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動脈硬化解析システム、動脈硬化解析方法及び動脈硬化解析プログラム 新技術説明会

国内特許コード P05A007458
整理番号 GI-H15-14
掲載日 2005年8月26日
出願番号 特願2003-431482
公開番号 特開2005-185575
登録番号 特許第3882084号
出願日 平成15年12月25日(2003.12.25)
公開日 平成17年7月14日(2005.7.14)
登録日 平成18年11月24日(2006.11.24)
発明者
  • 野方 文雄
出願人
  • 学校法人岐阜大学
発明の名称 動脈硬化解析システム、動脈硬化解析方法及び動脈硬化解析プログラム 新技術説明会
発明の概要

【課題】 動脈硬化発症リスクの認識性を向上させることが容易な動脈硬化解析システム、動脈硬化解析方法及び動脈硬化解析プログラムを提供する。
【解決手段】 動脈硬化解析システムは被検者の動脈情報に基づいて動脈硬化解析結果を出力する動脈硬化解析プログラムを実行する。この動脈硬化解析システムは、比較情報を記憶する記憶部42と、動脈情報に基づいて動脈硬化状態を解析する解析部41とを備える。動脈情報は被検者の動脈血管が拡張収縮変形する際の動画を含み、比較情報は年齢の異なる複数人の年齢と動脈硬化係数との相関関係を含む。解析部41は、動画から求められる動脈血管径の経時変化に基づいて動脈硬化係数を算出する算出部43と、比較情報を参照して動脈硬化係数から動脈硬化解析結果を決定する決定部44とを備える。動脈硬化解析結果は血管年齢や年齢標準比率のような被検者にとって認識性の高い指標が用いられる。
【選択図】 図2

従来技術、競合技術の概要


近年、高齢化や食生活の多様化を要因として、心筋梗塞、脳梗塞、脳出血のような循環器系疾患による長期治療患者が急増している。これらの疾患を予防するには、動脈硬化の兆候を未然に察知して、生活習慣を改善する必要がある。この動脈硬化の兆候は、動脈血管の弾力性が低下することから察知される。つまり、循環器系疾患を予防するには、動脈血管の弾力性を解析することが重要である。



最近の医療現場では、患者の身体への負担を軽減するために、動脈硬化状態を非侵襲的に測定する方法が検討されている。この種の動脈硬化状態の測定として、脈波伝播速度(PWV:Pulse Wave Velocity)測定が挙げられる。脈波伝播速度とは、身体におけるA点からB点に伝播する脈波の速度を示す。脈波伝播速度測定では、動脈が硬いほど脈波の伝わり方が早くなるという原理を応用し、脈波伝播速度から動脈硬化の度合いが判断される。この脈波伝播速度測定におけるA点とB点との間隔は、例えば身長の約1/3に設定される。そのため、脈波伝播速度の測定結果は、A点からB点に連なる動脈の平均値となる。すなわち、A点からB点に連なる動脈において、局所的に生じる動脈硬化を検出することが困難であるという問題があった。



上記問題点を解決するために、動脈血管の径変化を超音波画像として記録し、血圧変化と動脈血管の直径変化とを計測して所定の力学的支配式に代入することにより縦弾性係数を計測する装置が提案されている(特許文献1参照)。この装置は、まず超音波探触子を用いて撮影される動脈血管の断面画像を画面上の特定の位置に表示させて数秒間記録し、一定時間毎に複数の断面画像を抽出する。続いて、それぞれの断面画像から血管径を計測し、それら血管径のうちから最大拡張時の血管径と最大収縮時の血管径とを求め、最高血圧及び最低血圧の値とともに下記式に代入して縦弾性係数を求める。



【数式1】


但し、Epは縦弾性係数、Phは最高血圧、Plは最低血圧、Dhは最高血圧時の血管径、Dlは最低血圧時の血管径を示す。



前記画面上に表示される動脈血管の断面画像は、縦断面の場合には画面上に表示された直線に対し血管内壁が一致するように超音波探触子を動かして位置決めした後、計測したい領域をカーソル操作により移動させて画像の取り込みを行う。横断面の場合には前記直線の代わりに放射状線が採用され、該放射状線の中心が血管の中心と一致するように位置決めされる。

【特許文献1】特開2002-45361号公報

産業上の利用分野


本発明は、生体の動脈の硬化状態を非侵襲的に解析するための動脈硬化解析システム、動脈硬化解析方法及び動脈硬化解析プログラムに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
被検者の動脈情報に基づいて動脈硬化解析結果を出力する動脈硬化解析システムであって、
比較情報を記憶する記憶部と、前記動脈情報に基づいて動脈硬化状態を解析する解析部とを備え、
前記動脈情報は前記被検者の動脈血管が拡張収縮変形する際の動画を含み、前記比較情報は年齢の異なる複数人の年齢と動脈硬化係数との相関関係を含み、
前記解析部は、前記動画から求められる動脈血管径の経時変化に基づいて前記被検者の動脈硬化係数を算出する算出手段と、前記比較情報を参照して前記被検者の動脈硬化係数から動脈硬化解析結果を決定する決定手段とを備え
前記算出手段は、前記動画から複数の動脈断面画像を一定時間毎に抽出する抽出処理手段と、前記複数の動脈断面画像の一端をそれぞれ基準線に沿って並列させて並列画像を作成する並列画像作成手段と、前記並列画像から前記動脈血管径の経時変化を示す変化曲線を作成する変化曲線作成手段とを含むことを特徴とする動脈硬化解析システム。

【請求項2】
前記動脈硬化解析結果は血管年齢を含み、該血管年齢は前記相関関係に基づいて前記被検者の動脈硬化係数から決定されることを特徴とする請求項1に記載の動脈硬化解析システム。

【請求項3】
前記動脈情報は前記被検者の年齢情報を含み、
前記決定手段は、前記相関関係に基づいて前記被検者の年齢情報から動脈硬化係数を決定するとともに、該被検者の年齢情報から決定される動脈硬化係数と、前記算出手段で算出される被検者の動脈硬化係数との年齢標準比率を決定するように構成され、
前記動脈硬化解析結果は前記年齢標準比率を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の動脈硬化解析システム。

【請求項4】
前記動脈情報は前記被検者の身体における前記動脈血管の位置を示す位置情報を含み、前記動脈硬化解析結果は前記位置情報を含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の動脈硬化解析システム。

【請求項5】
さらに、医用超音波装置を備え、前記動画は前記医用超音波装置に接続される探触子によって取得され、該探触子には、その移動距離を測定する移動検出装置が設けられ、前記位置情報は前記移動検出装置によって取得されることを特徴とする請求項4に記載の動脈硬化解析システム。

【請求項6】
前記動脈硬化係数は前記動脈血管径の経時変化を示す変化速度を含み、
該変化速度は、動脈血管の拡張時における動脈血管径の変化速度、又は動脈血管の収縮時における動脈血管径の変化速度であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の動脈硬化解析システム。

【請求項7】
前記動脈硬化係数は下記式(1)に示す動脈硬化係数(A)であることを特徴とする請求項6に記載の動脈硬化解析システム。
【数式1】


但し、Δtは動脈血管の最大拡張時と最大収縮時との間の時間、ΔR0tは前記Δtにおける動脈血管径の変化量、R’は最大拡張時における動脈血管径を示す。

【請求項8】
前記動脈情報は前記被検者の最高血圧及び最低血圧を含み、
前記動脈硬化係数は下記式(2)に示す動脈硬化係数(B)であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の動脈硬化解析システム。
【数式2】


但し、Rは最大収縮時における動脈血管の外半径、Rは最大収縮時における動脈血管の内半径、ΔPは最高血圧と最低血圧との差、ΔRは最大拡張時における動脈血管の外半径と最大収縮時における動脈血管の外半径との差を示す。

【請求項9】
前記動脈硬化解析結果に加えて、前記被検者の動脈硬化係数を出力することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の動脈硬化解析システム。

【請求項10】
被検者の動脈情報に基づいて動脈硬化解析結果を出力する動脈硬化解析方法であって、
前記被検者の動脈血管が拡張収縮変形する際の動画を含む動脈情報を入力する入力段階と、前記動画から求められる動脈血管径の経時変化に基づいて前記被検者の動脈硬化係数を算出する算出段階と、年齢の異なる複数人の年齢と動脈硬化係数との相関関係に基づいて前記被検者の動脈硬化係数から動脈硬化解析結果を決定する決定段階とを実施し、前記算出段階は、前記動画から複数の動脈断面画像を一定時間毎に抽出する抽出処理手段と、前記複数の動脈断面画像の一端をそれぞれ基準線に沿って並列させて並列画像を作成する並列画像作成手段と、前記並列画像から前記動脈血管径の経時変化を示す変化曲線を作成する変化曲線作成手段とを含むことを特徴とする動脈硬化解析方法

【請求項11】
被検者の動脈情報に基づいて動脈硬化解析結果を出力する段階をコンピュータに実行させる動脈硬化解析プログラムであって、
前記被検者の動脈血管が拡張収縮変形する際の動画を含む動脈情報を入力する入力段階と、前記動画から求められる動脈血管径の経時変化に基づいて前記被検者の動脈硬化係数を算出する算出段階と、年齢の異なる複数人の年齢と動脈硬化係数との相関関係に基づいて前記被検者の動脈硬化係数から動脈硬化解析結果を決定する決定段階とをコンピュータに実行させ、前記算出段階は、前記動画から複数の動脈断面画像を一定時間毎に抽出する抽出処理手段と、前記複数の動脈断面画像の一端をそれぞれ基準線に沿って並列させて並列画像を作成する並列画像作成手段と、前記並列画像から前記動脈血管径の経時変化を示す変化曲線を作成する変化曲線作成手段とを含むことを特徴とする動脈硬化解析プログラム
産業区分
  • 治療衛生
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003431482thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
岐阜大学産官学連携推進本部では、岐阜大学における知的財産の創出・管理・活用のマネジメントをしています。上記の特許・技術に関心のある方は、下記問い合わせ先に整理番号とともにご相談下さい。


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