超聲波探測器、生物體信息測定裝置以及生物體信息測定方法
【專利摘要】在超聲波診斷裝置中,無法清晰地對心臟的心尖部進(jìn)行攝影,而未正確地得到與心臟有關(guān)的健康信息。制作使用線性探測器,通過M模式測定心尖拍動圖,改善數(shù)據(jù)處理裝置,確立對正確的評價有用的算法,得到正確的健康信息的生物體信息測定裝置,而解決了課題。
【專利說明】超聲波探測器、生物體信息測定裝置以及生物體信息測定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能夠掌握生物體的心臟的活動的探測器、能夠通過掌握生物體的心臟的活動而掌握生物體的健康信息的生物體信息測定裝置以及生物體信息測定方法,特別涉及能夠使用超聲波診斷裝置的超聲波探測器來測定心尖拍動圖,正確地顯示生物體的健康信息的生物體信息測定裝置、生物體信息測定系統(tǒng)以及它們中使用的生物體信息測定方法。 【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前,循環(huán)系統(tǒng)的疾病一直增加,全世界都要求克服。作為循環(huán)系統(tǒng)的疾病的例子,可以舉出先天性心疾病、高血壓癥、高血壓性心疾、急性心筋梗塞、陳舊性心筋梗塞、肥大型心筋癥、擴(kuò)張型心筋癥、二次性心筋癥、大動脈瓣狹窄癥、大動脈瓣閉鎖不全癥、二尖瓣狹窄癥、二尖瓣閉鎖不全癥、閉塞性動脈硬化癥、慢性心不全、脈律不齊等多個例子,對此期望醫(yī)療技術(shù)的提聞、預(yù)防對策的提聞。
[0003]如果有能夠客觀地掌握心臟的活動的測定裝置,則能夠相當(dāng)正確地得知被測定生物體的健康狀態(tài),能夠?qū)υ\斷、治療有用。例如,人的健康狀態(tài)大幅受到其心臟的活動的影響。有時具有循環(huán)系統(tǒng)的高度的知識的專科醫(yī)生能夠?qū)⑹值纸拥交颊叩男夭窟M(jìn)行觸診而理解病態(tài)。
[0004]作為客觀地表現(xiàn)根據(jù)觸診得到的心臟的活動的信息的手段之一,可以舉出心尖拍動圖。如果有不僅包括健康者,而且還包括有心臟的疾病而其行動被限制那樣的患者,并非隔音室而在普通的房間的床邊不會使被測定生物體感到特別的緊張地能夠測定被測定生物體的心尖拍動圖的測定器,則能夠?qū)Ρ粶y定生物體的健康管理、診療帶來大的福音。
[0005]但是,遺憾的是,能夠正確地測定作為被測定生物體的人的心尖拍動圖的實用等級的測定器尚未開發(fā)。關(guān)于心尖拍動圖的測定,雖然嘗試使用非專利文獻(xiàn)I的“心電圖/心機(jī)圖檢查的實際”記載的心機(jī)圖記錄裝置,但如后所述,具有并不是不論是醫(yī)療現(xiàn)場還是個人的健康管理用都能夠有效地利用的裝置的烙印。
[0006]圖16是非專利文獻(xiàn)I記載的以往的心機(jī)圖記錄裝置,昂貴而且如寬度為大致60cm、高度為大致180cm、縱深為大致80cm這樣大型,雖然帶有臺車但仍重到一人難以推動,測定者在隔音室的內(nèi)部和外部分別需要最少一名,在大部分的情況下,需要由醫(yī)生和工程師這至少二名進(jìn)行測定。在圖中,在心機(jī)圖記錄裝置主體的右側(cè)觀察的窗是觀察被測定生物體進(jìn)入的隔音室的里面的窗。圖17是非專利文獻(xiàn)I的第212頁中記載的各種轉(zhuǎn)換器(transducer)的例子的照片。
[0007]圖16的裝置在測定心尖拍動圖的情況下,被測定生物體必須進(jìn)入隔音室或者依照此的噪聲少的測定室才能夠測定,而在隔音且密室那樣的受限制的房間中進(jìn)行測定,所以存在如下等問題:被測定生物體成為與通常不同的狀態(tài)下的測定,不必要地緊張,而且,被測定生物體被限定于能夠承受進(jìn)入這樣的環(huán)境的測定的狀態(tài)的人、無法進(jìn)行真正需要使用了心尖拍動圖的診斷的患者的測定。另外,即便是具有醫(yī)學(xué)的高度的知識的專家的見解,根據(jù)使用圖16的心機(jī)圖測定裝置測定的心尖拍動圖,仍無法確信地作出循環(huán)系統(tǒng)的所述疾病的診斷的情況較多是現(xiàn)狀。
[0008]近年來,超聲波診斷裝置長足地進(jìn)步,在醫(yī)療現(xiàn)場中普及,能夠從胸壁外部觀察心臟內(nèi)的各心腔的活動、各心腔的大小、心室、心房的壁的厚度、心包液的狀態(tài)、瓣的活動、血流等,循環(huán)系統(tǒng)的??漆t(yī)生對其進(jìn)行觀察來進(jìn)行循環(huán)系統(tǒng)患者的診斷。如上所述,在用以往的心機(jī)圖記錄裝置測定的心尖拍動圖中,得不到診斷所需的信息,相比于使用通過以往的心機(jī)圖記錄裝置測定的心尖拍動圖,通過超聲波診斷裝置得到各種信息來進(jìn)行診斷時更佳。[0009]但是,超聲波診斷裝置未根據(jù)測定心尖拍動圖的觀點(diǎn)制作,將心臟的活動、瓣的活動、血流等捕捉為運(yùn)動圖像,專科醫(yī)生對其進(jìn)行觀察來診斷是正常還是病。根據(jù)該測定,得到能夠判斷心室的活動、大動脈瓣、二尖瓣的正常/異常、狹窄的程度、瓣口面積、有無瓣上附著的細(xì)菌的疣、有無心包液積存、有無血液的逆流和其程度、有無先天性的異常的信息,但未隔著胸壁評價左室心尖部的活動,無法使通過觸診而得到那樣的信息客觀化。即,此前無實用等級的測定器,所以對診斷有用的心尖拍動圖的測定數(shù)據(jù)不足,根據(jù)心尖拍動圖的測定數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)系統(tǒng)疾病的診斷的技術(shù)未確立,成為在醫(yī)療的現(xiàn)場中無法使用的狀況。另外,關(guān)于能夠客觀地顯示通過觸診而得到的心臟的左心室(以下還稱為左室)的活動的測定器,除了基于本
【發(fā)明者】的提案的專利文獻(xiàn)1、2記載的裝置以外,其利用的做法也尚未確立。
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-113728號公報
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本特開2009-273817號公報
[0012]非專利文獻(xiàn)1:(社)日本臨床衛(wèi)生検查技師會発行:”心電図.心機(jī)図検查O実際”(1996年11月I日2刷發(fā)行),第212頁、222頁
[0013]非專利文獻(xiàn)2:工斤七' ti' 7.\ > (株)発行:”夕'' ^解剖學(xué)7卜9 7 ” (2008年9月15日發(fā)行),例如第87頁
【發(fā)明內(nèi)容】
[0014]在當(dāng)前實用化了的超聲波診斷裝置中,在各攝像中心臟的心尖部的圖像不清晰,即便是專家,即使對在心臟中有可能有異常的圖像進(jìn)行了攝影,根據(jù)該圖像診斷生物體的健康狀態(tài)、特別是病態(tài)的健康狀態(tài)進(jìn)行診斷也極其困難是現(xiàn)狀。
[0015]本發(fā)明是鑒于這樣的現(xiàn)狀而完成的,本發(fā)明應(yīng)解決的課題在于,廉價地提供具有對心尖拍動圖進(jìn)行測定并評價而顯示的功能的超聲波診斷裝置。
[0016]本發(fā)明的目的之一在于廉價地提供基于組合了在當(dāng)前醫(yī)療現(xiàn)場中使用的心回波測定技術(shù)思想和心尖拍動圖測定技術(shù)思想的新的技術(shù)思想的測定裝置,提供即使裝置的使用者未在導(dǎo)入裝置之后測定龐大的數(shù)量的被測定生物體來進(jìn)行實驗也能夠在醫(yī)療現(xiàn)場中使用那樣的測定裝置以及其數(shù)據(jù)處理的算法,提供在醫(yī)療的現(xiàn)場中易于使用且能夠可靠地掌握生物體的健康狀態(tài)的生物體信息測定裝置以及能夠用于生物體信息測定系統(tǒng)的生物體信息測定方法、以及能夠在它們中使用的探測器。
[0017]另外,本發(fā)明的目的之一在于,提供易于組合使用以往的超聲波診斷裝置而得到的生物體信息收集功能和使用心尖拍動圖測定裝置而得到的生物體信息收集功能,能夠以更高的可靠性得到與左室功能有關(guān)的生物體信息的生物體信息測定裝置以及能夠用于生物體信息測定系統(tǒng)的生物體信息測定方法。
[0018]另外,本發(fā)明的目的之一在于,提供能夠根據(jù)醫(yī)學(xué)教育的觀點(diǎn),針對醫(yī)科學(xué)生以及實習(xí)醫(yī)生教授正確的診察法而能夠大幅改善臨床醫(yī)學(xué)教育的廉價且能夠高精度地測定的生物體信息測定裝置、生物體信息測定系統(tǒng)、以及生物體信息測定方法。
[0019]通過應(yīng)用以往未以對心尖拍動圖進(jìn)行攝影的目的制作的超聲波診斷裝置來測定心尖拍動圖,并制作其評價算法,包括評價結(jié)果而顯示于顯示畫面中,解決了課題。
[0020]作為優(yōu)選的實施例,在超聲波診斷裝置中,內(nèi)置或者外裝將所測定的心尖拍動圖作為線條圖顯示的程序、判定心尖拍動圖的算法等來解決了課題。
[0021]通過關(guān)于顯示畫面交替顯示心尖拍動圖和其他超聲波回波圖、或者在同一畫面中同時顯示,解決了課題。
[0022]另外,提出了將線性探測器和扇區(qū)探測器在縱向上嵌入例如具有導(dǎo)軌的測定用的框體,使在所述框體 的與體表面抵接的部分中用于測定時適合的探測器在所述導(dǎo)軌上滑動而移動,無需切換或者使切換操作最小限地測定心尖拍動圖,并且,能夠測定2D回波例如心尖部四腔剖面像的探測器等。另外,嵌入頻率相互不同的探測器也是有效的。
[0023]通過本發(fā)明的生物體信息測定裝置以及生物體信息測定系統(tǒng)以及能夠在其中使用的生物體信息測定方法,帶來如下的大的效果:不論是床邊還是日常的生活現(xiàn)場,都能夠測定心尖拍動圖,一并地應(yīng)用通過心尖拍動圖得到的診斷信息和通過以往的超聲波診斷裝置得到的被測定生物體的診斷信息,能夠得到與被測定生物體的心臟有關(guān)的醫(yī)學(xué)上正確的健康信息。
[0024]另外,本發(fā)明提供即使是生物體信息測定裝置的用戶自身也能夠得到某種程度的健康信息那樣的測定器,進(jìn)而,起到如下的極其大的效果:通過用例如無線通信系統(tǒng)連接測定器終端和測定器主體,或者將測定器終端抵接到向測定器主體的信息輸入部等,能夠?qū)y定信息輸入到測定器主體,遠(yuǎn)程或者集中地進(jìn)行大量的生物體的健康管理等,能夠構(gòu)筑將來的新的健康管理系統(tǒng),使社會上的健康管理發(fā)展。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的實施方式的例子的生物體信息測定裝置的說明圖。
[0026]圖2是說明本發(fā)明的顯示畫面的圖。
[0027]圖3是說明本發(fā)明的顯示畫面的圖。
[0028]圖4是說明本發(fā)明的顯示畫面的圖。
[0029]圖5是說明本發(fā)明的被測定生物體的示意圖。
[0030]圖6是用于說明包括超聲波探測器11和心尖部和/或其附近之間的部分的斷層像動畫中的生物體內(nèi)各部的活動的示意圖。
[0031]圖7是說明收縮末期時相下的心臟的活動的示意圖。
[0032]圖8是說明擴(kuò)張期的心臟的活動的示意圖。
[0033]圖9是說明作為本發(fā)明的實施方式的例子的生物體信息測定裝置中的心尖拍動圖的測定位置的圖。[0034]圖10是利用作為本發(fā)明的實施方式的例子的超聲波來測定的心尖拍動圖的例子。
[0035]圖11是利用作為本發(fā)明的實施方式的例子的超聲波來測定的心尖拍動圖的例子。
[0036]圖12是使用作為本發(fā)明的實施方式的例子的生物體信息測定裝置來測定的心尖拍動圖的例子。
[0037]圖13是使用作為本發(fā)明的實施方式的例子的生物體信息測定裝置來測定的心尖拍動圖的例子。
[0038]圖14是利用作為本發(fā)明的實施方式的例子的超聲波來測定的心尖拍動圖的例子。
[0039]圖15是利用作為本發(fā)明的實施方式的例子的超聲波來測定的心尖拍動圖的例子。
[0040]圖16是以往的心機(jī)圖記錄裝置主體的照片。
[0041]圖17是以往的各種轉(zhuǎn)換器的例子的照片。
[0042](符號說明)
[0043]11:超聲波探測器;12:體表面;14a:纖維性心膜;14b:心外膜;15:心筋;16:心內(nèi)膜;18、43:心音圖;34:右室;40:左室;44:心尖拍動圖;45:心電圖;300:生物體信息測定裝置;301:超聲波傳感器;305a:心音傳感器;305b:心電圖用傳感器;320:控制部以及測定數(shù)據(jù)處理部;330:存儲部;340:顯示部;F1、Fll~F13、F21~F23、F31~F33、F41、F42:顯示畫面;P (I)~P (7):心尖拍動圖的特征點(diǎn);R:心電圖的R波。
【具體實施方式】
[0044]以下,參照附圖,說明本發(fā)明的實施方式的例子。另外,在說明中使用的各圖中,以能夠理解本發(fā)明的例子的程度概略地示出。另外,在本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易地理解而不產(chǎn)生誤解的范圍內(nèi),在沒有特別說明的情況下,還有時在生物體信息測定方法的說明中兼用生物體信息測定裝置的說明,也有時相逆。
[0045]在用超聲波診斷裝置攝影了的圖像中,心尖部過于接近體表面而難以得到清晰的像。但是,本
【發(fā)明者】根據(jù)如果將心尖部的活動作為某種數(shù)據(jù)取得,則是否可以補(bǔ)償當(dāng)前的超聲波診斷裝置的缺點(diǎn)這樣的觀點(diǎn),還考慮裝置的改良,而嘗試了各種測定。其結(jié)果,即使在以往的圖像中由于不清晰而無法正確地診斷,只要能夠測定心尖拍動圖,據(jù)此能夠得到健康信息的評價算法,則對補(bǔ)償當(dāng)前的超聲波診斷裝置的缺點(diǎn)起作用,據(jù)此完成了本發(fā)明。以下,參照附圖,詳細(xì)說明。
[0046]圖1是說明作為本發(fā)明的實施方式的例子的生物體信息測定裝置的框圖,是還能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程管理的生物體信息測定裝置。在圖1中,符號300是作為本發(fā)明的實施方式的例子的生物體信息測定裝置、301是作為測定心尖拍動的心尖拍動傳感器的超聲波傳感器,具備具有多個超聲波發(fā)送元件或者超聲波振蕩部的超聲波發(fā)送部、和具有接收入射到生物體的信號在所述生物體內(nèi)各部反射的信號的多個反射信號接收元件或者反射信號接收部的接收傳感器。符號305a是測定心音的心音傳感器、305b是測定心電圖的心電圖用傳感器等傳感器、320是控制部以及測定數(shù)據(jù)處理部、330是存儲部、340是顯示部、350是遠(yuǎn)程管理部、311是連接超聲波傳感器301與控制部以及測定數(shù)據(jù)處理部320之間的連接單元、315a是連接傳感器305a與控制部以及測定數(shù)據(jù)處理部320之間的連接單元、315b是連接傳感器305b與控制部以及測定數(shù)據(jù)處理部320之間的連接單元、331是連接存儲部330與控制部以及測定數(shù)據(jù)處理部320之間的連接單元、341是連接顯示部340與控制部以及測定數(shù)據(jù)處理部320之間的連接單元、351是連接遠(yuǎn)程管理部350與控制部以及測定數(shù)據(jù)處理部320之間的連接單元。所述連接單元的至少一部分能夠使用無線通信、光通信等通信單元來構(gòu)成。
[0047]另外,生物體信息測定裝置300能夠組合具有所述各功能的幾個裝置來構(gòu)成生物體信息測定系統(tǒng)。心音傳感器305a是測定心音的傳感器,并且,心電圖用傳感器305b是測定心電圖的傳感器,無需內(nèi)置于主裝置中。
[0048]在圖1中,將超聲波傳感器301、心音傳感器305a、心電圖用傳感器305b分別配置于被測定生物體的測定部位,分別檢測心尖拍動、心音、心電圖測定用的信號,將各檢測的信號經(jīng)由所述各連結(jié)單元取入到控制部以及測定數(shù)據(jù)處理部320,通過控制部以及測定數(shù)據(jù)處理部320分別作為尖拍動圖、心音圖、心電圖等進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。作為優(yōu)選的例子,與心電圖信號同步地抽出心尖拍動圖數(shù)據(jù)和心音圖數(shù)據(jù),存儲心電圖數(shù)據(jù)、心音圖數(shù)據(jù)、心尖拍動圖數(shù)據(jù),作為圖表顯示。另外,通過從外部等輸入標(biāo)準(zhǔn)波形圖案等,用于心尖拍動圖的波形的分類,能夠進(jìn)行與例如被測定生物體符合的更正確的評價。
[0049]將來自傳感器的數(shù)據(jù)處理為心尖拍動圖制作用數(shù)據(jù)和其他諸多數(shù)據(jù),存儲到存儲部中,并根據(jù)需要顯示于顯示部中。作為所述其他諸多數(shù)據(jù),也有時不需要,例如,有胸部中的規(guī)定范圍的反射強(qiáng)度的二維的分布、接觸壓等。作為超聲波傳感器,經(jīng)濟(jì)上,能夠使用例如以往的線性傳感器。
[0050]關(guān)于本發(fā)明的心尖拍動圖的測定,作為優(yōu)選的實施方式的例子,在超聲波傳感器中,設(shè)置超聲波發(fā)送元件和超聲波接收元件,用接收元件接收從振蕩元件發(fā)送的超聲波照射到心尖部和/或其附近而反射的波,測定心尖拍動圖。在舉出一個例子時,使用所述超聲波振子的數(shù)量為192個的例子,使各12個振子的組依次偏移而進(jìn)行掃描并發(fā)送,在各振蕩元件和接收元件中,控制定時來設(shè)置使同一元件作為振蕩元件發(fā)揮功能的時間和作為接收元件發(fā)揮功能的時間,接收從心尖部和/或其附近反射的超聲波,測定心尖拍動圖。
[0051]另外,在本發(fā)明的其他例子中,設(shè)置作為超聲波傳感器的超聲波發(fā)送元件和超聲波接收元件,所述超聲波發(fā)送元件從I個振蕩元件發(fā)送I種波長的超聲波,通過由多個以能夠相互獨(dú)立地接收的方式接近配置的接收元件構(gòu)成或者具有接收部的超聲波接收元件接收從所述同一振蕩元件發(fā)送的超聲波照射到心尖部和/或其附近并反射而產(chǎn)生的超聲波,測定心尖拍動圖。在將多種超聲波用作拍動測定用信號的情況下,優(yōu)選按照各類別使用超聲波振蕩元件。還能夠使用多種超聲波的頻率。
[0052]超聲波傳感器的超聲波接收信號在使例如各12個振子的組依次偏移而進(jìn)行掃描來發(fā)送并接收的情況下,能夠使各時刻的每一個的來自各接收傳感器元件的接收信號時系列地顯示,在接收的時間間隔長的情況下通過內(nèi)插法進(jìn)行補(bǔ)充而設(shè)為更正確的圖表。優(yōu)選能夠與例如目的符合地變更探測器的電子的掃描的方法。
[0053]在圖1中,還能夠?qū)⒖刂撇恳约皽y定數(shù)據(jù)處理部320、存儲部330、顯示部340的各內(nèi)容的至少一部分設(shè)置于遠(yuǎn)程管理部350,而構(gòu)成能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程處理的生物體信息測定裝置或者生物體信息測定系統(tǒng)。
[0054]另外,作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式,不限于該實施例,能夠使用在超聲波傳感器301中一列或者縱橫地排列多個超聲波發(fā)送元件和多個超聲波接收元件,對各元件進(jìn)行掃描而用于超聲波回波的測定的所謂超聲波探測器。作為所述超聲波發(fā)送元件和超聲波接收元件排列方法的例子,既能夠一維地排列多個所述元件,也能夠二維地排列多個所述元件,不論在哪一個方法的排列中,都能夠測定本發(fā)明的心尖拍動圖。
[0055]在超聲波探測器的前端部即抵接到體表面的部分中設(shè)置聲學(xué)透鏡的情況下,在所述聲學(xué)透鏡、起到緩沖的作用的介質(zhì)中能夠使用例如硅橡膠、液狀物質(zhì)。能夠?qū)υ摻橘|(zhì)施加壓力而使密度變化、折射率變化,能夠調(diào)節(jié)例如清晰度。
[0056]通過在超聲波傳感器301中使用二維地排列了超聲波振子的結(jié)構(gòu),能夠更正確地測定心尖部的各拍動的每一個的活動,能夠得到對此前未正確地得知的各個生物體的健康信息與心尖部的活動的關(guān)聯(lián)進(jìn)行闡明的重要的信息,能夠發(fā)揮能夠?qū)煽康慕】倒芾碛杏眠@樣的顯著的效果。
[0057]作為本發(fā)明的實施方式的例子,在使用將在一列中針對約每0.2mm各排列了 I個的192個超聲波振子的結(jié)構(gòu)在三列中二維配置了的超聲波傳感器、即二維地排列了 192X3個振子的超聲波傳感器來進(jìn)行測定時,能夠得到準(zhǔn)確度高的心尖拍動圖。在進(jìn)一步增加了所述振子的列數(shù)時,能夠得到與心尖部的活動有關(guān)的詳細(xì)的信息,能夠得到更正確的健康信息。
[0058]進(jìn)而,設(shè)置單列或者多列的在一列中排列了多個振子的結(jié)構(gòu),設(shè)置探測肋骨的存在的傳感器而構(gòu)成為超聲波探測器,在探測器的與生物體體表面接觸的面中配置超聲波的衰減少的原材料的緩沖劑,將探測器配置于例如被測定生物體的左側(cè)胸部的測定部位,能夠在測定時在探測器的正下方(從探測器起規(guī)定距離以內(nèi)的位置)探測肋骨的存在。在探測到肋骨的存在的情況下,例如,如果以使在肋間配置的振子成為動作狀態(tài),使在肋骨的規(guī)定范圍內(nèi)附近配置的振子成為非動作狀態(tài)的方式進(jìn)行控制,來測定心尖部和其附近的活動,則能夠測定更正確的心尖拍動圖,進(jìn)而,為了掌握心尖部的復(fù)雜的活動,能夠?qū)崿F(xiàn)各種掃描的控制變更。另外,除了所述二維排列了振子的結(jié)構(gòu)以外,通過與所述二維排列的振子一并地三維、多維地配置改變目的的傳感器元件,具有能夠得到更多的生物體信息這樣的優(yōu)點(diǎn)。
[0059]另外,關(guān)于所述探測器,例如,在具有例如導(dǎo)軌的測定用的框體中縱向嵌入線性探測器和扇區(qū)探測器,使在所述框體的與體表面抵接的部分中用于測定時適合的探測器在所述導(dǎo)軌上滑動移動,無需切換地或者以最小限的切換操作測定心尖拍動圖,并且,能夠測定2D回波例如心尖部四腔剖面像。
[0060]通過可彎曲地構(gòu)成探測器,具有能夠提高檢測靈敏度等優(yōu)點(diǎn)。
[0061]圖2~圖4是使用了本發(fā)明的超聲波回波技術(shù)的生物體信息測定裝置的顯示畫面的例子,圖2是在符號Fl中使2D回波例如心尖部四腔剖面像和心尖拍動圖交替顯示于顯示畫面中而對比觀察兩者的畫面、圖3是在顯示畫面符號F41中顯示2D回波例如心尖部四腔剖面像并在顯示畫面符號42中顯示心尖拍動圖而對比觀察兩者的顯示畫面、圖4是在顯示畫面符號22中顯示最新的心尖拍動圖,例如,在顯示畫面符號Fll~F13中顯示2D回波的各種像(例如心尖部四腔剖面像),在顯示畫面符號F21中顯示彩色多普勒像,在顯示畫面符號F23、F31~F33中顯示心尖拍動圖的時系列變化,而對比觀察了變化的顯示畫面。[0062]在使用后述本發(fā)明的算法來判定所測定的心尖拍動圖,進(jìn)行異常的判定的情況下,能夠自動識別其結(jié)果,使與其對應(yīng)的心尖拍動圖以外的超聲波回波的圖像顯示于顯示畫面Fll~F13等中。
[0063]心臟的各拍動中的心尖部的活動根據(jù)被測定生物體的差異而不同,其活動非常復(fù)雜,而且即使是相同的被測定生物體,也根據(jù)健康狀態(tài)而進(jìn)行不同的活動。在以往的超聲波診斷裝置中的回波測定中,如果觀察動畫、靜止圖像而在心臟的活動中有極其大的異常變化,則感到奇怪,但即便在相當(dāng)顯著的異常變化下,僅根據(jù)該狀態(tài)的診斷困難的情況較多。僅通過該觀測,就能夠診斷被測定生物體的病狀的情況少,而與其他診斷信息一并地診斷。
[0064]但是,在觸診中,心尖部的活動傳遞到手掌。如果二維地配置多個所述振子,取得橫跨多個肋間的數(shù)據(jù),則能夠得到成為優(yōu)于觸診結(jié)果的信息的數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)了在探測器的一個方向上配置100個以上的振子、更優(yōu)選配置150個以上的振子,并將其并行排列,而成為30X20mm、優(yōu)選30X30mm的探測器的視場寬度時,能夠得到極其重要的信息。但是,要求解決肋骨的存在所致的陰影、噪聲等對心尖拍動圖的高精度化的妨礙。
[0065]研究的結(jié)果,通過使肋骨的存在位置附近、例如肋骨的正上方的心尖拍動圖測定用的超聲波發(fā)送和接收元件成為非動作狀態(tài),也能夠大幅改善該問題。[0066]通過使檢測所述肋骨的存在位置的超聲波信號成為與心尖拍動圖測定用的超聲波信號不同的信號、例如頻率不同的信號、調(diào)制了的信號,能夠發(fā)揮能夠降低測定時的噪聲而得到更清晰的心尖拍動圖等大的效果。優(yōu)選為檢測所述肋骨的存在位置的超聲波信號10~15MHz、更優(yōu)選為12MHz。根據(jù)制造成本的觀點(diǎn),優(yōu)選使檢測所述肋骨的存在位置的超聲波信號的頻率成為進(jìn)行心尖拍動圖的測定的超聲波的頻率的2倍波那樣的高次諧波。
[0067]本
【發(fā)明者】發(fā)現(xiàn),在使用各種振動頻率的超聲波信號來進(jìn)行了心尖拍動圖的測定時,優(yōu)選為IOMHz以下的振動頻率,在比其高的振動頻率下本發(fā)明的心尖拍動圖的清晰度變低。優(yōu)選為3MH以上、更優(yōu)選為5~8.5MHz。根據(jù)成本的觀點(diǎn)優(yōu)選為7.5MHz。
[0068]根據(jù)測定的目的,優(yōu)選如具有在與超聲波的發(fā)送方向正交的方向上將多個所述振子一維地排列了的構(gòu)成部分和二維地排列了的構(gòu)成部分的至少一方的單位振子排列板那樣,組合多個例如細(xì)長剖面形狀的單位傳感器部件來構(gòu)成超聲波探測器的超聲波發(fā)送部和接收傳感器。使構(gòu)成超聲波發(fā)送部的多個振子兼作構(gòu)成接收傳感器的多個振子,能夠通過依照規(guī)定的順序電子地掃描而用于測定。
[0069]另外,能夠如接觸壓測定用的傳感器那樣,將與心尖拍動圖自身的測定不同的測定目的的傳感器配置于在探測器的超聲波發(fā)送方向上偏移的位置等,三維地配置振子、壓力傳感器,提高測定效果。
[0070]優(yōu)選用超聲波的衰減少的彈性體構(gòu)成超聲波探測器的所述振子的端面與被測定生物體的體表面的外壁之間。能夠用成本低的硅橡膠構(gòu)成該彈性體。另外,能夠用液體構(gòu)成該彈性體,能夠利用溶膠狀、凝膠狀物質(zhì)、膠體狀物質(zhì)。在本發(fā)明的實施方式的例子中,優(yōu)選使該彈性體具有聲學(xué)透鏡的功能。另外,通過使所述聲學(xué)透鏡的折射率整體或者部分地可變,能夠提高測定精度。例如,通過對所述彈性體施加壓力,能夠使所述折射率部分或者整體地變化。
[0071]能夠?qū)⒂啥S配置傳感器、多維配置傳感器檢測的測定數(shù)據(jù)預(yù)先作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲到存儲部中,在測定之后,根據(jù)需要載入,通過軟件,用數(shù)據(jù)處理部制作適合于各種解析目的的數(shù)據(jù)。
[0072]但是,即使在超聲波傳感器301中使用一維地排列了超聲波振子的結(jié)構(gòu),也能夠測定本發(fā)明的心尖拍動圖,例如,確認(rèn)了能夠使用針對每約0.2_逐個一維地排列了 192個超聲波振子的視場寬度為約38_的現(xiàn)有的探測器來測定心尖拍動圖。如果在超聲波診斷裝置中具備心尖拍動圖制作單元,則能夠構(gòu)成本發(fā)明的生物體信息測定裝置、生物體信息測定系統(tǒng)。
[0073]另外,作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式,不限于該實施例,能夠構(gòu)成為在超聲波傳感器301中搭載例如電源部件或者與驅(qū)動傳感器等的電源相當(dāng)?shù)牟考⑼ㄐ挪考?,以與生物體信息測定裝置主體未通過有線連接的狀態(tài),構(gòu)成超聲波傳感器301,使用電波、光(包含紅外線、紫外線而稱為光)等的發(fā)送單元,將超聲波傳感器301的測定數(shù)據(jù)發(fā)送到所述生物體信息測定裝置主體中設(shè)置的控制部以及測定數(shù)據(jù)處理部320,能夠?qū)崿F(xiàn)心尖拍動圖的高質(zhì)量的測定,能夠?qū)崿F(xiàn)更廣泛的健康管理等,能夠提高通過本發(fā)明測定的心尖拍動圖的利用效果。
[0074]在本發(fā)明中,當(dāng)具有安裝于被測定生物體的如上所述超聲波傳感器檢測心尖拍動的功能的重要的部分時,將該部分也稱為本發(fā)明的生物體信息測定裝置或者生物體信息測定裝置用部件。另外,心電圖傳感器、心音圖傳感器也可以附加數(shù)據(jù)取得功能、通信功能等而與所述生物體信息測定裝置主體獨(dú)立地設(shè)置來使用,也可以以與所述生物體信息測定裝置主體通過有線連接的狀態(tài)構(gòu)成。
[0075]測定條件如下所述?;旧?,以左側(cè)臥姿或者左半側(cè)臥姿進(jìn)行測定。雖然優(yōu)選以解除了緊張的狀態(tài)下的半呼氣位進(jìn)行測定,但與被測定生物體的狀態(tài)對應(yīng)地適合地進(jìn)行測定。在安靜呼吸的狀態(tài)下不停止呼吸而測定的方法中,有時心尖拍動圖的基線震動而評價變得困難。如果以深呼氣位(完全嘆氣了的時間點(diǎn))進(jìn)行測定,則筋緊張?zhí)岣叨子诔蔀槠料⒌臓顟B(tài),所以有時評價變得困難。已知由于屏息,引起血壓以及心拍數(shù)的變化,成為與安靜時不同的狀態(tài),所以在深呼氣位下有可能成為不優(yōu)選的狀況。因此,以下所示的大部分?jǐn)?shù)據(jù)原則上是,使體位成為左側(cè)臥姿或者左半側(cè)臥姿,在半呼氣位中輕微地呼吸而放松了的狀態(tài)下測定規(guī)定時間而得到的數(shù)據(jù)。
[0076] 所述測定條件是特別期望的測定條件,但在本發(fā)明中,即使呼吸,也能夠測定有效的心尖拍動圖,而檢測被測定生物體的健康信息。
[0077]在測定時,例如,在外來診察室以及一般病房中,使用本發(fā)明的生物體信息測定裝置,來測定被測定生物體的心尖拍動圖。原則上,在被測定生物體的右上肢和左下肢安裝心電圖電子導(dǎo)線,通過標(biāo)準(zhǔn)分支感應(yīng)的第2感應(yīng)測定心電圖,原則上在中位肋間胸骨左緣附近粘貼了心音計麥克風(fēng)之后,使被測定生物體成為左側(cè)臥姿或者左半側(cè)臥姿,在測定者觸碰心尖拍動而確認(rèn)了拍動最強(qiáng)的部位之后,在該部位安放作為拍動傳感器的超聲波傳感器,測定心尖拍動圖。能夠由I名測定者簡單地進(jìn)行以上的操作、測定、記錄這全部。進(jìn)行心電圖、心音圖、心尖拍動圖的測定準(zhǔn)備,開始測定。
[0078]在本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式的例子中,首先,與心電圖的波形(QRS波)的R波同步地取入測定數(shù)據(jù)。測定的數(shù)據(jù)是例如至少心電圖、心音圖、心尖拍動圖這3個項目。為了解析心尖拍動圖,心電圖和心音圖的信息是有用的。例如,需要心電圖的R波的辨識,其能夠通過公知的方法進(jìn)行。還有心音圖的I音、2音、3音、4音的信息、頸動脈波的信息有用的情況。它們的辨識也能夠通過公知的方法進(jìn)行。
[0079]另外,在心尖拍動圖的解析中,也有以往的超聲波診斷裝置的B模式法、多普勒法等的測定信息的應(yīng)用有用的情況。特別,關(guān)于實時地使用多個測定信息,能夠在本發(fā)明中最初實現(xiàn),帶來心機(jī)能的診斷的大的進(jìn)步。
[0080]在心尖拍動圖的傳感器內(nèi),除了超聲波傳感器以外,還能夠配置并使用心電圖、心音圖的傳感器。在該情況下,能夠帶來操作被大幅簡化等顯著的效果。在使用溫度計、氣壓計時,也進(jìn)一步增大效果。
[0081]本發(fā)明的
【發(fā)明者】詳細(xì)地研究了使用了本發(fā)明的生物體信息測定裝置的多個被測定生物體的測定例的結(jié)果,能夠制作能夠以極其高的精度解析心尖拍動圖與病態(tài)的關(guān)聯(lián)性的解析單元。在將本發(fā)明的解析結(jié)果與通過MR1、心筋閃爍掃描術(shù)、心回波、心臟導(dǎo)管插入檢查等其他手段診斷的信息以及通過視診觸診聽診得到的信息以及被測定生物體的治療/健康信息對照時,可知使用本發(fā)明得到的被測定生物體的健康信息的可靠度極其高。
[0082]圖5是說明通過作為本發(fā)明的實施方式的例子的生物體信息測定裝置將超聲波探測器抵接到被測定生物體的體表面來測定心尖拍動圖的示意圖。符號11是超聲波探測器、12是被測定生物體的體表面、13是皮膚、骨格筋、14a是纖維性心膜、14b是心外膜、15是心筋、16是心內(nèi)膜、34是右心室(還稱為右室)、35是三尖瓣、36是右心房、37是心室中隔、38是心房中隔、40是左室、41是二尖瓣、42是左心房、Z是Z軸。取在與Z軸正交的面內(nèi)相互正交的X軸和Y軸。
[0083]在本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式的例子中,在心臟處于左側(cè)的正常位心的被測定生物體的情況下,優(yōu)選以左側(cè)臥姿或者左半側(cè)臥姿測定心尖拍動圖。該情況的圖5中的抵接超聲波探測器11的體表面12是被測定生物體的左側(cè)的胸部。另外,在心臟從正中稍微靠右側(cè)的右胸心的被測定生物體的情況下,優(yōu)選以右側(cè)臥姿或者右半側(cè)臥姿測定心尖拍動圖。該情況的圖5中的放置超聲波探測`器11的體表面12是被測定生物體的右側(cè)的胸部。
[0084]在本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式的例子中,作為超聲波探測器11,使用細(xì)長的端部形狀的例子,雖然在圖5中未圖示,優(yōu)選使超聲波探測器11的端部的長度方向成為肋骨的長度方向而配置于使靈敏度最高的部位的肋間(相鄰的肋骨之間)來測定心尖拍動圖。由此,能夠得到能夠更正確地判斷被測定生物體的健康狀態(tài)的心尖拍動圖。
[0085]圖6是用于說明在使用了作為本發(fā)明的實施方式的例子的生物體信息測定裝置的測定中,在正常位心的人的左半側(cè)臥姿下將超聲波探測器11放置到左側(cè)的胸部的體表面12,包括超聲波探測器11與心尖部和/或其附近之間的部分的斷層像動畫中的生物體內(nèi)各部的活動的示意圖。符號Ila~c、llm、lln是構(gòu)成超聲波探測器11的各振子,相互并行地配置,電子地掃描而既能夠使用于超聲波信號的發(fā)送元件也能夠使用于接收元件。符號17是表示心電圖上的時相的標(biāo)志,表示圖示的狀態(tài)的示意圖的時相。符號18是心電圖、19a是皮膚、骨格筋13內(nèi)的纖維性組織、19b是心筋15內(nèi)的纖維性組織。符號20是作為Z軸的Zl軸上的體表面的點(diǎn),21a是Zl軸上的比較接近體表面的點(diǎn),22a是Zl軸上的比點(diǎn)21a更深的位置即接近心臟的位置處的皮膚、骨格筋13內(nèi)的點(diǎn),23b是Zl軸上的纖維性心膜14a上的點(diǎn),23a是在纖維性心膜14a上比左室心尖部向外側(cè)偏移的位置的點(diǎn),23c是在纖維性心膜14a上比左室心尖部向與點(diǎn)23a相反的一側(cè)的外側(cè)偏移的位置的點(diǎn),X是X軸,Y是Y軸。符號21X和21Z分別是表示點(diǎn)21a的I拍動的X軸方向變位量和Z軸方向變位量的箭頭,22X和22Z分別是表示點(diǎn)22a的I拍動的X軸方向變位量和Z軸方向變位量的箭頭,23X和23Z分別是表示點(diǎn)23b的I拍動的X軸方向變位量和Z軸方向變位量的箭頭,箭頭長表示變位量大。[0086]在圖6中,從構(gòu)成超聲波探測器11的各振子lla、llb、llc、...llm、lln,從被測定生物體的體表面12朝向心尖部和/或其附近發(fā)送超聲波波束,向生物體內(nèi)入射的超聲波波束在生物體內(nèi)各部由于其反射特性的差異而以不同的反射強(qiáng)度反射,依照超聲波探測器11的接收模式接收,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,但不限于此,例如以與反射強(qiáng)度成比例的明亮度在顯示畫面中顯示。在后述圖9、圖10~圖15所示的白黑的濃淡圖像中,白的部分是所接收的反射信號強(qiáng)的部分,黑的部分是反射信號弱的部分,如從圖明確,例如白的線的中心是反射強(qiáng)度成為極值的部分。在圖6的示意圖中,未全部附加符號,但例如符號19a、19b所示的部分是反射強(qiáng)度為極值的部分。點(diǎn)21a、22a、23a~23c是在Zl軸上的反射強(qiáng)度為極值的部分中取的點(diǎn)。
[0087]在本發(fā)明的實施方式的例子中,具有測定例如規(guī)定的范圍的反射強(qiáng)度為極值的部分的21X、21Z所示的變位量,檢測例如Zl軸方向上的所述變位量的變化,檢測變位量的變化傾向大幅變化的位置,檢測纖維性心膜14a的位置的單元。
[0088]纖維性心膜14a的正下方即心外膜14b是直接貼到心臟自身的膜,心臟自身不僅在Z軸方向,而且在X軸方向、Y軸方向上在其方向上也大幅偏移。其有助于對纖維性心膜14a進(jìn)行辨識。
[0089]從超聲波探測器11的各振子lla、llb、llc、...11m、Iln經(jīng)由被測定生物體的體表面12朝向心尖部和/或其附近入射的各超聲波波束的中心線相互平行。由此,能夠測定超聲波回波的實用的心尖拍動圖。
[0090]圖7是說明如心內(nèi)膜16的狀態(tài)所示,處于心電圖22的T波的結(jié)束時間點(diǎn),收縮末期時相下的心臟的活動的示意圖。在圖中示出左室心筋的各部位在箭頭24a~24e和25a~25e所不的方向上即在纖維性心膜14a的方向和心內(nèi)膜16的方向上活動,是在心尖部中向圖6的Z軸方向的活動(箭頭24c、25c)成為最大的例子。
[0091]圖8是說明擴(kuò)張期的心臟的活動的示意圖。心筋內(nèi)各部的活動是在擴(kuò)張初期中向箭頭26和27的方向活動、在擴(kuò)張末期中向箭頭28的方向活動的例子。在擴(kuò)張末期,與擴(kuò)張初期的活動不同,瞬間呈現(xiàn)與擴(kuò)張初期相逆的方向的活動。在正常心筋中,在收縮期中心尖部在體表面方向上活動。在擴(kuò)張期,心尖部在快到2音之前接近體表面,接下來遠(yuǎn)離體表面。在擴(kuò)張早期,左室心筋如抖動那樣振動。該活動在比心尖部更遠(yuǎn)的部位更顯著。相比于心室中隔側(cè),左室自由壁的活動看起來更大。在心尖部的兩側(cè),首先,向外方向偏位,并立即返回內(nèi)下方。是在年輕人中經(jīng)常確認(rèn)的現(xiàn)象,但在老年人中其活動少。是柔軟的橡膠被拖長而伸展的部位瞬間彎曲(收縮)那樣的活動。從左室內(nèi)腔中心部觀察時,相比于在鉛垂方向上活動,是沿著左室心筋周圍平行地抖動那樣的活動。心臟以將橡膠擠壓的方式收縮、以將橡膠釋放的方式擴(kuò)張。
[0092]另外,根據(jù)被測定生物體的健康狀態(tài)、年齡、其他個人的特性,心臟的活動不同的情況較多,即使在例如健康者的情況下,心臟的活動也不同的情況較多。
[0093]圖9是作為在作為本發(fā)明的實施方式的例子的生物體信息測定裝置中說明心尖拍動圖的測定位置的圖的B模式超聲波圖像,是利用超聲波測定的斷層攝影圖。是在被測定生物體的胸部上放置超聲波探測器(超聲波探頭),對心臟的一部分進(jìn)行了攝影的斷層圖,在圖中示出斷層的各部的體表面、皮膚骨格筋、心外膜、心筋的位置。符號88是有測定心尖拍動圖的位置的線。為了在所述斷層攝影圖中指定測定心尖拍動圖的位置,能夠用光標(biāo)選擇線88,還能夠選定線88上的特定范圍,或者還能夠選定線88上的特定的點(diǎn)?;蛘?,能夠用支承工具觸摸所述斷層攝影圖顯示畫面,或者用支承工具描繪測定范圍,通過其他各種方法選定。
[0094]以下示出利用本發(fā)明的裝置的實際的測定例。測定條件原則上是左側(cè)臥姿或者左半側(cè)臥姿,盡可能將呼吸停止10秒鐘來測定。
[0095]圖10是作為利用作為本發(fā)明的實施方式的例子的超聲波來測定的心尖拍動圖的例子的M模式超聲波圖像,是具有正常左室收縮功能的50歲年齡段男性的數(shù)據(jù)。將作為超聲波傳感器使多個振子進(jìn)行掃描而從被測定生物體的體表面朝向心尖部和其附近發(fā)送超聲波信號的超聲波發(fā)送部、和將配置了測定入射到所述生物體的所述超聲波的來自被測定生物體內(nèi)各部的反射波的多個振子的接收傳感器作為電子掃描用探測器安裝的探測器抵接到正常位心的人的左側(cè)的胸部,從體表面朝向心尖部和其附近依照電子掃描條件依次發(fā)送從各振子發(fā)送的超聲波波束,首先,如圖9說明,測定B模式法的斷層像,從B模式法的顯示畫面選擇所述斷層像的心尖部和/或其附近的測定對象位置,通過M模式法測定來自所述選擇的測定對象位置的反射超聲波的時間變化而得到心尖拍動圖。符號46a和47b分別表示心音圖43的心音2A的位置。在快到2A音46a和47b之前,存在后述特征點(diǎn)P(5),能夠相同地確認(rèn)后述特征點(diǎn)P (DP (2)P (3)P (6)。符號43表示心音圖,44表示心尖拍動圖,45表示心電圖。在圖10中,針對心尖拍動圖44的位置記載了心音圖43的一側(cè)是體表面?zhèn)?,其相反?cè)是有纖維性心膜的體內(nèi)側(cè)。`
[0096]圖11是利用作為本發(fā)明的實施方式的例子的超聲波測定的M模式超聲波圖像,是具有正常左室收縮功能的其他被測定生物體的心尖拍動圖44。明確地確認(rèn)了后述特征點(diǎn)P(I)~P (3)、P (5)~P (7)。
[0097]圖12是具有正常左室收縮功能的20歲年齡段男性的M模式超聲波圖像。符號44是心尖拍動圖。明確地確認(rèn)后述特征點(diǎn)P (3)、P (5)、P (6)和P (7)。符號K3P-3表示心尖拍動圖,符號92表示收縮期的凹陷。
[0098]圖13是左室收縮功能異常的60歲年齡段男性的M模式超聲波圖像。P (I)增高。雖然有收縮期的隆起(符號91),但未確認(rèn)后述特征點(diǎn)P (3)、P (5),有P (4)。有后述特征點(diǎn) P (6)和 P (7)。
[0099]圖14是左室收縮功能異常的其他測定生物體的M模式超聲波圖像的心尖拍動圖44,未確認(rèn)后述特征點(diǎn)P (3)、P (5),而確認(rèn)了 P (4)。
[0100]圖15是與具有正常左室收縮功能的圖12不同的被測定生物體的M模式超聲波圖像心尖拍動圖44,有后述特征點(diǎn)P (3),無P (5),也無P (4)。
[0101]在圖10~圖15的心尖拍動圖中,將從纖維性心膜至體表面之間的超聲波信號的反射強(qiáng)度最強(qiáng)地連續(xù)了的線設(shè)為心尖拍動圖。
[0102]另外,還能夠在將從體表面的各位置朝向纖維性心膜的剖面中對從纖維性心膜至體表面之間的超聲波反射信號的整體進(jìn)行累計而得到的結(jié)果設(shè)為心尖拍動圖。
[0103]雖然從作為該生物體信息的心尖拍動圖適合地抽出健康狀態(tài)的管理所需的信息是重要的,但如果沒有適合地檢測并應(yīng)用該信息的算法,則無法對健康狀態(tài)的管理有用。本申請的
【發(fā)明者】關(guān)于如何抽出并應(yīng)用該信息進(jìn)行了大量的測定和詳細(xì)的研究,而發(fā)現(xiàn)生物體信息抽出的算法,成功實現(xiàn)了使用該算法并根據(jù)專門的觀點(diǎn)能夠可靠地判斷被測定生物體的健康狀態(tài)的生物體信息測定系統(tǒng)和生物體信息測定裝置。
[0104]本
【發(fā)明者】使用超聲波診斷裝置,測定大量的左室功能正常者、異常者的心尖拍動圖,調(diào)查了所述各特征點(diǎn)等與健康信息的對應(yīng)。其結(jié)果,得到能夠正確地推測被測定生物體的健康信息的情況較多這樣的結(jié)論。
[0105]A波的類型被 分類為下述4種。類型I是A波明確且正極值的位置P (I)也明確的情況,且P (2)也明確。類型2是從A波的上升上升至P (2)的波形。P (I)和P (2)處于大致相同的高度,但在一次微分波形中,在與P (2)對應(yīng)的部分中具有負(fù)極值(微分值從-反轉(zhuǎn)為+)。類型3是A波持續(xù)地上升至P (2)的波形,在一次微分波形中在與P (2)對應(yīng)的部分中不具有負(fù)極值(微分值從-反轉(zhuǎn)為+)。在該情況下,P (I)和P (2)定義為相同。類型4是在P (2)之前幾乎未確認(rèn)正波的情況,判定為未確認(rèn)A波。在無A波的情況、即在P (2)之前幾乎未確認(rèn)正波的情況下,判定為無A波,P (I)和a點(diǎn)都不存在。有在左室擴(kuò)張末期未施加負(fù)荷的正 常的情況、左房收縮功能消失或者降低的病態(tài)的情況。
[0106]使被測定生物體的一拍量的心尖拍動圖波形成為單位波形,作為一個例子,在將同一被測定生物體的同一時刻下的心電圖例如標(biāo)準(zhǔn)分支感應(yīng)的第2感應(yīng)心電圖的從與各QRS正峰值(R)對應(yīng)的位置(以下稱為QRS峰值位置)的規(guī)定時間前至接下來的QRS峰值位置的所述規(guī)定時間前為止的心尖拍動圖波形設(shè)為所述單位波形時,在以時間為橫軸以心尖拍動圖波形的振幅為縱軸而表示所述單位波形時,作為將以每分鐘的心拍數(shù)為V時的心尖拍動圖波形的時間軸的時間的心拍校正系數(shù)設(shè)為(V~V/60意味著v/60的平方
根),對時間乘以Λν/60而將以下的心尖拍動圖的時間軸的值換算為心拍數(shù)為60的情況的值,存在所述單位波形的QRS峰值位置的前后30ms (毫秒)以內(nèi)的心尖拍動圖的波形上的最低點(diǎn)(以下,將所述最低點(diǎn)稱為Cl)時,將Cl作為特征點(diǎn)P (2),將在Cl不明確時心尖拍動圖的波形上的與QRS峰值位置對應(yīng)的點(diǎn)作為特征點(diǎn)P (2),將QRS峰值位置的時相上提前(以下相同)160ms以內(nèi)的心尖拍動圖的波形上的正頂點(diǎn)作為特征點(diǎn)P (1),將從P (2)起50~150ms后的心尖拍動圖的波形上的正頂點(diǎn)作為特征點(diǎn)P (3),將作為心音圖的大動脈閉鎖音的2A音和在直至小于其60ms前的期間心尖拍動圖的波形上的最接近2A音的正頂點(diǎn)作為特征點(diǎn)P (5),在所述P (5)中,將所述P (5)指示表現(xiàn)從心音圖的2A音至小于40ms之前為止的最接近2A音的正頂點(diǎn)的情況作為特征點(diǎn)P’(5),將所述P (5)指示表現(xiàn)從心音圖的2A音至大于等于40ms且小于50ms前為止的最接近2A音的正頂點(diǎn)的情況作為特征點(diǎn)P’’(5),將所述P (5)指示表現(xiàn)從心音圖的2A音至大于等于50ms且小于60ms前為止的最接近2A音的正頂點(diǎn)的情況作為特征點(diǎn)P’ ’ ’(5),(以下,除了特別區(qū)分所述特征點(diǎn)P’(5)、P’’(5)、P’’’(5)的各個來表示的情況,還將指示 P (5)、P’(5)、P’’(5)、P’’’
(5)中的某一個或者總稱為P (5)),將從所述P (2)至比150ms后面且從2A音起60ms前的心尖拍動圖的波形上的正頂點(diǎn)作為特征點(diǎn)P (4),將從2A音起50~150ms后的心尖拍動圖的波形上的負(fù)極值作為特征點(diǎn)P (6),將在從2A音起100~240ms后的期間并且存在P (6)時比P (6)處于后面的心尖拍動圖的波形上的正頂點(diǎn)作為特征點(diǎn)P (7),將所述特征點(diǎn) P (1)、P (2)、P (3)、P (4)、P (5) (P,(5)、P’’(5)、P’’’ (5)),P (6)、P (7)定義為第I特征點(diǎn)群,將心尖拍動圖的所述P (I)作為正頂點(diǎn),將從其前在心尖拍動圖上上升的波形定義為A波,將從心尖拍動圖的所述P (2)上升而具有正極值點(diǎn)的波定義為E波,將從P
(6)開始的上行波定義為F波,將心尖拍動圖的一次微分波形中的所述A波的正峰值位置定義為a點(diǎn),將所述E波的正峰值位置定義為e點(diǎn),將所述F波的正峰值位置定義為f點(diǎn),將所述a點(diǎn)、e點(diǎn)、f點(diǎn)的高度分別定義為a、e、f,第I特征點(diǎn)判定單元是判定有無存在所述第I特征點(diǎn)群中的至少2個特征點(diǎn)的判定單元,第2特征點(diǎn)判定單元是將所述單位波形的最低的位置的縱坐標(biāo)值設(shè)為O、并針對以使所述單位波形的最大坐標(biāo)值成為1000點(diǎn)的方式標(biāo)準(zhǔn)化了時的所述P (1)、P (2)、P (7)的至少一個判定其高度的判定單元,第3特征點(diǎn)判定單元是關(guān)于所述各特征點(diǎn)的時間將P (2)-P (3)時間(P (2)至P (3)的時間,以下相同)、P (3)-P (5)時間與 P (2)-P (6)時間之比、P (6)-P (7)時間、2-P (6)時間(2A 音至P (6)的時間,以下相同)、2-P (7)時間作為特征因素而判定其至少一個值的大小的判定單元,第I波形判定單元是與在所述生物體信息測定裝置中內(nèi)置的波形判定圖案或者從所述生物體信息測定裝置的外部輸入到所述生物體信息測定裝置的心尖拍動圖的波形判定圖案進(jìn)行比較來判定所述單位波形的類型的判定單元,第2波形判定單元是判定所述a、e、f的值的判定單元,第3波形判定單元是判定有無能夠判斷為在心尖拍動圖的一次微分波形的從所述e點(diǎn)至快到f點(diǎn)之前為止的區(qū)間的最下點(diǎn)之間的微分值為零的附近,微分波形作為其傾向大致水平地推移的區(qū)間的判定單元,第4波形判定單元是判定心尖拍動圖的一次微分波形的快到f點(diǎn)之前的最下點(diǎn)的位置是否位于快到所述最下點(diǎn)之前的微分值為零的點(diǎn)與緊接著所述最下點(diǎn)之后的微分值為零的點(diǎn)之間的區(qū)間的前半部分的判定單元,第5波形判定單元是判定心尖拍動圖是否為有P (3)無P (5)的單峰性的圖表(以下稱為單峰圖表),在所述單峰圖表的情況下,判定將P (3)的高度標(biāo)準(zhǔn)化為1000點(diǎn)時的700點(diǎn)處的圖表的寬度作為從P (3)在時相上后面的部分(以下稱為P3后單側(cè)寬度)是否小于IOOms的判定單元,第6波形判定單元從心尖拍動圖的一次微分波形中的2A音的時刻抽出所述特征點(diǎn)P (6)的附近的期間的一次微分波形的特征并根據(jù)該特征判定健康信息的判定單元,在如上述那樣分別定義時,所述數(shù)據(jù)處理單元具有所述第I~第3特征點(diǎn)判定單元、第I~第6波形判定單元這9個判定單元中的至少一個、以及被測定生物體的健康狀態(tài)判定單元。
[0107]特別,在第I特征點(diǎn)判定單元中,如上所述,本發(fā)明能夠根據(jù)所述特征點(diǎn)P (I)-P
(2)、P (2)、P (3)、P (4)、P (5) (P,(5)、P’’(5)、P’’’ (5)),P (6)、P (7)中的至少 2個是否存在等,得到被測定生物體的健康信息。
[0108]本發(fā)明的
【發(fā)明者】根據(jù)本發(fā)明測定被測定生物體的心尖拍動圖,根據(jù)本發(fā)明解析數(shù)據(jù),進(jìn)而根據(jù)這些驗證的意思,進(jìn)行并用了本發(fā)明以外的以往的各種測定單元的診斷而取得結(jié)果和本
【發(fā)明者】的醫(yī)學(xué)的想法而考察的結(jié)果,例如,實現(xiàn)具有以下的特征點(diǎn)解析算法的生物體信息測定裝置、生物體信息測定系統(tǒng)中的生物體信息測定方法的發(fā)明。
[0109]以下,舉出優(yōu)選的判定方法的例子。
[0110] 首先,通過是否存在特征點(diǎn)P (3)~P (5)來進(jìn)行判定。
[0111]在有P (3)和P’(5)的情況下,左室收縮障礙的可能性極其低。在有P (3)和P’’(5)的情況下,左室收縮障礙的可能性低。在有P (3)和P’’’(5)的情況下,存在左室收縮障礙的危險。[0112]在無P (3)和P (5)且有P (4)的單峰性波形的情況下,有左室收縮障礙的可能性高、或者有不伴隨收縮障礙的左室肥大的可能性。
[0113]在有P (3)無P (5)的單峰性波形的情況下,在將P (3)的高度標(biāo)準(zhǔn)化為1000點(diǎn)時的700點(diǎn)處的圖表的寬度即從P (3)在時相上后面的部分(稱為P3后單側(cè)寬度)是IOOms以上的情況下,有左室收縮障礙或者左室肥大的可能性。
[0114]另外,在同一測定生物體的同一時期的測定數(shù)據(jù)中,得到了有P (3)和P (5)的雙峰性的數(shù)據(jù)以及有P (3)無P (5)的單峰性波形的數(shù)據(jù)混合存在的數(shù)據(jù)的情況下,優(yōu)選原則上使用雙峰性的數(shù)據(jù)來進(jìn)行判定。
[0115]接下來,優(yōu)選觀察P (1)、P (2)、P (7)的高度(縱軸)。在有P (7)的情況下,在P
(7)高至P (2)以上時,早期的左室擴(kuò)張功能異常的可能性高。在將強(qiáng)度軸(縱軸)的最下點(diǎn)設(shè)為O點(diǎn),將最高點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化為1000點(diǎn)的心尖拍動圖中,在P (7)小于P (2)、并且P (7)是50以上且小于200時,早期的左室擴(kuò)張功能正常的可能性高。在P (7)小于50的情況下,在擴(kuò)張早期左室難以擴(kuò)展的狀態(tài)的可能性高。在P (7)是200以上的情況下,有擴(kuò)張早期的二尖瓣血流增大所致的絕對的加重增大的左室擴(kuò)張期障礙的可能性。另外,還有左室心筋被傷害而無二尖瓣血 流的增大而負(fù)荷變得過剩的相對的早期擴(kuò)張期加重增大的可能性。但是,在年輕人中左室收縮功能正常、并且左室心筋的伸展性良好的例子中,還有P (7)為200以上的情況。
[0116]在無P (7)的情況下,判定為在心尖拍動圖波形從P (6)逐漸上行,不表示彎曲點(diǎn)的心尖拍動圖波形中,未確認(rèn)F波。在該情況下,判定為無P (7)和f點(diǎn)。
[0117]在無P (7)的情況下,擴(kuò)張早期的左室難以擴(kuò)展的擴(kuò)張障礙的可能性高。
[0118]接下來,說明特征點(diǎn)P (I)~P (7)的時相。
[0119]在P (2)-P (3)時間是50ms以上且小于125ms的情況下,判定為左室收縮功能正常,在大于等于125且小于150ms的情況下,有左室收縮功能降低、或者左室肥大的可能性,判定為需要注意。
[0120]關(guān)于P (3) -P (5)時間和 P (2)-P (6)時間,將 P (3)-P (5)時間是 P (2)-P
(6)時間的45%以上判定為左室功能(收縮功能和擴(kuò)張功能)正常的可能性大,將是40%以上且小于45%判定為有左室功能正常的可能性,將小于40%判定為左室功能(收縮功能和擴(kuò)張功能的至少一方)以上的可能性大。
[0121]關(guān)于P (6)-P (7)時間,將小于IOOms判定為左室早期擴(kuò)張功能正常的可能性大,將IOOms以上且小于150ms判定為左室早期擴(kuò)張功能異常的可能性大。
[0122]關(guān)于2-P (6)時間,將小于150ms判定為左室早期擴(kuò)張功能正常的可能性大,將是150m以上且小于200ms判定為左室早期擴(kuò)張功能異常的可能性大。另外,也可以將從2A音起離開200以上的最初的負(fù)極值不處理為P (6)。
[0123]關(guān)于2-P (7)時間,將小于240ms判定為左室早期擴(kuò)張功能正常的可能性大,將240m以上判定為左室早期擴(kuò)張功能異常的可能性大。
[0124]接下來,說明心尖拍動圖的一次微分值的大小。
[0125]在一次微分值的a小于e/4的情況下,判定為左室末期擴(kuò)張功能正常,在a是e/4以上且小于e/2的情況下,判定為左室末期擴(kuò)張功能需要注意,在a是e/2以上的情況下,判定為左室末期擴(kuò)張功能異常。[0126]關(guān)于f,在f小于e/2的情況下,判定為早期左室擴(kuò)張功能正常,在f是e/2以上且小于2e/3的情況下,判定為早期左室擴(kuò)張功能需要注意,在f是2e/3以上的情況下,判定為早期左室擴(kuò)張功能異常。在a低于f點(diǎn)時,考慮為早期左室擴(kuò)張功能正常、特別是左室擴(kuò)張功能的極其良好的情況、或者相逆地重癥心不全(補(bǔ)償不全、早期左室擴(kuò)張功能異?;蛘咦笫覕U(kuò)張功能顯著降低)的情況。
[0127]能夠通過進(jìn)行異常的判定的至少一部分,評價此前未能判定的部分的心機(jī)能的評價,例如,還能夠顯示正常、需要注意、異常的判斷,而還通知給被測定生物體。
[0128]另外,能夠在一次微分的特征點(diǎn)抽出等中利用心尖拍動圖波形的二次微分。
[0129]心臟進(jìn)行復(fù)雜的活動,在感覺為心臟的運(yùn)動的趨勢的優(yōu)劣、活動的強(qiáng)度等的觸診中變化,在本發(fā)明中,對超聲波診斷裝置附加此前沒有的功能,對被測定生物體的健康信息的顯示作出重大貢獻(xiàn)。
[0130]如果在心尖拍動圖的解析中,并用心電圖解析軟件和心音圖解析軟件,則相比于僅簡單地解析心尖拍動圖的數(shù)據(jù),能夠得到可靠性更高的健康信息。在本發(fā)明中,通過與通常的解析獨(dú)立地特別地決定的解析手段,對有完全左腳阻滯等傳導(dǎo)障礙、心房細(xì)動等脈律不齊的情況的心尖拍動圖進(jìn)行解析。以能夠?qū)?yīng)于這樣的例子的方式,取得預(yù)先已知病狀的被測定生物體的數(shù)據(jù),例如,預(yù)先制作特征映射(例如,數(shù)據(jù)與病狀的對應(yīng)表)、波形判定圖案等,轉(zhuǎn)移到規(guī)定的解析程序進(jìn)行解析,從而能夠進(jìn)行可靠的健康狀態(tài)的分類。
[0131]在心尖拍動圖的情況下,還考慮通過超聲波傳感器的位置、安裝方法等而檢測輸出變化,例如,如果以使拍動的振幅的最大值成為1000的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,則易于評價。另外,關(guān)于本發(fā)明中的心尖拍動圖的測定例,有表示對I個波形進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的例子的情形、和雖然對多個波形進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化但以I個波形為中心示出的情形。
[0132]另外,在使用本發(fā)明的超聲波傳感器來測定心尖拍動圖的情況下,通過所述特征點(diǎn)P (I)、P (2)、P (6 )、P (7)等特征點(diǎn),根據(jù)被測定生物體的狀況,測定數(shù)據(jù)有時變得不清晰。其原因在于,有時基于中心的安裝方法、數(shù)據(jù)處理方法、測定裝置的噪聲狀況、生物體的狀況等幾個原因。在這樣的情況下,在本發(fā)明中,制作以大量的測定結(jié)果為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)處理軟件,還包括噪聲去除、心尖拍動圖的選擇/重疊/校正等,能夠得到可用于診療的心尖拍動圖。
[0133]將放大了的數(shù)據(jù)存儲到存儲器中,并且輸入到波形化/圖形化處理部,例如,在數(shù)據(jù)是心尖拍動圖用、心電圖用、或心音圖用的數(shù)據(jù)的情況下,進(jìn)行圖表制作,在拍動的振幅分布、強(qiáng)度分布用的情況下,進(jìn)行圖形化處理,利用其結(jié)果來進(jìn)行特征抽出處理。在特征抽出處理中,例如,進(jìn)行心尖拍動圖的圖表中的極值的抽出、極值的大小的比較、一次微分波形以及二次微分波形的極值、心尖拍動圖的波形等特征的抽出。關(guān)于測定數(shù)據(jù),至少將主要部分作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲到存儲器中。
[0134]將進(jìn)行了特征抽出處理的數(shù)據(jù)作為檢測數(shù)據(jù)存儲到存儲器中,并且進(jìn)行所述抽出的波形、特征等的評價。評價進(jìn)行了所述波形化/圖形化的處理的結(jié)果的圖表、圖形是否適合于被測定生物體的診斷而得到的結(jié)果,在判定為不適合時、或者為了研究等想要改變處理條件時等,設(shè)定新的或者變更了的放大/噪聲去除條件、特征抽出條件,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0135]在判定為所述抽出的波形、特征等適合的情況下,進(jìn)行健康信息的第一次判定或者評價,制作生物體信息等檢測數(shù)據(jù)。根據(jù)需要,除了使用血壓、藥劑投與信息等基于本次的測定數(shù)據(jù)的信息以外的信息等以外,還進(jìn)行健康信息的第二次判定或者評價。
[0136]在所述各處理中判定為進(jìn)一步需要研究的情況下,轉(zhuǎn)移到規(guī)定的數(shù)據(jù)處理步驟,進(jìn)行進(jìn)一步的判定/評價。
[0137]另外,關(guān)于所述數(shù)據(jù)處理、判定、評價,能夠依照程序等自動或者半自動地進(jìn)行,還能夠由??漆t(yī)生進(jìn)行診斷/評價,也能夠組合這些進(jìn)行。[0138]在所述第一次/第二次判定或者評價中判定為在生物體信息等檢測數(shù)據(jù)的制作中有問題的情況下,在處理條件設(shè)定步驟中,設(shè)定波形化/圖形化條件等,進(jìn)行波形化/圖形化處理,制作健康信息。
[0139]通過在存儲器的參照數(shù)據(jù)存儲部中,預(yù)先存儲例如同一被測定生物體的檢測數(shù)據(jù)等經(jīng)時變化信息、成為診斷等的參考的統(tǒng)計數(shù)據(jù)、心尖拍動圖的模型圖案等,能夠更客觀地實現(xiàn)正確的判定。
[0140]將第二次判定信息存儲于存儲器中,根據(jù)需要顯示于顯示裝置中,并且制作被測定生物體的健康信息。根據(jù)需要,在顯示裝置中顯示被測定生物體的健康信息。
[0141]向顯示裝置的顯示不限于此,在必要時能夠每次都將心尖拍動圖、健康信息等顯示于顯示裝置中。另外,還能夠構(gòu)成為將顯示畫面劃分為多個部分而同時顯示,以能夠一覽多個解析步驟的結(jié)果的方式進(jìn)行顯示。通過這樣構(gòu)成,本裝置或者本裝置的使用者能夠更正確地快速判定。
[0142]在心尖拍動圖的特征抽出、判定中,心尖拍動圖自身當(dāng)然是重要的信息,但如根據(jù)本發(fā)明的實施方式的例子可知,心尖拍動圖的微分?jǐn)?shù)據(jù)也起到重要的作用。例如,在依照程序進(jìn)行特征抽出或者進(jìn)行特征的評價、或者進(jìn)行自動判定、半自動判定、或者醫(yī)生解釋不易判定的心尖拍動圖的情況下,如果利用一次微分、二次微分?jǐn)?shù)據(jù),則在大部分的情況下,能夠容易地進(jìn)行特征抽出、其評價、諸多診斷。優(yōu)選具有識別心尖拍動圖的波形的功能。
[0143]在本發(fā)明的實施方式的例子中說明的測定方法、數(shù)據(jù)處理方法能夠?qū)崿F(xiàn)多種變形。例如,如果變更噪聲去除條件,則作為圖形化處理的結(jié)果得到的圖表即心尖拍動圖變化。應(yīng)在何時設(shè)為什么樣的處理條件對裝置的判定的正確性造成大的影響。關(guān)于本發(fā)明的生物體信息測定裝置的例子,將這些條件進(jìn)一步詳細(xì)地限定的情形也是發(fā)明的一部分。作為心尖拍動圖,根據(jù)目的,有取纖維性心膜與體表面之間的例如最接近纖維性心膜的連續(xù)的心尖拍動圖的情況、取反射強(qiáng)度最高的心尖拍動圖的情況、對纖維性心膜與體表面之間的反射波進(jìn)行累計的情況。
[0144]本發(fā)明的超聲波傳感器的超聲波發(fā)送部和接收傳感器將多個超聲波發(fā)送元件/接收元件并列地配置而安裝為探測器,通過電子的掃描控制各發(fā)送元件、接收元件的動作來使用。如上所述,雖然能夠使用一維地排列了各元件的薄型的探測器,但通過使用將各元件二維地排列而安裝為探測器的結(jié)構(gòu),除了能夠進(jìn)行正確的測定以外,還能夠?qū)崿F(xiàn)心尖部的各拍動的每一個的活動測定,能夠更正確地得到在觸診中得到的信息,而且能夠闡明此前不知的左室的活動。
[0145]在本發(fā)明的實施方式的例子中,能夠在掃描操作中為了發(fā)送用和接收用,在各發(fā)送元件和接收元件中,分別使用同一結(jié)構(gòu)。另外,根據(jù)測定的目的,能夠?qū)⑺鼈兿嗷オ?dú)立地準(zhǔn)備并一體地安裝。另外,根據(jù)測定的目的,能夠?qū)⑺鼈兿嗷オ?dú)立地準(zhǔn)備,并個別地安裝。
[0146]進(jìn)而,如上所述,作為本發(fā)明的超聲波傳感器,還能夠使用在以往的超聲波診斷裝置中用作探測器(還稱為探頭)的探測器(探頭)。
[0147]關(guān)于本發(fā)明的心尖拍動圖的測定,在優(yōu)選的實施方式的例子中,在超聲波傳感器中設(shè)置超聲波發(fā)送元件和超聲波接收元件,通過接收元件接收從振蕩元件發(fā)送的超聲波照射到心尖部和/或其附近而反射的信號而測定了心尖拍動圖。在舉出一個例子時,使用所述超聲波振子的數(shù)量為192個的結(jié)構(gòu),使各12個振子的組依次偏移來進(jìn)行掃描而進(jìn)行發(fā)送,各振蕩元件和接收元件設(shè)置控制定時而同一元件作為振蕩元件發(fā)揮功能的時間和作為接收元件發(fā)揮功能的時間,接收從心尖部和/或其附近反射的超聲波而測定了心尖拍動圖。
[0148]另外,在本發(fā)明的其他例子中,設(shè)置作為超聲波傳感器的超聲波發(fā)送元件和超聲波接收元件,所述超聲波發(fā)送元件從I個振蕩元件發(fā)送I種波長的超聲波,通過由以能夠相互獨(dú)立接收的方式接近配置的多個接收元件構(gòu)成或者具有接收部的超聲波接收元件接收從所述同一振蕩元件發(fā)送的超聲波照射到心尖部和/或其附近而反射的信號,來測定心尖拍動圖。在將多種超聲波用作拍動測定用信號的情況下,優(yōu)選針對各類別的每一個使用超聲波振蕩元件。
[0149]在利用超聲波來測定心尖拍動圖時,能夠使用對超聲波實施頻率調(diào)制、振幅調(diào)制、相位調(diào)制并將調(diào)制信號作為參照信號進(jìn)行放大的技術(shù)等在電子工學(xué)領(lǐng)域中使用的大量技術(shù)。
[0150]關(guān)于在心尖拍動圖的測定中使用超聲波波動這樣的構(gòu)思,不僅以往完全沒有,而且通過還使用以往的超聲波回波測定裝置的功能,能夠更正確地判定心機(jī)能的狀態(tài),能夠用于通過心尖拍動圖的測定進(jìn)行健康狀態(tài)的判定結(jié)果的驗證,能夠進(jìn)行更廣泛的檢查。
[0151]如在所述各實施例中也可知,在通過本發(fā)明記錄的作為生物體信息的例子的心尖拍動圖中,關(guān)于被測定生物體的健康狀態(tài),提供大量的信息。
[0152]在存在特征點(diǎn)P (3)`、P (5)、P (6)的健康者的心尖拍動圖的例子中,在特征點(diǎn)P
(2)至P (6)或者P (7)之間的一次微分波形中,從微分值的極大點(diǎn)直至微分值為大致零的點(diǎn)(以下稱為零點(diǎn)1),急劇大致直線地發(fā)展,在一旦經(jīng)過了負(fù)部分之后,在大致水平地推移之后一旦表示正部分而到達(dá)微分值為大致零的點(diǎn)(以下稱為零點(diǎn)2),從所述零點(diǎn)2直至微分值的極小點(diǎn)(以下稱為極小點(diǎn)A),大致直線地下降,之后,大致直線地上升,微分值經(jīng)由大致零的點(diǎn)(零點(diǎn)3)到達(dá)f點(diǎn)??紤]用直線連接了所述微分值的極大點(diǎn)和零點(diǎn)I的直線1、用直線連接了所述零點(diǎn)I和零點(diǎn)2的直線2、用直線連接了所述零點(diǎn)2和極小點(diǎn)A的直線3。
[0153]另一方面,在不存在特征點(diǎn)P (3)、P (5)而存在P (4)的、與所述健康者不同的有異常的癥狀的被測定生物體的心尖拍動圖的例子中,在特征點(diǎn)P (2)至P (6)或者P (7)之間的一次微分波形中,微分值從微分值的極大點(diǎn)大致直線地前進(jìn)至大致零的點(diǎn)(零點(diǎn)4)之后,從此,不會如所述健康者的例子的情況那樣大致水平地推移,而是大致直線地下降至微分值的極小點(diǎn)(以下稱為極小點(diǎn)B),之后大致直線地上升至大致零的點(diǎn)(零點(diǎn)5)。
[0154]關(guān)注健康者的心尖拍動圖的例子中的一次微分波形的橫軸(時間軸)。
[0155]特征點(diǎn)P (5)至P (6)的區(qū)間、即與等容性擴(kuò)張期大致相當(dāng)?shù)膮^(qū)間在一次微分波形中相當(dāng)于所述零點(diǎn)2與所述零點(diǎn)3的區(qū)間。在擴(kuò)張期中,考慮為左室心筋的伸展性越良好,越早松弛。即,考慮為松弛的峰值早期地出現(xiàn)。在心尖拍動圖中,從P (5)起松弛。在表示該松弛的變化率的一次微分波形中表示最大變化率的所述極小點(diǎn)A位于所述零點(diǎn)2與所述零點(diǎn)3之間的區(qū)間的前半部分可以說表示早期地引起上述正常例的松弛。如以上那樣,能夠特征性并且容易地判定等容性擴(kuò)張期中的擴(kuò)張動態(tài)。
[0156]相對于此,在異常者的心尖拍動圖中,所述極小點(diǎn)B位于所述零點(diǎn)4與所述零點(diǎn)5之間的區(qū)間的后半部分。
[0157]是與P (I)-P (2)、a點(diǎn)一起,表示末期的左室擴(kuò)張障礙的指標(biāo)。P (I)-P (2)、a點(diǎn)關(guān)聯(lián),所以如果關(guān)于該2項目研究相互的關(guān)系,則能夠如下述那樣對病態(tài)進(jìn)行分類。在類型I和類型2的情況下,在P (I)-P (2)高,且a點(diǎn)高時,示意左房收縮功能過度和左室擴(kuò)張末期壓上升。在P (D-P (2)高,且a點(diǎn)低時,示意不存在左房收縮功能過度的左室擴(kuò)張末期壓上升。在P (I)-P (2)高,且a點(diǎn)高時,示意左房收縮功能過度。在P (I)-P (2)低,且a點(diǎn)低時,示意無左室擴(kuò)張末期的負(fù)荷。
[0158]在如類型3那樣,P (I)和P (2)相同的情況下,在a點(diǎn)低時,示意末期的左室擴(kuò)張障礙是輕度。在a點(diǎn)高時,示意左房收縮功能過度和左室擴(kuò)張末期壓上升。
[0159]在本發(fā)明的生物體信息測定裝置中,能夠在測定心尖拍動圖的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),取入裝置之后,使用與以上說明的各特征點(diǎn)有關(guān)的事項,判定并記錄被測定生物體的健康狀態(tài),進(jìn)行所需的顯示。
[0160]關(guān)于心臟的活動的掌握,可以舉出得知所述心尖拍動圖、心尖拍動的振幅、振幅的分布的例子,但除此以外,還可以舉出得知例如心臟是否勢頭良好地活動、或者有力地活動等驅(qū)動的強(qiáng)度、強(qiáng)度分布。對于進(jìn)行觸診的醫(yī)生,如公知那樣,心臟進(jìn)行復(fù)雜的活動,能夠觸診為心臟勢頭的優(yōu)良、活動的強(qiáng)度等的拍動的強(qiáng)度和強(qiáng)度分布,在本發(fā)明中能夠通過超聲波傳感器進(jìn)行檢測成為為了進(jìn)行正確的判定而重要的信息。
[0161]所述實施例根據(jù)需要能夠?qū)崿F(xiàn)各種應(yīng)用,能夠發(fā)揮以往無法期待的效果。例如,能夠在測定心尖拍動圖之后,迅速地對患者說明結(jié)果,還能夠?qū)颊弑硎菊f明心尖拍動圖。進(jìn)而,在本發(fā)明的裝置中,作為參照數(shù)據(jù)之一,放入被測定生物體的過去的數(shù)據(jù)、對被測定生物體的診斷有用的統(tǒng)計數(shù)據(jù)等,能夠進(jìn)行被測定生物體的健康狀態(tài)的對位、或者掌握健康狀態(tài)的變化、或者對被測定生物體說明而進(jìn)行有效的健康管理。
[0162]還能夠在超聲波傳感器中嵌入波動傳感器等各種傳感器。通過這樣構(gòu)成,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)測定裝置的高精度化、簡化、小型化、低價格化等,而且還能夠大幅減輕由于對被測定生物體安裝大量的傳感器進(jìn)行測定而造成的心理負(fù)擔(dān)。
[0163]通過使超聲波傳感器成為三維結(jié)構(gòu),能夠進(jìn)行壓力和心音等的檢測,能夠提高測定數(shù)據(jù)的S/N比。
[0164]在上述那樣的各種結(jié)構(gòu)的拍動傳感器中嵌入發(fā)送單元或者發(fā)送接收單元并安裝到被測定生物體、或者將拍動傳感器和小型輕量的發(fā)送裝置或者發(fā)送接收裝置安裝到被測定生物體,對被測定生物體攜帶的外部裝置、處于遠(yuǎn)離被測定生物體的部位的外部裝置發(fā)送或者發(fā)送接收通過傳感器得到的測定數(shù)據(jù)等來構(gòu)成本發(fā)明的裝置,而能夠?qū)ρb置的用戶自身的健康管理有用,由醫(yī)療專家進(jìn)行被測定生物體的診斷、健康管理。
[0165]在心尖拍動圖的測定中,不論在本發(fā)明的裝置中具備心電圖和心音圖用的傳感器的情況下,還是在與本發(fā)明的裝置獨(dú)立地測定心電圖和心音圖用的數(shù)據(jù)并輸入到本發(fā)明的裝置的情況下,使心尖拍動圖與心電圖和心音圖的至少一方同步也是重要的。這樣,能夠以高的可靠性進(jìn)行判定。[0166]詳細(xì)的驗證的結(jié)果,可知能夠?qū)κ褂米鳛楸景l(fā)明的實施方式的例子的生物體信息測定裝置來測定的心尖拍動圖應(yīng)用依照本發(fā)明的所述算法的特征點(diǎn)等的解析手法。另外,本發(fā)明的生物體信息測定裝置除了心尖拍動圖測定功能以外還具有作為以往的超聲波診斷裝置的功能,所以在利用心尖拍動圖的診斷中除了作為超聲波診斷裝置的利用測定信息的診斷以外還能夠抽出被測定生物體的健康信息,能夠以更高的可靠性抽出被測定生物體的健康信息。
[0167]如以上說明,本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)測定裝置的小型化和低成本化,如即使在醫(yī)院的外來診察室、病房中也能夠由一名醫(yī)生測定心尖拍動圖,作為診療,帶來能夠在現(xiàn)場對患者反饋這樣的極其大的效果,提高視診觸診聽診這樣的診察技能的質(zhì)量,帶來能夠正確地診斷循環(huán)系統(tǒng)疾病等極其大的效果。另外,對醫(yī)生的生涯教育、針對醫(yī)科學(xué)生以及實習(xí)醫(yī)生的臨床醫(yī)學(xué)教育也發(fā)揮極其大的效果。進(jìn)而,本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)通常的健康管理、遠(yuǎn)程健康管理等醫(yī)療的專門知識的廣泛的應(yīng)用。
[0168]以上,參照實施方式的例子說明了本發(fā)明的電子部件的實施方式的例子,但本發(fā)明不限于所述實施例,例如,本發(fā)明在被測定生物體是人的情況下,起到極其大的效果,所以雖然示出人的情況的數(shù)據(jù)進(jìn)行了說明,但根據(jù)技術(shù)思想,不限于所述例示,而能夠?qū)崿F(xiàn)利用了所述本發(fā)明的技術(shù)思想的大量的變形。
[0169]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0170]本發(fā)明顯著提高循環(huán)系統(tǒng)的診療等級,并且還提高與其他醫(yī)療領(lǐng)域的協(xié)作效果,對醫(yī)學(xué)的發(fā)展的貢獻(xiàn)極其大,還能夠大幅節(jié)約醫(yī)療費(fèi)等經(jīng)濟(jì)上的效果也大,能夠在醫(yī)療領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域中廣泛使用,并且在健`康設(shè)備領(lǐng)域中也能夠廣泛使用。
【權(quán)利要求】
1.一種生物體信息測定裝置,其特征在于,具有能夠測定心尖拍動圖的心尖拍動圖用的超聲波探測器,該超聲波探測器具有從被測定生物體的胸部的體表面朝向心尖部和/或其附近入射超聲波信號的超聲波發(fā)送部、和測定所入射的所述超聲波信號的來自被測定生物體內(nèi)各部的反射超聲波信號的接收傳感器, 所述生物體信息測定裝置具有制作心尖拍動圖的單元、評價所測定的心尖拍動圖的特征的評價單元、以及顯示心尖拍動圖的顯示單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 在所述評價單元中,將被測定生物體的一拍量的心尖拍動圖波形設(shè)為單位波形,作為一個例子,在將同一被測定生物體的同一時刻下的心電圖例如標(biāo)準(zhǔn)分支感應(yīng)的第2感應(yīng)心電圖的從與各QRS正峰值(R)對應(yīng)的位置(以下稱為QRS峰值位置)的規(guī)定時間前至接下來的QRS峰值位置的所述規(guī)定時間前為止的心尖拍動圖波形設(shè)為所述單位波形時,在以時間為橫軸且以心尖拍動圖波形的振幅為縱軸來表示所述單位波形時,作為將以每分鐘的心拍數(shù)為V時的心尖拍動圖波形的時間軸的心拍校正系數(shù)設(shè)為
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 關(guān)于由所述所述評價單元評價的結(jié)果, 在有P (3)和P’(5)的情況下,將評價結(jié)果I設(shè)為左室收縮障礙的可能性極其低, 在有P (3)和P’’(5)的情況下,將評價結(jié)果2設(shè)為左室收縮障礙的可能性低, 在有P (3)和P’’’(5)的情況下,將評價結(jié)果3設(shè)為有左室收縮障礙的危險, 在無P (3)和P (5)且有P (4)的單峰性波形的情況下,將P (3)的高度標(biāo)準(zhǔn)化為1000點(diǎn)時的700點(diǎn)處的圖表的寬度即從P (3)在時相上后面的部分(稱為P3后單側(cè)寬度)是IOOms以上的情況下,將評價結(jié)果4設(shè)為有左室收縮障礙或者左室肥大的可能性, 顯示所述評價結(jié)果I~4中的某一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 制作所述心尖拍動圖的單元和顯示所述心尖拍動圖的單元是設(shè)為通過在裝置中內(nèi)置和/或附加到裝置的外部的數(shù)據(jù)處理部變換為一根線條圖的心尖拍動圖的單元和對其進(jìn)行顯示的單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 所述心尖拍動圖是從纖維性心膜至體表面為止的區(qū)間的、超聲波接收強(qiáng)度最強(qiáng)的連續(xù)的曲線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 所述心尖拍動圖是從對纖維性心膜至體表面為止的區(qū)間的剖面中的反射超聲波的接收強(qiáng)度進(jìn)行累計而得到的曲線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于,所述心尖拍動圖測定用的超聲波探測器能夠發(fā)送頻率不同的至少2種超聲波信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 從構(gòu)成所述心尖拍動圖測定用的超聲波探測器的超聲波發(fā)送部的主要的多個振子或者多個振動部(以下稱為多個第I振子)發(fā)送的超聲波波束的中心線相互平行,并且所述多個第I振子相鄰彼此相互接近地配置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 所述超聲波探測器具有多個不同的超聲波探測器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 所述多個超聲波探測器構(gòu)成為能夠切換。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或者10所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 所述多個超聲波探測器的頻率相互不同。
12.根據(jù)權(quán)利要求1~11中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 具有檢測肋骨的單元。
13.根據(jù)權(quán)利要求1~12中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 具有檢測探測器的接觸壓的單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求1~13中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 具有變更構(gòu)成超聲波探測器的各振子或者振動部的電子掃描的方法的單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求1~14中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 超聲波探測器具有線性探測器。
16.根據(jù)權(quán)利要求1~15中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 設(shè)置了變更探測器的聲學(xué)透鏡部件的折射率的單元。
17.根據(jù)權(quán)利要求1~16中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 超聲波的頻率是5MHz以上。
18.根據(jù)權(quán)利要求1~17中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 具有識別心尖拍動圖的評價結(jié)果的功能。
19.根據(jù)權(quán)利要求1~18中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 具有檢測生物體的纖維性心膜的位置的單元。
20.根據(jù)權(quán)利要求1~19中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 所述生物體信息測定裝置具有對表示為心尖拍動圖的所述測定數(shù)據(jù)中包含的所述單位波形的類型進(jìn)行分類的波形分類單元,并且具有顯示或者輸出分類出的各類型的波形的數(shù)量的單元。
21.根據(jù)權(quán)利要求1~20中的任意一項所述的生物體信息測定裝置,其特征在于, 根據(jù)波形分類單元的單位波形分類結(jié)果或者來自所述數(shù)據(jù)處理單元的外部的輸入信息針對所選擇的單位波形進(jìn)行波形的詳細(xì)分析。
22.—種超聲波探測器,能夠用于生物體信息測定裝置,其特征在于, 所述超聲波探測器能夠選擇地嵌入了多個探測器。
23.—種超聲波探測器,能夠用于生物體信息測定裝置,其特征在于, 成為能夠可裝卸地結(jié)合至少2個所述超聲波探測器而用于測定的構(gòu)造。
24.一種超聲波探測器,能夠用于生物體信息測定裝置,其特征在于,所述超聲波探測器可彎曲。
25.—種超聲波探測器,能夠用于生物體信息測定裝置,其特征在于, 所述超聲波探測器在多個所述第I振子和多個所述第I接收器的至少一方與超聲波探測器的抵接到生物體的一側(cè)的外表面之間配置了具有彈性的可變更折射率的聲學(xué)透鏡部件。
26.—種生物體信息測定方法,能夠用于能夠測定與生物體的健康有關(guān)的信息的生物體信息測定裝置或者生物體信息測定系統(tǒng),其特征在于,具有: 準(zhǔn)備從被測定生物體的體表面朝向心尖部和/或其附近入射超聲波信號的單元的工序; 準(zhǔn)備接收來自被測定生物體內(nèi)各部的所述超聲波信號的反射波的單元的工序; 準(zhǔn)備根據(jù)來自被測定生物體內(nèi)各部的所述超聲波信號的反射波的信息制作被測定生物體的心尖拍動圖的單元的工序; 準(zhǔn)備評價心尖拍動圖的單元的工序;以及 準(zhǔn)備顯示心尖拍動圖的單元的工序。
【文檔編號】A61B8/08GK103687549SQ201280026272
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月1日
【發(fā)明者】黑木茂廣, 山下史郎 申請人:有限公司贊榮綜研, 黑木茂廣