JP2014239979A - 循環機能判定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は循環機能の判定に要する時間を短縮可能な循環機能判定装置を提供することである。
〔1〕本発明の一形態に従う循環機能判定装置は、第1圧迫部が身体の第1部分を圧迫するための動作である圧迫動作を開始してから終了するまでの期間の少なくとも一部において得られる脈波に関する振幅値である第1脈波振幅値、および、前記第1圧迫部が発生する圧迫圧力である第1圧迫圧力に基づいて第1血圧値を算出し、第2圧迫部が身体の第2部分を圧迫するための動作である圧迫動作を開始してから終了するまでの期間の少なくとも一部において得られる脈波に関する振幅値である第2脈波振幅値、および、前記第2圧迫部が発生する圧迫圧力である第2圧迫圧力に基づいて第2血圧値を算出し、前記第1血圧値と前記第2血圧値との比である血圧値比を算出し、前記第1脈波振幅値に基づいて血管の弾性に関する指標値である第1血管弾性指標値を算出し、前記第2脈波振幅値に基づいて血管の弾性に関する指標値である第2血管弾性指標値を算出し、前記血圧値比および前記第1血管弾性指標値に基づいて循環機能を判定し、前記血圧値比および前記第2血管弾性指標値に基づいて循環機能を判定する。
〔4〕前記循環機能判定装置の一例によれば、前記第1脈波振幅値が前記第1圧迫部の圧迫動作に基づいて検出される心臓付近の部位である中枢部に関する脈波振幅値であり、前記第2脈波振幅値が前記第2圧迫部の圧迫動作に基づいて検出される前記中枢部よりも心臓から離れた部位である末梢部に関する脈波振幅値である。
図1〜図9を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。
図1に示されるように、循環機能判定装置1には、被測定者2の身体を圧迫するカフ10と、各種の情報の演算等を行う制御装置20と、カフ10と制御装置20とを互いに接続するチューブ100とが設けられている。
(1)圧力制御部30によりカフ10の加圧および減圧を行う。
(2)圧力検出部40によりカフ10の圧迫圧力Pを検出する。
(3)脈波検出部50により圧迫圧力Pと脈波振幅値Aとを対応付けする。
(4)脈波特徴検出部61により脈波累積加算値ATを算出する。
(5)弾性測定部60により血管弾性指標値Eを算出する。
(6)血圧測定部70により最高血圧値BHおよび最低血圧値BLを算出する。
(7)血圧測定部70により足首上腕血圧値比BR1を算出する。
(8)機能判定部80により左上腕および左足首の循環機能が正常か否かを判定する。
(9)情報表示部90により測定結果を表示する。
圧力検出部40は、圧迫圧力Pを示す信号を脈波検出部50に送信する。脈波検出部50は、圧迫圧力Pと脈波振幅値Aとを対応付けした関係を示す信号を脈波特徴検出部61および血圧値算出部71のそれぞれに送信する。
血圧値算出部71は、最高血圧値BHおよび最低血圧値BLを示す信号を血圧値比算出部72に送信する。血圧値比算出部72は、足首上腕血圧値比BR1を示す信号を機能判定部80に送信する。
(A)圧力制御部30の動作(図1および図2参照)。
(B)圧力検出部40の動作(図1および図2参照)。
(C)脈波検出部50の動作(図1および図3参照)。
(D)弾性測定部60の動作(図1、図2、および図4〜図6参照)。
(E)血圧測定部70の動作(図1、図3、および図7参照)。
(F)機能判定部80の動作(図1、図8、および図9参照)。
(G)情報表示部90の動作(図1、図8、および図9参照)。
図1に示される圧力制御部30は、循環機能の測定開始にともない第1カフ11および第2カフ12に空気を供給して圧迫圧力Pを上昇させる。そして、圧迫圧力Pが所定圧力に達した後、第1カフ11および第2カフ12から空気を排出して圧迫圧力Pを下降させる。具体的には、次のように圧迫圧力Pを制御する。
図1に示される圧力検出部40は、圧力制御部30により第1カフ11の加圧および減圧が行われているとき、左上腕の圧迫圧力P(以下、「第1圧迫圧力PA」)を圧力センサにより検出し、圧力センサの出力をA/D変換した後に脈波検出部50に出力する。また、圧力制御部30により第2カフ12の加圧および減圧が行われているとき、左足首の圧迫圧力P(以下、「第2圧迫圧力PB」)を圧力センサにより検出し、圧力センサの出力をA/D変換した後に脈波検出部50に出力する。
図1に示される脈波検出部50は、カフ10により左上腕および左足首のそれぞれが圧迫されているときの脈波振幅値Aを算出することにより、図3に示される包絡線LH1を生成する。具体的には、次の手順により左上腕および左足首のそれぞれについて包絡線LH1を生成する。
図1に示される脈波特徴検出部61は、左上腕および左足首のそれぞれについて圧迫圧力P毎の脈波振幅値Aを累積加算して脈波累積加算値ATを算出することにより、図4(b)に示される特性線LT1を生成する。具体的には、次の手順で左上腕および左足首のそれぞれについて特性線LT1を生成する。
図1に示される指標値算出部62は、図5に示される左上腕および左足首のそれぞれについての特性線LT1を規格化し、図6に示される規格化後の特性線LT2に基づいて、左上腕および左足首のそれぞれの血管弾性指標値Eを算出する。具体的には、次の手順で各血管弾性指標値Eを算出する。
ここでは、第1相対加算値ARAの増加量が最も大きいときの第1圧迫圧力PAを基準の圧迫圧力P(以下、「最大増加圧力PS」)とし、最大増加圧力PSよりも所定量だけ大きい圧迫圧力Pを「圧迫圧力PSS」とし、最大増加圧力PSに対応する第1相対加算値ARAを「相対加算値ARA1」とし、圧迫圧力PSSに対応する第1相対加算値ARAを「相対加算値ARA2」とする。
ここでは、第2相対加算値ARBの増加量が最も大きいときの第2圧迫圧力PBを最大増加圧力PSとし、最大増加圧力PSに対応する第2相対加算値ARBを「相対加算値ARB1」とし、最大増加圧力PSよりも所定量だけ大きい圧迫圧力PSSに対応する第2相対加算値ARBを「相対加算値ARB2」とする。
図1に示される血圧値算出部71は、図3に示される左上腕および左足首のそれぞれについての包絡線LH1を規格化し、図7に示される規格化後の包絡線LH2に基づいて、左上腕および左足首のそれぞれの血圧値Bを算出する。具体的には、次の手順で各血圧値Bを算出する。
図1に示される機能判定部80は、第1最高血圧値BHA、第1最低血圧値BLA、第1血管弾性指標値EA、第2最高血圧値BHB、第2最低血圧値BLB、第2血管弾性指標値EB、および足首上腕血圧値比BR1を1つの測定結果テーブルに記憶する。そして、測定結果テーブルの内容と循環機能を判定するための判定マップとに基づいて、被測定者2の左上腕および左足首の循環機能を判定する。
(a)領域R11は「血管弾性が正常」かつ「足首の動脈が正常」の領域を示す。
(b)領域R12は「血管弾性が正常」かつ「足首の動脈が石灰化」の領域を示す。
(c)領域R13は「血管弾性が正常」かつ「足首の動脈が狭窄」の領域を示す。
(d)領域R14は「血管弾性が異常」かつ「足首の動脈が正常」の領域を示す。
(e)領域R15は「血管弾性が異常」かつ「足首の動脈が石灰化」の領域を示す。
(f)領域R16は「血管弾性が異常」かつ「足首の動脈が狭窄」の領域を示す。
図1に示される情報表示部90には、図8に示される測定結果テーブルの内容、すなわち左上腕および左足首のそれぞれについて最高血圧値BH、最低血圧値BL、血管弾性指標値E、および足首上腕血圧値比BR1が入力される。また、図9に示される判定マップの内容も入力される。そして、入力された内容が情報表示部90により表示される。
(1)循環機能判定装置1では、圧迫圧力Pと脈波振幅値Aとの関係を示す包絡線LHを生成し、この包絡線LHをもとに血管弾性指標値Eおよび足首上腕血圧値比BR1を算出している。
図10〜図12を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態の循環機能判定装置1は、第1実施形態の循環機能判定装置1の一部を変更したものとして構成されている。このため、以下では第1実施形態の循環機能判定装置1と異なる点の詳細を説明し、同実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。
第1実施形態の循環機能判定装置1には、カフ10として左上腕に装着される第1カフ11および左足首に装着される第2カフ12が設けられている。これに対して本実施形態の循環機能判定装置1では、カフ10として左上腕に装着される第1カフ11、および右上腕に装着される第3カフ13が設けられている。
図10に示される機能判定部80は、第1最高血圧値BHA、第1最低血圧値BLA、第1血管弾性指標値EA、第3最高血圧値BHC、第3最低血圧値BLC、第3血管弾性指標値EC、および左右上腕血圧値比BR2を1つの測定結果テーブルに記憶する。そして、測定結果テーブルの内容と循環機能を判定するための判定マップとに基づいて、被測定者2の左上腕および右上腕の循環機能を判定する。
(a)領域R21は「血管弾性が正常」かつ「左上腕の動脈が正常」の領域を示す。
(b)領域R22は「血管弾性が正常」かつ「左上腕の動脈が石灰化」の領域を示す。
(c)領域R23は「血管弾性が正常」かつ「左上腕の動脈が狭窄」の領域を示す。
(d)領域R24は「血管弾性が異常」かつ「左上腕の動脈が正常」の領域を示す。
(e)領域R25は「血管弾性が異常」かつ「左上腕の動脈が石灰化」の領域を示す。
(f)領域R26は「血管弾性が異常」かつ「左上腕の動脈が狭窄」の領域を示す。
図10に示される情報表示部90には、図11に示される測定結果テーブルの内容、すなわち左上腕および右上腕のそれぞれについて最高血圧値BH、最低血圧値BL、血管弾性指標値E、および左右上腕血圧値比BR2が入力される。また、図12に示される判定マップの内容も入力される。そして、情報表示部90は入力された内容を表示する。
(5)循環機能判定装置1においては、身体の左右の対称部位である左上腕および右上腕の左右上腕血圧値比BR2、第1血管弾性指標値EA、および第3血管弾性指標値ECに基づいて循環機能を判定している。この構成によれば、左右上腕血圧値比BR2のみに基づいて循環機能を判定する構成と比較して、循環機能をより正確に判定することができる。
図13および図14を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。
本実施形態の循環機能判定装置1は、第1実施形態の循環機能判定装置1の一部を変更したものとして構成されている。このため、以下では第1実施形態の循環機能判定装置1と異なる点の詳細を説明し、同実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。
第1実施形態の循環機能判定装置1には、カフ10として左上腕に装着される第1カフ11および左足首に装着される第2カフ12が設けられている。これに対して本実施形態の循環機能判定装置1では、カフ10として右上腕に装着される第3カフ13、および右大腿に装着される第4カフ14がさらに設けられている。
(a)領域R41は「循環機能が正常」旨の領域を示す。
(b)領域R42は「循環機能の異常度合いが要注意の水準にある」旨の領域を示す。
(c)領域R43は「循環機能の異常度合いが危険の水準にある」旨の領域を示す。
(第4実施形態)
図1および図15を参照して、本発明の第4実施形態について説明する。
第1実施形態の循環機能判定装置1には、カフ10として左上腕に装着される第1カフ11および左足首に装着される第2カフ12が設けられている。これに対して本実施形態の循環機能判定装置1では、カフ10として第1カフ11および第2カフ12を含めて以下のものが設けられている。
(A)左上腕に装着される第1カフ11。
(B)左足首に装着される第2カフ12。
(C)右上腕に装着される第3カフ13。
(D)右大腿に装着される第4カフ14。
(E)左大腿に装着される第5カフ15。
(F)右足首に装着される第6カフ16。
(G)左手首に装着される第7カフ17。
(H)右手首に装着される第8カフ18。
圧力検出部40は、第1圧迫圧力PAの算出手順と同様の手順により、左足首、右上腕、右大腿、左大腿、右足首、左手首、および右手首の圧迫圧力Pを算出する。すなわち、各カフにより加圧および減圧が行われているときの対応する部位の圧迫圧力Pを圧力センサにより検出し、圧力センサの出力をA/D変換した後に脈波検出部50に出力する。
(A)左上腕および左手首の最高血圧値BHに基づく血圧値比BR。
(B)左手首および左大腿の最高血圧値BHに基づく血圧値比BR。
(C)左大腿および左足首の最高血圧値BHに基づく血圧値比BR。
(D)左足首および左上腕の最高血圧値BHに基づく血圧値比BR。
(E)右上腕および右手首の最高血圧値BHに基づく血圧値比BR。
(F)右手首および右大腿の最高血圧値BHに基づく血圧値比BR。
(G)右大腿および右足首の最高血圧値BHに基づく血圧値比BR。
(H)右足首および右上腕の最高血圧値BHに基づく血圧値比BR。
循環機能判定装置1においては、次の(手順1)および(手順2)の順により循環機能に異常がある部位を判定する。
図1、図3および図16を参照して、本発明の第5実施形態について説明する。
本実施形態の循環機能判定装置1は、第1実施形態の循環機能判定装置1の一部を変更したものとして構成されている。このため、以下では第1実施形態の循環機能判定装置1と異なる点の詳細を説明し、同実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。
第1実施形態の循環機能判定装置1では、特性線LT2の傾きに相当する第1振幅変化率DR1および第2振幅変化率DR2をそれぞれ算出し、これを指標値算出テーブルに適用して第1血管弾性指標値EAおよび第2血管弾性指標値EBを算出している。
図3(a)には、血管が軟らかい場合の包絡線LH1が示されている。この包絡線LH1においては、圧迫圧力Pが変化したときの脈波振幅値Aの変化量が大きい、すなわち血管の容積変化が大きい。
(変形例)
各実施形態に関する説明は本発明の循環機能判定装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明の循環機能判定装置は各実施形態以外に例えば以下に示される各実施形態の変形例、および、各変形例が組み合わせられた形態を取り得る。
び血管弾性指標値Eに基づいて循環機能を判定することもできる。
・第1〜第4実施形態では、図6に示される規格化後の特性線LT2を用いて血管弾性指標値Eを算出しているが、図5に示される規格化前の特性線LT1を用いて血管弾性指標値Eを算出することもできる。
〔付記1〕:身体の第1部分を圧迫する第1圧迫部と、身体の第2部分を圧迫する第2圧迫部とを備える循環機能判定装置において、前記第1圧迫部により前記第1部分が圧迫されているときに同部分に生じる脈波に関する第1脈波情報、および前記第2圧迫部により前記第2部分が圧迫されているときに同部分に生じる脈波に関する第2脈波情報を検出する脈波検出部と、前記第1圧迫部の圧迫圧力である第1圧迫圧力と前記第1脈波情報とに基づいて第1血圧値を算出する処理と、前記第2圧迫部の圧迫圧力である第2圧迫圧力と前記第2脈波情報とに基づいて第2血圧値を算出する処理とを行う血圧測定部と、前記第1部分の血管の弾性に関する指標値である第1血管弾性指標値を前記第1脈波情報に基づいて算出する処理と、前記第2部分の血管の弾性に関する指標値である第2血管弾性指標値を前記第2脈波情報に基づいて算出する処理とを行う弾性測定部と、前記第1血圧値および前記第2血圧値の少なくとも一方と、前記第1血管弾性指標値および前記第2血管弾性指標値とに基づいて循環機能を判定する機能判定部とを備える循環機能判定装置。
2 :被測定者
10 :カフ
11 :第1カフ
12 :第2カフ
13 :第3カフ
14 :第4カフ
15 :第5カフ
16 :第6カフ
17 :第7カフ
18 :第8カフ
20 :制御装置
30 :圧力制御部
40 :圧力検出部
50 :脈波検出部
60 :弾性測定部
61 :脈波特徴検出部
62 :指標値算出部
70 :血圧測定部
71 :血圧値算出部
72 :血圧値比算出部
80 :機能判定部
90 :情報表示部
100:チューブ
101:第1制御チューブ
102:第1検出チューブ
103:第2制御チューブ
104:第2検出チューブ
Claims (4)
- 第1圧迫部が身体の第1部分を圧迫するための動作である圧迫動作を開始してから終了するまでの期間の少なくとも一部において得られる脈波に関する振幅値である第1脈波振幅値、および、前記第1圧迫部が発生する圧迫圧力である第1圧迫圧力に基づいて第1血圧値を算出し、
第2圧迫部が身体の第2部分を圧迫するための動作である圧迫動作を開始してから終了するまでの期間の少なくとも一部において得られる脈波に関する振幅値である第2脈波振幅値、および、前記第2圧迫部が発生する圧迫圧力である第2圧迫圧力に基づいて第2血圧値を算出し、
前記第1血圧値と前記第2血圧値との比である血圧値比を算出し、
前記第1脈波振幅値に基づいて血管の弾性に関する指標値である第1血管弾性指標値を算出し、
前記第2脈波振幅値に基づいて血管の弾性に関する指標値である第2血管弾性指標値を算出し、
前記血圧値比および前記第1血管弾性指標値に基づいて循環機能を判定し、
前記血圧値比および前記第2血管弾性指標値に基づいて循環機能を判定する
循環機能判定装置。 - 前記第1脈波振幅値を累積加算して第1脈波累積加算値を算出し、
前記第1圧迫圧力および前記第1脈波累積加算値に基づいて前記第1血管弾性指標値を算出し、
前記第2脈波振幅値を累積加算して第2脈波累積加算値を算出し、
前記第2圧迫圧力および前記第2脈波累積加算値に基づいて前記第2血管弾性指標値を算出する
請求項1に記載の循環機能判定装置。 - 前記第1脈波振幅値および前記第2脈波振幅値が身体の左右対称の部位に関する脈波振幅値である
請求項1または2に記載の循環機能判定装置。 - 前記第1脈波振幅値が前記第1圧迫部の圧迫動作に基づいて検出される心臓付近の部位である中枢部に関する脈波振幅値であり、
前記第2脈波振幅値が前記第2圧迫部の圧迫動作に基づいて検出される前記中枢部よりも心臓から離れた部位である末梢部に関する脈波振幅値である
請求項1〜3のいずれか一項に記載の循環機能判定装置。
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