JPWO2017170991A1 - 血管疾患判定装置、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
周波数解析手段は、反射エコーの波形を周波数成分に変換する変換部と、変換された周波数成分を低周波成分と高周波成分に周波数分離する周波数分離部とを備える。
波形形成手段は長周期波形形成部と短周期波形形成部とを備え、長周期波形形成部は周波数解析手段で分離された低周波の波長成分から長周期波形を形成し、短周期波形形成部は高周波の波長成分から短周期波形を形成する。
血管疾患判定手段は、長周期波形に基づいて血管壁の粘弾性を判定する粘弾性判定部と、短周期波形に基づいて血管壁の形状変化を判定する形状変化判定部とを備える。
本願発明の血管疾患を判定するプログラムは、例えば、以下の(a)〜(f)の各工程、(a)〜(h)の各工程をコンピュータに実行させることによって血管疾患を判定するための、血管疾患を判定するプログラムである。
(b)ウェーブレットスペクトルをモード分解して低周波成分と高周波成分に周波数分離する工程
(c)低周波成分を離散型逆ウェーブレット変換して長周期波形を形成する工程
(d)高周波成分を離散型逆ウェーブレット変換して短周期波形を形成する工程
(e)長周期波形から得られる二次元アトラクタで表される軌道の確率から求めるエントロピーに基づいて血管壁の粘弾性を判定する工程
(f)短周期波形から得られる二次元アトラクタで表される軌道形状に基づいて血管壁の形状変化を判定する工程
(g)血管壁の粘弾性判定に基づいて動脈硬化を判定する工程
(h)血管壁の形状変化判定に基づいて動脈瘤等を判定する工程
本願発明の血管疾患判定装置の概略構成について、図1〜図3を用いて説明する。
(血管疾患判定装置の第1の構成)
図1は本願発明の血管疾患判定装置の第1の構成を説明するための概略ブロック図である。なお、図1に示す各手段は、ハードウエア構成とする他、各手段の動作をコンピュータ及びコンピュータを実行させるプログラムによるソフトウエア構成とすることができる。
周波数解析手段14は、反射エコーの波形を周波数成分に変換する変換部(ウェーブレット変換部14a,FFT信号処理部14c)と、変換された周波数成分を低周波成分と高周波成分に周波数分離する周波数分離部14b,14dとを備える。
波形形成手段15(15A,15B)は、長周期波形形成部15a,15cと短周期波形形成部15b,15dとを備える。長周期波形形成部15a,15cは周波数解析手段14(14A,14B)で分離された低周波の波長成分から長周期波形を形成し、短周期波形形成部15b,15dは高周波の波長成分から短周期波形を形成する。
図1において、血管疾患判定手段16は、長周期波形に基づいて血管壁の粘弾性を判定する粘弾性判定部16aと、短周期波形に基づいて血管壁の形状変化を判定する形状変化判定部16bとを備える。
図3は本願発明の血管疾患判定装置の第2の構成を説明するための概略ブロック図である。なお、図3に示す各手段は、ハードウエア構成とする他、各手段の動作をコンピュータ及びコンピュータを実行させるプログラムによるソフトウエア構成とすることができる。
次に図4〜図6を用いて、本願発明の血管疾患判定の概略工程について説明する。血管疾患判定の一動作例は、以下の工程を含む、これらの工程はプログラムによってコンピュータに動作させて実施される。
なお、感度及び特異度は検査の有用性を評価する指標であり、疾患が有で検査が陽性を真陽性とし、疾患が無で検査が陰性を真陰性とし、疾患が有で検査が陰性を偽陰性とし、疾患が無で検査が陽性を偽陽性としたとき、感度は(真陽性)/(真陽性+偽陰性)で表され、特異度は(真陰性)/(偽陽性+真陰性)で表される。
2:血管壁
10:検出手段
11:プローブ
11a:送波プローブ
11b:受波プローブ
11c:駆動信号形成手段
12:信号増幅手段
13:波形検出手段
14,14A,14B:周波数解析手段
14a:ウェーブレット変換部
14b:周波数分離部
14c:信号処理部
14d:周波数分離部
15 波形形成手段
15a,15c:長周期波形形成部
15b,15d:短周期波形形成部
16:血管疾患判定手段
16a:粘弾性判定部
16b:形状変化判定部
16c:血流速度検出部
17:ハイパスフィルタ
18:拍動検出手段
100:超音波診断装置
101:プローブ
102:受波回路
103:ドップラー検出回路
104:フィルタ回路
105:変換回路
106:演算回路
107:モニタ
Claims (10)
- 拍動する血管に超音波を送波して、前記血管からの反射エコーを検出する検出手段と、
前記検出手段で検出した反射エコーの波形の周波数成分を周波数解析することによって低周波成分と高周波成分を抽出する周波数解析手段と、
前記周波数解析手段で抽出した前記低周波成分及び前記高周波成分から長周期波形及び短周期波形を形成する波形形成手段と、
血管疾患を判定する血管疾患判定手段とを備え、
前記血管疾患判定手段は、
前記長周期波形に基づいて血管壁の粘弾性を判定する粘弾性判定部と、前記短周期波形に基づいて血管壁の形状変化を判定する形状変化判定部とを備える、血管疾患判定装置。 - 前記血管疾患判定手段は、
前記粘弾性判定部による前記粘弾性に基づく動脈硬化の判定、及び前記形状変化判定部による前記形状変化に基づく動脈瘤等の判定を行う、請求項1に記載の血管疾患判定装置。 - 前記周波数解析手段は、
前記反射エコーの波形を離散型ウェーブレット変換してウェーブレットスペクトルを得るウェーブレット変換部、及び前記ウェーブレットスペクトルを低周波成分と高周波成分に周波数分離する周波数分離部を備え、
前記波形形成手段は、
前記低周波成分を離散型逆ウェーブレット変換して長周期波形を形成する長周期波形形成部、及び前記高周波成分を離散型逆ウェーブレット変換して短周期波形を形成する短周期波形形成部を備える、請求項1に記載の血管疾患判定装置。 - 前記粘弾性判定部は、前記長周期波形から得られる二次元アトラクタで表される軌道の確率から求めるエントロピーにより血管壁の粘弾性を判定する、請求項1又は3に記載の血管疾患判定装置。
- 前記血管壁の粘弾性判定に基づいて動脈硬化を判定する、請求項4に記載の血管疾患判定装置。
- 前記形状変化判定部は、前記短周期波形から得られる二次元アトラクタで表される軌道形状に基づいて血管壁の形状変化を判定する、請求項1又は3に記載の血管疾患判定装置。
- 前記血管壁の形状変化の判定に基づいて動脈瘤等を判定する、請求項6に記載の血管疾患判定装置。
- 血管に超音波を送波して得られる反射エコーの波形を周波数成分に変換する工程と、
前記周波数成分を低周波成分と高周波成分に周波数分離する工程と、
前記低周波成分を逆変換して長周期波形を形成する工程と、
前記高周波成分を逆変換して短周期波形を形成する工程と、
前記長周期波形に基づいて血管壁の粘弾性を判定する工程と、
前記短周期波形に基づいて血管壁の形状変化を判定する工程と
をコンピュータに実行させるための、血管疾患を判定するプログラム。 - 血管に超音波を送波して得られる反射エコーの波形を周波数成分に変換する工程と、
前記周波数成分を低周波成分と高周波成分に周波数分離する工程と、
前記低周波成分を逆変換して長周期波形を形成する工程と、
前記高周波成分を逆変換して短周期波形を形成する工程と、
前記長周期波形に基づいて血管壁の粘弾性を判定する工程と、
前記短周期波形に基づいて血管壁の形状変化を判定する工程と、
前記血管壁に粘弾性判定に基づいて動脈硬化を判定する工程と、
前記血管壁の形状変化判定に基づいて動脈瘤等を判定する工程と
をコンピュータに実行させるための、血管疾患を判定するプログラム。 - 血管に超音波を送波して得られる反射エコーの波形を離散型ウェーブレット変換してウェーブレットスペクトルを取得する工程と、
前記ウェーブレットスペクトルをモード分解して低周波成分と高周波成分に周波数分離する工程と、
前記低周波成分を離散型逆ウェーブレット変換して長周期波形を形成する工程と、
前記高周波成分を離散型逆ウェーブレット変換して短周期波形を形成する工程と、
前記長周期波形から得られる二次元アトラクタで表される軌道の確率から求めるエントロピーに基づいて血管壁の粘弾性を判定する工程と、
前記短周期波形から得られる二次元アトラクタで表される軌道形状に基づいて血管壁の形状変化を判定する工程と、
前記血管壁の粘弾性判定に基づいて動脈硬化を判定する工程と、
前記血管壁の形状変化判定に基づいて動脈瘤等を判定する工程と
をコンピュータに実行させるための、血管疾患を判定するプログラム。
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