JPS63153044A - 心音源探査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は心臓疾患などの診断用に使用される心音源探査
装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、心臓から放射される心音を計測して記３する装置
として心音計があるが、これは心音の時間波形、即ち心
音図と心電図とを同時記録するものであって、心臓疾患
の診断という観点からは重視されていない。

一方、心臓疾患のうちで心臓弁膜症、動脈瘤等の疾患で
は、疾患部が変形、変質するため血流により特有な雑音
が心雑音として発生する。

このため、従来から医師が心雑音を聴取することにより
心臓疾患の有無のチェック、疾患名の同定といった診断
に応用している。

しかしながら、心臓の専門医以外の医師にとっては、心
雑音の聴取により診断を行うことは比較的困難な状況で
あり、このため、心音計と呼ばれる装置が使用されてい
る。

この装置は、センサにより計測される心雑音の時間波形
を記録紙に記録し、この波形の特徴から診断を行うこと
を目的に開発されたものであるが、時間波形のみから診
断することは困難であることが判ったため、現在は聴診
に客観性をもたせるためのバックデータとしてしか利用
されていない。

しかしながら、心音による診断は有効な診断方法である
ため、心音による心臓疾患診断装置の必要性は高い。

そこで、心音計を用いて心音図が描画される心音計は、
加速度ピックアップ等からなるセンサ部、通常４種類の
フィルタからなるフィルタ部、増幅部、ならびにＣＲＴ
及び記録計からなる表示部の各部から構成され、第４図
及び第５図にその実際の記録波形を示しており、更に第
６図に上記心雑音の模式図を示している。

即ち、第４図は心臓の心尖部における僧帽弁口狭さく症
における心雑音を示し、第５図は同じく僧帽弁閉鎖不全
症における心雑音を示しているが、これら第４図、第５
図及び第６図にそれぞれ示すｆ音及びｆｆ音は、正常な
場合にも間かれるものであり、■音は左肩・左室間の僧
帽弁、右肩・右室間の三尖弁の閉じる音であり、■音は
左室・大動脈間の大動脈弁、右心・肺動脈間の肺動脈弁
の閉じる音とされている。

上記ｒ音とＨ音との間は心室の収縮時期に当たるが、こ
の時期に生ずる雑音を収縮期雑音と称し、また■音と■
音との間に生ずる雑音を拡張期雑音と称しており、心雑
音がこれらどの時期に生じるか、またレベルがどのよう
に変化するか（即ち増加、減少、紡錘形等）、高音が強
いか、低音が強いかという特徴からある程度その疾患の
種類が判るものである。

しかしながら、従来の心音計では時間波形の特徴及び周
波数分析等のデータ処理のみに頼っており、直接的に疾
患部を突きとめることができず、心臓疾患の診断の観点
からはバックデータとしてのみ利用され、重視されてい
なかった。

〔発明の目的〕

本発明は、多点で心音を計測し、その計測されたデータ
をフェーズドアレー処理及び心音特有の性質を利用した
後処理により、心臓における心音の強度分布を表示する
ことにより、心臓のどこが疾病しているかを直接的に表
示して心臓疾患の診断に寄与することを目的としたもの
である。

〔発明の構成〕

上記の目的を達成するため、本発明の心音源探査装置は
、心電センサ及び心音センサ等の複数個のセンサを用い
て、心音を多点同時計測し、その計測値をアンプを介し
てＡ／Ｄ変換するセンサ部、計測された時系列データに
フェーズドアレイ処理を行ない、心臓部または心臓付近
の多点における時系列データを算出するフェーズドアレ
イ処理部、算出されたデータを心室の拡張期及び収縮期
に２分し、必要に応じて両時期を更に分割して後処理を
行なうデータ処理部及び分割された各時期において心臓
における心音の強度分布を表示する表示部から構成され
ており、心臓における心音の強度分布を表示するため、
心臓の疾病部位が直接的に判るものである。

なお、上記の心音源探査装置において、心音センサが非
接触弐であることが計測に時間がかからないという点よ
り望ましく、また、表示部で表示される心音の強度分布
は周波数帯域ごとに表示されることが診断の確実度向上
の面から好ましい構成である。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例を説明すると、ま
ず第１図の概念図に示すごとく、この心音源探査装置は
、第２図の人体の心臓部ｌにおける等強度線図の音源部
２付近に複数個のセンサ３Ａ、３Ｂを配設し、心音を多
点同時計測し、その計測値をアンプ４を介してＡ／Ｄ変
換する第１図に示すセンサ部５と、フェーズドアレイ処
理部６、データ処理部７、表示部８とから構成されてい
る。

次に、このセンサ部５は、フェーズドアレイ処理を行う
ため多点同時に心音を計測する必要があるため、第１図
に示すように１個の心電用のセンサ３Ａと複数個の心音
用のセンサ３Ｂとを設けており、従来のように両面テー
プで各センサ３Ａ、３Ｂを胸壁に貼付する方法では計測
に時間を要するため非接触式センサを使用するが、非接
触式の心音用のセンサ３Ｂとしては、超音波を胸壁に放
射し、胸壁の振動に起因するドツプラー効果を利用して
胸壁の速度を計測するものを使用することができ、この
他レーザーへテロダイン干渉法、またはレーザー干渉法
の心音用センサ、更には加速度ピックアップ等を利用す
ることができる。

なお、心電用のセンサ３Ａについては従来一般に使用さ
れているものが利用できる。

次に、上記センサ部５で計測された時系列データにフェ
ーズドアレイ処理を行ない、心臓部または心臓付近の多
点における時系列データを算出するフェーズドアレイ処
理部６に応用するフェーズドアレイ方式には、既に従来
から使用されている方式をそのまま利用している。

即ち、フェーズドアレイというのは、多点で波動を計測
すると波動の速度に起因して、各点の計測波動に時間差
が生ずることを利用して指向性受音を行おうとするもの
であり、波動場を算出したい点に波動がある時に各点に
生ずる時間遅れ分だけ各点の計測波形に時間進み、即ち
データのシフトを与え、全計測波形の和を取るものであ
る。

このようにすれば、波源のある点において算出される波
形のレベルが他と比べて大きくなるため、レベルの大き
い再生点に波源があることが判る。

次に、本発明の装置のデータ処理部７は、心電図に関す
る研究成果を反映したものであり、即ち、従来の研究か
ら疾患の種類に応じて、雑音の生ずる時期（拡張期、収
縮期、拡張・収縮期）、雑音レベルの変化形態（漸増、
漸減、漸増・漸減）、周波数特性及び楽音様といった特
有の音色にそれぞれ特徴があることが判っている。

このため、本発明の装置のデータ処理部７では、フェー
ズドアレイ処理の結果得られた波形を心室の拡張期及び
収縮期に２分し、両時期を必要に応じて更に分割する場
合も含め、心臓の１周期を分割して後処理を行うもので
あり、例えば収縮期を３等分すれば、雑音レベルの変化
形態が判る。

これにより、従来の研究成果との関連から診断の確実度
が向上すると共に、疾患によっては、疾病早期において
は、拡張期及び収縮期等の限定された時期にのみ雑音が
発生する場合もあり、症状の軽重の判定にも利用できる
。

更に、表示部８については、データ処理部７にて分割さ
れた各時期において心臓における心音の強度分布を表示
できるものであり、この強度分布を周波数帯域ごとに表
示することが診断の確実度を向上させうるちのである。

以上に説明した本発明の心音源探査装置のデータ処理フ
ローを第３図に示しており、この時分割演算においては
、収縮期及び拡張期の算出、収縮期及び拡張期の分割、
Ｉ音及び■音の時間帯の算出等を行い、また、フェーズ
ドアレイ処理においては、体内の音速分布（肺等）及び
障害物（骨等）の影響を考慮した処理を行うことも考え
られ、更に各時間ごとの後処理においては強度、計算、
周波数分布、調和解析等の時系列データの処理を行うも
のである。

なお、この装置のセンサ部５において、心音用のセンサ
３Ｂのアンプ４の前に、従来の心音計と同様にフィルタ
を設け、各周波数帯ごとに信号を増幅するようにするこ
ともできる。

〔発明の効果〕

本発明の心音源探査装置は、多点で心音を計測し、フェ
ーズドアレイ処理及び心音特有の性質を利用した後処理
により、心臓における心音の強度分布を表示するため、
心臓のどこが疾病しているかが直接的に判るので診断に
大きく寄与するという効果を有するものである。

また、強度の空間的分布という情報が付加されるため、
合併症、あるいは心臓病の早期発見に有用な装置として
尊重されうるという利点がある。

即ち、従来の心音計は時間波形の特徴、周波数分析等の
データ処理のみに頼っているが、本発明の装置は、空間
的な音の拡がりを計測してソナー等で利用されているフ
ェーズドアレイ方式により心雑音を出している場所がど
こかを算出して直接的に疾患部を突きとめうるという利
点を有しており、また、ソナーでは艦艇等の位置検出を
主目的としているため、フェーズドアレイ方式による処
理の後のデータ処理が単純であると思われるが、本装置
では心音図に関する研究成果を取り入れた、例えば拡張
期と収縮期とで分割して処理するデータ処理を行う心臓
疾患診断において有効なデータ処理を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における心音源探査装置の概
念図、第２図は人体の心臓部の心音等の強度線図、第３
図は第１図の装置におけるデータ処理フロー図、第４図
及び第５図は心雑音の実際の記録波形図、第６図は心雑
音の模式３Ａ、３Ｂ・・・センサ、５・・・センサ部、
６・・・フェーズドアレイ処理部、７・・・データ処理
部、８・・・表示部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数個のセンサを用いて心音を多点同時計測するセ
   ンサ部、計測された時系列データにフェーズドアレイ処
   理を行ない、心臓部または心臓付近の多点における時系
   列データを算出するフェーズドアレイ処理部、算出され
   たデータを心室の拡張期及び収縮期に２分し、必要に応
   じて両時期を更に分割して後処理を行なうデータ処理部
   及び分割された各時期において心臓における心音の強度
   分布を表示する表示部からなる心音源探査装置。 ２、複数個のセンサが非接触式のセンサである特許請求
   の範囲第１項記載の心音源探査装置。 ３、表示部で表示される心音の強度分布が周波数帯域ご
   とに表示される特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の心音源探査装置。