JP2018534023A - 心弾動図(bcg波)の複数の基準点の間で測定された時間差から大動脈の脈拍の伝搬時間(大動脈ptt)を見積もる方法と装置。 - Google Patents
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Abstract
【課題】心弾動図(BCG波)の複数の基準点の間で測定された時間差から大動脈の脈拍伝搬時間(PTT)を予測する方法を提供する。
【解決手段】 前記BCG波の第1と第2の基準点の間の時間差を測定し、前記時間差からPTTを予測する。前記PTTは、検出された前記第1と第2の基準点の間の時間差に直接対応する、又は前記PTTは、前記PTTと、BCG波の前記第1と第2の基準点の間の時間差との間の関係を用いて得られ、前記関係は、PTTを得る他の方法で前記時間差の校正することにより得られる。
【選択図】 図1
Description
脈拍波速度=(Eh/2πp)1/2
Eは動脈の弾性係数、hは動脈の壁の厚さ、rは動脈の半径、pは血液密度である。
非特許文献1:C. Vlachopoulos, K. Aznaouridis, and C. Stefanadis, “Prediction of Cardiovascular Events and All-cause Mortality With Arterial Stiffness: a Systematic Review and Meta-analysis,” Journal American College Cardiology, vol. 55, no. 13, pp. 1318?27, Mar. 2010.
非特許文献2: L. M. Van Bortel, S. Laurent, P. Boutouyrie, P. Chowienczyk, J. K. Cruickshank, et al., “Expert Consensus Document on the Measurement of Aortic Stiffness in Daily Practice Using Carotid-femoral Pulse Wave Velocity,” Journal Hypertension, vol. 30, no. 3, pp. 445?448, Mar. 2012.
非特許文献3:D. Buxi, J. M. Redoute, and M. R. Yuce, “A Survey on Signals and Systems in Ambulatory Blood Pressure Monitoring Using Pulse Transit Time,” Physiological Measurements, DOI 10.1088/0967-3334/36/3/R1.
非特許文献4:O. T. Inan, P. F. Migeotte, K.-S. Park, M. Etemadi, K. Tavakolian, et al., “Ballistocardiography and Seismocardiography: a Review of Recent Advances,” IEEE Journal of Biomedical Health and Informatics, DOI 10.1109/JBHI.2014.2361732,
PWV=D/PTT
ここでDは観察対象部位の根元部(心臓に近い部位)と先端部(心臓から遠い部位)の間の距離である。大動脈においては脈拍波速度は頸動脈部位と大腿部部位の間で測定される。頸動脈部位は胸鎖乳様突起性筋肉の前方端の中央領域にあり、大腿部部位は鼠径部ヒダの中央領域にある。このような部位の動脈は、皮膚の表面にあり皮膚に直接接触できるセンサーを用いて容易にアクセス可能である。これらの間のPTTは、大動脈PTTを適切に反映するが、それは大動脈と大動脈−腸骨の伝搬の大部分を含むからである。
E=E0eKP
ここで、E0は基準となる動脈の平均血圧における動脈の弾性係数であり、Kは動脈に依存する定数であり、その範囲(valor)は0.016−0.018mmHg−1の間である。動脈血圧の変動とその絶対値は、大動脈又は他の動脈のPTT測定値から様々な校正方法(式)を用いて見積もられる。その一例は非特許文献3に記載されている。
PTT:脈拍伝搬時間
PPG:光体積曲線
IPG:インピーダンス体積曲線
1:体重計
2:センサー
3:アナログ信号処理装置
4:デジタル信号処理システム
5:通信モジュール
6:頸動脈部位
7:大腿部
Claims (15)
- 心弾動図の複数の基準点の間で測定された時間差から大動脈の脈拍伝搬時間を予測する方法において、
(a)デジタル信号処理システムで、心弾動図(以下「BCG波」と称する)の第1の基準点を検出するステップと、
(b)デジタル信号処理システムで、前記BCG波の第2の基準点を検出するステップと、
前記第2の基準点は、前記第1の基準点と同一の心臓の心拍に属し、前記第1の基準点より遅く、
(c)コンピュータ・システムで、前記第1と第2の基準点の間の時間差を測定するステップと、
(d)前記時間差から大動脈の脈拍伝搬時間(以下「大動脈PTT」と称する)を予測するステップと
を有し、
前記予測された大動脈PTTは、前記BCG波の前記第1と第2の基準点の間の時間差に直接対応する、又は、
前記予測された大動脈PTTは、前記予測された大動脈PTTと前記BCG波の第1と第2の基準点の間の時間差との間の所定の関係式を用いて得られる、前記所定の関係式は、大動脈PTTを得る他の方法で前記時間差を校正する
ことを特徴とする大動脈の脈拍伝搬時間を測定する方法。 - 前記ステップ(a)(b)は、前記BCG波のみを用いて行われる
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記2つの基準点は、補助心臓血管信号から同定される
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記心臓の心拍は、心電図のRピークから検出され、
前記BCG波の2つの基準点は、同一の心臓の心拍に対応する前記心電図のRピークから所定の時間差内で検出される
ことを特徴とする請求項3記載の方法。 - 前記心臓の心拍は、心電図の脈拍波の脚部又はインピーダンス体積曲線から検出され、
前記BCG波の2つの基準点は、心臓の同一心拍内の前記脈拍波の脚部から所定の時間差内で検出される
ことを特徴とする請求項3記載の方法。 - 前記BCG波の検出された基準点は、I波とJ波に属する
ことを特徴とする請求項1−5のいずれか1項に記載の方法。 - 前記BCG波の検出された基準点は、I波とK波に属する
ことを特徴とする請求項請求項1−5のいずれか1項に記載の方法。 - 前記BCG波の検出された基準点は、J波とK波に属する
ことを特徴とする請求項請求項1−5のいずれか1項に記載の方法。 - 前記2つの基準点の間の時間差は、I波の最小値とJ波の最大値の間で測定される
ことを特徴とする請求項1−6のいずれか1項に記載の方法。 - 前記2つの基準点の間の時間差は、I波の最小値とK波の最小値の間で測定される
ことを特徴とする請求項1−5,7のいずれか1項に記載の方法。 - 前記2つの基準点の間の時間差は、J波の最大値とK波の最小値の間で測定される
ことを特徴とする請求項1−5,8のいずれか1項に記載の方法。 - 前記校正は、BCG波の前記第1と第2の基準点の間の時間差と前記他の方法で得られた大動脈PTTの間で、光体積曲線(PPG)から得られたの線形回帰(linear regression)の実行を含む
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 心弾動図(BCG)の複数の基準点の間で測定された時間差から大動脈の脈拍伝搬時間を予測する装置において、
(a)心臓の単一心拍信号内の心弾動図(以下「BCG波」と称する)の2つの基準点を自動検出するデジタル信号処理システムと、
(b)前記2つの基準点の間の時間差を計算し、計算された時間差から大動脈の脈拍伝搬時間(以下「大動脈PTT」と称する)を予測するコンピュータ・システムと、
前記予測された大動脈PTTは、前記BCG波の前記第1と第2の基準点の間の時間差に直接対応する、又は、
前記予測された大動脈PTTは、前記予測された大動脈PTTと前記BCG波の第1と第2の基準点の間の時間差との間の所定の関係式を用いて得られ、前記所定の関係式は大動脈PTTを得る他の方法で前記時間差を校正することにより得られる
(c)前記大動脈PTTを他の装置に通信する通信システムと
を有する
ことを特徴とする大動脈の脈拍伝搬時間を予測する装置。 - 前記時間差から大動脈PTTを得る第2のコンピュータ・システム
を更に有する
ことを特徴とする請求項13記載の装置。 - 補助心臓血管信号の入力手段と、
前記補助心臓血管信号の基準点後のBCG信号内の極値を決定する手段と
を更に有し、
前記補助心臓血管信号は、インピーダンス体積曲線(IPG)、光体積曲線(PPG)、心電図のいずれかである
ことを特徴とする請求項13又は14記載の装置。
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