JP2012507341A - 血圧を測定する方法および血圧測定装置 - Google Patents

Abstract

装置（１０）および方法は浅側頭動脈での連続心拍の読み取り値が脳の血圧および血液関連疾患の指標を与えることを可能にする。装置（１０）は非侵襲的である。好ましくは、連続心拍の読み取り値は同一心拍時に同時に左浅側頭動脈および右浅側頭動脈で測定される。左側頭動脈から測定される波形が右側頭動脈から測定される波形と異なる場合、これは切迫卒中の徴候、または最近脳卒中が生じたことの指標でありうる。更に、波形指数は他の血液関連疾患の臨床指標として用いられうる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、血圧を測定する方法および血圧測定装置に関する。本発明は、特に、浅側頭動脈における血圧測定に関する。

発明の背景の以下の論考は本発明の理解を促進することを目的とする。しかし、その論考は言及された資料のいずれもがいかなる法域においても本出願の優先日時点で公開され、公知であり、または共通の一般知識の一部であったということを確認し、承認するものではないことが理解されるべきである。

一般的に、血圧は患者の腕に位置する動脈で測定される。そのような測定は侵襲的手段または非侵襲的手段によって行われうる。一般的に、脳の動脈での血圧測定は内頸動脈（ＣＡ）および中大脳動脈（ＭＣＡ）での血圧を測定するために侵襲的方法を用いて測定される。この伝統的な侵襲的測定は脳卒中および脳卒中の再発可能性の早期予側因子を提供するが、測定の侵襲的性質により、そのような測定はルーチン検査ではない。血液がカテーテルの先端の周囲に血塊を形成し、動脈を閉塞し、血管を再開通させる手術が必要となるリスクがある。カテーテルが動脈を穿刺し、内出血を引き起こすリスクがわずかにある。カテーテルの先端が動脈の内層から物質を分離させ、血管の下流に閉塞を引き起こす可能性もある。

経頭蓋心臓ドップラーＴＣＣＤ（Ｔｒａｎｓｃｒａｎｉａｌ ｃａｒｄｉｏ Ｄｏｐｐｌｅｒ）は超音波法を用いて主要な頭蓋血管での血流速度の評価を提供する別の方法である。しかし、得られる測定値は動脈中の血液移動の測定値である。ドップラー装置は超音波ビームの方向に移動があることを確実にするように正確に配置されねばならない。エイリアシングとして公知のドップラー信号の曖昧さが生じうる。このことは熟練した操作者によるパルス反復の調節を必要とし、パルス反復周波数はサンプル量の範囲によって更に制約されうる。同様に、使用周波数に関して多くの調節があり、そのような調節は多くの熟練と経験を必要とする。周波数の選択は流動に対する高い感度（高周波）と高い透過性（低周波）との折衷である。骨を透過し、頭蓋内大血管での流動態のサンプリングを可能にする超音波の能力は頭蓋の厚さに反比例する。しかし、脳卒中年齢の患者における骨の肥厚は検出を排除しうる。

従って、本発明の目的は、現行のデバイスおよび技法の問題を改善しながら脳内の動脈で患者の血圧を測定することにある。

本明細書全体にわたり、特に明記しない限り、「〜を含む」、「〜から成る」などの用語は非限定的または、言い換えると、「〜を含むが、これに限定されない」を意味すると解釈されるべきである。

装置および方法は浅側頭動脈での脳の血圧の読み取り値が血液関連疾患の指標を与えることを可能にする。該装置は非侵襲的である。好ましくは、脳の血圧の読み取り値は同一心拍中に左浅側頭動脈と右浅側頭動脈の両方で連続心拍数（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｅａｔ ｔｏ ｂｅａｔ ｒａｔｅ）として同時に測定される。左側頭動脈から測定される波形が右側頭動脈から測定される波形と異なる場合、これは切迫卒中の徴候、または最近脳卒中が生じたことの指標でありうる。更に、波形指数は他の血液関連疾患の臨床指標として用いられうる。

これより、添付図面を参照して単なる例として本発明が説明される。

装置の正面図を示している。 センサとヘッドバンドとの結合を示す側面図を示している。 装置の使用の意図される位置を示している。 脳内の浅側頭動脈の内部位置を示している。 互いに関連する頭蓋動脈網の系統図を示している。 被験者における左浅側頭動脈および右浅側頭動脈の測定のグラフ結果を示している。 被験者における左浅側頭動脈および右浅側頭動脈の測定のグラフ結果を示している。 被験者における左浅側頭動脈および右浅側頭動脈の測定のグラフ結果を示している。

本発明の第１の実施形態に従って、図１を参照すると、血圧を測定するための装置１０がある。装置１０は一対の圧力センサ１２を備える。２つの圧力センサ１２の間を結合しているのはヘッドバンド１４である。ヘッドバンド１４は２つの圧力センサ１２が互いに張力を掛けられるように湾曲し、そのため、ヘッドバンド１４が装着者に配置されると、ヘッドバンド１４の張力は圧力センサ１２を所定位置に保持することができる。

好ましい実施形態によるセンサ１２の構成要素は、参照して本明細書に組み込まれる国際公開第２００２／０３０２７７号パンフレットにおいて考察されているものと同様である。好ましい実施形態によるセンサ１２は、トランスデューサのダイヤフラムに作用する圧力変化に従って電圧出力を生じさせるトランスデューサを含む。プランジャ１６はトランスデューサのダイヤフラムに隣接して固定される。現行のシステムのプランジャ１６およびセンサ１２は、耳介への浅側頭動脈の近接による制約に対処するために、国際公開第２００２／０３０２７７号パンフレットに開示されているものより小さいスケールで形成される。プランジャ１６は波形の測定を可能にするために圧平（ａｐｐｌａｎａｔｉｏｎ）圧力が浅側頭動脈に加えられるように配置されうることが重要である。

プランジャ１６は剛性材料で作られた、特別に設計された半球形の構成要素である。好ましい実施形態では、プランジャ１６は生体適合性の成形ポリマープラスチックで作られる。プランジャ１６の半球形面は被験者の浅側頭動脈を圧迫するように適合され、浅側頭動脈を部分的に閉塞する。センサ内に収容されたプランジャ１６の基部はダイヤフラムの表面を覆い、ダイヤフラムと直接接触する。

不自然な動作による干渉および急激な変化を除去するためにダイヤフラムとプランジャ１６との間にゲル層がある。また、ゲル層はノイズ比を低下させる。プランジャの深さは、ヘッドバンド１４が快適に装着された際に通常の頭部の大半において浅側頭動脈１０２の直径の多くて半分を閉塞しうるように特別に設計される。このことは、動脈壁の拡張、血流の乱れおよび心臓から動脈壁に沿って伝達される振動を含む、動脈拍動の完全且つ正確な伝達が捉えられることを可能にする。

プランジャ１６およびダイヤフラムのみが各拍動時に可動するユニットであるため、各心拍が浅側頭動脈に達すると、動脈圧は波形として正確に捉えられる。０ｍｍＨｇ〜３００ｍｍＨｇの圧力変化の場合、圧力変動に対するダイヤフラムの変位は線形関係を形成する。そのような関係式の場合、センサにおける電圧変化の範囲は信号の増幅後に０．５Ｖ〜４Ｖである。半球形プランジャ１６は各心拍の波形の連続心拍測定の正確な伝達を可能にする。

図２を参照すると、各圧力センサ１２はプランジャ１６の反対側においてヘッドバンド１４の一端に取り付けられる。取付け方法は玉継手１８の形態をとる。ブラケット２０はプランジャ１６の反対側において圧力センサ１２内に収容される。連結片２２に結合した玉継手１８はブラケット２０に嵌め込まれ、圧力センサがヘッドバンド１４の位置と無関係に広範な位置に移動されることを可能にする。この構造はプランジャ１６が広範な装着者の浅側頭動脈上に正確に配置されることを可能にする。好ましくは、玉継手は、被験者の顔特徴または顔構造に対応するために玉継手が大きな動作範囲を有することを可能にするほどに大きいがヘッドバンド１４の端部の幅ほどは大きくない直径を有する球形または半球形の頭部を含む。

好ましくは、連結片２２はヘッドバンド１４の一端内の開口部２６にねじ込まれうる細目ねじ２４を有し、円筒形である。開口部は開口部２６に出入りする連結片２２の微細な移動を容易にするために区画（ｔｒａｃｔ）を含む。

また、各圧力センサ１２はデータ・制御ケーブル２８に接続される。図１に示されるように、接続ポイントは、ケーブル２８がヘッドバンド１４の一部と実質的に平行であり、ケーブル２８がその圧力センサ１２にも接続するようになることが好ましい。ケーブル２８は２つの別個の波形が並んでまたは互いに重なり合って表示されうるようにスクリーンに接続される。波形はＡＤＣユニットにおいて測定される。

このようにして、装置１０の全体的な視覚的影響は一対の従来のヘッドフォンと同様である。圧力センサ１２は装着者の快適性のためにパッドを有しうる。

これより、装置１０の使用目的に関して装置１０が説明される。

図３を参照すると、被験者は装置１０を被験者の頭部１００上に配置する。ヘッドバンド１４の張力を受けた湾曲は圧力センサ１２が側頭部に対して押し付けられた状態にあることを確実にする。その後、医療従事者（図示せず）は、２つのプランジャ１６が被験者１００の浅側頭動脈１０２上に配置されるように玉継手１８をブラケット２０内で旋回させることによって装置１０を調節する。この配置は、浅側頭動脈１０２が血圧の読み取り値に以下の利点を提供するために、重要である。

・２つのプランジャの骨に対する位置は血圧を測定するために圧力センサ１２によって用いられる垂直圧平法を支援する。
・一般的に、この領域には脂肪がほとんどなく、軟組織の大きな補正を考慮しなくとも、パルスの完全な伝達が記録されることを可能にする。
・動脈はこのポイントにおいて頭蓋骨の外側である。
・ヒトにおける浅側頭動脈の位置の記録される変動がないため、動脈は位置が一定である。

浅側頭動脈の内部位置は図４に示され、互いに関連する頭蓋動脈網系は図５に示されている。動脈の１つにおける疫病は相互結合した動脈の血流に影響を及ぼすことが理解されうる。閉塞または狭窄の位置は閉塞位置によって血流を異なって変化させ、大よそ系のどこに問題が存在するのかを非侵襲的に判定するために波形から様々な指標を得ることが可能であるはずである。

装置１０の適切な配置後、各センサ１２ａ、１２ｂはセンサの血圧測定信号をセンサのそれぞれのケーブル２８ａ、２８ｂを介して処理ステーション１０４に送信する。

種々の信号の受信後、処理ステーション１０４はデータを生じさせたセンサ１２に従って測定データを分離する。

最終的調節において、ＡＤＣユニットにおける左浅側頭動脈１０２ａおよび右浅側頭動脈１０２ｂに関する出力はゼロに設定され、または均一にされる。これは、ヘッドバンド１４の端部において連結片２２を回転させて開口部２６に出入りさせることにより、浅側頭動脈１０２に対するプランジャの微調節を行うことによって達せられる。両側で測定される波形間の変動が圧平圧力の変動に起因しないことを確実にするため、動脈における圧平圧力は左浅側頭動脈と右浅側頭動脈との間で均一にされることが重要である。デバイスが所定位置に固定されると、測定は極めて一定であり、装着者がほぼいかなる体位にあっても長時間にわたってなされうる。

図６は正常被験者における左浅側頭動脈および右浅側頭動脈の測定を示す処理ステーション１０４からの表示である。両側から得られた測定間に極く微小な相違があるが、波形はほぼ互いを反映している。

図７は最近脳卒中を経験した被験者における左浅側頭動脈および右浅側頭動脈の測定を示す処理ステーション１０４からの表示である。この場合、波形は左側・右側間で大いに異なる。

図８は、正常であるように思われ、切迫卒中の可能性の他の徴候を有さなかった被験者における左浅側頭動脈および右浅側頭動脈の測定を示す処理ステーション１０４からの表示である。しかし、同様に右側より左側において高い重拍脈の隆起タイミングの相違がある。この被験者には脳卒中または脳内の他のそのような血液関連疾患の潜在的リスクがありうる。

大動脈は左右総頸動脈Ａに分岐し、これらの動脈は更に２本の内頸動脈Ｃと２本の外頸動脈Ｂとに分岐する。左総頸動脈Ａは左内頸動脈Ｃと左外頸動脈Ｂとに分岐する。同様に、右総頸動脈Ａは右内頸動脈Ｃと右外頸動脈Ｂとに分岐する。この分岐により、動脈の狭窄または閉塞は血流に影響を及ぼし、血流は浅側頭動脈で測定される波形に反映される。医療処置は脳の片側の動脈に限定されることが多い。同様に、動脈の狭窄、閉塞または他の合併症に関連する問題は１つの分岐部、例えば、左内頸動脈にありうる。主要な頭蓋動脈の両側の測定および比較は、脳の両側から脳循環および動脈の血圧の妥当性を評価するために用いられうる。

例えば、膜型人工肺を有する新生児では、左右側動脈の血圧のモニタリングが有益でありうる右総頸動脈再建の必要性が時にある。同様に、高リスクの脳卒中症例では、装置１０を用いた左右側動脈の血圧間の相違は、概して脳の両側というよりも片側のみにおいて動脈で生じる動脈の閉塞性病変または動脈瘤を検出する非侵襲的方法を提供する。そのようなモニタリングは脳卒中を起こしたことがない患者または脳卒中後患者のモニタリングにおいて有益でありうる。測定が侵襲的方法よりリスクが低い非侵襲的方法であるため、装置１０ははるかに大きい群をモニタリングするために用いられうる。

データが更なる解析のために医師に伝達されるように、装置１０を用いた血圧モニタリングは患者が通常の日常活動を行いながら長時間にわたって実施・記録されうる。

上記本発明が記載の実施形態に限定されないことが当業者によって理解されるべきである。特に、本発明の範囲から逸脱することなく以下の改変および改良がなされうる。

・ヘッドバンド１４は使用時に装着者に追加の快適性を提供するためにパッドを挿入されうる。
・圧力センサ１２が結合されたヘッドバンド１４の一部はヘッドバンド１４の他の部分から延長可能でありうる。このようにして、装置１０は多種多様な頭部サイズおよび形状を有する患者によって用いられうる。
・玉継手１６の使用が圧力センサ１２の自由な動きを可能にするため、圧力センサ１２とデータ・制御ケーブル２２との間の接続ポイントはデータ・制御ケーブル２２の重量が圧力センサ１２を動かさないような位置にあることが重要である。
・圧力センサはヘッドバンドを必要としないクリップまたは他の取付け手段によって浅側頭動脈に配置され得、その場合、センサは全く結合されなくてよく、２つの別個の測定デバイスに結合されうる。

Claims (14)

1. 浅側頭動脈で脳の血圧を測定するための非侵襲的装置であって、圧力センサと前記圧力センサに取り付けられた少なくとも１つの調節手段とを備え、これにより、前記調節手段が、使用時に前記圧力センサが前記浅側頭動脈上に配置されて前記浅側頭動脈に圧平圧力を付与することを可能にする非侵襲的装置。
2. 使用時に前記圧力センサが前記浅側頭動脈上で側頭部に対して押し付けられることを可能にするように張力を掛けられたヘッドバンドを更に備える、請求項１に記載の非侵襲的装置。
3. 前記調節手段が、前記圧力センサ内に収容されたブラケットを介して前記圧力センサに取り付けられた玉継手を含み、これにより、前記圧力センサが広範な位置に移動されることが可能である、請求項１または２に記載の非侵襲的装置。
4. 前記調節手段が、使用時に前記浅側頭動脈上で前記圧力センサの微調節を容易にするために、ヘッドバンド内に形成された開口部にねじ込まれることが可能な、前記玉継手に結合された連結片を更に備える、請求項３に記載の非侵襲的装置。
5. 第２の圧力センサと前記第２の圧力センサに取り付けられた第２の調節手段とを更に含み、これにより、前記ヘッドバンドが湾曲し前記圧力センサと前記第２の圧力センサとの間を結合し、そのため、前記２つの圧力センサが互いに張力を掛けられ、これにより、使用時に前記ヘッドバンドの張力が前記圧力センサおよび前記第２の圧力センサを前記浅側頭動脈上に保持することができる、請求項２に記載の非侵襲的装置。
6. 前記圧力センサが、トランスデューサのダイヤフラムに隣接して取り付けられたプランジャを更に備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の非侵襲的装置。
7. 前記プランジャが、使用時に前記浅側頭動脈を圧迫して前記浅側頭動脈に圧平圧力を付与するように適合された剛性の半球形構成要素である、請求項６に記載の非侵襲的装置。
8. 前記プランジャと前記ダイヤフラムとの間にゲル層がある、請求項６または７に記載の非侵襲的装置。
9. 前記圧力センサがケーブルに接続された、請求項１〜８のいずれか一項に記載の非侵襲的装置。
10. 前記ケーブルが処理ステーションに接続され、使用時に前記センサによって測定される波形が前記処理ステーションにおいて表示されることが可能である、請求項９に記載の非侵襲的装置。
11. 浅側頭動脈で脳の血圧を測定するための非侵襲的方法であって、
    ａ．圧力センサを前記浅側頭動脈上に配置するステップと、
    ｂ．前記圧力センサを調節し前記浅側頭動脈に圧平圧力を付与するステップと、
    ｃ．各心拍が前記浅側頭動脈に達しながら、波形を測定するステップと
    を備える非侵襲的方法。
12. 第１の圧力センサが装着者の左浅側頭動脈上に配置され、第２の圧力センサが右浅側頭動脈上に配置されるように、前記装着者の頭部において前記浅側頭動脈上で前記第２の圧力センサに張力を掛けるステップを更に備える、請求項１１に記載の非侵襲的方法。
13. 前記左浅側頭動脈と前記右浅側頭動脈との間で前記圧平圧力を均一にするステップを更に備える、請求項１２に記載の非侵襲的方法。
14. 脳血液循環および脳の両側で動脈圧を評価するために、前記左浅側頭動脈から測定される波形が前記右浅側頭動脈から測定される波形と比較される、請求項１２または１３に記載の非侵襲的方法。

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