Online Journal
電子ジャーナル
IF値: 1.878(2021年)→1.8(2022年)

英文誌(2004-)

Journal of Medical Ultrasonics

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2013 - Vol.40

Vol.40 No.Supplement

一般口演
基礎:心臓と血管

(S429)

超音波Mモードイメージングと光電容積脈波センシングによる脈波同定の比較

Comparison of pulse waves identification between ultrasound M-mode imaging and photoplethysmography

曾根 周作1, 早瀬 敏幸2, 船本 健一2

Shusaku SONE1, Toshiyuki HAYASE2, Kenichi FUNAMOTO2

1東北大学大学院医工学研究科, 2東北大学流体科学研究所

1Graduate School of Biomedical Engineering, Tohoku University, 2Institute of Fluid Science, Tohoku University

キーワード :

【目的】
循環器系疾患の早期発見のための診断に動脈硬化診断があり,超音波イメージングによる頸動脈の内膜中膜複合体厚やスティフネスパラメータの測定がある .血管内圧力に関しては,カフによる測定,動脈内圧の伝搬波形や反射に着目した脈波測定が上げられる.また前進波,後進波を含めた脈波伝搬に着目したものとして流速と動脈内圧の微分の積から得られるWave Intensity(WI)が上げられる.WIを計算するためには,流速および動脈内圧を計算する必要があるが,菅原らは超音波画像から求めた血管直径変化と動脈内圧との間に相似の関係があることを報告し[1],そこから得られる動脈内圧と超音波ドプラから求めた流速とでWIを計算した.しかしながら画像から求める血管直径変化は血管壁のトラッキング性能に大きく依存し,その合理的な計測指針もない.そこで血管の微小な直径変化が血圧に相似するならば,容積変化もまた血圧に相似することから,光電容積脈波による脈波波形から動脈内圧波形が得られるはずである.本報告では超音波Mモード計測と光電容積脈波によって同定された血管内圧を比較し,光電容積脈波による血管内圧同定の妥当性を明らかにすることを目的とする.
【方法】
計測対象は,23歳男性の総頚動脈とした.GE製超音波診断装置LOGIQ7および本田電子製HS-2100を用いて3心拍分のMモード画像を取得し,同時に940nmの赤外光を用いる光電容積脈波センサによって脈波波形を取得し,解析を行った.超音波診断装置の中心周波数は12 MHz,繰り返し周波数は4.4kHzに設定した.超音波診断装置より得られたMモード画像(図1参照)から動脈内圧波形を得るために,画像中の血管内膜および外膜のトラッキングを行った.超音波画像を2値化した後,輝度の大きな変化を時間軸方向に沿って半自動検出し,Bスプラインで補間することにより脈波波形を得た.そして脈波形状と光電容積脈波から得られる脈波波形とを比較した.
【結果と考察】
光電容積脈波波形はMモード画像認識からの動脈内圧波形とほぼ一致し,光電容積脈波波形による血管内圧同定の妥当性の可能性が示された.光電脈波波形で波形検出を置き換えることで良好に動脈内圧波形を得られれば高精度なWI測定に応用できると考えられる.
【参考文献】
[1]Sugawara et al., Heart Vessels 2000:15:49-51.