JPH08266484A - 生体信号測定装置 - Google Patents
生体信号測定装置Info
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- JPH08266484A JPH08266484A JP7076891A JP7689195A JPH08266484A JP H08266484 A JPH08266484 A JP H08266484A JP 7076891 A JP7076891 A JP 7076891A JP 7689195 A JP7689195 A JP 7689195A JP H08266484 A JPH08266484 A JP H08266484A
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/346—Analysis of electrocardiograms
- A61B5/349—Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
- A61B5/352—Detecting R peaks, e.g. for synchronising diagnostic apparatus; Estimating R-R interval
Landscapes
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 生体器官の全体機能を表すパラメータと、そ
の生体器官の部分機能を表すパラメータ測定して全体機
能を表す値に変換し、両者を比較して生体器官の異常を
検査する。 【構成】 対象とする生体器官の全体機能のパラメータ
を検出する全体機能入力部１と、生体器官の部分機能の
パラメータを検出する部分機能入力部２と、この部分機
能入力部２のパラメータから全体機能を表す値に変換し
て換算値を出力する変換演算部３と、全体機能入力部１
より出力される全体機能のパラメータと変換演算部３か
ら出力される換算値とを入力して両者の比を算定して出
力する比較演算部４と、全体機能のパラメータ、換算値
又は両者の比を入力して二次元座標の画像データとして
出力する表示制御部４と、全体機能のパラメータ、換算
値又は両者の比を二次元座標上に表示させるモニタ６と
により構成される。
の生体器官の部分機能を表すパラメータ測定して全体機
能を表す値に変換し、両者を比較して生体器官の異常を
検査する。 【構成】 対象とする生体器官の全体機能のパラメータ
を検出する全体機能入力部１と、生体器官の部分機能の
パラメータを検出する部分機能入力部２と、この部分機
能入力部２のパラメータから全体機能を表す値に変換し
て換算値を出力する変換演算部３と、全体機能入力部１
より出力される全体機能のパラメータと変換演算部３か
ら出力される換算値とを入力して両者の比を算定して出
力する比較演算部４と、全体機能のパラメータ、換算値
又は両者の比を入力して二次元座標の画像データとして
出力する表示制御部４と、全体機能のパラメータ、換算
値又は両者の比を二次元座標上に表示させるモニタ６と
により構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生体器官の全体機能と
部分機能を測定することにより異常を検出する生体信号
測定装置に関する。
部分機能を測定することにより異常を検出する生体信号
測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、心臓や肺等の夫々の生体器官の部
分的な異常の有無を検出する場合、生体信号測定装置を
用いて対象とする生体器官の全体の機能を表すパラメー
タを測定し、部分的な異常による微妙なパラメータの変
化から判断するか、或いは生体器官の部分的な機能を表
すパラメータを、生体器官の所要とする全ての部分につ
いて測定して異常のある部位を探すようにしていた。ま
た、専用の種々の生体信号測定装置を用いて、最初から
精密な検査を施すこともある。
分的な異常の有無を検出する場合、生体信号測定装置を
用いて対象とする生体器官の全体の機能を表すパラメー
タを測定し、部分的な異常による微妙なパラメータの変
化から判断するか、或いは生体器官の部分的な機能を表
すパラメータを、生体器官の所要とする全ての部分につ
いて測定して異常のある部位を探すようにしていた。ま
た、専用の種々の生体信号測定装置を用いて、最初から
精密な検査を施すこともある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、対象と
する生体器官の全体の機能を表すパラメータを測定して
部分的な異常による微妙なパラメータの変化を読み取る
ためには、高度な専門的知識或いは多くの経験を必要と
する。対象とする生体器官の一部が異常になった場合、
その器官の他の部分が異常を補うように機能する性質が
あり、異常が大きくならないと全体の機能を表すパラメ
ータに変化が表れないことがあり、異常の発見が遅れる
ことがあった。更に、生体器官の部分的な機能を表すパ
ラメータを測定する場合、異常部位を検出するために
は、対象とする生体器官の他の全ての多数の部位につい
て同じパラメータを測定する必要がある。このため、検
査者が検出箇所を見落とすことがあり、再検査を行わな
ければならず、被検者に神経的及び肉体的な苦痛を与え
ることになる。また、このような検査には、大型で高価
な測定装置を用いていたので、測定準備などに時間がか
かり、簡易な検査による異常の発見には適していなかっ
た。また、最初から精密な検査を行う場合、被検者に精
神的及び肉体的に大きな負担を強いることになる。従っ
て、本発明は上記課題に鑑み、生体器官の全体機能と部
分機能のパラメータを測定して異常の有無を簡単な構成
で容易に検出できる生体機能検査装置を提供することを
目的とする。
する生体器官の全体の機能を表すパラメータを測定して
部分的な異常による微妙なパラメータの変化を読み取る
ためには、高度な専門的知識或いは多くの経験を必要と
する。対象とする生体器官の一部が異常になった場合、
その器官の他の部分が異常を補うように機能する性質が
あり、異常が大きくならないと全体の機能を表すパラメ
ータに変化が表れないことがあり、異常の発見が遅れる
ことがあった。更に、生体器官の部分的な機能を表すパ
ラメータを測定する場合、異常部位を検出するために
は、対象とする生体器官の他の全ての多数の部位につい
て同じパラメータを測定する必要がある。このため、検
査者が検出箇所を見落とすことがあり、再検査を行わな
ければならず、被検者に神経的及び肉体的な苦痛を与え
ることになる。また、このような検査には、大型で高価
な測定装置を用いていたので、測定準備などに時間がか
かり、簡易な検査による異常の発見には適していなかっ
た。また、最初から精密な検査を行う場合、被検者に精
神的及び肉体的に大きな負担を強いることになる。従っ
て、本発明は上記課題に鑑み、生体器官の全体機能と部
分機能のパラメータを測定して異常の有無を簡単な構成
で容易に検出できる生体機能検査装置を提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
生体信号測定装置は、対象とする生体器官の全体機能の
パラメータを検出する第１の入力手段と、生体器官の部
分機能のパラメータを検出する第２の入力手段と、この
第２の入力手段のパラメータから全体機能を表す値に変
換した換算値を出力する変換演算部と、第１の入力手段
より出力される全体機能のパラメータと変換演算部から
出力される換算値とを入力して両者の比を算定して出力
する比較演算部とにより構成される。
生体信号測定装置は、対象とする生体器官の全体機能の
パラメータを検出する第１の入力手段と、生体器官の部
分機能のパラメータを検出する第２の入力手段と、この
第２の入力手段のパラメータから全体機能を表す値に変
換した換算値を出力する変換演算部と、第１の入力手段
より出力される全体機能のパラメータと変換演算部から
出力される換算値とを入力して両者の比を算定して出力
する比較演算部とにより構成される。
【０００５】請求項２に係る本発明の生体信号測定装置
は、対象とする生体器官の全体機能のパラメータを検出
する第１の入力手段と、生体器官の部分機能のパラメー
タを検出する第２の入力手段と、この第２の入力手段の
パラメータから全体機能を表す値に変換した換算値を出
力する変換演算部と、全体機能のパラメータ、換算値を
入力して二次元座標の画像データとして出力する表示制
御手段と、表示制御手段からの出力を表示させる表示手
段とにより構成される。
は、対象とする生体器官の全体機能のパラメータを検出
する第１の入力手段と、生体器官の部分機能のパラメー
タを検出する第２の入力手段と、この第２の入力手段の
パラメータから全体機能を表す値に変換した換算値を出
力する変換演算部と、全体機能のパラメータ、換算値を
入力して二次元座標の画像データとして出力する表示制
御手段と、表示制御手段からの出力を表示させる表示手
段とにより構成される。
【０００６】請求項３に係る発明の生体信号測定装置
は、心臓の短軸内径を測定するための超音波を送受する
第１の超音波プローブと、心臓から流出する血流速度を
測定するための超音波を送受する第２の超音波プローブ
と、１心拍のトリガ信号として用いる心電図信号を検出
する心電図信号検出手段と、第１の超音波プローブによ
り検出される短軸内径に対応する超音波、第２の超音波
プローブにより検出される血流速に対応する超音波並び
に心電図信号を入力し、短軸内径に対応する超音波に基
づき１心拍毎の第１の心拍出量を算定する第１の算定手
段と、血流速度に対応する超音波から第１の心拍出量算
定時と同一時刻における第２の心拍出量を算定する第２
の算定手段と、第１及び第２の心拍出量との比を算定す
る比較演算手段とを具える制御手段と、この制御手段か
ら出力される第１及び第２の心拍出量を２次元座標上に
表示する表示手段とにより構成される。
は、心臓の短軸内径を測定するための超音波を送受する
第１の超音波プローブと、心臓から流出する血流速度を
測定するための超音波を送受する第２の超音波プローブ
と、１心拍のトリガ信号として用いる心電図信号を検出
する心電図信号検出手段と、第１の超音波プローブによ
り検出される短軸内径に対応する超音波、第２の超音波
プローブにより検出される血流速に対応する超音波並び
に心電図信号を入力し、短軸内径に対応する超音波に基
づき１心拍毎の第１の心拍出量を算定する第１の算定手
段と、血流速度に対応する超音波から第１の心拍出量算
定時と同一時刻における第２の心拍出量を算定する第２
の算定手段と、第１及び第２の心拍出量との比を算定す
る比較演算手段とを具える制御手段と、この制御手段か
ら出力される第１及び第２の心拍出量を２次元座標上に
表示する表示手段とにより構成される。
【０００７】
【作用】請求項１に係る発明では、対象とする生体器官
の全体機能のパラメータを第１の入力手段で検出し、生
体器官の部分機能のパラメータを第２の入力手段で検出
する。第２の入力手段で検出されたパラメータは、変換
演算部により全体機能を表すパラメータに変換して換算
値として出力され、比較演算部により、この換算値と第
１の入力手段から出力される全体機能のパラメータとの
比あるいは差を算定数値データとして出力する。
の全体機能のパラメータを第１の入力手段で検出し、生
体器官の部分機能のパラメータを第２の入力手段で検出
する。第２の入力手段で検出されたパラメータは、変換
演算部により全体機能を表すパラメータに変換して換算
値として出力され、比較演算部により、この換算値と第
１の入力手段から出力される全体機能のパラメータとの
比あるいは差を算定数値データとして出力する。
【０００８】請求項２に係る発明では、対象とする生体
器官の全体機能のパラメータを第１の入力手段で検出
し、生体器官の部分機能のパラメータを第２の入力手段
で検出する。第２の入力手段で検出されたパラメータ
は、変換演算部により全体機能を表すパラメータに変換
して換算値として出力され、全体機能のパラメータ、換
算値又は両者の比は表示制御部に出力され、二次元座標
の画像データとして表示手段に出力され、画面の二次元
座標上に全体機能のパラメータ、換算パラメータ又は両
者の比が表示される。
器官の全体機能のパラメータを第１の入力手段で検出
し、生体器官の部分機能のパラメータを第２の入力手段
で検出する。第２の入力手段で検出されたパラメータ
は、変換演算部により全体機能を表すパラメータに変換
して換算値として出力され、全体機能のパラメータ、換
算値又は両者の比は表示制御部に出力され、二次元座標
の画像データとして表示手段に出力され、画面の二次元
座標上に全体機能のパラメータ、換算パラメータ又は両
者の比が表示される。
【０００９】請求項３に係る発明では、第１及び第２の
超音波プローブを所要とする位置に装着して超音波を送
受して、心臓の短軸内径を測定すると共に心臓の血流速
度を測定する。また、心電増幅器により１心拍のトリガ
信号として用いる心電図信号を検出する。制御手段は、
短軸内径に対応する超音波、血流速度に対応する超音波
並びに心電図信号を入力し、短軸内径に対応する超音波
に基づき１心拍毎の第１の心拍出量を算定し、血流速度
に対応する超音波から第１の心拍出量算定時と同一時刻
における第２の心拍出量を算定すると共に、第１及び第
２の心拍出量の比を算定する。モニタは、制御手段から
出力される第１及び第２の心拍出量又は両者の比を２次
元座標上に表示する。
超音波プローブを所要とする位置に装着して超音波を送
受して、心臓の短軸内径を測定すると共に心臓の血流速
度を測定する。また、心電増幅器により１心拍のトリガ
信号として用いる心電図信号を検出する。制御手段は、
短軸内径に対応する超音波、血流速度に対応する超音波
並びに心電図信号を入力し、短軸内径に対応する超音波
に基づき１心拍毎の第１の心拍出量を算定し、血流速度
に対応する超音波から第１の心拍出量算定時と同一時刻
における第２の心拍出量を算定すると共に、第１及び第
２の心拍出量の比を算定する。モニタは、制御手段から
出力される第１及び第２の心拍出量又は両者の比を２次
元座標上に表示する。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の生体器官検査
装置の実施例について説明する。図１は、本発明の実施
例の構成を示すブロック図である。
装置の実施例について説明する。図１は、本発明の実施
例の構成を示すブロック図である。
【００１１】図１において、Ｍは、例えば心臓などの生
体器官であり、１は、生体器官Ｍの全体機能の所要の生
体信号をパラメータとして検出する全体機能入力部、２
は、生体器官Ｍの部分機能の所要の生体信号をパラメー
タとして検出する部分機能入力部である。全体機能入力
部１及び部分機能入力部２は、図示しないが電極、セン
サ或いは超音波プローブ及び検出されたパラメータを増
幅する増幅器等を夫々具えている。３は、部分機能入力
部２から出力される部分機能のパラメータを入力して全
体機能のパラメータに変換して換算パラメータとして出
力する変換演算部である。４は、全体機能入力部１から
出力される全体機能のパラメータ及び変換演算部３から
出力される換算パラメータを入力して両者の比を算定す
ると共に装置全体の制御を行う比較演算部であり、例え
ば、ＣＰＵ等で構成される。また、５は、例えばＣＰＵ
で構成される表示制御部で、全体機能入力部１からのパ
ラメータ、変換演算部３からの換算パラメータ及び比較
演算部４からの全体機能のパラメータと換算パラメータ
との比を入力して二次元座標データに変換し、例えばＣ
ＲＴ或いは液晶表示器などで構成されるモニタ６に出力
して、全体機能のパラメータと換算パラメータを表示し
或いは両者の比を二次元座標上に表示する。上述した比
較演算部４及び表示制御部は制御手段として、例えば、
１つのＣＰＵで構成することもできる。
体器官であり、１は、生体器官Ｍの全体機能の所要の生
体信号をパラメータとして検出する全体機能入力部、２
は、生体器官Ｍの部分機能の所要の生体信号をパラメー
タとして検出する部分機能入力部である。全体機能入力
部１及び部分機能入力部２は、図示しないが電極、セン
サ或いは超音波プローブ及び検出されたパラメータを増
幅する増幅器等を夫々具えている。３は、部分機能入力
部２から出力される部分機能のパラメータを入力して全
体機能のパラメータに変換して換算パラメータとして出
力する変換演算部である。４は、全体機能入力部１から
出力される全体機能のパラメータ及び変換演算部３から
出力される換算パラメータを入力して両者の比を算定す
ると共に装置全体の制御を行う比較演算部であり、例え
ば、ＣＰＵ等で構成される。また、５は、例えばＣＰＵ
で構成される表示制御部で、全体機能入力部１からのパ
ラメータ、変換演算部３からの換算パラメータ及び比較
演算部４からの全体機能のパラメータと換算パラメータ
との比を入力して二次元座標データに変換し、例えばＣ
ＲＴ或いは液晶表示器などで構成されるモニタ６に出力
して、全体機能のパラメータと換算パラメータを表示し
或いは両者の比を二次元座標上に表示する。上述した比
較演算部４及び表示制御部は制御手段として、例えば、
１つのＣＰＵで構成することもできる。
【００１２】上記構成において、電極、センサ或いは超
音波プローブを被検者の対象とする生体器官又はその付
近の所要部位に装着し、全体機能入力部１及び部分機能
入力部２により、所要のパラメータを検出する。全体機
能入力部１で検出されたパラメータは、比較演算部４及
び表示制御部５に出力される。
音波プローブを被検者の対象とする生体器官又はその付
近の所要部位に装着し、全体機能入力部１及び部分機能
入力部２により、所要のパラメータを検出する。全体機
能入力部１で検出されたパラメータは、比較演算部４及
び表示制御部５に出力される。
【００１３】一方、部分機能入力部２で検出されたパラ
メータは変換演算部３に出力され、この変換演算部３に
おいて、全体機能のパラメータに換算され、換算パラメ
ータが比較演算部４及び表示制御部５に出力される。
メータは変換演算部３に出力され、この変換演算部３に
おいて、全体機能のパラメータに換算され、換算パラメ
ータが比較演算部４及び表示制御部５に出力される。
【００１４】比較演算部４は、入力される全体機能のパ
ラメータと換算パラメータとの比を算定して表示制御部
５に出力する。表示制御部５には、全体機能入力部１か
らのパラメータ及び変換演算部３からの換算パラメータ
が入力されるので、これらのデータを二次元座標データ
として出力するか、或いは比較演算部４から出力される
全体機能のパラメータと換算パラメータとの比を二次元
座標の画像データとしてモニタ６に出力する。
ラメータと換算パラメータとの比を算定して表示制御部
５に出力する。表示制御部５には、全体機能入力部１か
らのパラメータ及び変換演算部３からの換算パラメータ
が入力されるので、これらのデータを二次元座標データ
として出力するか、或いは比較演算部４から出力される
全体機能のパラメータと換算パラメータとの比を二次元
座標の画像データとしてモニタ６に出力する。
【００１５】モニタ６の画面上には、全体機能入力部１
から測定される全体機能を表すパラメータに基づき算定
されるデータ及び部分機能入力部２から測定される部分
機能を表すパラメータに基づき算定され、全体機能に変
換された換算データが経時的な変化としてプロットされ
るか、或いは全体機能のデータ及び部分機能に基づく全
体機能に変換された換算データとの比が二次元座標上に
表示される。この場合、例えば全ての部分の機能が正常
であれば、両データは同じ値が表示され、或いは両デー
タの比が「１」となり、モニタの二次元座標上のＸ＝Ｙ
の直線、すなわち４５度の直線上に表示される。
から測定される全体機能を表すパラメータに基づき算定
されるデータ及び部分機能入力部２から測定される部分
機能を表すパラメータに基づき算定され、全体機能に変
換された換算データが経時的な変化としてプロットされ
るか、或いは全体機能のデータ及び部分機能に基づく全
体機能に変換された換算データとの比が二次元座標上に
表示される。この場合、例えば全ての部分の機能が正常
であれば、両データは同じ値が表示され、或いは両デー
タの比が「１」となり、モニタの二次元座標上のＸ＝Ｙ
の直線、すなわち４５度の直線上に表示される。
【００１６】部分機能に異常がある場合、全体機能のデ
ータに対して部分機能に基づく換算データの重なりがな
く離れた位置に表示されるので、離れた距離から異常の
大小が判定できる。或いは全体機能のデータ及び部分機
能に基づくデータの比が１でない場合、Ｘ＝Ｙの線上か
ら上又は下に外れるので異常があると判定できる。異状
があると判定された場合は、例えば専用の検査装置を用
いて精密に検査することができる。
ータに対して部分機能に基づく換算データの重なりがな
く離れた位置に表示されるので、離れた距離から異常の
大小が判定できる。或いは全体機能のデータ及び部分機
能に基づくデータの比が１でない場合、Ｘ＝Ｙの線上か
ら上又は下に外れるので異常があると判定できる。異状
があると判定された場合は、例えば専用の検査装置を用
いて精密に検査することができる。
【００１７】あるいは、全体機能のデータ及び部分機能
に基づくデータとの比を例えば対数で表すことにより、
正常の場合の対数値は「０」であるからこの正常値
「０」からどのくらい離れているかにより、異常の大き
さが判定できる。
に基づくデータとの比を例えば対数で表すことにより、
正常の場合の対数値は「０」であるからこの正常値
「０」からどのくらい離れているかにより、異常の大き
さが判定できる。
【００１８】更に、全体機能のデータと部分機能に基づ
く換算データとの差をとることにより、正常値「０」か
らどのくらい離れているかを表示するようにしても良
い。
く換算データとの差をとることにより、正常値「０」か
らどのくらい離れているかを表示するようにしても良
い。
【００１９】次に、上述した実施例の応用例について、
図２〜図５を参照して説明する。図２は、図１の実施例
を、例えば心臓の狭心症の検出に応用した例の構成を示
すブロック図を示す。図３は、図２の応用例における超
音波プローブを所要部位に装着した例を示すものであ
る。図４は、図３で検出されるＭモード像を示す。図５
は、図３で検出されるドプラモード像を示している。
図２〜図５を参照して説明する。図２は、図１の実施例
を、例えば心臓の狭心症の検出に応用した例の構成を示
すブロック図を示す。図３は、図２の応用例における超
音波プローブを所要部位に装着した例を示すものであ
る。図４は、図３で検出されるＭモード像を示す。図５
は、図３で検出されるドプラモード像を示している。
【００２０】この例では、生体器官の全体機能を表すパ
ラメータとして血流速度を超音波ドプラモードで測定
し、血流速度から１心拍の心拍出量を求め、生体器官の
部分的な機能を表すパラメータとして超音波Ｍモードで
左室心筋の後壁と中隔の動きを反映する左室短軸内径を
測定して、この短軸内径から１心拍の心拍出量を求める
ようにした。
ラメータとして血流速度を超音波ドプラモードで測定
し、血流速度から１心拍の心拍出量を求め、生体器官の
部分的な機能を表すパラメータとして超音波Ｍモードで
左室心筋の後壁と中隔の動きを反映する左室短軸内径を
測定して、この短軸内径から１心拍の心拍出量を求める
ようにした。
【００２１】図２において、２０は、Ｍモード用の超音
波プローブ（以下、Ｍモード用プローブと称する。）、
２１は、ドプラモード用の超音波プローブ（以下、Ｄモ
ード用プローブと称する。）である。
波プローブ（以下、Ｍモード用プローブと称する。）、
２１は、ドプラモード用の超音波プローブ（以下、Ｄモ
ード用プローブと称する。）である。
【００２２】図３は、上記Ｍモード用プローブ２０とＤ
モード用プローブ２１を夫々心臓の短軸方向及び長軸方
向に超音波が送信及び受信されるように配置したもので
ある。一般に、Ｍモードは、生体内の臓器の時間的な変
化を軌跡として表示し、ドプラモードは超音波を血液等
の動きのある対象物に照射して、基準周波数に対して対
象物の時間的な変化、即ち血流速度等を表示するものと
して知られている。
モード用プローブ２１を夫々心臓の短軸方向及び長軸方
向に超音波が送信及び受信されるように配置したもので
ある。一般に、Ｍモードは、生体内の臓器の時間的な変
化を軌跡として表示し、ドプラモードは超音波を血液等
の動きのある対象物に照射して、基準周波数に対して対
象物の時間的な変化、即ち血流速度等を表示するものと
して知られている。
【００２３】図３において、Ｍモード用プローブ２０及
びＤモード用プローブ２１は、夫々胸壁の所要位置に装
着され、Ｍモード用プローブ２０により心臓の左室短軸
内径を測定し、Ｄモード用プローブ２１により心臓の収
縮による左室流出路の血流速を測定する。
びＤモード用プローブ２１は、夫々胸壁の所要位置に装
着され、Ｍモード用プローブ２０により心臓の左室短軸
内径を測定し、Ｄモード用プローブ２１により心臓の収
縮による左室流出路の血流速を測定する。
【００２４】図２に戻り、Ｍモード用プローブ２０は、
超音波を送信する送信回路２２及び心臓内部から反射す
る超音波を受信する受信回路２３に接続され、同様にＤ
モード用プローブ２１は、超音波を送信する送信回路２
４及び心臓内部から反射する超音波を受信する受信回路
２５に接続される。受信回路２３の出力端は、増幅器２
６に接続され、受信回路２５の出力端は、増幅器２７に
接続される。
超音波を送信する送信回路２２及び心臓内部から反射す
る超音波を受信する受信回路２３に接続され、同様にＤ
モード用プローブ２１は、超音波を送信する送信回路２
４及び心臓内部から反射する超音波を受信する受信回路
２５に接続される。受信回路２３の出力端は、増幅器２
６に接続され、受信回路２５の出力端は、増幅器２７に
接続される。
【００２５】また、増幅器２６の出力端は、増幅信号を
指数的な信号として出力する対数増幅器２８に接続さ
れ、対数増幅器２８の出力端は検波回路２９に接続さ
れ、超音波が検波されて復調される。また、増幅器２７
の出力端は図３示す例えば大動脈の血流速度を検出する
速度検出部３０に接続される。
指数的な信号として出力する対数増幅器２８に接続さ
れ、対数増幅器２８の出力端は検波回路２９に接続さ
れ、超音波が検波されて復調される。また、増幅器２７
の出力端は図３示す例えば大動脈の血流速度を検出する
速度検出部３０に接続される。
【００２６】３１は心電増幅器で、胸部に装着された複
数の電極Ｅにより検出された心電図信号を増幅して出力
する。心電図信号は、後述する心臓の１心拍出量を算定
する場合に、例えばＱ波（図４）がトリガとして使用さ
れる。
数の電極Ｅにより検出された心電図信号を増幅して出力
する。心電図信号は、後述する心臓の１心拍出量を算定
する場合に、例えばＱ波（図４）がトリガとして使用さ
れる。
【００２７】検波回路２９、速度検出部３０及び心電増
幅器３１の出力端は、アナログ−デジタル変換器３２に
接続され、夫々の出力信号はデジタル信号に変換され、
例えばＣＰＵで構成される演算制御部３３に出力され
る。演算制御部３３は、図示しないが、例えば制御プロ
グラムを予め記憶したＲＯＭ及び作業用のデータを一時
的に記憶保持するＲＡＭ等の記憶素子を内蔵している。
演算制御部３３の出力端は、例えばＣＲＴ或いは液晶表
示器等で構成されるモニタ３４に接続される。
幅器３１の出力端は、アナログ−デジタル変換器３２に
接続され、夫々の出力信号はデジタル信号に変換され、
例えばＣＰＵで構成される演算制御部３３に出力され
る。演算制御部３３は、図示しないが、例えば制御プロ
グラムを予め記憶したＲＯＭ及び作業用のデータを一時
的に記憶保持するＲＡＭ等の記憶素子を内蔵している。
演算制御部３３の出力端は、例えばＣＲＴ或いは液晶表
示器等で構成されるモニタ３４に接続される。
【００２８】演算制御部３３は、図４に示すように、１
心拍毎にＭモード用プローブ２０から検出される超音波
から、心臓の血液を送り出す際の左室拡張末期径Ｄｄと
血液を送り出した後の左室収縮末期径Ｄｓを検出する。
これら検出されたＤｓ及びＤｄから、一般に知られてい
るタイクホルツ（Teichholz ）法により左室拡張末期容
積＝｛７．０／（２．４＋Ｄｄ）｝・Ｄｄ3 と、左室収
縮末期容積＝｛７．０／（２．４＋Ｄｓ）｝・Ｄｓ3 を
演算し、その差を次式により算定して１心拍の心拍出量
ＳＶｍを求めることができる。
心拍毎にＭモード用プローブ２０から検出される超音波
から、心臓の血液を送り出す際の左室拡張末期径Ｄｄと
血液を送り出した後の左室収縮末期径Ｄｓを検出する。
これら検出されたＤｓ及びＤｄから、一般に知られてい
るタイクホルツ（Teichholz ）法により左室拡張末期容
積＝｛７．０／（２．４＋Ｄｄ）｝・Ｄｄ3 と、左室収
縮末期容積＝｛７．０／（２．４＋Ｄｓ）｝・Ｄｓ3 を
演算し、その差を次式により算定して１心拍の心拍出量
ＳＶｍを求めることができる。
【００２９】
【数１】
【００３０】また、演算制御部３３は、図５に示すよう
に、ドプラモード用プローブ２１から検出される超音波
から、心電図のＱ波をトリガとして１心拍毎に斜線で示
す左室流出路血流速度波形の積分を行う。１心拍出量を
求めるためには、算定された積分値に大動脈の断面積を
乗算する必要があるが、本例では、運動若しくは薬物に
よる負荷試験を対象としているので、負荷をかけるまで
は心臓が正常に機能しているものと仮定し、負荷前の左
室短軸内径から求めた１心拍出量と算定された積分値が
等しくなるように校正を行う。即ち、負荷前に下記式に
示される係数αを求め、以後負荷をかけた時の左室流出
路血流速度波形の積分値にこの係数αを乗算するするこ
とにより、その時点での１心拍の心拍出量が算定でき
る。
に、ドプラモード用プローブ２１から検出される超音波
から、心電図のＱ波をトリガとして１心拍毎に斜線で示
す左室流出路血流速度波形の積分を行う。１心拍出量を
求めるためには、算定された積分値に大動脈の断面積を
乗算する必要があるが、本例では、運動若しくは薬物に
よる負荷試験を対象としているので、負荷をかけるまで
は心臓が正常に機能しているものと仮定し、負荷前の左
室短軸内径から求めた１心拍出量と算定された積分値が
等しくなるように校正を行う。即ち、負荷前に下記式に
示される係数αを求め、以後負荷をかけた時の左室流出
路血流速度波形の積分値にこの係数αを乗算するするこ
とにより、その時点での１心拍の心拍出量が算定でき
る。
【００３１】
【数２】
【００３２】
【数３】
【００３３】ここで、ｔ1 及びｔ2 は負荷前の任意の心
電図信号によるトリガ時間及び次の心電図信号によるト
リガ時間を示し、ｔn 及びｔn-1 は負荷後のＭモードか
ら１心拍出量を求めたのと同一心拍の心電図信号（Ｑ
波）によるトリガと次の心電図信号（Ｑ波）によるトリ
ガ時間を示している。また、Ｖ（ｔ）は、時間ｔにおけ
る左室流出路血流速度である。
電図信号によるトリガ時間及び次の心電図信号によるト
リガ時間を示し、ｔn 及びｔn-1 は負荷後のＭモードか
ら１心拍出量を求めたのと同一心拍の心電図信号（Ｑ
波）によるトリガと次の心電図信号（Ｑ波）によるトリ
ガ時間を示している。また、Ｖ（ｔ）は、時間ｔにおけ
る左室流出路血流速度である。
【００３４】演算制御部３３は、このようにして同一心
拍におけるＭモードで求めた１心拍出量とドプラモード
で求めた１心拍出量とをＸ−Ｙの二次元座標上の経時的
変化として出力し、或いは両者の比を算定して出力す
る。
拍におけるＭモードで求めた１心拍出量とドプラモード
で求めた１心拍出量とをＸ−Ｙの二次元座標上の経時的
変化として出力し、或いは両者の比を算定して出力す
る。
【００３５】３４は、従来と同様の例えばＣＲＴ又は液
晶表示器などで構成されるモニタで、演算制御部３３か
ら出力されるドプラモードの１心拍出量とＭモードの１
心拍出量との経時的変化或いは両者の比を画面に表示さ
れるＸ−Ｙの２次元座標上に表示する。
晶表示器などで構成されるモニタで、演算制御部３３か
ら出力されるドプラモードの１心拍出量とＭモードの１
心拍出量との経時的変化或いは両者の比を画面に表示さ
れるＸ−Ｙの２次元座標上に表示する。
【００３６】上述の構成において、左室短軸内径を測定
するＭモード用プローブ２０及び左室流出路血流速度を
測定するＤモード用プローブ２１を、夫々被検者の胸壁
の所定位置に装着（図３）し、送信回路２２及び２４に
より、超音波を送受する。また、Ｍモード用プローブ２
０及びＤモード用プローブ２１により検出されるＭモー
ド像及びドプラ像に基づいて算定される１心拍のトリガ
として用いるために、複数の電極Ｅを被検者の胸部の所
定位置に装着して心電図信号を検出する。
するＭモード用プローブ２０及び左室流出路血流速度を
測定するＤモード用プローブ２１を、夫々被検者の胸壁
の所定位置に装着（図３）し、送信回路２２及び２４に
より、超音波を送受する。また、Ｍモード用プローブ２
０及びＤモード用プローブ２１により検出されるＭモー
ド像及びドプラ像に基づいて算定される１心拍のトリガ
として用いるために、複数の電極Ｅを被検者の胸部の所
定位置に装着して心電図信号を検出する。
【００３７】心臓の左室で反射された超音波は、Ｍモー
ド用プローブ２０により検出されて受信回路２３に入力
され、増幅器２６で増幅後、対数増幅器２８で所要の信
号に変換されて検波回路２９により復調され、アナログ
−デジタル変換器３２によりデジタル信号に変換され
る。
ド用プローブ２０により検出されて受信回路２３に入力
され、増幅器２６で増幅後、対数増幅器２８で所要の信
号に変換されて検波回路２９により復調され、アナログ
−デジタル変換器３２によりデジタル信号に変換され
る。
【００３８】また、心臓の左室流出路で反射される超音
波は、Ｄモード用プローブ２１により検出されて受信回
路２５に入力され、増幅器２５で増幅後、速度検出部３
０により左室流出路の速度成分信号が検出され、アナロ
グ−デジタル変換器３２により、デジタル信号に変換さ
れる。
波は、Ｄモード用プローブ２１により検出されて受信回
路２５に入力され、増幅器２５で増幅後、速度検出部３
０により左室流出路の速度成分信号が検出され、アナロ
グ−デジタル変換器３２により、デジタル信号に変換さ
れる。
【００３９】更に、電極Ｅにより検出された心電図信号
は、心電増幅器３１で増幅後、アナログ−デジタル変換
器３２によりデジタル信号に変換される。
は、心電増幅器３１で増幅後、アナログ−デジタル変換
器３２によりデジタル信号に変換される。
【００４０】アナログ−デジタル変換器３２から出力さ
れる、心電図信号、Ｍモードの超音波及び速度成分信号
は、演算制御部３３に取り込まれる。
れる、心電図信号、Ｍモードの超音波及び速度成分信号
は、演算制御部３３に取り込まれる。
【００４１】演算制御部３３は、図４に示すように心電
図信号の例えばＱ波をトリガとして、Ｍモード用プロー
ブ２０により検出された超音波から、左室収縮末期径Ｄ
ｓ及び左室拡張末期径Ｄｄを部分機能のパラメータとし
て測定する。また、左室収縮末期容積と左室拡張末期容
積の差ＳＶｍを前述した数１に基づき、全体機能を表す
パラメータの１心拍出量として変換する演算を行う。
図信号の例えばＱ波をトリガとして、Ｍモード用プロー
ブ２０により検出された超音波から、左室収縮末期径Ｄ
ｓ及び左室拡張末期径Ｄｄを部分機能のパラメータとし
て測定する。また、左室収縮末期容積と左室拡張末期容
積の差ＳＶｍを前述した数１に基づき、全体機能を表す
パラメータの１心拍出量として変換する演算を行う。
【００４２】また、演算制御部３３は、Ｄモード用プロ
ーブ２１により検出された超音波から、図５に示す心電
図信号の例えばＱ波をトリガとして、心臓への負荷前の
係数αを数２に基づき算定し、係数αを左室流出路の断
面積と仮定する。更に、上述したＭモードに基づく１心
拍出量の算定時と同一のトリガ時間により、数３に基づ
き負荷後の１心拍の心拍出量を算定し、全体機能を表す
パラメータとして求める。
ーブ２１により検出された超音波から、図５に示す心電
図信号の例えばＱ波をトリガとして、心臓への負荷前の
係数αを数２に基づき算定し、係数αを左室流出路の断
面積と仮定する。更に、上述したＭモードに基づく１心
拍出量の算定時と同一のトリガ時間により、数３に基づ
き負荷後の１心拍の心拍出量を算定し、全体機能を表す
パラメータとして求める。
【００４３】更に、演算制御部３３は、Ｍモードの部分
機能のパラメータから全体機能のパラメータに換算した
１心拍出量値と、ドプラモードにより求めた全体機能の
パラメータにより算定した１心拍出量値をモニタ３４に
出力し、画面上の２次元座標上に描画させる。この場
合、心臓が正常であれば、それぞれの経時的な出力値は
２次元座標上に重なって時間的な変化として表示される
が、異常がある場合には、Ｍモードによる心拍出量値が
ドプラモードによる心拍出量値から離れて表示される。
機能のパラメータから全体機能のパラメータに換算した
１心拍出量値と、ドプラモードにより求めた全体機能の
パラメータにより算定した１心拍出量値をモニタ３４に
出力し、画面上の２次元座標上に描画させる。この場
合、心臓が正常であれば、それぞれの経時的な出力値は
２次元座標上に重なって時間的な変化として表示される
が、異常がある場合には、Ｍモードによる心拍出量値が
ドプラモードによる心拍出量値から離れて表示される。
【００４４】また、Ｍモードに基づき算定した１心拍出
量値と、ドプラモードに基づき算定した１心拍出量値と
の比を計算し、モニタ３４の２次元座標上に描画する。
この場合には、例えばＸ＝Ｙの直線を予めモニタ３４の
画面上に表示させておくことにより、算定した比がこの
直線からどの程度離れているかにより、異常の大きさを
判断することができる。正常な場合には、この比は
「１」となるので、Ｘ＝Ｙの直線上に表示される。
量値と、ドプラモードに基づき算定した１心拍出量値と
の比を計算し、モニタ３４の２次元座標上に描画する。
この場合には、例えばＸ＝Ｙの直線を予めモニタ３４の
画面上に表示させておくことにより、算定した比がこの
直線からどの程度離れているかにより、異常の大きさを
判断することができる。正常な場合には、この比は
「１」となるので、Ｘ＝Ｙの直線上に表示される。
【００４５】上述の例において、部分機能のパラメータ
としてＭモードにより心臓の左室短軸内径を測定するよ
うにしたが、Ｂモードにより左室短軸断面積を測定して
心拍出量を求めることができる。
としてＭモードにより心臓の左室短軸内径を測定するよ
うにしたが、Ｂモードにより左室短軸断面積を測定して
心拍出量を求めることができる。
【００４６】なお、上述の応用例は心臓における心拍出
量を例としたが、他の生体器官についても同様に所要と
するパラメータを測定することにより異常の有無を検出
することができる。例えば、肺における機能を測定する
場合、全体機能パラメータとして肺活量を測定し、部分
機能パラメータとして任意の気管支における換気量を測
定して全体機能で測定した肺活量に換算することによ
り、肺の部分的異常や調和異常の検出を補助することが
できる。
量を例としたが、他の生体器官についても同様に所要と
するパラメータを測定することにより異常の有無を検出
することができる。例えば、肺における機能を測定する
場合、全体機能パラメータとして肺活量を測定し、部分
機能パラメータとして任意の気管支における換気量を測
定して全体機能で測定した肺活量に換算することによ
り、肺の部分的異常や調和異常の検出を補助することが
できる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように請求項１及び２に記
載の本発明の生体信号測定装置によれば、生体器官の部
分機能のパラメータから算定した全体機能を表すデータ
と全体機能を表すパラメータにより算定したデータとを
比較することにより、生体器官の異常の判定が容易とな
る。しかも、生体器官の全体機能を表すパラメータのみ
を測定する場合より精度良く、全ての部分で測定する場
合より容易に異常の判定ができる利点がある。
載の本発明の生体信号測定装置によれば、生体器官の部
分機能のパラメータから算定した全体機能を表すデータ
と全体機能を表すパラメータにより算定したデータとを
比較することにより、生体器官の異常の判定が容易とな
る。しかも、生体器官の全体機能を表すパラメータのみ
を測定する場合より精度良く、全ての部分で測定する場
合より容易に異常の判定ができる利点がある。
【００４８】請求項３に記載の本発明によれば、超音波
により心臓の血流速度に基づく心拍出量を全体機能に対
するパラメータとして、短軸内径を部分機能のパラメー
タとして心拍出量を求め、両者を表示或いは両者の比を
表示して心臓の機能の異常を判定できるようにしたの
で、被検者に侵襲を与えることなく、精神的な負担を強
いることなく容易に心臓の異常の判定が可能になる利点
が得られる。
により心臓の血流速度に基づく心拍出量を全体機能に対
するパラメータとして、短軸内径を部分機能のパラメー
タとして心拍出量を求め、両者を表示或いは両者の比を
表示して心臓の機能の異常を判定できるようにしたの
で、被検者に侵襲を与えることなく、精神的な負担を強
いることなく容易に心臓の異常の判定が可能になる利点
が得られる。
【図１】本発明の生体機能検査装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】図１の実施例を心臓に適用した場合の応用例の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】図２の応用例における超音波プローブの装着位
置を示す図である。
置を示す図である。
【図４】図２の応用例における心臓の左室単軸内径を測
定する説明図である。
定する説明図である。
【図５】図２の応用例における心臓の血流速度を測定す
る説明図である。
る説明図である。
１ 全体機能入力部 ２ 部分機能入力部 ３ 換算演算部 ４ 比較演算部 ５ 制御部 ６，３４ モニタ ２０，２１ 超音波プローブ ２２，２４ 送信回路 ２３，２５ 受信回路 ３１ 心電増幅器 ３２ 演算制御部
Claims (3)
- 【請求項１】 対象とする生体器官の全体機能のパラメ
ータを検出する第１の入力手段と、 上記生体器官の部分機能のパラメータを検出する第２の
入力手段と、 この第２の入力手段のパラメータから全体機能を表す値
に変換した換算値を出力する変換演算部と、 上記第１の入力手段より出力される全体機能のパラメー
タと上記変換演算部から出力される換算値とを入力して
両者の比あるいは差を算定して出力する比較演算部と、 を見えることを特徴とする生体信号測定装置。 - 【請求項２】 対象とする生体器官の全体機能のパラメ
ータを検出する第１の入力手段と、 上記生体器官の部分機能のパラメータを検出する第２の
入力手段と、 この第２の入力手段のパラメータから全体機能を表す値
に変換した換算値を出力する変換演算部と、 上記全体機能のパラメータ、上記換算値を入力して二次
元座標の画像データとして出力する表示制御手段と、 上記表示制御手段からの出力を表示させる表示手段とを
具えることを特徴とする生体信号測定装置。 - 【請求項３】 心臓の短軸内径を測定するための超音波
を送受する第１の超音波プローブと、 心臓から流出する血流速度を測定するための超音波を送
受する第２の超音波プローブと、 １心拍のトリガ信号として用いる心電図信号を検出する
心電図信号検出手段と、 上記第１の超音波プローブにより検出される短軸内径に
対応する超音波、上記第２の超音波プローブにより検出
される血流速に対応する超音波並びに上記心電図信号を
入力し、上記短軸内径に対応する超音波に基づき１心拍
毎の第１の心拍出量を算定する第１の算定手段と、上記
血流速度に対応する超音波から上記第１の心拍出量算定
時と同一時刻における第２の心拍出量を算定する第２の
算定手段と、上記第１及び第２の心拍出量との比を算定
し出力する比較演算手段とを具える制御手段と、 この制御手段から出力される上記第１及び第２の心拍出
量を２次元座標上に表示する表示手段とを具えることを
特徴とする生体信号測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7076891A JPH08266484A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 生体信号測定装置 |
| US08/624,093 US5653237A (en) | 1995-03-31 | 1996-03-29 | Apparatus for measuring biological signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7076891A JPH08266484A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 生体信号測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08266484A true JPH08266484A (ja) | 1996-10-15 |
Family
ID=13618274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7076891A Pending JPH08266484A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 生体信号測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5653237A (ja) |
| JP (1) | JPH08266484A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009254904A (ja) * | 2009-08-10 | 2009-11-05 | Toshiba Corp | 超音波画像診断装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1731102A1 (en) * | 2005-06-08 | 2006-12-13 | Esaote S.p.A. | Method for measuring and displaying time varying events |
| JP5451764B2 (ja) * | 2009-08-05 | 2014-03-26 | 帝人ファーマ株式会社 | 照射位置確認機能を有する超音波検出装置及びその方法 |
| US12076182B1 (en) * | 2019-11-25 | 2024-09-03 | Analog Devices, Inc. | Chest patch for measuring displacement of ventricular walls of subject's heart |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4582068A (en) * | 1981-12-21 | 1986-04-15 | American Home Products Corporation | Systems and methods for processing physiological signals |
| US4991587A (en) * | 1985-08-09 | 1991-02-12 | Picker International, Inc. | Adaptive filtering of physiological signals in physiologically gated magnetic resonance imaging |
| US4751931A (en) * | 1986-09-22 | 1988-06-21 | Allegheny-Singer Research Institute | Method and apparatus for determining his-purkinje activity |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP7076891A patent/JPH08266484A/ja active Pending
-
1996
- 1996-03-29 US US08/624,093 patent/US5653237A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009254904A (ja) * | 2009-08-10 | 2009-11-05 | Toshiba Corp | 超音波画像診断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5653237A (en) | 1997-08-05 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020918 |