超音波発生装置
【課題】生体の老化による変化を予防できるとともに、動脈硬化の検査を容易にできる超音波発生装置を提供すること。
【解決手段】生体の老化による変化を予防する超音波発生装置１であって、超音波を生体に照射する超音波照射手段１０を備え、超音波照射手段１０は、生体の部位に当接され、所定の出力周波数において、所定の出力強度で超音波を発生する超音波照射パッド１１０と、超音波照射パッド１１０の駆動制御を行う駆動制御手段１１と、生体の部位に装着される袋状体であり、その内部に気体が注入されることで、生体の部位を圧迫し駆血する圧接パッド１２０と、圧接パッド１２０の内部への気体の注出入による圧迫制御を行う圧迫制御手段１２とを備えた。
【解決手段】生体の老化による変化を予防する超音波発生装置１であって、超音波を生体に照射する超音波照射手段１０を備え、超音波照射手段１０は、生体の部位に当接され、所定の出力周波数において、所定の出力強度で超音波を発生する超音波照射パッド１１０と、超音波照射パッド１１０の駆動制御を行う駆動制御手段１１と、生体の部位に装着される袋状体であり、その内部に気体が注入されることで、生体の部位を圧迫し駆血する圧接パッド１２０と、圧接パッド１２０の内部への気体の注出入による圧迫制御を行う圧迫制御手段１２とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波発生装置に関する。特に、生体の老化による変化を予防する超音波発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、超音波を生体に照射することで、肥満を低減・防止、及び健康・美容上の肥満を改善する超音波照射装置が提案されている（特許文献１参照）。
この超音波照射装置は、特定の範囲の周波数域で、特定の範囲の照射音響パワー面密度超音波を生体に照射する。
これにより、生体の交感神経末端が刺激されてノルアドレナリン等の脂肪分解促進ホルモンが放出され、或いはリン脂質層及び油滴自体に擾乱が発生して、油滴と分解酵素とが接触できるようになり、生体内の脂肪を分解する効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４１６０９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、実験により、所定の出力周波数において所定の出力強度で、生体に対して超音波を照射することで、従来技術における肥満を改善するという効果とは全く異なる、生体の老化による変化を予防する（アンチエイジング）効果を発見した。具体的には、動脈硬化を改善する効果を発見した。
【０００５】
ところで、動脈硬化の初期像を早期に発見できる検査として現在、血管内皮機能検査が知られている。この血管内皮機能検査は、被験者を安静にし、片側上腕部に所定の圧力をかけ駆血し、その前後において、指先脈波の変化による血流量の変化を測定する。また、別の血管内皮機能検査では、被験者を安静にし、片側上腕部に所定の圧力をかけ駆血し、その前後において、超音波エコー画像上から動脈壁の拡張率（血管内皮依存性血管拡張率）を測定する。そして、これらの測定値から、臨床検査的な意義と、臨床応用化を検討する。
【０００６】
そこで、本発明は、生体の老化による変化を予防できるとともに、動脈硬化の検査を容易にできる超音波発生装置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】
【０００７】
本発明は、具体的には次のようなものを提供する。
【０００８】
（１） 生体の老化による変化を予防する超音波発生装置であって、超音波を前記生体に照射する超音波照射手段を備え、前記超音波照射手段は、生体の部位に当接され、所定の出力周波数において、所定の出力強度で超音波を発生する超音波照射パッドと、前記超音波照射パッドの駆動制御を行う駆動制御手段と、生体の部位に装着される袋状体であり、その内部に気体が注入されることで、当該生体の部位を圧迫し駆血する圧接パッドと、前記圧接パッドの前記内部への気体の注出入による圧迫制御を行う圧迫制御手段とを備えることを特徴とする超音波発生装置。
【０００９】
（１）の超音波発生装置によれば、超音波照射パッドは、駆動制御手段の駆動制御により、生体の部位に、所定の出力周波数において、所定の出力強度で超音波を照射できるとともに、生体の部位を駆血できる。
【００１０】
これにより、本発明は超音波照射手段を備え、所定の出力周波数において、所定の出力強度で超音波を生体に照射することで、生体の老化による変化を予防できる。生体の老化による変化の予防とは、抗加齢効果であり、発明者が新規に発見した以下の２つの効果を包含する。
【００１１】
１）抗動脈硬化効果を奏する。具体的には、血管内皮機能を改善できる。
そして、本発明を適用した超音波発生装置は、動脈硬化予防機器としての臨床応用化、動脈硬化治療機器としての臨床応用化、動脈硬化検査機器としての臨床応用化が期待できる。
【００１２】
２）抗酸化ストレス効果を奏する。酸化ストレスは、上記動脈硬化以外にも複数の疾患の原因と関連がある。本発明によれば、この酸化ストレスを予防できる。
【００１３】
さらに、本発明は圧迫制御手段により圧迫制御される圧接パッドを備えたので、超音波照射と駆血とを互いに連動させて行うことができるので、動脈硬化の検査を容易にでき、上記各種臨床応用化や上記各種臨床検査応用化を促進できる。
【００１４】
（２） （１）に記載の超音波発生装置であって、前記圧接パッドは、前記超音波照射パッドが当接された生体の部位と略同一の部位に装着されることを特徴とする。
【００１５】
（２）の超音波発生装置によれば、圧接パッドと超音波照射パッドとを一体に装着することができるので、動脈硬化の検査をより容易にできる。
【００１６】
（３） （１）に記載の超音波発生装置であって、前記圧接パッドは、前記超音波照射パッドが当接された生体の部位と異なる部位に装着されることを特徴とする。
【００１７】
（３）の超音波発生装置によれば、圧接パッドと超音波照射パッドとが生体における異なる部位に装着されているので、それぞれ脱着することが可能となり、動脈硬化の検査をより容易にできる。
【００１８】
（４） （１）から（３）のいずれかにに記載の超音波発生装置であって、前記駆動制御手段は、前記駆動制御を所定のタイミングで所定時間行うことを特徴とする。
【００１９】
（４）の超音波発生装置によれば、超音波照射パッドの駆動制御を、所定のタイミングで所定時間行うことができる。
これにより、適切なタイミングで適切な時間で、生体の部位へ超音波照射を行うことができるので、動脈硬化の検査をより容易にできる。
ここで、適切なタイミングとは、例えば、圧接パッドによる駆血後安静状態で５分経過した後等であり、適切な時間とは、例えば、２０分間等である。
【００２０】
（５） （１）から（４）のいずれかに記載の超音波発生装置であって、前記圧迫制御手段は、前記圧迫制御において、前記生体の部位を圧迫する圧力を所定時間一定に保つことを特徴とする。
【００２１】
（５）の超音波発生装置によれば、圧接パッドによる駆血時に、前記圧接パッドにおける生体の部位を圧迫する圧力を所定時間一定に保つことができる。
これにより、駆血時における圧接パッドによる生体の部位を圧迫する圧力が下がってしまうことを防止できるので、動脈硬化の検査をより容易にできる。
【００２２】
（６） （１）から（５）のいずれかに記載の超音波発生装置であって、前記超音波照射手段は、前記駆動制御手段による前記駆動制御と前記圧迫制御手段による前記圧迫制御を交互に行うことを特徴とする。
【００２３】
（６）の超音波発生装置によれば、超音波照射パッドの駆動制御と、圧接パッドの圧迫制御とを交互に行うので、例えば、駆血後に超音波の照射を行うことができる。
これにより、駆血して超音波の照射といった動脈硬化の検査を一連で行うことができるので、動脈硬化の検査をより容易にできる。
【００２４】
（７） （１）から（６）のいずれかに記載の超音波発生装置であって、前記脈波解析手段は、前記生体に装着され、前記生体の動脈の状態を測定する脈波測定手段と、前記脈波測定手段の測定結果を解析する測定結果解析手段とを有することを特徴とする。
【００２５】
（７）の超音波発生装置によれば、生体の動脈の状態を測定し、測定結果を解析できる。
これにより、安静時、駆血時、超音波照射時、超音波照射後といった各処置における動脈の状態を測定できる。また、超音波を照射した場合と、照射しない場合と、の動脈の状態を解析し、各場合同士の相違を同定できる。
よって、生体の老化による変化を予防できるとともに、動脈硬化の検査を容易に解析できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、生体の老化による変化を予防できるとともに、動脈硬化の検査を容易にできる超音波発生装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態に係る超音波発生装置の全体構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る超音波照射パッドと圧接パッドとの説明図である。
【図３】第１実施形態に係る超音波照射パッドの構成を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る超音波発生装置の機能構成を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る超音波照射手段の入力手段を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る超音波発生装置を被験者に適用した状態を示す図である。
【図７】第１実施形態の別態様に係る超音波発生装置を被験者に適用した状態を示す図である。
【図８】第１実施形態に係る超音波発生装置による制御処理を示すフローチャートである。
【図９】第１実施形態に係る超音波発生装置を被験者に適用した実施例を説明する図である。
【図１０】第２実施形態に係る超音波発生装置の機能構成を示す図である。
【図１１】第２実施形態に係る超音波発生装置を被験者に適用した状態を示す図である。
【図１２】第２実施形態の別態様に係る超音波発生装置を被験者に適用した状態を示す図である。
【図１３】第２実施形態に係る超音波発生装置を被験者に適用した実施例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
【００２９】
〈第１実施形態〉
［超音波発生装置１の構成］
図１は、第１実施形態に係る超音波発生装置１の全体構成を示す図である。
【００３０】
超音波発生装置１は、超音波を生体に照射する超音波照射手段１０と、生体の動脈の状態を解析する脈波解析手段２０と、超音波照射手段１０及び脈波解析手段２０が設置されたラック３０とを備える。
【００３１】
超音波照射手段１０は、入力手段１０ｂを有する本体１０Ａと、本体１０Ａのコネクタ１０ａに複合ケーブル１１０ａを介して接続された超音波照射パッド１１０と、本体１０Ａにチューブ１２０ａを介して接続された圧接パッド１２０とを備える。
【００３２】
脈波解析手段２０は、生体に装着される２個の脈波測定手段２１０（生体の左右の腕に１つずつ装着される）と、ケーブル２１０ａを介して脈波測定手段２１０に接続される測定結果解析手段２１とを備える。
【００３３】
ラック３０は、超音波照射手段１０と脈波解析手段２０とが略垂直方向に配置され、最下部に４つの車輪を有し可動可能に形成されている。
【００３４】
超音波照射手段１０の本体１０Ａと脈波解析手段２０とについての詳細は、図４を用いて後述する。
【００３５】
図２は、第１実施形態に係る超音波照射パッド１１０と圧接パッド１２０との説明図である。
図２に示すように、超音波照射パッド１１０と圧接パッド１２０とは生体の上腕５０に巻き付けられる。超音波照射パッド１１０は、被験者の上腕５０に直接当接するように巻き付けられる。圧接パッド１２０は、超音波照射パッド１１０の上から生体の上腕５０に巻き付けられ、端部が固定可能に形成されている。
【００３６】
［超音波照射パッド１１０の構成］
図３は、第１実施形態に係る超音波照射パッド１１０の構成を示す図である。
超音波照射パッド１１０は、生体の部位に巻付け可能な長辺を有する略矩形の袋状体であるパッド本体１１１と、パッド本体１１１の内部に収容され超音波を発生する８個の超音波発振素子１１２と、パッド本体１１１の内部に収容され振動を発生する２つの振動モーター１１３とを備える。
【００３７】
パッド本体１１１は、上面がシリコンラバーで形成され、生体の部位に当接される下面が導電性シリコンラバーで形成されている。
パッド本体１１１の大きさは、超音波発振素子１１２の数量に応じて異なる。すなわち、超音波発振素子１１２の数が８個のパッド本体１１１（Ｓサイズ）の大きさは、超音波発振素子１１２の数が１２個のパッド本体１１１（Ｌサイズ）の大きさより小さい。
【００３８】
超音波発振素子１１２は、パッド本体１１１の下面側に超音波を発生するように配置されている。
超音波発振素子１１２は、発生する超音波の固有周波数を有している。１つの超音波照射パッド１１０は、同一の固有周波数の超音波を発生可能な超音波発振素子１１２が８個、又は１２個収容されている。超音波発振素子１１２は、後述の駆動制御手段１１により駆動制御される。詳しくは後述するが、第１実施形態の超音波照射手段１０では、４種類の出力周波数の超音波を発生可能である。
【００３９】
振動モーター１１３は、パッド本体１１１の下面を振動するように配置されている。振動モーター１１３は、後述のモーター制御手段１３により振動制御される。
【００４０】
第１実施形態の超音波照射パッド１１０は、上記４種類の出力周波数及び上記２種類のパッド本体１１１の大きさ毎、すなわち、合計８種類備えることができる。
【００４１】
［超音波発生装置１の機能構成］
図４は、第１実施形態に係る超音波発生装置１の機能構成を示す図である。
超音波発生装置１には、超音波照射手段１０と、脈波解析手段２０とが含まれる。
【００４２】
超音波照射手段１０は、入力手段１０ｂを有する本体１０Ａと、本体１０Ａのコネクタ１０ａに接続され、超音波発振素子１１２と振動モーター１１３とを有する超音波照射パッド１１０及び圧接パッド１２０とを備える。
【００４３】
本体１０Ａは、超音波発振素子１１２の駆動制御を行う駆動制御手段１１と、圧接パッド１２０の内部への気体の注出入による圧迫制御を行う圧迫制御手段１２と、振動モーター１１３を振動制御するモーター制御手段１３と、駆動制御手段１１と圧迫制御手段１２とモーター制御手段１３とに時間情報を送信するタイマー設定手段１４とを有する。
【００４４】
駆動制御手段１１は、超音波発振素子１１２を所定の出力周波数において、所定の出力強度で超音波を発生させるように駆動制御する。
第１実施形態における所定の出力強度は、１０ｍＷｃｍ２〜１２０ｍＷ／ｃｍ２である。
第１実施形態における所定の出力周波数には、２００ｋＨｚ±５ｋＨｚ、５１７ｋＨｚ±５ｋＨｚ、８００ｋＨｚ±５ｋＨｚ、及び１ＭｋＨｚ±５ｋＨｚの４種類がある。駆動制御手段１１は、これら４種類の出力周波数を切替えて、超音波発振素子１１２を駆動制御する。
【００４５】
また、駆動制御手段１１は、タイマー設定手段１４から送信された時間情報に基づき、予め設定されたタイミングで、超音波発振素子１１２の駆動制御を開始し、所定時間（例えば、２０分間）継続して超音波を発生させるように駆動制御する。
【００４６】
圧迫制御手段１２は、圧接パッド１２０における生体の部位を圧迫する圧力を、タイマー設定手段１４から送信された時間情報に基づき、所定時間一定に保つように圧迫制御を行う。圧迫制御手段１２は、圧接パッド１２０の内部の気体圧を計る圧力センサ（図示無し）を備える。
圧迫制御手段１２は、タイマー設定手段１４から送信された時間情報に基づき、予め設定されたタイミングで、圧接パッド１２０の内部に気体を注入し、２００ｍｍＨｇまで圧力をかけ、所定時間（例えば、５分間）一定に保ち、その後、気体を一気に注出するように圧迫制御を行う。生体の部位は、圧迫制御手段１２により圧接パッド１２０の内部に２００ｍｍＨｇまで圧力をかけている間、駆血されることとなる。
【００４７】
モーター制御手段１３は、タイマー設定手段１４から送信された時間情報に基づき、駆動制御手段１１が超音波発振素子１１２の駆動制御を行っている間、間欠的に、振動モーター１１３を振動制御する。これにより、被験者は、超音波発振素子１１２から超音波が発生していることを、振動モーター１１３による振動によって感知することができる。
【００４８】
タイマー設定手段１４は、時間をカウントし、入力手段１０ｂから入力されたタイミングで、駆動制御手段１１、圧迫制御手段１２、及びモーター制御手段１３に時間情報を送信する。
タイマー設定手段１４は、０〜３０分間カウントし、１分単位で時間情報を送信するタイミングを受付け可能である。また、タイマー設定手段１４は、各タイミングにおいて音を発生する音発生手段（図示無し）を有する。
【００４９】
コネクタ１０ａは、上記４種類の出力周波数及び上記２種類のパッド本体１１１の大きさ毎、すなわち、合計８箇所設けられている（図１参照）。
【００５０】
入力手段１０ｂは、操作者から超音波照射手段１０に対する各種の設定入力を受付ける。詳しくは、図５を用いて後述する。
【００５１】
次に、脈波解析手段２０について説明する。
脈波解析手段２０は、生体の動脈の状態を測定する脈波測定手段２１０と、脈波測定手段２１０の測定結果を解析する測定結果解析手段２１とを有する。また、脈波解析手段２０は、超音波照射手段１０の圧迫制御手段１２及びタイマー設定手段１４と接続されている。
【００５２】
脈波測定手段２１０は、被験者の指先を覆うプローブと、プローブ内部で被験者の指先を圧迫する圧迫手段（図示無し）と、血流の状態を感知する血流センサ（図示無し）とを有する。また、脈波測定手段２１０は、右腕用と左腕用とを備える。
【００５３】
測定結果解析手段２１は、圧迫手段による被験者の指先の圧迫を制御する圧迫制御手段（図示無し）と、血流センサから得た血流の状態に関するデータを解析し、測定時間中の脈波のグラフ化及び血管の状態を数値化する解析手段（図示無し）とを備える。
第１実施形態における数値化される血管の状態は、ＲＨＩ（血管の内皮機能を反映する数値）と、ＡＩ（血管（動脈壁）の硬さを反映する数値）とが含まれる。
測定結果解析手段２１は、被験者の駆血された腕と駆血されていない腕にそれぞれ装着されたプローブの血流センサから、血管の状態を測定し、両測定値を対比することで、ＲＨＩ及びＡＩを算出する。
【００５４】
第１実施形態に係る超音波発生装置１の本体１０Ａにおける各手段は、コンピュータ及びその周辺装置が備えるハードウェア並びに該ハードウェアを制御するソフトウェア備える。
【００５５】
図５は、第１実施形態に係る超音波照射手段１０の入力手段１０ｂを示す図である。
第１実施形態における駆動制御手段１１の駆動制御に関する各種の設定入力には、所定の出力周波数、所定の出力強度、駆動制御の開始時間、及び駆動制御の継続時間の設定入力が含まれる。
また、圧迫制御手段１２の圧迫制御に関する各種の設定入力には、圧接パッド１２０の内部にかける圧力の大きさ、圧力をかけている時間、気体を注出入するタイミングの設定入力が含まれる。
また、モーター制御手段１３の振動制御に関する各種の設定入力には、振動制御の有無（バイブレータ機能のオン／オフ）、振動制御の開始時間、及び振動制御の継続時間の設定入力が含まれる。
また、タイマー設定手段１４に関する各種の設定入力には、タイマーのスタートやストップ、アラームの有無等の設定入力が含まれる。
【００５６】
超音波発生装置１における駆動制御手段１１、圧迫制御手段１２、モーター制御手段１３、タイマー設定手段１４、測定結果解析手段２１は、コンピュータ及びその周辺装置が備えるハードウェア並びに該ハードウェアを制御するソフトウェアによって構成される。
【００５７】
上記ハードウェアには、駆動制御手段１１、圧迫制御手段１２、モーター制御手段１３、タイマー設定手段１４、測定結果解析手段２１としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、及び記憶部が含まれる。記憶部としては、例えば、メモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ：Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ等）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、及び光ディスク（ＣＤ：Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ、ＤＶＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ等）ドライブが挙げられる。また、超音波発生装置１には、表示装置として、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の各種ディスプレイを備えることができる。また、超音波発生装置１には、入力装置として、例えば、キーボード及びポインティング・デバイス（マウス、トラッキングボール等）を備えることができる。
【００５８】
上記ソフトウェアには、上記ハードウェアを制御するコンピュータ・プログラムやデータが含まれる。コンピュータ・プログラムやデータは、記憶部により記憶され、各制御手段により適宜実行、参照される。
【００５９】
図６は、第１実施形態に係る超音波発生装置１を被験者に適用した状態を示す図である。
図６に示すように、第１実施形態では超音波発生装置１を被験者に適用する場合、超音波照射手段１０の超音波照射パッド１１０と圧接パッド１２０とを一体として被験者の上腕５０に巻き付ける。また、脈波解析手段２０の脈波測定手段２１０は被験者の指先に装着する。また、図示していない腕には、超音波照射パッド１１０と圧接パッド１２０は巻き付けず、指先に脈波測定手段２１０のみ装着する。
【００６０】
図７は、第１実施形態の別態様に係る超音波発生装置１を被験者に適用した状態を示す図である。
図７に示すように、第１実施形態の別態様では超音波発生装置１を被験者に適用する場合、超音波照射手段１０の超音波照射パッド１１０を被験者の下腕５１に巻き付け、圧接パッド１２０を被験者の上腕５０に巻き付ける。また、脈波解析手段２０の脈波測定手段２１０は被験者の指先に装着する。また、図示していない腕には、超音波照射パッド１１０と圧接パッド１２０は巻き付けず、指先に脈波測定手段２１０のみ装着する。
【００６１】
［超音波発生装置１の制御フロー］
次に、超音波発生装置１の各制御手段等の制御フローについて説明する。
【００６２】
図８は、第１実施形態に係る超音波発生装置１による制御処理を示すフローチャートである。
【００６３】
ステップＳ１では、５分経過したか否かを判定する処理を行う。この処理において、圧迫制御手段１２は、タイマー設定手段１４から送信される時間情報に基づき、５分経過したか否かを判定する。この５分間は、被験者が安静にする時間である。
【００６４】
ステップＳ２では、気体注入処理を行う。この処理において、圧迫制御手段１２は、圧接パッド１２０の内部に気体を注入し、２００ｍｍＨｇまで圧力をかける処理を行う。この処理により、被験者の部位（例えば、上腕）の駆血が開始される。
【００６５】
ステップＳ３では、５分経過したか否かを判定する処理を行う。この処理において、圧迫制御手段１２は、タイマー設定手段１４から送信される時間情報に基づき、５分経過したか否かを判定する。この５分間は、被験者の部位（例えば、上腕）を駆血する時間である。
【００６６】
ステップＳ４では、気体注出処理を行う。この処理において、圧迫制御手段１２は、圧接パッド１２０の内部に気体を注出する処理を行う。この処理により、被験者の部位（例えば、上腕）の駆血が終了される。
【００６７】
ステップＳ５では、５分経過したか否かを判定する処理を行う。この処理において、駆動制御手段１１は、タイマー設定手段１４から送信される時間情報に基づき、５分経過したか否かを判定する。この５分間は、被験者が安静にする時間である。
【００６８】
ステップＳ６では、超音波照射前測定値解析処理を行う。この処理において、測定結果解析手段２１は、脈波測定手段２１０の測定結果を解析する。この処理により、超音波照射前の被験者のＲＨＩ及びＡＩを算出する。
【００６９】
ステップＳ７では、超音波照射開始処及び振動開始処理を行う。この処理において、駆動制御手段１１は、超音波発振素子１１２を所定の出力周波数において、所定の出力強度で超音波を発生させるように駆動制御を開始する。この処理により、被験者の部位（例えば、上腕）への超音波照射が開始される。
また、この処理において、モーター制御手段１３は、間欠的に、振動モーター１１３の振動制御を開始する。この処理により、被験者の部位（例えば、上腕）への超音波照射が開始されていることを知らせるバイブレーションを開始する。
【００７０】
ステップＳ８では、２０分経過したか否かを判定する処理を行う。この処理において、駆動制御手段１１は、タイマー設定手段１４から送信される時間情報に基づき、２０分経過したか否かを判定する。この２０分間は、被験者の部位（例えば、上腕）に超音波照射する時間である。
【００７１】
ステップＳ９では、超音波照射終了処理及び振動終了処理を行う。この処理において、駆動制御手段１１は、超音波発振素子１１２の駆動制御を終了する。この処理により、被験者の部位（例えば、上腕）への超音波照射が終了される。
また、この処理において、モーター制御手段１３は、振動モーター１１３の振動制御を終了する。この処理により、被験者の部位（例えば、上腕）への超音波照射が開始されていることを知らせるバイブレーションを終了する。
【００７２】
ステップＳ１０では、超音波照射後測定値解析処理を行う。この処理において、測定結果解析手段２１は、脈波測定手段２１０の測定結果を解析する。この処理により、超音波照射後の被験者のＲＨＩ及びＡＩを算出する。
【００７３】
［超音波発生装置１を被験者に適用した実施例］
図９は、超音波発生装置１を被験者に適用した実施例を説明する図である。
本実施例では、超音波照射パッド１１０を被験者（年齢の異なる２人の男性）の片側上腕部に巻き付け、超音波照射手段１０における出力強度を５０ｍＷ、出力周波数を５１７ｋＨｚ±５ｋＨｚとした超音波を２０分間照射した。
図９は、超音波を照射した前後における脈波解析手段２０の測定結果を整理した表である。上段の表は、４７歳男性の測定結果であり、下段の表は、６０歳男性の測定結果である。
【００７４】
ＲＨＩとＡＩとは、血管の状態を判断する指標である。
ＲＨＩは、血管内皮機能を反映する数値である。ＲＨＩ値の正常値は“１．６７”であり、この値が大きい程、血管内皮機能が良好であることを示す。
ＡＩは、血管（動脈）壁の硬さを反映する数値である。ＡＩ値の“０％”は、血管壁が硬くないことを示し、この値が大きい程、血管壁が硬くなっていることを示す。
【００７５】
図９上段の表に示すとおり、被験者が４７歳男性の場合、超音波照射前のＲＨＩ値は“１．６４”であり、ＡＩ値は“０％”である。そして、超音波照射後のＲＨＩ値は“１．９８”であり、ＡＩ値は“０％”である。
よって、超音波照射により、ＲＨＩ値が上昇し、血管内皮機能が改善されたことが分かる。
【００７６】
図９下段の表に示すとおり、被験者が６０歳男性の場合、超音波照射前のＲＨＩ値は“１．９３”であり、ＡＩ値は“１７％”である。そして、超音波照射後のＲＨＩ値は“１．８１”であり、ＡＩ値は“９％”である。
よって、超音波照射により、ＡＩ値が降下し、血管壁の硬化が改善されたことが分かる。
【００７７】
〈第２実施形態〉
第２実施形態に係る超音波発生装置１Ａは、脈波解析手段２０の代わりに、血管内皮依存性血管拡張率を測定する血管内皮機能解析手段３０を備える。
【００７８】
図１０は、第２実施形態に係る超音波発生装置１の機能構成を示す図である。
血管内皮機能解析手段３０は、超音波エコー画像を解析する超音波エコー解析手段３１と、被験者の部位に当接され、被験者の部位から超音波エコーを測定し超音波エコー解析手段３１に送信する超音波エコー測定手段３１０とを有する。また、血管内皮機能解析手段３０は、超音波照射手段１０の圧迫制御手段１２及びタイマー設定手段１４と接続されている。
【００７９】
図１１は、第２実施形態に係る超音波発生装置１Ａを被験者に適用した状態を示す図である。
図１１に示すように、第２実施形態では超音波発生装置１Ａを被験者に適用する場合、超音波照射手段１０の超音波照射パッド１１０と圧接パッド１２０とを一体として被験者の上腕５０に巻き付ける。そして、超音波照射パッド１１０から超音波を照射した前後において、下腕５１に超音波エコー測定手段３１０を当接し、超音波エコーを測定する。
【００８０】
図１２は、第２実施形態の別態様に係る超音波発生装置１Ａを被験者に適用した状態を示す図である。
図１２に示すように、第２実施形態の別態様では超音波発生装置１Ａを被験者に適用する場合、超音波照射手段１０の超音波照射パッド１１０を被験者の下腕５１に巻き付け、圧接パッド１２０を被験者の上腕５０に巻き付ける。そして、超音波照射パッド１１０から超音波を照射した前後において、下腕５１に超音波エコー測定手段３１０を当接し、超音波エコーを測定する。
【００８１】
［超音波発生装置１Ａを被験者に適用した実施例］
図１３は、超音波発生装置１Ａを被験者に適用した実施例を説明する図である。
本実施例では、超音波照射パッド１１０を被験者（男性と女性）の片側上腕部に巻き付け、超音波照射手段１０における出力強度を５０ｍＷ、出力周波数を５１７ｋＨｚ±５ｋＨｚとした超音波を２０分間照射した。
図１３は、超音波を照射前と照射後１０分経過時における血管内皮機能解析手段３０の測定結果を整理した表である。上段の表は、４７歳男性の測定結果であり、下段の表は、２８歳女性の測定結果である。
【００８２】
図１３上段の表に示すとおり、被験者が４７歳男性の場合、超音波照射前の血管内皮依存性血管拡張率は“３．５％”である。そして、超音波照射後１０分経過時の血管内皮依存性血管拡張率は“８．４％”である。
よって、超音波照射により、血管内皮依存性血管拡張率が上昇し、血管内皮機能が改善されたことが分かる。
【００８３】
図１３下段の表に示すとおり、被験者が２８歳女性の場合、超音波照射前の血管内皮依存性血管拡張率は“７．２％”である。そして、超音波照射後１０分経過時の血管内皮依存性血管拡張率は“１０．２％”である。
よって、超音波照射により、血管内皮依存性血管拡張率が上昇し、血管内皮機能が改善されたことが分かる。
【００８４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００８５】
１ 超音波発生装置
１０ 超音波照射手段
１１ 駆動制御手段
１１０ 超音波照射パッド
１２ 圧迫制御手段
１２０ 圧接パッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波発生装置に関する。特に、生体の老化による変化を予防する超音波発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、超音波を生体に照射することで、肥満を低減・防止、及び健康・美容上の肥満を改善する超音波照射装置が提案されている（特許文献１参照）。
この超音波照射装置は、特定の範囲の周波数域で、特定の範囲の照射音響パワー面密度超音波を生体に照射する。
これにより、生体の交感神経末端が刺激されてノルアドレナリン等の脂肪分解促進ホルモンが放出され、或いはリン脂質層及び油滴自体に擾乱が発生して、油滴と分解酵素とが接触できるようになり、生体内の脂肪を分解する効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４１６０９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、実験により、所定の出力周波数において所定の出力強度で、生体に対して超音波を照射することで、従来技術における肥満を改善するという効果とは全く異なる、生体の老化による変化を予防する（アンチエイジング）効果を発見した。具体的には、動脈硬化を改善する効果を発見した。
【０００５】
ところで、動脈硬化の初期像を早期に発見できる検査として現在、血管内皮機能検査が知られている。この血管内皮機能検査は、被験者を安静にし、片側上腕部に所定の圧力をかけ駆血し、その前後において、指先脈波の変化による血流量の変化を測定する。また、別の血管内皮機能検査では、被験者を安静にし、片側上腕部に所定の圧力をかけ駆血し、その前後において、超音波エコー画像上から動脈壁の拡張率（血管内皮依存性血管拡張率）を測定する。そして、これらの測定値から、臨床検査的な意義と、臨床応用化を検討する。
【０００６】
そこで、本発明は、生体の老化による変化を予防できるとともに、動脈硬化の検査を容易にできる超音波発生装置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】
【０００７】
本発明は、具体的には次のようなものを提供する。
【０００８】
（１） 生体の老化による変化を予防する超音波発生装置であって、超音波を前記生体に照射する超音波照射手段を備え、前記超音波照射手段は、生体の部位に当接され、所定の出力周波数において、所定の出力強度で超音波を発生する超音波照射パッドと、前記超音波照射パッドの駆動制御を行う駆動制御手段と、生体の部位に装着される袋状体であり、その内部に気体が注入されることで、当該生体の部位を圧迫し駆血する圧接パッドと、前記圧接パッドの前記内部への気体の注出入による圧迫制御を行う圧迫制御手段とを備えることを特徴とする超音波発生装置。
【０００９】
（１）の超音波発生装置によれば、超音波照射パッドは、駆動制御手段の駆動制御により、生体の部位に、所定の出力周波数において、所定の出力強度で超音波を照射できるとともに、生体の部位を駆血できる。
【００１０】
これにより、本発明は超音波照射手段を備え、所定の出力周波数において、所定の出力強度で超音波を生体に照射することで、生体の老化による変化を予防できる。生体の老化による変化の予防とは、抗加齢効果であり、発明者が新規に発見した以下の２つの効果を包含する。
【００１１】
１）抗動脈硬化効果を奏する。具体的には、血管内皮機能を改善できる。
そして、本発明を適用した超音波発生装置は、動脈硬化予防機器としての臨床応用化、動脈硬化治療機器としての臨床応用化、動脈硬化検査機器としての臨床応用化が期待できる。
【００１２】
２）抗酸化ストレス効果を奏する。酸化ストレスは、上記動脈硬化以外にも複数の疾患の原因と関連がある。本発明によれば、この酸化ストレスを予防できる。
【００１３】
さらに、本発明は圧迫制御手段により圧迫制御される圧接パッドを備えたので、超音波照射と駆血とを互いに連動させて行うことができるので、動脈硬化の検査を容易にでき、上記各種臨床応用化や上記各種臨床検査応用化を促進できる。
【００１４】
（２） （１）に記載の超音波発生装置であって、前記圧接パッドは、前記超音波照射パッドが当接された生体の部位と略同一の部位に装着されることを特徴とする。
【００１５】
（２）の超音波発生装置によれば、圧接パッドと超音波照射パッドとを一体に装着することができるので、動脈硬化の検査をより容易にできる。
【００１６】
（３） （１）に記載の超音波発生装置であって、前記圧接パッドは、前記超音波照射パッドが当接された生体の部位と異なる部位に装着されることを特徴とする。
【００１７】
（３）の超音波発生装置によれば、圧接パッドと超音波照射パッドとが生体における異なる部位に装着されているので、それぞれ脱着することが可能となり、動脈硬化の検査をより容易にできる。
【００１８】
（４） （１）から（３）のいずれかにに記載の超音波発生装置であって、前記駆動制御手段は、前記駆動制御を所定のタイミングで所定時間行うことを特徴とする。
【００１９】
（４）の超音波発生装置によれば、超音波照射パッドの駆動制御を、所定のタイミングで所定時間行うことができる。
これにより、適切なタイミングで適切な時間で、生体の部位へ超音波照射を行うことができるので、動脈硬化の検査をより容易にできる。
ここで、適切なタイミングとは、例えば、圧接パッドによる駆血後安静状態で５分経過した後等であり、適切な時間とは、例えば、２０分間等である。
【００２０】
（５） （１）から（４）のいずれかに記載の超音波発生装置であって、前記圧迫制御手段は、前記圧迫制御において、前記生体の部位を圧迫する圧力を所定時間一定に保つことを特徴とする。
【００２１】
（５）の超音波発生装置によれば、圧接パッドによる駆血時に、前記圧接パッドにおける生体の部位を圧迫する圧力を所定時間一定に保つことができる。
これにより、駆血時における圧接パッドによる生体の部位を圧迫する圧力が下がってしまうことを防止できるので、動脈硬化の検査をより容易にできる。
【００２２】
（６） （１）から（５）のいずれかに記載の超音波発生装置であって、前記超音波照射手段は、前記駆動制御手段による前記駆動制御と前記圧迫制御手段による前記圧迫制御を交互に行うことを特徴とする。
【００２３】
（６）の超音波発生装置によれば、超音波照射パッドの駆動制御と、圧接パッドの圧迫制御とを交互に行うので、例えば、駆血後に超音波の照射を行うことができる。
これにより、駆血して超音波の照射といった動脈硬化の検査を一連で行うことができるので、動脈硬化の検査をより容易にできる。
【００２４】
（７） （１）から（６）のいずれかに記載の超音波発生装置であって、前記脈波解析手段は、前記生体に装着され、前記生体の動脈の状態を測定する脈波測定手段と、前記脈波測定手段の測定結果を解析する測定結果解析手段とを有することを特徴とする。
【００２５】
（７）の超音波発生装置によれば、生体の動脈の状態を測定し、測定結果を解析できる。
これにより、安静時、駆血時、超音波照射時、超音波照射後といった各処置における動脈の状態を測定できる。また、超音波を照射した場合と、照射しない場合と、の動脈の状態を解析し、各場合同士の相違を同定できる。
よって、生体の老化による変化を予防できるとともに、動脈硬化の検査を容易に解析できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、生体の老化による変化を予防できるとともに、動脈硬化の検査を容易にできる超音波発生装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態に係る超音波発生装置の全体構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る超音波照射パッドと圧接パッドとの説明図である。
【図３】第１実施形態に係る超音波照射パッドの構成を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る超音波発生装置の機能構成を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る超音波照射手段の入力手段を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る超音波発生装置を被験者に適用した状態を示す図である。
【図７】第１実施形態の別態様に係る超音波発生装置を被験者に適用した状態を示す図である。
【図８】第１実施形態に係る超音波発生装置による制御処理を示すフローチャートである。
【図９】第１実施形態に係る超音波発生装置を被験者に適用した実施例を説明する図である。
【図１０】第２実施形態に係る超音波発生装置の機能構成を示す図である。
【図１１】第２実施形態に係る超音波発生装置を被験者に適用した状態を示す図である。
【図１２】第２実施形態の別態様に係る超音波発生装置を被験者に適用した状態を示す図である。
【図１３】第２実施形態に係る超音波発生装置を被験者に適用した実施例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
【００２９】
〈第１実施形態〉
［超音波発生装置１の構成］
図１は、第１実施形態に係る超音波発生装置１の全体構成を示す図である。
【００３０】
超音波発生装置１は、超音波を生体に照射する超音波照射手段１０と、生体の動脈の状態を解析する脈波解析手段２０と、超音波照射手段１０及び脈波解析手段２０が設置されたラック３０とを備える。
【００３１】
超音波照射手段１０は、入力手段１０ｂを有する本体１０Ａと、本体１０Ａのコネクタ１０ａに複合ケーブル１１０ａを介して接続された超音波照射パッド１１０と、本体１０Ａにチューブ１２０ａを介して接続された圧接パッド１２０とを備える。
【００３２】
脈波解析手段２０は、生体に装着される２個の脈波測定手段２１０（生体の左右の腕に１つずつ装着される）と、ケーブル２１０ａを介して脈波測定手段２１０に接続される測定結果解析手段２１とを備える。
【００３３】
ラック３０は、超音波照射手段１０と脈波解析手段２０とが略垂直方向に配置され、最下部に４つの車輪を有し可動可能に形成されている。
【００３４】
超音波照射手段１０の本体１０Ａと脈波解析手段２０とについての詳細は、図４を用いて後述する。
【００３５】
図２は、第１実施形態に係る超音波照射パッド１１０と圧接パッド１２０との説明図である。
図２に示すように、超音波照射パッド１１０と圧接パッド１２０とは生体の上腕５０に巻き付けられる。超音波照射パッド１１０は、被験者の上腕５０に直接当接するように巻き付けられる。圧接パッド１２０は、超音波照射パッド１１０の上から生体の上腕５０に巻き付けられ、端部が固定可能に形成されている。
【００３６】
［超音波照射パッド１１０の構成］
図３は、第１実施形態に係る超音波照射パッド１１０の構成を示す図である。
超音波照射パッド１１０は、生体の部位に巻付け可能な長辺を有する略矩形の袋状体であるパッド本体１１１と、パッド本体１１１の内部に収容され超音波を発生する８個の超音波発振素子１１２と、パッド本体１１１の内部に収容され振動を発生する２つの振動モーター１１３とを備える。
【００３７】
パッド本体１１１は、上面がシリコンラバーで形成され、生体の部位に当接される下面が導電性シリコンラバーで形成されている。
パッド本体１１１の大きさは、超音波発振素子１１２の数量に応じて異なる。すなわち、超音波発振素子１１２の数が８個のパッド本体１１１（Ｓサイズ）の大きさは、超音波発振素子１１２の数が１２個のパッド本体１１１（Ｌサイズ）の大きさより小さい。
【００３８】
超音波発振素子１１２は、パッド本体１１１の下面側に超音波を発生するように配置されている。
超音波発振素子１１２は、発生する超音波の固有周波数を有している。１つの超音波照射パッド１１０は、同一の固有周波数の超音波を発生可能な超音波発振素子１１２が８個、又は１２個収容されている。超音波発振素子１１２は、後述の駆動制御手段１１により駆動制御される。詳しくは後述するが、第１実施形態の超音波照射手段１０では、４種類の出力周波数の超音波を発生可能である。
【００３９】
振動モーター１１３は、パッド本体１１１の下面を振動するように配置されている。振動モーター１１３は、後述のモーター制御手段１３により振動制御される。
【００４０】
第１実施形態の超音波照射パッド１１０は、上記４種類の出力周波数及び上記２種類のパッド本体１１１の大きさ毎、すなわち、合計８種類備えることができる。
【００４１】
［超音波発生装置１の機能構成］
図４は、第１実施形態に係る超音波発生装置１の機能構成を示す図である。
超音波発生装置１には、超音波照射手段１０と、脈波解析手段２０とが含まれる。
【００４２】
超音波照射手段１０は、入力手段１０ｂを有する本体１０Ａと、本体１０Ａのコネクタ１０ａに接続され、超音波発振素子１１２と振動モーター１１３とを有する超音波照射パッド１１０及び圧接パッド１２０とを備える。
【００４３】
本体１０Ａは、超音波発振素子１１２の駆動制御を行う駆動制御手段１１と、圧接パッド１２０の内部への気体の注出入による圧迫制御を行う圧迫制御手段１２と、振動モーター１１３を振動制御するモーター制御手段１３と、駆動制御手段１１と圧迫制御手段１２とモーター制御手段１３とに時間情報を送信するタイマー設定手段１４とを有する。
【００４４】
駆動制御手段１１は、超音波発振素子１１２を所定の出力周波数において、所定の出力強度で超音波を発生させるように駆動制御する。
第１実施形態における所定の出力強度は、１０ｍＷｃｍ２〜１２０ｍＷ／ｃｍ２である。
第１実施形態における所定の出力周波数には、２００ｋＨｚ±５ｋＨｚ、５１７ｋＨｚ±５ｋＨｚ、８００ｋＨｚ±５ｋＨｚ、及び１ＭｋＨｚ±５ｋＨｚの４種類がある。駆動制御手段１１は、これら４種類の出力周波数を切替えて、超音波発振素子１１２を駆動制御する。
【００４５】
また、駆動制御手段１１は、タイマー設定手段１４から送信された時間情報に基づき、予め設定されたタイミングで、超音波発振素子１１２の駆動制御を開始し、所定時間（例えば、２０分間）継続して超音波を発生させるように駆動制御する。
【００４６】
圧迫制御手段１２は、圧接パッド１２０における生体の部位を圧迫する圧力を、タイマー設定手段１４から送信された時間情報に基づき、所定時間一定に保つように圧迫制御を行う。圧迫制御手段１２は、圧接パッド１２０の内部の気体圧を計る圧力センサ（図示無し）を備える。
圧迫制御手段１２は、タイマー設定手段１４から送信された時間情報に基づき、予め設定されたタイミングで、圧接パッド１２０の内部に気体を注入し、２００ｍｍＨｇまで圧力をかけ、所定時間（例えば、５分間）一定に保ち、その後、気体を一気に注出するように圧迫制御を行う。生体の部位は、圧迫制御手段１２により圧接パッド１２０の内部に２００ｍｍＨｇまで圧力をかけている間、駆血されることとなる。
【００４７】
モーター制御手段１３は、タイマー設定手段１４から送信された時間情報に基づき、駆動制御手段１１が超音波発振素子１１２の駆動制御を行っている間、間欠的に、振動モーター１１３を振動制御する。これにより、被験者は、超音波発振素子１１２から超音波が発生していることを、振動モーター１１３による振動によって感知することができる。
【００４８】
タイマー設定手段１４は、時間をカウントし、入力手段１０ｂから入力されたタイミングで、駆動制御手段１１、圧迫制御手段１２、及びモーター制御手段１３に時間情報を送信する。
タイマー設定手段１４は、０〜３０分間カウントし、１分単位で時間情報を送信するタイミングを受付け可能である。また、タイマー設定手段１４は、各タイミングにおいて音を発生する音発生手段（図示無し）を有する。
【００４９】
コネクタ１０ａは、上記４種類の出力周波数及び上記２種類のパッド本体１１１の大きさ毎、すなわち、合計８箇所設けられている（図１参照）。
【００５０】
入力手段１０ｂは、操作者から超音波照射手段１０に対する各種の設定入力を受付ける。詳しくは、図５を用いて後述する。
【００５１】
次に、脈波解析手段２０について説明する。
脈波解析手段２０は、生体の動脈の状態を測定する脈波測定手段２１０と、脈波測定手段２１０の測定結果を解析する測定結果解析手段２１とを有する。また、脈波解析手段２０は、超音波照射手段１０の圧迫制御手段１２及びタイマー設定手段１４と接続されている。
【００５２】
脈波測定手段２１０は、被験者の指先を覆うプローブと、プローブ内部で被験者の指先を圧迫する圧迫手段（図示無し）と、血流の状態を感知する血流センサ（図示無し）とを有する。また、脈波測定手段２１０は、右腕用と左腕用とを備える。
【００５３】
測定結果解析手段２１は、圧迫手段による被験者の指先の圧迫を制御する圧迫制御手段（図示無し）と、血流センサから得た血流の状態に関するデータを解析し、測定時間中の脈波のグラフ化及び血管の状態を数値化する解析手段（図示無し）とを備える。
第１実施形態における数値化される血管の状態は、ＲＨＩ（血管の内皮機能を反映する数値）と、ＡＩ（血管（動脈壁）の硬さを反映する数値）とが含まれる。
測定結果解析手段２１は、被験者の駆血された腕と駆血されていない腕にそれぞれ装着されたプローブの血流センサから、血管の状態を測定し、両測定値を対比することで、ＲＨＩ及びＡＩを算出する。
【００５４】
第１実施形態に係る超音波発生装置１の本体１０Ａにおける各手段は、コンピュータ及びその周辺装置が備えるハードウェア並びに該ハードウェアを制御するソフトウェア備える。
【００５５】
図５は、第１実施形態に係る超音波照射手段１０の入力手段１０ｂを示す図である。
第１実施形態における駆動制御手段１１の駆動制御に関する各種の設定入力には、所定の出力周波数、所定の出力強度、駆動制御の開始時間、及び駆動制御の継続時間の設定入力が含まれる。
また、圧迫制御手段１２の圧迫制御に関する各種の設定入力には、圧接パッド１２０の内部にかける圧力の大きさ、圧力をかけている時間、気体を注出入するタイミングの設定入力が含まれる。
また、モーター制御手段１３の振動制御に関する各種の設定入力には、振動制御の有無（バイブレータ機能のオン／オフ）、振動制御の開始時間、及び振動制御の継続時間の設定入力が含まれる。
また、タイマー設定手段１４に関する各種の設定入力には、タイマーのスタートやストップ、アラームの有無等の設定入力が含まれる。
【００５６】
超音波発生装置１における駆動制御手段１１、圧迫制御手段１２、モーター制御手段１３、タイマー設定手段１４、測定結果解析手段２１は、コンピュータ及びその周辺装置が備えるハードウェア並びに該ハードウェアを制御するソフトウェアによって構成される。
【００５７】
上記ハードウェアには、駆動制御手段１１、圧迫制御手段１２、モーター制御手段１３、タイマー設定手段１４、測定結果解析手段２１としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、及び記憶部が含まれる。記憶部としては、例えば、メモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ：Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ等）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、及び光ディスク（ＣＤ：Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ、ＤＶＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ等）ドライブが挙げられる。また、超音波発生装置１には、表示装置として、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の各種ディスプレイを備えることができる。また、超音波発生装置１には、入力装置として、例えば、キーボード及びポインティング・デバイス（マウス、トラッキングボール等）を備えることができる。
【００５８】
上記ソフトウェアには、上記ハードウェアを制御するコンピュータ・プログラムやデータが含まれる。コンピュータ・プログラムやデータは、記憶部により記憶され、各制御手段により適宜実行、参照される。
【００５９】
図６は、第１実施形態に係る超音波発生装置１を被験者に適用した状態を示す図である。
図６に示すように、第１実施形態では超音波発生装置１を被験者に適用する場合、超音波照射手段１０の超音波照射パッド１１０と圧接パッド１２０とを一体として被験者の上腕５０に巻き付ける。また、脈波解析手段２０の脈波測定手段２１０は被験者の指先に装着する。また、図示していない腕には、超音波照射パッド１１０と圧接パッド１２０は巻き付けず、指先に脈波測定手段２１０のみ装着する。
【００６０】
図７は、第１実施形態の別態様に係る超音波発生装置１を被験者に適用した状態を示す図である。
図７に示すように、第１実施形態の別態様では超音波発生装置１を被験者に適用する場合、超音波照射手段１０の超音波照射パッド１１０を被験者の下腕５１に巻き付け、圧接パッド１２０を被験者の上腕５０に巻き付ける。また、脈波解析手段２０の脈波測定手段２１０は被験者の指先に装着する。また、図示していない腕には、超音波照射パッド１１０と圧接パッド１２０は巻き付けず、指先に脈波測定手段２１０のみ装着する。
【００６１】
［超音波発生装置１の制御フロー］
次に、超音波発生装置１の各制御手段等の制御フローについて説明する。
【００６２】
図８は、第１実施形態に係る超音波発生装置１による制御処理を示すフローチャートである。
【００６３】
ステップＳ１では、５分経過したか否かを判定する処理を行う。この処理において、圧迫制御手段１２は、タイマー設定手段１４から送信される時間情報に基づき、５分経過したか否かを判定する。この５分間は、被験者が安静にする時間である。
【００６４】
ステップＳ２では、気体注入処理を行う。この処理において、圧迫制御手段１２は、圧接パッド１２０の内部に気体を注入し、２００ｍｍＨｇまで圧力をかける処理を行う。この処理により、被験者の部位（例えば、上腕）の駆血が開始される。
【００６５】
ステップＳ３では、５分経過したか否かを判定する処理を行う。この処理において、圧迫制御手段１２は、タイマー設定手段１４から送信される時間情報に基づき、５分経過したか否かを判定する。この５分間は、被験者の部位（例えば、上腕）を駆血する時間である。
【００６６】
ステップＳ４では、気体注出処理を行う。この処理において、圧迫制御手段１２は、圧接パッド１２０の内部に気体を注出する処理を行う。この処理により、被験者の部位（例えば、上腕）の駆血が終了される。
【００６７】
ステップＳ５では、５分経過したか否かを判定する処理を行う。この処理において、駆動制御手段１１は、タイマー設定手段１４から送信される時間情報に基づき、５分経過したか否かを判定する。この５分間は、被験者が安静にする時間である。
【００６８】
ステップＳ６では、超音波照射前測定値解析処理を行う。この処理において、測定結果解析手段２１は、脈波測定手段２１０の測定結果を解析する。この処理により、超音波照射前の被験者のＲＨＩ及びＡＩを算出する。
【００６９】
ステップＳ７では、超音波照射開始処及び振動開始処理を行う。この処理において、駆動制御手段１１は、超音波発振素子１１２を所定の出力周波数において、所定の出力強度で超音波を発生させるように駆動制御を開始する。この処理により、被験者の部位（例えば、上腕）への超音波照射が開始される。
また、この処理において、モーター制御手段１３は、間欠的に、振動モーター１１３の振動制御を開始する。この処理により、被験者の部位（例えば、上腕）への超音波照射が開始されていることを知らせるバイブレーションを開始する。
【００７０】
ステップＳ８では、２０分経過したか否かを判定する処理を行う。この処理において、駆動制御手段１１は、タイマー設定手段１４から送信される時間情報に基づき、２０分経過したか否かを判定する。この２０分間は、被験者の部位（例えば、上腕）に超音波照射する時間である。
【００７１】
ステップＳ９では、超音波照射終了処理及び振動終了処理を行う。この処理において、駆動制御手段１１は、超音波発振素子１１２の駆動制御を終了する。この処理により、被験者の部位（例えば、上腕）への超音波照射が終了される。
また、この処理において、モーター制御手段１３は、振動モーター１１３の振動制御を終了する。この処理により、被験者の部位（例えば、上腕）への超音波照射が開始されていることを知らせるバイブレーションを終了する。
【００７２】
ステップＳ１０では、超音波照射後測定値解析処理を行う。この処理において、測定結果解析手段２１は、脈波測定手段２１０の測定結果を解析する。この処理により、超音波照射後の被験者のＲＨＩ及びＡＩを算出する。
【００７３】
［超音波発生装置１を被験者に適用した実施例］
図９は、超音波発生装置１を被験者に適用した実施例を説明する図である。
本実施例では、超音波照射パッド１１０を被験者（年齢の異なる２人の男性）の片側上腕部に巻き付け、超音波照射手段１０における出力強度を５０ｍＷ、出力周波数を５１７ｋＨｚ±５ｋＨｚとした超音波を２０分間照射した。
図９は、超音波を照射した前後における脈波解析手段２０の測定結果を整理した表である。上段の表は、４７歳男性の測定結果であり、下段の表は、６０歳男性の測定結果である。
【００７４】
ＲＨＩとＡＩとは、血管の状態を判断する指標である。
ＲＨＩは、血管内皮機能を反映する数値である。ＲＨＩ値の正常値は“１．６７”であり、この値が大きい程、血管内皮機能が良好であることを示す。
ＡＩは、血管（動脈）壁の硬さを反映する数値である。ＡＩ値の“０％”は、血管壁が硬くないことを示し、この値が大きい程、血管壁が硬くなっていることを示す。
【００７５】
図９上段の表に示すとおり、被験者が４７歳男性の場合、超音波照射前のＲＨＩ値は“１．６４”であり、ＡＩ値は“０％”である。そして、超音波照射後のＲＨＩ値は“１．９８”であり、ＡＩ値は“０％”である。
よって、超音波照射により、ＲＨＩ値が上昇し、血管内皮機能が改善されたことが分かる。
【００７６】
図９下段の表に示すとおり、被験者が６０歳男性の場合、超音波照射前のＲＨＩ値は“１．９３”であり、ＡＩ値は“１７％”である。そして、超音波照射後のＲＨＩ値は“１．８１”であり、ＡＩ値は“９％”である。
よって、超音波照射により、ＡＩ値が降下し、血管壁の硬化が改善されたことが分かる。
【００７７】
〈第２実施形態〉
第２実施形態に係る超音波発生装置１Ａは、脈波解析手段２０の代わりに、血管内皮依存性血管拡張率を測定する血管内皮機能解析手段３０を備える。
【００７８】
図１０は、第２実施形態に係る超音波発生装置１の機能構成を示す図である。
血管内皮機能解析手段３０は、超音波エコー画像を解析する超音波エコー解析手段３１と、被験者の部位に当接され、被験者の部位から超音波エコーを測定し超音波エコー解析手段３１に送信する超音波エコー測定手段３１０とを有する。また、血管内皮機能解析手段３０は、超音波照射手段１０の圧迫制御手段１２及びタイマー設定手段１４と接続されている。
【００７９】
図１１は、第２実施形態に係る超音波発生装置１Ａを被験者に適用した状態を示す図である。
図１１に示すように、第２実施形態では超音波発生装置１Ａを被験者に適用する場合、超音波照射手段１０の超音波照射パッド１１０と圧接パッド１２０とを一体として被験者の上腕５０に巻き付ける。そして、超音波照射パッド１１０から超音波を照射した前後において、下腕５１に超音波エコー測定手段３１０を当接し、超音波エコーを測定する。
【００８０】
図１２は、第２実施形態の別態様に係る超音波発生装置１Ａを被験者に適用した状態を示す図である。
図１２に示すように、第２実施形態の別態様では超音波発生装置１Ａを被験者に適用する場合、超音波照射手段１０の超音波照射パッド１１０を被験者の下腕５１に巻き付け、圧接パッド１２０を被験者の上腕５０に巻き付ける。そして、超音波照射パッド１１０から超音波を照射した前後において、下腕５１に超音波エコー測定手段３１０を当接し、超音波エコーを測定する。
【００８１】
［超音波発生装置１Ａを被験者に適用した実施例］
図１３は、超音波発生装置１Ａを被験者に適用した実施例を説明する図である。
本実施例では、超音波照射パッド１１０を被験者（男性と女性）の片側上腕部に巻き付け、超音波照射手段１０における出力強度を５０ｍＷ、出力周波数を５１７ｋＨｚ±５ｋＨｚとした超音波を２０分間照射した。
図１３は、超音波を照射前と照射後１０分経過時における血管内皮機能解析手段３０の測定結果を整理した表である。上段の表は、４７歳男性の測定結果であり、下段の表は、２８歳女性の測定結果である。
【００８２】
図１３上段の表に示すとおり、被験者が４７歳男性の場合、超音波照射前の血管内皮依存性血管拡張率は“３．５％”である。そして、超音波照射後１０分経過時の血管内皮依存性血管拡張率は“８．４％”である。
よって、超音波照射により、血管内皮依存性血管拡張率が上昇し、血管内皮機能が改善されたことが分かる。
【００８３】
図１３下段の表に示すとおり、被験者が２８歳女性の場合、超音波照射前の血管内皮依存性血管拡張率は“７．２％”である。そして、超音波照射後１０分経過時の血管内皮依存性血管拡張率は“１０．２％”である。
よって、超音波照射により、血管内皮依存性血管拡張率が上昇し、血管内皮機能が改善されたことが分かる。
【００８４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００８５】
１ 超音波発生装置
１０ 超音波照射手段
１１ 駆動制御手段
１１０ 超音波照射パッド
１２ 圧迫制御手段
１２０ 圧接パッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の老化による変化を予防する超音波発生装置であって、
超音波を前記生体に照射する超音波照射手段を備え、
前記超音波照射手段は、
生体の部位に当接され、所定の出力周波数において、所定の出力強度で超音波を発生する超音波照射パッドと、
前記超音波照射パッドの駆動制御を行う駆動制御手段と、
生体の部位に装着される袋状体であり、その内部に気体が注入されることで、当該生体の部位を圧迫し駆血する圧接パッドと、
前記圧接パッドの前記内部への気体の注出入による圧迫制御を行う圧迫制御手段とを備えることを特徴とする超音波発生装置。
【請求項２】
前記圧接パッドは、前記超音波照射パッドが当接された生体の部位と略同一の部位に装着されることを特徴とする請求項１に記載の超音波発生装置。
【請求項３】
前記圧接パッドは、前記超音波照射パッドが当接された生体の部位と異なる部位に装着されることを特徴とする請求項１に記載の超音波発生装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、前記駆動制御を所定のタイミングで所定時間行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の超音波発生装置。
【請求項５】
前記圧迫制御手段は、前記圧迫制御において、前記圧接パッドにおける前記生体の部位を圧迫する圧力を所定時間一定に保つことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の超音波発生装置。
【請求項６】
前記超音波照射手段は、前記駆動制御手段による前記駆動制御と前記圧迫制御手段による前記圧迫制御を交互に行うことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の超音波発生装置。
【請求項７】
前記生体の動脈の状態を解析する脈波解析手段を備え、
前記脈波解析手段は、
前記生体に装着され、前記生体の動脈の状態を測定する脈波測定手段と、
前記脈波測定手段の測定結果を解析する測定結果解析手段とを有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の超音波発生装置。
【請求項１】
生体の老化による変化を予防する超音波発生装置であって、
超音波を前記生体に照射する超音波照射手段を備え、
前記超音波照射手段は、
生体の部位に当接され、所定の出力周波数において、所定の出力強度で超音波を発生する超音波照射パッドと、
前記超音波照射パッドの駆動制御を行う駆動制御手段と、
生体の部位に装着される袋状体であり、その内部に気体が注入されることで、当該生体の部位を圧迫し駆血する圧接パッドと、
前記圧接パッドの前記内部への気体の注出入による圧迫制御を行う圧迫制御手段とを備えることを特徴とする超音波発生装置。
【請求項２】
前記圧接パッドは、前記超音波照射パッドが当接された生体の部位と略同一の部位に装着されることを特徴とする請求項１に記載の超音波発生装置。
【請求項３】
前記圧接パッドは、前記超音波照射パッドが当接された生体の部位と異なる部位に装着されることを特徴とする請求項１に記載の超音波発生装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、前記駆動制御を所定のタイミングで所定時間行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の超音波発生装置。
【請求項５】
前記圧迫制御手段は、前記圧迫制御において、前記圧接パッドにおける前記生体の部位を圧迫する圧力を所定時間一定に保つことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の超音波発生装置。
【請求項６】
前記超音波照射手段は、前記駆動制御手段による前記駆動制御と前記圧迫制御手段による前記圧迫制御を交互に行うことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の超音波発生装置。
【請求項７】
前記生体の動脈の状態を解析する脈波解析手段を備え、
前記脈波解析手段は、
前記生体に装着され、前記生体の動脈の状態を測定する脈波測定手段と、
前記脈波測定手段の測定結果を解析する測定結果解析手段とを有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の超音波発生装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−９２２８５（Ｐ２０１１−９２２８５Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４６９１７（Ｐ２００９−２４６９１７）
【出願日】平成２１年１０月２７日（２００９．１０．２７）
【出願人】（５００１５６８９６）
【出願人】（５９６０１５３４３）有限会社三輪サイエンス研究所 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２７日（２００９．１０．２７）
【出願人】（５００１５６８９６）
【出願人】（５９６０１５３４３）有限会社三輪サイエンス研究所 (2)
【Ｆターム（参考）】
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