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JP2018102589A - Pulse wave propagation speed measuring device, blood pressure measuring device, and pulse wave propagation speed measuring method - Google Patents

Pulse wave propagation speed measuring device, blood pressure measuring device, and pulse wave propagation speed measuring method Download PDF

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JP2018102589A
JP2018102589A JP2016252010A JP2016252010A JP2018102589A JP 2018102589 A JP2018102589 A JP 2018102589A JP 2016252010 A JP2016252010 A JP 2016252010A JP 2016252010 A JP2016252010 A JP 2016252010A JP 2018102589 A JP2018102589 A JP 2018102589A
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Japan
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blood vessel
pulse wave
wave velocity
vessel diameter
blood
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Application number
JP2016252010A
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Japanese (ja)
Inventor
博光 水上
Hiromitsu Mizukami
博光 水上
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
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Abstract

【課題】脈波伝播速度の測定に際して行う超音波測定に要する時間の短縮化を図ること。【解決手段】動脈の血管に2次元平面波を送信し、反射波を受信する超音波ユニットと、前記反射波の受信信号を信号処理する演算処理部と、を備え、前記演算処理部は、前記反射波の受信信号に基づいて受信ビームフォーミングを行い、前記血管の長軸方向における位置が異なる第1の血管位置および第2の血管位置を選択することと、前記第1の血管位置における前記血管の第1の血管径変動タイミング、および、前記第2の血管位置における前記血管の第2の血管径変動タイミングを検出することと、前記第1の血管径変動タイミングと、前記第2の血管径変動タイミングとを用いて脈波伝播速度を測定することと、を行う脈波伝播速度測定装置である。【選択図】図18An object of the present invention is to shorten the time required for ultrasonic measurement when measuring pulse wave velocity. An ultrasonic unit that transmits a two-dimensional plane wave to a blood vessel of an artery and receives a reflected wave, and an arithmetic processing unit that performs signal processing on the received signal of the reflected wave, the arithmetic processing unit includes: Receiving beamforming based on the received signal of the reflected wave, selecting the first blood vessel position and the second blood vessel position having different positions in the major axis direction of the blood vessel, and the blood vessel in the first blood vessel position Detecting the first blood vessel diameter fluctuation timing and the second blood vessel diameter fluctuation timing of the blood vessel at the second blood vessel position, the first blood vessel diameter fluctuation timing, and the second blood vessel diameter A pulse wave velocity measuring apparatus that measures pulse wave velocity using fluctuation timing. [Selection] Figure 18

Description

本発明は、脈波伝播速度を測定する脈波伝播速度測定装置等に関する。   The present invention relates to a pulse wave velocity measuring device that measures a pulse wave velocity.

従来から、複数の超音波素子を備えた超音波ユニット(探触子)を生体表面に設置して行う超音波測定を利用し、被検体である人体の生体情報を取得する技術が知られている。その一つに、脈波伝播速度の測定がある(例えば、特許文献1を参照)。例えば、脈波伝播速度は、血管の長軸方向に沿って所定距離離れた各位置で生体表面から血管に向けて超音波を送受信し、反射波の受信信号から各位置における血管径の変動波形を得ることで測定(算出)できる。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for acquiring biological information of a human body that is a subject using ultrasonic measurement performed by installing an ultrasonic unit (probe) including a plurality of ultrasonic elements on a biological surface is known. Yes. One of them is measurement of the pulse wave velocity (see, for example, Patent Document 1). For example, the pulse wave velocity is transmitted and received ultrasonic waves from the surface of the living body to the blood vessel at each position separated by a predetermined distance along the long axis direction of the blood vessel, and the fluctuation waveform of the blood vessel diameter at each position from the received signal of the reflected wave Can be measured (calculated).

特開2005−52424号公報JP-A-2005-52424

ところで、従来の超音波測定では、生体表面から走査線の方向(深さ方向)に沿って超音波ビームを送受信することで1回の走査を行い、その都度反射波の受信信号に基づき受信ビームフォーミングを行って、当該走査線に係る反射波データを生成するのが一般的であった。一方で、脈波伝播速度を精度良く測定するには、血管径を連続的に正しく算出する必要がある。血管径の正しい算出には、血管の正しい位置および直径を捉える必要があるため、血管の短軸方向に沿って超音波ビームの入射位置をずらしながら上記走査を行い、血管の短軸方向断面において血管位置を捉える必要がある。しかもこれを、血管径の連続的な正しい算出のために、拍周期よりもできるだけ短い周期で行う必要がある。しかし、従来の手法では、脈波伝播速度の測定に係る超音波測定の高速化に限界があった。   By the way, in the conventional ultrasonic measurement, one scan is performed by transmitting and receiving an ultrasonic beam along the scanning line direction (depth direction) from the surface of the living body, and each time the received beam is based on the received signal of the reflected wave. In general, the reflected wave data related to the scanning line is generated by forming. On the other hand, in order to accurately measure the pulse wave propagation speed, it is necessary to calculate the blood vessel diameter continuously and correctly. The correct calculation of the blood vessel diameter requires capturing the correct position and diameter of the blood vessel, so the above scanning is performed while shifting the incident position of the ultrasonic beam along the short axis direction of the blood vessel. It is necessary to grasp the blood vessel position. Moreover, it is necessary to perform this in a cycle as short as possible than the beat cycle in order to continuously and correctly calculate the blood vessel diameter. However, the conventional method has a limit in speeding up the ultrasonic measurement related to the measurement of the pulse wave velocity.

本発明は、こうした事情を鑑みてなされたものであり、脈波伝播速度の測定に際して必要な超音波測定に要する時間を短縮することができる技術の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique capable of shortening the time required for ultrasonic measurement necessary for measuring the pulse wave velocity.

上記課題を解決するための第1の発明は、動脈の血管に2次元平面波を送信し、反射波を受信する超音波ユニットと、前記反射波の受信信号を信号処理する演算処理部と、を備え、前記演算処理部は、前記反射波の受信信号に基づいて受信ビームフォーミングを行い、前記血管の長軸方向における位置が異なる第1の血管位置および第2の血管位置を選択することと、前記第1の血管位置における前記血管の第1の血管径変動タイミング、および、前記第2の血管位置における前記血管の第2の血管径変動タイミングを検出することと、前記第1の血管径変動タイミングと、前記第2の血管径変動タイミングとを用いて脈波伝播速度を測定することと、を行う脈波伝播速度測定装置である。   A first invention for solving the above problems includes an ultrasonic unit that transmits a two-dimensional plane wave to a blood vessel of an artery and receives a reflected wave, and an arithmetic processing unit that performs signal processing on the received signal of the reflected wave. The arithmetic processing unit performs reception beam forming based on a reception signal of the reflected wave, and selects a first blood vessel position and a second blood vessel position in which the positions of the blood vessels in the long axis direction are different; Detecting a first blood vessel diameter fluctuation timing of the blood vessel at the first blood vessel position and a second blood vessel diameter fluctuation timing of the blood vessel at the second blood vessel position; and the first blood vessel diameter fluctuation. It is a pulse wave velocity measuring device that measures the pulse wave velocity using the timing and the second blood vessel diameter fluctuation timing.

また、他の発明として、動脈の血管に2次元平面波を送信し、反射波を受信する超音波ユニットを用いた脈波伝播速度測定方法であって、前記反射波の受信信号に基づいて受信ビームフォーミングを行い、前記血管の長軸方向における位置が異なる第1の血管位置および第2の血管位置を選択することと、前記第1の血管位置における前記血管の第1の血管径変動タイミング、および、前記第2の血管位置における前記血管の第2の血管径変動タイミングを検出することと、前記第1の血管径変動タイミングと、前記第2の血管径変動タイミングとを用いて脈波伝播速度を測定することと、を含む脈波伝播速度測定方法を構成してもよい。   According to another aspect of the present invention, there is provided a pulse wave velocity measuring method using an ultrasonic unit that transmits a two-dimensional plane wave to an arterial blood vessel and receives a reflected wave, wherein the received beam is received based on the received signal of the reflected wave. Performing forming, selecting a first blood vessel position and a second blood vessel position having different positions in the major axis direction of the blood vessel, a first blood vessel diameter fluctuation timing of the blood vessel at the first blood vessel position, and , Detecting a second blood vessel diameter fluctuation timing of the blood vessel at the second blood vessel position, and using the first blood vessel diameter fluctuation timing and the second blood vessel diameter fluctuation timing, the pulse wave velocity And measuring a pulse wave velocity measurement method.

第1の発明によれば、動脈の血管に2次元平面波を送信し、その反射波を受信することで超音波測定が行える。1回の超音波測定で、2次元平面波の照射領域内を走行する血管の長軸方向に沿った血管部分についての反射波の受信信号を得ることができるのである。また、超音波測定を行った後、得られた反射波の受信信号に基づき受信ビームフォーミングを行って血管長軸方向の異なる位置(長軸方向位置)において血管位置を選択し、各血管位置の血管径変動タイミングから脈波伝播速度を測定することができる。これによれば、脈波伝播速度の測定に際して必要な超音波測定に要する時間を短縮することができる。   According to the first invention, ultrasonic measurement can be performed by transmitting a two-dimensional plane wave to a blood vessel of an artery and receiving the reflected wave. With one ultrasonic measurement, it is possible to obtain a reflected wave reception signal for the blood vessel portion along the long axis direction of the blood vessel traveling in the irradiation region of the two-dimensional plane wave. In addition, after performing ultrasonic measurement, reception beam forming is performed based on the received signal of the reflected wave, and blood vessel positions are selected at different positions in the blood vessel long axis direction (long axis direction position). The pulse wave velocity can be measured from the blood vessel diameter fluctuation timing. According to this, it is possible to shorten the time required for ultrasonic measurement necessary for measuring the pulse wave velocity.

また、第2の発明として、前記選択することは、前記第1の血管位置を含む前記血管の短軸断面に係る前記受信信号について受信フォーカス処理を行って前記第1の血管位置を選択することと、前記第2の血管位置を含む前記血管の短軸断面に係る前記受信信号について受信フォーカス処理を行って前記第2の血管位置を選択することと、を含む、第1の発明の脈波伝播速度測定装置を構成してもよい。   Also, as a second invention, the selecting includes performing reception focus processing on the reception signal relating to the short-axis cross section of the blood vessel including the first blood vessel position to select the first blood vessel position. And performing a reception focus process on the received signal related to the short-axis cross-section of the blood vessel including the second blood vessel position to select the second blood vessel position. A propagation velocity measuring device may be configured.

第2の発明によれば、血管の異なる長軸方向位置において血管短軸断面に係る受信信号の受信フォーカス処理を行い、各長軸方向位置において血管位置を選択することができる。   According to the second aspect of the invention, it is possible to perform reception focus processing of the reception signal related to the blood vessel short-axis cross section at different long-axis direction positions of the blood vessels, and to select the blood vessel position at each long-axis direction position.

また、第3の発明として、前記演算処理部は、前記第1の血管位置と前記第2の血管位置とから前記血管の長軸方向を特定することと、前記特定された長軸方向と直交するように前記短軸断面を設定することと、を更に行う、第2の発明の脈波伝播速度測定装置を構成してもよい。   According to a third aspect of the invention, the arithmetic processing unit specifies a major axis direction of the blood vessel from the first blood vessel position and the second blood vessel position, and is orthogonal to the identified major axis direction. The pulse wave propagation velocity measuring device according to the second aspect of the present invention may further be configured to further set the short-axis cross section.

第3の発明によれば、血管の異なる長軸方向位置において血管長軸方向と直交するように血管短軸断面を設定し、各長軸方向位置において血管位置を選択することができる。   According to the third aspect of the present invention, it is possible to set a blood vessel short-axis cross-section so as to be orthogonal to the blood vessel long-axis direction at different long-axis direction positions of blood vessels, and to select a blood vessel position at each long-axis direction position.

また、第4の発明として、前記測定することは、前記第1の血管径変動タイミングと、前記第2の血管径変動タイミングと、前記特定された長軸方向に沿った前記第1の血管位置と前記第2の血管位置との間の距離と、を用いて前記脈波伝播速度を測定すること、を含む、第3の発明の脈波伝播速度測定装置を構成してもよい。   Further, as a fourth invention, the measuring includes the first blood vessel diameter fluctuation timing, the second blood vessel diameter fluctuation timing, and the first blood vessel position along the specified major axis direction. And measuring the pulse wave velocity using the distance between the second blood vessel position and the second blood vessel position, the pulse wave velocity measuring device of the third invention may be configured.

第4の発明によれば、血管の異なる長軸方向位置において選択した各血管位置の血管径変動タイミングと、血管長軸方向に沿った各血管位置間の距離とを用いて脈波伝播速度を測定することができる。   According to the fourth aspect of the invention, the pulse wave propagation speed is calculated using the blood vessel diameter fluctuation timing of each blood vessel position selected at different long-axis direction positions of the blood vessel and the distance between each blood vessel position along the blood vessel long-axis direction. Can be measured.

また、第5の発明として、前記選択することは、前記第1の血管位置および前記第2の血管位置を含む、前記血管の長軸方向における位置が異なる3以上の血管位置を選択することを含み、前記検出することは、前記選択した3以上の血管位置毎に血管径変動タイミングを検出することを含み、前記測定することは、前記3以上の血管位置毎の血管径変動タイミングを用いて前記脈波伝播速度を測定することを含む、第1〜第4の何れかの発明の脈波伝播速度測定装置を構成してもよい。   Further, as a fifth invention, the selecting includes selecting three or more blood vessel positions having different positions in the major axis direction of the blood vessel, including the first blood vessel position and the second blood vessel position. And the detecting includes detecting a blood vessel diameter fluctuation timing for each of the three or more selected blood vessel positions, and the measuring is performed using the blood vessel diameter fluctuation timing for each of the three or more blood vessel positions. You may comprise the pulse wave velocity measuring apparatus of any one of the 1st-4th invention including measuring the said pulse wave velocity.

第5の発明によれば、血管の異なる3以上の各長軸方向位置において血管位置を選択し、選択した各血管位置の血管径変動タイミングから脈波伝播速度を測定することができる。   According to the fifth aspect, it is possible to select a blood vessel position at each of three or more long axis direction positions with different blood vessels, and to measure the pulse wave propagation velocity from the blood vessel diameter fluctuation timing of each selected blood vessel position.

また、第6の発明として、前記選択することは、所定周期で血管位置を選択することで血管位置をトラッキングすることを含み、前記測定することは、一拍毎に前記脈波伝播速度の測定を行うことを含む、第1〜第5の何れかの発明の脈波伝播速度測定装置を構成してもよい。   According to a sixth aspect of the present invention, the selecting includes tracking the blood vessel position by selecting the blood vessel position at a predetermined cycle, and the measuring includes measuring the pulse wave propagation velocity for each beat. You may comprise the pulse-wave propagation velocity measuring apparatus of any one of the 1st-5th invention including performing this.

第6の発明によれば、血管の異なる長軸方向位置で選択した各血管位置を所定周期でトラッキングすることができる。そして、トラッキング結果をもとに、各血管位置の血管径変動タイミングから脈波伝播速度を一拍毎に測定することができる。   According to the sixth invention, each blood vessel position selected at a different position in the long axis direction of the blood vessel can be tracked at a predetermined period. Based on the tracking result, the pulse wave velocity can be measured for each beat from the blood vessel diameter fluctuation timing at each blood vessel position.

また、第7の発明として、第1〜第6の何れかの発明の脈波伝播速度測定装置を備え、前記演算処理部は、前記第1の血管位置における血管径又は前記第2の血管位置における血管径と、前記脈波伝播速度と、所与の基準血管径と、所与の基準血圧とを用いて血圧を算出すること、を行う、血圧測定装置を構成してもよい。   In addition, as a seventh invention, the pulse wave velocity measuring device according to any one of the first to sixth inventions is provided, and the arithmetic processing unit is configured such that the blood vessel diameter or the second blood vessel position at the first blood vessel position A blood pressure measurement device that calculates blood pressure using the blood vessel diameter, the pulse wave velocity, the given reference blood vessel diameter, and the given reference blood pressure may be configured.

第7の発明によれば、異なる長軸方向位置で選択した何れかの血管位置における血管径と、脈波伝播速度と、基準血管径と、基準血圧とを用いて血圧を算出することができる。   According to the seventh aspect, the blood pressure can be calculated using the blood vessel diameter, the pulse wave propagation velocity, the reference blood vessel diameter, and the reference blood pressure at any of the blood vessel positions selected at different long-axis direction positions. .

血圧測定装置の全体構成例を示す図。The figure which shows the example of whole structure of a blood-pressure measuring apparatus. 超音波測定を簡略的に示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows an ultrasonic measurement simply. 対象部位の模式図。The schematic diagram of an object part. 受信ビームフォーミングを説明する図。The figure explaining receiving beam forming. 受信ビームフォーミングを説明する他の図。The other figure explaining receiving beam forming. 受信ビームフォーミングを説明する他の図。The other figure explaining receiving beam forming. 受信ビームフォーミングを説明する他の図。The other figure explaining receiving beam forming. 受信ビームフォーミングを説明する他の図。The other figure explaining receiving beam forming. 受信ビームフォーミングを説明する他の図。The other figure explaining receiving beam forming. 受信ビームフォーミングを説明する他の図。The other figure explaining receiving beam forming. 受信ビームフォーミングを説明する他の図。The other figure explaining receiving beam forming. 受信ビームフォーミングを説明する他の図。The other figure explaining receiving beam forming. 超音波画像中の特徴点の抽出例を示す図。The figure which shows the example of extraction of the feature point in an ultrasonic image. 血管径変動波形の一例を示す図。The figure which shows an example of the blood vessel diameter fluctuation | variation waveform. 脈波伝播速度の算出を説明する図。The figure explaining calculation of a pulse wave velocity. 血管長軸方向が生体表面に対して傾いた例を示す図。The figure which shows the example in which the blood vessel long axis direction inclined with respect to the biological body surface. 血管径変動波形の他の例を示す図。The figure which shows the other example of a blood vessel diameter fluctuation waveform. 血圧測定装置の機能構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the function structural example of a blood-pressure measurement apparatus. 基準値データのデータ構成例を示す図。The figure which shows the data structural example of reference value data. 血管ログデータのデータ構成例を示す図。The figure which shows the data structural example of the blood vessel log data. 血圧算出装置が行う処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the process which a blood-pressure calculation apparatus performs. 血管位置選択処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the blood vessel position selection process. 変形例における超音波測定を簡略的に示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows simply the ultrasonic measurement in a modification. 他の変形例における超音波ユニットの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the ultrasonic unit in another modification.

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付す。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described below, and modes to which the present invention can be applied are not limited to the following embodiments. In the description of the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals.

[全体構成]
図1は、脈波伝播速度算出装置100である血圧測定装置1の全体構成例を示す図であり、超音波ユニット10の被検体7への取り付け状態を示している。図1に示すように、血圧測定装置1は、超音波ユニット10がケーブルを介して処理装置30と電気的に接続された構成を有する。
[overall structure]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the entire configuration of a blood pressure measurement device 1 that is a pulse wave velocity calculation device 100, and illustrates a state in which an ultrasound unit 10 is attached to a subject 7. As shown in FIG. 1, the blood pressure measurement device 1 has a configuration in which an ultrasonic unit 10 is electrically connected to a processing device 30 via a cable.

超音波ユニット10は、被検体7の皮膚面(生体表面)に設置されて超音波の送受信を行う(超音波測定)。この超音波ユニット10は、使用時に生体表面に接触するセンサー面側において、マトリクス状に配列された複数の超音波素子(超音波振動子)11を有する。超音波測定に先立ち、超音波ユニット10は、測定の目的に応じた被検体7の部位(対象部位)に対して粘着台座101により貼付・固定される。   The ultrasonic unit 10 is installed on the skin surface (biological surface) of the subject 7 and transmits and receives ultrasonic waves (ultrasonic measurement). This ultrasonic unit 10 has a plurality of ultrasonic elements (ultrasonic transducers) 11 arranged in a matrix on the sensor surface side that comes into contact with the surface of a living body when in use. Prior to the ultrasonic measurement, the ultrasonic unit 10 is affixed and fixed by the adhesive pedestal 101 to the part (target part) of the subject 7 corresponding to the purpose of the measurement.

粘着台座101は、生体表面に着脱可能な粘着層を有しており、被検体7が身体を動かしても容易に外れたり剥がれたりしない。この粘着台座101によって、超音波ユニット10は、その超音波素子(以下、単に「素子」ともいう)11の一方の配列方向(例えば行方向とする)が対象部位を走行する測定対象の動脈の血管(例えば頸動脈)9の長軸方向に沿う向きで、被検体7の生体表面に設置される。なお、血管9は頸動脈に限らず、例えば鎖骨下動脈や大動脈、橈骨動脈や大腿動脈等を測定対象としてもよい。   The adhesive pedestal 101 has an adhesive layer that can be attached to and detached from the surface of the living body, and does not easily come off or peel off even if the subject 7 moves the body. With this adhesive pedestal 101, the ultrasonic unit 10 allows one of the ultrasonic elements (hereinafter, also simply referred to as “elements”) 11 to be arranged in one of the array directions (for example, the row direction) of a measurement target artery. The blood vessel (for example, carotid artery) 9 is installed on the surface of the living body of the subject 7 in a direction along the long axis direction. The blood vessel 9 is not limited to the carotid artery, and for example, the subclavian artery, the aorta, the radial artery, the femoral artery, or the like may be used as a measurement target.

処理装置30は、一種のコンピューター制御装置であり、超音波素子11を駆動して超音波測定を制御し、測定結果に基づいて血管9の血管径をリアルタイムに算出する。そして、得られた血管径から脈波伝播速度(PWV;Pulse Wave Velocity)を測定し、血圧を測定する。超音波測定は、所定周期で繰り返し行う。この所定周期での測定単位を「フレーム」と呼び、血管径は、フレーム毎に算出する。その上で、一拍毎に脈波伝播速度PWVを測定するとともに血圧を測定し、毎拍の脈波伝播速度PWVおよび血圧Pを継続的に測定する常時測定を実現する。   The processing device 30 is a kind of computer control device, drives the ultrasonic element 11 to control ultrasonic measurement, and calculates the blood vessel diameter of the blood vessel 9 in real time based on the measurement result. And a pulse wave velocity (PWV; Pulse Wave Velocity) is measured from the obtained blood vessel diameter, and blood pressure is measured. The ultrasonic measurement is repeated at a predetermined cycle. The unit of measurement in this predetermined cycle is called “frame”, and the blood vessel diameter is calculated for each frame. In addition, the pulse wave propagation speed PWV is measured for each beat and the blood pressure is measured, and the continuous measurement for continuously measuring the pulse wave propagation speed PWV and the blood pressure P for each beat is realized.

[原理]
1.超音波測定
図2は、超音波ユニット10による超音波測定を簡略的に示す概略斜視図である。ここで、血管9に沿わせる素子11の行方向をy方向、素子11の列方向をx方向、これらの各方向と直交する方向(対象部位の生体表面71からの深さ方向)をz方向と定義する。
[principle]
1. Ultrasonic Measurement FIG. 2 is a schematic perspective view schematically showing ultrasonic measurement by the ultrasonic unit 10. Here, the row direction of the elements 11 along the blood vessel 9 is the y direction, the column direction of the elements 11 is the x direction, and the direction orthogonal to these directions (the depth direction from the living body surface 71 of the target site) is the z direction. It is defined as

本実施形態では、処理装置30が各素子11を並列的に駆動することで、各素子11からの超音波を、その波面が生体表面71と平行な二次元平面波110として対象部位にz方向(大矢印方向)に照射する。そして、送信した超音波の反射波を各素子11で受信し、受信信号を処理装置30へ出力する。このように各素子11からの超音波を二次元平面波110として照射することによれば、対象部位の全域に一度に超音波を送信し、その反射波を受信できる。1回の二次元平面波110に係る受信信号に基づくことで、同じタイミングで、血管9の短軸方向の各位置における超音波測定を、血管9の長軸方向の各位置において行うことができる。すなわち、ある一瞬の同じタイミングにおける対象部位の血管9の状態を瞬間的かつ全体的に切り出したかのような測定結果を得ることができる。従来のようにz軸方向にビームを絞って超音波を送受信し、超音波ビームの入射位置をずらしながら対象部位内を走査する場合には、血管9全体の同タイミングの状態を得ることは非常に困難である上、走査のやり直し等が発生した場合には測定時間が長期化する。このような欠点の無い本実施形態は、従来に比べて超音波測定に要する時間を大幅に削減できると言える。   In the present embodiment, the processing device 30 drives each element 11 in parallel, so that the ultrasonic wave from each element 11 is converted into a two-dimensional plane wave 110 whose wavefront is parallel to the biological surface 71 in the target region in the z direction ( Irradiate in the direction of the large arrow). Then, the reflected wave of the transmitted ultrasonic wave is received by each element 11, and the received signal is output to the processing device 30. Thus, by irradiating the ultrasonic wave from each element 11 as the two-dimensional plane wave 110, it is possible to transmit the ultrasonic wave at once to the entire region of interest and receive the reflected wave. By using the received signal related to the two-dimensional plane wave 110 once, ultrasonic measurement at each position in the minor axis direction of the blood vessel 9 can be performed at each position in the major axis direction of the blood vessel 9 at the same timing. That is, it is possible to obtain a measurement result as if the state of the blood vessel 9 at the target site at a certain moment in time is cut out instantaneously and entirely. It is extremely difficult to obtain the same timing state of the entire blood vessel 9 when transmitting and receiving ultrasonic waves by narrowing the beam in the z-axis direction and scanning the target site while shifting the incident position of the ultrasonic beam as in the past. In addition, the measurement time is prolonged when re-scanning or the like occurs. It can be said that this embodiment without such a defect can significantly reduce the time required for ultrasonic measurement as compared with the prior art.

2.血管位置選択処理
処理装置30は、血管9の異なる長軸方向位置において血管位置を選択するにあたり、反射波データ生成処理と、血管径算出処理とを行う。
2. Blood vessel position selection processing The processing device 30 performs reflected wave data generation processing and blood vessel diameter calculation processing when selecting a blood vessel position at a different position in the long axis direction of the blood vessel 9.

(1)反射波データ生成処理
反射波データ生成処理は、各素子11からの受信信号を信号処理し、被検体7の生体内構造の位置情報や経時変化等の反射波データを生成する処理である。反射波データには、いわゆるBモードの画像が少なくとも含まれるが、その他のいわゆるAモード、Mモード、カラードップラーモードの各モードの画像が含まれることとしてもよい。Aモードは、第1軸を後述する走査線の方向に沿った受信信号のサンプリング点列とし、第2軸を各サンプリング点での反射波の受信信号強度(反射波強度)として、反射波の振幅(Aモード画像)を表示するモードである。また、Bモードは、複数の走査線に係る反射波振幅(Aモード画像)を輝度値に変換することで可視化した、生体内構造の二次元の超音波画像(Bモード画像)を表示するモードである。
(1) Reflected wave data generation process The reflected wave data generation process is a process for processing a reception signal from each element 11 and generating reflected wave data such as position information of the in vivo structure of the subject 7 and a change with time. is there. The reflected wave data includes at least a so-called B mode image, but may include other so-called A mode, M mode, and color Doppler mode images. In the A mode, the first axis is a sampling point sequence of the received signal along the direction of the scanning line, which will be described later, and the second axis is the received signal intensity (reflected wave intensity) of the reflected wave at each sampling point. In this mode, the amplitude (A mode image) is displayed. The B mode is a mode for displaying a two-dimensional ultrasound image (B-mode image) of the in vivo structure visualized by converting reflected wave amplitudes (A-mode images) related to a plurality of scanning lines into luminance values. It is.

本実施形態では、2つ以上の長軸方向位置(y位置)において、血管長軸方向と直交する血管短軸断面(例えば図2ではxz平面)の超音波画像(対象部位のスライス像)Iをフレーム毎に生成する。各超音波画像Iには、血管9の短軸像が描出される。以下、超音波画像Iを生成する長軸方向位置を「スライス位置」といい、スライス位置を通る血管短軸断面を「スライス面」という。   In the present embodiment, an ultrasound image (slice image of a target part) I of a blood vessel short-axis cross section (for example, the xz plane in FIG. 2) orthogonal to the blood vessel long-axis direction at two or more long-axis direction positions (y positions). Is generated for each frame. In each ultrasonic image I, a short-axis image of the blood vessel 9 is drawn. Hereinafter, the long-axis direction position where the ultrasonic image I is generated is referred to as “slice position”, and the blood vessel short-axis cross section passing through the slice position is referred to as “slice plane”.

図3は、超音波ユニット10が設置された対象部位73をx方向から見た模式図である。図3〜12では、理解を容易にするために素子11を極端に大きくし、スライス面を分厚く示した簡略的かつ模式的な図としている。
上記したように、超音波画像は、各素子11からの受信信号に基づき対象部位73のスライス面を画像化したものであり、スライス位置とされる2つ以上のy位置で生成される。スライス位置は適宜設定してよいが、その数が多いほど脈波伝播速度PWVを精度良く測定できる。後段の処理でスライス位置毎に血管径を算出し、各スライス位置の血管径変動に基づいて脈波伝播速度PWVを測定することから、スライス位置を増やせばその分ノイズの影響を低減できる。例えば図3では3つのスライス位置のスライス面A−1,A−2,A−3を示しており、図3に示すようにy位置を間引いて超音波画像を生成してもよいし、全てのy位置で超音波画像を生成してもよい。
FIG. 3 is a schematic view of the target portion 73 where the ultrasonic unit 10 is installed as viewed from the x direction. 3 to 12 are simplified and schematic diagrams in which the element 11 is extremely enlarged for easy understanding, and the slice surface is shown thick.
As described above, the ultrasonic image is an image of the slice plane of the target portion 73 based on the received signal from each element 11, and is generated at two or more y positions that are slice positions. Although the slice position may be set as appropriate, the pulse wave velocity PWV can be measured with higher accuracy as the number increases. The blood vessel diameter is calculated for each slice position in the subsequent processing, and the pulse wave propagation velocity PWV is measured based on the blood vessel diameter fluctuation at each slice position. Therefore, if the slice position is increased, the influence of noise can be reduced accordingly. For example, FIG. 3 shows slice planes A-1, A-2, and A-3 at three slice positions, and an ultrasonic image may be generated by thinning the y position as shown in FIG. An ultrasonic image may be generated at the y position.

超音波画像の生成に際しては、各素子11からの反射波の受信信号に基づいて受信ビームフォーミングを行う。受信ビームフォーミングは、対象部位73の各位置を焦点位置とするサンプリングを順次行い、サンプリング点毎に各素子11からの受信信号を整相加算する処理であり、公知の手法を用いることができる。サンプリング点の深さは、血管壁や血管内腔等の想定深さに基づき設定できる。   When generating an ultrasonic image, reception beam forming is performed based on a reception signal of a reflected wave from each element 11. The reception beamforming is a process of sequentially performing sampling with each position of the target portion 73 as a focal position, and phasing and adding the reception signals from each element 11 at each sampling point, and a known method can be used. The depth of the sampling point can be set based on the assumed depth of the blood vessel wall or the blood vessel lumen.

具体的な手順としては先ず、各素子11からの受信信号に遅延をかける受信フォーカス処理(整相処理)を行う。そして、受信フォーカス処理後の各素子11の受信信号を重み付き加算する。これにより、位相が同じ所望の方向(走査線の方向)からの信号のみを増幅することができ、当該走査線の方向に沿った各サンプリング点からの反射波を選択的に抽出できる。その後は、サンプリング点毎に得られた反射波強度に必要な処理を施し、超音波画像を生成する。複数の素子11が1つのチャンネルを構成して超音波の送受信を行う場合は、得られた受信信号をチャンネル毎に整相加算する。   As a specific procedure, first, reception focus processing (phasing processing) for delaying the reception signal from each element 11 is performed. Then, the reception signal of each element 11 after the reception focus process is added with weight. Thereby, only a signal from a desired direction (the direction of the scanning line) having the same phase can be amplified, and a reflected wave from each sampling point along the direction of the scanning line can be selectively extracted. Thereafter, necessary processing is performed on the reflected wave intensity obtained for each sampling point, and an ultrasonic image is generated. When a plurality of elements 11 constitute one channel and transmit and receive ultrasonic waves, the received signals obtained are phased and added for each channel.

より詳細には、受信ビームフォーミングは、スライス面の縦方向(図3の例ではz軸方向)を走査線の方向として生体表面71側からサンプリングを行い、1本ずつ走査線を生成することで行う。図4〜図9は、図3の左端のスライス位置(スライス面A−1)に係る受信ビームフォーミングを説明する図である。図4、図6および図8は、生体表面71に設置された超音波ユニット10を構成する各素子11の二次元配列を8×8の配列に簡略化して示し、図5、図7および図9は、それぞれ対象部位73のスライス面A−1を模式的に示している。   More specifically, reception beam forming is performed by sampling from the biological surface 71 side with the vertical direction of the slice plane (z-axis direction in the example of FIG. 3) as the direction of the scanning line, and generating scanning lines one by one. Do. 4 to 9 are diagrams for explaining reception beam forming related to the leftmost slice position (slice plane A-1) in FIG. 3. 4, 6, and 8 show the two-dimensional array of the elements 11 constituting the ultrasonic unit 10 installed on the biological surface 71 in a simplified manner of 8 × 8, and FIG. 5, FIG. 7, and FIG. 9 schematically shows the slice plane A-1 of the target portion 73, respectively.

先ず、スライス面A−1の左端の走査線L−1を生成する。走査線L−1の生成には、例えば、図4中でハッチングを付した4×4の16個の各素子11からの受信信号を用いる。y方向から見ると、図5中にハッチングを付した左から4行分、x方向から見ると、図3中にハッチングを付した左から4列分の各素子11からの受信信号である。そして、これら16個の各素子11からの受信信号を整相加算して上記受信ビームフォーミングを行い、図5に示す走査線L−1を生成する。なお、1本の走査線を生成するのに用いる素子11は4×4の16個に限らず、必要な分解能等に応じて適宜設定してよい。   First, the scanning line L-1 at the left end of the slice plane A-1 is generated. In order to generate the scanning line L-1, for example, received signals from the 16 × 4 × 4 elements 11 hatched in FIG. 4 are used. When viewed from the y direction, the received signals from the respective elements 11 correspond to four rows from the left with hatching in FIG. 5 and from the left to four columns with hatching in FIG. 3 when viewed from the x direction. Then, the reception beam forming is performed by phasing and adding the reception signals from these 16 elements 11, and the scanning line L-1 shown in FIG. 5 is generated. Note that the number of elements 11 used to generate one scanning line is not limited to 16 of 4 × 4, and may be set as appropriate according to necessary resolution and the like.

続いて、右隣の走査線L−2を生成する。この場合は、図6中でハッチングを付した各素子11からの受信信号を選択して用い、受信ビームフォーミングを行って図7に示す走査線L−2を生成する。そして、図9に示す右端の走査線L−nまで同様の要領で各素子11からの受信信号を選択しながら、走査線を生成していく。右端の走査線L−nは、図8中でハッチングを付した各素子11からの受信信号を用いて生成する。   Subsequently, the right scanning line L-2 is generated. In this case, the received signal from each element 11 hatched in FIG. 6 is selected and used, and reception beam forming is performed to generate the scanning line L-2 shown in FIG. Then, the scanning lines are generated while selecting the reception signals from the respective elements 11 in the same manner up to the scanning line L-n at the right end shown in FIG. The scanning line L-n at the right end is generated by using the reception signal from each element 11 that is hatched in FIG.

その他のスライス位置についても同様に、各スライス面(図3ではスライス面A−2,A−3)の超音波画像を順次生成する。例えばスライス面A−2に係る受信ビームフォーミングでは、先ず、図10中でハッチングを付した各素子11からの受信信号を用いて当該スライス面A−2の左端の走査線を生成する。その右隣の走査線の生成には図11中でハッチングを付した各素子11からの受信信号を用いる。同様に各素子11の受信信号を選択しながら右端まで走査線を生成する。右端の走査線の生成には、図12中でハッチングを付した各素子11を用いる。   Similarly, ultrasonic images of the slice planes (slice planes A-2 and A-3 in FIG. 3) are sequentially generated for the other slice positions. For example, in the reception beamforming related to the slice plane A-2, first, the scanning line at the left end of the slice plane A-2 is generated using the reception signal from each element 11 hatched in FIG. In order to generate the scanning line on the right side, a reception signal from each element 11 hatched in FIG. 11 is used. Similarly, the scanning line is generated to the right end while selecting the reception signal of each element 11. In order to generate the scanning line at the right end, each element 11 hatched in FIG. 12 is used.

(2)血管径算出処理
血管径算出処理では、上記のように2つ以上のスライス位置で生成した各超音波画像から血管9を検出することで、スライス位置毎に血管径を算出する。血管位置の選択は、各スライス位置の超音波画像毎に該当する超音波画像中の特徴点を抽出し、抽出した特徴点を用いて各超音波画像から血管9を検出することで行う。
(2) Blood vessel diameter calculation process In the blood vessel diameter calculation process, the blood vessel diameter is calculated for each slice position by detecting the blood vessel 9 from each ultrasonic image generated at two or more slice positions as described above. The selection of the blood vessel position is performed by extracting a feature point in the ultrasonic image corresponding to each ultrasonic image at each slice position and detecting the blood vessel 9 from each ultrasonic image using the extracted feature point.

図13は、超音波画像中の特徴点の抽出例を示す図である。なお、理解を容易にするために図13では特徴点Bの数を減らして示しているが、実際には、図示以上の多くの特徴点が抽出される。また、血管9の輪郭を一点鎖線で示している。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of extracting feature points from an ultrasound image. In order to facilitate understanding, the number of feature points B is reduced in FIG. 13, but in practice, more feature points than shown are extracted. Further, the outline of the blood vessel 9 is indicated by a one-dot chain line.

特徴点Bは、周囲と比べて輝度値に変化が生じ、画像中から際立って観測できる点である。特徴点の抽出方法としては、例えば、コーナー検出法(Harris and Stephens)を用いることができる。あるいは、最小固有値法(Shi and Tomasi)やFAST特徴検出等のその他のコーナー検出法を用いてもよいし、SIFT(Scale invariant feature transform)に代表される局所特徴量やSURF(Speeded Up Robust Features)特徴量を用いて特徴点を抽出してもよい。また、走査線毎に反射波振幅(輝度値でもよい)のピークを検出し、そのピーク位置を特徴点として抽出する方法を用いてもよい。   The feature point B is a point where the luminance value changes compared to the surroundings and can be observed conspicuously from the image. As a feature point extraction method, for example, a corner detection method (Harris and Stephens) can be used. Alternatively, other corner detection methods such as the minimum eigenvalue method (Shi and Tomasi) and FAST feature detection may be used, or local features such as SIFT (Scale invariant feature transform) and SURF (Speeded Up Robust Features). You may extract a feature point using a feature-value. Alternatively, a method may be used in which a peak of reflected wave amplitude (which may be a luminance value) is detected for each scanning line, and the peak position is extracted as a feature point.

超音波の反射波強度は媒質が変化する位置で高くなり、超音波画像(Bモード画像)において反射波強度が高い位置は、高輝度として表される。したがって、特徴点Bは、血管壁等の輝度変化が生じている部分に多く現れる。これに対し、血管9の内部では超音波はほとんど反射せず血液を透過するため、特徴点Bもほとんど現れない。つまり、血管9の位置には、血管壁に沿って略円形状に分布した特徴点Bが現れることとなる。   The reflected wave intensity of the ultrasonic wave becomes high at the position where the medium changes, and the position where the reflected wave intensity is high in the ultrasonic image (B mode image) is expressed as high luminance. Therefore, many feature points B appear in a portion where a luminance change occurs such as a blood vessel wall. On the other hand, since the ultrasonic wave hardly reflects inside the blood vessel 9 and passes through the blood, the feature point B hardly appears. That is, the feature points B distributed in a substantially circular shape along the blood vessel wall appear at the position of the blood vessel 9.

したがって、略円形状に分布している特徴点Bを選出することで、血管9を検出できる。具体的には、当該略円形状の中心を血管9の中心位置(血管中心)、選出した特徴点Bの各位置を血管壁の位置とし、血管中心付近を通る走査線(中心走査線)上の2つの血管壁の位置を前壁位置および後壁位置として求める。そして、中心走査線上で前壁位置と後壁位置との距離(前後壁間距離)D11を算出し、血管径とする。   Therefore, the blood vessel 9 can be detected by selecting the feature points B distributed in a substantially circular shape. Specifically, the center of the substantially circular shape is the center position of the blood vessel 9 (blood vessel center), each position of the selected feature point B is the position of the blood vessel wall, and on the scanning line (center scanning line) passing through the vicinity of the blood vessel center. Are determined as the front wall position and the rear wall position. Then, the distance (front-rear wall distance) D11 between the front wall position and the rear wall position on the central scanning line is calculated and set as the blood vessel diameter.

また、1度前後壁の各位置を求めた後は、例えば「トラッキング」を利用し、次フレーム以降の各スライス位置で血管中心と前壁位置および後壁位置を求める。トラッキングは、対象とする反射波データ(例えばAモード画像でもよいし、Bモード画像である超音波画像でもよい)に関心領域(トラッキングポイント)を設定し、異なるフレーム間で関心領域を追跡し変位を算出する公知の処理である。本実施形態では、例えば、中心走査線とその左右所定本数の走査線を対象走査線とし、各対象走査線上の前壁位置および後壁位置のそれぞれに関心領域(トラッキングポイント)を設定する。そして、次フレームとの間で各関心領域を追跡し、その変位から次フレームにおける前壁位置と後壁位置とを求める。その後、対象走査線毎に前後壁間距離を算出し、そのうちの最大値を血管径とする。また、当該前後壁間距離が最大となった対象走査線上の前後壁間の中点を血管中心として求める。   After obtaining the positions of the front and rear walls once, for example, “tracking” is used to obtain the blood vessel center, the front wall position, and the rear wall position at each slice position after the next frame. In tracking, a region of interest (tracking point) is set in the reflected wave data of interest (for example, an A-mode image or an ultrasound image that is a B-mode image), and the region of interest is tracked and displaced between different frames. This is a known process for calculating. In the present embodiment, for example, the central scanning line and a predetermined number of scanning lines on the left and right are set as target scanning lines, and regions of interest (tracking points) are set at the front wall position and the rear wall position on each target scanning line. Then, each region of interest is tracked with the next frame, and the front wall position and the rear wall position in the next frame are obtained from the displacement. Thereafter, the distance between the front and rear walls is calculated for each target scanning line, and the maximum value among them is used as the blood vessel diameter. Further, the midpoint between the front and rear walls on the target scanning line where the distance between the front and rear walls is maximized is obtained as the blood vessel center.

3.脈波伝播速度測定処理
脈波伝播速度測定処理では先ず、上記のように各スライス位置でフレーム毎に算出している血管径の一拍分の時系列変化(血管径変動)を用い、脈波伝播速度PWVの測定時期とする特徴期を判定する。例えば、拡張期T、収縮期T、および重複切痕期Tの各特徴期のうちの何れか1つを測定時期とすることができる。あるいは、これら3つ全ての特徴期を測定時期としてもよい。本実施形態では、例えば収縮期Tを測定時期とする。
3. Pulse wave velocity measurement process In the pulse wave velocity measurement process, first, a pulse wave is calculated using a time-series change (blood vessel diameter fluctuation) of one blood vessel diameter calculated for each frame at each slice position as described above. A characteristic period as a measurement period of the propagation speed PWV is determined. For example, any one of the characteristic periods of the diastolic period T d , the systolic period T s , and the overlapping notch period T n can be set as the measurement period. Alternatively, all three characteristic periods may be set as measurement periods. In the present embodiment, for example, time measuring systolic T s.

ここで、脈波伝播速度PWVは、少なくとも2つの血管位置(より詳細には血管の長軸方向に沿った異なる長軸方向位置)での血管径変動がわかれば測定が可能である。そのため、先ず、何れか1つのスライス位置で選択した血管位置を第1の血管位置、それとは別のスライス位置で選択した血管位置を第2の血管位置とし、第1の血管位置の血管径を第1の血管径、第2の血管位置の血管径を第2の血管径として、脈波伝播速度PWVの算出原理を説明する。   Here, the pulse wave propagation velocity PWV can be measured if the blood vessel diameter variation at at least two blood vessel positions (more specifically, different long axis direction positions along the long axis direction of the blood vessel) is known. Therefore, first, the blood vessel position selected at any one of the slice positions is set as the first blood vessel position, and the blood vessel position selected at another slice position is set as the second blood vessel position, and the blood vessel diameter of the first blood vessel position is set as the second blood vessel position. The calculation principle of the pulse wave velocity PWV will be described using the first blood vessel diameter and the blood vessel diameter at the second blood vessel position as the second blood vessel diameter.

図14は、第1の血管径および第2の血管径の血管径変動波形の一例を示す図である。図14では三拍分の血管径変動波形を示しており、矢印で区切られる各区間がそれぞれ一拍分の血管径変動波形に相当する。なお、波形は、理解を容易にするために簡略化している。図14に示すように、第1の血管径および第2の血管径の一拍分の血管径変動波形には、それぞれ拡張期T、収縮期T、および重複切痕期Tの各特徴期のピークが現れる。 FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a blood vessel diameter fluctuation waveform of the first blood vessel diameter and the second blood vessel diameter. FIG. 14 shows a blood vessel diameter fluctuation waveform for three beats, and each section divided by an arrow corresponds to a blood vessel diameter fluctuation waveform for one beat. The waveform is simplified for easy understanding. As shown in FIG. 14, the vascular diameter fluctuation waveform for one beat of the first vascular diameter and the second vascular diameter includes diastolic period T d , systolic period T s , and overlapping notch period T n , respectively. The peak of the characteristic period appears.

したがって、第1の血管径の血管径変動波形からそのピークを血管径変動タイミングとして検出することで、それらのピーク時刻を第1の血管径の拡張期T、収縮期T、および重複切痕期Tとして判定できる。同様に、第2の血管径の血管径変動波形からピーク(血管径変動タイミング)を検出すれば、それらのピーク時刻を第2の血管径の拡張期T、収縮期T、および重複切痕期Tとして判定できる。 Therefore, by detecting the peak from the blood vessel diameter fluctuation waveform of the first blood vessel diameter as the blood vessel diameter fluctuation timing, those peak times are detected as the first blood vessel diameter diastole T d , systole T s , and overlap cut. It can be determined as traces period T n. Similarly, if a peak (blood vessel diameter fluctuation timing) is detected from the blood vessel diameter fluctuation waveform of the second blood vessel diameter, those peak times are converted into the diastole T d , the systolic period T s , and the overlap cut of the second blood vessel diameter. It can be determined as traces period T n.

具体的には、各スライス位置で得た血管系変動波形のそれぞれに所定の微分演算を施し、微分値が基準以上のピークであることを示すピーク条件を満たした時点(時期のこと。時相とも言う。)をピーク時刻として検出する。例えば、一次微分した速度波形からピーク時刻を検出してもよいし、二次微分した加速度波形からピーク時刻を検出してもよい。   Specifically, a predetermined differential operation is performed on each of the vasculature fluctuation waveforms obtained at each slice position, and when a peak condition indicating that the differential value is a peak equal to or higher than the reference is satisfied (time period, time phase). Is also detected as the peak time. For example, the peak time may be detected from a first-order differentiated velocity waveform, or the peak time may be detected from a second-order differentiated acceleration waveform.

ここで、心臓収縮に伴う圧力波は、第1の血管位置および第2の血管位置のうちの心臓に近い側の血管位置に早く到達する。第1の血管位置を心臓に近い側のスライス位置とすると、第1の血管径は、第2の血管径より拡張/収縮のタイミングが早い。よって、各々の血管位置で収縮期Tがわかれば、それらの時間差(第1の血管径の収縮期Tのピーク時刻と第2の血管径の収縮期Tのピーク時刻との時間差)と、第1の血管位置と第2の血管位置との距離とから、脈波伝播速度PWVを測定(算出)できる。第1の血管位置と第2の血管位置との距離には、例えば、各血管位置の血管中心間の距離を用いることができる。 Here, the pressure wave accompanying the heart contraction quickly reaches the blood vessel position closer to the heart among the first blood vessel position and the second blood vessel position. Assuming that the first blood vessel position is a slice position closer to the heart, the first blood vessel diameter is earlier in expansion / contraction timing than the second blood vessel diameter. Therefore, knowing the systolic T s in each blood vessel position, their time difference (time difference between the peak time of systolic T s of the peak time and the second vessel diameter during systole T s of the first blood vessel diameter) The pulse wave velocity PWV can be measured (calculated) from the distance between the first blood vessel position and the second blood vessel position. As the distance between the first blood vessel position and the second blood vessel position, for example, the distance between the blood vessel centers of the respective blood vessel positions can be used.

なお、測定時期を拡張期Tとする場合は、同様の処理を第1の血管径および第2の血管径の拡張期Tの各ピーク時刻の差について行い、脈波伝播速度PWVを求めればよい。測定時期を重複切痕期Tとするのであれば、同様の処理を第1の血管径および第2の血管径の重複切痕期Tの各ピーク時刻の差について行い、脈波伝播速度PWVを求めればよい。 When the measurement time is the diastole T d , the same processing is performed for each peak time difference between the first blood vessel diameter and the second blood vessel diameter diastole T d to obtain the pulse wave velocity PWV. That's fine. If measurement time is from the dicrotic notch period T n, it performs the same processing for the difference between the first vessel diameter and the peak time of the dicrotic notch period T n of the second vessel diameter, pulse wave velocity What is necessary is just to obtain | require PWV.

さて、スライス位置が3つ以上の場合は、それら3つ以上の各スライス位置で得た血管径変動波形における収縮期Tのピーク時刻を用い、脈波伝播速度PWVを算出する。図15は横軸を時刻、縦軸を血管9の長軸方向位置(y位置)として、各スライス位置について判定した収縮期Tのピーク時刻をプロットした図である。各プロットのy位置には、該当するスライス位置で求めた血管中心のy位置を用いる。そして、脈波伝播速度PWVは、例えば各プロットが表す時刻と長軸方向位置との関係を用いて最小二乗法等の近似計算を行い、求めた近似直線L11の傾きとして算出する。したがって、スライス位置の数を増やせば、個々のプロットが含むノイズ等に起因する誤差の影響を抑えて精度良く脈波伝播速度PWVを算出することができる。 When there are three or more slice positions, the pulse wave propagation velocity PWV is calculated using the peak time of the systolic period T s in the blood vessel diameter variation waveform obtained at each of the three or more slice positions. FIG. 15 is a diagram in which the peak time of the systolic period T s determined for each slice position is plotted, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing the position of the blood vessel 9 in the long axis direction (y position). The y position of the blood vessel center obtained at the corresponding slice position is used as the y position of each plot. The pulse wave propagation speed PWV is calculated as the slope of the obtained approximate straight line L11 by performing an approximate calculation such as the least square method using the relationship between the time represented by each plot and the position in the long axis direction, for example. Therefore, if the number of slice positions is increased, the pulse wave velocity PWV can be accurately calculated while suppressing the influence of errors caused by noise included in individual plots.

4.血圧測定処理
連続した血圧Pの変化ΔPは、ブラムウェル・ヒル(Bramwell-Hill)の式に基づき、血管径Dの変化ΔDを用いた次式(1)によって表すことができる。式(1)において、ρは血液密度である。また、ΔDは、血管径Dと基準血管径D0との差を表し、ΔPは、血圧Pと基準血圧P0との差を表す。
4). Blood Pressure Measurement Process The continuous change ΔP in blood pressure P can be expressed by the following equation (1) using the change ΔD in the blood vessel diameter D based on the Bramwell-Hill equation. In equation (1), ρ is the blood density. ΔD represents the difference between the blood vessel diameter D and the reference blood vessel diameter D0, and ΔP represents the difference between the blood pressure P and the reference blood pressure P0.

基準血管径D0と基準血圧P0は、校正により定めることが可能である。ここでいう校正は、加圧血圧計を用いて血圧を測定し、同時に血圧測定装置1を用いて血管径を取得する等して血管径と血圧との数値関係を設定する処理(校正処理)である。比較的長期(例えば数時間程度でもよいし、数日間等であってもよい)の間血圧をモニターする等の使用態様では、上記の校正処理を、血圧常時測定の途中途中で実行することが望ましい。   The reference blood vessel diameter D0 and the reference blood pressure P0 can be determined by calibration. The calibration here is a process of setting a numerical relationship between the blood vessel diameter and the blood pressure by measuring the blood pressure using a pressurized sphygmomanometer and simultaneously obtaining the blood vessel diameter using the blood pressure measurement device 1 (calibration process). It is. In a usage mode such as monitoring blood pressure for a relatively long period (for example, several hours or several days), the above calibration process may be performed in the middle of blood pressure constant measurement. desirable.

血圧測定処理では、式(1)を用いて血圧Pを測定(算出)する。本実施形態では、何れか1つのスライス位置で選択した血管位置(以下、「代表血管位置」という)の収縮期Tの血管径を血管径Dとして用い、この血管径Dと、脈波伝播速度PWVと、予め収縮期T用として校正された基準血管径D0および基準血圧P0とから、式(1)に従って血圧Pを算出する。この場合に求まる血圧Pは収縮期血圧である。 In the blood pressure measurement process, blood pressure P is measured (calculated) using equation (1). In the present embodiment, any selected vessel position in one slice position (hereinafter, referred to as "representative vessel position") using the vessel diameter during systole T s as vessel diameter D, a the vessel diameter D, the pulse wave propagation From the speed PWV, the reference blood vessel diameter D0 s and the reference blood pressure P0 s calibrated in advance for the systolic period T s , the blood pressure P is calculated according to the equation (1). The blood pressure P obtained in this case is systolic blood pressure.

なお、拡張期Tを測定時期とする場合には、代表血管位置の拡張期Tの血管径Dと、脈波伝播速度PWVと、拡張期T用に校正された基準血管径D0および基準血圧P0とを用い、血圧P(この場合拡張期血圧)を算出する。同様に、重複切痕期Tを測定時期とする場合であれば、代表血管位置の重複切痕期Tの血管径Dと、脈波伝播速度PWVと、重複切痕期T用に校正された基準血管径D0および基準血圧P0とを用い、血圧P(この場合重複切痕期血圧)を算出する。 In the case of a timing measure diastolic T d is representative and vascular diameter D of the diastolic T d of vessel position, and the pulse wave propagation velocity PWV, diastolic T reference vessel diameter which is calibrated for d D0 d The blood pressure P (in this case, diastolic blood pressure) is calculated using the reference blood pressure P0 d . Similarly, in the case where the time measured dicrotic notch period T n, and the blood vessel diameter D of the dicrotic notch period T n representative vessel position, and the pulse wave propagation velocity PWV, for dicrotic notch period T n Using the calibrated reference blood vessel diameter D0 n and reference blood pressure P0 n , blood pressure P (in this case, double notch blood pressure) is calculated.

5.スライス面の設定
ところで、以上の原理説明では、超音波画像を生成するスライス面をxz平面として例示した(図2等を参照)。しかし、実際には、対象部位73において血管9が生体表面71と平行に走行していない場合もあり、xz平面が血管長軸方向と直交しているとは限らない。そのため、単にxz平面をスライス面としてz軸方向に沿って走査線を生成するのでは、血管径の算出精度が低下する問題があった。これは、血管9が生体表面71(y方向)と平行に走行していないと、例えば図16に示すように、xz平面では血管短軸断面を正しく捉えられないためである。本例では、血管長軸方向L21と直交する面A21をスライス面として設定するとよい。
5. By the way, in the above description of the principle, the slice plane for generating the ultrasonic image is exemplified as the xz plane (see FIG. 2 and the like). However, in reality, the blood vessel 9 may not travel in parallel with the living body surface 71 in the target region 73, and the xz plane is not always orthogonal to the major axis direction of the blood vessel. For this reason, if the scanning line is generated along the z-axis direction simply using the xz plane as a slice plane, there is a problem that the calculation accuracy of the blood vessel diameter decreases. This is because, if the blood vessel 9 does not travel in parallel with the living body surface 71 (y direction), for example, as shown in FIG. In this example, a plane A21 orthogonal to the blood vessel long axis direction L21 may be set as the slice plane.

一方で、本実施形態では、対象部位73の全域に二次元平面波を照射することで超音波測定を行っており、この超音波測定の測定結果として既に得られている受信信号から、生体表面71側を起点とする任意の方向に沿って走査線を生成することが可能である。   On the other hand, in the present embodiment, ultrasonic measurement is performed by irradiating the entire region of the target region 73 with a two-dimensional plane wave, and the living body surface 71 is obtained from a reception signal already obtained as a measurement result of the ultrasonic measurement. Scan lines can be generated along any direction starting from the side.

そこで、本実施形態では、血管位置選択処理に先立ち、血管長軸方向と直交するスライス面を設定するために、先ず、血管長軸方向特定処理を行う。この血管長軸方向特定処理では先ず、xz平面をスライス面として仮設定し、2つのスライス位置(例えば左右両端のスライス位置)について反射波データ生成処理と血管径算出処理とを順次行う。そして、得られた血管中心O21,O23間を結ぶ直線を求めて血管長軸方向L21を特定する。血管長軸方向L21を特定したならば、これと直交する面A21をスライス面として設定し、血管位置選択処理に移る。なお、特定した血管長軸方向が生体表面71と平行であれば、血管長軸方向特定処理で処理した2つ以外の残りのスライス位置について血管位置選択処理を行えばよい。   Therefore, in the present embodiment, prior to the blood vessel position selection process, first, a blood vessel long axis direction specifying process is performed in order to set a slice plane orthogonal to the blood vessel long axis direction. In this blood vessel major axis direction specifying process, first, the xz plane is provisionally set as a slice plane, and reflected wave data generation processing and blood vessel diameter calculation processing are sequentially performed for two slice positions (for example, slice positions at both left and right ends). Then, a straight line connecting the obtained blood vessel centers O21 and O23 is obtained to specify the blood vessel major axis direction L21. When the blood vessel major axis direction L21 is specified, a plane A21 orthogonal to the blood vessel long axis direction is set as a slice plane, and the process proceeds to blood vessel position selection processing. If the specified blood vessel long axis direction is parallel to the living body surface 71, the blood vessel position selection process may be performed for the remaining slice positions other than the two processed in the blood vessel long axis direction specifying process.

6.中心走査線の更新
また、上記原理説明では、初順のフレームの血管径算出処理で特徴点抽出を行い、血管9を検出することとした。そして、血管中心付近を通る走査線を中心走査線として設定し、その後のフレームでは中心走査線を含む対象走査線を対象にトラッキングを行って、前後壁の各位置を求めることとした。
6). In the above explanation of the principle, the feature point is extracted by the blood vessel diameter calculation process of the first frame and the blood vessel 9 is detected. Then, a scanning line passing through the vicinity of the blood vessel center is set as the central scanning line, and in the subsequent frames, tracking is performed on the target scanning line including the central scanning line as a target, and each position of the front and rear walls is obtained.

ここで、血管9は、拍動により概ね等方的に拡張および収縮を繰り返す。トラッキングを利用すれば、拍動に伴う血管壁の変位をフレーム間で追跡することができる。しかし、被検体7が動く等して体動が生じ、血管中心が中心走査線付近から外れてしまうと、トラッキングを続けても血管径を正しく算出できない問題があった。これは、体動が生じて血管9と超音波ユニット10との相対的な位置関係が変化したために、血管中心付近を通る走査線上の前後壁間距離が得られなくなったことで生じる。例えば、図5中に破線で示すように血管9が右方向にずれた場合、元の実線で示す血管9の位置に基づき設定されていた中心走査線上では血管径を正しく算出できない。また、このような血管径の算出精度低下に起因し、後段の処理において拡張期T、収縮期T、および重複切痕期Tの各特徴期を正しく判定できない事態も生じ得る。例えば、図17の例では二拍目以降で血管径変動波形の形状が崩れており、このように崩れた血管径変動波形から各特徴期のピーク時刻を正しく判定するのは難しい。 Here, the blood vessel 9 repeats expansion and contraction approximately isotropically by pulsation. If tracking is used, the displacement of the blood vessel wall accompanying pulsation can be tracked between frames. However, there is a problem that if the subject 7 moves and body movements occur and the blood vessel center deviates from the vicinity of the central scanning line, the blood vessel diameter cannot be calculated correctly even if tracking is continued. This occurs because the relative positional relationship between the blood vessel 9 and the ultrasonic unit 10 is changed due to body movement, so that the distance between the front and rear walls on the scanning line passing through the vicinity of the blood vessel center cannot be obtained. For example, when the blood vessel 9 is shifted to the right as shown by the broken line in FIG. 5, the blood vessel diameter cannot be calculated correctly on the central scanning line set based on the position of the blood vessel 9 shown by the original solid line. Further, due to such a decrease in the calculation accuracy of the blood vessel diameter, a situation may occur in which the characteristic periods of the diastolic period T d , the systolic period T s , and the overlapping notch period T n cannot be correctly determined in the subsequent processing. For example, in the example of FIG. 17, the shape of the blood vessel diameter fluctuation waveform is broken after the second beat, and it is difficult to correctly determine the peak time of each feature period from the blood vessel diameter fluctuation waveform thus broken.

そこで、本実施形態では、トラッキングを行った対象走査線毎に前後壁間距離を算出した結果をもとに位置ずれ判定処理を行い、対象走査線のうちの左端又は右端の走査線でその値が最大となった場合、或いは、対象走査線のうちの中央の走査線以外の走査線でその値が最大となった場合に血管9の位置ずれが発生したと判定する。対象走査線のうちの中央の走査線が中心走査線であれば血管9の直径を正しく捉えられているところ、血管9の位置ずれが生じると、直径を捉える走査線が中央からずれるためである。対象走査線のうちの左端又は右端の走査線が直径を捉えた状態は、トラッキングが可能なぎりぎりの状態といえる。そして、血管9の位置ずれが発生したと判定したフレームでは、特徴点抽出を再度行って血管9を検出し、求めた血管中心付近を通る走査線を中心走査線として更新する。中心走査線を更新したら、トラッキングを再開する。   Therefore, in the present embodiment, the positional deviation determination process is performed based on the result of calculating the distance between the front and rear walls for each target scanning line that has been tracked, and the value is calculated on the left end or right end scanning line of the target scanning lines. It is determined that the displacement of the blood vessel 9 has occurred when the value becomes the maximum, or when the value becomes the maximum in the scanning lines other than the central scanning line among the target scanning lines. This is because if the central scanning line of the target scanning lines is the central scanning line, the diameter of the blood vessel 9 is correctly captured, but if the position of the blood vessel 9 is displaced, the scanning line for capturing the diameter is displaced from the center. . The state in which the left end or right end scan line of the target scan lines captures the diameter can be said to be a state where tracking is possible. Then, in the frame in which it is determined that the position deviation of the blood vessel 9 has occurred, the feature point is extracted again to detect the blood vessel 9, and the scanning line passing through the vicinity of the obtained blood vessel center is updated as the central scanning line. When the center scan line is updated, tracking is resumed.

[機能構成]
図18は、血圧測定装置1の機能構成例を示すブロック図である。血圧測定装置1は、二次元アレイの超音波ユニット10と、処理装置30とを備え、処理装置30は、操作入力部31と、表示部33と、通信部35と、演算処理部37と、記憶部39とを備える。
[Function configuration]
FIG. 18 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the blood pressure measurement device 1. The blood pressure measurement device 1 includes a two-dimensional array of ultrasonic units 10 and a processing device 30. The processing device 30 includes an operation input unit 31, a display unit 33, a communication unit 35, an arithmetic processing unit 37, And a storage unit 39.

超音波ユニット10は、超音波の送受信回路を備え、処理装置30の送受信制御部371とともに超音波測定部20を構成する。この超音波測定部20によって超音波測定が実現される。   The ultrasonic unit 10 includes an ultrasonic transmission / reception circuit, and constitutes the ultrasonic measurement unit 20 together with the transmission / reception control unit 371 of the processing device 30. The ultrasonic measurement unit 20 realizes ultrasonic measurement.

送受信回路は、送受信制御部371から入力される送受信制御信号に従って送信モードと受信モードとを切り替えながら、複数の超音波素子(超音波振動子)11から超音波を送受信する。具体的には、送受信回路は、送信用の構成として、所定周波数のパルス信号を生成する超音波発振回路や、生成されたパルス信号を遅延させる送信遅延回路等を有して構成される。また、受信用の構成として、受信信号を増幅する増幅器やA/D変換回路等を有して構成され、処理後の各素子11の受信信号(測定結果)を演算処理部37の血管位置選択部372へ出力する。本実施形態では、各素子11から同時に超音波パルスを送信させることにより、z方向を伝搬方向とする二次元平面波を対象部位に照射する。   The transmission / reception circuit transmits / receives ultrasonic waves from / from the plurality of ultrasonic elements (ultrasonic transducers) 11 while switching between the transmission mode and the reception mode according to the transmission / reception control signal input from the transmission / reception control unit 371. Specifically, the transmission / reception circuit includes, as a transmission configuration, an ultrasonic oscillation circuit that generates a pulse signal having a predetermined frequency, a transmission delay circuit that delays the generated pulse signal, and the like. In addition, the receiving configuration is configured to include an amplifier that amplifies the received signal, an A / D conversion circuit, and the like, and the received signal (measurement result) of each element 11 after processing is selected as a blood vessel position of the arithmetic processing unit 37. Output to the unit 372. In this embodiment, an ultrasonic pulse is transmitted simultaneously from each element 11 to irradiate a target site with a two-dimensional plane wave having a propagation direction in the z direction.

操作入力部31は、ユーザーによる各種操作入力を受け付け、操作入力に応じた操作入力信号を演算処理部37へ出力する。ボタンスイッチやレバースイッチ、ダイヤルスイッチ、トラックパッド、マウス等により実現される。   The operation input unit 31 receives various operation inputs from the user and outputs an operation input signal corresponding to the operation input to the arithmetic processing unit 37. It is realized with a button switch, lever switch, dial switch, trackpad, mouse, and the like.

表示部33は、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示装置によって実現され、演算処理部37からの表示信号に基づく各種表示を行う。   The display unit 33 is realized by a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display), and performs various displays based on a display signal from the arithmetic processing unit 37.

通信部35は、演算処理部37の制御のもと、外部との間でデータを送受するための通信装置である。この通信部35の通信方式としては、所定の通信規格に準拠したケーブルを介して有線接続する形式や、クレイドル等と呼ばれる充電器と兼用の中間装置を介して接続する形式、無線通信を利用して無線接続する形式等、種々の方式を適用可能である。   The communication unit 35 is a communication device for transmitting and receiving data to and from the outside under the control of the arithmetic processing unit 37. As a communication method of the communication unit 35, a wired connection via a cable compliant with a predetermined communication standard, a connection connected via an intermediate device called a cradle or the like, and a wireless communication are used. Various systems such as a wireless connection type can be applied.

演算処理部37は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)等のマイクロプロセッサーや、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、IC(Integrated Circuit)メモリー等の電子部品によって実現される。そして、演算処理部37は、各機能部との間でデータの入出力制御を行い、所定のプログラムやデータ、操作入力部31からの操作入力信号、超音波ユニット10からの各素子11の受信信号等に基づき各種の演算処理を実行して、被検体7の生体情報を取得する。   The arithmetic processing unit 37 includes, for example, a microprocessor such as a CPU (Central Processing Unit) and a GPU (Graphics Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), and an IC (Integrated Circuit) memory. It is realized by electronic parts such as. The arithmetic processing unit 37 performs data input / output control with each function unit, and receives predetermined programs and data, operation input signals from the operation input unit 31, and reception of each element 11 from the ultrasound unit 10. Various arithmetic processes are executed based on signals and the like, and biological information of the subject 7 is acquired.

この演算処理部37は、送受信制御部371と、血管位置選択部372と、特徴期判定部377と、心拍判定部378と、脈波伝播速度算出部379と、血圧算出部380と、計時部381とを含む。なお、これらの各部は、演算処理部37が記憶部39から血圧測定プログラム391を読み出して実行することによりソフトウェア的に実現されるものとして説明するが、各部専用の電子回路を構成してハードウェア的に実現することも可能である。   The calculation processing unit 37 includes a transmission / reception control unit 371, a blood vessel position selection unit 372, a feature period determination unit 377, a heart rate determination unit 378, a pulse wave propagation velocity calculation unit 379, a blood pressure calculation unit 380, and a time measuring unit. 381. Each of these units will be described as being realized by software by the arithmetic processing unit 37 reading out the blood pressure measurement program 391 from the storage unit 39 and executing it. It can also be realized.

送受信制御部371は、超音波ユニット10による超音波の送受信を制御する。この送受信制御部371は、超音波ユニット10に対して送受信制御信号を出力し、送信モードと受信モードとを切り替える制御等を行う。   The transmission / reception control unit 371 controls transmission / reception of ultrasonic waves by the ultrasonic unit 10. The transmission / reception control unit 371 outputs a transmission / reception control signal to the ultrasonic unit 10 and performs control for switching between the transmission mode and the reception mode.

血管位置選択部372は、血管9の異なる長軸方向位置において血管位置を選択する。この血管位置選択部372は、反射波データ生成部373と、トラッキング部374と、血管径算出部375と、スライス面設定部376とを備える。   The blood vessel position selection unit 372 selects a blood vessel position at a different position in the long axis direction of the blood vessel 9. The blood vessel position selection unit 372 includes a reflected wave data generation unit 373, a tracking unit 374, a blood vessel diameter calculation unit 375, and a slice plane setting unit 376.

反射波データ生成部373は、送受信制御部371から入力される各素子11の受信信号に基づいて受信ビームフォーミングを行い、反射波データ394を生成する。本実施形態では、2つ以上のスライス位置においてスライス面内の走査線を生成し、超音波画像(Bモード画像)を生成する。   The reflected wave data generation unit 373 performs reception beam forming based on the reception signal of each element 11 input from the transmission / reception control unit 371 and generates reflected wave data 394. In the present embodiment, scanning lines in the slice plane are generated at two or more slice positions, and an ultrasonic image (B-mode image) is generated.

トラッキング部374は、反射波データ394を参照して超音波測定のフレーム間でトラッキングポイントを追跡し、その変位を算出するトラッキングを行う。いわゆる「エコートラッキング」や「位相差トラッキング」等の機能が実現される。   The tracking unit 374 refers to the reflected wave data 394, tracks tracking points between frames of ultrasonic measurement, and performs tracking for calculating the displacement. Functions such as so-called “echo tracking” and “phase difference tracking” are realized.

血管径算出部375は、各スライス位置の超音波画像から特徴点を抽出し、血管9の血管中心や前後壁の各位置を求める。また、トラッキング部374によるトラッキング結果に基づいて、スライス位置毎に血管中心および前後壁の各位置を追跡する。そして、フレーム毎に前後壁間距離を求めて血管径を連続的に算出する。この連続的な血管径算出によって、スライス位置毎に血管径変動波形が得られることになる。   The blood vessel diameter calculation unit 375 extracts feature points from the ultrasonic image at each slice position, and obtains the positions of the blood vessel center and the front and rear walls of the blood vessel 9. Further, based on the tracking result by the tracking unit 374, the positions of the blood vessel center and the front and rear walls are tracked for each slice position. Then, the blood vessel diameter is continuously calculated by obtaining the distance between the front and rear walls for each frame. By this continuous blood vessel diameter calculation, a blood vessel diameter fluctuation waveform is obtained for each slice position.

スライス面設定部376は、血管長軸方向と直交するように各スライス位置にスライス面を設定する。   The slice plane setting unit 376 sets a slice plane at each slice position so as to be orthogonal to the blood vessel long axis direction.

特徴期判定部377は、各スライス位置で得た血管径変動波形をもとに、スライス位置毎に拡張期T、収縮期T、および重複切痕期Tの各特徴期を判定する。 The feature period determination unit 377 determines each feature period of the diastole period T d , the systole period T s , and the overlapping notch period T n for each slice position based on the blood vessel diameter variation waveform obtained at each slice position. .

心拍判定部378は、特徴期判定部377の判定結果に従い、例えば何れか1つのスライス位置で得た血管変動波形に基づいて心拍一拍の区切りを判定する。この心拍判定部378は、心拍数を算出する機能を含むとしてもよい。   The heartbeat determination unit 378 determines a break of one heartbeat based on the blood vessel fluctuation waveform obtained at any one slice position, for example, according to the determination result of the feature period determination unit 377. The heart rate determination unit 378 may include a function for calculating a heart rate.

脈波伝播速度算出部379は、各スライス位置で判定した測定時期(例えば収縮期T)のピーク時刻に基づいて、脈波伝播速度PWVを一拍毎に算出する。 The pulse wave velocity calculation unit 379 calculates the pulse wave velocity PWV for each beat based on the peak time of the measurement time (for example, systole T s ) determined at each slice position.

血圧算出部380は、例えば代表血管位置の収縮期Tの血管径Dと、脈波伝播速度PWVと、収縮期用の基準血管径D0および基準血圧P0とから式(1)に従って血圧Pを算出する。 The blood pressure calculation unit 380, for example, from the blood vessel diameter D of the systolic period T s at the representative blood vessel position, the pulse wave propagation speed PWV, the reference blood vessel diameter D0 s for the systolic period, and the reference blood pressure P0 s according to the equation (1) P is calculated.

計時部381は、測定時刻の計時を行う。計時方法は適宜選択可能であるが、例えばシステムクロックを利用することができる。   The timer unit 381 measures the measurement time. The timing method can be selected as appropriate, but for example, a system clock can be used.

記憶部39は、ICメモリーやハードディスク、光学ディスク等の記憶媒体により実現され、各種プログラムや、演算処理部37の演算過程のデータ等の各種データを記憶する。なお、演算処理部37と記憶部39とを別体とし、LAN(Local Area Network)やインターネット等の通信回線を介して通信接続する構成で実現してもよい。例えばその場合、記憶部39は、インターネットに接続されたサーバーの記憶装置として実現することも可能である。   The storage unit 39 is realized by a storage medium such as an IC memory, a hard disk, or an optical disk, and stores various programs and various types of data such as calculation process data of the calculation processing unit 37. Note that the arithmetic processing unit 37 and the storage unit 39 may be separated from each other, and may be realized by a communication connection via a communication line such as a LAN (Local Area Network) or the Internet. For example, in that case, the storage unit 39 can be realized as a storage device of a server connected to the Internet.

この記憶部39は、血圧測定プログラム391と、基準値データ392と、受信信号データ393と、反射波データ394と、トラッキングデータ395と、血管位置データ396と、血管径ログデータ397と、PWVログデータ398と、血圧ログデータ399とを記憶する。勿論、これら以外にも、各種判定用のフラグや、計時用のカウンター値等を適宜記憶することができる。   The storage unit 39 includes a blood pressure measurement program 391, reference value data 392, received signal data 393, reflected wave data 394, tracking data 395, blood vessel position data 396, blood vessel diameter log data 397, and PWV log. Data 398 and blood pressure log data 399 are stored. Of course, in addition to these, flags for various determinations, counter values for timing, etc. can be stored as appropriate.

血圧測定プログラム391は、演算処理部37が実行することにより、送受信制御部371、血管位置選択部372、特徴期判定部377、心拍判定部378、脈波伝播速度算出部379、血圧算出部380、計時部381等の機能を実現する。なお、これらの機能部を電子回路等のハードウェアで実現する場合には、当該機能を実現させるためのプログラムの一部を省略することができる。   The blood pressure measurement program 391 is executed by the arithmetic processing unit 37, whereby a transmission / reception control unit 371, a blood vessel position selection unit 372, a feature period determination unit 377, a heart rate determination unit 378, a pulse wave propagation velocity calculation unit 379, a blood pressure calculation unit 380. The functions of the time measuring unit 381 and the like are realized. When these functional units are realized by hardware such as an electronic circuit, a part of a program for realizing the functions can be omitted.

基準値データ392は、拡張期T、収縮期T、および重複切痕期Tの特徴期用の基準血管径D0および基準血圧P0を記憶する。具体的には、図19に示すように、各特徴期用の基準血管径D0,D0,D0と、各特徴期用の基準血圧P0,P0,P0とを記憶する。 The reference value data 392 stores a reference blood vessel diameter D0 and a reference blood pressure P0 for the characteristic period of the diastole T d , the systolic period T s , and the overlapping notch period T n . Specifically, as shown in FIG. 19, reference blood vessel diameters D0 d , D0 s , D0 n for each feature period and reference blood pressures P0 d , P0 s , P0 n for each feature period are stored.

受信信号データ393は、超音波測定の結果得られた各素子11からの受信信号をフレーム毎に記憶する。   The reception signal data 393 stores a reception signal from each element 11 obtained as a result of ultrasonic measurement for each frame.

反射波データ394は、各素子11からの受信信号に基づきフレーム毎に生成した反射波データを記憶する。この反射波データ394は、各スライス位置の超音波画像(Bモード画像)のデータを含む。   The reflected wave data 394 stores reflected wave data generated for each frame based on the received signal from each element 11. The reflected wave data 394 includes ultrasonic image (B-mode image) data at each slice position.

トラッキングデータ395は、トラッキング部374によるトラッキング結果のデータであり、各スライス位置においてトラッキングポイントとされ、トラッキングされたフレーム間の前壁位置および後壁位置の変位をスライス位置毎に記憶する。   The tracking data 395 is data of a tracking result by the tracking unit 374 and is used as a tracking point at each slice position, and stores the displacement of the front wall position and the rear wall position between the tracked frames for each slice position.

血管位置データ396は、血管位置選択部372による血管位置の選択結果のデータであり、各スライス位置で血管位置を選択して求めた血管中心や前後壁の各位置、中心走査線の設定等をフレーム毎に記憶する。   The blood vessel position data 396 is data on the selection result of the blood vessel position by the blood vessel position selection unit 372. The blood vessel position, the positions of the front and rear walls obtained by selecting the blood vessel position at each slice position, the setting of the center scanning line, etc. Remember every frame.

血管径ログデータ397は、測定開始から終了までフレーム毎に連続的に算出される血管径に係る各種データを記憶する。具体的には、図20に示すように、フレーム毎の測定時刻と対応付けて、当該時刻における拍動を識別するための拍動番号(例えば、測定開始から何回目の拍動であるかを示す値)と、その時にスライス位置毎に算出された血管径とを記憶する。拍動番号は、心拍判定部378による心拍の判定に基づいて設定される。勿論、これら以外のデータも適宜記憶することができる。図20においては、測定時刻が「t001」「t002」「t003」「t004」と徐々に経過しているが、拍動番号が何れも「1」となっているため、同一の拍動に係るデータであることを示している。この血管径ログデータ397においてスライス位置毎の血管径を時系列に見ることで、血管径変動波形が得られる。   The blood vessel diameter log data 397 stores various data relating to the blood vessel diameter that is continuously calculated for each frame from the start to the end of measurement. Specifically, as shown in FIG. 20, in association with the measurement time for each frame, a pulsation number for identifying the pulsation at the time (for example, the number of pulsations from the start of measurement. And the blood vessel diameter calculated for each slice position at that time. The pulsation number is set based on the determination of the heart rate by the heart rate determination unit 378. Of course, other data can be stored as appropriate. In FIG. 20, the measurement time has gradually elapsed as “t001”, “t002”, “t003”, and “t004”, but since the pulsation number is “1”, the measurement time is related to the same pulsation. Indicates data. By looking at the blood vessel diameter at each slice position in time series in the blood vessel diameter log data 397, a blood vessel diameter fluctuation waveform is obtained.

PWVログデータ398は、一拍毎に算出される脈波伝播速度PWVを、拍動番号と対応付けて記憶する。また、血圧ログデータ399は、一拍毎に算出される測定時期(収縮期T)の血圧(この場合毎拍の収縮期血圧)を、拍動番号と対応付けて記憶する。 The PWV log data 398 stores a pulse wave velocity PWV calculated for each beat in association with a pulsation number. Further, the blood pressure log data 399 stores the blood pressure at the measurement time (systolic period T s ) calculated for each beat (in this case, the systolic blood pressure for each beat) in association with the pulsation number.

[処理の流れ]
図21は、血圧測定装置1が行う処理の流れを示すフローチャートである。ここで説明する処理は、演算処理部37が記憶部39から血圧測定プログラム391を読み出して実行し、血圧測定装置1の各部を動作させることで実現される。測定に先立ち、超音波ユニット10が被検体7の生体表面に設置される。
[Process flow]
FIG. 21 is a flowchart showing a flow of processing performed by the blood pressure measurement device 1. The processing described here is realized by causing the arithmetic processing unit 37 to read out and execute the blood pressure measurement program 391 from the storage unit 39 and operate each unit of the blood pressure measurement device 1. Prior to the measurement, the ultrasonic unit 10 is installed on the living body surface of the subject 7.

先ず、超音波測定部20が、超音波ユニット10を用いた超音波測定を開始する(ステップS1)。ここで開始される超音波測定はフレーム毎に行われ、受信信号データ393へ測定結果(反射波の受信信号)が格納されていく。   First, the ultrasonic measurement unit 20 starts ultrasonic measurement using the ultrasonic unit 10 (step S1). The ultrasonic measurement started here is performed for each frame, and the measurement result (the reception signal of the reflected wave) is stored in the reception signal data 393.

続いて、血管長軸方向特定処理を行う(ステップS3)。血管長軸方向特定処理では先ず、反射波データ生成部373が、スライス位置のうちの2つを対象にxz平面をスライス面として反射波データ生成処理を行う。続いて血管径算出部375が、当該2つのスライス位置について血管径算出処理を行う。そして、各スライス位置で求めた血管中心間を結ぶ直線の傾きを、血管長軸方向として特定する。   Subsequently, a blood vessel long axis direction specifying process is performed (step S3). In the blood vessel long axis direction specifying process, first, the reflected wave data generation unit 373 performs the reflected wave data generation process using the xz plane as a slice plane for two of the slice positions. Subsequently, the blood vessel diameter calculation unit 375 performs a blood vessel diameter calculation process for the two slice positions. Then, the inclination of the straight line connecting the blood vessel centers obtained at each slice position is specified as the blood vessel long axis direction.

血管長軸方向を特定したならば、続いてスライス面設定部376が、血管長軸方向と直交するように各スライス位置にスライス面を設定する(ステップS5)。   If the blood vessel long axis direction is specified, the slice plane setting unit 376 subsequently sets a slice plane at each slice position so as to be orthogonal to the blood vessel long axis direction (step S5).

その後、血管位置選択部372が、血管位置選択処理を開始する(ステップS7)。ここで開始される処理により各スライス位置において血管位置がフレーム毎に選択され、当該血管位置の血管径が血管径ログデータ397へ格納されていく。   Thereafter, the blood vessel position selection unit 372 starts the blood vessel position selection process (step S7). By the processing started here, the blood vessel position at each slice position is selected for each frame, and the blood vessel diameter of the blood vessel position is stored in the blood vessel diameter log data 397.

また、心拍判定部378が、心拍の判定を開始する(ステップS9)。判定した心拍一拍の識別情報は、測定開始からの拍動番号として設定される。   Further, the heart rate determining unit 378 starts to determine a heart rate (step S9). The determined identification information of one heartbeat is set as a pulsation number from the start of measurement.

続いて、特徴期判定部377が、血管径ログデータ397を参照し、各スライス位置で得た血管径変動波形からピーク時刻を検出して拡張期T、収縮期T、および重複切痕期Tの各特徴期を判定する(ステップS11)。 Subsequently, the feature period determination unit 377 refers to the blood vessel diameter log data 397, detects the peak time from the blood vessel diameter fluctuation waveform obtained at each slice position, and detects the diastolic period T d , systolic period T s , and overlapping notches. determining each feature life periods T n (step S11).

続いて、脈波伝播速度算出部379が、各スライス位置について判定した収縮期Tのピーク時刻をもとに、脈波伝播速度PWVを算出する(ステップS13)。 Subsequently, the pulse wave propagation velocity calculation unit 379 calculates the pulse wave propagation velocity PWV based on the peak time of the systole T s determined for each slice position (step S13).

そして、血圧算出部380が、式(1)に従い、収縮期Tの血管径Dと、脈波伝播速度PWVと、収縮期用の基準血管径D0および基準血圧P0とから血圧Pを算出する(ステップS15)。 Then, the blood pressure calculation unit 380 calculates the blood pressure P from the blood vessel diameter D in the systolic period T s , the pulse wave propagation velocity PWV, the reference blood vessel diameter D0 s for the systolic period, and the reference blood pressure P0 s according to the equation (1). Calculate (step S15).

その後は、血圧測定を終了しない間(ステップS17:NO)は、ステップS11〜S15の処理を一拍毎に繰り返し実行する。   Thereafter, while the blood pressure measurement is not finished (step S17: NO), the processes of steps S11 to S15 are repeatedly executed for each beat.

次に、ステップS7で開始される血管位置選択処理について説明する。図22は、血管位置選択処理の流れを示すフローチャートであり、血管位置選択部372は、図22に示す処理をスライス位置毎に行う。すなわち先ず、反射波データ生成部373が、反射波データ生成処理を開始する(ステップS711)。ここで開始される処理により該当するスライス位置においてスライス面の超音波画像がフレーム毎に生成され、その画像データが反射波データ394へ格納されていく。   Next, the blood vessel position selection process started in step S7 will be described. FIG. 22 is a flowchart showing the flow of the blood vessel position selection process, and the blood vessel position selection unit 372 performs the process shown in FIG. 22 for each slice position. That is, first, the reflected wave data generation unit 373 starts the reflected wave data generation process (step S711). By the processing started here, an ultrasonic image of the slice plane is generated for each frame at the corresponding slice position, and the image data is stored in the reflected wave data 394.

続いて、血管径算出部375が、現フレームの超音波画像から特徴点を抽出し、血管9を検出する(ステップS713)。ここでの処理により、血管中心および前後壁の各位置が求まる。その後、血管径算出部375は、求めた血管中心および前後壁の各位置から血管径を算出する(ステップS715)。   Subsequently, the blood vessel diameter calculation unit 375 extracts feature points from the ultrasound image of the current frame and detects the blood vessel 9 (step S713). By this processing, the positions of the blood vessel center and the front and rear walls are obtained. Thereafter, the blood vessel diameter calculation unit 375 calculates the blood vessel diameter from the obtained positions of the blood vessel center and the front and rear walls (step S715).

続いて、血管径算出部375は、血管中心付近を通る走査線を中心走査線として設定する(ステップS717)。その後、次フレームの超音波画像が生成されるのを待ってから、次フレームにおける血管中心および前後壁の各位置を追跡して血管径を算出する(ステップS719)。ここでの処理に先立ち、トラッキング部374が、ステップS713で算出した前壁位置および後壁位置をトラッキングポイントとして、トラッキングを開始する。   Subsequently, the blood vessel diameter calculation unit 375 sets a scanning line passing through the vicinity of the blood vessel center as a central scanning line (step S717). Thereafter, after waiting for the generation of the ultrasonic image of the next frame, the blood vessel diameter is calculated by tracking the positions of the blood vessel center and the front and rear walls in the next frame (step S719). Prior to the processing here, the tracking unit 374 starts tracking using the front wall position and the rear wall position calculated in step S713 as tracking points.

続いて、血管径算出部375は、位置ずれ判定処理を行う(ステップS721)。そして、血管9の位置ずれが発生したと判定した場合は(ステップS723:YES)、現在のフレームについてステップS713〜ステップS717の処理を行うことで中心走査線を更新する。一方、血管9の位置ずれが発生しておらず(ステップS723:NO)、血圧測定も終了しない間(ステップS725:NO)は、ステップS719およびステップS721の処理を繰り返し実行し、血管9の位置ずれを監視しながらフレーム毎に血管径を算出する。   Subsequently, the blood vessel diameter calculation unit 375 performs a positional deviation determination process (step S721). And when it determines with the position shift of the blood vessel 9 having generate | occur | produced (step S723: YES), a center scanning line is updated by performing the process of step S713-step S717 about the present flame | frame. On the other hand, while the blood vessel 9 is not misaligned (step S723: NO) and the blood pressure measurement is not completed (step S725: NO), the processing of step S719 and step S721 is repeatedly executed to determine the position of the blood vessel 9. The blood vessel diameter is calculated for each frame while monitoring the deviation.

以上説明したように、本実施形態によれば、複数のスライス位置において高いフレームレートで血管径を算出し、その血管径変動波形から脈波伝播速度PWVを精度よく測定することができる。また、測定した脈波伝播速度PWVを用いて毎拍の血圧を測定することができる。   As described above, according to the present embodiment, the blood vessel diameter can be calculated at a high frame rate at a plurality of slice positions, and the pulse wave velocity PWV can be accurately measured from the blood vessel diameter fluctuation waveform. Moreover, the blood pressure of every beat can be measured using the measured pulse wave propagation velocity PWV.

なお、上記した実施形態では、1回の超音波測定で対象部位73の全域をカバーする二次元平面波を一度に照射する例を挙げた(図2を参照)。これに対し、超音波素子11を選択的に用いて超音波を送受信することで対象部位に対して部分的に二次元平面波を照射し、その照射範囲を変えながら各フレームで超音波測定を複数回行う構成でもよい。例えば、図23に例示するように、2回に分けて対象部位73に二次元平面波110a,110bを順次照射するとしてもよい。この場合、フレームレートは1/2になるが、1回の超音波測定で使用する送受信回路の回路規模を少なくできる。   In the above-described embodiment, an example in which a two-dimensional plane wave covering the entire region of the target portion 73 is irradiated at a time by one ultrasonic measurement has been given (see FIG. 2). On the other hand, the ultrasonic element 11 is selectively used to transmit and receive ultrasonic waves to partially irradiate the target site with a two-dimensional plane wave, and perform multiple ultrasonic measurements in each frame while changing the irradiation range. It may be configured to be repeated. For example, as illustrated in FIG. 23, two-dimensional plane waves 110a and 110b may be sequentially irradiated onto the target portion 73 in two steps. In this case, the frame rate is halved, but the circuit scale of the transmission / reception circuit used in one ultrasonic measurement can be reduced.

あるいは、図24に例示するように、各々が複数の超音波素子11を配列して備えた二次元アレイの超音波ユニット10a,10bを血管長軸方向に沿って複数(例えば2つ)設置し、各超音波ユニット10a,10bによって血管9の異なる長軸方向位置に超音波を送受信するようにしてもよい。本変形例の場合は、各超音波ユニット10a,10bの各々が対象部位に対して同時に二次元平面波を照射し、並行して超音波測定を行うことができる。   Alternatively, as illustrated in FIG. 24, a plurality (for example, two) of two-dimensional array ultrasonic units 10a and 10b each including a plurality of ultrasonic elements 11 arranged therein are installed along the blood vessel long axis direction. The ultrasonic units 10a and 10b may transmit and receive ultrasonic waves to different longitudinal positions of the blood vessel 9. In the case of this modification, each of the ultrasonic units 10a and 10b can simultaneously irradiate the target part with a two-dimensional plane wave and perform ultrasonic measurement in parallel.

100…脈波伝播速度算出装置、1…血圧測定装置、10…超音波ユニット、11…超音波素子、20…超音波測定部、30…処理装置、31…操作入力部、33…表示部、35…通信部、37…演算処理部、371…送受信制御部、372…血管位置選択部、373…反射波データ生成部、374…トラッキング部、375…血管径算出部、376…スライス面設定部、377…特徴期判定部、378…心拍判定部、379…脈波伝播速度算出部、380…血圧算出部、381…計時部、39…記憶部、391…血圧測定プログラム、392…基準値データ、393…受信信号データ、394…反射波データ、395…トラッキングデータ、396…血管位置データ、397…血管径ログデータ、398…PWVログデータ、399…血圧ログデータ、7…被検体、9…血管   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Pulse wave propagation velocity calculation apparatus, 1 ... Blood pressure measurement apparatus, 10 ... Ultrasonic unit, 11 ... Ultrasonic element, 20 ... Ultrasonic measurement part, 30 ... Processing apparatus, 31 ... Operation input part, 33 ... Display part, 35 ... Communication unit, 37 ... Arithmetic processing unit, 371 ... Transmission / reception control unit, 372 ... Blood vessel position selection unit, 373 ... Reflected wave data generation unit, 374 ... Tracking unit, 375 ... Blood vessel diameter calculation unit, 376 ... Slice plane setting unit 377: Feature period determination unit, 378 ... Heart rate determination unit, 379 ... Pulse wave propagation velocity calculation unit, 380 ... Blood pressure calculation unit, 381 ... Time measurement unit, 39 ... Storage unit, 391 ... Blood pressure measurement program, 392 ... Reference value data 393: Received signal data, 394: Reflected wave data, 395 ... Tracking data, 396 ... Blood vessel position data, 397 ... Blood vessel diameter log data, 398 ... PWV log data, 399 ... Blood pressure Gudeta, 7 ... the subject, 9 ... blood vessels

Claims (8)

動脈の血管に2次元平面波を送信し、反射波を受信する超音波ユニットと、
前記反射波の受信信号を信号処理する演算処理部と、
を備え、
前記演算処理部は、
前記反射波の受信信号に基づいて受信ビームフォーミングを行い、前記血管の長軸方向における位置が異なる第1の血管位置および第2の血管位置を選択することと、
前記第1の血管位置における前記血管の第1の血管径変動タイミング、および、前記第2の血管位置における前記血管の第2の血管径変動タイミングを検出することと、
前記第1の血管径変動タイミングと、前記第2の血管径変動タイミングとを用いて脈波伝播速度を測定することと、
を行う脈波伝播速度測定装置。
An ultrasonic unit for transmitting a two-dimensional plane wave to a blood vessel of an artery and receiving a reflected wave;
An arithmetic processing unit that performs signal processing on the received signal of the reflected wave;
With
The arithmetic processing unit includes:
Performing reception beam forming based on the reception signal of the reflected wave, and selecting a first blood vessel position and a second blood vessel position having different positions in the major axis direction of the blood vessel;
Detecting a first blood vessel diameter fluctuation timing of the blood vessel at the first blood vessel position and a second blood vessel diameter fluctuation timing of the blood vessel at the second blood vessel position;
Measuring the pulse wave velocity using the first blood vessel diameter fluctuation timing and the second blood vessel diameter fluctuation timing;
Pulse wave velocity measuring device that performs.
前記選択することは、
前記第1の血管位置を含む前記血管の短軸断面に係る前記受信信号について受信フォーカス処理を行って前記第1の血管位置を選択することと、
前記第2の血管位置を含む前記血管の短軸断面に係る前記受信信号について受信フォーカス処理を行って前記第2の血管位置を選択することと、
を含む、請求項1に記載の脈波伝播速度測定装置。
The selection is
Performing reception focus processing on the received signal related to the short-axis cross section of the blood vessel including the first blood vessel position to select the first blood vessel position;
Performing a reception focus process on the received signal related to the short-axis cross section of the blood vessel including the second blood vessel position to select the second blood vessel position;
The pulse wave velocity measuring device according to claim 1, comprising:
前記演算処理部は、
前記第1の血管位置と前記第2の血管位置とから前記血管の長軸方向を特定することと、
前記特定された長軸方向と直交するように前記短軸断面を設定することと、
を更に行う、請求項2に記載の脈波伝播速度測定装置。
The arithmetic processing unit includes:
Identifying the major axis direction of the blood vessel from the first blood vessel position and the second blood vessel position;
Setting the short-axis cross section to be orthogonal to the identified long-axis direction;
The pulse wave velocity measuring device according to claim 2, further comprising:
前記測定することは、
前記第1の血管径変動タイミングと、前記第2の血管径変動タイミングと、前記特定された長軸方向に沿った前記第1の血管位置と前記第2の血管位置との間の距離と、を用いて前記脈波伝播速度を測定すること、
を含む、請求項3に記載の脈波伝播速度測定装置。
The measuring is
The first blood vessel diameter variation timing, the second blood vessel diameter variation timing, and the distance between the first blood vessel position and the second blood vessel position along the specified major axis direction; Measuring the pulse wave velocity using
The pulse wave velocity measuring device according to claim 3, comprising:
前記選択することは、前記第1の血管位置および前記第2の血管位置を含む、前記血管の長軸方向における位置が異なる3以上の血管位置を選択することを含み、
前記検出することは、前記選択した3以上の血管位置毎に血管径変動タイミングを検出することを含み、
前記測定することは、前記3以上の血管位置毎の血管径変動タイミングを用いて前記脈波伝播速度を測定することを含む、
請求項1〜4の何れか一項に記載の脈波伝播速度測定装置。
The selecting includes selecting three or more blood vessel positions having different positions in the longitudinal direction of the blood vessel, including the first blood vessel position and the second blood vessel position;
The detecting includes detecting a vascular diameter variation timing for each of the selected three or more vascular positions;
The measuring includes measuring the pulse wave velocity using a blood vessel diameter variation timing for each of the three or more blood vessel positions;
The pulse wave velocity measuring device according to any one of claims 1 to 4.
前記選択することは、所定周期で血管位置を選択することで血管位置をトラッキングすることを含み、
前記測定することは、一拍毎に前記脈波伝播速度の測定を行うことを含む、
請求項1〜5の何れか一項に記載の脈波伝播速度測定装置。
The selecting includes tracking the blood vessel position by selecting the blood vessel position in a predetermined cycle;
The measuring includes measuring the pulse wave velocity every beat;
The pulse wave velocity measuring device according to any one of claims 1 to 5.
請求項1〜6の何れか一項に記載の脈波伝播速度測定装置を備え、
前記演算処理部は、前記第1の血管位置における血管径又は前記第2の血管位置における血管径と、前記脈波伝播速度と、所与の基準血管径と、所与の基準血圧とを用いて血圧を算出すること、を行う、
血圧測定装置。
Comprising the pulse wave velocity measuring device according to any one of claims 1 to 6,
The arithmetic processing unit uses a blood vessel diameter at the first blood vessel position or a blood vessel diameter at the second blood vessel position, the pulse wave velocity, a given reference blood vessel diameter, and a given reference blood pressure. Calculating blood pressure
Blood pressure measurement device.
動脈の血管に2次元平面波を送信し、反射波を受信する超音波ユニットを用いた脈波伝播速度測定方法であって、
前記反射波の受信信号に基づいて受信ビームフォーミングを行い、前記血管の長軸方向における位置が異なる第1の血管位置および第2の血管位置を選択することと、
前記第1の血管位置における前記血管の第1の血管径変動タイミング、および、前記第2の血管位置における前記血管の第2の血管径変動タイミングを検出することと、
前記第1の血管径変動タイミングと、前記第2の血管径変動タイミングとを用いて脈波伝播速度を測定することと、
を含む脈波伝播速度測定方法。
A pulse wave velocity measurement method using an ultrasonic unit that transmits a two-dimensional plane wave to a blood vessel of an artery and receives a reflected wave,
Performing reception beam forming based on the reception signal of the reflected wave, and selecting a first blood vessel position and a second blood vessel position having different positions in the major axis direction of the blood vessel;
Detecting a first blood vessel diameter fluctuation timing of the blood vessel at the first blood vessel position and a second blood vessel diameter fluctuation timing of the blood vessel at the second blood vessel position;
Measuring the pulse wave velocity using the first blood vessel diameter fluctuation timing and the second blood vessel diameter fluctuation timing;
A pulse wave velocity measurement method including
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