超音波測定装置及び超音波測定装置の制御方法
【課題】超音波測定を被検者自身が容易に行うことのできる機器等の提案。
【解決手段】超音波測定装置において、本体部３０の裏面部には、血管位置判定用アレイ１０と血管性状測定用アレイ２０との２本のアレイで構成される超音波振動子アレイが構成されている。血管位置判定用アレイ１０は、超音波振動子を第１方向に沿って配列した第１アレイ１１と、超音波振動子を第１方向と平行な第２方向に沿って配列した第２アレイ１２との平行な２本のアレイを有する。血管性状測定用アレイ２０は、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を第１方向に交差する第３方向に沿って配列し、各超音波振動子組を第１方向に徐々にずらして配列して構成される。
【解決手段】超音波測定装置において、本体部３０の裏面部には、血管位置判定用アレイ１０と血管性状測定用アレイ２０との２本のアレイで構成される超音波振動子アレイが構成されている。血管位置判定用アレイ１０は、超音波振動子を第１方向に沿って配列した第１アレイ１１と、超音波振動子を第１方向と平行な第２方向に沿って配列した第２アレイ１２との平行な２本のアレイを有する。血管性状測定用アレイ２０は、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を第１方向に交差する第３方向に沿って配列し、各超音波振動子組を第１方向に徐々にずらして配列して構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて被検者の生体情報を測定する超音波測定装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、超音波を用いて血流や血管径といった被検者の生体情報を測定する装置や、動脈硬化の診断指標として血管の弾性率を測定する装置等が考案されている。これらの装置は、被検者に痛みや不快感を与えることなく測定ができることを特徴としている。また、超音波を用いて血管径を測定する場合、その直径や径変動を正確に測定するためには、血管に対して超音波測定プローブを測定に好適な角度や位置に保持する必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１〜３には、超音波診断装置において、超音波測定プローブの位置合わせを行うための超音波振動子の配列構成に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２９７９７号公報
【特許文献２】特開２００４−１４７６７９号公報
【特許文献３】特開平４−２００５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献に開示された技術では、被検者の血管位置を把握するために、医療診断用の超音波プローブや、超音波画像表示用の液晶モニター等が必要となり、機器が全体として大型になるという問題がある。つまり、これらの技術は、病院の診察室等で超音波測定を行うことを想定しており、日常生活の中で被検者自身が超音波測定を行うことを想定した技術ではない。また、超音波画像から血管位置を判断する際には専門家が必要となり、被検者個人が判断することは困難という問題がある。
【０００６】
本発明は上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、超音波測定を被検者自身が容易に行うことのできる機器等を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するための第１の形態は、超音波振動子を第１方向に沿って配列した第１アレイと、超音波振動子を前記第１方向と平行な第２方向に沿って配列した第２アレイと、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を前記第１方向に交差する第３方向に沿って配列するとともに、各超音波振動子組を前記第１方向に徐々にずらして配列した第３アレイと、前記第１アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第１測定部と、前記第２アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第２測定部と、前記第３アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第３測定部と、前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、被検者の測定対象血管に対する前記第３アレイの相対位置関係を判定する相対位置関係判定部と、前記相対位置関係判定部の判定結果を報知する報知部と、前記第３測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管の血管径を算出する血管径算出部と、を備えた超音波測定装置である。
【０００８】
また、他の形態として、超音波振動子を第１方向に沿って配列した第１アレイと、超音波振動子を前記第１方向と平行な第２方向に沿って配列した第２アレイと、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を前記第１方向に交差する第３方向に沿って配列するとともに、各超音波振動子組を前記第１方向に徐々にずらして配列した第３アレイと、前記第１アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第１測定部と、前記第２アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第２測定部と、前記第３アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第３測定部と、を備えた超音波測定装置の制御方法であって、前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、被検者の測定対象血管に対する前記第３アレイの相対位置関係を判定することと、前記相対位置関係を報知することと、前記第３測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管の血管径を算出することと、を含む超音波測定装置の制御方法を構成してもよい。
【０００９】
この第１の形態等によれば、平行な２本の方向（第１方向及び第２方向）に沿って配列した第１アレイ及び第２アレイから発信された超音波信号の反射波を測定し、その測定結果に基づいて、被検者の測定対象血管に対する第３アレイの相対位置関係を判定する。そして、判定した相対位置関係を報知することで、被検者は、測定対象血管に対する第３アレイの相対位置関係を知ることができる。測定対象血管に対する第３アレイの相対位置関係が分かれば、被検者自身が第３アレイを測定対象血管の直上に位置させることは容易である。
【００１０】
また、第３アレイは、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を、第１アレイに交差する方向に沿って配列するとともに、各超音波振動子組を第１方向に徐々にずらして配列して構成されている。かかる構成により、複数の超音波振動子組によって測定対象血管を網羅的にカバーすることができ、血管径算出部による血管径の算出精度を向上させることが可能となる。
【００１１】
また、第２の形態として、第１の形態の超音波測定装置において、前記相対位置関係判定部は、前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管に対する前記第３アレイのズレ量を判定するズレ量判定部を有し、前記報知部は、前記ズレ量判定部の判定結果を報知する、超音波測定装置を構成することとしてもよい。
【００１２】
この第２の形態によれば、第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、測定対象血管に対する第３アレイのズレ量を判定する。そして、ズレ量の判定結果を報知することで、被検者は、測定対象血管に対して第３アレイが位置的にどの程度乖離しているか（離れているか）を知ることができる。
【００１３】
また、第３の形態として、第１又は第２の形態の超音波測定装置において、前記第３アレイは、隣接する前記超音波振動子組の前記第１方向のずらし幅が、ずらし量と血管径の算出精度との関係に基づいて定められてなる、超音波測定装置を構成することとしてもよい。
【００１４】
この第３の形態によれば、第３アレイは、隣接する超音波振動子組の第１方向のずらし幅が、ずらし量と血管径の算出精度との関係に基づいて定められてなる。血管径の算出精度が高精度となるようにずらし幅を定めておくことで、血管径算出部による血管径の算出精度を向上させることができる。
【００１５】
また、第４の形態として、第１〜第３の何れかの形態の超音波測定装置において、前記相対位置関係判定部は、前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管に対する前記第３アレイのズレ角を判定するズレ角判定部を有し、前記報知部は、前記ズレ角判定部の判定結果を報知する、超音波測定装置を構成することとしてもよい。
【００１６】
この第４の形態によれば、第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、測定対象血管に対する第３アレイのズレ角を判定する。そして、ズレ角の判定結果を報知することで、被検者は、測定対象血管に対して第３アレイが角度的にどの程度乖離しているか（傾いているか）を知ることができる。
【００１７】
また、第５の形態として、第１〜第４の何れかの形態の超音波測定装置において、前記第３アレイは、前記超音波振動子組の長手方向の長さ、及び、当該超音波振動子組を構成する超音波振動子の数が、前記測定対象血管に対する当該長手方向の角度と、血管径の算出精度との関係に基づいて定められてなる、超音波測定装置を構成することとしてもよい。
【００１８】
この第５の形態によれば、第３アレイは、超音波振動子組の長手方向の長さ、及び、当該超音波振動子組を構成する超音波振動子の数が、測定対象血管に対する当該長手方向の角度と、血管径の算出精度との関係に基づいて定められてなる。血管径の算出精度が高精度となるように超音波振動子組の長手方向の長さ、及び、当該超音波振動子組を構成する超音波振動子の数を定めておくことで、血管径算出部による血管径の算出精度を向上させることができる。
【００１９】
また、第６の形態として、第１の形態の超音波測定装置において、前記第１〜第３アレイは、前記被検者の表皮に接触する裏面部に固定されてなり、前記裏面部は、前記表皮に対して変位可能に構成されてなる、超音波測定装置を構成することとしてもよい。
【００２０】
この第６の形態によれば、第１〜第３アレイが被検者の表皮に接触する裏面部に固定されており、裏面部が被検者の表皮に対して変位可能に構成されているため、第１〜第３アレイを裏面部と一体的に変位させることができる。
【００２１】
また、第７の形態として、第６の形態の超音波測定装置において、前記裏面部は、前記表皮に対して平行に回転可能、及び、スライド可能に構成されてなる、超音波測定装置を構成することとしてもよい。
【００２２】
この第７の形態によれば、裏面部は、表皮に対して平行に回転可能、及び、スライド可能に構成されてなるため、被検者は、裏面部を回転及びスライドさせることで、第３アレイを測定対象血管に位置合わせすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】超音波測定装置の外観斜視図。
【図２】超音波測定装置の正面図。
【図３】本体部の裏面図。
【図４】測定位置合わせの原理の説明図。
【図５】相対位置関係の判定方法の説明図。
【図６】超音波振動子組のずらし幅の説明図。
【図７】超音波振動子組の長手方向の長さ及び超音波振動子の数の説明図。
【図８】血管性状測定用アレイの構成図。
【図９】超音波測定装置の機能構成を示すブロック図。
【図１０】超音波測定処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】測定位置合わせ支援処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】変形例における血管性状測定用アレイの構成図。
【図１３】変形例における超音波測定装置の正面図。
【図１４】変形例における本体部の裏面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明を適用した実施形態として、被検者の測定対象部位、特には手首や腕、首などに巻き付けて生体情報を測定することを想定した超音波測定装置について説明する。
【００２５】
１．装置構成
図１は、本実施形態における超音波測定装置１の外観斜視図であり、被検者の左手首の内側に装置本体を接触させて装着した状態を示している。また、図２は、超音波測定装置１の正面図である。以下の超音波測定装置１の説明における方向は、超音波測定装置１を装着した被検者の視点に立った方向を指すものとし、超音波測定装置１に向かった前後上下左右それぞれの方向を前後上下左右それぞれの方向とする。
【００２６】
超音波測定装置１は、腕時計のような外観を有し、帯状部８０を用いて機器を被検者の測定対象部位（例えば手首）に装着可能に構成されている。超音波測定装置１は、主要な構成部として、本体部３０と、基部４０と、上枠部５０と、下枠部６０と、左右の支持部７０と、帯状部８０とを備えて構成される。
【００２７】
本体部３０は円柱形状を有し、基部４０の中央部に回転自在に設けられている。本体部３０の上部は基部４０から突出しており、被検者は突出部分を指で摘んでダイヤル式に回転させる。
【００２８】
本体部３０の前面には、被検者が測定に係る各種指示操作を行うための操作部としてボタンスイッチ３４が設けられている。また、測定に係る種々の情報を被検者に報知するための報知部として液晶表示器３５とスピーカー３６とが設けられている。液晶表示器３５は、例えば小型の液晶パネルディスプレイ等の画像表示素子を有して構成され、種々の情報を画像や文字等で表示して報知する。
【００２９】
本体部３０の前面上部には、被検者が後述する向き合わせを行うための上向き三角形状のマーカー（以下、「向き合わせ用マーカー」と称す。）３２が設けられている。また、基部４０の前面には、本体部３０の周縁に沿って、本体部３０の回転角を被検者にガイドするための目盛り（以下、「向き合わせ用目盛り」と称す。）が刻まれている。
【００３０】
また、図示を省略しているが、本体部３０の内部には、超音波測定装置１を統合的に制御するための制御基台が内蔵されている。制御基台には、マイクロプロセッサーやメモリー、超音波の送受信に係る回路、内部バッテリー等が実装されている。
【００３１】
基部４０は、本体部３０を支持する矩形の基台であり、上枠部５０及び下枠部６０によって上下方向から狭持されている。基部４０の上端部及び下端部は、上枠部５０及び下枠部６０の内側にそれぞれ形成された上枠スライド溝５２及び下枠スライド溝６２に係合しており、スライド溝を介して基部４０全体が左右方向にスライド可能に構成されている。
【００３２】
基部４０の前面には、被検者が後述する位置合わせを行うための上向き三角形のマーカー（以下、「位置合わせ用マーカー」と称す。）４２（４２Ｌ，４２Ｒ）が設けられている。具体的には、基部４０の前面の左上部には、左方向に対する位置合わせ用マーカー（以下、「左位置合わせ用マーカー」と称す。）４２Ｌが設けられており、基部４０の前面の右下部には、右方向に対する位置合わせ用マーカー（以下、「右位置合わせ用マーカー」と称す。）４２Ｒが設けられている。
【００３３】
上枠部５０及び下枠部６０は、左右端部で一対の支持部７０によって支持されている。上枠部５０及び下枠部６０の前面には、定規の目盛りに類する位置合わせ用の目盛り（以下、「位置合わせ用目盛り」と称す。）が刻まれている。具体的には、上枠前面には、左方向に対する位置合わせ用目盛り（以下、「左位置合わせ用目盛り」と称す。）が刻まれており、下枠前面には、右方向に対する位置合わせ用目盛り（以下、「右位置合わせ用目盛り」と称す。）が刻まれている。
【００３４】
帯状部８０は、被検者の測定部位に装置本体を装着するための装着具であり、面ファスナーを備えたバンドや、測定部位を挟持するためのクリップ等を有して構成される。帯状部８０は、両端部に設けられた支持部７０の裏面にそれぞれ接着・固定されている。
【００３５】
図３は、本体部３０の裏面図である。本体部３０の裏面部には、略Ｈ型に形成された超音波振動子アレイが固定されている。裏面部は、被検者の表皮に接触し、基部４０と一体的に表皮に対して変位可能に構成されている。つまり、基部４０を左右方向にスライドさせることで、裏面部に形成された超音波振動子アレイの位置も左右方向に変化する。また、本体部３０が回転操作された場合も同様に、超音波振動子アレイは回転する。
【００３６】
本実施形態において、超音波振動子アレイは、血管位置判定用アレイ１０と、血管性状測定用アレイ２０との２種類のアレイを有する。血管位置判定用アレイ１０は、超音波測定装置１を装着した被検者の血管位置を判定するために用いられるアレイであり、超音波振動子を第１方向に沿って配列した第１アレイ１１と、超音波振動子を第１方向と平行な第２方向に沿って配列した第２アレイ１２との２本のアレイを有する。
【００３７】
血管位置判定用アレイ１０は、本体部３０を回転させていない状態（向き合わせ用マーカー３２が角度目盛りの０度を指している状態。以下、「初期状態」と称する。）において、帯状部８０の取り付け方向（測定対象部位への巻き付け方向。バンドであればその長手方向。）と平行な方向に形成されている。血管位置判定用アレイ１０は、複数の超音波振動子を直線状に配列して構成されている。
【００３８】
血管性状測定用アレイ２０は、被検者の血管性状を測定するために用いられるアレイ（第３アレイ）である。血管性状測定用アレイ２０は、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を第１方向に交差する第３方向に沿って配列して構成されている。具体的には、第１アレイ１１及び第２アレイ１２の中央部に両アレイを連接するように縦方向に第３アレイが形成されており、全体として横向きの略Ｈ型が形成されている。血管性状測定用アレイ２０は、各超音波振動子組を第１方向に徐々にずらして配列して特徴的な構成を有する。この血管性状測定用アレイ２０の構成については詳細に後述する。
【００３９】
２．測定位置合わせの原理
本実施形態では、超音波測定装置１による血管性状測定の事前準備として、被検者が自らの手で超音波測定装置１の測定位置合わせを行う。本実施形態において、測定位置合わせとは、血管性状測定用アレイ２０が測定対象血管の血管性状測定を行うのに適した向き及び位置となるように、超音波測定装置１を位置決めすることを言う。測定位置合わせには、血管性状測定用アレイ２０の向きを測定対象血管の向きに合わせる「向き合わせ」と、血管性状測定用アレイ２０の位置を測定対象血管の位置に合わせる「位置合わせ」とがある。
【００４０】
測定位置合わせでは、超音波測定装置１は、第１アレイ１１から表皮に向けて発信させた超音波信号の反射波を測定する。また、第２アレイ１２から表皮に向けて発信させた超音波信号の反射波を測定する。そして、これらの測定結果に基づいて、測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０のズレ量及びズレ角を判定する。このズレ量及びズレ角の判定の際には、測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０のズレ方向（左右方向、周方向）を併せて判定する。
【００４１】
ここで、被検者の手首を走る動脈の１つである橈骨動脈を測定対象血管とし、その血管径を血管性状として測定する場合を例に挙げて、測定位置合わせの手順を詳細に説明する。橈骨動脈は、上腕動脈から橈骨に沿って位置し、手掌で尺骨動脈に接続する動脈である。橈骨動脈は、被検者が脈拍数を調べる場合に最も容易に認識することのできる動脈であり、被検者が自らの指で手首に触れることで、その概略位置を特定することができる。
【００４２】
図４は、測定位置合わせの原理の説明図であり、本体部３０及び基部４０の裏面側を被検者の橈骨動脈とともに示した図である。右上から左下方向に沿ってハッチングを施した太線が橈骨動脈である。最初に被検者は、およそ橈骨動脈の上に本体部３０が位置するように超音波測定装置１を装着する。すると、図４（１）に示すように、橈骨動脈の上に血管位置判定用アレイ１０（第１アレイ１１及び第２アレイ１２）が位置することになる。
【００４３】
この状態において、血管位置判定用アレイ１０（第１アレイ１１及び第２アレイ１２）の超音波振動子から数［ＭＨｚ］〜数十［ＭＨｚ］程度の超音波信号を橈骨動脈周辺部に照射し、その反射波である超音波エコーを測定して、橈骨動脈の位置を判定する。超音波信号が動脈を通過する際には、周辺組織や血管壁と比べて、超音波エコーは相対的に小さくなる。そのため、各超音波振動子において超音波エコーの強度が一定時間小さくなる領域を判定し、その領域を橈骨動脈と判定する。血管位置を判定したならば、第１アレイ１１及び第２アレイ１２に係る超音波信号の反射波の測定結果に基づいて、橈骨動脈に対する血管性状測定用アレイ２０の相対位置関係を判定する。
【００４４】
図５は、相対位置関係の判定の説明図であり、超音波振動子アレイと橈骨動脈との位置関係を模式的に示した図である。本体部３０を裏面側から見た場合に、血管性状測定用アレイ２０を基準として、右方向を正、左方向を負と定義する。また、血管性状測定用アレイ２０の中心を基準として時計回り方向の回転角を正、反時計回り方向の回転角を負と定義する。
【００４５】
第１アレイ１１の長手方向と血管性状測定用アレイ２０の長手方向とが交差する点をＡとし、第２アレイ１２の長手方向と血管性状測定用アレイ２０の長手方向とが交差する点をＢとする。線分ＡＢの長さは、アレイの寸法によって規定されており、この長さを“Ｌ”とする（ＡＢ＝Ｌ）。
【００４６】
また、橈骨動脈の中心軸が第１アレイ１１と交差する点をＣとし、橈骨動脈の中心軸が第２アレイ１２と交差する点をＤとする。点Ａを基準とする点Ｃの座標を“ｘ１”とし、点Ｂを基準とする点Ｄの座標を“ｘ２”とした場合、橈骨動脈に対する血管性状測定用アレイ２０のズレ量“ｄ”及びズレ角“θ”は、それぞれ次式（１）及び（２）に従って算出される。
【数１】
【数２】
【００４７】
“θ＞０”であれば、血管性状測定用アレイ２０に対して橈骨動脈は正回転方向に傾いている。そのため、血管性状測定用アレイ２０、すなわち本体部３０を正回転方向に回転させることで、橈骨動脈の向きに合わせることができる。また、“ｄ＞０”であれば、血管性状測定用アレイ２０に対して橈骨動脈は正側に位置する。そのため、血管性状測定用アレイ２０、すなわち本体部３０を有する基部４０を正方向に移動させることで、橈骨動脈の位置に合わせることができる。
【００４８】
超音波測定装置１は、上記のように判定したズレ量及びズレ角を、そのズレ方向（左右方向、周方向）と併せて被検者に報知する。例えば、超音波測定装置１は、ズレ量及びズレ角を、そのズレ方向と併せて液晶表示器３５に表示する。但し、裏面側と表面側とでは左右方向が逆になる。図４の例では、本体部３０を反時計回り方向にズレ角“θ”分回転させることを指示するメッセージと、基部４０を左方向にズレ量“ｄ”分スライドさせることを指示するメッセージとを液晶表示器３５に表示制御する。
【００４９】
被検者は、この液晶表示器３５の表示に従って測定位置合わせを行う。具体的には、被検者が本体部３０を周方向に回転させると、血管位置判定用アレイ１０及び血管性状測定用アレイ２０を配設した裏面部が表皮と平行を保ちながら回転する。被検者は、本体部３０に設けられた向き合わせ用マーカー３２を目印として、基部４０に刻まれた角度目盛りに従って本体部３０を周方向に回転させることで、血管性状測定用アレイ２０の向きを測定対象血管の向きに合わせる。
【００５０】
また、被検者が基部４０を左右方向にスライドさせると、血管位置判定用アレイ１０及び血管性状測定用アレイ２０が形成された裏面部が表皮に対して平行にスライドする。被検者は、基部４０に設けられた位置合わせ用マーカー４２を目印として、上枠部５０及び下枠部６０に刻まれた位置目盛りに従って基部４０を左右方向にスライドさせることで位置合わせを行う。左方向への移動が指示された場合は、左位置合わせ用マーカー４２Ｌを目印として左位置合わせ用目盛りに沿って基部４０を左方向にスライドさせる。また、右方向への移動が指示された場合は、右位置合わせ用マーカー４２Ｒを目印として右位置合わせ用目盛りに沿って基部４０を右方向にスライドさせる。
【００５１】
図４の例では、被検者が液晶表示器３５の表示に従って本体部３０を正回転方向にズレ角“θ”だけ回転させると、図４（２）に示すように、血管性状測定用アレイ２０と橈骨動脈とが平行となる。また、その状態で被検者が基部４０を正方向にズレ量“ｄ”だけスライドさせると、図４（３）に示すように、血管性状測定用アレイ２０の位置と橈骨動脈の位置とが一致する。これにより、測定位置合わせは完了となる。
【００５２】
３．血管性状測定用アレイの構成
本実施形態における血管性状測定用アレイ２０（第３アレイ）は、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を第１アレイ１１の長手方向（第１方向）に交差する第３方向に沿って配列するとともに、各超音波振動子組を第１方向に徐々にずらして配列して構成される。このような構成を採用したことには理由がある。
【００５３】
被検者が装置の指示に従って上記の測定位置合わせを適切に行うことができるかどうかは、血管性状測定用アレイ２０を橈骨動脈の直上に容易に移動することができるかどうかにかかっている。一般に、血管径の測定には１０［μｍ］程度の精度が要求される。そこで、本実施形態の超音波測定装置１は、１０［μｍ］の算出精度を保証するための構造を有している。それが、血管性状測定用アレイ２０（第３アレイ）である。
【００５４】
図６（１）は、人間の血管の断面図であり、血管性状測定用アレイ２０が血管の中心軸に対して血管横断方向にズレ量“Δｘ”だけずれた状態を示している。この場合に、ズレ量“Δｘ”に対して、算出される血管径が実際の血管径に対してどのくらいの誤差になるかを調べた結果を図６（２）に示す。
【００５５】
図６（２）において、横軸はズレ量“Δｘ”であり、縦軸は血管径算出誤差である。単位は何れもミリメートル［ｍｍ］である。このグラフを見ると、ズレ量“Δｘ”が大きくなるにつれて、血管径算出誤差は指数関数的に増大することがわかる。このグラフによれば、ズレ量“Δｘ”を０．１２［ｍｍ］程度とすれば、血管径算出誤差を１０［μｍ］＝０．０１０［ｍｍ］に抑えることができることがわかる。
【００５６】
図７（１）は、人間の血管の上面図であり、血管性状測定用アレイ２０が血管中心軸に対してズレ角“φ”だけ角度がずれた状態を図示している。この場合に、血管径算出精度１０［μｍ］を実現するために許容されるズレ角“φ”の大きさを、ズレ量“Δｘ”を変化させながら計測した結果を図７（２）に示す。ここでは、血管性状測定用アレイ２０を構成する超音波振動子組の長手方向の長さを０．６［ｍｍ］とした場合の結果を一例として示す。
【００５７】
図７（２）において、横軸はズレ角“φ”であり、単位は度［°］である。また、縦軸はズレ量“Δｘ”であり、単位はミリメートル［ｍｍ］である。このグラフを見ると、上記で説明したズレ量０．１２［ｍｍ］に対して許容されるズレ角“φ”は２３度程度である。被検者が２３度程度の回転精度で本体部３０を回転させることは容易と考えられるが、０．１２［ｍｍ］の移動精度で基部４０をスライドさせることは困難と考えられる。かかる知見に基づいて、本実施形態では、血管性状測定用アレイ２０を以下のように構成した。
【００５８】
図８は、本実施形態における血管性状測定用アレイ２０の構成図である。例えば、５個の超音波振動子を一列に配列した超音波振動子組を１セットとする。そして、超音波振動子組３０セットを、血管性状測定用アレイ２０の幅方向に所定のずらし幅ずつ斜めにずらしながら配置する。この図では、アレイの左上部から右下部に向かって位置をずらしながら超音波振動子組を斜めに配置した図を示している。
【００５９】
隣接する超音波振動子組の第１方向のずらし幅は、図６で説明したズレ量“Δｘ”と血管径算出精度との関係に基づき０．１２［ｍｍ］とする。これは、隣接する超音波振動子組の第１方向のずらし幅が、ずらし量と血管径の算出精度との関係に基づいて定められていることを意味する。３０セット分であるため、血管性状測定用アレイ２０全体としては３［ｍｍ］程度の幅となる。
【００６０】
また、超音波振動子組の長手方向の長さ、及び、当該超音波振動子組を構成する超音波振動子の数を、図７で説明したズレ角“φ”と血管径算出精度との関係に基づき、それぞれ０．６［ｍｍ］及び５個とする。これは、超音波振動子組の長手方向の長さ、及び、当該超音波振動子組を構成する超音波振動子の数が、測定対象血管に対する当該長手方向の角度と血管径の算出精度との関係に基づいて定められていることを意味する。
【００６１】
かかる構成によれば、被検者は、幅方向３［ｍｍ］の移動精度で基部４０を左右方向にスライドさせることで、少なくとも１組の超音波振動子組を血管の略直上に位置させることが可能となり、１０［μｍ］の血管径算出精度を実現できる。なお、上記のような超音波振動子組の配置構成は、薄膜ピエゾ素子をウェハー上に実装することで容易に作製することができる。
【００６２】
４．機能構成
図９は、超音波測定装置１の機能構成の一例を示すブロック図である。超音波測定装置１は、血管位置判定用アレイ１０と、血管性状測定用アレイ２０と、第１送受信制御部１１０と、第１送受信部１２０と、第１検波部１３０と、第２送受信制御部２１０と、第２送受信部２２０と、第２検波部２３０と、処理部３００と、操作部４００と、表示部５００と、音出力部６００と、通信部７００と、時計部８００と、記憶部９００とを備えて構成される。
【００６３】
第１送受信制御部１１０は、第１送受信部１２０のモードを、血管位置判定用アレイ１０へのパルス信号を送信する送信モードと、血管位置判定用アレイ１０からの超音波エコーの信号を受信する受信モードとの間で周期的に切り替える制御を行う回路部である。第１送受信制御部１１０は、処理部３００の指示タイミングに従ってトリガー信号を生成し、第１送受信部１２０に出力する。
【００６４】
第１送受信部１２０は、第１送受信制御部１１０から出力されるトリガー信号に従って、上記の送信モードと受信モードとを時分割方式で切り替える送受信回路である。第１送受信部１２０は、送信用の構成として、所定周波数のパルス信号を生成する超音波発振回路や、生成されたパルス信号を遅延させる送信遅延回路等を有して構成される。また、受信用の構成として、受信信号を遅延させる受信遅延回路や、受信信号から所定の周波数成分を抽出するフィルター等を有して構成される。
【００６５】
第１送受信部１２０は、第１送受信制御部１１０からトリガー信号を受信している間は、そのトリガー信号に同期したタイミングでパルス信号を発生させ、所定の遅延時間設定値に応じてパルス信号を遅延させて血管位置判定用アレイ１０に出力する。これにより、アレイ状に配列した超音波振動子に対して送信波を随時遅延させ、超音波ビームの角度を変化させる位相シフトを実現する。一方、第１送受信制御部１１０からトリガー信号を受信していない間は、血管位置判定用アレイ１０から出力される超音波エコーの受信信号を受信し、所定の遅延時間設定値に応じて受信信号を遅延させて所定の周波数成分を減衰させた後、第１検波部１３０に出力する。
【００６６】
第１検波部１３０は、第１送受信部１２０から出力される超音波エコーの受信信号を検波する。第１検波部１３０は、超音波エコーの受信信号に対して対数圧縮や振幅包絡検波を行う対数検波回路等を有して構成される。
【００６７】
第２送受信制御部２１０、第２送受信部２２０及び第２検波部２３０は、血管性状測定用アレイ２０を対象とする超音波信号の送受信に係る回路部であり、その構成は第１送受信制御部１１０、第１送受信部１２０及び第１検波部１３０と略同一である。
【００６８】
処理部３００は、記憶部９００に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って超音波測定装置１の各部を統括的に制御する制御装置及び演算装置である。処理部３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の各種マイクロプロセッサーや、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣメモリーなどの電気電子素子を有して構成される。
【００６９】
処理部３００は、主要な機能部として、第１超音波エコー測定部３１０と、第２超音波エコー測定部３２０と、第３超音波エコー測定部３３０と、相対位置関係判定部３４０と、血管性状測定部３５０と、報知制御部３６０とを有する。
【００７０】
第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０は、第１送受信部１２０で受信され、第１検波部１３０によって検波された信号に基づいて、血管位置を判定するための各種パラメーター値を算出する。具体的には、各々の超音波振動子に超音波信号を送出させてから、その反射波が到達するまでの時間（反射波到達時間）や周波数変移量といったパラメーター値を算出する。また、第１及び第２アレイ１１，１２の各超音波振動子それぞれの個別測定値を算出する。本実施形態において、第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０は、第１及び第２測定部にそれぞれ相当する。
【００７１】
第３超音波エコー測定部３３０は、第２送受信部２２０で受信され、第２検波部２３０によって検波された信号に基づいて、血管性状を測定するための各種パラメーター値を算出する。つまり、血管性状測定用アレイ２０を構成する超音波振動子組毎の各超音波振動子それぞれについて、反射波到達時間や周波数変移量といったパラメーター値を算出するとともに、各超音波振動子組を構成する超音波振動子毎の個別測定値を算出する。本実施形態において、第３超音波エコー測定部３３０は、第３測定部に相当する。
【００７２】
相対位置関係判定部３４０は、第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０の測定結果に基づいて、被検者の測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０の相対位置関係を判定する。相対位置関係判定部３４０は、ズレ量判定部３４１と、ズレ角判定部３４２とを有する。
【００７３】
血管性状測定部３５０は、第３超音波エコー測定部３３０の測定結果に基づいて、測定対象血管の血管性状を測定する。本実施形態において、血管性状測定部３５０は、第３超音波エコー測定部３３０によって測定された各種パラメーター値を用いて、被検者の測定対象血管の血管径を算出する血管径算出部として機能する。
【００７４】
報知制御部３６０は、被検者に対する各種報知を制御する。具体的には、ズレ量判定部３４１及びズレ角判定部３４２によってそれぞれ算出されたズレ量及びズレ角を、そのズレ方向（左右方向、周方向）と併せて表示部５００に表示制御する。また、血管性状測定部３５０によって測定された血管径を表示部５００に表示制御する。
【００７５】
操作部４００は、ボタンスイッチ等を有して構成される入力装置であり、押下されたボタンの信号を処理部３００に出力する。この操作部４００の操作により、測定位置合わせの開始指示や、血管性状の測定開始指示等の各種指示入力がなされる。操作部４００は、ボタンスイッチ３４に相当する。
【００７６】
表示部５００は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を有して構成され、処理部３００から入力される表示信号に基づく各種表示を行う表示装置である。表示部５００には、相対位置関係判定部３４０によって判定された相対位置関係に関する情報（例えばズレ量及びズレ角）や、血管性状測定部３５０によって測定された血管性状に関する情報（例えば血管径）が表示される。表示部５００は、液晶表示器３５に相当する。
【００７７】
音出力部６００は、スピーカー等を有して構成され、処理部３００から入力される音出力信号に基づく各種音出力を行う音出力装置である。音出力部６００は、スピーカー３６に相当する。
【００７８】
通信部７００は、処理部３００の制御に従って、装置内部で利用される情報をパソコン（ＰＣ（Personal Computer））等の外部の情報処理装置との間で送受するための通信装置である。この通信部７００の通信方式としては、所定の通信規格に準拠したケーブルを介して有線接続する形式や、クレイドルと呼ばれる充電器と兼用の中間装置を介して接続する形式、近距離無線通信を利用して無線接続する形式等、種々の方式を適用可能である。
【００７９】
時計部８００は、水晶振動子及び発振回路でなる水晶発振器等を有して構成され、時刻を計時する計時装置である。時計部８００の計時時刻は、処理部３００に随時出力される。
【００８０】
記憶部９００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置を有して構成される。記憶部９００は、超音波測定装置１のシステムプログラムや、測定位置合わせ支援機能、血管性状測定機能といった各種機能を実現するための各種プログラム、データ等を記憶している。また、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを有する。
【００８１】
記憶部９００には、プログラムとして、例えば、処理部３００によって読み出され、超音波測定処理（図１０参照）として実行される超音波測定プログラム９１０が記憶されている。超音波測定プログラム９１０は、測定位置合わせ支援処理（図１１参照）として実行される測定位置合わせ支援プログラム９１１をサブルーチンとして含む。また、データとして、例えば、アレイ設定情報９３０と、相対位置関係情報９４０と、血管性状情報９５０とが記憶される。
【００８２】
アレイ設定情報９３０は、血管位置判定用アレイ１０及び血管性状測定用アレイ２０における超音波振動子の配置構成や、アレイの寸法、アレイの配置構成といったアレイの設定に関する情報である。
【００８３】
相対位置関係情報９４０は、相対位置関係判定部３４０によって判定された被検者の測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０の相対位置関係に関する情報であり、ズレ量９４１及びズレ角９４２がこれに含まれる。
【００８４】
血管性状情報９５０は、血管性状測定部３５０によって測定された測定対象血管の血管性状の情報であり、例えば測定対象血管の血管径がこれに含まれる。
【００８５】
５．処理の流れ
図１０は、処理部３００が記憶部９００に記憶された超音波測定プログラム９１０に従って実行する超音波測定処理の流れを示すフローチャートである。
最初に、処理部３００は、記憶部９００に記憶されている測定位置合わせ支援プログラム９１１に従って測定位置合わせ支援処理を行う（ステップＡ１）。
【００８６】
図１１は、測定位置合わせ支援処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、処理部３００は、第１送受信制御部１１０に対して超音波信号の送受信制御を指示する（ステップＢ１）。これを受けて、第１送受信制御部１１０は、第１送受信部１２０のモードを、血管位置判定用アレイ１０へのパルス信号を送信する送信モードと、血管位置判定用アレイ１０からの受信信号を受信する受信モードとの間で周期的に切り替える制御を行う。
【００８７】
次いで、第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０は、第１検波部１３０によって検波された超音波エコーの受信信号に基づいて、第１アレイ１１及び第２アレイ１２からの超音波エコーの測定を開始する（ステップＢ３）。そして、相対位置関係判定部３４０は、第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０の測定結果に基づいて被検者の血管位置を判定する（ステップＢ５）。
【００８８】
次いで、ズレ量判定部３４１は、ステップＢ５で判定された血管位置と、記憶部９００のアレイ設定情報９３０とを用いて、式（１）に従ってズレ量９４１を判定し、相対位置関係情報９４０として記憶部９００に記憶させる（ステップＢ７）。また、ズレ角判定部３４２は、ステップＢ５で判定された血管位置と、記憶部９００のアレイ設定情報９３０とを用いて、式（２）に従ってズレ角９４２を判定し、相対位置関係情報９４０として記憶部９００に記憶させる（ステップＢ９）。
【００８９】
その後、報知制御部３６０は、相対位置関係情報９４０（ズレ量９４１及びズレ角９４２）を表示部５００に表示制御する（ステップＢ１１）。次いで、処理部３００は、測定位置合わせに成功したか否かを判定する（ステップＢ１３）。成功していないと判定した場合は（ステップＢ１３；Ｎｏ）、報知制御部３６０が、測定位置合わせが未完了であることを被検者に報知制御する（ステップＢ１５）。そして、処理部３００は、ステップＢ５に戻る。
【００９０】
一方、ステップＢ１３において測定位置合わせに成功したと判定したならば（ステップＢ１３；Ｙｅｓ）、報知制御部３６０は、測定位置合わせが完了したことを被検者に報知制御する（ステップＢ１７）。そして、処理部３００は、測定位置合わせ支援処理を終了する。
【００９１】
図１０の超音波測定処理に戻り、測定位置合わせ支援処理を行ったならば、報知制御部３６０は、血管性状の測定開始を被検者に報知制御する（ステップＡ３）。その後、処理部３００は、第２送受信制御部２１０に対して超音波信号の送受信制御を指示する（ステップＡ５）。これを受けて、第２送受信制御部２１０は、第２送受信部２２０のモードを、血管性状測定用アレイ２０へのパルス信号を送信する送信モードと、血管性状測定用アレイ２０からの受信信号を受信する受信モードとの間で周期的に切り替える制御を行う。
【００９２】
その後、血管性状測定部３５０が、血管性状測定処理を行う（ステップＡ７）。具体的には、血管性状測定用アレイ２０を構成する３０セットの超音波振動子組のうち、第３超音波エコー測定部３３０の測定結果が最大を示す超音波振動子組を判定する。つまり、測定位置合わせによって、測定対象血管の中心軸の略直上に位置することとなった超音波振動子組を判定する。そして、当該超音波振動子組について算出された各種パラメーター値を用いて、測定対象血管の血管径を算出する。この際、判定した超音波振動子組を構成する超音波振動子毎の個別測定値を平均処理（例えば加算平均）し、その平均処理結果を用いて血管径を算出することで、血管径を高精度に求めることができる。そして、算出した血管径を血管性状情報９５０として記憶部９００に記憶させる。
【００９３】
次いで、報知制御部３６０は、記憶部９００に記憶された血管性状情報を表示部５００に表示させる制御を行う（ステップＡ９）。そして、処理部３００は、血管性状の測定を終了するか否かを判定し（ステップＡ１１）、まだ終了しないと判定した場合は（ステップＡ１１；Ｎｏ）、ステップＡ７に戻る。また、測定を終了すると判定した場合は（ステップＡ１１；Ｙｅｓ）、超音波測定処理を終了する。
【００９４】
６．作用効果
超音波測定装置１において、本体部３０の裏面部には、血管位置判定用アレイ１０と血管性状測定用アレイ２０との２本のアレイで構成される超音波振動子アレイが構成されている。血管位置判定用アレイ１０は、超音波振動子を第１方向に沿って配列した第１アレイ１１と、超音波振動子を第１方向と平行な第２方向に沿って配列した第２アレイ１２との２本の平行なアレイを有する。血管性状測定用アレイ２０は、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を第１方向に交差する第３方向に沿って配列し、各超音波振動子組を第１方向に徐々にずらして配列して構成される。
【００９５】
血管位置判定用アレイ１０を構成する超音波振動子から被検者の表皮に向けて超音波信号が送出される。超音波信号の送出波は測定対象血管において反射し、その反射波が第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０によってそれぞれ測定される。そして、第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０の測定結果に基づいて、被検者の測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０の相対位置関係が相対位置関係判定部３４０によって判定される。相対位置関係判定部３４０の判定結果は、表示部５００に表示制御されることで被検者に報知される。
【００９６】
具体的には、相対位置関係判定部３４０において、ズレ量判定部３４１は、第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０の測定結果に基づいて、測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０のズレ量を判定する。また、ズレ角判定部３４２は、第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０の測定結果に基づいて、測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０のズレ角を判定する。そして、報知制御部３６０は、これらの判定結果を表示部５００に表示制御する。これにより、被検者は、測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０の相対位置関係を知ることができる。そして、被検者は、本体部３０を周方向に回転させ、基部４０を左右方向にスライドさせることで、血管性状測定用アレイ２０が測定対象血管の略直上に位置するように測定位置合わせをすることができる。
【００９７】
測定位置合わせがなされたならば、血管性状測定用アレイ２０を構成する超音波振動子組の各超音波振動子から被検者の表皮に向けて超音波信号が送出される。超音波信号の送出波は測定対象血管において反射し、その反射波が第３超音波エコー測定部３３０によって測定される。そして、第３超音波エコー測定部３３０の測定結果に基づいて、測定対象血管の血管性状が血管性状測定部３５０によって測定される。血管性状測定部３５０の測定結果は、表示部５００に表示制御されることで被検者に報知される。
【００９８】
７．変形例
本発明を適用可能な実施例は、上記の実施例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。以下、変形例について説明する。
【００９９】
７−１．測定対象血管
上記の実施形態では、被検者の手首の血管（橈骨動脈）を測定対象血管として血管性状の測定を行う場合を例に挙げて説明したが、これは一例に過ぎない。例えば、被検者の首の血管を測定対象血管として、本実施形態の超音波測定装置を被検者の首に装着することも可能である。
【０１００】
７−２．アレイの構成
上記の実施形態では、血管位置判定用アレイ１０と血管性状測定用アレイ２０とが略Ｈ型に配置構成されるものとして説明したが、アレイの配置構成はこれに限られない。例えば、血管位置判定用アレイ１０と血管性状測定用アレイ２０とが略コの字型に配置構成されることとしてもよい。つまり、２本の血管位置判定用アレイ１０（第１アレイ１１と第２アレイ１２）が平行であり、これに交差する方向に第３アレイ（血管性状測定用アレイ２０）が配置構成されていればよい。
【０１０１】
また、血管性状測定用アレイ２０における超音波振動子組の配置構成も、図８で説明した配置構成に限られるわけではない。例えば、図１２に示すように、左上から右下に向かう方向と、右上から左下に向かう方向とのそれぞれについて、幅方向に所定のずらし幅ずつ位置をずらしながら超音波振動子組を配列してもよい。つまり、各超音波振動子組が第１アレイの第１方向に交差する第３方向に沿って配列されるとともに、各超音波振動子組が第１アレイの第１方向に徐々にずらして配列される構成であれば、任意の配列を採用可能である。
【０１０２】
また、上記の実施形態では、血管径算出精度１０［μｍ］を実現するために、血管性状測定用アレイ２０の隣接する超音波振動子組の幅方向のずらし幅を０．１２［ｍｍ］としたが、これは一例に過ぎない。つまり、どの程度の血管径算出精度を実現するかに応じてずらし幅は変更することが可能であり、ずらし量と血管径算出精度との関係に応じて適宜の値を設定可能である。
【０１０３】
同様に、血管性状測定用アレイ２０を構成する超音波振動子組の長手方向の長さ、及び、当該超音波振動子組を構成する超音波振動子の数についても、上記の実施形態の０．６［ｍｍ］や５個といった値に限定されるわけではない。測定対象血管に対する当該長手方向の角度と血管径算出精度との関係に基づいて、適宜の値を設定可能である。
【０１０４】
７−３．報知方法
上記の実施形態では、被検者が測定位置合わせを行うための情報を液晶表示器３５（表示部５００）に表示させることで被検者に報知するものとして説明した。しかし、測定位置合わせ用の情報の報知方法はこれに限られない。
【０１０５】
図１３は、変形例における超音波測定装置２の正面図である。なお、超音波測定装置１と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。超音波測定装置２では、基部４０の前面に、本体部３０の周縁に沿って向き合わせ用の指示器（以下、「向き合わせ用指示器」と称す。）が配設されている。向き合わせ用指示器はＬＥＤ等によって構成される。報知制御部３６０は、ズレ角判定部３４２によって判定されたズレ角及び回転方向に基づいて、対応する角度部分の向き合わせ用指示器を点灯或いは点滅させるなどして被検者に報知する。例えば、図１３では、左回転方向の回転角２４度の部分の指示器Ｉ１が点灯している状態を示しており、被検者は、向き合わせ用マーカー３２が指示器Ｉ１の部分を指し示すように本体部３０を左方向に回転させる。
【０１０６】
また、上枠部５０及び下枠部６０の前面には、位置合わせ用の指示器（以下、「位置合わせ用指示器」と称す。）が配設されている。位置合わせ用指示器もＬＥＤ等によって構成される。報知制御部３６０は、ズレ量判定部３４１によって判定されたズレ量及び移動方向に基づいて、対応する移動部分の位置合わせ用指示器を点灯或いは点滅させるなどして被検者に報知する。例えば、図１３では、上枠部５０の左方向５ミリ部分の指示器Ｉ２が点灯している状態を示しており、被検者は、左位置合わせ用マーカー４２Ｌが指示器Ｉ２の部分を指し示すように基部４０を左方向にスライドさせる。
【０１０７】
また、上記の実施形態では、相対位置関係情報（ズレ量及びズレ角）を液晶表示器３５（表示部５００）に表示させることで被検者に報知するものとして説明したが、スピーカー３６（音出力部６００）から音出力させることで被検者に報知することとしてもよい。
【０１０８】
７−４．本体部の構成
上記の実施形態では、本体部３０を基部４０ごと左右方向にスライドさせることで位置合わせを行うものとして説明した。しかし、位置合わせを行うための本体部３０の構成は、何もこれに限られるわけではない。
【０１０９】
図１４は、変形例における本体部３０の構成図であり、本体部３０を裏面側から見た図である。図１４（１）に示すように、本体部３０の裏面側は３つのパーツに分かれており、第１アレイ１１が固定された第１パーツ３０Ａと、第２アレイ１２が固定された第２パーツ３０Ｂと、血管性状測定用アレイ２０が固定された第３パーツ３０Ｃとを有する。
【０１１０】
第１パーツ３０Ａ及び第２パーツ３０Ｂは、本体部３０に対して固定されている。しかし、第３パーツ３０Ｃは、図１４（２）に示すように、左右方向にスライド可能に構成されている。従って、本体部３０を回転させることで超音波振動子アレイ全体を回転可能である。また、第３パーツ３０Ｃをスライドさせることで血管性状測定用アレイ２０をスライド移動させることが可能である。
【０１１１】
なお、第３パーツ３０Ｃをスライドさせるための機構としては、種々の機構を適用可能である。例えば、腕時計の竜頭（リューズ）に類する機構を本体部３０に設け、竜頭を回転させることで第３パーツ３０Ｃをスライドさせる構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１，２ 超音波測定装置、 １０ 血管位置判定用アレイ、 １１ 第１アレイ、 １２ 第２アレイ、 ２０ 血管性状測定用アレイ、 ３０ 本体部、 ４０ 基部、 ５０ 上枠部、 ５２ 上枠スライド溝、 ６０ 下枠部、 ６２ 下枠スライド溝、 ７０ 支持部、 ８０ 帯状部、 １１０ 第１送受信制御部、 １２０ 第１送受信部、 １３０ 第１検波部、 ２１０ 第２送受信制御部、 ２２０ 第２送受信部、 ２３０ 第２検波部、 ３００ 処理部、 ４００ 操作部、 ５００ 表示部、 ６００ 音出力部、 ７００ 通信部、 ８００ 時計部、 ９００ 記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて被検者の生体情報を測定する超音波測定装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、超音波を用いて血流や血管径といった被検者の生体情報を測定する装置や、動脈硬化の診断指標として血管の弾性率を測定する装置等が考案されている。これらの装置は、被検者に痛みや不快感を与えることなく測定ができることを特徴としている。また、超音波を用いて血管径を測定する場合、その直径や径変動を正確に測定するためには、血管に対して超音波測定プローブを測定に好適な角度や位置に保持する必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１〜３には、超音波診断装置において、超音波測定プローブの位置合わせを行うための超音波振動子の配列構成に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２９７９７号公報
【特許文献２】特開２００４−１４７６７９号公報
【特許文献３】特開平４−２００５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献に開示された技術では、被検者の血管位置を把握するために、医療診断用の超音波プローブや、超音波画像表示用の液晶モニター等が必要となり、機器が全体として大型になるという問題がある。つまり、これらの技術は、病院の診察室等で超音波測定を行うことを想定しており、日常生活の中で被検者自身が超音波測定を行うことを想定した技術ではない。また、超音波画像から血管位置を判断する際には専門家が必要となり、被検者個人が判断することは困難という問題がある。
【０００６】
本発明は上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、超音波測定を被検者自身が容易に行うことのできる機器等を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するための第１の形態は、超音波振動子を第１方向に沿って配列した第１アレイと、超音波振動子を前記第１方向と平行な第２方向に沿って配列した第２アレイと、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を前記第１方向に交差する第３方向に沿って配列するとともに、各超音波振動子組を前記第１方向に徐々にずらして配列した第３アレイと、前記第１アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第１測定部と、前記第２アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第２測定部と、前記第３アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第３測定部と、前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、被検者の測定対象血管に対する前記第３アレイの相対位置関係を判定する相対位置関係判定部と、前記相対位置関係判定部の判定結果を報知する報知部と、前記第３測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管の血管径を算出する血管径算出部と、を備えた超音波測定装置である。
【０００８】
また、他の形態として、超音波振動子を第１方向に沿って配列した第１アレイと、超音波振動子を前記第１方向と平行な第２方向に沿って配列した第２アレイと、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を前記第１方向に交差する第３方向に沿って配列するとともに、各超音波振動子組を前記第１方向に徐々にずらして配列した第３アレイと、前記第１アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第１測定部と、前記第２アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第２測定部と、前記第３アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第３測定部と、を備えた超音波測定装置の制御方法であって、前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、被検者の測定対象血管に対する前記第３アレイの相対位置関係を判定することと、前記相対位置関係を報知することと、前記第３測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管の血管径を算出することと、を含む超音波測定装置の制御方法を構成してもよい。
【０００９】
この第１の形態等によれば、平行な２本の方向（第１方向及び第２方向）に沿って配列した第１アレイ及び第２アレイから発信された超音波信号の反射波を測定し、その測定結果に基づいて、被検者の測定対象血管に対する第３アレイの相対位置関係を判定する。そして、判定した相対位置関係を報知することで、被検者は、測定対象血管に対する第３アレイの相対位置関係を知ることができる。測定対象血管に対する第３アレイの相対位置関係が分かれば、被検者自身が第３アレイを測定対象血管の直上に位置させることは容易である。
【００１０】
また、第３アレイは、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を、第１アレイに交差する方向に沿って配列するとともに、各超音波振動子組を第１方向に徐々にずらして配列して構成されている。かかる構成により、複数の超音波振動子組によって測定対象血管を網羅的にカバーすることができ、血管径算出部による血管径の算出精度を向上させることが可能となる。
【００１１】
また、第２の形態として、第１の形態の超音波測定装置において、前記相対位置関係判定部は、前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管に対する前記第３アレイのズレ量を判定するズレ量判定部を有し、前記報知部は、前記ズレ量判定部の判定結果を報知する、超音波測定装置を構成することとしてもよい。
【００１２】
この第２の形態によれば、第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、測定対象血管に対する第３アレイのズレ量を判定する。そして、ズレ量の判定結果を報知することで、被検者は、測定対象血管に対して第３アレイが位置的にどの程度乖離しているか（離れているか）を知ることができる。
【００１３】
また、第３の形態として、第１又は第２の形態の超音波測定装置において、前記第３アレイは、隣接する前記超音波振動子組の前記第１方向のずらし幅が、ずらし量と血管径の算出精度との関係に基づいて定められてなる、超音波測定装置を構成することとしてもよい。
【００１４】
この第３の形態によれば、第３アレイは、隣接する超音波振動子組の第１方向のずらし幅が、ずらし量と血管径の算出精度との関係に基づいて定められてなる。血管径の算出精度が高精度となるようにずらし幅を定めておくことで、血管径算出部による血管径の算出精度を向上させることができる。
【００１５】
また、第４の形態として、第１〜第３の何れかの形態の超音波測定装置において、前記相対位置関係判定部は、前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管に対する前記第３アレイのズレ角を判定するズレ角判定部を有し、前記報知部は、前記ズレ角判定部の判定結果を報知する、超音波測定装置を構成することとしてもよい。
【００１６】
この第４の形態によれば、第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、測定対象血管に対する第３アレイのズレ角を判定する。そして、ズレ角の判定結果を報知することで、被検者は、測定対象血管に対して第３アレイが角度的にどの程度乖離しているか（傾いているか）を知ることができる。
【００１７】
また、第５の形態として、第１〜第４の何れかの形態の超音波測定装置において、前記第３アレイは、前記超音波振動子組の長手方向の長さ、及び、当該超音波振動子組を構成する超音波振動子の数が、前記測定対象血管に対する当該長手方向の角度と、血管径の算出精度との関係に基づいて定められてなる、超音波測定装置を構成することとしてもよい。
【００１８】
この第５の形態によれば、第３アレイは、超音波振動子組の長手方向の長さ、及び、当該超音波振動子組を構成する超音波振動子の数が、測定対象血管に対する当該長手方向の角度と、血管径の算出精度との関係に基づいて定められてなる。血管径の算出精度が高精度となるように超音波振動子組の長手方向の長さ、及び、当該超音波振動子組を構成する超音波振動子の数を定めておくことで、血管径算出部による血管径の算出精度を向上させることができる。
【００１９】
また、第６の形態として、第１の形態の超音波測定装置において、前記第１〜第３アレイは、前記被検者の表皮に接触する裏面部に固定されてなり、前記裏面部は、前記表皮に対して変位可能に構成されてなる、超音波測定装置を構成することとしてもよい。
【００２０】
この第６の形態によれば、第１〜第３アレイが被検者の表皮に接触する裏面部に固定されており、裏面部が被検者の表皮に対して変位可能に構成されているため、第１〜第３アレイを裏面部と一体的に変位させることができる。
【００２１】
また、第７の形態として、第６の形態の超音波測定装置において、前記裏面部は、前記表皮に対して平行に回転可能、及び、スライド可能に構成されてなる、超音波測定装置を構成することとしてもよい。
【００２２】
この第７の形態によれば、裏面部は、表皮に対して平行に回転可能、及び、スライド可能に構成されてなるため、被検者は、裏面部を回転及びスライドさせることで、第３アレイを測定対象血管に位置合わせすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】超音波測定装置の外観斜視図。
【図２】超音波測定装置の正面図。
【図３】本体部の裏面図。
【図４】測定位置合わせの原理の説明図。
【図５】相対位置関係の判定方法の説明図。
【図６】超音波振動子組のずらし幅の説明図。
【図７】超音波振動子組の長手方向の長さ及び超音波振動子の数の説明図。
【図８】血管性状測定用アレイの構成図。
【図９】超音波測定装置の機能構成を示すブロック図。
【図１０】超音波測定処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】測定位置合わせ支援処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】変形例における血管性状測定用アレイの構成図。
【図１３】変形例における超音波測定装置の正面図。
【図１４】変形例における本体部の裏面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明を適用した実施形態として、被検者の測定対象部位、特には手首や腕、首などに巻き付けて生体情報を測定することを想定した超音波測定装置について説明する。
【００２５】
１．装置構成
図１は、本実施形態における超音波測定装置１の外観斜視図であり、被検者の左手首の内側に装置本体を接触させて装着した状態を示している。また、図２は、超音波測定装置１の正面図である。以下の超音波測定装置１の説明における方向は、超音波測定装置１を装着した被検者の視点に立った方向を指すものとし、超音波測定装置１に向かった前後上下左右それぞれの方向を前後上下左右それぞれの方向とする。
【００２６】
超音波測定装置１は、腕時計のような外観を有し、帯状部８０を用いて機器を被検者の測定対象部位（例えば手首）に装着可能に構成されている。超音波測定装置１は、主要な構成部として、本体部３０と、基部４０と、上枠部５０と、下枠部６０と、左右の支持部７０と、帯状部８０とを備えて構成される。
【００２７】
本体部３０は円柱形状を有し、基部４０の中央部に回転自在に設けられている。本体部３０の上部は基部４０から突出しており、被検者は突出部分を指で摘んでダイヤル式に回転させる。
【００２８】
本体部３０の前面には、被検者が測定に係る各種指示操作を行うための操作部としてボタンスイッチ３４が設けられている。また、測定に係る種々の情報を被検者に報知するための報知部として液晶表示器３５とスピーカー３６とが設けられている。液晶表示器３５は、例えば小型の液晶パネルディスプレイ等の画像表示素子を有して構成され、種々の情報を画像や文字等で表示して報知する。
【００２９】
本体部３０の前面上部には、被検者が後述する向き合わせを行うための上向き三角形状のマーカー（以下、「向き合わせ用マーカー」と称す。）３２が設けられている。また、基部４０の前面には、本体部３０の周縁に沿って、本体部３０の回転角を被検者にガイドするための目盛り（以下、「向き合わせ用目盛り」と称す。）が刻まれている。
【００３０】
また、図示を省略しているが、本体部３０の内部には、超音波測定装置１を統合的に制御するための制御基台が内蔵されている。制御基台には、マイクロプロセッサーやメモリー、超音波の送受信に係る回路、内部バッテリー等が実装されている。
【００３１】
基部４０は、本体部３０を支持する矩形の基台であり、上枠部５０及び下枠部６０によって上下方向から狭持されている。基部４０の上端部及び下端部は、上枠部５０及び下枠部６０の内側にそれぞれ形成された上枠スライド溝５２及び下枠スライド溝６２に係合しており、スライド溝を介して基部４０全体が左右方向にスライド可能に構成されている。
【００３２】
基部４０の前面には、被検者が後述する位置合わせを行うための上向き三角形のマーカー（以下、「位置合わせ用マーカー」と称す。）４２（４２Ｌ，４２Ｒ）が設けられている。具体的には、基部４０の前面の左上部には、左方向に対する位置合わせ用マーカー（以下、「左位置合わせ用マーカー」と称す。）４２Ｌが設けられており、基部４０の前面の右下部には、右方向に対する位置合わせ用マーカー（以下、「右位置合わせ用マーカー」と称す。）４２Ｒが設けられている。
【００３３】
上枠部５０及び下枠部６０は、左右端部で一対の支持部７０によって支持されている。上枠部５０及び下枠部６０の前面には、定規の目盛りに類する位置合わせ用の目盛り（以下、「位置合わせ用目盛り」と称す。）が刻まれている。具体的には、上枠前面には、左方向に対する位置合わせ用目盛り（以下、「左位置合わせ用目盛り」と称す。）が刻まれており、下枠前面には、右方向に対する位置合わせ用目盛り（以下、「右位置合わせ用目盛り」と称す。）が刻まれている。
【００３４】
帯状部８０は、被検者の測定部位に装置本体を装着するための装着具であり、面ファスナーを備えたバンドや、測定部位を挟持するためのクリップ等を有して構成される。帯状部８０は、両端部に設けられた支持部７０の裏面にそれぞれ接着・固定されている。
【００３５】
図３は、本体部３０の裏面図である。本体部３０の裏面部には、略Ｈ型に形成された超音波振動子アレイが固定されている。裏面部は、被検者の表皮に接触し、基部４０と一体的に表皮に対して変位可能に構成されている。つまり、基部４０を左右方向にスライドさせることで、裏面部に形成された超音波振動子アレイの位置も左右方向に変化する。また、本体部３０が回転操作された場合も同様に、超音波振動子アレイは回転する。
【００３６】
本実施形態において、超音波振動子アレイは、血管位置判定用アレイ１０と、血管性状測定用アレイ２０との２種類のアレイを有する。血管位置判定用アレイ１０は、超音波測定装置１を装着した被検者の血管位置を判定するために用いられるアレイであり、超音波振動子を第１方向に沿って配列した第１アレイ１１と、超音波振動子を第１方向と平行な第２方向に沿って配列した第２アレイ１２との２本のアレイを有する。
【００３７】
血管位置判定用アレイ１０は、本体部３０を回転させていない状態（向き合わせ用マーカー３２が角度目盛りの０度を指している状態。以下、「初期状態」と称する。）において、帯状部８０の取り付け方向（測定対象部位への巻き付け方向。バンドであればその長手方向。）と平行な方向に形成されている。血管位置判定用アレイ１０は、複数の超音波振動子を直線状に配列して構成されている。
【００３８】
血管性状測定用アレイ２０は、被検者の血管性状を測定するために用いられるアレイ（第３アレイ）である。血管性状測定用アレイ２０は、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を第１方向に交差する第３方向に沿って配列して構成されている。具体的には、第１アレイ１１及び第２アレイ１２の中央部に両アレイを連接するように縦方向に第３アレイが形成されており、全体として横向きの略Ｈ型が形成されている。血管性状測定用アレイ２０は、各超音波振動子組を第１方向に徐々にずらして配列して特徴的な構成を有する。この血管性状測定用アレイ２０の構成については詳細に後述する。
【００３９】
２．測定位置合わせの原理
本実施形態では、超音波測定装置１による血管性状測定の事前準備として、被検者が自らの手で超音波測定装置１の測定位置合わせを行う。本実施形態において、測定位置合わせとは、血管性状測定用アレイ２０が測定対象血管の血管性状測定を行うのに適した向き及び位置となるように、超音波測定装置１を位置決めすることを言う。測定位置合わせには、血管性状測定用アレイ２０の向きを測定対象血管の向きに合わせる「向き合わせ」と、血管性状測定用アレイ２０の位置を測定対象血管の位置に合わせる「位置合わせ」とがある。
【００４０】
測定位置合わせでは、超音波測定装置１は、第１アレイ１１から表皮に向けて発信させた超音波信号の反射波を測定する。また、第２アレイ１２から表皮に向けて発信させた超音波信号の反射波を測定する。そして、これらの測定結果に基づいて、測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０のズレ量及びズレ角を判定する。このズレ量及びズレ角の判定の際には、測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０のズレ方向（左右方向、周方向）を併せて判定する。
【００４１】
ここで、被検者の手首を走る動脈の１つである橈骨動脈を測定対象血管とし、その血管径を血管性状として測定する場合を例に挙げて、測定位置合わせの手順を詳細に説明する。橈骨動脈は、上腕動脈から橈骨に沿って位置し、手掌で尺骨動脈に接続する動脈である。橈骨動脈は、被検者が脈拍数を調べる場合に最も容易に認識することのできる動脈であり、被検者が自らの指で手首に触れることで、その概略位置を特定することができる。
【００４２】
図４は、測定位置合わせの原理の説明図であり、本体部３０及び基部４０の裏面側を被検者の橈骨動脈とともに示した図である。右上から左下方向に沿ってハッチングを施した太線が橈骨動脈である。最初に被検者は、およそ橈骨動脈の上に本体部３０が位置するように超音波測定装置１を装着する。すると、図４（１）に示すように、橈骨動脈の上に血管位置判定用アレイ１０（第１アレイ１１及び第２アレイ１２）が位置することになる。
【００４３】
この状態において、血管位置判定用アレイ１０（第１アレイ１１及び第２アレイ１２）の超音波振動子から数［ＭＨｚ］〜数十［ＭＨｚ］程度の超音波信号を橈骨動脈周辺部に照射し、その反射波である超音波エコーを測定して、橈骨動脈の位置を判定する。超音波信号が動脈を通過する際には、周辺組織や血管壁と比べて、超音波エコーは相対的に小さくなる。そのため、各超音波振動子において超音波エコーの強度が一定時間小さくなる領域を判定し、その領域を橈骨動脈と判定する。血管位置を判定したならば、第１アレイ１１及び第２アレイ１２に係る超音波信号の反射波の測定結果に基づいて、橈骨動脈に対する血管性状測定用アレイ２０の相対位置関係を判定する。
【００４４】
図５は、相対位置関係の判定の説明図であり、超音波振動子アレイと橈骨動脈との位置関係を模式的に示した図である。本体部３０を裏面側から見た場合に、血管性状測定用アレイ２０を基準として、右方向を正、左方向を負と定義する。また、血管性状測定用アレイ２０の中心を基準として時計回り方向の回転角を正、反時計回り方向の回転角を負と定義する。
【００４５】
第１アレイ１１の長手方向と血管性状測定用アレイ２０の長手方向とが交差する点をＡとし、第２アレイ１２の長手方向と血管性状測定用アレイ２０の長手方向とが交差する点をＢとする。線分ＡＢの長さは、アレイの寸法によって規定されており、この長さを“Ｌ”とする（ＡＢ＝Ｌ）。
【００４６】
また、橈骨動脈の中心軸が第１アレイ１１と交差する点をＣとし、橈骨動脈の中心軸が第２アレイ１２と交差する点をＤとする。点Ａを基準とする点Ｃの座標を“ｘ１”とし、点Ｂを基準とする点Ｄの座標を“ｘ２”とした場合、橈骨動脈に対する血管性状測定用アレイ２０のズレ量“ｄ”及びズレ角“θ”は、それぞれ次式（１）及び（２）に従って算出される。
【数１】
【数２】
【００４７】
“θ＞０”であれば、血管性状測定用アレイ２０に対して橈骨動脈は正回転方向に傾いている。そのため、血管性状測定用アレイ２０、すなわち本体部３０を正回転方向に回転させることで、橈骨動脈の向きに合わせることができる。また、“ｄ＞０”であれば、血管性状測定用アレイ２０に対して橈骨動脈は正側に位置する。そのため、血管性状測定用アレイ２０、すなわち本体部３０を有する基部４０を正方向に移動させることで、橈骨動脈の位置に合わせることができる。
【００４８】
超音波測定装置１は、上記のように判定したズレ量及びズレ角を、そのズレ方向（左右方向、周方向）と併せて被検者に報知する。例えば、超音波測定装置１は、ズレ量及びズレ角を、そのズレ方向と併せて液晶表示器３５に表示する。但し、裏面側と表面側とでは左右方向が逆になる。図４の例では、本体部３０を反時計回り方向にズレ角“θ”分回転させることを指示するメッセージと、基部４０を左方向にズレ量“ｄ”分スライドさせることを指示するメッセージとを液晶表示器３５に表示制御する。
【００４９】
被検者は、この液晶表示器３５の表示に従って測定位置合わせを行う。具体的には、被検者が本体部３０を周方向に回転させると、血管位置判定用アレイ１０及び血管性状測定用アレイ２０を配設した裏面部が表皮と平行を保ちながら回転する。被検者は、本体部３０に設けられた向き合わせ用マーカー３２を目印として、基部４０に刻まれた角度目盛りに従って本体部３０を周方向に回転させることで、血管性状測定用アレイ２０の向きを測定対象血管の向きに合わせる。
【００５０】
また、被検者が基部４０を左右方向にスライドさせると、血管位置判定用アレイ１０及び血管性状測定用アレイ２０が形成された裏面部が表皮に対して平行にスライドする。被検者は、基部４０に設けられた位置合わせ用マーカー４２を目印として、上枠部５０及び下枠部６０に刻まれた位置目盛りに従って基部４０を左右方向にスライドさせることで位置合わせを行う。左方向への移動が指示された場合は、左位置合わせ用マーカー４２Ｌを目印として左位置合わせ用目盛りに沿って基部４０を左方向にスライドさせる。また、右方向への移動が指示された場合は、右位置合わせ用マーカー４２Ｒを目印として右位置合わせ用目盛りに沿って基部４０を右方向にスライドさせる。
【００５１】
図４の例では、被検者が液晶表示器３５の表示に従って本体部３０を正回転方向にズレ角“θ”だけ回転させると、図４（２）に示すように、血管性状測定用アレイ２０と橈骨動脈とが平行となる。また、その状態で被検者が基部４０を正方向にズレ量“ｄ”だけスライドさせると、図４（３）に示すように、血管性状測定用アレイ２０の位置と橈骨動脈の位置とが一致する。これにより、測定位置合わせは完了となる。
【００５２】
３．血管性状測定用アレイの構成
本実施形態における血管性状測定用アレイ２０（第３アレイ）は、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を第１アレイ１１の長手方向（第１方向）に交差する第３方向に沿って配列するとともに、各超音波振動子組を第１方向に徐々にずらして配列して構成される。このような構成を採用したことには理由がある。
【００５３】
被検者が装置の指示に従って上記の測定位置合わせを適切に行うことができるかどうかは、血管性状測定用アレイ２０を橈骨動脈の直上に容易に移動することができるかどうかにかかっている。一般に、血管径の測定には１０［μｍ］程度の精度が要求される。そこで、本実施形態の超音波測定装置１は、１０［μｍ］の算出精度を保証するための構造を有している。それが、血管性状測定用アレイ２０（第３アレイ）である。
【００５４】
図６（１）は、人間の血管の断面図であり、血管性状測定用アレイ２０が血管の中心軸に対して血管横断方向にズレ量“Δｘ”だけずれた状態を示している。この場合に、ズレ量“Δｘ”に対して、算出される血管径が実際の血管径に対してどのくらいの誤差になるかを調べた結果を図６（２）に示す。
【００５５】
図６（２）において、横軸はズレ量“Δｘ”であり、縦軸は血管径算出誤差である。単位は何れもミリメートル［ｍｍ］である。このグラフを見ると、ズレ量“Δｘ”が大きくなるにつれて、血管径算出誤差は指数関数的に増大することがわかる。このグラフによれば、ズレ量“Δｘ”を０．１２［ｍｍ］程度とすれば、血管径算出誤差を１０［μｍ］＝０．０１０［ｍｍ］に抑えることができることがわかる。
【００５６】
図７（１）は、人間の血管の上面図であり、血管性状測定用アレイ２０が血管中心軸に対してズレ角“φ”だけ角度がずれた状態を図示している。この場合に、血管径算出精度１０［μｍ］を実現するために許容されるズレ角“φ”の大きさを、ズレ量“Δｘ”を変化させながら計測した結果を図７（２）に示す。ここでは、血管性状測定用アレイ２０を構成する超音波振動子組の長手方向の長さを０．６［ｍｍ］とした場合の結果を一例として示す。
【００５７】
図７（２）において、横軸はズレ角“φ”であり、単位は度［°］である。また、縦軸はズレ量“Δｘ”であり、単位はミリメートル［ｍｍ］である。このグラフを見ると、上記で説明したズレ量０．１２［ｍｍ］に対して許容されるズレ角“φ”は２３度程度である。被検者が２３度程度の回転精度で本体部３０を回転させることは容易と考えられるが、０．１２［ｍｍ］の移動精度で基部４０をスライドさせることは困難と考えられる。かかる知見に基づいて、本実施形態では、血管性状測定用アレイ２０を以下のように構成した。
【００５８】
図８は、本実施形態における血管性状測定用アレイ２０の構成図である。例えば、５個の超音波振動子を一列に配列した超音波振動子組を１セットとする。そして、超音波振動子組３０セットを、血管性状測定用アレイ２０の幅方向に所定のずらし幅ずつ斜めにずらしながら配置する。この図では、アレイの左上部から右下部に向かって位置をずらしながら超音波振動子組を斜めに配置した図を示している。
【００５９】
隣接する超音波振動子組の第１方向のずらし幅は、図６で説明したズレ量“Δｘ”と血管径算出精度との関係に基づき０．１２［ｍｍ］とする。これは、隣接する超音波振動子組の第１方向のずらし幅が、ずらし量と血管径の算出精度との関係に基づいて定められていることを意味する。３０セット分であるため、血管性状測定用アレイ２０全体としては３［ｍｍ］程度の幅となる。
【００６０】
また、超音波振動子組の長手方向の長さ、及び、当該超音波振動子組を構成する超音波振動子の数を、図７で説明したズレ角“φ”と血管径算出精度との関係に基づき、それぞれ０．６［ｍｍ］及び５個とする。これは、超音波振動子組の長手方向の長さ、及び、当該超音波振動子組を構成する超音波振動子の数が、測定対象血管に対する当該長手方向の角度と血管径の算出精度との関係に基づいて定められていることを意味する。
【００６１】
かかる構成によれば、被検者は、幅方向３［ｍｍ］の移動精度で基部４０を左右方向にスライドさせることで、少なくとも１組の超音波振動子組を血管の略直上に位置させることが可能となり、１０［μｍ］の血管径算出精度を実現できる。なお、上記のような超音波振動子組の配置構成は、薄膜ピエゾ素子をウェハー上に実装することで容易に作製することができる。
【００６２】
４．機能構成
図９は、超音波測定装置１の機能構成の一例を示すブロック図である。超音波測定装置１は、血管位置判定用アレイ１０と、血管性状測定用アレイ２０と、第１送受信制御部１１０と、第１送受信部１２０と、第１検波部１３０と、第２送受信制御部２１０と、第２送受信部２２０と、第２検波部２３０と、処理部３００と、操作部４００と、表示部５００と、音出力部６００と、通信部７００と、時計部８００と、記憶部９００とを備えて構成される。
【００６３】
第１送受信制御部１１０は、第１送受信部１２０のモードを、血管位置判定用アレイ１０へのパルス信号を送信する送信モードと、血管位置判定用アレイ１０からの超音波エコーの信号を受信する受信モードとの間で周期的に切り替える制御を行う回路部である。第１送受信制御部１１０は、処理部３００の指示タイミングに従ってトリガー信号を生成し、第１送受信部１２０に出力する。
【００６４】
第１送受信部１２０は、第１送受信制御部１１０から出力されるトリガー信号に従って、上記の送信モードと受信モードとを時分割方式で切り替える送受信回路である。第１送受信部１２０は、送信用の構成として、所定周波数のパルス信号を生成する超音波発振回路や、生成されたパルス信号を遅延させる送信遅延回路等を有して構成される。また、受信用の構成として、受信信号を遅延させる受信遅延回路や、受信信号から所定の周波数成分を抽出するフィルター等を有して構成される。
【００６５】
第１送受信部１２０は、第１送受信制御部１１０からトリガー信号を受信している間は、そのトリガー信号に同期したタイミングでパルス信号を発生させ、所定の遅延時間設定値に応じてパルス信号を遅延させて血管位置判定用アレイ１０に出力する。これにより、アレイ状に配列した超音波振動子に対して送信波を随時遅延させ、超音波ビームの角度を変化させる位相シフトを実現する。一方、第１送受信制御部１１０からトリガー信号を受信していない間は、血管位置判定用アレイ１０から出力される超音波エコーの受信信号を受信し、所定の遅延時間設定値に応じて受信信号を遅延させて所定の周波数成分を減衰させた後、第１検波部１３０に出力する。
【００６６】
第１検波部１３０は、第１送受信部１２０から出力される超音波エコーの受信信号を検波する。第１検波部１３０は、超音波エコーの受信信号に対して対数圧縮や振幅包絡検波を行う対数検波回路等を有して構成される。
【００６７】
第２送受信制御部２１０、第２送受信部２２０及び第２検波部２３０は、血管性状測定用アレイ２０を対象とする超音波信号の送受信に係る回路部であり、その構成は第１送受信制御部１１０、第１送受信部１２０及び第１検波部１３０と略同一である。
【００６８】
処理部３００は、記憶部９００に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って超音波測定装置１の各部を統括的に制御する制御装置及び演算装置である。処理部３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の各種マイクロプロセッサーや、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣメモリーなどの電気電子素子を有して構成される。
【００６９】
処理部３００は、主要な機能部として、第１超音波エコー測定部３１０と、第２超音波エコー測定部３２０と、第３超音波エコー測定部３３０と、相対位置関係判定部３４０と、血管性状測定部３５０と、報知制御部３６０とを有する。
【００７０】
第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０は、第１送受信部１２０で受信され、第１検波部１３０によって検波された信号に基づいて、血管位置を判定するための各種パラメーター値を算出する。具体的には、各々の超音波振動子に超音波信号を送出させてから、その反射波が到達するまでの時間（反射波到達時間）や周波数変移量といったパラメーター値を算出する。また、第１及び第２アレイ１１，１２の各超音波振動子それぞれの個別測定値を算出する。本実施形態において、第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０は、第１及び第２測定部にそれぞれ相当する。
【００７１】
第３超音波エコー測定部３３０は、第２送受信部２２０で受信され、第２検波部２３０によって検波された信号に基づいて、血管性状を測定するための各種パラメーター値を算出する。つまり、血管性状測定用アレイ２０を構成する超音波振動子組毎の各超音波振動子それぞれについて、反射波到達時間や周波数変移量といったパラメーター値を算出するとともに、各超音波振動子組を構成する超音波振動子毎の個別測定値を算出する。本実施形態において、第３超音波エコー測定部３３０は、第３測定部に相当する。
【００７２】
相対位置関係判定部３４０は、第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０の測定結果に基づいて、被検者の測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０の相対位置関係を判定する。相対位置関係判定部３４０は、ズレ量判定部３４１と、ズレ角判定部３４２とを有する。
【００７３】
血管性状測定部３５０は、第３超音波エコー測定部３３０の測定結果に基づいて、測定対象血管の血管性状を測定する。本実施形態において、血管性状測定部３５０は、第３超音波エコー測定部３３０によって測定された各種パラメーター値を用いて、被検者の測定対象血管の血管径を算出する血管径算出部として機能する。
【００７４】
報知制御部３６０は、被検者に対する各種報知を制御する。具体的には、ズレ量判定部３４１及びズレ角判定部３４２によってそれぞれ算出されたズレ量及びズレ角を、そのズレ方向（左右方向、周方向）と併せて表示部５００に表示制御する。また、血管性状測定部３５０によって測定された血管径を表示部５００に表示制御する。
【００７５】
操作部４００は、ボタンスイッチ等を有して構成される入力装置であり、押下されたボタンの信号を処理部３００に出力する。この操作部４００の操作により、測定位置合わせの開始指示や、血管性状の測定開始指示等の各種指示入力がなされる。操作部４００は、ボタンスイッチ３４に相当する。
【００７６】
表示部５００は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を有して構成され、処理部３００から入力される表示信号に基づく各種表示を行う表示装置である。表示部５００には、相対位置関係判定部３４０によって判定された相対位置関係に関する情報（例えばズレ量及びズレ角）や、血管性状測定部３５０によって測定された血管性状に関する情報（例えば血管径）が表示される。表示部５００は、液晶表示器３５に相当する。
【００７７】
音出力部６００は、スピーカー等を有して構成され、処理部３００から入力される音出力信号に基づく各種音出力を行う音出力装置である。音出力部６００は、スピーカー３６に相当する。
【００７８】
通信部７００は、処理部３００の制御に従って、装置内部で利用される情報をパソコン（ＰＣ（Personal Computer））等の外部の情報処理装置との間で送受するための通信装置である。この通信部７００の通信方式としては、所定の通信規格に準拠したケーブルを介して有線接続する形式や、クレイドルと呼ばれる充電器と兼用の中間装置を介して接続する形式、近距離無線通信を利用して無線接続する形式等、種々の方式を適用可能である。
【００７９】
時計部８００は、水晶振動子及び発振回路でなる水晶発振器等を有して構成され、時刻を計時する計時装置である。時計部８００の計時時刻は、処理部３００に随時出力される。
【００８０】
記憶部９００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置を有して構成される。記憶部９００は、超音波測定装置１のシステムプログラムや、測定位置合わせ支援機能、血管性状測定機能といった各種機能を実現するための各種プログラム、データ等を記憶している。また、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを有する。
【００８１】
記憶部９００には、プログラムとして、例えば、処理部３００によって読み出され、超音波測定処理（図１０参照）として実行される超音波測定プログラム９１０が記憶されている。超音波測定プログラム９１０は、測定位置合わせ支援処理（図１１参照）として実行される測定位置合わせ支援プログラム９１１をサブルーチンとして含む。また、データとして、例えば、アレイ設定情報９３０と、相対位置関係情報９４０と、血管性状情報９５０とが記憶される。
【００８２】
アレイ設定情報９３０は、血管位置判定用アレイ１０及び血管性状測定用アレイ２０における超音波振動子の配置構成や、アレイの寸法、アレイの配置構成といったアレイの設定に関する情報である。
【００８３】
相対位置関係情報９４０は、相対位置関係判定部３４０によって判定された被検者の測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０の相対位置関係に関する情報であり、ズレ量９４１及びズレ角９４２がこれに含まれる。
【００８４】
血管性状情報９５０は、血管性状測定部３５０によって測定された測定対象血管の血管性状の情報であり、例えば測定対象血管の血管径がこれに含まれる。
【００８５】
５．処理の流れ
図１０は、処理部３００が記憶部９００に記憶された超音波測定プログラム９１０に従って実行する超音波測定処理の流れを示すフローチャートである。
最初に、処理部３００は、記憶部９００に記憶されている測定位置合わせ支援プログラム９１１に従って測定位置合わせ支援処理を行う（ステップＡ１）。
【００８６】
図１１は、測定位置合わせ支援処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、処理部３００は、第１送受信制御部１１０に対して超音波信号の送受信制御を指示する（ステップＢ１）。これを受けて、第１送受信制御部１１０は、第１送受信部１２０のモードを、血管位置判定用アレイ１０へのパルス信号を送信する送信モードと、血管位置判定用アレイ１０からの受信信号を受信する受信モードとの間で周期的に切り替える制御を行う。
【００８７】
次いで、第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０は、第１検波部１３０によって検波された超音波エコーの受信信号に基づいて、第１アレイ１１及び第２アレイ１２からの超音波エコーの測定を開始する（ステップＢ３）。そして、相対位置関係判定部３４０は、第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０の測定結果に基づいて被検者の血管位置を判定する（ステップＢ５）。
【００８８】
次いで、ズレ量判定部３４１は、ステップＢ５で判定された血管位置と、記憶部９００のアレイ設定情報９３０とを用いて、式（１）に従ってズレ量９４１を判定し、相対位置関係情報９４０として記憶部９００に記憶させる（ステップＢ７）。また、ズレ角判定部３４２は、ステップＢ５で判定された血管位置と、記憶部９００のアレイ設定情報９３０とを用いて、式（２）に従ってズレ角９４２を判定し、相対位置関係情報９４０として記憶部９００に記憶させる（ステップＢ９）。
【００８９】
その後、報知制御部３６０は、相対位置関係情報９４０（ズレ量９４１及びズレ角９４２）を表示部５００に表示制御する（ステップＢ１１）。次いで、処理部３００は、測定位置合わせに成功したか否かを判定する（ステップＢ１３）。成功していないと判定した場合は（ステップＢ１３；Ｎｏ）、報知制御部３６０が、測定位置合わせが未完了であることを被検者に報知制御する（ステップＢ１５）。そして、処理部３００は、ステップＢ５に戻る。
【００９０】
一方、ステップＢ１３において測定位置合わせに成功したと判定したならば（ステップＢ１３；Ｙｅｓ）、報知制御部３６０は、測定位置合わせが完了したことを被検者に報知制御する（ステップＢ１７）。そして、処理部３００は、測定位置合わせ支援処理を終了する。
【００９１】
図１０の超音波測定処理に戻り、測定位置合わせ支援処理を行ったならば、報知制御部３６０は、血管性状の測定開始を被検者に報知制御する（ステップＡ３）。その後、処理部３００は、第２送受信制御部２１０に対して超音波信号の送受信制御を指示する（ステップＡ５）。これを受けて、第２送受信制御部２１０は、第２送受信部２２０のモードを、血管性状測定用アレイ２０へのパルス信号を送信する送信モードと、血管性状測定用アレイ２０からの受信信号を受信する受信モードとの間で周期的に切り替える制御を行う。
【００９２】
その後、血管性状測定部３５０が、血管性状測定処理を行う（ステップＡ７）。具体的には、血管性状測定用アレイ２０を構成する３０セットの超音波振動子組のうち、第３超音波エコー測定部３３０の測定結果が最大を示す超音波振動子組を判定する。つまり、測定位置合わせによって、測定対象血管の中心軸の略直上に位置することとなった超音波振動子組を判定する。そして、当該超音波振動子組について算出された各種パラメーター値を用いて、測定対象血管の血管径を算出する。この際、判定した超音波振動子組を構成する超音波振動子毎の個別測定値を平均処理（例えば加算平均）し、その平均処理結果を用いて血管径を算出することで、血管径を高精度に求めることができる。そして、算出した血管径を血管性状情報９５０として記憶部９００に記憶させる。
【００９３】
次いで、報知制御部３６０は、記憶部９００に記憶された血管性状情報を表示部５００に表示させる制御を行う（ステップＡ９）。そして、処理部３００は、血管性状の測定を終了するか否かを判定し（ステップＡ１１）、まだ終了しないと判定した場合は（ステップＡ１１；Ｎｏ）、ステップＡ７に戻る。また、測定を終了すると判定した場合は（ステップＡ１１；Ｙｅｓ）、超音波測定処理を終了する。
【００９４】
６．作用効果
超音波測定装置１において、本体部３０の裏面部には、血管位置判定用アレイ１０と血管性状測定用アレイ２０との２本のアレイで構成される超音波振動子アレイが構成されている。血管位置判定用アレイ１０は、超音波振動子を第１方向に沿って配列した第１アレイ１１と、超音波振動子を第１方向と平行な第２方向に沿って配列した第２アレイ１２との２本の平行なアレイを有する。血管性状測定用アレイ２０は、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を第１方向に交差する第３方向に沿って配列し、各超音波振動子組を第１方向に徐々にずらして配列して構成される。
【００９５】
血管位置判定用アレイ１０を構成する超音波振動子から被検者の表皮に向けて超音波信号が送出される。超音波信号の送出波は測定対象血管において反射し、その反射波が第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０によってそれぞれ測定される。そして、第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０の測定結果に基づいて、被検者の測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０の相対位置関係が相対位置関係判定部３４０によって判定される。相対位置関係判定部３４０の判定結果は、表示部５００に表示制御されることで被検者に報知される。
【００９６】
具体的には、相対位置関係判定部３４０において、ズレ量判定部３４１は、第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０の測定結果に基づいて、測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０のズレ量を判定する。また、ズレ角判定部３４２は、第１及び第２超音波エコー測定部３１０，３２０の測定結果に基づいて、測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０のズレ角を判定する。そして、報知制御部３６０は、これらの判定結果を表示部５００に表示制御する。これにより、被検者は、測定対象血管に対する血管性状測定用アレイ２０の相対位置関係を知ることができる。そして、被検者は、本体部３０を周方向に回転させ、基部４０を左右方向にスライドさせることで、血管性状測定用アレイ２０が測定対象血管の略直上に位置するように測定位置合わせをすることができる。
【００９７】
測定位置合わせがなされたならば、血管性状測定用アレイ２０を構成する超音波振動子組の各超音波振動子から被検者の表皮に向けて超音波信号が送出される。超音波信号の送出波は測定対象血管において反射し、その反射波が第３超音波エコー測定部３３０によって測定される。そして、第３超音波エコー測定部３３０の測定結果に基づいて、測定対象血管の血管性状が血管性状測定部３５０によって測定される。血管性状測定部３５０の測定結果は、表示部５００に表示制御されることで被検者に報知される。
【００９８】
７．変形例
本発明を適用可能な実施例は、上記の実施例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。以下、変形例について説明する。
【００９９】
７−１．測定対象血管
上記の実施形態では、被検者の手首の血管（橈骨動脈）を測定対象血管として血管性状の測定を行う場合を例に挙げて説明したが、これは一例に過ぎない。例えば、被検者の首の血管を測定対象血管として、本実施形態の超音波測定装置を被検者の首に装着することも可能である。
【０１００】
７−２．アレイの構成
上記の実施形態では、血管位置判定用アレイ１０と血管性状測定用アレイ２０とが略Ｈ型に配置構成されるものとして説明したが、アレイの配置構成はこれに限られない。例えば、血管位置判定用アレイ１０と血管性状測定用アレイ２０とが略コの字型に配置構成されることとしてもよい。つまり、２本の血管位置判定用アレイ１０（第１アレイ１１と第２アレイ１２）が平行であり、これに交差する方向に第３アレイ（血管性状測定用アレイ２０）が配置構成されていればよい。
【０１０１】
また、血管性状測定用アレイ２０における超音波振動子組の配置構成も、図８で説明した配置構成に限られるわけではない。例えば、図１２に示すように、左上から右下に向かう方向と、右上から左下に向かう方向とのそれぞれについて、幅方向に所定のずらし幅ずつ位置をずらしながら超音波振動子組を配列してもよい。つまり、各超音波振動子組が第１アレイの第１方向に交差する第３方向に沿って配列されるとともに、各超音波振動子組が第１アレイの第１方向に徐々にずらして配列される構成であれば、任意の配列を採用可能である。
【０１０２】
また、上記の実施形態では、血管径算出精度１０［μｍ］を実現するために、血管性状測定用アレイ２０の隣接する超音波振動子組の幅方向のずらし幅を０．１２［ｍｍ］としたが、これは一例に過ぎない。つまり、どの程度の血管径算出精度を実現するかに応じてずらし幅は変更することが可能であり、ずらし量と血管径算出精度との関係に応じて適宜の値を設定可能である。
【０１０３】
同様に、血管性状測定用アレイ２０を構成する超音波振動子組の長手方向の長さ、及び、当該超音波振動子組を構成する超音波振動子の数についても、上記の実施形態の０．６［ｍｍ］や５個といった値に限定されるわけではない。測定対象血管に対する当該長手方向の角度と血管径算出精度との関係に基づいて、適宜の値を設定可能である。
【０１０４】
７−３．報知方法
上記の実施形態では、被検者が測定位置合わせを行うための情報を液晶表示器３５（表示部５００）に表示させることで被検者に報知するものとして説明した。しかし、測定位置合わせ用の情報の報知方法はこれに限られない。
【０１０５】
図１３は、変形例における超音波測定装置２の正面図である。なお、超音波測定装置１と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。超音波測定装置２では、基部４０の前面に、本体部３０の周縁に沿って向き合わせ用の指示器（以下、「向き合わせ用指示器」と称す。）が配設されている。向き合わせ用指示器はＬＥＤ等によって構成される。報知制御部３６０は、ズレ角判定部３４２によって判定されたズレ角及び回転方向に基づいて、対応する角度部分の向き合わせ用指示器を点灯或いは点滅させるなどして被検者に報知する。例えば、図１３では、左回転方向の回転角２４度の部分の指示器Ｉ１が点灯している状態を示しており、被検者は、向き合わせ用マーカー３２が指示器Ｉ１の部分を指し示すように本体部３０を左方向に回転させる。
【０１０６】
また、上枠部５０及び下枠部６０の前面には、位置合わせ用の指示器（以下、「位置合わせ用指示器」と称す。）が配設されている。位置合わせ用指示器もＬＥＤ等によって構成される。報知制御部３６０は、ズレ量判定部３４１によって判定されたズレ量及び移動方向に基づいて、対応する移動部分の位置合わせ用指示器を点灯或いは点滅させるなどして被検者に報知する。例えば、図１３では、上枠部５０の左方向５ミリ部分の指示器Ｉ２が点灯している状態を示しており、被検者は、左位置合わせ用マーカー４２Ｌが指示器Ｉ２の部分を指し示すように基部４０を左方向にスライドさせる。
【０１０７】
また、上記の実施形態では、相対位置関係情報（ズレ量及びズレ角）を液晶表示器３５（表示部５００）に表示させることで被検者に報知するものとして説明したが、スピーカー３６（音出力部６００）から音出力させることで被検者に報知することとしてもよい。
【０１０８】
７−４．本体部の構成
上記の実施形態では、本体部３０を基部４０ごと左右方向にスライドさせることで位置合わせを行うものとして説明した。しかし、位置合わせを行うための本体部３０の構成は、何もこれに限られるわけではない。
【０１０９】
図１４は、変形例における本体部３０の構成図であり、本体部３０を裏面側から見た図である。図１４（１）に示すように、本体部３０の裏面側は３つのパーツに分かれており、第１アレイ１１が固定された第１パーツ３０Ａと、第２アレイ１２が固定された第２パーツ３０Ｂと、血管性状測定用アレイ２０が固定された第３パーツ３０Ｃとを有する。
【０１１０】
第１パーツ３０Ａ及び第２パーツ３０Ｂは、本体部３０に対して固定されている。しかし、第３パーツ３０Ｃは、図１４（２）に示すように、左右方向にスライド可能に構成されている。従って、本体部３０を回転させることで超音波振動子アレイ全体を回転可能である。また、第３パーツ３０Ｃをスライドさせることで血管性状測定用アレイ２０をスライド移動させることが可能である。
【０１１１】
なお、第３パーツ３０Ｃをスライドさせるための機構としては、種々の機構を適用可能である。例えば、腕時計の竜頭（リューズ）に類する機構を本体部３０に設け、竜頭を回転させることで第３パーツ３０Ｃをスライドさせる構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１，２ 超音波測定装置、 １０ 血管位置判定用アレイ、 １１ 第１アレイ、 １２ 第２アレイ、 ２０ 血管性状測定用アレイ、 ３０ 本体部、 ４０ 基部、 ５０ 上枠部、 ５２ 上枠スライド溝、 ６０ 下枠部、 ６２ 下枠スライド溝、 ７０ 支持部、 ８０ 帯状部、 １１０ 第１送受信制御部、 １２０ 第１送受信部、 １３０ 第１検波部、 ２１０ 第２送受信制御部、 ２２０ 第２送受信部、 ２３０ 第２検波部、 ３００ 処理部、 ４００ 操作部、 ５００ 表示部、 ６００ 音出力部、 ７００ 通信部、 ８００ 時計部、 ９００ 記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動子を第１方向に沿って配列した第１アレイと、
超音波振動子を前記第１方向と平行な第２方向に沿って配列した第２アレイと、
複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を前記第１方向に交差する第３方向に沿って配列するとともに、各超音波振動子組を前記第１方向に徐々にずらして配列した第３アレイと、
前記第１アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第１測定部と、
前記第２アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第２測定部と、
前記第３アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第３測定部と、
前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、被検者の測定対象血管に対する前記第３アレイの相対位置関係を判定する相対位置関係判定部と、
前記相対位置関係判定部の判定結果を報知する報知部と、
前記第３測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管の血管径を算出する血管径算出部と、
を備えた超音波測定装置。
【請求項２】
前記相対位置関係判定部は、前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管に対する前記第３アレイのズレ量を判定するズレ量判定部を有し、
前記報知部は、前記ズレ量判定部の判定結果を報知する、
請求項１に記載の超音波測定装置。
【請求項３】
前記第３アレイは、隣接する前記超音波振動子組の前記第１方向のずらし幅が、ずらし量と血管径の算出精度との関係に基づいて定められてなる、
請求項１又は２に記載の超音波測定装置。
【請求項４】
前記相対位置関係判定部は、前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管に対する前記第３アレイのズレ角を判定するズレ角判定部を有し、
前記報知部は、前記ズレ角判定部の判定結果を報知する、
請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波測定装置。
【請求項５】
前記第３アレイは、前記超音波振動子組の長手方向の長さ、及び、当該超音波振動子組を構成する超音波振動子の数が、前記測定対象血管に対する当該長手方向の角度と、血管径の算出精度との関係に基づいて定められてなる、
請求項１〜４の何れか一項に記載の超音波測定装置。
【請求項６】
前記第１〜第３アレイは、前記被検者の表皮に接触する裏面部に固定されてなり、
前記裏面部は、前記表皮に対して変位可能に構成されてなる、
請求項１に記載の超音波測定装置。
【請求項７】
前記裏面部は、前記表皮に対して平行に回転可能、及び、スライド可能に構成されてなる、
請求項６に記載の超音波測定装置。
【請求項８】
超音波振動子を第１方向に沿って配列した第１アレイと、超音波振動子を前記第１方向と平行な第２方向に沿って配列した第２アレイと、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を前記第１方向に交差する第３方向に沿って配列するとともに、各超音波振動子組を前記第１方向に徐々にずらして配列した第３アレイと、前記第１アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第１測定部と、前記第２アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第２測定部と、前記第３アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第３測定部と、を備えた超音波測定装置の制御方法であって、
前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、被検者の測定対象血管に対する前記第３アレイの相対位置関係を判定することと、
前記相対位置関係を報知することと、
前記第３測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管の血管径を算出することと、
を含む超音波測定装置の制御方法。
【請求項１】
超音波振動子を第１方向に沿って配列した第１アレイと、
超音波振動子を前記第１方向と平行な第２方向に沿って配列した第２アレイと、
複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を前記第１方向に交差する第３方向に沿って配列するとともに、各超音波振動子組を前記第１方向に徐々にずらして配列した第３アレイと、
前記第１アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第１測定部と、
前記第２アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第２測定部と、
前記第３アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第３測定部と、
前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、被検者の測定対象血管に対する前記第３アレイの相対位置関係を判定する相対位置関係判定部と、
前記相対位置関係判定部の判定結果を報知する報知部と、
前記第３測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管の血管径を算出する血管径算出部と、
を備えた超音波測定装置。
【請求項２】
前記相対位置関係判定部は、前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管に対する前記第３アレイのズレ量を判定するズレ量判定部を有し、
前記報知部は、前記ズレ量判定部の判定結果を報知する、
請求項１に記載の超音波測定装置。
【請求項３】
前記第３アレイは、隣接する前記超音波振動子組の前記第１方向のずらし幅が、ずらし量と血管径の算出精度との関係に基づいて定められてなる、
請求項１又は２に記載の超音波測定装置。
【請求項４】
前記相対位置関係判定部は、前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管に対する前記第３アレイのズレ角を判定するズレ角判定部を有し、
前記報知部は、前記ズレ角判定部の判定結果を報知する、
請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波測定装置。
【請求項５】
前記第３アレイは、前記超音波振動子組の長手方向の長さ、及び、当該超音波振動子組を構成する超音波振動子の数が、前記測定対象血管に対する当該長手方向の角度と、血管径の算出精度との関係に基づいて定められてなる、
請求項１〜４の何れか一項に記載の超音波測定装置。
【請求項６】
前記第１〜第３アレイは、前記被検者の表皮に接触する裏面部に固定されてなり、
前記裏面部は、前記表皮に対して変位可能に構成されてなる、
請求項１に記載の超音波測定装置。
【請求項７】
前記裏面部は、前記表皮に対して平行に回転可能、及び、スライド可能に構成されてなる、
請求項６に記載の超音波測定装置。
【請求項８】
超音波振動子を第１方向に沿って配列した第１アレイと、超音波振動子を前記第１方向と平行な第２方向に沿って配列した第２アレイと、複数の超音波振動子の組でなる超音波振動子組を前記第１方向に交差する第３方向に沿って配列するとともに、各超音波振動子組を前記第１方向に徐々にずらして配列した第３アレイと、前記第１アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第１測定部と、前記第２アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第２測定部と、前記第３アレイから発信された超音波信号の反射波を測定する第３測定部と、を備えた超音波測定装置の制御方法であって、
前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、被検者の測定対象血管に対する前記第３アレイの相対位置関係を判定することと、
前記相対位置関係を報知することと、
前記第３測定部の測定結果に基づいて、前記測定対象血管の血管径を算出することと、
を含む超音波測定装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−１７７２１（Ｐ２０１３−１７７２１Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４５０５（Ｐ２０１１−１５４５０５）
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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