JPH0380830A - 血管硬化度測定装置 - 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） この発明は、高速フーリエ変換による信号処理技術を用
いて血管の硬化度を測定する血管硬化度測定装置に関す
るものである。

（従来の技術） 血管の硬化度を測定する装置としては、圧脈波とインピ
ーダンス容積脈波より無侵襲に圧容積リサージュ図形を
作図し、その勾配から血管の弾性あるいはコンプライア
ンスを求める圧容積線図処理システムが知られている。

（解決すべき課題） 血管の特性を求めるのはこの従来の装置によっても可能
ではあるか、従来の装置は基本的な動作としてインピー
ダンスの変化を求めている為、微小高周波定電流を印加
して信号を得る場合に外部からの電気的な雑音に対して
のＳ／Ｎ比か悪いという欠点かあった。又、装置として
も複雑であり、高価であるという欠点もあった。

この発明は、血管の特性（硬化度）の測定に関する上記
従来の装置の欠点を除去することを目的とするものてあ
り、高速フーリエ変換による信号処理技術を用いて複数
のマイクロフォンから送られる信号間の伝達周波数応答
関数を求めることにより、コロトコフ音など音源の影響
を除去し、血管の特性に関する情報たけを抽出し、正確
な血管硬化度を知ることかできる様にした血管硬化度測
定装置を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、複数個のマイクロフォンを用い、それぞれ
のマイクロフォンよりの信号を高速フーリエ変換により
処理し、伝達周波数応答関数を求め、これにより音源の
影響を排除し、血管の特性を検出し得る様にして上記課
題を解決せんとするものである。

（作　用） 従来の血圧測定の場合と同様、被検査者の上腕部へ加圧
帯を巻き付け、ポンプを用いて空気を加圧帯へ送り込み
、上腕部への血流を一時的に止める。

一方、上腕部間節部内側付近の動脈部及び撓骨動脈部に
それぞれｆ３１マイクロフォン及び第２マイクロフオン
を設置する。

次に、前記加圧帯へ注入された空気を徐々に放出し、加
圧帯の締め付は力を弱め加圧力を減する。

これに伴い第１マイクロフオンにコロトコフ音等の伝播
音か受信され、時間で遅れで、第２マイクロフオンでも
受信される。更に加圧力を減ずればこの伝播音が消える
。第１マイクロフオンと第は信号処理装置へ送られ、第
１マイクロフオンで受信した信号を入力信号、第２マイ
クロフオンて受信した信号を出力信号として高速フーリ
エ変換を用いた信号処理かなされ、伝達周波数応答関数
が求められる。この信号処理により、音源であるコロト
コフ音等の影響を避ることかでき、求められるものは振
幅ＩＨ（ρ）及び位相ｚＨ（ρ）の周波数に対する値と
なる。

そして、被検査者の最も低い周波数をρ□とすると共に
、同様な手法を用い各年令における多数の健康人の測定
値を求め平均化したものをβ１及び〒とじ、被測定者の
β１、τとこのβ、及び〒とを比較し、血管の硬化度を
知る。

なお、一般的に、年令か高くなるに従って、血管壁は硬
くなり、β１は大きくなり、壬は減少する。

（実施例） 第１図は、この発明に係る血管硬化度測定装置の一実施
例を表わしたものであり、図中１は上腕関節部内側付近
の動脈部に取付けられた第１マイクロフオン、２は撓骨
動脈部に取付けられた第２マイクロフオン、３は上腕部
を締め付け、血流を一時的に止める加圧帯、４は前記加
圧帯へ空気を送り込む為のポンプ、５は前記マイクロフ
ォン１．２に接続された信号処理装置である。この信号
処理装置５は第１マイクロフオンで受信した信号を入力
信号、第２マイクロフオンで受信した信号を出力信号と
し、高速フーリエ変換を用いて信号処理を行い伝達周波
数応答関数を求める為のものである。求められるものは
振幅ＩＨ（ρ〉１及び位相−＝Ｈ（ρ）の周波数に対す
る値である。

次に、この実施例の動作を説明する。

従来の血圧測定の場合と同様、被検査者の上腕部へ加圧
帯を巻き付け、ポンプを用い空気をこの加圧帯へ送り込
み上腕部への血流を一時的に止める。次に、この加圧帯
へ注入された空気を第２図に示す様に徐々に放出し、加
圧帯の締め付は力を弱め、加圧力を減する。これに伴い
、第３図（ａ）に示す様に上腕部間節部内側付近の動脈
部に設置された第１マイクロフオン１にコロトコフ音が
受信され、第３図（ｂ）に示す様に時間で遅れて撓骨動
脈部に設置された第２マイクロフオン２ても受信される
。更に加圧力を減ずればこのコロトコフ音は消える。＄
１マイクロフォン１．第イクロフオン２で受信された信
号は信号処理装置へ送られ、第１マイクロフオン１て受
信した信号を入力信号、第２マイクロフオン２で受信し
た信号を出力信号として高速フーリエ変換を用いた信号
処理がなされ、第４図に示す様に伝達周波数応答関数か
求められる。求められるものは振幅Ｈ（ρ）及び位相、
＜Ｈ（ρ）の周波数に対する値である。

なお、第４図（ａ）は振幅の、第４図（ｂ）は位相の応
答関数の波形図である。

この信号処理により音源であるコロトコフ音の影響を排
除することかてきる。そして、被測定音の最も低い周波
数をτ１とすると共に同様な手法を用い各年令における
多数の健康人の測定値を求め平均化したものをβ工及び
王とし、被検査者のβ１、τとこの万１、王とを比較し
、血管の硬化度を知る。

第５図は健康人の年令によるβ３、〒の変化の状況を示
したグラフてあり、同図により、年令が高くなるに従っ
て血管壁か硬化し、β工が大きくなり〒が減少すること
か明らかである。

次に、第６図に基づいてこの発明の他の実施例を説明す
る。

図中１′は鎖骨下動脈の近傍に配置された第１マイクロ
フオン、２′は上腕動脈端部に配置された第２マイクロ
フオン、６はランダムノイズ駆動される動電型のバイブ
レータであり、第１マイクロフオンｌ′と同様鎖骨下動
脈の近傍に配置されている。

この実施例においては、バイブレータ６を音源として用
い、これをランダムノイズ駆動し、伝播音を第１マイク
ロフオンｌ′、第２マイクロフオン２′で受波し、第１
実施例の場合と同様に信号処理し、血管の硬化度を測定
する様になっている。

なお、第１マイクロフオンｌ′として圧電形のハイツロ
メータを用い、送波器と受波器とを兼ねさせることによ
りバイブレータ６を省くこともできる。この場合におい
ては、第１マイクロフオンｌに信号を送り、これを駆動
し音源とすると共に、その信号を第１マイクロフオン１
の受波信号として用い、上述の各実施例と同様に信号処
理し、血管の硬化度を測定するのである。

（発明の効果） この発明は上述の通りの構成を有し、複数のマイクロフ
ォンからの信号を高速フーリエ変換により処理し、伝達
周波数応答関数を求めている為、コロトコフ音等の音源
の影響を除去し、血管の特性だけを抽出することかでき
、血管の硬化度を正確に測定することができるすぐれた
効果を有する。又、装置自体の構成は従来のものの様に
複雑ではなく、比較的安価に製作することができ、操作
も容易であり、極めて実用的なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る血管硬化度測定装置の一実施例
を模式的に描いた説明図、第２図は加圧帯の加圧力の変
化を示したグラフ、第３図（ａ）は第１マイクロフオン
の音圧信号の波形図、第３図（ｂ）は第２マイクロフオ
ンの音圧信号の波形図、第４図（ａ）は振幅の伝達周波
数応答関数の波形図、第４図（ｂ）は位相の伝達周波数
応答関数の波形図、第５図は年令にょるβ１、〒の変化
の状況を示したグラフ、第６図は他の実施例を模式的に
描いた説明図である。 工・・・第１マイクロフオン、２・・・第２マイクロフ
オン、３・・・加圧帯、４・・・ポンプ、５・・・信号
処理装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数個のマイクロフォンを用い、それぞれのマイク
   ロフォンよりの信号を高速フーリエ変換により処理し、
   伝達周波数応答関数を求め、これにより音源の影響を排
   除し、血管の特性を検出する様にしたことを特徴とする
   血管硬化度測定装置。 ２、音源としてコロトコフ音を用いることを特徴とする
   請求項１記載の血管硬化度測定装置。 ３、音源としてランダムノイズ駆動される動電形のバイ
   ブレータを用いることを特徴とする請求項１記載の血管
   硬化度測定装置。 ４、マイクロフォンの代りに圧電形のバイブロメータを
   用い、音源と受波器とを兼用させたことを特徴とする請
   求項１記載の血管硬化度測定装置。