JPH04126135A - 生体音響変換器 - Google Patents
生体音響変換器Info
- Publication number
- JPH04126135A JPH04126135A JP24575290A JP24575290A JPH04126135A JP H04126135 A JPH04126135 A JP H04126135A JP 24575290 A JP24575290 A JP 24575290A JP 24575290 A JP24575290 A JP 24575290A JP H04126135 A JPH04126135 A JP H04126135A
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- JP
- Japan
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- diaphragm
- piezoelectric film
- polymer piezoelectric
- connector
- bioacoustic
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、動脈瘤をはじめとする血管障害、特に脳血管
障害部位より発生する可聴周波数領域の音響振動を、体
表面、特にまぶたの表面において検出する生体音響変換
器に関する。
障害部位より発生する可聴周波数領域の音響振動を、体
表面、特にまぶたの表面において検出する生体音響変換
器に関する。
［従来の技術］
脳動脈瘤や騒動静脈奇形か原因で起こる脳出血は、くも
膜下出血として知られ、突然に発生するとともに死に至
る場合か多いため、恐れられている病気の一つになって
いる。しかし、この動脈瘤の存在の有無を簡単に予知す
る有力な方法は得られておらず、現在は唯一、血管造影
法によらざるを得ない状態である。血管造影法は、最も
脳動脈瘤の検出確度か高く、現在最も一般的な検査方法
であり、比較的小さな脳動脈瘤の検出か可能である。し
かしなから、この検査方法では、患者の体内にカテーテ
ルを入れ、造影剤を注入しなければならず、そのため患
者には相当な苦痛を与えることになり、さらにこの検査
を受けるためには数日の入院が必要であるなどの欠点が
ある。
膜下出血として知られ、突然に発生するとともに死に至
る場合か多いため、恐れられている病気の一つになって
いる。しかし、この動脈瘤の存在の有無を簡単に予知す
る有力な方法は得られておらず、現在は唯一、血管造影
法によらざるを得ない状態である。血管造影法は、最も
脳動脈瘤の検出確度か高く、現在最も一般的な検査方法
であり、比較的小さな脳動脈瘤の検出か可能である。し
かしなから、この検査方法では、患者の体内にカテーテ
ルを入れ、造影剤を注入しなければならず、そのため患
者には相当な苦痛を与えることになり、さらにこの検査
を受けるためには数日の入院が必要であるなどの欠点が
ある。
くも膜下出血の原因の多くは脳動脈瘤の破裂である。動
脈瘤、動静脈奇形、動脈狭窄などの血管異常かあると、
その血管異常箇所からは可聴周波数領域の血流雑音が発
生していることか知られており、近年、その血流雑音を
頭蓋外体表面より非侵襲的に検出する方法か試みられて
いる。（Ｃ，Ｐ。
脈瘤、動静脈奇形、動脈狭窄などの血管異常かあると、
その血管異常箇所からは可聴周波数領域の血流雑音が発
生していることか知られており、近年、その血流雑音を
頭蓋外体表面より非侵襲的に検出する方法か試みられて
いる。（Ｃ，Ｐ。
０１ｉｎｇｅｒ ａｎｄ Ｊ、Ｆ、Ｗａｓｓｅｒｍ
ａｎ、”Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ５Ｌｅｔｈ。
ａｎ、”Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ５Ｌｅｔｈ。
５ｃｏｐｅ ｆｏｒ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｅ
ｒｅｂｒａｌ ａｎｅｕｒｙｓ（ｖａｓｓｏｓｐａｓ＋
＊ ａｎｄ ａｒｔｅｒｉａｌ ｄｉｓｅａｓｅｓ″、
Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｎｅｕｒｏｌｏｇｙ ８，２９８−
３１２（１９７７） 、及び日本音響学会誌３８巻１０
号、 １９８２ 、Ｐ６５７〜６６２を参照）。
ｒｅｂｒａｌ ａｎｅｕｒｙｓ（ｖａｓｓｏｓｐａｓ＋
＊ ａｎｄ ａｒｔｅｒｉａｌ ｄｉｓｅａｓｅｓ″、
Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｎｅｕｒｏｌｏｇｙ ８，２９８−
３１２（１９７７） 、及び日本音響学会誌３８巻１０
号、 １９８２ 、Ｐ６５７〜６６２を参照）。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記の方法は、空気伝導形の聴診マイク
を眼球上に当て、眼窩の背後に位置する動脈瘤から視束
孔を通してリークしてくる音を分析し、動脈瘤を検出す
るものである。この場合、血管障害部位で発生する血流
雑音は極〈微弱であるが、この微弱な血流雑音を脳内と
音響的につながっている眼窩を利用し、眼球上で検出す
るというものであり有効な方法であるが、この方法は空
気伝導形であって、空気層が介在するため検出感度が低
く、また、周囲の雑音を拾い易いという問題があった。
を眼球上に当て、眼窩の背後に位置する動脈瘤から視束
孔を通してリークしてくる音を分析し、動脈瘤を検出す
るものである。この場合、血管障害部位で発生する血流
雑音は極〈微弱であるが、この微弱な血流雑音を脳内と
音響的につながっている眼窩を利用し、眼球上で検出す
るというものであり有効な方法であるが、この方法は空
気伝導形であって、空気層が介在するため検出感度が低
く、また、周囲の雑音を拾い易いという問題があった。
本発明者は、このような技術の問題を解決するため種々
研究を重ねた結果、まぶたの外表面へ伝わってくる血流
雑音の音響振動を、振動板の振動変位として捕えること
ができることに着目し、本発明に到達したものである。
研究を重ねた結果、まぶたの外表面へ伝わってくる血流
雑音の音響振動を、振動板の振動変位として捕えること
ができることに着目し、本発明に到達したものである。
［課題を解決するための手段］
即ち、本発明によれば、一端部は閉ざされ、他端部は開
口された箱体の開口部に、厚さ０．０５〜０．５■■の
弾性材料よりなる振動板を取付けるとともに、延伸方向
が投手力向である帯状の高分子圧電フィルムの両端を該
箱体の開口部に取付け、かつ前記振動板の中央部と該高
分子圧電フィルムの中央部とを小片からなる結合子にて
結合したことを特徴とする生体音響変換器が提供される
。
口された箱体の開口部に、厚さ０．０５〜０．５■■の
弾性材料よりなる振動板を取付けるとともに、延伸方向
が投手力向である帯状の高分子圧電フィルムの両端を該
箱体の開口部に取付け、かつ前記振動板の中央部と該高
分子圧電フィルムの中央部とを小片からなる結合子にて
結合したことを特徴とする生体音響変換器が提供される
。
また、本発明においては、振動板と高分子圧電フィルム
とで形成される角度を５゜〜３０°とすることが望まし
い。
とで形成される角度を５゜〜３０°とすることが望まし
い。
［作用］
本発明の生体音響変換器においては、頭蓋内異常部で発
生する血流に伴う音響振動を視神経を通してまぶたの外
表面で捕え、この音響振動を振動板の振動、結合子の上
下振動、及び高分子圧電フィルムの伸縮振動を介して捕
え、この伸縮振動をフィルムの圧電性により電気信号と
して取り出し、脳血管障害の有無を判定する。
生する血流に伴う音響振動を視神経を通してまぶたの外
表面で捕え、この音響振動を振動板の振動、結合子の上
下振動、及び高分子圧電フィルムの伸縮振動を介して捕
え、この伸縮振動をフィルムの圧電性により電気信号と
して取り出し、脳血管障害の有無を判定する。
［実施例］
次に、本発明を図示の実施例に基き更に詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限られるものではない。
が、本発明はこれらの実施例に限られるものではない。
第１図は本発明の生体音響変換器の一実施例を示す内部
平面図、第２図は同上横断面概要図、第３図は生体音響
変換器の部分断面概要図である。
平面図、第２図は同上横断面概要図、第３図は生体音響
変換器の部分断面概要図である。
本発明の生体音響変換器は、図に示すように。
上方Ｉ！（一端り７は閉ざされ底部（他端部）８は開口
された箱体（ケース）ｌの開口＠１０に、弾性材料より
なる振動板２を取り付ける。振動板２の中央部には結合
子３を固定し、結合子３の上端を屈曲部として、延伸方
向を投手力向とする帯状の高分子圧電フィルム５が張設
される。また、この高分子圧電フィルム５の両端部９は
、押え板４により箱体ｌの底部８の周囲に固定される。
された箱体（ケース）ｌの開口＠１０に、弾性材料より
なる振動板２を取り付ける。振動板２の中央部には結合
子３を固定し、結合子３の上端を屈曲部として、延伸方
向を投手力向とする帯状の高分子圧電フィルム５が張設
される。また、この高分子圧電フィルム５の両端部９は
、押え板４により箱体ｌの底部８の周囲に固定される。
そして、高分子圧電フィルム５はコネクター６にリード
線１１にて接続する。
線１１にて接続する。
上記のような構成の生体音響変換器において、振動板２
の外表面を人のまぶたの上に配置することにより、脳血
管の障害部で発生した音響振動は、血流に伴なって頭蓋
内の視神経束、眼球等を通してまぶたに伝わり、まぶた
の振動は振動板２を振動させる。振動板２の振動は振動
板２に固定された結合子３を上下振動させ、更に結合子
３に固定された高分子圧電フィルム５に伝わって高分子
圧電フィルム５の伸縮振動になる。そして、高分子圧電
フィルム５の伸縮振動は高分子圧電フィルム５の圧電性
により電気信号として取り出され、コネクター６を経て
図示しない外部の周波数解析装置等の測定・計測装置に
送られ、その周波数スペクトルにより動脈瘤の有無が検
知されることになる。
の外表面を人のまぶたの上に配置することにより、脳血
管の障害部で発生した音響振動は、血流に伴なって頭蓋
内の視神経束、眼球等を通してまぶたに伝わり、まぶた
の振動は振動板２を振動させる。振動板２の振動は振動
板２に固定された結合子３を上下振動させ、更に結合子
３に固定された高分子圧電フィルム５に伝わって高分子
圧電フィルム５の伸縮振動になる。そして、高分子圧電
フィルム５の伸縮振動は高分子圧電フィルム５の圧電性
により電気信号として取り出され、コネクター６を経て
図示しない外部の周波数解析装置等の測定・計測装置に
送られ、その周波数スペクトルにより動脈瘤の有無が検
知されることになる。
本発明の生体音響変換器に使用される振動板２としては
、弾性のあるポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエ
ステル、ポリエステル繊維強化工ポキシ樹脂、および炭
素繊維強化高分子材料等が使用され、その厚さは０．０
５〜０．５ｍｍか好ましい。振動板２の厚さが０．０５
■■未満の場合には最大感度周波数が低くなりすぎるこ
と、及び振動板が変形し易いのて結合子を保持するのに
十分な機械強度を得られないので破壊され易くなる。
、弾性のあるポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエ
ステル、ポリエステル繊維強化工ポキシ樹脂、および炭
素繊維強化高分子材料等が使用され、その厚さは０．０
５〜０．５ｍｍか好ましい。振動板２の厚さが０．０５
■■未満の場合には最大感度周波数が低くなりすぎるこ
と、及び振動板が変形し易いのて結合子を保持するのに
十分な機械強度を得られないので破壊され易くなる。
一方、０．５ｍｍを超えると、最大感度周波数が高くな
りすぎ、それに伴って感度が低下する。また振動板２と
して用いる弾性材料のヤング率はＩ Ｘ １０９（Ｎ／
間２）〜５． Ｏｘ ｌ ０ＩＯ（Ｎ／間２）が好まし
い。
りすぎ、それに伴って感度が低下する。また振動板２と
して用いる弾性材料のヤング率はＩ Ｘ １０９（Ｎ／
間２）〜５． Ｏｘ ｌ ０ＩＯ（Ｎ／間２）が好まし
い。
ここで、振動板２は形状が円形で、その直径がｌＯ〜４
０＋膳であることが好ましい。円形でない場合には、単
一周波数の振動モードとならないため、得られる生体音
響変換器の周波数特性が乱れるという不都合かある。ま
た、振動板２の直径が１０■■未渦の場合には、振動板
か小さいため生体音響変換器の最大感度周波数が高くな
り過ぎ、必要領域での感度が低下する。一方、４０ｍ■
を超えると、眼窩より大きくなり全くまぶたと接触しな
いという問題か生しる。
０＋膳であることが好ましい。円形でない場合には、単
一周波数の振動モードとならないため、得られる生体音
響変換器の周波数特性が乱れるという不都合かある。ま
た、振動板２の直径が１０■■未渦の場合には、振動板
か小さいため生体音響変換器の最大感度周波数が高くな
り過ぎ、必要領域での感度が低下する。一方、４０ｍ■
を超えると、眼窩より大きくなり全くまぶたと接触しな
いという問題か生しる。
また、本発明において、伸縮振動のエネルギーを電気的
信号に変換する特性を有する高分子圧電フィルムとして
は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ＰＶＤＦとト
リクロロエチレンの共重合体等の延伸フィルムか使用さ
れ、これを延伸方向を長手方向として使用する。その膜
厚はｏ、ｏｏｓ〜Ｏ，ｌ論−が好ましい。
信号に変換する特性を有する高分子圧電フィルムとして
は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ＰＶＤＦとト
リクロロエチレンの共重合体等の延伸フィルムか使用さ
れ、これを延伸方向を長手方向として使用する。その膜
厚はｏ、ｏｏｓ〜Ｏ，ｌ論−が好ましい。
本発明において、振動板と高分子圧電フィルムを連結す
る結合子の材質はアルミニウム、アクリル樹脂等が使用
される。尚、結合子の質量は０．１〜３ｇの範囲にある
ことが好ましい。その理由は、上記の如く生体音響変換
器の振動系を軽くすると、生体上での振動状態を変える
ことなく効率良く振動を検出できるからである。
る結合子の材質はアルミニウム、アクリル樹脂等が使用
される。尚、結合子の質量は０．１〜３ｇの範囲にある
ことが好ましい。その理由は、上記の如く生体音響変換
器の振動系を軽くすると、生体上での振動状態を変える
ことなく効率良く振動を検出できるからである。
更に、第３図に示す振動板と高分子圧電フィルムで形成
される取付角θは５゜〜３０°であることが好ましい。
される取付角θは５゜〜３０°であることが好ましい。
取付角θか５°未渦の場合には、温度、湿度の変化によ
るＰＶＤＦの伸びにより感度の変化の影響か大きくなる
ため好ましくない。
るＰＶＤＦの伸びにより感度の変化の影響か大きくなる
ため好ましくない。
また、取付角θか３０°を超えると結合子の振動によっ
て生じるＰＶＤＦへの引張応力が小さくなり、感度低下
を来たすため好ましくない。
て生じるＰＶＤＦへの引張応力が小さくなり、感度低下
を来たすため好ましくない。
なお、本発明の生体音響変換器の音圧に対する最大感度
周波数、および装着時の最大感度周波数は２００Ｈｚ
〜２ 、５ｋＨｚか好ましい。
周波数、および装着時の最大感度周波数は２００Ｈｚ
〜２ 、５ｋＨｚか好ましい。
以下、本発明のさらに具体的な実施結果を説明する。
（実施例）
直径４０ｍｍ、厚さｌＯ■■の箱体ｌの開口部ｌＯにポ
リエステル繊維強化エポキシ樹脂からなる振動板２をエ
ポキシ系樹脂にて貼付した。そして、振動板２とポリフ
ッ化ビニリデンからなる高分子圧電フィルム５とを、ア
クリル製の結合子３にてカップリングした。尚、振動板
の直径は２０■ｌとした。
リエステル繊維強化エポキシ樹脂からなる振動板２をエ
ポキシ系樹脂にて貼付した。そして、振動板２とポリフ
ッ化ビニリデンからなる高分子圧電フィルム５とを、ア
クリル製の結合子３にてカップリングした。尚、振動板
の直径は２０■ｌとした。
このように構成した生体音響変換器を用いて被検者の動
脈瘤の有無を検査したところ、動脈瘤を有する患者と動
脈瘤を有さない患者とを周波数解析装置による周波数ス
ペクトルにより明確に区別することかてきた。
脈瘤の有無を検査したところ、動脈瘤を有する患者と動
脈瘤を有さない患者とを周波数解析装置による周波数ス
ペクトルにより明確に区別することかてきた。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の生体音響変換器は、まぶ
たの外表面へ伝わってくる血流雑音の音響振動を振動板
の振動変位を圧電フィルムにより電気変換して出力する
ため、非侵襲で短時間に簡便に測定でき、安価であるほ
か、感度かよく雑音も入り難く、脳動脈瘤の検出装置と
して極めて効果的である。
たの外表面へ伝わってくる血流雑音の音響振動を振動板
の振動変位を圧電フィルムにより電気変換して出力する
ため、非侵襲で短時間に簡便に測定でき、安価であるほ
か、感度かよく雑音も入り難く、脳動脈瘤の検出装置と
して極めて効果的である。
第１図は本発明の生体音響変換器の一例の内部平面図、
第２図は同上横断面概要図、第３図は生体音響変換器の
部分断面概要図である。 ｌ・・・箱体、２・・・振動板、３・−・結合子、５・
・・高分子圧電フィルム。
第２図は同上横断面概要図、第３図は生体音響変換器の
部分断面概要図である。 ｌ・・・箱体、２・・・振動板、３・−・結合子、５・
・・高分子圧電フィルム。
Claims (2)
- （１）一端部は閉ざされ、他端部は開口された箱体の開
口部に、厚さ０．０５〜０．５ｍｍの弾性材料よりなる
振動板を取付けるとともに、延伸方向が長手方向である
帯状の高分子圧電フィルムの両端を該箱体の開口部に取
付け、かつ前記振動板の中央部と該高分子圧電フィルム
の中央部とを小片からなる結合子にて結合したことを特
徴とする生体音響変換器。 - （２）振動板と高分子圧電フィルムとで形成される角度
が５゜〜３０゜である請求項１記載の生体音響変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2245752A JP2719038B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 生体音響変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2245752A JP2719038B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 生体音響変換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04126135A true JPH04126135A (ja) | 1992-04-27 |
| JP2719038B2 JP2719038B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=17138272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2245752A Expired - Fee Related JP2719038B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 生体音響変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2719038B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000010462A1 (en) * | 1998-08-20 | 2000-03-02 | Medacoustics, Inc. | Thin film piezoelectric polymer sensor |
| US7037268B1 (en) | 1999-03-01 | 2006-05-02 | Medacoustics, Inc. | Low profile acoustic sensor arry and sensors with pleated transmission lines and related methods |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5122293A (ja) * | 1974-08-16 | 1976-02-21 | Sanei Sokki Kk | Choshinmaikurofuon |
| JPS63146604U (ja) * | 1987-03-16 | 1988-09-27 |
-
1990
- 1990-09-14 JP JP2245752A patent/JP2719038B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5122293A (ja) * | 1974-08-16 | 1976-02-21 | Sanei Sokki Kk | Choshinmaikurofuon |
| JPS63146604U (ja) * | 1987-03-16 | 1988-09-27 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000010462A1 (en) * | 1998-08-20 | 2000-03-02 | Medacoustics, Inc. | Thin film piezoelectric polymer sensor |
| US7037268B1 (en) | 1999-03-01 | 2006-05-02 | Medacoustics, Inc. | Low profile acoustic sensor arry and sensors with pleated transmission lines and related methods |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2719038B2 (ja) | 1998-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |