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血管位置自動追尾手法を用いた超音波血流計測装置の試作

采用自动血管位置跟踪方法的超声血流测量装置原型

基本信息

批准号：
18650184
负责人：
古賀俊策
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kobe Design University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

運動中は筋肉の収縮・弛緩作用によって血管位置が動くため、1.超音波ドップラービームの照射位置、あるいは熱希釈法に用いる熱電対センサーが対象血管からずれやすい、2.血管の断面積や形状を正確に測ることは難しいことが指摘されてきた。今回の研究では、血管位置計測用超音波で運動に伴う血管位置の移動と血管断面積を自動検出し、検出された対象血管内部だけに超音波を限定的に照射して、血流量を定量する方法に着目した。この方法によって血管外組織への超音波照射を無くすことが可能となり、市販の超音波ドップラー装置では不可能であった、動きが激しい運動中の筋肉血流量計測という課題をブレークスルーできる。本研究では血管位置自動追尾手法を用いて、動的な運動における超音波血流測定装置を開発した。ソフト設計:血管位置と血管断面積の画像をパターン認識できるソフト、および受信信号を血流速度成分に変換する処理ソフト(高速フーリエ変換)を設計した。装置の組立・評価・実証実験:製作したプローブと低ノイズ超音波送受信回路、処理ソフトを結合し、動作確認を行った。最後に、上腕動脈の表面に超音波プローブを取り付けて掌握運動中の筋血流計測を試み、血管位置の自動検出と追尾、および血流量を定量することが可能かどうかを検証した。結果として、安静状態における血管位置と血管断面積を正確に認識することによって、運動に伴う血管位置の移動と血管断面積の変化を自動的に検出できた。そして、検出された対象血管内部だけに超音波を限定的に照射して、血流量を定量することに成功した。

1. The position of the blood vessel is affected by the contraction and relaxation of the muscle during exercise. 2. The cross-sectional area and shape of the blood vessel are measured correctly. This paper focuses on the methods of automatic detection of blood vessel cross-sectional area, limited irradiation of ultrasound and quantification of blood flow in blood vessels during movement of ultrasound for measuring blood vessel position. The method of ultrasonic irradiation of extravascular tissue is not feasible, and the ultrasonic device of market is not feasible, and the problem of muscle blood flow measurement in sports is not feasible. In this study, an ultrasonic blood flow measurement device was developed for automatic tracking of blood vessel position using dynamic motion. Software design: vascular position and vascular cross-section image recognition software, signal processing software (high speed software) Device assembly, evaluation, implementation: production of low-frequency ultrasonic transmission and reception loop, processing software, operation confirmation Finally, the surface ultrasound of the upper and lower wrist arteries can be used to measure the muscle blood flow during exercise, and the automatic detection of blood vessel position, rear collision, and quantitative blood flow can be detected. Results: In quiet state, the position of blood vessel and the cross-sectional area of blood vessel are correctly recognized, and the movement of blood vessel and the cross-sectional area of blood vessel are automatically detected. For example, ultrasound can be used to measure blood flow in blood vessels.