レーザ光回折法に基づいた血液粘性の非侵襲観測法に関する研究

基于激光衍射法的血液粘度无创观测方法研究

基本信息

批准号：
17700428
负责人：
佐藤隆幸
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

血液粘性の上昇は赤血球の凝集現象によって引き起こされることが知られている。これまでの採血による測定では患者への負担だけでなく,実際の人体内の赤血球凝集体直径がしばしば注射針の内径を上回ることから,被検体の状態を変容させる恐れがある。日常的なセルフチェックが望ましい指標であることからも,非侵襲的な測定が実現されることが強く望まれる。これまで光学的手法による測定法を検討してきた。しかし,生体組織における光の強散乱特性に由来して,測定範囲が極めて浅部に限定されるという問題に至った。非侵襲的に血液内情報を得るためには,少なくとも皮膚-血管壁という生体組織を経なければならない。このため,測定を音響的手法に切り替えるための測定システムの変更を検討した。組織からのエネルギー反射散乱のパターン解析によって粘性推定を行うという原理には変更はない。しかし,音響的手法とするために信号取得ツ-ルを超音波センサアレイとし,血流の上流及び下流にセンサを配置する必要がある。これに従い,多チャンネル信号の高速処理システムを構成した。また実験を重ねていくために必要な血液試料については,光学的な疑似生体組織ではなく,音響的特例を疑する必要がある。このため種々の食糧粉の中で,吸水後サイズが赤血球により近くなるものを選定した。そして,疑似血液中の吸水後固形成分が40%(=血液中の赤血球割合)となるような試料を調整した。この血液試料を疑似血管とするシリコンチューブ内に満たし,超音波センサアレイの配置について検討した。つまり,センサの並び方向と流れ方向の角度を平行とするか直角とするかという問題である。現在のところこの角度を直角としているが,信号取得システムが高速化された場合には並行とすることによって情報取得が広範囲となり,確度の高い粘性推定が可能となると考えられる。

众所周知，血液粘度的增加是由红细胞聚集的现象引起的。先前的血液收集测量不仅给患者带来负担，而且还给人体中血凝骨料的实际直径带来了负担，通常超过针的内径，这可能会改变受试者的状况。由于每日自我检查是一个理想的指标，因此非常需要实现非侵入性测量。到目前为止，我们已经使用光学方法研究了测量方法。但是，由于活组织中光的散射特性强，测量范围仅限于极其浅的区域。为了非侵入性获得血内信息，它至少必须穿过称为皮肤血管壁的生物组织。因此，我们检查了测量系统的变化，以将测量结果切换到声学方法。通过从组织中的能量反射散射的模式分析，粘度估计的原理没有变化。但是，为了成为一种声学方法，信号采集工具必须是一个超声波传感器阵列，并且传感器必须位于血液的上游和下游。这就是如何构建用于多通道信号的高速处理系统。此外，有必要怀疑重复实验所需的血液样本的声学特殊病例，而不是光学伪生物组织。因此，在各种食物粉中，选择吸收后的大小更接近红细胞。然后，调整样品，以使吸收后模拟血液的固体含量为40％（=血液中红细胞的比例）。该血液样品被填充成一个模拟的血管，并研究了超声传感器阵列的排列。换句话说，问题是传感器的对齐方向和流动方向的角度是平行的还是垂直的。当前，该角度设置为直角，但是当信号采集系统加速时，人们认为可以并行，可以扩大信息采集并可以实现高度准确的粘度估计。