JP2003204964A - Circulation kinetics measuring instrument - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、生体中を循環する
体液の測定装置にかかわり、特に血液の状態を把握し健
康の評価、疾患の診断、薬品の効果の評価等を行う技術
に関する。本発明が測定する循環動態とは、循環器内部
を移動し生体の組織や細胞に酸素と栄養を与え、炭酸ガ
スと老廃物を運びさる血液やリンパ液が時間とともに不
断に変動している状態のことを示し、例えば流速度や流
量変化、流動性、脈波動などがこれに当たる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring body fluid circulating in a living body, and more particularly to a technology for grasping the state of blood to evaluate health, diagnose diseases, evaluate drug effects and the like. The circulatory dynamics measured by the present invention refers to a state in which blood or lymph fluid that moves inside the circulatory organ and supplies oxygen and nutrients to tissues and cells of a living body, and carbon dioxide and waste products that carry waste are constantly changing with time. This means, for example, flow velocity or flow rate change, fluidity, pulse wave, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、生体の健康の評価、疾患の診断、
生体への薬品の影響の把握等を行うために、血液の情報
を利用するいろいろな方法が行われている。例えば医療
的には、生体から血液を採集し、その血液を成分分析装
置にかけて血液中に含まれるいろいろな血液成分の割合
から循環動態を求めて健康状態を評価するといった方法
等がある。従来例としては、専門雑誌「食品研究成果情
報，NO.11 1999年発行」に菊池佑二氏が「毛細血管モデ
ルを用いた全血流動性の測定」というタイトルで発表し
た方法、すなわち被検者から血液を採取し、リソグラフ
ィックな手法で製作されたマイクロチャネルアレイを用
いて、定圧下の血流の通過時間から血液レオロジーを計
測する方法が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, evaluation of biological health, diagnosis of diseases,
Various methods using blood information are used to grasp the influence of drugs on the living body. For example, medically, there is a method in which blood is collected from a living body, and the blood is subjected to a component analyzer to obtain circulatory dynamics from the proportions of various blood components contained in the blood to evaluate the health condition. As a conventional example, the method published by Yuji Kikuchi in a specialized journal “Food Research Results Information, published No.11 1999” entitled “Measurement of whole blood fluidity using a capillary model”, that is, the subject There is known a method of measuring blood rheology from the blood passage time under constant pressure using a microchannel array produced by a lithographic method by collecting blood from the blood.
【０００３】その方法は、先ず、被検者の肘部をアルコ
ール綿で消毒後、採血前に１ｍｌディスポシリンジと２
３Ｇディスポ注射針を用いて抗凝固剤としてヘパリン溶
液を５％量になるように入れておいた真空採血管を用い
て、肘静脈から採血を行う。次に、シリコンチップを用
いて作製された毛細血管モデル(マイクロチャネルアレ
イシリコンチップ)のマイクロチャネルが幅７μｍ、長
さ３０μｍ、深さ4.5μｍの大きさで8736本並列に並ん
でいるものを用意し、蒸留水、エタノール、液体中性洗
剤（商標名：ママレモン）の適当量の混合液(目安１:
１:0.3)中で超音波洗浄した後、血液レオロジー測定装
置（ＭＣ−ＦＡＮ）にセットする。そして、装置内の試
料用シリンダーを蒸留水で洗浄した後、生理食塩水に置
換し、この生理食塩水１００μｌを用いてマイクロチャ
ネルアレイ通過時間を２０ｃｍ水柱差で測定する。The method is as follows. First, the elbow of the subject is sterilized with alcohol cotton and then a 1 ml disposable syringe and 2
Blood is collected from the cubital vein using a vacuum blood collection tube containing a heparin solution as an anticoagulant at a 5% amount using a 3G disposable needle. Next, a capillary channel model (microchannel array silicon chip) prepared using a silicon chip with 8736 microchannels arranged in parallel with a width of 7 μm, a length of 30 μm, and a depth of 4.5 μm is prepared. However, an appropriate amount of a mixture of distilled water, ethanol, and a liquid neutral detergent (trade name: Mama Lemon) (reference 1:
After ultrasonic cleaning in 1: 0.3), set it in the blood rheology measuring device (MC-FAN). Then, after washing the sample cylinder in the apparatus with distilled water, it is replaced with physiological saline, and 100 μl of this physiological saline is used to measure the microchannel array passage time by a 20 cm water column difference.
【０００４】生理食塩水を測定した後、血液の測定を行
う。先ず、１ｍｌディスポシリンジに２３Ｇのディスポ
針を付け、さらに針先にポリエチレンチューブを１０ｃ
ｍ程度付けたものを用いて血液試料を２００〜３００μ
ｌ取り、ポリエチレンチューブの先端をシリンダーの底
まで入れて、残った生理食塩水を押し上げるように血液
試料を注入する。そして、シリンダー上端開口部からポ
リエチレンチューブを用いて血液を抜き取りながら１０
０μｌになるように調節し、生理食塩水の場合と同様に
血液１００μｌのマイクロチャネルアレイ通過時間を２
０ｃｍ水柱差で測定する。After measuring physiological saline, blood is measured. First, attach a 23G disposable needle to a 1 ml disposable syringe, and further attach a polyethylene tube 10c to the needle tip.
Blood sample of 200-300μ
Then, the tip of the polyethylene tube is inserted to the bottom of the cylinder, and a blood sample is injected so as to push up the remaining physiological saline. Then, using a polyethylene tube to draw blood from the opening at the top of the cylinder,
Adjust to 0 μl, and pass 100 μl of blood through the microchannel array for 2 times as in the case of saline.
It is measured by 0 cm water column difference.
【０００５】このようにして、求めた生理食塩水と採血
液のマイクロチャネルアレイ通過時間について、採血液
の通過時間を生理食塩水の通過時間で補正を行って、そ
の時間を全血通過時間として、血液レオロジーの指標と
している。例えば、全血通過時間が短いと、血液レオロ
ジーが低いため、毛細血管を血流が抵抗無く流れる。す
なわち、人体組織の活動の基になる微小循環血流量が多
くなるので、健康な体であることの証明になりうる。[0005] In this way, the passage time of the sampled blood and the passage time of the blood sample collected in the microchannel array are corrected by the passage time of the saline solution, and the time is taken as the whole blood passage time. , As an index of blood rheology. For example, when the whole blood passage time is short, the blood rheology is low, and therefore blood flow through the capillaries without resistance. That is, the microcirculatory blood flow that is the basis of the activity of the human body tissue increases, which can be a proof that the body is healthy.
【０００６】しかしながら、従来のようなマイクロチャ
ネルアレイを用いた血液レオロジー測定法では、どうし
ても被検者から血液を採取するために、注射針を用いて
肘部に針を刺し、採血を行わなければならない。従っ
て、食品成分の血液レオロジーへの影響をみるためのin
vivo試験を行うとしても、同じ人から１日何回も血液採
取を行うことができず、連続試験が困難であるという問
題がある。また、医療機関を離れて個人が自宅等で自ら
採血をして血液レオロジー測定を行おうとしても、従来
例のようなマイクロチャネルアレイを用いた一方法で
は、自宅に機器を置くこともできず、適切な処理もでき
ないため、医療機関でしか測定ができないという問題も
あった。However, in the conventional blood rheology measurement method using a microchannel array, in order to collect blood from a subject, it is necessary to puncture the elbow with an injection needle to collect blood. I won't. Therefore, in order to see the effect of food ingredients on blood rheology,
Even if an in vivo test is performed, it is not possible to collect blood from the same person many times a day, and there is a problem that continuous tests are difficult. Further, even if an individual leaves the medical institution and tries to perform blood rheology measurement by collecting blood at home etc., the method using the microchannel array as in the conventional example cannot place the device at home. However, there is also a problem that it cannot be properly processed, so that it can be measured only at a medical institution.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は非侵襲的に生体表面から波動を入力し、生体
を流れる血流に反射させて動きや位置から血液状態を解
析し、循環動態を求めて健康状態を評価することにあ
る。また、生体の測定部位にかかわらず、正確な血流速
度を求めることによって、健康状態を評価することを可
能にすることにある。The problem to be solved by the present invention is to non-invasively input a wave from the surface of a living body, reflect it on the blood flow flowing through the living body, analyze the blood state from the movement and position, and circulate it. It is to evaluate the health condition by seeking the dynamics. Another object is to evaluate the health condition by obtaining an accurate blood flow velocity regardless of the measurement site of the living body.
【０００８】流速を正確に求める方法として、流速計が
市販されている。これは管の中を流れる流体の両端にセ
ンサを配置し、超音波などの波動が届くまでの時間を測
定して、流速を求めている。しかし、このようなものは
生体に非侵襲で応用することはできない。A velocity meter is commercially available as a method for accurately determining the velocity. In this method, sensors are arranged at both ends of a fluid flowing in a pipe, and the time until a wave such as an ultrasonic wave arrives is measured to obtain a flow velocity. However, such a material cannot be applied to a living body non-invasively.
【０００９】また、非侵襲で血流速を測定するために、
超音波などの波動を生体表面から入力し、生体を流れる
血液に反射させ、反射した波動からドップラシフト信号
Δfを得る方法がある。このとき、ドップラシフト信号
Δfは一般に式1で表される。In order to measure the blood flow velocity non-invasively,
There is a method in which a wave such as an ultrasonic wave is input from the surface of a living body, reflected by blood flowing through the living body, and a Doppler shift signal Δf is obtained from the reflected wave. At this time, the Doppler shift signal Δf is generally expressed by Equation 1.
【００１０】Δf=2・v・f・cosθ/c 式１
ここで、ｃは生体内の音速、ｆは入力した波動の周波
数、ｖは血流速度、θは血流と波動のなす角である。式
１より分るように角度によってΔｆが変化することがわ
かる。角度θは生体内の血流であり見えないため、皮膚
上の循環センサから送受信される超音波と血流との角度
は正確に求めることはできない。また、生体表面と血管
が平行になっているとはかぎらない。従って、血流速度
が正確に測定できず、正確な健康状態を評価できないこ
とがある。Δf = 2 · v · f · cos θ / c Equation 1 where c is the speed of sound in the living body, f is the frequency of the input wave, v is the blood flow velocity, and θ is the angle between the blood flow and the wave. is there. As can be seen from Expression 1, it can be seen that Δf changes depending on the angle. Since the angle θ is the blood flow in the living body and is not visible, the angle between the ultrasonic wave transmitted / received from the circulation sensor on the skin and the blood flow cannot be accurately obtained. Also, the surface of the living body and the blood vessel are not always parallel. Therefore, the blood flow velocity cannot be accurately measured, and accurate health condition may not be evaluated.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、まず、生体の皮膚面から超音波等の波動を送信して
反射してくる超音波を受信し、血管を流れる血液の流速
をドップラシフト信号の形態で検出する。次に、検出さ
れたドップラシフト信号から血流速値の時間的変化成分
を求め、その変化成分から循環動態の1つである血液レ
オロジーを測定し健康状態を評価する。血流速度成分か
ら健康状態を評価する例として、脈拍が一拍打つ間の血
流速度成分の最大速度成分から血液レオロジーを求め、
その結果血液レオロジーが小さいという結果になると健
康であるという評価を出すような評価方法を行う。In order to solve the above-mentioned problems, first, a wave such as an ultrasonic wave is transmitted from the skin surface of a living body, the reflected ultrasonic wave is received, and the flow velocity of blood flowing through a blood vessel is measured by Doppler. It is detected in the form of a shift signal. Next, a temporal change component of the blood flow velocity value is obtained from the detected Doppler shift signal, and blood rheology, which is one of the circulatory dynamics, is measured from the changed component to evaluate the health condition. As an example of evaluating the health condition from the blood flow velocity component, the blood rheology is obtained from the maximum velocity component of the blood flow velocity component during one beat of the pulse,
As a result, when the blood rheology is small, an evaluation method that gives an evaluation that the person is healthy is performed.
【００１２】血流速度を正確に測定するために、生体表
面から内部に波動を送受信する素子を送信用素子と受信
用素子の対を2対にした循環センサを用いる。この時、
循環センサの2個の受信用素子が受信するドップラシフ
ト信号Δf及びΔf ’を式２及び式３に示す。In order to accurately measure the blood flow velocity, a circulation sensor having two pairs of transmitting and receiving elements for transmitting and receiving waves from the surface of the living body is used. At this time,
Equations 2 and 3 show the Doppler shift signals Δf and Δf ′ received by the two receiving elements of the circulation sensor.
【００１３】Δf=2・v・f0・cosθ/c 式２
Δf ’=2・v・f0・cos(θ−α)/c 式３
ここで、ｃは生体内の音速、f0は入力した波動の周波
数、ｖは血流速度、θは血流と波動のなす角、αは2個
の受信用素子間のなす角である。この2式より、θが式
４に示すように求められる。Δf = 2 · v · f 0 · cos θ / c Equation 2 Δf ′ = 2 · v · f 0 · cos (θ−α) / c Equation 3 where c is the speed of sound in the living body and f 0 is The frequency of the input wave, v is the blood flow velocity, θ is the angle between the blood flow and the wave, and α is the angle between the two receiving elements. From these two equations, θ is obtained as shown in Equation 4.
【００１４】
tanθ=(Δf ’/Δf−cosα)/sinα 式４
従って、式２及び式４から循環センサと血流とのなす角
が正確に求められ、正確な血流速度を求めることができ
る。Tan θ = (Δf ′ / Δf−cosα) / sinα Equation 4 Therefore, the angle between the circulation sensor and the blood flow can be accurately obtained from Equations 2 and 4, and an accurate blood flow velocity can be obtained. .
【００１５】即ち、生体表面から生体内部の血液に波動
を送受信して生体内部の循環動態の情報を検出する測定
装置において、循環動態を検出する循環センサと、循環
センサを駆動させる駆動部と、循環センサからの信号の
受信部と、循環動態に関する処理プログラムを実行する
信号演算部と、結果を出力する出力部を有し、循環セン
サは送信用素子と受信用素子から構成され、送信用素子
と受信用素子の対が複数対あり、それぞれの対が送受信
する波動の進行方向と血液の流れる方向とのなす角度が
対ごとに異なるようにする。That is, in a measuring device for transmitting and receiving waves from the surface of a living body to blood inside the living body to detect information on the circulation dynamics inside the living body, a circulation sensor for detecting the circulation dynamics, and a drive unit for driving the circulation sensor, The circulation sensor includes a signal receiving unit for receiving a signal from the circulation sensor, a signal calculation unit for executing a processing program relating to circulatory dynamics, and an output unit for outputting the result. The circulation sensor includes a transmitting element and a receiving element. And a plurality of pairs of receiving elements, and the angle formed between the traveling direction of the wave transmitted and received by each pair and the direction of blood flow is different for each pair.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の循環動態測定装置の測定
原理は、脈拍の拍動時にあらわれる循環成分、例えば血
液の流れる速度の時間変化の形から循環動態を求めるも
のである。そして、本発明の循環動態測定装置は、皮膚
面から波動を送受信して生体内の循環動態を非侵襲的に
検出する手段を基本構成とするものである。また、血流
速度を正確に求めるために、送信用素子と受信用素子の
対が複数対あり、それぞれの対が送受信する波動の進行
方向と血液の流れる方向とのなす角度が対ごとに異なる
構成になっている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The measurement principle of the circulatory dynamics measuring apparatus of the present invention is to obtain the circulatory dynamics from the form of circulatory components appearing at the time of pulsation of a pulse, for example, the time change of blood flow velocity. The circulatory dynamics measuring apparatus of the present invention has a basic configuration of means for non-invasively detecting circulatory dynamics in a living body by transmitting and receiving waves from the skin surface. Further, in order to accurately obtain the blood flow velocity, there are a plurality of pairs of transmitting elements and receiving elements, and the angle formed between the traveling direction of the wave transmitted and received by each pair and the flowing direction of blood is different for each pair. It is configured.
【００１７】皮膚面から体内に向けて放射される定周波
数の波動信号は体内物質に反射されて返ってくる。この
反射波動信号を受信してその中に含まれている体液情報
を検出するのであるが、反射物質は血管内の血流に特定
されるものではない。血管内の血流であれば速度成分を
持って移動しているのでその反射波は波動の周波数がド
ップラ効果によってシフトされるが、骨や血管といった
速度成分を持たない静止物質の場合には定周波数のまま
反射されて返ってくるので、容易に除去できる。また、
体内物質に反射して返ってくる時間の遅れを検出するこ
とにより、生体内部の構造、例えば血管径や血管厚の変
化を検出することもできる。これらの形状変化成分もま
た、循環動態の一部として考えることができる。これら
循環動態から生体の健康状態を評価することが本測定装
置の最終目的となる。The constant frequency wave signal radiated from the skin surface into the body is reflected back by the substance in the body. Although the reflected wave signal is received and the body fluid information contained therein is detected, the reflected substance is not limited to the blood flow in the blood vessel. If the blood flow in a blood vessel moves with a velocity component, the reflected wave shifts the frequency of the wave due to the Doppler effect, but in the case of a stationary substance such as bone or blood vessel that does not have a velocity component, it is constant. It can be easily removed because it returns as the frequency is reflected. Also,
It is also possible to detect a change in internal structure of the living body, for example, a blood vessel diameter or a blood vessel thickness, by detecting a delay in the time when the light is reflected and returned to the substance in the body. These shape-changing components can also be considered as part of the circulation dynamics. The final purpose of this measuring device is to evaluate the health condition of the living body from these circulatory dynamics.
【００１８】また、本発明において検出したい物理量は
着目している血流の流速等であるが、循環器内の流れの
平均流速は一般に最も周波数成分としてレベルの高い信
号が対応することで、その成分を抽出する。この流速検
出には超音波ドップラ流速計の技術を用いることができ
る。また、入射波と反射波を一対としたときに、複数対
の波動の送受信を行うことにより、正確な流速を求め
る。なお、流速検出に用いる波動には超音波が使用され
るのが一般的であるが、レーザー等他の波動を用いるこ
とも可能である。また、容積変化を検出する場合に用い
る波動にはレーザーやダイオード等の光が使用されるの
が一般的である。Further, the physical quantity to be detected in the present invention is the flow velocity of the target blood flow, etc., but the average flow velocity of the flow in the circulator generally corresponds to the signal with the highest level as the frequency component. Extract the ingredients. Ultrasonic Doppler velocimeter technology can be used for this flow velocity detection. Further, when the incident wave and the reflected wave are paired, an accurate flow velocity is obtained by transmitting and receiving a plurality of pairs of waves. Although ultrasonic waves are generally used for the wave used to detect the flow velocity, it is also possible to use other waves such as a laser. In addition, light such as a laser or a diode is generally used for the wave used when detecting the volume change.
【００１９】以下、添付図面を参照して、本発明の実施
の形態に係る循環動態測定装置について説明する。A circulatory dynamics measuring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００２０】[0020]
【実施例１】図１は実施例１について、生体２と循環動
態測定装置の循環センサ１、生体内の血管２１を示した
ものである。循環センサ１は送信用圧電素子１１と受信
用圧電素子１２で超音波の送受信を行う対が2対あり、
対同士が角度αを持つような構成になっている。循環セ
ンサ１は送受信部が生体方向に向くように設置され、生
体表面に接するように配置されている。このようにする
ことで、血流の流れる方向と送受信される超音波の進行
方向が２対で角度が異なるようになる。本実施例におい
ては超音波を用いて送受信を行う。実施例１の循環動態
測定装置の信号処理部３の内部構成と、信号処理部３と
循環センサ部１の接続状態を示すブロック図を図２に示
す。図示するように、信号処理部３は、駆動部３１、受
信部３２、信号演算部３３、出力部３４によって概略構
成されている。First Embodiment FIG. 1 shows a living body 2, a circulation sensor 1 of a circulatory dynamics measuring apparatus, and a blood vessel 21 in the living body of the first embodiment. The circulation sensor 1 has two pairs of transmitting and receiving ultrasonic waves with the transmitting piezoelectric element 11 and the receiving piezoelectric element 12,
It is configured such that the pairs have an angle α. The circulation sensor 1 is installed so that the transmitting / receiving section faces the living body, and is arranged so as to contact the surface of the living body. By doing so, the angle in which the direction of blood flow and the direction of travel of transmitted and received ultrasonic waves are two pairs is different. In this embodiment, ultrasonic waves are used for transmission and reception. FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the signal processing unit 3 and the connection state of the signal processing unit 3 and the circulation sensor unit 1 of the circulation dynamics measuring apparatus of the first embodiment. As illustrated, the signal processing unit 3 is roughly configured by a driving unit 31, a receiving unit 32, a signal calculating unit 33, and an output unit 34.
【００２１】実施例１の駆動部３１は循環センサ１に設
置された送信用圧電素子１１を振動させ、超音波を血管
２１に向けて入射するための駆動電圧を送信する。受信
部３２は循環センサ１に設置された受信用圧電素子１２
が超音波を受信した時に発生する電圧を受信する。信号
演算部３３は、内部に備えた記憶領域（図示省略）に記
憶されている処理プログラムを実行することによって、
循環動態の測定に関する各種処理を実行し、その処理結
果を出力部３４に出力する。また、信号演算部３３は、
送信用圧電素子１１から発せられた超音波の周波数と受
信された超音波の周波数を比較する事により、血流のド
ップラ効果を算出する。そして、周波数の変化より血管
２１を流れる血流速度算出し、その速度の時間変化を求
める。この時、図１に示した受信する超音波の周波数f1
およびf2は式5及び式6で表される。The driving unit 31 of the first embodiment vibrates the transmitting piezoelectric element 11 installed in the circulation sensor 1 and transmits a driving voltage for causing ultrasonic waves to enter the blood vessel 21. The receiving unit 32 is the receiving piezoelectric element 12 installed in the circulation sensor 1.
Receives the voltage generated when the ultrasonic wave is received. The signal calculation unit 33 executes a processing program stored in a storage area (not shown) provided inside,
Various processes relating to measurement of circulatory dynamics are executed, and the process results are output to the output unit 34. Further, the signal calculation unit 33
The Doppler effect of blood flow is calculated by comparing the frequency of the ultrasonic wave emitted from the transmitting piezoelectric element 11 with the frequency of the received ultrasonic wave. Then, the blood flow velocity flowing through the blood vessel 21 is calculated from the frequency change, and the time change of the velocity is obtained. At this time, the frequency f 1 of the received ultrasonic wave shown in FIG.
And f 2 are represented by Formula 5 and Formula 6.
【００２２】f1= f0+Δf 式5
f2= f0+Δf ’ 式6
ここで、f0は送信周波数、Δf、Δf ’はそれぞれのド
ップラシフト信号である。また、Δf、Δf ’は式7、式
8で示される。F 1 = f 0 + Δf Equation 5 f 2 = f 0 + Δf 'Equation 6 Here, f 0 is a transmission frequency, and Δf and Δf' are respective Doppler shift signals. In addition, Δf and Δf 'are expressed by Equation 7 and Equation
Indicated by 8.
【００２３】
Δf= v・f0・cos(θ+β)/c+ v・f0・cos(θ−β)/c 式7
Δf ’= v・f0・cos(θ−α+β)/c+ v・f0・cos(θ−α−β)/c 式8
ここで、cは生体内の音速、f0は入力した波動の周波
数、vは血流速度、θおよびβは血流と波動のなす角、
αは2対の素子間でのなす角、である。βは超音波を入
射してから反射するまでの時間と送信用圧電素子１１と
受信用圧電素子１２の距離からもとまる。また、式7、
式８より、θは式9で示される。Δf = v · f 0 · cos (θ + β) / c + v · f 0 · cos (θ−β) / c Equation 7 Δf ′ = v · f 0 · cos (θ−α + β) / c + v ・ f 0・ cos (θ−α−β) / c Equation 8 where c is the speed of sound in the living body, f 0 is the frequency of the input wave, v is the blood flow velocity, and θ and β are blood flow. The angle between the waves,
α is an angle formed between two pairs of elements. β is obtained from the time from the incidence of an ultrasonic wave to its reflection and the distance between the transmitting piezoelectric element 11 and the receiving piezoelectric element 12. Also, Equation 7,
From Expression 8, θ is expressed by Expression 9.
【００２４】
tanθ=(Δf ’/Δf−cosα)/sinα 式9
よって、式7,式9から血流速度ｖが正確に求められる。
また、送受信する超音波は3対以上あっても良いが、正
確な血流速を求めることと、コストや消費電力を考慮す
ると、2対であることが適している。Tan θ = (Δf ′ / Δf−cosα) / sinα Equation 9 Therefore, the blood flow velocity v can be accurately obtained from Equations 7 and 9.
Further, although there may be three or more pairs of ultrasonic waves to be transmitted and received, two pairs are suitable in view of obtaining an accurate blood flow velocity, cost and power consumption.
【００２５】図１に示した循環センサ1は樹脂１７中に
固定されている例であるが、図１０に示す循環センサ１
でもよい。図１０に示す循環センサ１は送信用圧電素子
１１及び受信用圧電素子１２が超音波の伝播を減衰する
基板１４上に導電性接着剤１５で固定されている。用い
る基板としては例えばガラエポ基板があげられる。樹脂
中に圧電素子を固定する方法よりも精度良く圧電素子を
配置でき、超音波が減衰する基板を用いることでノイズ
を抑えることができ、ＳＮ比の高い循環センサ１が作製
できる。送信用圧電素子１１及び受信用圧電素子１２は
基板１４上の図示しないパターンとワイヤーボンド１６
によって接続され、送信用圧電素子１１及び受信用圧電
素子１２を駆動することが可能になっている。また、送
信用圧電素子１１及び受信用圧電素子１２は樹脂１７で
コーティングされている。樹脂１７は送信用圧電素子１
１及び受信用圧電素子１２を保護し、さらに生体との音
響整合を取ることによって、超音波を効率よく生体内に
送受信している。樹脂１７は多層構造にするとよく、生
体と接する層には生体のしわや皮膚燐による空気層を無
くすような柔らかい樹脂を用いると、空気層による超音
波の減衰がなくなり、効率よく送受信できる。The circulation sensor 1 shown in FIG. 1 is an example fixed to the resin 17, but the circulation sensor 1 shown in FIG.
But it's okay. In the circulation sensor 1 shown in FIG. 10, the transmitting piezoelectric element 11 and the receiving piezoelectric element 12 are fixed by a conductive adhesive 15 on a substrate 14 that attenuates the propagation of ultrasonic waves. Examples of the substrate used include a glass epoxy substrate. The piezoelectric element can be arranged with higher accuracy than the method of fixing the piezoelectric element in the resin, and noise can be suppressed by using the substrate that attenuates ultrasonic waves, and the circulation sensor 1 having a high SN ratio can be manufactured. The transmission piezoelectric element 11 and the reception piezoelectric element 12 are connected to a pattern (not shown) on the substrate 14 and a wire bond 16.
It is possible to drive the transmission piezoelectric element 11 and the reception piezoelectric element 12 by connecting them with each other. The transmission piezoelectric element 11 and the reception piezoelectric element 12 are coated with resin 17. Resin 17 is the transmitting piezoelectric element 1
The ultrasonic wave is efficiently transmitted / received in the living body by protecting the piezoelectric element 1 and the receiving piezoelectric element 12 and further achieving acoustic matching with the living body. The resin 17 preferably has a multi-layered structure, and when a soft resin that eliminates the wrinkles of the living body and the air layer due to the phosphorus in the skin is used for the layer in contact with the living body, the ultrasonic waves are not attenuated by the air layer and efficient transmission / reception is possible.
【００２６】そして、脈拍の拍動時にあらわれる血流速
度ｖの時間変化の形が、血液のレオロジーと相関関係が
あり、この脈拍拍動時にあらわれる血流速度変化から循
環動態として血液レオロジーを求めている。例えば、血
流変化が大きければ、血液の粘度が低い状態であるとい
える。The shape of the temporal change in the blood flow velocity v that appears when the pulse beats is correlated with the rheology of the blood, and the blood rheology is obtained as the circulatory dynamics from the blood flow velocity change that appears when the pulse beat. There is. For example, if the change in blood flow is large, it can be said that the viscosity of blood is low.
【００２７】次に、実施例１の循環動態測定方法につい
て説明する。本実施例では循環動態として血液のレオロ
ジーを求めた。図３に血流速度の脈拍拍動に伴う時間変
化のグラフを示した。血液レオロジーの特徴成分とし
て、最大血流速度Ｖｘがあげられる。この最大血流速度
Ｖｘが血液レオロジーと相関関係にある。Next, the method for measuring the circulation dynamics of Example 1 will be described. In this example, the rheology of blood was determined as the circulation dynamics. FIG. 3 shows a graph of the change over time in the blood flow velocity with the pulsation. The maximum blood flow velocity Vx is a characteristic component of blood rheology. This maximum blood flow velocity Vx is correlated with blood rheology.
【００２８】[0028]
【実施例２】図４は実施例２について、生体２と循環動
態測定装置の循環センサ１、生体内の血管２１を示した
ものである。循環センサ１は送受信用圧電素子１３が2
個からなり、2個の圧電素子は角度αをなすように配置
されている。循環センサ１は送受信部が生体方向に向く
ように設置されている。本実施例においては超音波を用
いて送受信を行う。実施例２の循環動態測定装置の信号
処理部３の内部構成と、信号処理部３と循環センサ部１
の接続状態を示すブロック図を図５に示す。図示するよ
うに、信号処理部３は、駆動部３１、受信部３２、信号
演算部３３、出力部３４によって概略構成されている。Second Embodiment FIG. 4 shows a living body 2, a circulation sensor 1 of a circulation dynamics measuring apparatus, and a blood vessel 21 in the living body in a second embodiment. The circulation sensor 1 has two transmitting and receiving piezoelectric elements 13.
The two piezoelectric elements are arranged at an angle α. The circulation sensor 1 is installed so that the transmitting / receiving unit faces the living body. In this embodiment, ultrasonic waves are used for transmission and reception. The internal configuration of the signal processing unit 3 of the circulation dynamics measuring apparatus of the second embodiment, the signal processing unit 3 and the circulation sensor unit 1
FIG. 5 is a block diagram showing the connection state of the above. As illustrated, the signal processing unit 3 is roughly configured by a driving unit 31, a receiving unit 32, a signal calculating unit 33, and an output unit 34.
【００２９】実施例２の駆動部３１は循環センサ１に設
置された送受信用圧電素子１３を振動させ、超音波を血
管２１に向けて入射するための駆動電圧を送信する。受
信部３２は循環センサ１に設置された送受信用圧電素子
１３が超音波を受信した時に発生する電圧を受信する。
ここで送受信用圧電素子１３は送信用圧電素子と受信用
圧電素子の2つの機能を併せ持つものである。信号演算
部３３は、内部に備えた記憶領域（図示省略）に記憶さ
れている処理プログラムを実行することによって、循環
動態の測定に関する各種処理を実行し、その処理結果を
出力部３４に出力する。また、信号演算部３３は、送受
信用圧電素子１３から発せられた超音波の周波数と受信
された超音波の周波数を比較する事により、血流のドッ
プラ効果を算出する。そして、周波数の変化より血管２
１を流れる血流速度算出し、その速度の時間変化を求め
る。この時、図４に示した受信する超音波の周波数f1お
よびf2は式10及び式11で表される。The drive unit 31 of the second embodiment vibrates the transmitting / receiving piezoelectric element 13 installed in the circulation sensor 1 and transmits a drive voltage for causing ultrasonic waves to enter the blood vessel 21. The receiving unit 32 receives a voltage generated when the transmitting / receiving piezoelectric element 13 installed in the circulation sensor 1 receives an ultrasonic wave.
Here, the transmitting / receiving piezoelectric element 13 has two functions of a transmitting piezoelectric element and a receiving piezoelectric element. The signal calculation unit 33 executes various processing relating to measurement of circulatory dynamics by executing a processing program stored in a storage area (not shown) provided inside, and outputs the processing result to the output unit 34. . Further, the signal calculation unit 33 calculates the Doppler effect of blood flow by comparing the frequency of the ultrasonic wave emitted from the transmitting / receiving piezoelectric element 13 with the frequency of the received ultrasonic wave. And from the change in frequency, blood vessels 2
The blood flow velocity flowing through 1 is calculated, and the time change of the velocity is obtained. At this time, the frequencies f 1 and f 2 of the received ultrasonic waves shown in FIG. 4 are expressed by equations 10 and 11.
【００３０】f1= f0+Δf 式10
f2= f0+Δf ’ 式11
ここで、f0は送信周波数、Δf、Δf ’はそれぞれのド
ップラシフト信号である。また、Δf、Δf ’は式12、
式13で示される。F 1 = f 0 + Δf Formula 10 f 2 = f 0 + Δf 'Formula 11 where f 0 is the transmission frequency, and Δf and Δf' are the respective Doppler shift signals. In addition, Δf and Δf 'are expressed by Equation 12,
It is shown in Equation 13.
【００３１】
Δf= v・f0・cosθ/c+ v・f0・cosθ/c 式12
Δf ’= v・f0・cos(θ−α)/c+ v・f0・cos(θ−α)/c 式13
ここで、cは生体内の音速、f0は入力した波動の周波
数、vは血流速度、θは血流と波動のなす角、αは2組の
循環センサのなす角、である。また、式12、式13より、
θは式14で示される。Δf = v · f 0 · cos θ / c + v · f 0 · cos θ / c Equation 12 Δf ′ = v · f 0 · cos (θ−α) / c + v · f 0 · cos (θ−α) / c Equation 13 where c is the speed of sound in the living body, f 0 is the frequency of the input wave, v is the blood flow velocity, θ is the angle between the blood flow and the wave, α is the angle between the two circulation sensors, Is. Also, from Equation 12 and Equation 13,
θ is given by Equation 14.
【００３２】
tanθ=(Δf ’/Δf−cosα)/sinα 式14
よって、式12,式1 4から血流速度ｖが正確に求められ
る。また、圧電素子が2個ですみ、部材費が安くなる。Tan θ = (Δf ′ / Δf−cosα) / sinα Equation 14 Accordingly, the blood flow velocity v can be accurately obtained from Equation 12 and Equation 14. Also, only two piezoelectric elements are needed, and the material cost is low.
【００３３】図示はしないが、実施例１と同様に循環セ
ンサ１は基板上に送受信用圧電素子を配置し、樹脂でコ
ーティングした構成にしてもよい。Although not shown, the circulation sensor 1 may have a structure in which a transmitting / receiving piezoelectric element is arranged on a substrate and coated with resin, as in the first embodiment.
【００３４】[0034]
【実施例３】図６は実施例３について、生体２と循環動
態測定装置の循環センサ１、生体内の血管２１を示した
ものである。循環センサ１は送信用圧電素子１１、1個
と受信用圧電素子１２、2個から構成され、生体方向に
向くように設置されている。本実施例においては超音波
を用いて送受信を行う。実施例３の循環動態測定装置の
信号処理部３の内部構成と、信号処理部３と循環センサ
部１の接続状態を示すブロック図を図７に示す。図示す
るように、信号処理部３は、駆動部３１、受信部３２、
信号演算部３３、出力部３４によって概略構成されてい
る。[Third Embodiment] FIG. 6 shows a living body 2, a circulation sensor 1 of a circulation dynamics measuring apparatus, and a blood vessel 21 in the living body in a third embodiment. The circulation sensor 1 is composed of one transmitting piezoelectric element 11 and one receiving piezoelectric element 12, and is installed so as to face the living body. In this embodiment, ultrasonic waves are used for transmission and reception. FIG. 7 is a block diagram showing an internal configuration of the signal processing unit 3 of the circulation dynamics measuring apparatus of the third embodiment and a connection state of the signal processing unit 3 and the circulation sensor unit 1. As shown in the figure, the signal processing unit 3 includes a driving unit 31, a receiving unit 32,
The signal calculation unit 33 and the output unit 34 are roughly configured.
【００３５】実施例３の駆動部３１は循環センサ１に設
置された送信用圧電素子１１を振動させ、超音波を血管
２１に向けて入射するための駆動電圧を送信する。受信
部３２は循環センサ１に設置された受信用圧電素子１２
が超音波を受信した時に発生する電圧を受信する。信号
演算部３３は、内部に備えた記憶領域（図示省略）に記
憶されている処理プログラムを実行することによって、
循環動態の測定に関する各種処理を実行し、その処理結
果を出力部３４に出力する。また、信号演算部３３は、
受信用圧電素子１１から発せられた超音波の周波数と受
信された超音波の周波数を比較する事により、血流のド
ップラ効果を算出する。そして、周波数の変化より血管
２１を流れる血流速度算出し、その速度の時間変化を求
める。この時、図６に示した受信する超音波の周波数f1
およびf2は式15及び式16で表される。The driving unit 31 of the third embodiment vibrates the transmitting piezoelectric element 11 installed in the circulation sensor 1 and transmits a driving voltage for causing ultrasonic waves to enter the blood vessel 21. The receiving unit 32 is the receiving piezoelectric element 12 installed in the circulation sensor 1.
Receives the voltage generated when the ultrasonic wave is received. The signal calculation unit 33 executes a processing program stored in a storage area (not shown) provided inside,
Various processes relating to measurement of circulatory dynamics are executed, and the process results are output to the output unit 34. Further, the signal calculation unit 33
The Doppler effect of blood flow is calculated by comparing the frequency of the ultrasonic wave emitted from the receiving piezoelectric element 11 with the frequency of the received ultrasonic wave. Then, the blood flow velocity flowing through the blood vessel 21 is calculated from the frequency change, and the time change of the velocity is obtained. At this time, the frequency f 1 of the received ultrasonic wave shown in FIG.
And f 2 are represented by Equations 15 and 16.
【００３６】f1= f0+Δf 式15
f2= f0+Δf ’ 式16
ここで、f0は送信周波数、Δf、Δf ’はそれぞれのド
ップラシフト信号である。また、Δf、Δf ’は式17、
式18で示される。F 1 = f 0 + Δf Formula 15 f 2 = f 0 + Δf 'Formula 16 Here, f 0 is the transmission frequency, and Δf and Δf' are the respective Doppler shift signals. In addition, Δf and Δf 'are given by Equation 17,
It is shown in Equation 18.
【００３７】
Δf= v・f0・cosθ/c+ v・f0・cos(θ−α)/c 式17
Δf ’= v・f0・cosθ/c+ v・f0・cos(θ−α−β)/c 式18
ここで、cは生体内の音速、f0は入力した波動の周波
数、vは血流速度、θは血流と波動のなす角、α、βは
圧電素子同士のなす角、である。また、式17、式18よ
り、θは式19で示される。Δf = v · f 0 · cos θ / c + v · f 0 · cos (θ−α) / c Equation 17 Δf '= v · f 0 · cos θ / c + v · f 0 · cos (θ−α− β) / c Equation 18 where c is the speed of sound in the living body, f 0 is the frequency of the input wave, v is the blood flow velocity, θ is the angle between the blood flow and the wave, and α and β are the piezoelectric elements. It is a horn. Further, from Equations 17 and 18, θ is represented by Equation 19.
【００３８】
tanθ=｛Δf ’−Δf+Δf ’・cosα−Δf・cos(α+β)｝
／(Δf・sin(α+β)−Δf ’・sinα) 式19
よって、式17,式19から血流速度ｖが正確に求められ
る。このようにすることで、圧電素子が3個ですみ、ま
た圧電素子の駆動も連続駆動でできるので、パルス駆動
と比較して回路が容易になり、コストが安くなる。ま
た、効率よく送受信を行うために、実施例１と同様に循
環センサ１は基板上に圧電素子を配置し、樹脂でコーテ
ィングした構成にしてもよい。Tan θ = {Δf′−Δf + Δf ′ · cosα−Δf · cos (α + β)} / (Δf · sin (α + β) −Δf ′ · sinα) Equation 19 Therefore, Equation 17 and Equation 19 Therefore, the blood flow velocity v can be accurately obtained. By doing so, since only three piezoelectric elements are required and the piezoelectric elements can be driven continuously, the circuit becomes easier and the cost is lower than that of pulse driving. Further, in order to perform efficient transmission / reception, the circulation sensor 1 may have a structure in which a piezoelectric element is arranged on a substrate and coated with a resin as in the first embodiment.
【００３９】また、図６では送信用圧電素子１１は左端
の圧電素子であるが、中心の圧電素子が送信用圧電素子
でもよく、この場合は式17〜式19が式20〜式22で表さ
れ、血流速度ｖを正確に求めることができる。In FIG. 6, the transmitting piezoelectric element 11 is the leftmost piezoelectric element, but the central piezoelectric element may be the transmitting piezoelectric element. In this case, equations 17 to 19 are expressed by equations 20 to 22. Therefore, the blood flow velocity v can be accurately obtained.
【００４０】 Δf= v・f0・cosθ/c+ v・f0・cos(θ+α)/c 式20 Δf ’= v・f0・cosθ/c+ v・f0・cos(θ−β)/c 式21 Δf = v ・ f 0・ cos θ / c + v ・ f 0・ cos (θ + α) / c Equation 20 Δf '= v ・ f 0・ cos θ / c + v ・ f 0・ cos (θ−β) / c expression 21
【００４１】[0041]
【実施例４】図８は実施例４について、生体２と循環動
態測定装置の循環センサ１、生体内の血管２１を示した
ものである。循環センサ１は送信用圧電素子１１、2個
と受信用圧電素子１１、1個から構成され、生体方向に
向くように設置されている。本実施例においては超音波
を用いて送受信を行う。実施例３の循環動態測定装置の
信号処理部３の内部構成と、信号処理部３と循環センサ
部１の接続状態を示すブロック図を図９に示す。図示す
るように、信号処理部３は、駆動部３１、受信部３２、
信号演算部３３、出力部３４、駆動操作部３５によって
概略構成されている。[Fourth Embodiment] FIG. 8 shows a living body 2, a circulation sensor 1 of a circulation dynamics measuring apparatus, and a blood vessel 21 in the living body in a fourth embodiment. The circulation sensor 1 is composed of two transmitting piezoelectric elements 11 and one receiving piezoelectric element 11, and is installed so as to face the living body. In this embodiment, ultrasonic waves are used for transmission and reception. FIG. 9 is a block diagram showing an internal configuration of the signal processing unit 3 of the circulation dynamics measuring apparatus of the third embodiment and a connection state of the signal processing unit 3 and the circulation sensor unit 1. As shown in the figure, the signal processing unit 3 includes a driving unit 31, a receiving unit 32,
The signal calculation unit 33, the output unit 34, and the drive operation unit 35 are generally configured.
【００４２】実施例４の駆動部３１は循環センサ１に設
置された送信用圧電素子１１を振動させ、超音波を血管
２１に向けて入射するための駆動電圧を送信する。受信
部３２は循環センサ１に設置された受信用圧電素子１２
が超音波を受信した時に発生する電圧を受信する。受信
用圧電素子１２が受信した信号がどちらの送信用圧電素
子１１から送信された超音波を判断するために、駆動操
作部３５の信号を用いている。信号演算部３３は、内部
に備えた記憶領域（図示省略）に記憶されている処理プ
ログラムを実行することによって、循環動態の測定に関
する各種処理を実行し、その処理結果を出力部３４に出
力する。また、信号演算部３３は、受信用圧電素子１１
から発せられた超音波の周波数と受信された超音波の周
波数を比較する事により、血流のドップラ効果を算出す
る。そして、周波数の変化より血管２１を流れる血流速
度算出し、その速度の時間変化を求める。この時、図８
に示した受信する超音波の周波数f1およびf2は式23及び
式24で表される。The drive unit 31 of the fourth embodiment vibrates the transmitting piezoelectric element 11 installed in the circulation sensor 1 and transmits a drive voltage for causing ultrasonic waves to enter the blood vessel 21. The receiving unit 32 is the receiving piezoelectric element 12 installed in the circulation sensor 1.
Receives the voltage generated when the ultrasonic wave is received. The signal received by the receiving piezoelectric element 12 uses the signal from the drive operation unit 35 to determine which ultrasonic wave is transmitted from which transmitting piezoelectric element 11. The signal calculation unit 33 executes various processing relating to measurement of circulatory dynamics by executing a processing program stored in a storage area (not shown) provided inside, and outputs the processing result to the output unit 34. . In addition, the signal calculation unit 33 includes the receiving piezoelectric element 11
The Doppler effect of blood flow is calculated by comparing the frequency of the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic wave with the frequency of the received ultrasonic wave. Then, the blood flow velocity flowing through the blood vessel 21 is calculated from the frequency change, and the time change of the velocity is obtained. At this time,
The frequencies f 1 and f 2 of the received ultrasonic waves shown in are expressed by Equations 23 and 24.
【００４３】f1= f0+Δf 式23
f2= f0+Δf ’ 式24
ここで、f0は送信周波数、Δf、Δf ’はそれぞれのド
ップラシフト信号である。また、Δf、Δf ’は式25、
式26で示される。F 1 = f 0 + Δf Formula 23 f 2 = f 0 + Δf 'Formula 24 where f 0 is the transmission frequency, and Δf and Δf' are respective Doppler shift signals. Also, Δf and Δf 'are given by Equation 25,
This is shown in Equation 26.
【００４４】
Δf=v・f0・cosθ/c+ v・f0・cos(θ−α)/c 式25
Δf ’= v・f0・cos(θ−α−β)/c+ v・f0・cos(θ−α)/c 式26
ここで、cは生体内の音速、f0は入力した波動の周波
数、vは血流速度、θは血流と波動のなす角、α、βは
圧電素子同士のなす角、である。また、式25、式26よ
り、θは式27で示される。Δf = v ・ f 0・ cos θ / c + v ・ f 0・ cos (θ−α) / c Equation 25 Δf '= v ・ f 0・ cos (θ−α−β) / c + v ・ f 0 Cos (θ−α) / c Equation 26 where c is the speed of sound in the living body, f 0 is the frequency of the input wave, v is the blood flow velocity, θ is the angle between the blood flow and the wave, and α and β are The angle between the piezoelectric elements. Further, from Equations 25 and 26, θ is represented by Equation 27.
【００４５】
tanθ=｛Δf ’−Δf・cosα+Δf ’・cosα−Δf・cos(α+β)｝
／｛Δf・sin(α+β)−Δf・sinα−Δf ’・sinα｝ 式27
よって、式25,式27から血流速度ｖが正確に求められ
る。Tan θ = {Δf′−Δf · cosα + Δf ′ · cosα−Δf · cos (α + β)} / {Δf · sin (α + β) −Δf · sinα−Δf ′ · sinα} Equation 27 From equations 25 and 27, the blood flow velocity v can be accurately obtained.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、循環動
態測定装置に、生体表面から内部に波動を入射して、波
動が血管を流れる血液に反射し、血液の情報を含んで生
体内から反射してくる波動を生体表面で検出する機能を
持たせ、生体表面から内部の測定対象の血管に波動を入
射する入射部、及び、血管を流れる血液の情報を含んで
生体内から反射してくる波動を生体表面で検出する検出
部を有し、複数の波動を送受信することにより、動脈内
を流れる血流速度を正確に求めることができ、血流速度
から血液レオロジーを導出することができ、健康状態を
評価できる。As described above, according to the present invention, the circulatory dynamics measuring apparatus is irradiated with a wave from the surface of the living body to the inside, and the wave is reflected by the blood flowing through the blood vessel, and the information including the blood is included. The function to detect the waves reflected from the body on the surface of the living body is reflected from the body by including the information of the incident part where the waves are incident from the surface of the living body to the blood vessel to be measured inside and the blood flowing through the blood vessel. By having a detection unit that detects incoming waves on the surface of the living body and transmitting and receiving multiple waves, the blood flow velocity flowing in the artery can be accurately obtained, and the blood rheology can be derived from the blood flow velocity. And can evaluate their health condition.
【図１】実施例１について、生体と循環センサ部の関係
を示した図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a relationship between a living body and a circulation sensor unit according to a first embodiment.
【図２】実施例１について、信号処理部の内部構成と、
循環センサとの接続状態を示すブロック図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of a signal processing unit according to the first embodiment;
It is a block diagram which shows the connection state with a circulation sensor.
【図３】本発明の循環動態測定装置が計測する血流速度
の脈拍拍動に伴う時間変化のグラフである。FIG. 3 is a graph showing the change over time in the blood flow velocity measured by the circulatory dynamics measuring apparatus according to the present invention with the pulsation.
【図４】実施例２について、生体と循環センサ部の関係
を示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a living body and a circulation sensor unit according to a second embodiment.
【図５】実施例２について、信号処理部の内部構成と、
循環センサとの接続状態を示すブロック図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an internal configuration of a signal processing unit according to a second embodiment,
It is a block diagram which shows the connection state with a circulation sensor.
【図６】実施例３について、生体と循環センサ部の関係
を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a living body and a circulation sensor unit according to a third embodiment.
【図７】実施例３について、信号処理部の内部構成と、
循環センサとの接続状態を示すブロック図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an internal configuration of a signal processing unit according to a third embodiment;
It is a block diagram which shows the connection state with a circulation sensor.
【図８】実施例４について、生体と循環センサ部の関係
を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a living body and a circulation sensor unit in Example 4;
【図９】実施例４について、信号処理部の内部構成と、
循環センサとの接続状態を示すブロック図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an internal configuration of a signal processing unit according to a fourth embodiment,
It is a block diagram which shows the connection state with a circulation sensor.
【図１０】循環センサの1例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a circulation sensor.
１ 循環センサ １１ 送信用圧電素子 １２ 受信用圧電素子 １３ 送受信用圧電素子 １４ 基板 １５ 導電性接着剤 １６ ワイヤーボンド １７ 樹脂 ２ 生体 ２１ 血管 ３ 信号処理部 ３１ 駆動部 ３２ 受信部 ３３ 信号演算部 ３４ 出力部 ３５ 駆動操作部 1 Circulation sensor 11 Transmitting piezoelectric element 12 Receiving piezoelectric element 13 Piezoelectric element for transmission / reception 14 board 15 Conductive adhesive 16 wire bond 17 Resin 2 living body 21 blood vessels 3 Signal processing unit 31 Drive 32 Receiver 33 Signal calculator 34 Output section 35 Drive operation unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 三七男 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 村松 博之 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 仲村 隆 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 4C301 DD01 DD02 EE11 JB21 4C601 DD03 DE01 EE09 JB34 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Sanchio Yamamoto 1-8 Nakase, Nakase, Mihama-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Ico Instruments Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Muramatsu 1-8 Nakase, Nakase, Mihama-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Ico Instruments Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Nakamura 1-8 Nakase, Nakase, Mihama-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Ico Instruments Co., Ltd. F-term (reference) 4C301 DD01 DD02 EE11 JB21 4C601 DD03 DE01 EE09 JB34
Claims (10)
受信して、前記生体内部の循環動態を検出する循環動態
測定装置であって、前記循環動態を検出する循環センサ
と、前記循環センサを駆動する駆動部と、前記循環セン
サからの信号を受信する受信部と、前記駆動部と受信部
とを制御し前記循環動態を求める処理プログラムを実行
する信号演算部と、前記信号演算部での処理結果を出力
する出力部とを有し、前記循環センサは、送信用素子と
受信用素子から構成し、しかも前記送信用素子と前記受
信用素子の対は複数対あり、送受信する波動の進行方向
と体液の流れる方向とのなす角度が対ごとに異なること
を特徴とする循環動態測定装置。1. A circulatory dynamics measuring device for detecting circulatory dynamics inside the living body by transmitting and receiving waves from a living body surface to a body fluid inside the living body, the circulation sensor detecting the circulatory dynamics, and the circulation sensor. A drive unit for driving, a reception unit for receiving a signal from the circulation sensor, a signal calculation unit for controlling the drive unit and the reception unit to execute a processing program for obtaining the circulation dynamics, and The circulation sensor includes an output unit that outputs a processing result, and the circulation sensor includes a transmission element and a reception element. Further, there are a plurality of pairs of the transmission element and the reception element, and the progress of waves to be transmitted and received. An apparatus for measuring circulatory dynamics, characterized in that the angle formed by the direction and the direction in which body fluid flows is different for each pair.
いて、前記対が2対であることを特徴とする循環動態測
定装置。2. The hemodynamic measuring apparatus according to claim 1, wherein the pair is two pairs.
いて、前記送信用素子と前記受信用素子の個数が異なる
ことを特徴とする循環動態測定装置。3. The circulation dynamics measuring apparatus according to claim 1, wherein the number of the transmitting elements and the number of the receiving elements are different.
の循環動態測定装置において、前記送信用素子が1個で
あることを特徴とする循環動態測定装置。4. The circulation dynamics measuring apparatus according to claim 1, wherein the number of transmitting elements is one.
の循環動態測定装置において、前記受信用素子が1個で
あることを特徴とする循環動態測定装置。5. The circulation dynamics measuring apparatus according to claim 1, wherein the number of the receiving element is one.
態測定装置において、前記受信用素子及び前記送信用素
子から送受信される波動と、体液の流れに対しての角度
が全て異なることを特徴とする循環動態測定装置。6. The circulation dynamics measuring apparatus according to claim 4 or 5, wherein the waves transmitted and received by the receiving element and the transmitting element and the angle with respect to the body fluid flow are all different. Characteristic hemodynamic measuring device.
受信して、前記生体内部の循環動態を検出する循環動態
測定装置であって、前記循環動態を検出する循環センサ
を有し、前記循環センサは送信機能と受信機能を兼ねた
送受信用素子で且つ複数個からなり、送受信する波動と
体液の流れとのなす角度が異なることを特徴とする循環
動態測定装置。7. A circulatory dynamics measuring apparatus for detecting circulatory dynamics inside the living body by transmitting and receiving waves from the surface of the living body to a body fluid inside the living body, comprising a circulation sensor for detecting the circulatory dynamics. The circulatory dynamics measuring apparatus is characterized in that the sensor is a transmission / reception element having both a transmission function and a reception function, and is composed of a plurality of elements, and the angle formed between the transmitted and received waves and the flow of body fluid is different.
の循環動態測定装置において、前記循環センサは、圧電
素子を用いて構成することを特徴とする循環動態測定装
置。8. The circulation dynamics measuring apparatus according to claim 4, wherein the circulation sensor is configured by using a piezoelectric element.
いて、血管内を流れる血流速度を求め、血液レオロジー
を求めることを特徴とする循環動態測定装置。9. The circulation dynamics measuring apparatus according to claim 8, wherein a blood flow velocity flowing in a blood vessel is obtained to obtain blood rheology.
おいて、前記循環センサを構成する前記圧電素子は導電
性接着剤で基板に固定され、樹脂でコーティングされて
いることを特徴とする循環動態測定装置。10. The circulation dynamics measuring apparatus according to claim 9, wherein the piezoelectric element forming the circulation sensor is fixed to a substrate with a conductive adhesive and coated with a resin. measuring device.
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