JPH0213443A - Ultrasonic wave pulse wave speedmeter - Google Patents
Ultrasonic wave pulse wave speedmeterInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は超音波脈波速度計、特に心臓から押し出される
血液が血管を流れる場合の脈波速度を測定する新しい超
音波脈波速度計に関する。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an ultrasonic pulse wave velocimeter, and particularly to a new ultrasonic pulse wave velocimeter that measures the pulse wave velocity when blood pumped from the heart flows through blood vessels. .
［従来の技術］
従来から血管内を流れる血流の脈波速度を測定する脈波
速度計か周知であり、これは圧力センサを用いて心臓に
よって押し出される血流か血管に加わる圧力を検出し、
この圧力波の通過時相により脈波速度を測定するもので
ある。[Prior Art] A pulse wave velocimeter that measures the pulse wave velocity of blood flowing through blood vessels has been well known, and this uses a pressure sensor to detect the blood flow pushed out by the heart or the pressure applied to the blood vessels. ,
Pulse wave velocity is measured based on the time phase of passage of this pressure wave.
第４図には、従来装置による脈波速度の計測状態が示さ
れており、生体の異なる２点位置、例えば頚動脈と大腿
動脈か通る位置の表面に圧力センサ部１０−１と１０−
２を圧着配置し、この２個の圧力センサ１０で得られた
圧力波を本体１２に供給する。そして、この本体１２で
は２点の圧力波の通過時間の差が演算され、この時間差
と設定された２点間の距離から脈波速度が求められる。FIG. 4 shows the state of measurement of pulse wave velocity by a conventional device, in which pressure sensor portions 10-1 and 10- are placed on the surface of the living body at two different positions, for example, the carotid artery and the femoral artery.
2 are crimped and arranged, and the pressure waves obtained by these two pressure sensors 10 are supplied to the main body 12. Then, in this main body 12, the difference in the passage time of the pressure waves at two points is calculated, and the pulse wave velocity is determined from this time difference and the set distance between the two points.
このようにして求められた脈波速度によれば、心臓のポ
ンプ機能や血管の状態なとを診断することができる。According to the pulse wave velocity determined in this way, the pumping function of the heart and the condition of blood vessels can be diagnosed.
［発明か解決しようとする課題］
ところで、従来の装置において用いられる圧力センサは
、生体の表層下に存在する血管の圧力波を生体表面に圧
着することにより検出し、ているので、その圧着部位及
び圧着状態により検出感度が異なってくるという問題が
ある。[Problem to be solved by the invention] By the way, the pressure sensor used in the conventional device detects the pressure waves of blood vessels existing under the surface of the living body by pressing it against the surface of the living body. Another problem is that the detection sensitivity varies depending on the crimped state.
従って、脈波速度の測定にあっては操作者の経験と熟練
が必要となり、安定した計測を行うことが困難であった
。Therefore, measurement of pulse wave velocity requires experience and skill on the part of the operator, making it difficult to perform stable measurements.
発明の目的
本発明は、前記従来の課題に鑑みなされたものであり、
その目的は、熟練を必要とすることなく正確な計測がで
きる超音波脈波速度計を提供することにある。Purpose of the Invention The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and
The purpose is to provide an ultrasonic pulse wave velocity meter that can perform accurate measurements without requiring any skill.
［課題を解決するための手段］
前記目的を達成するために、本発明に係る超音波脈波速
度計は、生体内の所定距離離れた２カ所の血管内に向け
て超音波を送受波する２個の超音波トランスデユーサを
有する送受信部と、この送受信部で得られたエコー信号
を復調した後にドプラ効果として受けた周波数偏移を検
出して血流パターンを求める脈波速度検出部と、この脈
波速度検出部から出力される２個の血流パターンを表示
する表示部と、を含むことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the ultrasonic pulse wave velocimeter according to the present invention transmits and receives ultrasonic waves into blood vessels at two locations separated by a predetermined distance within a living body. A transmitting/receiving section having two ultrasonic transducers; and a pulse wave velocity detecting section for determining a blood flow pattern by detecting a frequency shift received as a Doppler effect after demodulating the echo signal obtained by the transmitting/receiving section. , and a display section that displays two blood flow patterns output from the pulse wave velocity detection section.
［作用］
以上の構成によれば、２個の超音波トランスデユーサの
超音波の送受波によって生体の２カ所からドプラ効果を
受けた反射エコーか得られ、この反射エコーについてド
プラ信号の周波数を解析することにより、２カ所での血
液の流速パターンが求められる。そして、この流速パタ
ーンは表示器３２に表示されることになり、これによっ
て脈波速度の大小や流速状態を正確かつ詳細に知ること
ができる。[Operation] According to the above configuration, reflected echoes subjected to the Doppler effect are obtained from two places in the living body by the transmission and reception of ultrasound waves of the two ultrasonic transducers, and the frequency of the Doppler signal for these reflected echoes is determined. Through analysis, blood flow velocity patterns at two locations are determined. Then, this flow velocity pattern is displayed on the display 32, and thereby the magnitude of the pulse wave velocity and the flow velocity state can be known accurately and in detail.
［実施例］
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。[Embodiments] Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
第１図には、本発明に係る超音波脈波速度計の回路構成
が示されており、第２図には、この速度計による計測状
態が示されている。FIG. 1 shows a circuit configuration of an ultrasonic pulse wave velocimeter according to the present invention, and FIG. 2 shows a measurement state by this velocimeter.
本発明において特徴的なことは、従来の圧カセンザによ
り血管内部の圧力変化を検出する代わりに、血管内を流
れる血液の速度を超音波ドプラ手法により検出するよう
にしたことである。A characteristic feature of the present invention is that instead of detecting pressure changes inside a blood vessel using a conventional pressure sensor, the velocity of blood flowing inside a blood vessel is detected using an ultrasonic Doppler technique.
第１図において、生体の２カ所に配置する超音波トラン
スデユーサ１４−１．１４−２が設けられ、この超音波
トランスデユーサ１４にはこの超音波トランスデユーサ
１４の駆動信号を供給するためのクロック発生器１６及
び送信部１８が設けられる。前記クロック発生器１６は
高安定な水晶振動子からの発振パルスを分周して所定の
クロック信号を超音波キャリア信号として出力する。ま
た、送信部１８は入力したキャリア信号を所定の増幅率
にて増幅して駆動信号を出力する。In FIG. 1, ultrasonic transducers 14-1 and 14-2 are provided to be placed at two locations in the living body, and a driving signal for the ultrasonic transducer 14 is supplied to the ultrasonic transducer 14. A clock generator 16 and a transmitter 18 are provided for the purpose. The clock generator 16 divides the frequency of an oscillation pulse from a highly stable crystal oscillator and outputs a predetermined clock signal as an ultrasonic carrier signal. Further, the transmitter 18 amplifies the input carrier signal at a predetermined amplification factor and outputs a drive signal.
そして、前記超音波トランスデユーサ１４から出力され
た超音波は、生体内の血管部分で反射され、この反射エ
コーは超音波トランスデユーサ１４にて電気信号に変換
されており、この電気信号を受信するための受信部２０
が設けられ、ここで受信信号は所定の増幅率で増幅され
る。The ultrasonic waves output from the ultrasonic transducer 14 are reflected by blood vessels within the living body, and the reflected echoes are converted into electrical signals by the ultrasonic transducer 14. Receiving unit 20 for receiving
is provided, where the received signal is amplified by a predetermined amplification factor.
また、受信部２０には復調器２２が接続され、この復調
器２２でクロック発生器１６から供給さ−４＝
れるキャリア信号を混合することにより受信信号を復調
する。この復調された信号はドプラ信号であってこのド
プラ信号の周波数かキャリア信号の周波数偏移情報であ
り、速度に対応する情報となる。Further, a demodulator 22 is connected to the receiving section 20, and the demodulator 22 demodulates the received signal by mixing the carrier signal supplied from the clock generator 16. This demodulated signal is a Doppler signal, and the frequency of this Doppler signal or the frequency shift information of a carrier signal is information corresponding to the speed.
この復調器２２には、不必要な信号を除去するフィルタ
２４か接続され、このフィルタ２４には脈波速度検出部
２６が接続される。この脈波速度検出部２６は周波数解
析部２８と演算制御部３０とから構成され、この周波数
解析部２８には、ＦＦＴやゼロクロスなどを用いること
ができる。A filter 24 for removing unnecessary signals is connected to the demodulator 22, and a pulse wave velocity detector 26 is connected to the filter 24. This pulse wave velocity detection section 26 is composed of a frequency analysis section 28 and an arithmetic control section 30, and FFT, zero cross, etc. can be used for this frequency analysis section 28.
前記周波数解析部２８は復調器２２から出力されるドプ
ラ信号について周波数解析し、ドプラ信号の周波数スペ
クトラムや平均周波数などか求められる。The frequency analysis section 28 performs frequency analysis on the Doppler signal output from the demodulator 22, and determines the frequency spectrum, average frequency, etc. of the Doppler signal.
また、脈波速度検出部２６には表示器３２が接続されて
おり、実施例ではこの表示器３２に前記周波数解析部２
８で得られた２カ所の血流パターンを第３図のように表
示している。Further, a display 32 is connected to the pulse wave velocity detection section 26, and in the embodiment, this display 32 is connected to the frequency analysis section 26.
The blood flow patterns at the two locations obtained in step 8 are displayed as shown in FIG.
前記脈波速度検出部２６内の演算制御部３０は、前記周
波数解析部２８から出力される周波数偏移情報に基づい
て脈波速度を演算することになるが、実施例では、表示
器３２でのカーソル指定により２カ所の血流パターンを
指示することによって演算するようにしている。The calculation control unit 30 in the pulse wave velocity detection unit 26 calculates the pulse wave velocity based on the frequency shift information output from the frequency analysis unit 28. Calculations are performed by specifying blood flow patterns at two locations by specifying the cursor.
すなわち、脈波速度は２点間で脈波が伝達される遅れ時
間τとトランスデユーサ間の距離１とから演算すること
ができ、脈波速度Ｃは次式にて得られる。That is, the pulse wave velocity can be calculated from the delay time τ during which the pulse wave is transmitted between two points and the distance 1 between the transducers, and the pulse wave velocity C is obtained by the following equation.
Ｃ＝α・Ｊ！、／τ ・・・（
１）ここで、Ａは実測した値を装置に与えることにより
設定され、またαは２個の超音波トランスデユーサ間の
物理的な距離１から実際の血管の長さを推定するための
生体換算係数であり、約１．０３に設定される。C=α・J! ,/τ...(
1) Here, A is set by giving the actually measured value to the device, and α is the biological distance used to estimate the actual blood vessel length from the physical distance 1 between the two ultrasound transducers. This is a conversion factor and is set to approximately 1.03.
従って、演算制御部３０はカーソルにて例えば血流パタ
ーンの立上り位置Ａ、Ｂを指定すると、自動的に２力所
間での遅れ時間τが求められ、前記（１）式にて脈波速
度が演算される。Therefore, when the arithmetic control unit 30 specifies, for example, the rising positions A and B of the blood flow pattern with a cursor, the delay time τ between the two force points is automatically calculated, and the pulse wave velocity is calculated using the above equation (1). is calculated.
実施例は以上の構成からなり、以下にその作用を説明す
る。The embodiment has the above configuration, and its operation will be explained below.
第２図に示されるように、超音波トランスデユーサ（探
触子）１４−１と１４−２を所定距離象たけ離して、例
えば頚動脈と大腿動脈にセットする。そして、超音波脈
波計本体３４に設けられた測定開始スイッチをオンにす
ると、超音波が血管内に向けて放射され、その反射エコ
ーは同じ超音波ｌ・ランスデューサ１４にて受波されて
電気信号に変換される。As shown in FIG. 2, ultrasonic transducers (probes) 14-1 and 14-2 are separated by a predetermined distance and set, for example, in a carotid artery and a femoral artery. Then, when the measurement start switch provided on the ultrasonic pulse wave meter main body 34 is turned on, ultrasonic waves are emitted toward the inside of the blood vessel, and the reflected echoes are received by the same ultrasonic transducer 14. converted into an electrical signal.
この反射エコーは、血管内の血流速度によりドプラ効果
を受けているので、このドプラ効果である超音波のキャ
リア周波数の周波数偏移を演算すれば、血流速度パター
ンが求められる。Since this reflected echo is affected by the Doppler effect due to the blood flow velocity within the blood vessel, the blood flow velocity pattern can be obtained by calculating the frequency shift of the carrier frequency of the ultrasound, which is the Doppler effect.
すなわち、受信部２０からの出力された受信信号はキャ
リア周波数信号を参照信号として復調器２２にて復調さ
れ、ドプラ信号に変換される。このドプラ信号はフィル
タ２４にて余分な信号か除去され、脈波速度検出部２６
に供給される。そして、この脈波速度検出部２６内の周
波数解析部２８によりドプラ信号の周波数、つまり偏移
周波数が演算されると同時に、周波数スペクトラムや偏
移周波数の平均値が求められ、この周波数スペクトラム
は、第３図に示されるように、表示器３２に流速パター
ンとして表示される。That is, the received signal output from the receiving section 20 is demodulated by the demodulator 22 using the carrier frequency signal as a reference signal and converted into a Doppler signal. This Doppler signal is filtered by a filter 24 to remove unnecessary signals, and a pulse wave velocity detection unit 26
supplied to Then, the frequency analysis section 28 in the pulse wave velocity detection section 26 calculates the frequency of the Doppler signal, that is, the deviation frequency, and at the same time calculates the frequency spectrum and the average value of the deviation frequency. As shown in FIG. 3, the flow velocity pattern is displayed on the display 32.
第３図において、１には超音波トランスデユーサ１４−
１で得られた流速パターンが示され、２には超音波トラ
ンスデユーサ１４−２で得られた流速パターンが示され
ている。図から明らかなように、２の流速パターンは１
の流速パターンから時間τだけ遅れている。In FIG. 3, 1 includes an ultrasonic transducer 14-
1 shows the flow velocity pattern obtained by the ultrasonic transducer 14-2, and 2 shows the flow velocity pattern obtained by the ultrasonic transducer 14-2. As is clear from the figure, the flow velocity pattern of 2 is 1
It lags behind the flow velocity pattern by time τ.
実際には、このτは脈波速度に対応した値となり、速度
が速い場合は短く、速度が遅い場合は長くなるから、こ
のτの値により診断に必要な脈波速度の大小を判断する
ことが可能である。実施例では、脈波速度データを出し
たい場合には、表示器３２上で血流パターンの立」ニリ
開始点Ａ及びＢをカーソルで指定する。In reality, this τ is a value that corresponds to the pulse wave velocity, and is short when the velocity is fast and long when the velocity is slow, so the magnitude of the pulse wave velocity required for diagnosis can be determined based on the value of τ. is possible. In the embodiment, when it is desired to output pulse wave velocity data, the start points A and B of the blood flow pattern are specified on the display 32 with a cursor.
そうすると、脈波速度検出部２６内の演算制御部３０が
自動的に遅れ時間τを演算し、前記（１）式に基づいて
脈波速度を演算する。そして、この− と −
脈波速度は表示器３２」二に表示される。例えば、前記
遅れ時間τは数１０ｍ５ｅｃであり、これによって演算
される脈波速度は数１０ｍ／ｓｅｅ程度の値となる。Then, the arithmetic control section 30 in the pulse wave velocity detection section 26 automatically computes the delay time τ, and computes the pulse wave velocity based on equation (1) above. These pulse wave velocities are displayed on the display 32''. For example, the delay time τ is several 10 m5 ec, and the pulse wave velocity calculated thereby has a value of about several 10 m/see.
［発明の効果コ
以上説明したように、本発明によれば、超音波により生
体の２カ所での血液の流速パターンを演算・表示するよ
うにしたので、表示画面から脈波速度の大きさを正確に
知ることかできる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the blood flow velocity pattern at two locations in the living body is calculated and displayed using ultrasonic waves, so the magnitude of the pulse wave velocity can be determined from the display screen. You can know exactly.
また、流速パターンを表示するので、生体の２カ所にお
いて血液の流れの状態に関する詳細な情報を得ることも
でき、心臓のポンプ機能あるいは血管の弾性などを判断
するための有益な情報を提供可能となる。Additionally, since the flow velocity pattern is displayed, it is possible to obtain detailed information on the state of blood flow at two locations in the living body, which can provide useful information for determining the pumping function of the heart or the elasticity of blood vessels. Become.
第１図は本発明の実施例に係る超音波脈波速度計の回路
構成を示すブロック図、
第２図は本発明の脈波速度計による測定状態を示す説明
図、
第３図は第１図の表示器での流速パターンの表不例を示
す説明図、
第４図は従来の脈波速度計を示す説明図である。
１４ ・・ 超音波トランスデユーサ
１８ ・・・ 送信部
２０ ・・・ 受信部
２２ ・・・ 復調器
２４ ・・・ フィルタ
２６ ・・ 脈波速度検出部
２８ ・・・ 周波数解析部
３０ ・・・ 演算制御部
３２ ・・・ 表示部。FIG. 1 is a block diagram showing the circuit configuration of an ultrasonic pulse wave velocimeter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a measurement state by the pulse wave velocimeter of the present invention, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the flow velocity pattern displayed on the display shown in FIG. 4. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a conventional pulse wave velocity meter. 14... Ultrasonic transducer 18... Transmitter 20... Receiver 22... Demodulator 24... Filter 26... Pulse wave velocity detector 28... Frequency analyzer 30... Arithmetic control unit 32...Display unit.
Claims (2)
超音波を送受波する２個の超音波トランスデューサを有
する送受信部と、この送受信部で得られたエコー信号を
復調した後にドプラ効果として受けた周波数偏移を検出
して血流パターンを求める脈波速度検出部と、この脈波
速度検出部から出力される２個の血流パターンを表示す
る表示部と、を含むことを特徴とする超音波脈波速度計
。(1) A transmitter/receiver unit that has two ultrasonic transducers that transmit and receive ultrasound waves into blood vessels at two locations separated by a predetermined distance within the living body, and a Doppler after demodulating the echo signals obtained by the transmitter/receiver unit. The pulse wave velocity detection unit detects a frequency shift received as an effect to obtain a blood flow pattern, and a display unit displays two blood flow patterns output from the pulse wave velocity detection unit. Features of ultrasonic pulse wave velocity meter.
出部は表示部の血流パターンへのカーソル位置合わせに
基づいて脈波速度を演算することを特徴とする超音波脈
波速度計。(2) The velocimeter according to claim (1), wherein the pulse wave velocity detecting section calculates the pulse wave velocity based on positioning of a cursor to a blood flow pattern on the display section. Total.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16322788A JPH0213443A (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Ultrasonic wave pulse wave speedmeter |
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| JP16322788A JPH0213443A (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Ultrasonic wave pulse wave speedmeter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0213443A true JPH0213443A (en) | 1990-01-17 |
| JPH0428374B2 JPH0428374B2 (en) | 1992-05-14 |
Family
ID=15769739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16322788A Granted JPH0213443A (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Ultrasonic wave pulse wave speedmeter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0213443A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102600935B1 (en) * | 2023-05-08 | 2023-11-10 | 주식회사 엣지케어 | Pulse wave velocity measuring device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6226050A (en) * | 1985-07-29 | 1987-02-04 | 株式会社日立製作所 | Ultrasonic pulse wave speedometer |
-
1988
- 1988-06-30 JP JP16322788A patent/JPH0213443A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6226050A (en) * | 1985-07-29 | 1987-02-04 | 株式会社日立製作所 | Ultrasonic pulse wave speedometer |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102600935B1 (en) * | 2023-05-08 | 2023-11-10 | 주식회사 엣지케어 | Pulse wave velocity measuring device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0428374B2 (en) | 1992-05-14 |
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