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公開番号2024174455
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-17
出願番号2023092287
出願日2023-06-05
発明の名称超音波測定装置、超音波測定方法
出願人株式会社オリジン,国立大学法人東北大学
代理人個人,個人,個人
主分類A61B 8/14 20060101AFI20241210BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】測定対象の動きによる影響を抑制して正確な計測を可能とする。
【解決手段】超音波測定装置が、内部に音響インピーダンスの差が存在する界面を有する測定対象に向けて超音波を送出するとともに、測定対象に送出した超音波が界面で垂直に反射した垂直反射波を受信する放射検出面を有する超音波放射検出部を有し、超音波放射検出部が、超音波を放射状に送出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内部に音響インピーダンスの差が存在する界面を有する測定対象に向けて超音波を送出するとともに、前記測定対象に送出した前記超音波が前記界面で垂直に反射した垂直反射波を受信する放射検出面を有する超音波放射検出部を有し、
前記超音波放射検出部が、前記超音波を放射状に送出する、
ことを特徴とする超音波測定装置。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記界面は、略円筒形状であり、
前記放射検出面は、少なくとも前記界面の軸線に沿った方向に湾曲する、
ことを特徴とする請求項１記載の超音波測定装置。
【請求項３】
前記超音波放射検出部は、円筒面の一部である曲面形状の前記放射検出面を有する、
ことを特徴とする請求項２記載の超音波測定装置。
【請求項４】
前記超音波放射検出部は、球面の一部である曲面形状の前記放射検出面を有する、
ことを特徴とする請求項２記載の超音波測定装置。
【請求項５】
前記超音波放射検出部は、前記超音波を送出および受信する素子部と、
放射状となる前記超音波を前記界面に向けて送出し、かつ、受信した前記垂直反射波を前記素子部へと送る音響レンズ部と、
を有する、
ことを特徴とする請求項１記載の超音波測定装置。
【請求項６】
前記界面は、略円筒形状であり、
前記音響レンズ部は、前記放射検出面を有し、
前記放射検出面は、少なくとも前記界面の軸線に沿った方向に湾曲する、
ことを特徴とする請求項５記載の超音波測定装置。
【請求項７】
前記放射検出面は、円筒面の一部である曲面形状である、
ことを特徴とする請求項６記載の超音波測定装置。
【請求項８】
前記放射検出面は、球面の一部である曲面形状である、
ことを特徴とする請求項６記載の超音波測定装置。
【請求項９】
前記素子部は、平面状の放射検出素子面を有し、
前記音響レンズ部は、前記放射検出素子面に接触する、
ことを特徴とする請求項５記載の超音波測定装置。
【請求項１０】
前記素子部は、単一の素子からなる、
ことを特徴とする請求項５記載の超音波測定装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波測定装置、超音波測定方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
被検者の血圧を非侵襲に計測する手法として、超音波を用いて被検者の血管の血管径を計測し、血管径から推定的に血圧を求める技術が知られている。例えば、特許文献１には、２つの超音波プローブを用いた例が記載される。また、特許文献２には、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を用いた例が記載される。また、本願発明者も特許文献３を既に出願している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６６９２０２６号公報
特開２０１８－１０２５８９号公報
特開２０２０－０８９６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
もともと、超音波による血管径の測定では、測定対象者の体動による影響を無視し得ないため、正確な測定がおこなえないという問題があった。つまり、体動により安定した計測が難しく、体動に対するロバスト性不足がセンサ実用化を阻む最大の要因であった。
これに対応して従来の技術では、構成が複雑で部品点数が多くなるため、装置が大型化し、製造コストが増大するという問題があった。
【０００５】
さらに、近年の健康志向に基づき、常時装着が可能な超音波測定装置が求められている。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
１．簡単な構成で正確な超音波測定を可能とすること。
２．測定対象者の体動による影響を抑制して超音波測定を可能とすること。
３．簡単な構成で小型化を図ること。
４．常時装着を可能とすること。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者らは、超音波による血管径の測定が正確にできていない状態を以下のように検証し、その理由を推定した。
【０００８】
超音波による血管径の測定では、測定対象者の生体表面から生体深部に向けて超音波を送出し、送出した超音波が生体内部の血管壁面から反射した超音波の反射波を取得して、体表面側の血管壁面からの反射波と体深部側の血管壁面からの反射波との到達時間差を計測している。
【０００９】
そして、この反射波の到達時間差に基づいて、体表面側の血管壁面までの距離と、体深部側の血管壁面までの距離と、の差を求めて、血管径値を算出している。
超音波の送出・照射および反射波の検出には、圧電素子を用いることがおこなわれている。この場合、超音波を送出する素子の面と、反射波を受け取る素子の面とは、同じ放射検出面である。
【００１０】
反射波の検出信号が小さくなると、Ｓ／Ｎ比が小さくなりノイズに埋もれてしまう。このため、正確な到達時間差の計測ができなくなり、結果的に血管径の算出が正確にはできなくなってしまう。
（【００１１】以降は省略されています）

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