JP6013377B2

JP6013377B2 - 生体血管パラメータ測定装置

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Publication number: JP6013377B2
Application number: JP2013556134A
Authority: JP
Inventors: 親男原田; 均松野; 弘政塚原; 鈴木　英範; 英範鈴木
Original assignee: UNEX CORPORATION
Current assignee: UNEX CORPORATION
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2016-10-25
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: WO2013114580A1; JPWO2013114580A1

Description

本発明は、生体血管パラメータ測定装置に関し、特にその生体血管パラメータ測定装置による血管パラメータの測定時の被測定者の不安を軽減させる技術に関するものである。

生体血管パラメータ測定装置は、例えば特許文献１に示すように、被測定者の上腕(生体の一部)の皮膚上に超音波センサの検出面を接触させてその皮膚内の血管の血管パラメータたとえば血管径、血管断面積、血管壁厚、プラーク、血流速度などを測定するものである。

また、特許文献１の生体血管パラメータ測定装置には、前記上腕が載置される受面を有する受台が備えられており、その受台上に載置された上腕の動脈上に超音波センサの検出面が押圧される。すなわち、前記上腕は、前記受台の受面と前記超音波センサの検出面との間に配置されその受面と検出面とに挟まれた状態で、前記生体血管パラメータ測定装置によりその血管の血管パラメータが測定される。また、前記超音波センサの検出面と前記上腕との間には、超音波損失を軽減するためのカップリング剤としてよく知られたゼリー(超音波ゼリー)が介在されている。

特開２００９−０７２４８１号公報

ところで、上記のような特許文献１の生体血管パラメータ測定装置において、測定時に前記受台上の前記上腕に前記超音波センサの検出面が押圧されるので、被測定者は、その上腕が前記受面と前記検出面に挟まれているような感覚となり更に強く挟まれるのではないかという不安を感じる可能性があった。そのため、上記のような生体血管パラメータ測定装置では、被測定者の心理が不安定となって安定な測定ができない場合があるという問題があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、血管パラメータの測定時の被測定者の不安を軽減させる生体血管パラメータ測定装置を提供することにある。

かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a) 生体の一部の皮膚上に超音波センサを接触させてその皮膚内の血管の血管パラメータを測定する生体血管パラメータ測定装置であって、(b) 前記生体の一部が載置される受面を有する受台と、(c) 前記受台の受面に開口し、前記超音波センサの検出面がその開口内に位置するようにその超音波センサを収容する収容穴と、(d) 前記収容穴の開口内周に設けられて液状物質を収容し、前記超音波センサの検出面と前記受面に載置された前記生体の一部との間にその液状物質を介在させる液状物質貯留装置とを、含むことを特徴とする。

本発明の生体血管パラメータ測定装置によれば、(b) 前記生体の一部が載置される受面を有する受台と、(c) 前記受台の受面に開口し、前記超音波センサの検出面がその開口内に位置するようにその超音波センサを収容する収容穴と、(d) 前記収容穴の開口内周に設けられて液状物質を収容し、前記超音波センサの検出面と前記受面に載置された前記生体の一部との間にその液状物質を介在させる液状物質貯留装置とを含む。このため、前記生体の一部を前記受台の受面に載置させることによって、前記超音波センサーの検出面がその生体の一部の皮膚上に接触するので、前記生体の一部を前記受台に載置させた状態での前記血管パラメータの測定が可能となる。これによって、従来のような前記超音波センサの検出面と前記受台の受面とに押さえられた状態で血管パラメータが測定されるものに比較して、前記生体血管パラメータ測定装置は、前記生体の一部を前記受台の受面に載置させるだけであり、前記生体の一部を容易に離すことができるので、前記血管パラメータの測定時の被測定者の不安を軽減させることができる。

ここで、好適には、前記収容穴内に収容された超音波センサは、前記収容穴内に設けられた案内装置によって前記生体の動脈に対して交差するＸ軸方向に案内され且つＸ軸方向駆動装置により位置決めさせられる移動部材に支持されている。このため、前記超音波センサの前記Ｘ軸方向駆動装置による前記Ｘ軸方向の位置決めが可能となり、前記生体の一部内の血管と前記超音波センサとのずれが自動的に解消される。

また、好適には、前記液状物質貯留装置は、外周部が前記収容穴の開口部内周縁に液密に固定され、且つ、内周部が前記超音波センサの検出面の周囲に液密に固定された弾性シートを備え、前記液状物質をその液状物質の液面が前記超音波センサの検出面よりも上となるようにその弾性シート上に貯留するものである。このため、測定時には、前記超音波センサの検出面と前記生体の一部との間に前記液状物質が前記液状物質貯留装置により常時介在されているので、従来のように前記液状物質が前記生体の一部から流れ落ちることなく、良好な血管の画像を連続的に得ることができる。

また、好適には、前記液状物質貯留装置は、前記液状物質が封入されて前記超音波センサの検出面と前記受面に載置された前記生体の一部との間に介在させられた袋状弾性体である。このため、測定時には、前記超音波センサの検出面と前記生体の一部との間に前記袋状弾性体が常時介在されているので、従来のように前記液状物質が前記生体の一部から流れ落ちることなく、良好な血管の画像を連続的に得ることができる。

また、好適には、前記超音波センサは、(a) 複数個の超音波発振子が前記Ｘ軸方向に平行な方向に沿って直線的に配列された互いに平行な一対の第１短軸用超音波アレイ探触子および第２短軸用超音波アレイ探触子と、その一対の第１短軸用超音波アレイ探触子および第２短軸用超音波アレイ探触子の間にそれらと直交する方向に複数個の超音波発振子が配置された長軸用超音波アレイ探触子とを前記検出面に備えた超音波プローブと、(b) その超音波プローブを前記Ｘ軸まわりに回動させ、前記第１短軸用超音波アレイ探触子の長手方向の中央部を通り且つ前記検出面に垂直なＺ軸まわりに回動させることが可能な回動位置決め装置とを備えている。このため、前記超音波プローブを前記Ｘ軸および／または前記Ｚ軸まわりに回動させて前記血管に対して前記超音波プローブを最適な位置へ自動的に位置決めすることができ、良好な血管の画像を得ることができる。

本発明の生体血管パラメータ測定装置の一実施例である血管内皮機能検査装置の全体的な構成を説明する図である。図１の血管内皮機能検査装置のII-II視断面図である。図１の血管内皮機能検査装置に備えられた血管超音波画像測定装置の構成を説明する図である。図３の血管超音波画像測定装置に備えられた超音波プローブと対象である血管の関係を示す図である。図３の血管超音波画像測定装置の測定対象である血管の内膜、中膜、外膜から成る３層構造を説明する図である。図３の血管超音波画像測定装置により測定された情報に基づいて図１の血管内皮機能検査装置の表示器に表示される血管の画像を示す図である。本発明の他の実施例の血管内皮機能検査装置を示す図であり、図２に対応する図である。本発明の他の実施例の血管内皮機能検査装置を示す図であり、図２に対応する図である。本発明の他の実施例の血管内皮機能検査装置を示す図であり、図１に対応する図である。図９の血管内皮機能検査装置のＸ-Ｘ視断面図である。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は理解を容易とするために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の生体血管パラメータ測定装置の一実施例である血管内皮機能検査装置１０の全体的な構成を説明する図である。この血管内皮機能検査装置１０は、生体の一部の血管に対して出力される超音波の反射信号に基づいて、血管パラメータすなわち血管の径、血管断面積、内膜厚、プラーク、血流速度等を測定するＦＭＤ（Flow-Mediated Dilation：血流依存性血管拡張反応）計測を行うものである。図２に詳しく示すように、血管内皮機能検査装置１０は、生体の一部である被験者（被測定者）１２の上肢１４を載置するための受台１６と、その受台１６に設けられた超音波センサ１８を用いて被験者１２の上肢１４の皮膚２０の上からその皮膚２０直下に位置する血管２２の横断面画像（短軸画像）或いは縦断面画像（長軸画像）を測定する血管超音波画像測定装置２４と、測定部位における血管２２の血流を阻止するためにその測定部位の上流側又は下流側（図１では下流側）の部位を圧迫する加圧装置２６とを備えている。

受台１６には、被験者１２の上腕２８を載置させる平らな受面１６ａが形成されている。受台１６には、その受面１６ａに矩形状に開口し、超音波センサ１８の先端部の検出面１８ａがその開口内に位置するように超音波センサ１８を収容する収容穴１６ｂと、その収容穴１６ｂの開口内周に設けられて液状物質３０を収容し、超音波センサ１８の検出面１８ａと受面１６ａに載置された上腕２８の皮膚２０との間に液状物質３０を介在させる液状物質貯留装置３２とが備えられている。液状物質３０は、超音波の境界面における反射や散乱による減衰を抑制して超音波画像を明瞭とするための水や、カップリング剤としてよく知られた低粘性或いは流動性のゼリー等である。なお、超音波センサ１８の検出面１８ａは上方を向いている。

図２に示すように、外周部３４ａが収容穴１６ｂの開口部内周縁に液密に固定され、且つ、内周部３４ｂが超音波センサ１８の検出面１８ａの周囲に固定された蛇腹状の弾性シート３４を備え、液状物質３０をその液状物質３０の液面３０ａが検出面１８ａよりも上となるように弾性シート３４上に貯留する液状物質貯留装置３２が、収容穴１６ｂの開口部に設けられている。

上腕２８を受台１６の受面１６ａに載置させることによって、超音波センサ１８の検出面１８ａが液状物質３０を介して上腕２８の血管２２を変形させない程度に軽く皮膚２０に接触させることができる。

図２に示すように、収容穴１６ｂ内に収容された超音波センサ１８は、収容穴１６ｂ内に設けられた案内装置３６によって上腕２８の血管２２に対して交差するＸ軸方向に案内され且つＸ軸方向駆動装置３８により位置決めさせられる移動部材４０により支持されている。

案内装置３６は、収容穴１６ｂの内壁面に両端部が固定され、移動部材４０をＸ軸方向に案内する長手状の案内部材４２を備え、移動部材４０には、Ｘ軸方向駆動装置３８のねじ軸３８ａの外周面に形成された雄ねじと螺合する雌ねじが形成された部材４４が固定されている。これによって、Ｘ軸方向駆動装置３８のねじ軸３８ａが回転すると、移動部材４０およびそれに固定された超音波センサ１８がＸ軸方向に案内され且つ位置決めさせられる。

図３は、血管超音波画像測定装置２４の構成を説明する図である。この図３に示す超音波センサ１８は、血管２２に対して所定の超音波を発生させる超音波発振器及びその超音波に関して血管２２から反射される反射波に基づいてその血管２２に関連する生体情報すなわち血管状態（血管パラメータ）を検出する互いに平行な２列の第１短軸用超音波アレイ探触子Ａ及び第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂとそれらの長手方向中央部を連結する長軸用超音波アレイ探触子Ｃとを一平面すなわち平坦な検出面１８ａ上に有して成るＨ型の超音波プローブ４６と、その超音波プローブ４６を位置決めするための多軸駆動装置（回動位置決め装置）４８とを備えている。

図４は、超音波プローブ４６と血管２２の関係を示す図であり、この図４に示すように、第１短軸用超音波アレイ探触子Ａ、第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂ、及び長軸用超音波アレイ探触子Ｃは、例えば圧電セラミックスから構成された複数個の超音波振動子（超音波発振子）ａ₁〜ａ_nが直線的に配列されることにより長手状にそれぞれ構成されている。つまり、一対の第１短軸用超音波アレイ探触子Ａおよび第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂは、複数個の超音波振動子ａ₁〜ａ_nがＸ軸方向に平行な方向に沿って直線的に配列され、長軸用超音波アレイ探触子Ｃは、複数個の超音波振動子ａ₁〜ａ_nが一対の第１短軸用超音波アレイ探触子Ａおよび第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂの間にそれらと直交する方向に沿って直線的に配列されたものである。また、多軸駆動装置４８は、図３に示すように、超音波プローブ４６をＸ軸まわりに回動させてＸ軸まわりの回動位置を位置決めさせるＸ軸回動機構５０と、超音波プローブ４６を第１短軸用超音波アレイ探触子Ａの長手方向の中央部を通り且つ検出面１８ａに垂直なＺ軸まわりに回転させてＺ軸まわりの回動位置を位置決めさせるＺ軸回動機構５２とを備えている。

図２に示すように、上腕２８内には、上腕動脈Ｅ１および上腕骨Ｈ１等が存在している。上腕動脈Ｅ１である血管２２は、図５に示すように、内膜Ｌ₁、中膜Ｌ₂、外膜Ｌ₃から成る３層構造を備えている。この血管２２に関して超音波を用いて得られる画像では、中膜Ｌ₂からの反射がきわめて弱いため、内膜Ｌ₁及び外膜Ｌ₃が表示される。実際の画像では、血管２２内及び中膜Ｌ₂は黒く表示され、内膜Ｌ₁及び外膜Ｌ₃が白く表示され、組織が白黒の斑で表示される。この内膜Ｌ₁は、外膜Ｌ₃よりも大幅に厚みが薄く表示され、画像中において相対的に表示され難い一方で、ＦＭＤの評価に際してはその内膜Ｌ₁の径の変化率を用いることが望まれる。

図３に戻って、血管超音波画像測定装置２４は、所謂マイクロコンピュータから構成された電子制御装置５４と、血管２２の画像を表示する表示器５６と、超音波駆動制御回路５８と、駆動モータ制御回路６０とを備えている。血管内皮機能検査装置１０は、電子制御装置５４によって統括的に制御されるものであり、その電子制御装置５４によって超音波駆動制御回路５８から駆動信号が供給されて超音波センサ１８の超音波プローブ４６の第１短軸用超音波アレイ探触子Ａ、第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂ、及び長軸用超音波アレイ探触子Ｃから超音波が放射される一方、その第１短軸用超音波アレイ探触子Ａ、第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂ、及び長軸用超音波アレイ探触子Ｃにより検知された超音波反射信号を受けてその超音波反射信号の処理が行われることによって、被験者１２の皮膚２０下の超音波画像が生成され表示器５６に表示される。

電子制御装置５４は、超音波駆動制御回路５８を介して超音波センサ１８による超音波の発生を制御する超音波駆動制御部６２、その超音波センサ１８により受信される反射波の検波処理を行う検波処理部６４、その検波処理部６４により検波された信号に関してドップラー信号処理を行うドップラー信号処理部６６、Ｂモード信号処理を行うＢモード信号処理部６８、そのＢモード信号処理部６８により処理された信号に基づく画像を表示器５６に表示させる表示制御を行う表示制御部７０、駆動モータ制御回路６０を介して多軸駆動装置４８およびＸ軸方向駆動装置３８の駆動を制御する３軸駆動モータ制御部７２、及び加圧装置２６の作動を制御する加圧制御部７４等を制御機能として備えている。

表示器５６は、図６に示すように、第１短軸用超音波アレイ探触子Ａによる超音波画像を表示する第１短軸画像表示領域Ｓ１と、第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂによる超音波画像を表示する第２短軸画像表示領域Ｓ２と、長軸用超音波アレイ探触子Ｃによる超音波画像を表示する長軸画像表示領域Ｓ３とを有している。更には、第１短軸画像表示領域Ｓ１、第２短軸画像表示領域Ｓ２、及び長軸画像表示領域Ｓ３は、皮膚２０からの深さ寸法を示す共通の縦軸を備えたものである。また、前述したように、血管２２の超音波画像が生成されるに際して、超音波プローブ４６は対象となる血管２２に対して所定の位置となるよう電子制御装置５４(３軸駆動モータ制御部７２)によって駆動モータ制御回路６０から駆動信号を供給された多軸駆動装置４８およびＸ軸方向駆動装置３８が駆動することにより位置決めさせられる。上記所定の位置とは、第１短軸用超音波アレイ探触子Ａ及び第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂが対象となる血管２２に対して直交する位置、且つ長軸用超音波アレイ探触子Ｃがその血管２２に対して平行で真下となる位置である。この位置では、血管２２が、長軸用超音波アレイ深触子Ｃの真上に位置し、且つ、第１短軸用超音波アレイ深触子Ａ及び第２短軸用超音波アレイ深触子Ｂの長手方向中央部の真上に位置している。

加圧装置２６は、被験者１２の上肢１４における血管２２の血流を阻止するために、血管超音波画像測定装置２４による測定部位の上流側又は下流側（図１では下流側）の部位を圧迫するための装置であり、被験者１２の前腕９２に巻回されて用いられるカフ７６と、そのカフ７６のカフ圧を制御する血管超音波画像測定装置２４に設けられた図示しないカフ圧制御装置とを、備えて構成されている。カフ７６は、例えば空気圧等によりそのカフ圧が変更可能とされたものであり、上記カフ圧制御装置は、カフ７６に連結された電動加圧ポンプ、電磁開放弁を備えた排気コック、及び圧力計等を備え、電子制御装置５４(加圧制御部７４)からの指令に従い超音波センサ１８の駆動と連動して、上記加圧ポンプ及び上記排気コック等の作動を介して、カフ７６のカフ圧を加圧乃至解放する制御を行う。

血管内皮機能検査装置１０による血管状態の測定に際して、超音波駆動制御回路５８は、電子制御装置５４からの指令に従って、例えば第１短軸用超音波アレイ探触子Ａを構成する一列に配列された複数個の超音波振動子ａ₁〜ａ_nのうち、その端の超音波振動子ａ₁ら一定数の超音波振動子群例えば１５個のａ₁〜ａ₁₅毎に所定の位相差を付与しつつ１０ＭＨｚ程度の周波数で同時駆動するビームフォーミング駆動することにより超音波振動子の配列方向において収束性の超音波ビームを対象となる血管２２に向かってすなわち上向きに向かって順次放射させ、超音波振動子を１個ずつずらしながらその超音波ビームをスキャン（走査）させたときの放射毎の反射波を受信して電子制御装置５４へ入力させる。また、第１短軸用超音波アレイ探触子Ａの放射面には、その超音波振動子ａ₁〜ａ_nの配列方向に直交する方向に超音波ビームを収束させるための図示しない音響レンズが設けられている。上述のようなビームフォーミング駆動及び音響レンズによって収束させられた超音波ビームには、超音波振動子ａ₁〜ａ_nの配列方向に対して直交する方向に長手状の収束断面が形成される。この収束断面の長手方向は、平面視において超音波振動子ａ₁〜ａ_nの配列方向、及びビームの放射方向に対して、それぞれ直交する方向である。電子制御装置５４(表示制御部７０)は、上記反射波に基づいて画像を合成し、皮膚２０下における血管２２の横断面画像（短軸画像）、或いは縦断面画像（長軸画像）を生成させて、表示器５６に表示させる。

以上のように構成された血管内皮機能検査装置１０によれば、被験者１２は、上腕２８を受台１６の受面１６ａに載置させることによって、超音波センサ１８の検出面１８ａが液状物質３０を介して皮膚２０に接触する。そして、図２に示すように、被験者１２の上腕２８を受台１６に載置させた状態にて測定された情報に基づいて図６に示す血管２２の画像が表示器５６に表示される。このようにして得られた血管画像から、図５に示す血管２２の径或いは内皮の直径である内皮径(内腔径)が算出される。

また、血管内皮機能検査装置１０においては、対象となる血管２２に関して安静状態における血管パラメータとその虚血状態からの充血後の血管パラメータとを比較することで、血管内皮機能の評価が行われる。すなわち、対象となる血管２２に関して、先ず、被験者１２の安静時における血管径ｄが測定された後、加圧装置２６により測定部位における血管２２の血流を阻止するためにその測定部位の上流側又は下流側の部位が圧迫された状態で所定時間維持させられ、その測定部位よりも上流側又は下流側の部位が虚血状態へ移行した段階でカフ７６が急解放されて、対象となる血管２２の虚血状態からの充血後の血管径(阻血解放後の最大血管径)ｄ_maxが測定される。そして、虚血反応性充血後のＦＭＤ（血流依存性血管拡張反応）を表す血管径の変化率（％）［＝１００×（ｄ_max−ｄ）／ｄ］が算出され、その結果に基づいて対象となる血管２２の内皮機能が評価される。

本実施例の血管内皮機能検査装置１０によれば、上腕２８が載置される受面１６ａを有する受台１６と、受台１６の受面１６ａに開口し、超音波センサ１８の検出面１８ａがその開口内に位置するように超音波センサ１８を収容する収容穴１６ｂと、収容穴１６ｂの開口内周に設けられて液状物質３０を収容し、超音波センサ１８の検出面１８ａと受面１６ａに載置された上腕２８との間に液状物質３０を介在させる液状物質貯留装置３２とを含む。このため、上腕２８を受台１６の受面１６ａに載置させることによって、超音波センサ１８の検出面１８ａがその上腕２８の皮膚２０に接触するので、上腕２８を受台１６に載置させた状態での血管径すなわち血管パラメータの測定が可能となる。これによって、従来のような超音波センサの検出面と受台の受面とに押さえられた状態で血管パラメータが測定されるものに比較して、血管内皮機能検査装置１０は、上腕２８を受台１６の受面１６ａに載置させるだけであり、上腕２８を容易に離すことができるので、血管パラメータの測定時の被験者１２の不安を軽減させることができる。

また、本実施例の血管内皮機能検査装置１０によれば、収容穴１６ｂ内に収容された超音波センサ１８は、収容穴１６ｂ内に設けられた案内装置３６によって上腕２８の動脈２２に対して交差するＸ軸方向に案内され且つＸ軸方向駆動装置３８により位置決めさせられる移動部材４０に支持されている。このため、超音波センサ１８のＸ軸方向駆動装置３８によるＸ軸方向の位置決めが可能となり、上腕２８内の血管２２と超音波センサ１８とのずれが自動的に解消される。

また、本実施例の血管内皮機能検査装置１０によれば、液状物質貯留装置３２は、外周部３４ａが収容穴１６ｂの開口部内周縁に液密に固定され、且つ、内周部３４ｂが超音波センサ１８の検出面１８ａの周囲に液密に固定された弾性シート３４を備え、液状物質３０をその液状物質３０の液面３０ａが超音波センサ１８の検出面１８ａよりも上となるようにその弾性シート３４上に貯留するものである。このため、測定時には、超音波センサ１８の検出面１８ａと上腕２８との間に液状物質３０が液状物質貯留装置３２により常時介在されているので、従来のようにゼリー(超音波ゼリー)が上腕２８から流れ落ちることなく、良好な血管２２の画像を連続的に得ることができる。

また、本実施例の血管内皮機能検査装置１０によれば、超音波センサ１８は、複数個の超音波振動子ａ₁〜ａ_nがＸ軸方向に平行な方向に沿って直線的に配列された互いに平行な一対の第１短軸用超音波アレイ探触子Ａおよび第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂと、その一対の第１短軸用超音波アレイ探触子Ａおよび第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂの間にそれらと直交する方向に複数個の超音波振動子ａ₁〜ａ_nが配置された長軸用超音波アレイ探触子Ｃとを検出面１８ａに備えた超音波プローブ４６と、その超音波プローブ４６をＸ軸まわりに回動させ、第１短軸用超音波アレイ探触子Ａの長手方向の中央部を通り且つ検出面１８ａに垂直なＺ軸まわりに回動させることが可能な回動位置決め装置４８とを備えている。このため、超音波プローブ４６をＸ軸および／またはＺ軸まわりに回動させて血管２２に対して超音波プローブ４６を最適な位置へ自動的に位置決めすることができ、良好な血管２２の画像を得ることができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互間で共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施例の血管内皮機能検査装置７８は、前述の実施例１の血管内皮機能検査装置１０に比較して、受台１６の収容穴１６ｂ内の構造が実施例１と異なる点で相違し、それ以外は略同様に構成されている。

受台１６の収容穴１６ｂ内には、図７に示すように、平板状の上板８０ａをＸ軸方向に移動させる粗動アクチュエータ８０が収容されており、その上板８０ａには、超音波センサ１８を収容する収容穴８２ａが形成された移動部材８２が一体的に固定されている。なお、超音波センサ１８の検出面１８ａが、実施例１の血管内皮機能検査装置１０と同様に受台１６の収容穴１６ｂの開口内に位置するように、移動部材８２および粗動アクチュエータ８０が収容穴１６ｂ内に配設されている。また、粗動アクチュエータ８０が駆動することによって、上板８０ａに固定された移動部材８２すなわち超音波センサ１８がＸ軸方向に移動する。

図７に示すように、移動部材８２には、その収容穴８２ａの開口内周に設けられて液状物質３０を収容し、超音波センサ１８の検出面１８ａと受面１６ａに載置された上腕２８の皮膚２０との間に液状物質３０を介在させる実施例１と同様の液状物質貯留装置３２が備えられている。また、収容穴８２ａ内には、実施例１と同様の案内装置３６が備えられており、超音波センサ１８は、その案内装置３６によってＸ軸方向に案内されＸ軸方向の位置が位置決めさせられる。なお、案内装置３６に備えられたＸ軸方向駆動装置３８は、超音波センサ１８をＸ軸方向に移動させる移動速度が粗動アクチュエータ８０よりも遅いものでありＸ軸方向の位置決め精度が高いものである。

以上のように構成された血管内皮機能検査装置７８によれば、実施例１の血管内皮機能検査装置１０と同様に、上腕２８を受台１６の受面１６ａに載置させることによって、超音波センサ１８の検出面１８ａが液状物質３０を介して上腕２８の血管２２を変形させない程度に軽く皮膚２０に接触する。このため、血管内皮機能検査装置７８は、実施例１の血管内皮機能検査装置１０と同様の効果を備えるものである。

また、血管内皮機能検査装置７８では、超音波センサ１８をＸ軸方向の目標位置に位置決めする際に、３軸駆動モータ制御部７２によって駆動モータ制御回路６０を介して、例えば始めにＸ軸方向の移動速度が速い粗動アクチュエータ８０を駆動させて前記目標位置の近くまで移動させ、その後Ｘ軸方向の位置決め精度が高いＸ軸方向駆動装置３８を駆動させて前記目標位置に位置決めさせることができる。これによって、超音波センサ１８のＸ軸方向に位置決めが好適に速くなり且つその位置決め精度が高くなる。

本実施例の血管内皮機能検査装置８４は、前述の実施例１の血管内皮機能検査装置１０に比較して、液状物質貯留装置８６が実施例１の液状物質貯留装置３２と異なる点で相違し、それ以外は略同様に構成されている。

液状物質貯留装置８６は、液状物質３０が封入されて超音波センサ１８の検出面１８ａと受面１６ａに載置された上腕２８との間に介在された略円板形状の袋状弾性体８８である。なお、液状物質３０が封入された袋状弾性体８８は、実施例１と同様の弾性シート３４によって支持されている。

本実施例の血管内皮機能検査装置８４によれば、測定時には、超音波センサ１８の検出面１８ａと上腕２８との間に袋状弾性体８８が常時介在されているので、従来のようにゼリー(超音波ゼリー)が上腕から流れ落ちることなく、良好な血管２２の画像を連続的に得ることができる。

本実施例の血管内皮機能検査装置９０は、前述の実施例１の血管内皮機能検査装置１０に比較して、被験者１２の前腕９２が受台１６の載置されてその前腕９２内の血管９４の画像が表示器５６に表示される点で相違し、それ以外は略同様に構成されている。なお、血管内皮機能検査装置９０では、図９示すように、上腕２８がカフ７６によって圧迫された状態で所定時間維持させられ、その後、カフ７６が急解放されて、トウ骨動脈Ｅ２の内皮機能が評価される。また、図１０に示すように、前腕９２は、トウ骨動脈Ｅ２、尺骨動脈Ｅ３、トウ骨Ｈ２、尺骨Ｈ３等を備えている。

血管内皮機能検査装置９０において、図１０に示すように、被験者１２は、前腕９２を受台１６の受面１６ａに載置させることによって、超音波センサ１８の検出面１８ａが液状物質３０を介して皮膚２０に接触する。そして、被験者１２の前腕９２を受台１６に載置させた状態で測定された情報に基づいて血管９４の画像が表示器５６に表示される。このようにして得られた血管９４の画像から、たとえばトウ骨動脈Ｅ２の径或いは内皮の直径である内皮径(内腔径)が算出される。

本実施例の血管内皮機能検査装置９０によれば、前腕９２を受台１６の受面１６ａに載置させることによって、超音波センサ１８の検出面１８ａがその前腕９２の皮膚２０に接触するので、前腕９２を受台１６に載置させた状態での血管９４の径すなわち血管パラメータの測定が可能となる。これによって、実施例１の血管内皮機能検査装置１０と同様に、血管内皮機能検査装置９０は、前腕９２を受台１６の受面１６ａに載置させるだけであり、前腕９２を容易に離すことができるので、血管パラメータの測定時の被験者１２の不安を軽減させることができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

例えば、前述の実施例において、上腕動脈Ｅ１(１０)の測定を行う血管内皮機能検査装置１０、７８、８４およびトウ骨動脈Ｅ２(９４)の測定を行う血管内皮機能検査装置９０に本発明が適用された例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば上肢１４の表皮面より測定できる動脈や静脈、或いはその他の下肢の血管等の血管パラメータの測定においても同様に適用され、効果を奏するものである。

また、前述の実施例において、前記超音波プローブ４６は、互いに平行な２列の第１短軸用超音波アレイ探触子Ａおよび第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂとそれらの長手方向中央部を連結する長軸用超音波アレイ探触子Ｃとを検出面１８ａに有して成るＨ型のものを使用していたが、インライン型やその他のプローブを用いてもよい。

また、前述の実施例において、血管内皮機能検査装置８４では、弾性シート３４が備えられていたが、取り外しても良い。

その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０、７８、８４、９０：血管内皮機能検査装置(生体血管パラメータ測定装置)
１６：受台
１６ａ：受面
１６ｂ：収容穴
１８：超音波センサ
１８ａ：検出面
２０：皮膚
２２：血管
２８：上腕(生体の一部)
３０：液状物質
３０ａ：液面
３２：液状物質貯留装置
３４：弾性シート
３４ａ：外周部
３４ｂ：内周部
３６：案内装置
３８：Ｘ軸方向駆動装置
４０：移動部材
４６：超音波プローブ
４８：多軸駆動装置(回動位置決め装置)
８６：液状物質貯留装置
８８：袋状弾性体
９２：前腕(生体の一部)
９４：血管
Ａ：第１短軸用超音波アレイ探触子
Ｂ：第２短軸用超音波アレイ探触子
Ｃ：長軸用超音波アレイ探触子
ａ₁〜ａ_n：複数個の超音波振動子(超音波発振子)

Claims

生体の一部の皮膚上に超音波センサを接触させて該皮膚内の血管の血管パラメータを測定する生体血管パラメータ測定装置であって、
前記生体の一部が載置される受面を有する受台と、
前記受台の受面に開口し、前記超音波センサの検出面が該開口内に位置するように該超音波センサを収容する収容穴と、
前記収容穴の開口内周に設けられて液状物質を収容し、前記超音波センサの検出面と前記受面に載置された前記生体の一部との間に該液状物質を介在させる液状物質貯留装置と
を、含むことを特徴とする生体血管パラメータ測定装置。
前記収容穴内に収容された超音波センサは、前記収容穴内に設けられた案内装置によって前記生体の動脈に対して交差するＸ軸方向に案内され且つＸ軸方向駆動装置により位置決めさせられる移動部材に支持されていることを特徴とする請求項１の生体血管パラメータ測定装置。
前記液状物質貯留装置は、外周部が前記収容穴の開口部内周縁に液密に固定され、且つ、内周部が前記超音波センサの検出面の周囲に液密に固定された弾性シートを備え、前記液状物質を該液状物質の液面が前記超音波センサの検出面よりも上となるように該弾性シート上に貯留するものである請求項１または２の生体血管パラメータ測定装置。
前記液状物質貯留装置は、前記液状物質が封入されて前記超音波センサの検出面と前記受面に載置された前記生体の一部との間に介在させられた袋状弾性体である請求項１または２の生体血管パラメータ測定装置。
前記超音波センサは、
複数個の超音波発振子が前記Ｘ軸方向に平行な方向に沿って直線的に配列された互いに平行な一対の第１短軸用超音波アレイ探触子および第２短軸用超音波アレイ探触子と、該一対の第１短軸用超音波アレイ探触子および第２短軸用超音波アレイ探触子の間にそれらと直交する方向に複数個の超音波発振子が配置された長軸用超音波アレイ探触子とを前記検出面に備えた超音波プローブと、
該超音波プローブを前記Ｘ軸まわりに回動させ、前記第１短軸用超音波アレイ探触子の長手方向の中央部を通り且つ前記検出面に垂直なＺ軸まわりに回動させることが可能な回動位置決め装置とを備えていることを特徴とする請求項２の生体血管パラメータ測定装置。