に際して、開頭時に明
視下で行われる術の他は、実施されることがない。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した非観血的方法により頭部の血液
循環を診断する従来装置は、非常に大型な装置であり、
長時間にわたって診断を継続することが困難であるとい
う問題がある。特に、運動時や日常作業中、あるいは睡
眠中といったときの血液循環状態を診断することは非常
に困難である。

したがって現在のところ、上腕部で計測した血圧値、脈
波などを、そのまま頭部の血液循環の診断にも適用して
いる。

一方、観血的な方法では、カテーテルを頚動脈から挿入
することにより、動脈内腔のアテロームなどの物質が剥
離するおそれがあり、また脳内毛細血管に血栓を形成さ
せるおそれもある。このように、非常に危険をともなう
ため、実際には前述のように脳の外科手術時にわずかに
行われているにすぎない。

そこで本発明は、頭部の血液循環診断を非観血的に行う
ことができる簡便な装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

（１）　　本願第１の発明は、浅側頭動脈から診断情報
を得るための縛帯において、 頭部外周に巻着することのできる装着帯と、この装着帯
に摺動自在に取り付けられ、片側に開口窓部が形或され
た筐体と、 内部に空気を送ると膨脹して一部が開口窓部からはみ出
すように、筐体内に収容された嚢体と、この嚢体に空気
を送るための送気管と、を設けるようにしたものである
。

（２）　　本願第２の発明は、上述の縛帯を用いる診断
装置において、 嚢体内の圧力を測定するために送気管の途中に圧力セン
サを接続し、 嚢体に発生した音を険出するために送気管の途中に音波
センサを接続し、 送気管の末端に、嚢体の容量に比べて大きな容量をもっ
た気体貯溜漕を接続し、 この気体貯溜槽の圧力を制御するための加減圧手段を設
けるようにしたものである。

（３）　　本願第３の発明は、上述の診断装置において
、 縛帯に、筐体、嚢体、送気管、をそれぞれ２組ずつ設け
、 これに応じて圧力センサおよび音波センサをそれぞれ２
組ずつ設け、各嚢体ごとに圧力測定および音検出を行え
るようにし、左右の浅側頭動脈の脈波および動脈音を同
時に検出しうるように溝戊したものである。

〔作　用〕

（１）　　本願第１の発明による縛帯は、装着帯を被験
者の頭部に巻き付けることにより装着することができる
。筐体はこの装着帯に対して摺動自在であるため、浅側
頭動脈上に開口窓部が位置するように筐体の位置を調節
すると、浅側頭動脈上に嚢体を位置させることができる
。ここで、送気管から空気を送って嚢体内の圧力を十分
に高くしてやると、浅側頭動脈を阻血することができる
。この状態で、嚢体内の圧力を徐々に減圧してゆくと、
浅側頭動脈の脈波および動脈音を検出することができる
。

（２）　　本願第２の発明による診断装置は、上述の縛
帯から導出された送気管を介して、嚢体内の圧力および
嚢体に発生した音を険出することができる。すなわち、
浅側頭動脈の脈波および動脈音の検出が可能になる。本
願発明に係る嚢体は、一般的な上腕部用縛帯の嚢体に比
べて容量が小さくなるが、気体貯溜槽を設けることによ
り、上腕部用縛帯と同様の速度での減圧操作が可能にな
る。

（３）　　本願第３の発明による診断装置は、２組の嚢
体をそれぞれ左右の浅側頭動脈上に醍置せしめることが
できる。しかも、圧力センサおよび音波センサが、それ
ぞれの嚢体について設けられているため、左右の浅側頭
動脈についての脈波および動脈音をそれぞれ別個に同時
測定することが可能になる。

〔実施例〕

以下、本発明を図示する実施例に基づいて説明する。第
１図は本発明の一実施例に係る浅側頭動脈用縛帯の斜視
図、第２図はこの側断面図である。

装着帯１０（第２図では図示省略〉は、頭部外周に巻き
つけるのに十分な長さをもち、この装着帯１０には、筐
体２０が取り付けられている。この筐体２０は、背面に
スリット２１が形成されており、このスリット２１内に
、装着帯１ｏが挿通している。装着帯１０とスリット２
１との間には、ある程度の摩擦が生じるように設計され
ている。

したがって、手で操作すれば、筐体２０を装着帯１０に
沿って自由に摺動させることができるが、手を放せば、
筐体２０はその位置に固定される。

筐体２０の正面には、開口窓部２２が形成されている。

また、筐体２０の内部には、嚢体３０が収容されており
、この嚢体３０内に空気を送ると膨脹し、一部が開口窓
部２２からはみ出すようになる。第２図（ａ）は通常の
状態、同図（ｂ）は嚢体３０を膨脹させた状態を示す。

嚢体３０には、内部に空気を送るための送気管３１が連
結されており、この送気管３１は筐体２０の外部へ導出
されている。なお、筐体２０の開口窓部２２の周囲には
、リング状の環状帯２３が取り付けられている。

この実施例では、装着帯１０は布製、筺体２０はプラス
チック製、嚢体３０、送気管３１、および環状帯２３は
ゴム製であるが、これ以外の材質でｔｌ威してもかまわ
ない。要するに、装着帯１０は頭部外周に巻きつけられ
るような伸縮性の小さな素材であればどのような材質の
ものでもよく、筐体２０は、内部に嚢体３０を確実に保
持しうるちのであればどのような材質のものでもかまわ
ない。また、嚢体３０は、内部に空気を送ることによっ
て膨脹する性質のものであればよく、送気管３１は嚢体
３０に空気を送ることができるものであればどのような
ものでもよい。環状帯２３は、後述するように、嚢体３
０が膨脹したときに、皮膚と筐体２０との間に嚢体３０
の膨脹部が侵入するのを防ぐ役目をするので、弾力性の
ある材料で構成するのが好ましい。

続いて、この縛帯による測定原理を第３図を参照して説
明する。第３図の左方には、前述した筐体２０およびそ
の収容部品の側面が示されている。

なお、嚢体３０の膨脹の様子がよくわかるように、環状
帯２３だけはその断面を示した。一方、図の右方には、
被験者の頭部が示されている。ここで破線は頭蓋骨、太
線は血管を示す。浅側頭動脈４０は、耳珠４１のやや上
方あたりから、皮膚表層に現れ、そのまま上方に向かい
、やがて分岐点４２において２つに分岐する。この分岐
点４２における動脈音は振幅が小さくなり、ＳＮ比が低
下する。したがって、浅側頭動脈４０からの生体情報を
得るには、耳珠４１から分岐点４２に至るまでの区間か
ら情報をとるようにするのが最も効率がよい。したがっ
て、この区間の長さＬに応じて、筐体２０の開口窓部２
２の縦の長さＹを決定するのが好ましい。成人の場合、
区間Ｌの長さは個人差もあるが、ほぼ３５關とするのが
適当である。

そこでこの実施例では、第４図に示すように、開口窓部
２２の縦の長さＹ＝３５ｍｎとした。また、開口窓部２
２の横の長さとしては、浅側頭動脈４０が前方に上行し
ても、後方に上行しても、捕捉可能な十分な幅として、
Ｘ＝１６ｍｍとした。結局、この実施例では、第４図の
各部の寸法は、Ｘ−１６＋ｗ，Ｙ＝３５ｍｍＳＸＸ＝２
０ｍｍ、ＹＹ＝４０ｍｍ，Ｗ＝３８ｍｍとした。なお、
これらの寸法は設計上、適宜変更しうるちのである。

測定を行うには、筐体２０を第３図に示すような向きに
配置し、そのまま嚢体３０を浅側頭動脈４０の上に押し
付けるようにして固定する。これは、装着帯１０を頭部
に巻き付けて装着することによって行われる。この状態
で、送気管３ｌから嚢体３０内に空気を送り込むと、嚢
体３０は膨脹してその一部が開口窓部２２からはみ出て
、浅側頭動脈４０を圧迫することになる。十分な圧迫を
得るためには、筐体２０が頭側部にしっかりと固定され
ていなければならない。したがって、装着帯１０は頭部
外周にしっかりと固定しておく必要がある。また、装着
帯１０の材質としてゴムのような伸縮性のある素材を用
いるのは好ましくない。

嚢体３０は頭蓋骨の形状に沿って膨脹し、浅側頭動脈を
完全に阻血することができる。第３図に示す嚢体３０の
形状は、このときの状態を示す。嚢体３０の膨脹時の高
さｈは、頭蓋骨側頭部の凹部の深さに対応する。こうし
て、上腕部に縛帯を装着したときの測定と同様に、この
阻血状態から嚢体３０内の圧力を徐々に低下させてゆく
ことにより、脈波および動脈音の測定が可能になる。な
お、環状帯２３は、膨脹した嚢体３０が開口窓部２２の
外側方向に伸びて広がるのを防ぐ働きをする。

環状帯２３がないと、筐体２０の外面と皮膚との間隙に
膨脹した嚢体３０が侵入することになり、嚢体３０内に
空気を送っても嚢内圧力が上昇しなくなり正しい測定を
行うことができない。

続いて、このような縛帯を用いた具体的な診断装置の一
例を説明する。第５図は、このような診断装置の一実施
例のブロック図である。この診断装置は、縛帯１００と
装置本体２００との２つの部分からなる。ここで、縛帯
１００は前述したように、装着帯１０に筐体２０を取り
付けたものである。この実施例の装置では、左右の浅側
頭動脈からの生体情報を同時に測定するため、２組の筐
体２０Ｒ，２ＯＬを、１本の装着帯１０に取り付けてい
る。各筐体２ＯＲ，２ＯＬの内部には、それぞれ別個の
嚢体３０Ｒ，３０Ｌが収容されており、各筐体２ＯＲ，
２ＯＬから別個の送気管３１Ｒ，３１Ｌが導出されてい
る。装着帯１０の両端１１および１２には、ベルクロフ
ァスナーの凸部および凹部が形成されており、頭部外周
にこの装着帯１０を巻き付け、後部において両端１１お
よび１２をベルクロファスナーによって止めることがで
きる。なお、この縛帯１００を装着するときに左右を誤
らないよう、装着帯１０には図のように、ｒ−Ｌ−Ｊお
よびｒ−Ｒ−Ｊなる表示を付してある。筐体２ＯＲ，２
ＯＬにも同様に左右を示す表示を付すのが好ましい。

縛帯１００から導出された２本の送気管３１Ｌ．３１Ｒ
は、装置本体２００内に導入される。装置本体２００内
では、この送気管３１Ｌ，３１Ｒに、それぞれ音波セン
サ２１ＯＬ，２１ＯＲ，および圧力センサ２２ＯＬ，２
２ＯＲが接続されている。

更にこの送気管３１Ｌ，３１Ｒの末端には、気体貯溜槽
２３０が接続されている。この気体貯溜槽２３０は、縛
帯１００の嚢体３０Ｒ，３０Ｌに比べて十分大きな容量
をもつ。この実施列ては、嚢体３０の容量が非膨脹時に
１０ｍｌ程度であるのに対し、気体貯ａｔ１２３０の容
量は２００ｍｌ程度としている。この気体貯溜博２３０
には、空気ボンプ２４０および排気弁２４１が接続され
ており、気体貯溜ｔ！２３０内に空気を送って圧力を上
昇させたり、排気して圧力を下降させたりすることがて
きる。縛帯１００の嚢体３０Ｒ，３０Ｌは、この気体貯
溜槽２３０に接続されているため、嚢内圧力を同様に上
昇、下降させることが可能である。

なお、図では、空気ポンプ２４０および排気弁２４１と
して手動式のものを示すが、電動式のものを用いても購
わない。

第６図は、被験者が縛帯１００を装着した状態を示す。

被験者はまず、縛帯１００に付された左右を示す表示に
したがって、縛帯１００を頭部外周に仮装着する。すな
わち、装着帯１０を緩く締めて固定する。続いて、筐体
２ＯＲ．２ＯＬを装着帯１０に沿って摺動させ、第３図
で説明したように、左右の浅側頭動脈の位置まで移動す
る。位置調整が終わったら、装着帯１０の両端１１，１
２にあるベルクロファスナーによって、装着帯１０をそ
の位置で締め付けて固定する。ただし、側頭周囲をあま
り強く圧迫するのは好ましくない。

縛帯が頚部に落下せず、筐体２ＯＲ，２ＯＬの位置がず
れない程度に締め付けて固定するのがよい。

第７図（ａ）　．　（ｂ）　，　（ｃ）は、一般的な人
の頭部形状の三態様を示す上面図である。同図（ａ）は
大頭蓋、（ｂ）は中頭蓋、（Ｃ）は小頭蓋と呼ばれてい
る。

ここで、外耳５１と浅側頭動脈５２の位置を各図中に示
しておく。このように、浅側頭動脈の位置には個人差が
あるため、筐体２ＯＲ．２ＯＬを装着帯１０に沿って動
かし最適位置にもってくることは非常に重要である。

縛帯１００を適正に装着し終わったら測定を行う。この
装置は、左右の浅側頭動脈についての脈波および動脈音
を険出することができる。第８図は測定手順を示すグラ
フであり、縦軸は嚢体３０Ｒ，３０Ｌの内圧（ｍｍＨｇ
）、横軸は時間（秒）を示す。まず、第８図の点Ａから
点Ｂに至るグラフに示すように、嚢内圧力を上昇させる
。これは空気ボンプ２４０によって気体貯溜＄１２３０
に空気を送ることによって行われる。気体貯溜槽２３０
の内圧と嚢体３０Ｒ．３０Ｌの内圧とは平衡になるので
、気体貯ａｔＷ２３０に空気を送ってゆくと、嚢内圧力
は徐々に上昇してゆき、嚢体は浅側頭動脈を完全に阻血
するに至る。点Ｂは、浅側頭動脈を完全に阻血しうるに
十分な圧力値に相当する。続いて、排気弁２４１を少し
ずつ開放してゆき、点Ｂから点Ｃに至るグラフに示すよ
うに、嚢内圧力をゆっくりと減少させてゆく。脈波およ
び動脈音の測定は、この点Ｂから点Ｃに至る経路の途中
で行われる。すなわち、心収縮期圧ＳＰにおいて動脈音
Ｋ１が現れ、大動脈閉鎖痕圧ＤＮＰにおいて動脈音Ｋ３
が現れ、心拡張期圧ＤＰにおいて動脈音Ｋ４が現れ、最
後には動脈音Ｋ５が得られる。これらの動脈音Ｋは、装
置本体２００内に設けられた音波センナ２１ＯＬ，２１
ＯＲによって電気信号として取り出される。第５図では
、左右の動脈音ＬＫ，ＲＫを図中に示している。また、
心拡張期圧ＤＰにおいては、浅側頭動脈の脈波Ｐが圧力
センサ２２ＯＬ，２２ＯＲによって電気信号として取り
出される。第５図では、左右の脈波ＬＰ，ＲＰを図中に
示している。このように、脈波および動脈音の測定は、
嚢内圧力を減少する過程で行われるため、点Ｂから点Ｃ
に至る過程は、ある程度の時間をもってゆっくりと進行
しなければならない。気体貯溜漕２３０は、この減圧過
程をゆっくりと進行させる上で重要な働きをする。

気体貯溜博２３０がない場合の動作を考えると、嚢体３
０Ｒ，３０Ｌの容量が小さいため、排気弁２４１を開放
すると嚢内の空気がすぐになくなり、第８図の一点鎖線
で示すように点Ｂから点Ｃ′に至る過程をたどることに
なる。これでは、十分な測定を行うことができないので
ある。本実施例では、容量２００ｍｌ程度の気体貯溜槽
２３０を設けることにより、２〜３ｍｍＨｇ／秒の最適
速度で安定した減圧動作をさせることができるようにし
ている。なお、脈波Ｐを再度測定したい場合には、第８
図の点Ｃから点Ｄまで圧力を上昇させ、点Ｄにおける圧
力（心拡張期圧ＤＰ）において、圧力センサからの電気
信号を測定すればよい。

以上のように、この診断装置を用いれば、左右の浅側頭
動脈についての脈波、動脈音を同時に測定することがで
きる。なお、左右の測定値を同じ尺度で険討することが
できるように、嚢体３０Ｒと３０Ｌとは、同じ材質、同
じ容量で構成するのが好ましい。また、送気管３１Ｒと
３１Ｌも、同じ材質、同じ管径とし、音波センサ２１Ｏ
Ｒ．２１ＯＬや、圧力センサ２２ＯＬ．２２ＯＲも、そ
れぞれ左右で感度が同じになるようにするのが好ましい
。

第９図は本発明の別な実施例に係る縛帯の斜視図、第１
０図および第１１図はその側断面図および正面図である
。前述の実施例との相違は、筐体の材質および形状であ
る。この実施例の筺体６０は、布入りゴムで形成されて
おり、その形状も嚢体３０の膨脹に合わせて丸みを帯び
たものになっている。背面には装着帯１０を挿通させる
ためのスリット６１が形成され、正面には楕円形の開口
窓部６２が形威されている点は前述の実施例と共通する
。また、内部に収容する嚢体３０およびこれから導出さ
れる送気管３１は、前述の実施例のものと全く同じであ
る。ただ、この実施例では、開口窓部６２の周囲に環状
帯を設ける必要はない。

開口窓部６２の周縁部６３は、布入りゴム製であるため
、皮膚に柔軟に接触し、前述の実施例の環状帯と同様の
働きをするのである。筐体６０の材質は布入りゴムに限
らず、要するに、収容している嚢体３０の内圧を４００
ｍｍＨｇ程度にまで加圧した場合でも、著しい容積変形
を生じない非膨脹性の柔軟な材質であれば何でもよい。

特に、布入りゴムは断熱性にも優れ、皮膚への接触感も
柔軟であり好適な材質である。

上腕部や大腿部の動脈を圧迫するための従来の縛帯では
、収容している嚢体の下部にある抹消組織をすべて阻血
するため、桟側頭動脈の圧迫に用いることはできない。

嚢内圧力を心拡張期圧に保っていても、３分間以上圧迫
を続けると抹消組織の循環不全に特有のチアノーゼ反応
を呈する。これに対し本発明に係る縛帯では、嚢体によ
る圧力は、装着帯の表面積全体に分散され頭表皮に加わ
ることになり、側頭部や抹消側の頭頂にかけてチアノー
ゼ反応が現れることはない。実際の実験結果によれば、
嚢体を２９分間加圧して連続測定を行ったのち、１分間
大気圧に開放するという３０分間を１周期として、４８
周期（２４時間）の測定を行ったが、被験者に生理的な
損傷は発生しなかった。このように、本発明の縛帯を用
いれば、浅側頭動脈からの生理情報を２４時間体制で測
定することが可能である。本発明による診断装置は、頭
部動脈硬化の判定、脳硬塞後の左右の循環動態の差の認
識などに応用することができる。また、浅側頭動脈の動
態は運動によって大きく左右されることがなく、スポー
ツ医学面における応用も考えられよう。

〔発明の効果〕

０）　本願第１の発明による縛帯によれば、装着帯を被
験者の頭部に巻き付けて筐体を浅側頭動脈上に固定し、
この筐体内の嚢体によって浅側頭動脈を圧迫して生体情
報を得るようにしたため、頭部の血液循環診断を非観血
的に行うことができる。

（２）　　本願第２の発明による診断装置によれば、上
述の縛帯から導出された送気管を介して、嚢体内の圧力
および嚢体に発生した音を険出するようにしたため、頭
部の脈波および動脈音の検出が可能になる。また、送気
管の末端に気体貯溜槽を設けることにより、上腕部用縛
帯と同様の速度での減圧操作が可能になる。

（３）　　本願第３の発明による診断装置によれば、２
組の測定系でそれぞれ左右の浅側頭動脈についての生体
情報を得るようにしたので、左右の浅側頭動脈について
の脈波および動脈音をそれぞれ別個に同時測定すること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例に係る縛帯の斜
視図および側断面図、第３図は第１図の縛帯による測定
原理を示す図、第４図は第１図の縛帯の正面図、第５図
は第１図の縛帯を用いた診断装置のブロック図、第６図
は第１図の縛帯を装着した状態を示す図、第７図は一般
的な人の頭蓋骨の態様を示す頭頂図、第８図は第５図の
診断装置の動作を説明するグラフ、第９図、第１０図、
および第１１図は本発明の別な一実施例に係る縛帯のそ
れぞれ斜視図、側断面図、正面図である。 １０・・・装着帯、１１．１２・・・ベルクロファスナ
、２０・・・筐体、２１・・・スリット、２２・・・開
口窓部、２３・・・環状帯、３０・・・嚢体、３１・・
・送気管、４０・・・浅側頭動脈、４１・・・耳珠、４
２・・・分岐点、５１・・・外耳、５２・・・浅側頭動
脈、６０・・・筐体、６１・・・スリット、６２・・・
開口窓部、６３・・・周縁部、１００・・・縛帯、２０
０・・・装置本体、２１０・・・音波センサ、２２０・
・・圧力センサ、２３０・・・気体貯溜槽、２４０・・
・空気ボンブ、２４１・・・排気弁、Ｐ・・・脈波、Ｋ
・・・動脈音。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）頭部外周に巻着することのできる装着帯と、 この装着帯に摺動自在に取り付けられ、片側に開口窓部
   が形成された筐体と、 内部に空気を送ると膨脹して一部が前記開口窓部からは
   み出すように、前記筐体内に収容された嚢体と、 前記嚢体に空気を送るための送気管と、 を備えることを特徴とする浅側頭動脈用縛帯。
2. （２）請求項１に記載の浅側頭動脈用縛帯を用いた診断
   装置であって、 嚢体内の圧力を測定するために送気管の途中に接続され
   た圧力センサと、 前記嚢体に発生した音を検出するために前記送気管の途
   中に接続された音波センサと、 前記送気管の末端に接続され、前記嚢体の容量に比べて
   大きな容量をもった気体貯溜槽と、前記気体貯溜槽の圧
   力を制御するための加減圧手段と、 を備えることを特徴とする診断装置。
3. （３）請求項２に記載の浅側頭動脈用縛帯を用いた診断
   装置であって、 装着帯に２組の筐体を取り付け、この各筐体内にそれぞ
   れ嚢体と送気管とを設けた浅側頭動脈用縛帯を用い、 圧力センサおよび音波センサをそれぞれ２組ずつ設け、
   各嚢体ごとに圧力測定および音検出を行えるようにし、
   左右の浅側頭動脈の脈波および動脈音を同時に検出しう
   るように構成したことを特徴とする診断装置。