トノメトリ法による血圧脈波計測原理解析のための血管断面構造モデルに求められる要件

生体内の血圧脈波を非侵襲的に計測する手法として,｢トノメトリ法｣が知られており,近年,この計測手法を用いて得られた血圧脈波波形から,動脈硬化などの循環器系疾患のスクリーニングや予防診断に役立てようという動きが活発である｡しかしながら,組織内の血管を圧迫した場合の血管の変形挙動については,十分な解析は行われていない｡そこで本研究では,生体中のトノメトリ状態を解析可能な数値解析モデルを構築することを目的とした｡この結果, トノメトリ法による血圧脈波計測の原理解析を行うための血管断面構造の応力解析モデルには,以下の要件が求められることが明らかとなった｡・センサ部と皮膚表面はそれぞれ独立な要素としてモデル化し,これらの接触部においては摩擦を考慮しなければならない｡・応力の定量的な解析を行うためには,素材の非線形的な機械的特性を考慮する必要がある｡さらに,実験結果と計算結果を一致させるためには,初期形状を正確にモデル化することが必要であることがわかった｡

"Applanation tonometry" is well known method as the technique which measures blood pressure waveform in vivo non-invasively. Recently, utilizing for screening and prevention diagnosis of circulatory system diseases such as the arteriosclerosis from the blood pressure waveform gotten by this measurement technique is very actively being investigated. However, the sufficient analysis is not carried out on the deformation behavior of the blood vessel in real human body. Consequently, the purpose of this paper is to construct the analyzable numerical model in respect of the applanation tonometry. As this result, following factors are necessary in the numerical analysis model of cross sectional structure of blood vessel for the principle analysis of the blood pressure waveform measurement for applanation tonometry. 1) Sensor block and skin surface must have the independent structure, and it must consider the friction in the contact area. 2) For the quantitative analysis, it is necessary to consider the hyper-elasticity which is a nonlinear material property. In addition, it is necessary to accurately model the initial shapes of the material.