JPS59164035A - 生体組織内圧計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、生体組織の内圧を計測する生体組織内圧計
測装置に関するものである。

従来、生体組織の内圧を測定する場合には、第１図に示
すように、侵襲的に測定するのが一般的であった。

図において、（１）は被検査体、（２）はカテーテルで
あって、カテーテ／ｌ／　（２）は被検査体（１）に挿
入され、被測定部分に密着する状態で設けられ、このカ
テーテル（２）内に計測機器を密封し、この計測機器に
よって被測定部分を直接計測するようになっている。

この従来の測定方式では、被検査体（１）（すなわち、
生体）の組織１例えば血管壁を傷つけることもあり、危
険を伴うため、生体組織の内圧計６１１１が診１）ｄｒ
　、治療にとって非常に貴重な因子を与える計測法であ
りながら、あまり繰返し行なうことは困（・ゴＬである
という問題があった。

この発明は上述の従来の問題を解決するためになされた
もので、生体組織内に気泡を発生させ、この気泡によっ
て変調された超音波信号を受信し。

受イ１した信号にもとづき演算処理を施すことによって
生体、１ｉ１１ａの内圧を表示できるようにした無侵襲
な生体組織内圧計測装置を提供することを目的とするも
のである。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第２図はこの発明の一実施例を示す概略的なブロック図
で、図において、（１）は被検査体、（３）は超音波探
触子、（４）は超音波送信部、（５）は）目音波受信部
、（６）は超音波受信部（５）で得た信号を増幅するア
ン７”、（７）はアンプ（６）で増幅されたアナログ信
号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部、（８）は
Ａ／Ｄ変換部（７）からのディジタルデータを記憶する
記憶部、（９）は記憶部（８）に記憶されているデータ
に基づいて所定の演算を行なう演算部、ａＱは演算部（
９）における演算結果（すなわち計測結果）を表示する
表示する表示部、（１１）は被検査体（１）の被検査部
分に気泡を発生させる気泡発生手段で、この気泡発生手
段（１１）は例えば、被検沓部分を微小に振動させる１
辰動装置１、又は被検査部分に気泡を含有する薬剤を注
入する注入器管を意味するものである。

０２１は制御部で、この制御部（１２１は上記超音波送
信部（４）、超音波受信部（５）、アンプ（６）、Ａ／
Ｄ変換部（７）記憶部（８）、演算部（９）、表示部Ｇ
Ｏ，および気泡発生部（１１）の各機能を制御するもの
である。

次に、この一実施例の動作を超音波エコー信号を用いた
左心内圧計測を例にして説明する。

ｎＺ　２図にＩ♂いて、超音波送信部（４）によって探
触子（３）が制御され、探触子（３）から超音波が被検
査体（１）に発射される。そして、被検査体（１）から
の超音波のエコー信号は探触子（３）によって受信され
る。

この受信は超音波受信部（５）の制御によって行なわれ
る。受信されたエコー信号は超音波受信部（５）におい
ては微弱な信号であるが、アンプ（６）によって増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換部（７）によってディジタル信号に変換
され、記憶部（８）へ伝送されて記憶される。

記憶部（８）に伝送されたエコー信号は、制御部Ｑ嘗の
制御によって演算部（９）で演算される。演算部（９）
で演算された結果は表示部α０によって表示される。

なお、超音波送受信の制御、アンプの特性制御、Ａ／Ｉ
）変換の条件の設定、記憶部（８）へのデータ伝送、演
算部（９）での演算法１表示部００での表示法。

および気泡発生手段（１１）のパラメータの制御の各々
については制御部（１２＋から制御できるように構成さ
れている。

以下、被検査体として、心臓を対象に、その内圧を計測
する場合の演算部（９）における演算に関して説明する
。乙の演Ｈの一例として超音波による気泡の共振現象を
応用した場合について説明する。

気泡発生手段（川によって被検査体（１）内に発生した
血液中の気泡は、血圧によって気泡の径が変化する。そ
の径の変化を検知するため超音波を左心内の気泡に発射
し、その気泡の共振現象によって変調された信号を受信
し、演算を行なうことによって内圧に換算し、表示する
ものである。

ここで、気泡の半径をＲとすると、気泡の共振周波数ｆ
ｍとの関係は と１（ることか知られている。

上記式（１）を、表面張力ｄの補正を考えると、共振周
波数ｆｏは。

ｆ　ｏ＝ｆｍ（９／α達　　　・・・・・・・・・・・
・・・・（２）で表わされることが知られている。

上記式（２）のｔとαは定数として近似されるので、共
振周波数ｆＯは次のようになる。

ｆｏ　ｏｅｐＴ／　Ｒ・・・・・・・・・・・・・・・
（３）上記式（３）で示すように、気泡の径と共振周波
数とは所定の関係があり、気泡の径が、左心内圧の変化
によって変化すれば、第３図に示すように、共振周波数
が変化することが判る。第３図の縦軸はスベクトヲム、
横軸は周波数で、実線で示したものは内圧Ｐ１、気泡半
径ｒ、の状態であり、破線で示したものは内圧Ｐ２、気
泡半径ｒ、の状態である。

そこで、この共振周波数の変化分を検出すれば、左心内
圧が算出されることになる。

すなわち、上記式（３）と、一般的な次式ＰＩＩｖ＝ｃ
ｏｎＳｔ　　　　・・・・・・・・・・・・・・・（４
）（ただし、■＝体積（ＶンπＲ３）） 。へＰ″″音　　１１．１１．９．１１．９０１．（５
）から、　　１　　　旦 ｆｏ”Ｐ　　／Ｒ＝Ｐ　　・・・・・・・・・・・・（
６）が導かれる。

上記式（６）の共振周波数ｆｏと内圧Ｐの関係から、共
振周波数の変化を検出することによって左心内圧の変化
を検出することが可１′止である。

以上のように、共振−波数と内圧力とのｌ’Ｊ係は上記
式（６）で表されるので、記憶部（８）によって、、８
憶されている超音波信号データを、演算部（９）におい
てフーリエ変換などの演算を行ない、時ｌｕ的な共振周
波数成分の変化を抽出し、内圧を算出し、表示部０Ｑに
おいて表示するものである。

なお、上述の実施例では、超音波ビームを彼（・々膏体
（１）に常に一定の関係でｊ！ｔｔ射させるために、探
触子（３）から発射される超音波・ビームの焦点を零か
ら無限大まで可変としている。このようにすることによ
って、被検査体（１）と探触子（３）との間の距離が変
化しても超音波ビームは常に一定の関係で被検査体（１
）に照射される。

上述の実施例では、超音波エコー信号を用いた左心内圧
計測について説明したが、同様な方法で他の生体組１哉
内圧の計測にも応用できる。また、検出する超音波信号
はエコー信号のみならず、第４ｉＡに示すように、探触
子（３）から超音波を発射し、他の探触子（３）で透過
１．１号を検出するようにしても同様の結果を得ること
ができる。さらに、気泡の径の変化を抽出するためには
、［）ＩＪ述の共振特性を応用する池に、吸収、散乱２
反射などの物理特性・と用いてもよい。さらにまた、表
示子１没としては曲の計ｉ１！ｉＩ請果の表示、例えば
断層縁や心１ｄ図、ドツプラー血’＋ｆｉＣ表示などと
同Ｈに表示しても艮い。

以上のように、この発明の講１丑では、；１．’Ｈ（侵
襲で生体組成内圧を計１ｉｔｌｌすることが可能となり
、ｉｆνｊ返り計測を行・７つこと；’ｒ；　’＋ｊ■
能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

’（４”、　１図は従未の測定方法を示すＮａ略的な構
成図。 第２図はこの発明の一実施例を示す概略的な構成図、第
３図は気泡の共振周波数の変化を示す図、第４図はこの
発明の他の実施例を示す概略的な（７４成図である。 図にしいて、（３）は探触子、（４）は超音波送信部、
（５）は超音波受信部、（９）は演算部、ＱＯは表示部
、（１１）は気泡発生手段である。 なお、図中同一符号は各々同−又は相当部分を示す。 代理人　葛野信−（外１名） 図面の浄書（内容に゛変更なし〕 第１図 第２図 第３図 Ｓｐｅｃｆｒｕｍ。 第４図 手続補正書（方式） ％式％ ２、発明の名称 生体組織内圧計測装置 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ６　補正の対象 （１）医書 （２）明細乃全文 （３）図面 ７、　補正の内容 （］）願書の浄潜（内容に変更なし） （２）明細書の洋白（内容に変更なし）（３）図面の浄
謙（内容に変更なし） 以十

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査体内部に気泡を発生させる手段、上記被検
   査体の気泡発生部分に超音波を発射する手段、上記気泡
   発生部分を逓過した超音波または上記気泡発生部分にて
   反射された超音波を受信する手段、上記超音波を受信す
   る手段によって受信された超音波信号から上記気泡を取
   り囲む圧力を算出する演算手段、および上記演算手段の
   演算結果を表示する表示手段を備えｌコことを特徴とす
   る生体組織内圧計測装置。