KR20160088918A

KR20160088918A - Ultrasonic probe and method for measuring blood vessel diameter of living subject using ultrasonic probe

Info

Publication number: KR20160088918A
Application number: KR1020167016386A
Authority: KR
Inventors: 타이치 스즈키; 켄 마에히라; 코오 후아; 요이치 하가; 타다오 마츠나가; 케이스케 니시야치
Original assignee: 가부시키가이샤 알박; 도호쿠 다이가쿠
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2016-07-26
Also published as: CN105792755B; WO2015075863A1; JP6197046B2; CN105792755A; JPWO2015075863A1

Abstract

초음파 프로브를 피부 표면에 올려 놓았을 때의 위치에 영향을 받지 않고 혈관 직경을 확실하게 측정할 수 있는 초음파 프로브를 제공한다. 생체 혈관(B)의 지름을 펄스 에코법을 이용하여 측정하기 위한 본 발명에 따른 초음파 프로브(P)는 펄스 전압이 인가되어 혈관을 향해 펄스를 발진시키는 발진부(2)와 혈관에 충돌하여 반사되는 반사파를 수신하는 수신부(3)를 구비한다. 발진부는 평면에서 보았을 때 정육각형인 복수의 압전소자(22)를 동일 평면 내에 벌집 모양으로 배치한 것이며, 각 압전소자의 각각은 펄스전원(E)에 의해 선택적으로 펄스전압이 인가되도록 구성된다.Provided is an ultrasonic probe capable of reliably measuring the diameter of a blood vessel without being influenced by the position when the ultrasonic probe is placed on the skin surface. An ultrasonic probe P according to the present invention for measuring the diameter of a living body blood vessel B by using a pulse echo method includes an oscillation part 2 for applying a pulse voltage and generating a pulse toward a blood vessel, And a receiving unit 3 for receiving reflected waves. The oscillating portion is formed by arranging a plurality of piezoelectric elements 22 having a square shape in a plan view in a honeycomb shape in the same plane, and each of the piezoelectric elements is configured such that a pulse voltage is selectively applied by a pulse power source E.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for measuring a diameter of a living body blood vessel using an ultrasonic probe and an ultrasonic probe,

본 발명은 생체의 혈관, 특히 손목 요골동맥의 혈관 직경을 펄스 에코법(pulse echo technique)을 이용하여 측정하는 초음파 프로브 및 이 초음파 프로브를 이용한 생체 혈관 직경의 측정 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic probe for measuring a blood vessel diameter of a living body, in particular, a blood vessel diameter of a wrist radial artery using a pulse echo technique, and a method for measuring a blood vessel diameter using the ultrasonic probe.

종래의 이러한 종류의 초음파 프로브는 예를 들면 비특허문헌 1에 알려져 있다. 이 초음파 프로브는, 배킹재(backing material)와, 배킹재의 단면에 적층되며 펄스전압이 인가되어 혈관을 향해 펄스파를 발진시키는 발진부와, 배킹재로의 발진부의 적층방향을 위쪽으로 하여 해당 발진부에 적층되며 혈관에 충돌하여 반사되는 반사파를 수신하는 수신부(신호전극)와, 이 신호전극 상에 배치되는 음향렌즈를 구비한다. 발진부는 판상 접지전극 상에 평면에서 봤을 때 직사각형인 압전소자를 그 길이방향에 직교하는 방향에 등간격으로 배열하여 구성된다. 그리고, 압전소자에 펄스전압을 인가하고 그 때의 반사파를 측정하여, 측정된 반사파를 해석함으로써 해당 압전소자 바로 아래에 위치하는 혈관 직경을 펄스 에코법으로 측정할 수 있다.A conventional ultrasonic probe of this kind is known, for example, in Non-Patent Document 1. The ultrasonic probe includes a backing material, an oscillation part which is stacked on an end surface of the backing material and which is applied with a pulse voltage to oscillate a pulse wave toward the blood vessel, and an oscillation part A receiving portion (signal electrode) which is stacked and receives a reflected wave reflected from the blood vessel, and an acoustic lens disposed on the signal electrode. The oscillating portion is constituted by arranging piezoelectric elements, which are rectangular in plan view, on the plate-like ground electrode at regular intervals in a direction orthogonal to the longitudinal direction thereof. Then, the pulse voltage is applied to the piezoelectric element, the reflected wave at that time is measured, and the measured reflected wave is analyzed, so that the diameter of the blood vessel located immediately below the piezoelectric element can be measured by the pulse echo method.

여기서 측정대상을 손목 요골동맥으로 하는 경우, 손목 요골동맥의 혈관 직경은 2~4mm의 범위로 매우 작으며, 초음파 프로브를 상기 혈관의 바로 위에 위치하는 피부 표면에 올려놓을 때(일반적으로는 음향렌즈를 피부 표면에 접착시킴), 육안으로 확인하며 혈관 바로 위에 정확하게 위치 결정하여 설정하기는 사실상 어렵다. 이 때문에 상기 종래 예와 같이 직사각형의 압전소자를 소정의 간극을 두고 병렬로 발진부를 구성하면, 혈관 바로 위에 해당 간극이 위치하는 경우가 생기게 된다. 이러한 경우 반사파가 희미해져 혈관 직경을 제대로 판별할 수 없다는 문제가 있다. 게다가, 측정 중에 조금이라도 팔을 움직이면 반사파를 수신할 수 없다는 문제점도 있다. When the measurement target is the wrist radial artery, the diameter of the blood vessel of the wrist radial artery is very small in the range of 2 to 4 mm. When the ultrasonic probe is placed on the surface of the skin just above the blood vessel (generally, Is adhered to the surface of the skin), and it is virtually difficult to accurately locate and set it directly on the vein by visual confirmation. Therefore, when the oscillation portion is formed in parallel with the rectangular piezoelectric element with a predetermined gap as in the conventional example described above, the gap may be located directly on the blood vessel. In this case, there is a problem that the reflected wave is blurred and the diameter of the blood vessel can not be properly discriminated. In addition, there is a problem that when the arm is slightly moved during measurement, the reflected wave can not be received.

또한 생체의 혈관, 특히 손목 요골동맥의 혈관 바로 위에 배치되어 이 혈관 직경을 펄스 에코법으로 측정하는 초음파 프로브에 관한 특허문헌은 아직 알려진 바 없다.Patent literature relating to an ultrasonic probe for measuring the diameter of a blood vessel by a pulse echo method, which is disposed directly on a blood vessel of a living body, particularly a wrist radial artery, is not yet known.

비특허문헌 1: 고우시 노부토(甲子乃人) 저. “초음파의 기초와 장치” 벡터 코어(VECTOR CORE) 사Non-Patent Document 1: Nobuyoshi Koshi. "Ultrasonic Basics and Devices" VECTOR CORE

본 발명은 상기의 점을 감안하여, 초음파 프로브를 피부 표면에 올려놓았을 때 그 위치에 영향을 받지 않고 혈관 직경을 확실하게 측정할 수 있도록 고안한 초음파 프로브와 이 초음파 프로브를 이용한 생체 혈관 직경의 측정 방법을 제공하는 것을 그 과제로 한다.In view of the above, it is an object of the present invention to provide an ultrasonic probe designed to reliably measure the diameter of a blood vessel without being affected by the position of the ultrasonic probe when the ultrasonic probe is placed on the surface of the skin, And to provide a measurement method.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 생체의 혈관 직경을 펄스 에코법을 이용하여 측정하는 초음파 프로브로서, 펄스전압이 인가되어 혈관을 향해 초음파를 발진시키는 발진부와, 혈관에 충돌하여 반사되는 반사파를 수신하는 수신부를 구비하되, 상기 발진부는 평면에서 봤을 때 정육각형인 복수의 압전소자를 동일 평면 에 벌집 모양으로 배치한 것이며, 각 압전소자의 각각에 선택적으로 펄스전압이 인가되도록 구성하는 것을 그 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic probe for measuring the diameter of a blood vessel of a living body by using a pulse echo method. The ultrasonic probe includes an oscillation portion for applying ultrasonic waves toward a blood vessel to which a pulse voltage is applied, The oscillation unit is configured such that a plurality of piezoelectric elements having a regular hexagon when viewed in a plane are arranged in a honeycomb shape on the same plane and a pulse voltage is selectively applied to each of the piezoelectric elements do.

본 발명에 따르면, 평면에서 봤을 때 정육각형인 복수의 압전소자를 동일 평면 내에 벌집 모양으로 배치하여 발진부를 구성함으로써, 초음파 프로브를 피부 표면에 올려놓았을 때 발진부가 혈관 바로 위를 포함하는 일정 영역을 둘러싸기 때문에 어느 하나의 압전소자가 해당 혈관의 거의 바로 위에 위치하게 된다. 그리고 각 압전소자의 각각에 선택적으로 펄스전압을 인가하고, 해당 압전소자를 진동시켜 혈관을 향해 초음파를 발진시킬 수 있도록 구성했기 때문에, 개별 압전소자에 펄스전압을 인가하고 그 때의 반사파를 측정하면, 그 결과로부터 혈관 거의 바로 위에 위치한 압전소자를 특정할 수가 있다. 이를 통해 초음파 프로브를 피부 표면에 올려놓았을 때의 위치에 영향을 받지 않고 혈관 직경을 확실하게 측정하는 것이 가능해진다. 또한 수신부도 평면에서 봤을 때 정육각형인 복수의 압전소자를 동일 평면 내에 벌집 모양으로 배치하여 구성할 수 있으며, 또한 발진부와 수신부를 일체로 형성할 수도 있다.According to the present invention, a plurality of piezoelectric elements, which are regular hexagonal plan views, are arranged in a honeycomb shape in the same plane to constitute an oscillating portion. When the ultrasonic probe is placed on the skin surface, One of the piezoelectric elements is located almost directly above the blood vessel. Since a pulse voltage is selectively applied to each piezoelectric element and the ultrasonic wave is oscillated toward the blood vessel by vibrating the piezoelectric element, a pulse voltage is applied to each piezoelectric element, and the reflected wave at that time is measured , And from the result, it is possible to specify a piezoelectric element located almost immediately above the blood vessel. This makes it possible to reliably measure the diameter of the blood vessel without being influenced by the position when the ultrasonic probe is placed on the skin surface. Further, the receiving section can be constituted by disposing a plurality of square piezoelectric elements in a plane on the same plane as seen from the plane, or the oscillating section and the receiving section can be integrally formed.

본 발명에 따르면, 손목 요골동맥의 혈관 직경을 측정하는 경우, 각 압전소자의 외접원의 지름을 0.2mm~0.5mm의 범위로 하고, 각 압전소자의 한 변 사이의 간격을 0.1mm~0.2mm의 범위로 하며, 압전소자의 개수를 10개 이상으로 하는 것이 바람직하다.According to the present invention, when measuring the diameter of the blood vessel of the wrist radial artery, the diameter of the circumscribed circle of each piezoelectric element is set in the range of 0.2 mm to 0.5 mm, and the interval between one side of each piezoelectric element is set to 0.1 mm to 0.2 mm And the number of piezoelectric elements is preferably 10 or more.

또한 본 발명에 따르면, 상기 발진부의 발진면을 덮는 음향렌즈를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우 음향렌즈는 예를 들면, 폴리불화비닐리덴(Polyvinylidene Fluoride) 등의 초음파 발진면의 표면에 적당한 음향 임피던스를 가지는 소재로 구성되고, 발진방향에 대해 볼록한 형상(凸)을 띠며, 두께의 최대치가 30μm일 때, 발진되는 초음파를 집중시켜 보다 강한 반사신호를 얻을 수 있다. 또한 음향렌즈로는, 압전소자를 각각 덮는 것, 서로 인접한 복수의 압전소자를 덮는 것, 또는 발진부 전체를 한 장으로 덮는 것을 이용할 수 있다. 또한, 음향 정합층을 더 포함해도 좋다.According to another aspect of the present invention, there is further provided an acoustic lens for covering an oscillation surface of the oscillation unit. In this case, the acoustic lens is made of, for example, a material having an appropriate acoustic impedance on the surface of an ultrasonic wave generating surface such as polyvinylidene fluoride, has a convex shape with respect to the oscillating direction, It is possible to obtain a stronger reflection signal by focusing the oscillated ultrasonic waves. As the acoustic lens, it is possible to cover the piezoelectric elements respectively, to cover a plurality of piezoelectric elements adjacent to each other, or to cover the entire oscillation portion with a single sheet. Further, an acoustic matching layer may be further included.

나아가 상기 과제를 해결하기 위해, 펄스전압이 인가되어 혈관을 향해 초음파를 발진시키는 발진부와, 혈관에 충돌하여 반사되는 반사파를 수신하는 수신부를 구비하는 초음파 프로브를 통해 생체의 혈관 직경을 측정하는 측정 방법으로서, 발진부를 측정하고자 하는 생체의 혈관에 배치하고, 발진부를 구성하는 복수의 압전소자 중에서 선택된 적어도 하나에 펄스전압을 인가하여 그 때의 반사파를 수신부에서 수신하고, 수신한 반사파를 해석하여 해당 압전소자의 바로 아래에 혈관벽이 존재하는지의 여부를 판별하며, 이러한 판별과정을 모든 압전소자에 대해 실시하여 얻어진 모든 결과를 바탕으로, 압전소자 중 펄스파의 진행방향 가까운 쪽과 먼 쪽의 두 혈관벽을 인식할 수 있는 것을 선택하여, 선택한 압전소자를 바탕으로 혈관 직경을 산출하는 것을 그 특징으로 한다.In order to solve the above problem, there is provided a measuring method for measuring a blood vessel diameter of a living body through an ultrasonic probe having an oscillating part to which ultrasonic waves are applied toward a blood vessel by applying a pulse voltage, and a receiving part for receiving a reflected wave, A pulse voltage is applied to at least one of a plurality of piezoelectric elements constituting an oscillation part, and a reflected wave at that time is received by a receiving part, and the received reflected wave is analyzed, Based on all the results obtained by performing this discrimination process on all the piezoelectric elements, it is determined whether or not there is a blood vessel wall directly below the element. Based on all the results obtained, Select a recognizable one and calculate the diameter of the vessel based on the selected piezoelectric element. And that with its features.

이 경우 상기 혈관벽을 인식할 수 있는 압전소자를 가까운 쪽 및 먼 쪽의 두 혈관벽의 차이가 최대인 것 중에서 선택하여, 선택한 압전소자로부터 펄스전압을 여러 번에 나누어 인가하였을 때의 최대값과 최소값을 바탕으로 혈관 직경을 산출하면 된다. 또한 초음파 프로브로는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 것을 이용하는 것이 바람직하다.In this case, the piezoelectric element capable of recognizing the blood vessel wall is selected from those having the largest difference between the two near-side and far-side blood vessel walls, and the maximum value and the minimum value when the pulse voltage is applied to the selected piezoelectric element The diameter of the blood vessel can be calculated on the basis of this. It is also preferable to use the ultrasonic probe described in claim 1 or claim 2.

[도 1] 본 발명의 실시형태인 초음파 프로브를 구비한 혈관 직경 측정장치의 구성을 나타내는 도면.
[도 2] 발진부의 구성을 설명하는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing a configuration of a blood vessel diameter measuring apparatus provided with an ultrasonic probe, which is an embodiment of the present invention. Fig.
2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in Fig. 1 illustrating the configuration of the oscillation portion; Fig.

이하, 도면을 참조하여, 측정대상을 손목 요골동맥(B)으로 하였을 때의 혈관 직경을 펄스 에코법을 이용하여 측정하는 초음파 프로브 및 이 초음파 프로브를 이용한 생체 혈관 직경의 측정 방법을 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings, an ultrasonic probe for measuring the diameter of a blood vessel when the measurement target is a wrist radial artery (B) using the pulse echo method, and a method for measuring the diameter of a living body using the ultrasonic probe will be described.

도 1 및 도 2를 참조하여, P는 본 발명의 실시형태인 초음파 프로브이다. 초음파 프로브(P)는 예를 들면 금속 분말과 에폭시 수지의 혼합부로 구성되며, 초음파를 혈관을 향해 효율적으로 조사하는 배킹재(1)와, 배킹재(1)의 한 면에 적층되며, 펄스전압이 인가되어 혈관(B)을 향해 펄스파를 발진시키고, 혈관(B)에 충돌해 반사되는 반사파를 수신하는 발진ㆍ수신부(2)와, 배킹재(1)로의 발진ㆍ수신부(2)의 적층방향을 위쪽으로 하여, 후술하는 발진ㆍ수신부의 압전소자(22)의 상면을 각각 덮는 음향렌즈(3)를 구비한다. 1 and 2, P is an ultrasonic probe that is an embodiment of the present invention. The ultrasonic probe P is composed of, for example, a mixed portion of a metal powder and an epoxy resin. The ultrasonic probe P is composed of a backing material 1 for efficiently irradiating ultrasonic waves toward blood vessels, Receiving portion 2 for receiving a reflected wave reflected from the blood vessel B by oscillating a pulsed wave toward the blood vessel B and an oscillation receiving portion 2 for the backing material 1, And an acoustic lens 3 covering the upper surface of the piezoelectric element 22 of the oscillation / reception section, which will be described later, with its direction upward.

또한 발진ㆍ수신부(2)는 배킹재(1)의 표면에 적층되는 금속제 판재로 구성된 접지전극(21)과, 접지전극(21) 상에 적층되는 복수 개의 압전소자(22)로 구성된다. 압전소자(22) 각각은 그 두께가 80~120μm(바람직하게는 90μm)이고, 예를 들면 마그네슘 니오브산 납ㆍ티탄산 납 고용체로 만들어진 것으로, 도 2에 나타낸 바와 같이 평면에서 봤을 때 정육각형의 윤곽을 갖는다. 이 경우, 각 압전소자(22)의 외접원의 지름을 0.2mm~0.5mm의 범위로 하고, 각 압전소자(22)의 한 변 사이의 간격을 0.1mm~0.2mm의 범위로 하며, 압전소자(22)의 개수를 10개 이상으로 한다(본 실시형태에서는 13개). 또한, 본 실시형태에서는 혈관(B)을 향해 초음파를 발진시키는 기능과 혈관(B)에 충돌하여 반사되는 반사파를 수신하는 기능을 각 압전소자(22)에서 실현하는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 발진부의 압전소자(22)가 상기와 같이 형성되어 있으면 좋고, 발진부와 수신부는 다른 부재로 구성할 수도 있다.The oscillating and receiving unit 2 is composed of a ground electrode 21 composed of a metal plate laminated on the surface of the backing material 1 and a plurality of piezoelectric elements 22 laminated on the ground electrode 21. [ Each of the piezoelectric elements 22 has a thickness of 80 to 120 탆 (preferably 90 탆), and is made of lead magnesium niobate lead titanate solid solution. As shown in Fig. 2, the outline of a regular hexagon . In this case, the diameter of the circumscribed circle of each piezoelectric element 22 is set in the range of 0.2 mm to 0.5 mm, the interval between the sides of each piezoelectric element 22 is set in the range of 0.1 mm to 0.2 mm, 22) is set to 10 or more (13 in the present embodiment). In the present embodiment, the function of oscillating the ultrasonic wave toward the blood vessel B and the function of receiving the reflected wave reflected by colliding with the blood vessel B are realized by the respective piezoelectric elements 22, And the piezoelectric element 22 of the oscillation portion may be formed as described above, and the oscillation portion and the reception portion may be formed of different members.

또한 음향렌즈(3)는 폴리불화비닐리덴(Polyvinylidene Fluoride) 등의 초음파 발진면의 표면에 적당한 음향 임피던스를 가지는 소재로 구성되고, 발진방향에 대해 볼록한 형상(凸)을 띤다. 또한 음향렌즈(3)의 두께의 최대치는 10~30μm의 범위이고, 바람직하게는 30μm인 것이 좋다. 그러면 발진되는 초음파를 집중시켜 보다 강한 반사신호를 얻을 수 있게 된다. 또한, 본 실시형태에서는 압전소자(22)를 각각 덮는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 인접한 복수의 압전소자를 덮는 것이나 발진ㆍ수신부 전체를 한 장으로 덮는 것을 이용할 수도 있다. 또한 도면에 표시되지 않은 음향 정합층을 더 포함해도 좋다. 이 경우, 음향 정합층은 공지의 것을 사용할 수 있으므로 여기에서는 그 상세한 설명을 생략한다.The acoustic lens 3 is made of a material having an appropriate acoustic impedance on the surface of the ultrasonic oscillation surface such as polyvinylidene fluoride and has a convex shape with respect to the oscillation direction. The maximum value of the thickness of the acoustic lens 3 is in the range of 10 to 30 mu m, preferably 30 mu m. Then, a stronger reflection signal can be obtained by concentrating the oscillating ultrasonic waves. In the present embodiment, the piezoelectric elements 22 are covered, but the present invention is not limited thereto. The piezoelectric elements 22 may be covered with a plurality of piezoelectric elements adjacent to each other or with a single sheet covering the entire oscillation / reception section. It may further include an acoustic matching layer not shown in the drawing. In this case, since the known acoustic matching layer can be used, detailed description thereof will be omitted.

또한 각 압전소자(22)는 접지전극(21)와의 사이에 펄스전압을 각각 인가하는 공지 구조인 펄스전원(E)에, 도면에는 생략되어 있는 스위칭 소자를 통해 연결되며, 각 압전소자(22) 중 어느 하나에 선택적으로 소정의 펄스전압이 인가되도록 구성되어 있다. 이로 인해 40~100V 범위의 펄스전압을 인가하면, 압전소자(22)가 진동하여 약 20MHz의 초음파가 혈관(B)을 향해 조사된다. 또한 각 압전소자(22)는 증폭회로(3)를 통해 공지 구조인 수신기(R)에 연결된다. 그리고 어느 하나의 압전소자(22)에서 조사된 초음파가 혈관(B)에서 반사되어, 이 반사파가 해당 압전소자(22)에 충돌하면, 진동하고 이 진동이 전기신호로 변환되어 반사파를 측정하게 된다. 또한 전원(E) 및 수신기(R)에는 개인용 컴퓨터 등의 제어수단(C)이 연결되며, 전원(E)으로부터의 출력전압 및 압전소자(22)의 선택, 수신기(R)에서 측정한 반사파의 해석 등을 통괄적으로 제어하도록 되어있다. 이하, 초음파 프로브를 이용한 생체 혈관 직경의 측정 방법을 설명한다.Each of the piezoelectric elements 22 is connected to a pulse power source E which is a well-known structure for applying a pulse voltage to the ground electrode 21 through a switching element (not shown) A predetermined pulse voltage is selectively applied to any one of the first and second electrodes. Thus, when a pulse voltage in the range of 40 to 100 V is applied, the piezoelectric element 22 vibrates and ultrasonic waves of about 20 MHz are irradiated toward the blood vessel B. Each piezoelectric element 22 is connected to a receiver R having a known structure via an amplifying circuit 3. When ultrasonic waves irradiated from any one of the piezoelectric elements 22 are reflected by the blood vessel B and the reflected waves impinge on the corresponding piezoelectric element 22, the ultrasonic waves are vibrated and the vibration is converted into an electric signal to measure the reflected wave . A control means C such as a personal computer is connected to the power source E and the receiver R to control the output voltage from the power source E and the selection of the piezoelectric element 22, Analysis and so on. Hereinafter, a method of measuring the diameter of a living blood vessel using an ultrasonic probe will be described.

먼저 발진부(2)를 음향렌즈(3)측에서부터 손목 요골동맥(B) 상에 위치한 피부에 밀착시켜 배치한다. 다음으로 각 압전소자(22) 중에서 선택된 어느 하나에 대해 진폭 및 주파수를 적절히 제어하여 펄스전압을 인가하고, 그 때의 반사파를 수신기(R)에서 수신하여, 제어수단(C)에서 수신한 반사파를 해석하여 해당 압전소자 바로 아래에 혈관(B)벽이 존재하는지의 여부를 판별한다. 이 경우 제어수단(C)에서의 해석이나 판별은 공지의 전용 소프트웨어를 이용하여 이루어지므로 여기에서는 그 상세한 설명을 생략한다. 그리고 이러한 일련의 조작을, 나머지 모든 압전소자(22)에 대해 실시한다.First, the oscillating portion 2 is disposed in close contact with the skin located on the wrist radial artery B from the acoustic lens 3 side. Next, the amplitude and frequency of any one of the piezoelectric elements 22 are appropriately controlled to apply a pulse voltage, the reflected wave at that time is received by the receiver R, and the reflected wave received by the control means C And it is determined whether or not the blood vessel wall exists under the piezoelectric element. In this case, interpretation or discrimination in the control means C is performed using known dedicated software, and therefore, detailed description thereof will be omitted here. This series of operations is performed on all the remaining piezoelectric elements 22. [

모든 압전소자(22)에 대해 상기의 조작이 완료되면, 각각에서 얻어진 전체 결과를 바탕으로 하여 압전소자(22) 중 펄스의 진행방향에 가까운 쪽과 먼 쪽의 두 혈관벽(Bw1, Bw2)를 인식할 수 있으며, 거기에 가까운 쪽과 먼 쪽의 두 혈관벽(Bw1, Bw2)의 차이가 최대인 압전소자(22)를 선택한다. 그리고, 선택한 압전소자(22)로부터 펄스전압을 여러 번에 나누어 인가하여 그 때의 최대값과 최소값을 바탕으로 혈관(B)의 지름을 산출한다. 더구나, 가까운 쪽과 먼 쪽의 두 혈관벽(Bw1, Bw2)의 차이가 최대인 하나의 압전소자(22)를 선택하여 이를 바탕으로 혈관(B)의 지름을 측정하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 진행방향 가까운 쪽과 먼 쪽의 두 혈관벽(Bw1, Bw2)을 인식할 수 있는 압전소자(22) 중 미리 설정한 소정의 임계값을 초과하는 것을 복수로 선택하고, 상기와 같은 조작으로 혈관(B)의 지름을 각각 산출한 다음, 산출한 것을 평균화하여 혈관(B)의 지름으로 할 수도 있다. 임계값은, 예를 들면, 산출된 최대 혈관 직경과 비교하여 예를 들어 80% 이상이 되는 압전소자를 선택하는 방식으로 결정하면 된다. 또한, 상기 실시형태에서는 각 압전소자(22) 중에서 선택된 어느 하나에 펄스전압을 인가하여 진행하는 것을 예로 들어 설명했으나, 복수의 압전소자(22)에 대해 진폭 및 주파수를 적절히 제어하여 펄스전압을 인가해도 좋다.When the above operation is completed for all the piezoelectric elements 22, based on the total results obtained in each of the piezoelectric elements 22, the two blood vessel walls Bw1 and Bw2 farther and closer to the traveling direction of the pulse are recognized And the piezoelectric element 22 having the largest difference between the two blood vessel walls Bw1 and Bw2 on the far side and the near side is selected. Then, the pulse voltage is applied to the selected piezoelectric element 22 dividedly, and the diameter of the blood vessel B is calculated based on the maximum value and the minimum value at that time. In addition, the diameter of the blood vessel B is measured based on the selection of one piezoelectric element 22 having the maximum difference between the near side and the far side of two blood vessel walls Bw1 and Bw2, but the present invention is not limited thereto. For example, a plurality of piezoelectric actuators 22 capable of recognizing two blood vessel walls (Bw1, Bw2) closer to and farther in the progress direction than predetermined threshold values are selected, The diameter of the blood vessel B may be calculated, and then the calculated diameter may be averaged to be the diameter of the blood vessel B. The threshold value may be determined, for example, by a method of selecting a piezoelectric element that is, for example, 80% or more in comparison with the calculated maximum vessel diameter. In the above embodiment, the pulse voltage is applied to any one of the piezoelectric elements 22, and the pulse voltage is applied to each of the piezoelectric elements 22. However, Maybe.

상기 실시형태에 따르면, 평면에서 봤을 때 정육각형인 복수의 압전소자(22)를 동일 평면 내에 벌집 모양으로 배치하여 발진부(2)를 구성함으로써, 초음파 프로브(P)를 피부 표면에 올려 놓으면, 발진부(2)가 혈관(B) 바로 위의 일정 영역을 둘러싸기 때문에, 어느 하나의 압전소자(22)가 해당 혈관(B)의 거의 바로 위에 위치하게 된다. 또한 각 압전소자(22)의 각각에 선택적으로 펄스전압을 인가할 수 있도록 구성했기 때문에, 개별 압전소자(22)에 펄스전압을 인가하고, 그 때의 반사파를 측정하면, 혈관(B)의 거의 바로 위에 위치하는 압전소자를 특정할 수 있다. 이를 통해 초음파 프로브(P)를 피부 표면에 접착시켰을 때의 위치에 영향을 받지 않고 혈관 직경을 확실하게 측정할 수 있다. 또한 상기 종래 예(직사각형의 압전소자를 소정의 간격으로 병렬로 했던 것)에서는 조금이라도 팔을 움직이면 측정이 불가능했던 것에 비해, 상기 실시형태의 것으로는 다소 완만한 움직임에서는 측정 불가능한 상태가 되지 않으며, 팔을 천천히 낮추거나 올리는 등의 동작을 하는 동안에도 계속하여 측정할 수 있다는 것을 확인하였다.According to this embodiment, when the ultrasonic probe P is placed on the surface of the skin by configuring the oscillating portion 2 by disposing a plurality of square piezoelectric elements 22 in a plane on the same plane in a honeycomb shape, 2 surrounds a certain region just above the blood vessel B, any one of the piezoelectric elements 22 is positioned almost directly above the blood vessel B. The pulse voltage is applied to each of the piezoelectric elements 22 and the reflected wave at that time is measured. As a result, the pulse voltage can be applied to almost all of the blood vessels B It is possible to specify the piezoelectric element positioned immediately above. This makes it possible to reliably measure the diameter of the blood vessel without being influenced by the position when the ultrasonic probe P is adhered to the skin surface. Further, in the above-described conventional example (the rectangular piezoelectric elements were arranged in parallel at predetermined intervals), measurement was not possible if the arm was slightly moved. On the other hand, in the above embodiment, It was confirmed that measurement can be continued even while the arm is slowly lowered or raised.

이상, 본 발명의 실시예에 대해 설명했으나 본 발명은 상기 실시예로 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태에서는 혈관 직경을 측정하는 것을 예로 들어 설명했으나 본 발명은 혈압의 상대적인 측정에도 이용할 수 있다. 즉, 측정한 혈관 직경의 크기를, 시판 혈압계로 동시에 측정한 최고 혈압과 최저 혈압에 대응시켜 혈압의 비교 교정 데이터를 생성한다. 그리고 이 교정 데이터를 적용하여 반사 에코를 통해 얻어진 혈관 직경을 직접 혈압으로 변환하여, 프로브만으로 혈압을 결정하며, 이를 통해 프로브만으로도 혈압을 상대적으로 측정할 수 있다. 또한 수신부에서의 반사파의 진폭과 주파수를 분석하여 혈관의 탄성률 측정에 이용할 수도 있으며, 또한 동일한 측정대상의 혈관 직경을 정기적으로 반복하여 측정해두면 혈관 지름의 변화도 얻을 수 있다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. In the above embodiment, the measurement of the blood vessel diameter is described as an example, but the present invention can also be used for the relative measurement of the blood pressure. That is, the size of the measured blood vessel diameter is compared with the systolic blood pressure and the minimum blood pressure simultaneously measured by the commercially available blood pressure monitor to generate comparative calibration data of the blood pressure. Then, by applying the calibration data, the blood vessel diameter obtained through the reflection echo is directly converted into blood pressure, and the blood pressure is determined only by the probe. Thus, the blood pressure can be measured relatively with the probe alone. It is also possible to analyze the amplitude and frequency of the reflected wave at the receiving part and use it to measure the elastic modulus of the blood vessel. Also, if the diameter of the blood vessel of the same measurement object is regularly repeatedly measured, a change in the diameter of the blood vessel can also be obtained.

또한, 상기 실시형태에서는 평면에서 봤을 때 정육각형인 복수의 압전소자(22)를 동일 평면 내에 벌집 모양으로 배치하여 발진부(2)를 구성한 것을 이용하여 혈관 직경을 측정하였으나, 본 발명의 혈관 직경 측정방법은 다른 형태의 초음파 프로브, 예를 들어 직사각형의 압전소자를 소정의 간격으로 병렬로 했던 것을 이용해도 실시 가능하다.In the above-described embodiment, the diameter of the blood vessel is measured using a configuration in which the oscillating portion 2 is formed by disposing a plurality of square piezoelectric elements 22 in the form of a honeycomb in the same plane as viewed from a plane. However, But it is also possible to use another type of ultrasonic probe, for example, a device in which rectangular piezoelectric elements are arranged in parallel at predetermined intervals.

　P ... 초음파 프로브
　1 ... 배킹재
　2 ... 발진ㆍ수신부
　22 ... 압전소자
　3 ... 음향렌즈
　B ... 혈관,
　Bw1 ... 혈관의 가까운 쪽의 혈관벽
　Bw2 ... 혈관의 먼 쪽의 혈관벽
　E ... 전원
　R ... 수신기P ... Ultrasonic probe
1 ... backing material
2 ... oscillation / reception unit
22 ... piezoelectric element
3 ... Acoustic Lens
B ... blood vessels,
Bw1 ... blood vessel wall near the blood vessel
Bw2 ... blood vessel wall on the far side of the vessel
E ... power
R ... receiver

Claims

An ultrasonic probe for measuring the diameter of a living body blood vessel using a pulse echo method,
An oscillating unit to which ultrasonic waves are applied toward a blood vessel by applying a pulse voltage; and a receiving unit for receiving a reflected wave reflected by colliding with a blood vessel,
Wherein the oscillation unit is formed by arranging a plurality of piezoelectric elements having a square shape in a plane on a same plane in a honeycomb manner and applying a pulse voltage selectively to each of the piezoelectric elements.

The method according to claim 1,
And an acoustic lens for covering the oscillating surface of the oscillating portion.

A measurement method for measuring a diameter of a living body blood vessel through an ultrasonic probe having an oscillating unit to which an ultrasonic wave is applied toward a blood vessel by applying a pulse voltage and a receiving unit to receive a reflected wave reflected by colliding with a blood vessel,
A pulse voltage is applied to at least one of a plurality of piezoelectric elements constituting an oscillation section, and a reflected wave at that time is received by a receiving section, and the received reflected wave is analyzed, It is determined whether or not a blood vessel wall exists immediately below the piezoelectric element. Based on the obtained total result, the discrimination process is performed on all the piezoelectric elements, and two blood vessel walls in the piezoelectric element, Selecting a recognizable one, and calculating the diameter of the blood vessel from the selected piezoelectric element.

The method of claim 4,
The piezoelectric element capable of recognizing the blood vessel wall is selected from those having the largest difference between the near and far side blood vessel walls and based on the maximum value and the minimum value when the pulse voltage is dividedly applied from the selected piezoelectric element And calculating the diameter of the blood vessel.

The method according to claim 3 or 4,
The ultrasonic probe according to claim 1 or 2, wherein the ultrasonic probe is used.