(57)【要約】【課題】超音波プローブの位置調整を簡単に実現する技術を提供すること。【解決手段】Ｂモード画像以外の方法で、超音波プローブ６と血管中心との現在の相対位置関係を表す情報をオペレーターに提供する。例えば、モニター画面Ｗ２に、血圧波形６０ｅを表示させつつ、その表示色や表示線の太さなどの表示形態を相対位置関係に応じて変更する。その他、図形表示部７０にて相対位置をグラフィカルに表示したり、計測値表示部７３や適正レベルゲージ７１の表示色を相対位置関係に応じて変更する。【選択図】図７
2016055092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管を計測する計測部の計測結果を用いて前記計測部に対する前記血管の位置を判別する血管位置判別部と、
前記計測結果を用いて前記血管に係る血圧を計測する血圧計測部と、
前記血圧計測部で計測された血圧の波形を、前記血管位置判別部の判別結果に基づく表示形態で表示部に表示させる血圧波形表示制御部と、
を備えた血圧計測装置。
【請求項２】
前記血圧波形表示制御部は、前記計測部の計測範囲を複数の領域に区分けした何れの領域に前記血管の位置があるかに応じた表示形態で前記表示部に表示させる、
請求項１に記載の血圧計測装置。
【請求項３】
前記血管位置判別部の判別結果に基づく報知を行う報知部、
を更に備えた請求項１又は２に記載の血圧計測装置。
【請求項４】
前記報知部は、前記計測部の計測範囲を複数の領域に区分けした何れの領域に前記結果の位置があるかに応じた報知を行う、
請求項３に記載の血圧計測装置。
【請求項５】
血管を計測する計測部の計測結果を用いて、前記計測部に対する前記血管の位置を判別することと、
前記計測結果を用いて前記血管に係る血圧を計測することと、
前記計測された血圧の波形を、前記判別された前記血管の位置に基づく表示形態で表示部に表示させることと、
を含む血圧計測方法。
【請求項６】
前記計測部の計測範囲を複数の領域に区分けした何れの領域に前記血管の位置があるかに応じた表示形態で前記表示部に表示させること、
を更に含む請求項５に記載の血圧計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血圧計測装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波を利用して非侵襲的に血管のさまざまな値を計測することができる。例えば、超音波プローブを計測対象とする血管の上の皮膚に当てて、Ｂモード画像を見ながら超音波プローブと血管との相対位置を調整して、血管径や、血圧といった生体情報を計測することができる（例えば、特許文献１，特許文献２を参照）。
【０００３】
計測中に被計測者の姿勢が変化すると血管の位置も変化する。例えば、頸動脈を計測する場合に、首を左右に捻ると超音波プローブに対する血管位置も左右に移動する事が分かっている。血管が移動しても超音波プローブの計測領域内に収まれば計測は継続可能であるが計測領域外になると不可能となる。従って、計測開始前には、計測領域のできるだけ中央に血管が位置するように超音波プローブの位置を調整するのが望ましいとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８１２３号公報
【特許文献２】特開２００２−３２５７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、医療機関ではなく家庭で血管径や血圧などを計測するニーズが高まっている。そして、ここで問題となるのが先に述べた超音波プローブの位置調整である。
医療機関であれば、専門のオペレーターがＢモード画像を見ながら超音波プローブの位置調整を行う。専門家はＢモード画像の見方も心得ているので位置調整は比較的容易な操作である。一方、家庭で血管径や血圧を計測するには、当然、超音波プローブの位置調整を被計測者自ら或いはその家族といった一般の人が行わなければならない。一般の人はそもそもＢモード画像などを見慣れておらず、慣れるまで操作に戸惑うことになる。勿論、何度となく経験すればいずれ慣れるであろう。とはいえ、慣れを要求することは実質的にＢモード画像を見るスキルを要求することにほかならず、利用者に負担を強いることになる。
【０００６】
特許文献２では、超音波プローブの計測領域内に血管が位置すると計測結果を示す波形が画面表示されるので、この波形の表示を目安とすれば一般の人でも一応の位置調整が可能ともいえる。しかし、計測結果の波形が表示されたからといって血管位置が計測領域の中央にある確証はなく、首を左右に捻った場合の血管位置の移動に対するロバスト性の保証もない。したがって、往々にして位置調整したはずなのに途中で計測できなくなってしまう事態が起こり得た。
【０００７】
本発明は、こうした事情を鑑みて考案されたものであり、超音波プローブの位置調整を簡単に実現する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するための第１の発明は、血管を計測する計測部の計測結果を用いて前記計測部に対する前記血管の位置を判別する血管位置判別部と、前記計測結果を用いて前記血管に係る血圧を計測する血圧計測部と、前記血圧計測部で計測された血圧の波形を、前記血管位置判別部の判別結果に基づく表示形態で表示部に表示させる血圧波形表示制御部と、を備えた血圧計測装置である。
【０００９】
第１の発明によれば、血圧計測の波形を表示させつつ、その波形の表示形態を計測部と血管との位置関係に応じたものとすることができる。よって、オペレーターは血圧波形の表示形態を視認するだけで、超音波プローブの位置を調整することができる。よって、Ｂモード画像を見るスキルのない一般の人でも、超音波プローブの位置調整を簡単に実現できる。
【００１０】
第２の発明は、前記血圧波形表示制御部は、前記計測部の計測範囲を複数の領域に区分けした何れの領域に前記血管の位置があるかに応じた表示形態で前記表示部に表示させる、第１の発明の血圧計測装置である。
【００１１】
第２の発明によれば、血圧波形の表示形態で、血管が計測部の計測範囲のうちのどの領域にあるかをオペレーターに通知することができる。よって、位置調整の操作がより容易になる。
【００１２】
また、この場合、第３の発明として、前記血管位置判別部の判別結果に基づく報知を行う報知部、を更に備えた血圧計測装置を構成することとしてもよい。
【００１３】
また更に、第４の発明として、前記報知部が、前記計測部の計測範囲を複数の領域に区分けした何れの領域に前記結果の位置があるかに応じた報知を行う血圧計測装置を構成することとしてもよい。
【００１４】
第５の発明は、血管を計測する計測部の計測結果を用いて、前記計測部に対する前記血管の位置を判別することと、前記計測結果を用いて前記血管に係る血圧を計測することと、前記計測された血圧の波形を、前記判別された前記血管の位置に基づく表示形態で表示部に表示させることと、を含む血圧計測方法である。
【００１５】
第５の発明によれば、第１の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１６】
第６の発明は、前記計測部の計測範囲を複数の領域に区分けした何れの領域に前記血管の位置があるかに応じた表示形態で前記表示部に表示させること、を更に含む第５の発明の血圧計測方法である。
【００１７】
第６の発明によれば、第２の発明と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】計測制御装置のシステム構成例を示す図。
【図２】超音波の反射波から血管位置の判別方法について説明するための図。
【図３】超音波プローブに対する頸動脈の血管位置の変化の一例を示す図であって、首を左右に振った場合の例を示す。
【図４】超音波プローブに対する頸動脈の血管位置の変化の一例を示す図であって、首を上下に振った場合の例を示す。
【図５】計測領域における血管中心の相対位置関係を段階的に判別するための方法を説明するための図。
【図６】実施形態における超音波プローブと計測対象血管との相対位置情報を提供方法、位置調整ガイドの仕方を説明するための図。
【図７】タッチパネルにおけるモニター画面の例を示す図。
【図８】タッチパネルにおけるモニター画面の例を示す図であるが、血管位置領域が第４領域に該当する場合の表示例。
【図９】血圧計測装置の機能構成例を示すブロック図。
【図１０】超音波血圧計測装における処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図１１】図形表示部の見せ方の変形例を示す図。
【図１２】血管位置を求める他の方法を説明する為の図。
【図１３】血管位置を求める他の方法を説明する為の図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔第１実施形態〕
図１は、本実施形態における血圧計測装置の構成例を示す図である。
血圧計測装置２は、計測対象とする血管からの超音波反射波を解析して生体情報を計測するための血管計測システムである。本実施形態では、生体情報として血管径と血圧とを計測するものとして説明するが、その他の生体情報を追加して計測する構成も可能である。
【００２０】
本実施形態の血圧計測装置２は、被計測者３の計測部位（本実施形態では頸動脈５）に常時貼り付けされる超音波プローブ６と、校正用血圧計８と、計測制御装置１０とを含む。なお、計測対象部位は頸動脈５に限らず、それ以外の血管でも構わない。
【００２１】
超音波プローブ６は、超音波の送信及び反射波の受信を行って、受信した反射波の強度に応じた受信信号を生成して計測制御装置１０へ出力する。こうした機能は、公知の超音波計測に係る技術により実現できる。
本実施形態では、左方の頸動脈５の直上に、超音波プローブ６に配列された複数の超音波振動子の列の内の少なくとも１列が血管長軸に交差して血管短軸を跨ぐように貼り付けされる。なお、ここで言う“直上”とは、理解を容易にするために超音波プローブ６を操作する上での操作マニュアル的な表現で用いているものであり、正確に言うと、超音波プローブ６に配列された超音波振動子から照射される超音波の照射直線上に頸動脈が位置する位置関係のことである。
【００２２】
校正用血圧計８は、血圧と血管径の関係式（以降、「血圧血管径関係式」と呼ぶ。）を求めるための血圧を計測し、計測結果を計測制御装置１０へ出力する。本実施形態では、カフ型電子血圧計とするが、一拍毎の血圧を計測できるトノメトリ血圧計などその他の形式の血圧計でもよい。なお、校正用血圧計８は、計測開始前の校正を行って血圧血管径関係式を求めた後は適宜取り外すことができる。
【００２３】
計測制御装置１０は、血管を含む循環器系の生体情報の計測制御機能を実現するコンピューターである。本実施形態では、１）超音波プローブ６から得た受信信号に基づいて超音波プローブ６に対する血管の相対位置を判別する血管位置判別機能と、２）血管位置の判別結果に基づいて超音波プローブ６を用いた生体情報（本実施形態では血圧）の計測を実行する計測実行機能と、３）所定の計測終了条件が満たされるまで計測を周期的に実行して計測結果を記憶するデータログ機能と、を実現する。
【００２４】
具体的には、計測制御装置１０は、タッチパネル１１と、インターフェース回路１２と、スピーカー１３と、発光色や発光強度を調整可能なＬＥＤ（Light Emitting Diode）１４と、バイブレーター１５と、制御基板２０と、内蔵バッテリー（図示略）とを備える。計測制御装置１０は、制御基板２０に搭載されたＩＣメモリー２２に記憶されているプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）２１で実行することにより、インターフェース回路１２を介して接続された超音波プローブ６や、校正用血圧計８からの入力データに基づいて、前述の血管位置判別機能と、計測実行機能と、データログ機能と、を実現する。
【００２５】
なお、図示の例では、超音波プローブ６や校正用血圧計８と計測制御装置１０との通信接続は有線で表しているが、制御基板２０に近距離無線器２３などを搭載して無線通信により実現するとしてもよい。また、本実施形態の計測制御装置１０は、アプリケーションプログラムを実行可能なスマートフォンやウェアラブルコンピューターなどの携帯型情報端末装置として構成することもできるが、据置型装置や携帯電話網やインターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）を介して接続される外部装置などであってもよい。
【００２６】
図２は、超音波の反射波から血管位置の判別方法について説明するための図である。
血管位置は、超音波プローブ６から生体内部へ超音波ビームが進む方向を軸とする「深さ位置」と、超音波振動子（超音波センサー）の配列方向を軸とする「センサー位置」との２軸の座標値で表す。そして、本実施形態では血管位置を、血管短軸断面の中心の位置（血管中心位置）で代表することとする。勿論、血管の前壁（超音波プローブ６に近い側の血管壁）や後壁を利用することもできるが、血管壁は拍動により絶えず伸縮拡張をするため、血管位置を正確に比較できるように中心位置を基準とするのが望ましい。また、血管中心位置を用いるとしても、拍動のタイミングよって位置が多少変化する場合があるため、血管位置を判定する際には、血管径が最小を示す（血圧で言うところの）拡張期或いは血管径が最大を示す収縮期の位置を採用する。
【００２７】
図示の例では、超音波プローブ６の各超音波振動子からは直線方向に超音波を発信するタイプを想定しているので、超音波が到達する範囲すなわち計測領域Ａｓ（超音波による走査領域に同じ）を矩形としているが、超音波を斜め方向に発信することのできるタイプとするならば計測領域Ａｓは、図２における下側が裾広がりな略台形或いは扇形となる。
【００２８】
そして、血管中心位置を検出する方法としては、超音波振動子毎の反射強度の分布及び深さ方向への振幅強度情報を用いる。具体的には、超音波の送信波が血管断面に対して垂直に照射されるほど反射強度は強くなる。そこで、超音波振動子毎の反射強度の分布のうち最大を示す超音波振動子の位置を血管中心Ｐのセンサー位置座標値とする。そして、このセンサー位置における超音波ビームの深さ方向の振幅データの信号強度のピーク位置から血管前壁及び後壁を検出し、その中間位置を血管中心Ｐの深さ位置座標値とする。勿論、血管中心位置の検出方法はこれに限られるものではなく、適宜公知の他の方法を採用することもできる。
【００２９】
図３及び図４は、首振りによる超音波プローブに対する頸動脈の血管位置の変化の一例を示す図であり、前者は首を左右に捻った場合、後者は首を上下に向けた場合である。
【００３０】
図３に示すように、被計測者３が正面を向いた状態の頸動脈５の血管位置を基準（基準血管位置Ｐ０）とした場合、被計測者３が正面から首を左右に捻ると、皮膚の伸び縮みや筋肉や腱の動きによって、頸動脈５の血管位置は超音波振動子の並びに沿った振動子配列方向（超音波プローブ６に対する相対位置の平行移動方向）に移動する。また、図４に示すように、被計測者３が頭部を正面に向けた状態から頭部を上下に向けると、同様の理由から頸動脈５の血管位置は連続的に深さ方向に変化する。
【００３１】
医療機関の専門家のようにＢモード画像を見るスキルがあれば、被計測者３に正面を向かせた状態でＢモード画像を見ながら、計測対象の血管が計測領域Ａｓの中央、図３や図４における基準血管位置Ｐ０付近となるように超音波プローブ６の位置を調整すれば良いことになる。もし、正面を向かせた状態の血管が、図３に示した血管位置５Ｆや血管位置５Ｌ、或いは図４に示した血管位置５Ｄ、のままで計測を開始してしまうと、計測中に被計測者３の姿勢変化により血管が計測領域Ａｓから外れて計測が途絶する可能性が高くなる。
【００３２】
専門家にとってみれば、Ｂモード画像から超音波プローブ６と血管との相対位置情報を読み取って位置調整することは比較的容易なことであろう。しかし、一般の人はそもそもＢモード画像を見るスキルが無いのが普通であるから、慣れるまで相当な困難を伴うことになる。
【００３３】
そこで、本実施形態では、Ｂモード画像を用いずに超音波プローブ６と血管との相対位置情報を提供して、Ｂモード画像を読み解くスキルが無くとも、超音波プローブ６の位置調整ができるようにする。
具体的には、計測領域Ａｓにおける血管中心Ｐの相対位置情報を、Ｂモード画像以外の報知要素（例えば、計測結果の波形表示、計測結果の数値表示などの画像表示要素、操作音や計測継続中を示すモニター音などの音声出力要素、振動要素など）の報知形態を逐一変更することで通知して、超音波プローブ６の位置調整をガイドする。
【００３４】
図５は、計測領域Ａｓにおける血管中心Ｐの相対位置関係を段階的に判別するための方法を説明するための図である。本実施形態では、計測領域Ａｓの振動子配列方向の中央に第１領域３１を設け、更にその外側に第２領域３２を設け、更にその外側に第３領域３３を設定する。また、計測領域の深さ位置方向の下部（深い側）に第４領域３４を設定する。
【００３５】
第１領域３１は、振動子配列方向の略中央を示す領域である。専門家が位置調整する際の目標領域に相当する。
第２領域３２は、第１領域３１よりも被計測者３の姿勢変化に対するロバスト性は低下するが、計測対象の血管が計測領域Ａｓを外れる頻度は低いと見なせる範囲である。位置調整の目標として推奨はしないが許容できる範囲である。
第３領域３３は、被計測者３の姿勢変化、特に首の左右動作に対するロバスト性が悪く、計測に適さない領域を指す。
第４領域３４は、被計測者３の姿勢変化、特に首の上下動作に対するロバスト性が悪く、計測に適さない領域を指す。
【００３６】
本実施形態では、これらの領域の境界は、超音波プローブ６の仕様を考慮した上で血管径の統計的データに基づいて予め設定されているものとする。但し、計測対象とする血管の直径に所定の比率を乗じて各領域を設定することとし、実際に計測する血管の大きさに応じて変更する構成も可能である。
【００３７】
図６は、本実施形態における超音波プローブ６と計測対象血管との相対位置情報を提供する方法、すなわち相対位置情報の報知パターンを説明するための図である。
図６（１）に示すように、本実施形態では、報知要素別の制御パラメーター値は、報知パターン設定データ５１２により予め定義されている。
【００３８】
具体的には、制御パラメーター値は、計測対象とする血管中心が含まれる血管位置領域４１に対応づけて報知要素別に定義されている。血管中心が含まれる領域を示す血管位置領域４１には、第１領域３１〜第３領域３３に加え、何れの領域にも含まれないこと、すなわち血管が計測領域Ａｓ内に検出されていないことを意味する“無し”を含む。なお、第４領域３４については、別途特別な通知表示を行うので、ここには含まれない。
【００３９】
画像表示による報知要素としては、適正レベル４２と、波形線幅４３と、波形種類４４と、表示色４５とが含まれる。また、音声による報知要素としてのモニター音４６と、振動による報知要素としての振動パターン４７と、画像表示とは別の発光報知要素としての発光パターン４８と、を含む。勿論、これら以外にもオペレーターの五感に訴える他の報知要素も適宜加えることができる。
【００４０】
画像表示による報知要素は、タッチパネル１１における計測結果の波形表示や、計測数値の表示、レベルゲージ表示などの制御に適用される。表示色４５は、ＬＥＤ１４の発光色制御に適用されるとしてもよい。波形表示を例示すると、図６（２）〜図６（５）それぞれの波形６０ａ〜６０ｄにて示すように、その時々に判別された血管位置領域４１に対応した波形線幅４３、波形種類４４、表示色４５が適用され、超音波プローブ６と計測対象血管との相対位置を表すこととなる。
【００４１】
モニター音４６は、スピーカー１３から放音されるモニター音（放音により計測が実行されていることを通知する）の音色やパターンの制御に用いられる。予め用意されている音声ファイルを指定するとしても良い。
【００４２】
振動パターン４７は、例えば、振動の強度や連続時間、間欠時間などを組合せて作成されたループパターンであって、バイブレーター１５による振動制御に適用される。
【００４３】
発光パターン４８は、ＬＥＤ１４による発光の調光制御に適用される。図示の例では、明滅パターンを定義しているが、発光強度、発光色などを指定する構成も可能である。
【００４４】
図７は、タッチパネル１１におけるモニター画面の例を示す図である。
モニター画面Ｗ２には、例えば、超音波プローブ６と計測対象の頸動脈５との相対位置を図形表示する図形表示部７０と、適正レベルゲージ７１と、計測値表示部７３と、波形表示部７５とを含む。
【００４５】
図形表示部７０では、超音波プローブ６を表すプローブモデル７０ａと、計測領域Ａｓを表す領域モデル７０ｂとを固定位置に表示して、頸動脈５を表す血管モデル７０ｃを、その時々で判別された相対位置に移動表示させる。すなわち、図形表示部７０における画面左右及び画面上下の血管モデル７０ｃの表示位置は、計測領域Ａｓの振動子配列方向の座標と深さ位置方向の座標に所定の関係で座標変換されて求められたものである。
【００４６】
適正レベルゲージ７１は、判別された血管位置領域４１に対応する適正レベル４２（図６参照）をゲージ或いはテキストで表示する。
【００４７】
計測値表示部７３は、図示の例では血圧値としているが、血管径やその他の血管を含む循環器系に係る生体情報とすることができる。本実施形態では、数値に表示色４５（図６参照）が適用される。
【００４８】
波形表示部７５は、計測結果を波形表示する。この波形の表示に波形線幅４３、波形種類４４、表示色４５が適用される（図６参照）。図７の例では、波形６０ｅは、波形線としては心周期４つ分が繋がっているが、その過程でオペレーターによる超音波プローブ６の位置調整が進行し、心周期１拍毎に超音波プローブ６の位置が改善された様子を表現している。
【００４９】
図８は、タッチパネル１１におけるモニター画面の例を示す図であるが、血管位置領域４１が第４領域３４に該当する場合の表示例を示す。
血管位置領域４１が第４領域３４に該当するということは、被計測者３の血管が普通よりも深い位置にあって、現在使用している超音波プローブ６の計測領域Ａｓの観察可能な深さでは不足する可能性があることになる。よって、本実施形態では、モニター画面Ｗ４に示すように、血管位置が第４領域３４に該当する場合、より観察可能な深さが深い別種の超音波プローブ６へ交換することを推奨する旨の交換推奨通知７７の表示を追加する。
【００５０】
次に、本実施形態を実現するための機能構成について説明する。
図９は、本実施形態の血圧計測装置２の機能構成例を示すブロック図である。血圧計測装置２は、計測制御装置１０に含まれる操作入力部１００と、処理部２００と、画像表示部３６０と、音出力部３６２と、加振部３６４と、発光部３６６と、記憶部５００とを備える。また、計測制御装置１０に接続される校正用血圧計測部１０２と、血管径計測部１０４と、を備える。
【００５１】
操作入力部１００は、オペレータ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処理部２００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、などにより実現できる。図１のタッチパネル１１がこれに該当する。
【００５２】
校正用血圧計測部１０２は、血圧血管径関係式を求めるための校正用の血圧を計測して計測結果を処理部２００へ出力する。図１の校正用血圧計８がこれに該当する。
【００５３】
血管径計測部１０４は、超音波を用いて血管径を計測するための手段である。図１の超音波プローブ６がこれに該当し、超音波振動子別の反射強度、深さ方向の振幅データ、血管径などを処理部２００へ出力する。
【００５４】
処理部２００は、例えば、ＣＰＵやＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のマイクロプロセッサーや、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣメモリーなどの電子部品によって実現される。そして、処理部２００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各種データに基づいて各種の演算処理を実行して血圧計測装置２を統合的に制御する。図１の制御基板２０が該当する。
【００５５】
そして、本実施形態では処理部２００は、血圧血管径関係式設定部２０２と、血管位置判別部２０４と、血圧計測部２０６と、血圧波形表示制御部２２０と、表示画像信号生成部２６０と、音声信号生成部２６２と、加振制御部２６４と、発光制御部２６６と、を有する。
【００５６】
血圧血管径関係式設定部２０２は、本実施形態における計測対象の生体情報を算出するための関係式を設定する。換言すると校正に係る処理を行う。具体的には、校正用血圧計測部１０２で得られた血圧と血管径計測部１０４で連続的に得られた血管径とに基づいて、収縮期血圧（最大血圧）、拡張期血圧（最小血圧）、収縮期血管径、拡張期血管径を求め、スティフネスパラメーターβを含む血圧血管径関係式を算出・設定する。こうした機能は、適宜公知技術を流用することで実現できる。
【００５７】
血管位置判別部２０４は、血管径計測部１０４で連続的に得られた超音波振動子別の受信信号強度、深さ方向の振幅データに基づいて、超音波プローブ６に対する計測対象とする血管（本実施形態では頸動脈５：図１）の相対位置、すなわち、血管位置を判別する。本実施形態では血管中心Ｐの座標値を算出する（図２参照）。
【００５８】
血圧計測部２０６は、その時々の最新の血管位置と超音波プローブ６との相対位置関係に基づいて血管計測を実行する。本実施形態では、血圧血管径関係式に血管径計測部１０４で得られるデータを代入して血圧を算出し、算出された血圧を計測日時と共に記憶部５００に記憶させる制御を行う。
【００５９】
血圧波形表示制御部２２０は、超音波プローブ６と計測対象の血管との相対位置が所与の好適条件を満たすように操作ガイドを行う制御を実行する。具体的には、モニター画面Ｗ２，Ｗ４（図７，図８参照）におけるＢモード画像以外での、超音波プローブ６と計測対象の血管との相対位置を示す情報の報知制御を行う。報知制御としては、具体的には、画像表示制御と、音声出力制御と、振動発生制御と、ＬＥＤ１４の発光制御とを行う。その為に、本実施形態では、領域判定部２２１と、報知パターン決定部２２３と、交換推奨制御部２２５とを含む。
【００６０】
領域判定部２２１は、血管位置判別部２０４が判別した血管中心Ｐと超音波プローブ６の計測領域Ａｓにおける相対位置関係を判定する。具体的には、第１領域３１〜第４領域３４に、それ以外の領域（実質的に計測領域Ａｓ外の意）の５択から血管位置判別部２０４が判別した血管中心Ｐが含まれる領域を判定する。
【００６１】
報知パターン決定部２２３は、超音波プローブ６と計測対象血管との相対位置関係をオペレーターに報知・通知するための制御パラメーター値を決定する。本実施形態では、報知パターン設定データ５１２（図６（１））を参照して領域判定部２２１が判定した領域に対応する報知要素別の制御パラメーター値を選択する。
【００６２】
交換推奨制御部２２５は、超音波プローブ６と計測対象血管との相対位置関係が、超音波プローブ６の別種への交換を促すべき状態を示す所与の交換推奨条件を満たす場合に、交換を推奨する旨の通知制御を行う。本実施形態の交換推奨条件は、血管中心Ｐが第４領域３４内に有る場合が含まれる。
【００６３】
そして、血圧波形表示制御部２２０は、報知パターン決定部２２３で決定した制御パラメーター値を適用して、モニター画面Ｗ２，Ｗ４の表示制御と、加振制御と、発光制御とを行う。
【００６４】
表示画像信号生成部２６０と画像表示部３６０は、本実施形態における報知要素の１つを構成する。
表示画像信号生成部２６０は、例えば、ＧＰＵ、デジタルシグナルプロセッサー（ＤＳＰ）などのプロセッサー、ビデオ信号ＩＣ、ビデオコーデックなどのプログラム、フレームバッファー等の描画フレーム用ＩＣメモリー等によって実現される。そして、表示画像信号生成部２６０は、モニター画面Ｗ２，Ｗ４（図７，図８参照）などを表示するための画像信号を生成し画像表示部３６０へ出力する。
【００６５】
画像表示部３６０は、表示画像信号生成部２６０から入力される画像信号に基づいて各種画像を表示する。例えば、フラットパネルディスプレイ、ブラウン管（ＣＲＴ）、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイといった画像表示装置によって実現できる。本実施形態では、図１のタッチパネル１１がこれに該当する。
【００６６】
音声信号生成部２６２と音出力部３６２もまた、本実施形態における報知要素の１つを構成する。
音声信号生成部２６２は、例えばデジタルシグナルプロセッサー（ＤＳＰ）や、音声合成ＩＣなどのプロセッサー、音声ファイルを再生可能なオーディオコーデック等によって実現され、各種操作音や音声ガイドなどの音声データを生成し、音出力部３６２に出力することができる。本実施形態では、計測時のモニター音を放音させるための信号もこれに含まれる。
【００６７】
音出力部３６２は、音声信号生成部２６２から入力される音声信号に基づいて放音する装置によって実現される。図１のスピーカー１３がこれに該当する。
【００６８】
加振制御部２６４と加振部３６４もまた、本実施形態における報知要素の１つを構成する。
加振制御部２６４は、報知パターン決定部２２３により決定された振動パターンで振動を発生させるための駆動信号を生成して加振部３６４に出力する。
【００６９】
加振部３６４は、振動を発生する公知のデバイスにより実現される。図１のバイブレーター１５がこれに該当する。
【００７０】
発光制御部２６６と発光部３６６もまた、本実施形態における報知要素の１つを構成する。
発光制御部２６６は、報知パターン決定部２２３により決定された発光色や発光強度、発光パターン等に基づいて発光させるための信号を生成して発光部３６６に出力する。
【００７１】
発光部３６６は、光の色や明滅パターン、明度によりオペレーターに計測に係る状況を通知する手段であって、例えば、ＬＥＤや、ＥＬ（electro-luminescence）素子、などにより実現できる。図１のＬＥＤ１４がこれに該当する。
【００７２】
記憶部５００は、ＩＣメモリーやハードディスク、光学ディスクなどの記憶媒体により実現され、各種プログラムや、処理部２００の演算過程のデータなどの各種データを記憶する。図１では、制御基板２０に搭載されているＩＣメモリー２２がこれに該当する。なお、処理部２００と記憶部５００の接続は、装置内の内部バス回路による接続に限らず、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネットなどの通信回線で実現しても良い。その場合、記憶部５００は計測制御装置１０とは別の外部記憶装置により実現されるとしてもよい。
【００７３】
記憶部５００は、システムプログラム５０１と、計測プログラム５０２と、領域定義データ５１０と、報知パターン設定データ５１２と、血管中心位置座標５１４と、血圧血管径関係式定義パラメーター５２０と、計測ログデータ５７０と、を含む。勿論、これら以外のプログラムやデータ、例えば計時するためのカウンターやフラグなども適宜記憶させることができる。
【００７４】
システムプログラム５０１は、処理部２００が実行することによりコンピューターとしての基本的な入出力機能を実現する。
計測プログラム５０２は、処理部２００が実行することにより、血圧血管径関係式設定部２０２と、血管位置判別部２０４と、血圧計測部２０６と、血圧波形表示制御部２２０と、表示画像信号生成部２６０と、音声信号生成部２６２と、加振制御部２６４と、発光制御部２６６とを実装する。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。
【００７５】
領域定義データ５１０は、第１領域３１〜第４領域３４別に用意され、各領域を定義する。例えば、第１領域３１〜第４領域３４の何れであるかを示す領域ＩＤと、当該領域の境界値、或いは領域境界算出パラメーター値を格納する。
各領域を計測対象とする血管の直径に基づいてその都度定義する構成とするならば、当該直径を変数として領域境界の座標値を算出する関数やテーブルデータなどの領域境界算出パラメーター値として設定することができる。
【００７６】
血管中心位置座標５１４は、計測対象とする血管の中心位置座標を格納する。本実施形態では、センサー位置の座標値となる血管中心Ｐの直上に当たる走査線の識別情報と、深さ位置の座標値を格納する。
【００７７】
血圧血管径関係式定義パラメーター５２０は、スティフネスパラメーターβを用いた血圧血管径関係式を定義する各種パラメーター値を格納する。例えば、収縮期血圧、拡張期血圧、収縮期血管径、拡張期血管径、スティフネスパラメーターβ、等を含む。
【００７８】
計測ログデータ５７０は、計測結果を時系列に格納する。本実施形態では、計測順に自動付与される計測番号と、計測日時と、計測結果とを対応づけて、時系列に格納する。
【００７９】
次に、計測制御装置１０の動作について説明する。
図１０は、計測制御装置１０による生体情報の計測に係る処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【００８０】
計測制御装置１０の処理部２００は、先ず、タッチパネル１１でのモニター画面Ｗ２（図７参照）の表示を開始する（ステップＳ２）。但し、この段階では、生体情報（本実施形態では血圧）の計測は開始されていないので、図形表示部７０ではプローブモデル７０ａと領域モデル７０ｂは表示されるが、血管中心Ｐの相対位置も判別されていないので血管モデル７０ｃは表示されていない。同様の理由から、適正レベルゲージ７１も表示欄や表示欄の名称は表示されるがゲージそのものは未だ表示されない。また、計測値表示部７３においても計測値そのものは表示されず、波形表示部７５においても波形そのものは表示されていない状態である。
【００８１】
次に、血管径計測部１０４による血管の検出を開始して、計測対象とする頸動脈５の血管中心Ｐの相対位置座標の検出を開始する（ステップＳ４）。具体的には、振動子配列方向における受信した超音波反射波強度のピークから血管中心Ｐを通る走査線（以降、血管中心走査線と呼ぶ）を検出して、その識別情報を血管中心Ｐのセンサー位置座標値とする。そして、血管中心走査線により受信した反射波の振幅データの信号強度のピーク位置から血管中心Ｐの深さ位置座標を検出する。以降、所定周期で検出された結果は、逐一、血管中心位置座標５１４に格納される。
【００８２】
ステップＳ６で、超音波プローブ６の計測領域Ａｓにおける頸動脈５の相対位置が認識されたため、図形表示部７０における血管モデル７０ｃの表示を開始する（ステップＳ６）。これ以降、超音波プローブ６の位置変化に応じて、リアルタイムに血管モデル７０ｃの表示位置が移動表示されることになる。
【００８３】
Ｂモード画像よりも遙かに簡略化され、一般の人でも一目で分かる図形表示部７０により、超音波プローブ６の位置調整を案内する情報の第１段階目の提供が開始される。なお、血管モデル７０ｃは円として表示することとし、その表示直径と図形表示部７０におけるプローブモデル７０ａや領域モデル７０ｂの表示サイズとの比が、実際の超音波プローブ６のサイズと血管径との比を反映して算出するものとする。
【００８４】
次に、計測制御装置１０は、超音波プローブ６と計測対象とする血管との相対位置関係を判別する（ステップＳ１０）。
具体的には、血管中心走査線が計測領域Ａｓ内に含まれない場合は（ステップＳ１０のＮＯ）、血管中心Ｐが含まれる領域を「無し（該当無しの意）」に設定する（ステップＳ１２）。もし、血管中心走査線が計測領域Ａｓ内に含まれるならば（ステップＳ１０のＹＥＳ）、計測制御装置１０は領域定義データ５１０を参照して、第１領域３１〜第３領域３３の中から血管中心Ｐが含まれる領域を判定する（ステップＳ１４）。更に、第４領域３４（図５参照）に含まれる場合には（ステップＳ２０のＹＥＳ）、超音波プローブ６の機種交換を促す通知として、タッチパネル１１に交換推奨通知７７（図８参照）を表示させる（ステップＳ２２）。なお、第４領域３４に含まれない場合には、交換推奨通知７７は表示させない。
【００８５】
次に、計測制御装置１０は、血管計測を開始する（ステップＳ３０）。本実施形態では血圧血管径関係式に基づいて血圧を算出するので、ここで校正として血圧血管径関係式の設定に係る処理を行うとしても良いし、血圧血管径関係式は予め定義されているものとしても良い。なお、血圧血管径関係式の設定方法は公知であるため、ここでの説明は省略する。
【００８６】
次に、計測制御装置１０は、報知パターン設定データ５１２を参照して、血管中心Ｐが含まれる領域（血管位置領域）に応じた表示形態で計測結果のモニター表示を開始する（ステップＳ３２）。
【００８７】
具体的には、適正レベルゲージ７１においては、血管位置領域４１に対応する適正レベル４２を、対応する表示色４５が適用されたゲージによる表示が開始される。計測値表示部７３においては血管位置領域４１に対応する表示色４５が適用された計測値の表示が開始される。また、波形表示部７５においては、血管位置領域４１に対応する波形線幅４３と波形種類４４と表示色４５が適用された波形の表示が開始される（図７参照）。
【００８８】
次いで、計測制御装置１０は、スピーカー１３から血管位置領域４１に対応づけられたモニター音４６の放音を開始する（ステップＳ３４）。更に、血管位置領域４１に対応づけられた発光パターン４８でＬＥＤ１４の発光制御を開始し（ステップＳ３６）、血管位置領域４１に対応づけられた振動パターン４７によるバイブレーター１５の振動制御を開始する（ステップＳ３８）。
【００８９】
次に、計測制御装置１０は、所定の計測終了条件を満たしているかを判定する（ステップＳ４０）。計測終了条件は、例えば計測開始から所定時間の経過（例えば、２４時間経過）や、計測回数の到達上限、所定の計測終了操作の検出、などを適宜設定することができる。計時カウンターや計測回数カウンターの情報は、適宜記憶部５００に記憶することとし、それらのカウント機能は処理部２００が、例えば血圧計測部２０６が行うこととすればよい（図９参照）。
【００９０】
そして、もし計測終了条件が未だ満たされていなければ（ステップＳ４０のＮＯ）、ステップＳ１０に戻る。もし計測終了条件が満たされていれば（ステップＳ４０のＹＥＳ）、一連の処理を終了する。
【００９１】
以上、本実施形態によれば、読影スキルが要求されるＢモード画像を用いずに、超音波プローブ６の計測対象の血管に対する位置調整に係るガイド情報を提供できる。すなわち、図形表示部７０におけるポンチ絵風の要点だけを伝える簡略な表示であれば、一般の人でも直ぐに超音波プローブ６と血管との現在の相対位置関係を理解できる。しかも、最新の状況がリアルタイムに反映されるので、調整作業もはかどるであろう。そして、現在の相対位置関係がどの程度良いかは、適正レベルゲージ７１は勿論のこと、計測値表示部７３や波形表示部７５にて、視覚的に分かり易い形で示される。よって、Ｂモード画像を読み解くスキルが無い一般の人であっても、血管が計測領域の略中央に位置するような適切な超音波プローブ６の位置調整を簡単に実現できる。
【００９２】
〔変形例〕
なお、本発明の実施形態は上記に限らず、適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。
【００９３】
［その１］
例えば、図形表示部７０の見せ方は、ポンチ絵風・イラスト風に限らず適宜設定可能である。例えば、図１１に示すように、円形マーク７０ｄと、その左右に配置された円形マーク７０ｄ向きの矢印マーク７０ｅ、７０ｆとで構成するとしてもよい。
そして、モニター画面例Ｗ６に示すように、血管中心Ｐが超音波プローブ６のセンサー位置の略中央（血管位置領域が第１領域３１で有る場合に相当）の場合には円形マーク７０ｄを発光表示させる。それ以外は、モニター画面例Ｗ８に示すように、血管中心Ｐがセンサー位置の略中央からずれている側の矢印マーク７０ｆ（または７０ｅ）を発光表示させる。
【００９４】
［その２］
また、血管位置を求める方法は上記実施形態の例に限らず適宜採用可能である。
例えば、図１２に示すように、超音波プローブ６の超音波振動子別に、隣接する２フレーム分（図１２の第１フレーム及び第２フレーム）の反射波信号が得られる都度、深さ別に信号強度差（図１２のフレーム間の差）を算出する。これを所定時間分繰り返して、図１３に示すように、超音波振動子別に全深さの信号強度差の合計を積算する。そして、信号強度差の積算値を表すヒストグラムのピーク値を検索し、ピーク値に対応する超音波振動子を「血管直上にある超音波振動子」として判定する。すなわち、当該超音波振動子の位置が血管中心のセンサー位置を示すこととする。そして、上記実施形態と同様にして、血管前壁・後壁の位置から血管中心を求めるとしてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
２…血圧計測装置、３…被計測者、５…頸動脈、６…超音波プローブ、８…校正用血圧計、１０…計測制御装置、１１…タッチパネル、１２…インターフェース回路、１３…スピーカー、１４…ＬＥＤ、１５…バイブレーター、２０…制御基板、２１…ＣＰＵ、２２…ＩＣメモリー、２３…近距離無線器、３１…第１領域、３２…第２領域、３３…第３領域、３４…第４領域、４１…血管位置領域、４２…適正レベル、４３…波形線幅、４４…波形種類、４５…表示色、４６…モニター音、４７…振動パターン、４８…発光パターン、６０ａ〜６０ｅ…波形、７０…図形表示部、７０ａ…プローブモデル、７０ｂ…領域モデル、７０ｃ…血管モデル、７０ｄ…円形マーク、７０ｅ…矢印マーク、７０ｆ…矢印マーク、７１…適正レベルゲージ、７３…計測値表示部、７５…波形表示部、７７…交換推奨通知、１００…操作入力部、１０２…校正用血圧計測部、１０４…血管径計測部、２００…処理部、２０２…血圧血管径関係式設定部、２０４…血管位置判別部、２０６…血圧計測部、２２０…血圧波形表示制御部、２２１…領域判定部、２２３…報知パターン決定部、２２５…交換推奨制御部、２６０…表示画像信号生成部、２６２…音声信号生成部、２６４…加振制御部、２６６…発光制御部、３６０…画像表示部、３６２…音出力部、３６４…加振部、３６６…発光部、５００…記憶部、５０１…システムプログラム、５０２…計測プログラム、５１０…領域定義データ、５１２…報知パターン設定データ、５１４…血管中心位置座標、５２０…血圧血管径関係式定義パラメーター、５７０…計測ログデータ、Ａｓ…計測領域、Ｐ…血管中心、Ｐ０…基準血管位置
【図１】
2016055092.tif 000003
【図２】
2016055092.tif 000004
【図３】
2016055092.tif 000005
【図４】
2016055092.tif 000006
【図５】
2016055092.tif 000007
【図６】
2016055092.tif 000008
【図７】
2016055092.tif 000009
【図８】
2016055092.tif 000010
【図９】
2016055092.tif 000011
【図１０】
2016055092.tif 000012
【図１１】
2016055092.tif 000013
【図１２】
2016055092.tif 000014
【図１３】
2016055092.tif 000015