循環器における 
心エコーでの物理系利用 
趣味 
unit 4 :循環器- ③ 
case: AS(大動脈弁狭窄症)で息切れ失神 
聴診要精密だが放置 
2014 9/19 
Group 9 
08211011 河内健二
登場する物理系用語・概念 
とその医療的利用一覧 
• ドップラー:音波の差を利用する概念 
流体へ音を発射反射した波の個数の差 
→流速推定 
• ベルヌーイの式: 
流速(下流) 
→最大圧較差推定
• 連続の式:流体における質量保存の法則 
→弁口面積
ドップラー効果 
• またはドップラーシフト(doppler shift)という 
• 発生源が近付く場合には波の振動が詰められ 
て周波数が高くなり、逆に遠ざかる場合は振動 
が伸ばされて低くなる 
• 波(音波や電磁波など)の発生源(音源・光源な 
ど)と観測者との 
相対的な速度の存在によって 
波の周波数が異なって観測される現象を言う。
ドップラー効果 
• 音=音波→波の性質:波の定義=その場を構成する物質の振動が伝 
わっていくだけで物質自体が移動していくわけではない 
また不思議だが発生源の速度と関係なく速度一定媒質で決まる速度 
But 発生源が移動することで波の間隔が変わるのである 
• 音が高い=周波数が高い 
=観測者に単位時間当たり届く波が多い
波の間隔が詰まる伸ばされる 
• 発生源が近付く場合には波の振動が詰めら 
れて周波数が高くなり、逆に遠ざかる場合は 
振動が伸ばされて低くなる
趣味
趣味
いよいよドップラーと血流速度 
• 血液 
• のなかでも 
• 赤血球が 
• 反射体 
• 音に向かっ 
てってのベクトル 
来るのか逃げるのかでによって 
• 単位時間に当たって帰ってくる波の数変わる 
• 従って逆に解析して変わり方→速さわかる 
※厳密にはシフトした光の割合は赤血球数に比例し、周波数のシフトの大きさは血流速度に比例するため、理論的 
には赤血球数と血流速度の積から血流量が算出できる。
心エコー法 
• 病見え41p 参照 
• 42p 
• 断層心エコー 
単に静止振動体反射 
反射時間→距離=解剖学的位置関係 
・Mモード心エコー法M=motion 
構造物の動き 
←音波反射の経時的変化 
まさに一直線方向のそれぞれの層→縦軸時間→横軸 
Bモードbrightness:振幅の大小を輝度で表す 
通常断層モードのこと
• 85p コピー
ドップラー法 
• パルス状脈拍状カラードップラー法 
• カラーマッピング 
• 赤プロープに向かう青プロープから離れる 
• 異常血流=乱流→モザイクパターン 
任意の一点での 
• 連続波ドップラー法 
まさに一方向の速度→縦軸時間→横軸 
線的な
ベルヌーイの簡易式 
• 病気が見える162p 参照 
• 流体力学 
• ベルヌーイの定理とは、非粘性流体(完全流ベルヌーイの式 
と呼ばれる運動方程式の第一積分が存在することを述べた 
定理である。ベルヌーイの式は流体の速さと圧力と外力のポ 
テンシャルの関係を記述する式で、力学的エネルギー保存 
則に相当する
連続の式:流体における質量保存の法則 
• 一回拍出量=弁口面積×血流速度 
• 一回拍出量←EDV(左室拡張末期容積) ーESV 収縮 
• 心エコー→ EDV ESV
今回 
聴診収縮期雑音 
心電図心肥大所見をうけて 
心エコー精査 
・大動脈弁概観肥厚解放制限←Bモード 
・流速(最大) : 4m/s ←連続波ドップラー法 
・圧較差推定64mmHg ←ベルヌーイ簡易式 
カテーテル実測171-64=52 
・弁口面積0.75cm’2 ←連続の式+ EDV ESV ←断層心エコー 
→大動脈弁狭窄と診断 
・一回拍出量214 ml ← 一回拍出時間60/84 [/s] ← 脈拍数84

4-3・5 循環器における物理系利用 As(大動脈弁狭窄症)で息切れ 失神