JP2021137480A - Cardiac function parameter calculation method, method for cardiac functional evaluation, calculation program, and diagnosis system - Google Patents

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Abstract

To provide a new evaluation/diagnosis technology for a cardiac function.SOLUTION: Left ventricular volume acceleration a in a cardiac contraction process is divided by left ventricular volume velocity b to obtain a value of a/b.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は心機能の診断技術に関する。 The present invention relates to a technique for diagnosing cardiac function.

これまで、心エコー図に基づき、左室の拡張末期容積(end−diastolic volume,EDV)と収縮末期容積(end−systolic volume,ESV)との差として与えられる1回拍出量(stroke volume,SV)や、SVをEDVで除した駆出率(ejection fraction,EF)は、左心機能を最もよく表すパラメータとして臨床上利用されてきた(非特許文献1〜4)。
しかし、これらのパラメータは、心臓のポンプ機能にとって非常に大きな要因をなす心臓収縮の時間因子を含まないために、心筋の機能状態を知るには必ずしも十分な指標ではなかった。この問題に対し、本発明者は、駆出期左室容積変化を時間による関数として、2次曲線に置換し得ることを証明し、新たなパラメータを提案している(非特許文献5)。
So far, based on the echocardiogram, the stroke volume, which is given as the difference between the end-diastolic volume (EDV) of the left ventricle and the end-systolic volume (ESV), is given. SV) and ejection fraction (EF) obtained by dividing SV by EDV have been clinically used as parameters that best represent left heart function (Non-Patent Documents 1 to 4).
However, these parameters were not always sufficient indicators to know the functional state of the myocardium because they did not include the time factor of cardiac contraction, which is a very important factor for the pumping function of the heart. In response to this problem, the present inventor has proved that the change in the volume of the left ventricle during the ejection period can be replaced with a quadratic curve as a function with time, and proposes a new parameter (Non-Patent Document 5).

非特許文献5には、心エコーMモード法を用いて取得した画像データを基に駆出期間における3時点以上の時刻(t)における左室容積(D)を算出し、時間−左室容積曲線を作成したことが記載されている。以下、具体的に説明する。 In Non-Patent Document 5, the left chamber volume (D 3 ) at time (t) at three or more time points in the ejection period is calculated based on the image data acquired by using the echocardiographic M mode method, and time-left chamber. It is stated that a volume curve was created. Hereinafter, a specific description will be given.

非特許文献5の研究では、駆出開始点の時刻(t)、駆出終了点の時刻(t)、その中間点に位置するT波開始点の時刻(t)の3時点を含む複数の時刻(t)を設定し、それぞれの時刻における左室容積(D)を心エコー図に基づき求め、駆出期内での以下の座標を決定している。
(t,D ),・・・,(t,D ),・・・(t,D )
In the study of Non-Patent Document 5, three time points of the time of the ejection start point (t 0 ), the time of the ejection end point (t l ), and the time of the T wave start point located at the intermediate point (t k ) are set. setting a plurality of times (t) including, determined based on echocardiographic left ventricular volume (D 3) at each time, determines the following coordinates in the phase out ejection.
(t 0, D 0 3) , ···, (t k, D k 3), ··· (t l, D l 3)

そして、駆出期内での左室容積変化を時間関数として表現するため、横軸に時間(t)をとり縦軸に左室容積(D)を設定し、心エコー図から計測された各々の座標をプロットし、非線形最小二乗法による曲線あてはめを行ったところ、2次関数に最適化できることが証明されている。すなわち、時間−左室容積曲線は以下の式で表すことができる。
f(t)=at+bt+c
この式においてtは時間であり、f(t)がその時間に対応する左室容積(D)を表す。
Then, in order to express the change in left chamber volume during the ejection period as a time function, time (t ) was set on the horizontal axis and left chamber volume (D 3 ) was set on the vertical axis, and the measurement was performed from the echocardiogram. When each coordinate was plotted and curve fitting was performed by the nonlinear least squares method, it was proved that it could be optimized for a quadratic function. That is, the time-left chamber volume curve can be expressed by the following equation.
f (t) = at 2 + bt + c
In this equation, t is time, and f (t) represents the left chamber volume (D 3) corresponding to that time.

この式に、上述した3座標(t,D ), (t,D ),(t,D )を代入すると以下の3元連立方程式が得られる。
f(t)=c=D
f(t)=at +bt+c=D
f(t)=at +bt+c=D
この連立方程式を解くことにより、a、b及びcの値を求めることができる。
This expression, the above-mentioned third coordinate (t 0, D 0 3) , (t k, D k 3), (t l, D l 3) following ternary simultaneous equations are obtained as substitutes.
f (t 0 ) = c = D 0 3
f (t k) = at k 2 + bt k + c = D k 3
f (t l ) = at l 2 + bt l + c = D l 3
By solving this simultaneous equation, the values of a, b, and c can be obtained.

ここでaは、単位時間あたりの左室容積速度の変化量、すなわち左室容積加速度(cm/s)を表す。
また、bは、単位時間当たりの左室容積の変化量、すなわち左室容積速度(cm/s)を表す。
また、上述の式から明らかなとおり、cは心臓収縮の開始点(駆出開始点)における左室容積(cm)を表す。
Here, a represents the amount of change in the left chamber volume velocity per unit time, that is, the left chamber volume acceleration (cm 3 / s 2 ).
Further, b represents the amount of change in the left chamber volume per unit time, that is, the left chamber volume velocity (cm 3 / s).
Further, as is clear from the above equation, c represents the left ventricular volume (cm 3) at the start point (extrusion start point) of cardiac contraction.

Am.J.Physiol.,238,H126−Hl33,1980.Am. J. Physiol. , 238, H126-Hl33, 1980. Circulation,58, 77−89,1978.Circulation, 58, 77-89, 1978. Circ. Res.,28,49−61,1971.Circ. Res. , 28, 49-61, 1971. Am.J.Cardiol.,42,895−903.1978.Am. J. Cardiol. , 42,895-903.1978. 日医大誌,第55巻,第6号(1988)Nippon Medical School, Vol. 55, No. 6 (1988)

本発明の課題は、心機能の新たな評価・診断技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a new evaluation / diagnosis technique for cardiac function.

本発明者は鋭意研究の結果、左室容積加速度aを、左室容積速度bで除することで得たa/bの値が、心機能を評価する新たな指標として非常に有用であることを見出し、本発明を完成させた。
上記課題を解決する本発明は以下のとおりである。
As a result of diligent research, the present inventor found that the value of a / b obtained by dividing the left ventricular volume acceleration a by the left ventricular volume velocity b is very useful as a new index for evaluating cardiac function. And completed the present invention.
The present invention that solves the above problems is as follows.

[1] 心臓収縮過程における、左室容積加速度aを、左室容積速度bで除することでa/bの値を求める工程を備える、心機能パラメータの算出方法。 [1] A method for calculating a cardiac function parameter, comprising a step of obtaining a value of a / b by dividing the left ventricular volumetric acceleration a in the cardiac contraction process by the left ventricular volumetric velocity b.

[2] 以下の(A)〜(C)の工程を備える、心機能パラメータの算出方法。
(A)被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも3時点の時間(t)と、該3時点における左室容積(f(t))と、をそれぞれ以下の式、
f(t)=at+bt+c
に代入することで、三元連立方程式を生成する生成工程。
(B)前記三元連立方程式を求解して、少なくともa及びbの値を求める求解工程。
(C)aをbで除することでa/bの値を求める除算工程。
[2] A method for calculating cardiac function parameters, comprising the following steps (A) to (C).
(A) The time (t) at at least three time points and the left ventricular volume (f (t)) at the three time points in the process of cardiac contraction from the start point to the end point of the subject's cardiac contraction are expressed by the following equations, respectively. ,
f (t) = at 2 + bt + c
A generation process that generates ternary simultaneous equations by substituting into.
(B) A solving step of solving the three-dimensional simultaneous equations to obtain at least the values of a and b.
(C) A division step of obtaining the value of a / b by dividing a by b.

[3] 前記3時点が、
心臓収縮の開始点、
心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点、及び
心臓収縮の終了点、
であることを特徴とする、[2]に記載の算出方法。
[3] The above three time points are
The starting point of cardiac contraction,
Any midpoint from the start to the end of cardiac contraction, and the end of cardiac contraction,
The calculation method according to [2], which is characterized by the above.

[4] [1]〜[3]の何れか一項に記載の算出方法によりa/bの値を算出し、以下の(1−1)及び/又は(1−2)の指標と比較することにより、被験者の心機能を評価する心機能評価方法。
[指標]
(1−1)a/bの値が正の場合には、心機能が低下しているという指標。
(1−2)a/bの値の絶対値が1未満の場合には、心機能が低下しているという指標。
[4] Calculate the value of a / b by the calculation method according to any one of [1] to [3], and compare it with the following indexes (1-1) and / or (1-2). This is a cardiac function evaluation method for evaluating the cardiac function of a subject.
[index]
(1-1) When the value of a / b is positive, it is an index indicating that the cardiac function is deteriorated.
(1-2) When the absolute value of the a / b value is less than 1, it is an index indicating that the cardiac function is deteriorated.

[5] [1]〜[3]の何れか一項に記載の算出方法によりa/bの値を算出し、以下の(2−1)〜(2−4)から選ばれる1種又は2種以上の指標と比較することにより、被験者の心機能を評価する心機能評価方法。
[指標]
(2−1)a/bの値が−1.5以下の場合には、心機能が極めて良好な状態であるという指標。
(2−2)a/bの値が−1.5より大きく−1.0以下の場合には、心機能がやや低下しているという指標。
(2−3)a/bの値が−1.0より大きく0以下の場合には、軽度ないし中等度に心機能が低下しているという指標。
(2−4)a/bの値が正の場合には、心機能が高度に低下しているという指標。
[5] The value of a / b is calculated by the calculation method according to any one of [1] to [3], and one or 2 selected from the following (2-1) to (2-4). A cardiac function evaluation method that evaluates a subject's cardiac function by comparing it with an index of more than one species.
[index]
(2-1) When the value of a / b is -1.5 or less, it is an index indicating that the cardiac function is in an extremely good state.
(2-2) When the value of a / b is larger than -1.5 and -1.0 or less, it is an index that the cardiac function is slightly deteriorated.
(2-3) When the value of a / b is larger than -1.0 and 0 or less, it is an index indicating that cardiac function is mildly to moderately deteriorated.
(2-4) When the value of a / b is positive, it is an index indicating that the cardiac function is highly deteriorated.

[6] コンピュータを
心臓収縮過程における、左室容積加速度aを、左室容積速度bで除することでa/bの値を求める工程を備える手段
として機能させることを特徴とする、プログラム。
[6] A program comprising a computer functioning as a means for obtaining a value of a / b by dividing the left ventricular volumetric acceleration a by the left ventricular volumetric velocity b in the process of cardiac contraction.

[7] コンピュータを以下の(A)〜(C)の手段として機能させるプログラム。
(A)被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも3時点の時間(t)と、該3時点における左室容積(f(t))と、をそれぞれ以下の式、
f(t)=at+bt+c
に代入することで、三元連立方程式を生成する生成手段。
(B)前記三元連立方程式を求解して、少なくともa及びbの値を求める求解手段。
(C)aをbで除することでa/bの値を求める除算手段。
[7] A program that causes a computer to function as the means of the following (A) to (C).
(A) The time (t) at at least three time points and the left ventricular volume (f (t)) at the three time points in the process of cardiac contraction from the start point to the end point of the subject's cardiac contraction are expressed by the following equations, respectively. ,
f (t) = at 2 + bt + c
A generation means that generates ternary simultaneous equations by substituting into.
(B) A solving means for solving at least the values of a and b by solving the three-dimensional simultaneous equations.
(C) A division means for obtaining the value of a / b by dividing a by b.

[8] 前記3時点が、
心臓収縮の開始点、
心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点、及び
心臓収縮の終了点、
であることを特徴とする、[7]に記載のプログラム。
[8] The above three time points
The starting point of cardiac contraction,
Any midpoint from the start to the end of cardiac contraction, and the end of cardiac contraction,
The program according to [7].

[9] 心臓収縮に関する2次元又は3次元の画像データを収集する収集部と、
前記画像データに基づき心機能パラメータを算出する情報処理部と、を備え、
前記情報処理部が、前記画像データに基づき、左室容積加速度aと、左室容積速度bと、aをbで除したa/bの値と、を算出する手段を有することを特徴とする、心機能診断システム。
[9] A collecting unit that collects two-dimensional or three-dimensional image data related to cardiac contraction, and
It is equipped with an information processing unit that calculates cardiac function parameters based on the image data.
The information processing unit has means for calculating the left chamber volume acceleration a, the left chamber volume velocity b, and the value of a / b obtained by dividing a by b, based on the image data. , Cardiac function diagnostic system.

[10] 心臓収縮に関する2次元又は3次元の画像データを収集する収集部と、
前記画像データに基づき心機能パラメータを算出する情報処理部と、を備え、
前記情報処理部が、以下の(A)〜(C)の手段を備えることを特徴とする、心機能診断システム。
(A)被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも3時点の時間(t)と、該3時点における左室容積(f(t))と、をそれぞれ以下の式、
f(t)=at+bt+c
に代入することで、三元連立方程式を生成する生成手段。
(B)前記三元連立方程式を求解して、少なくともa及びbの値を求める求解手段。
(C)aをbで除することでa/bの値を求める除算手段。
[10] A collecting unit that collects two-dimensional or three-dimensional image data related to cardiac contraction, and
It is equipped with an information processing unit that calculates cardiac function parameters based on the image data.
A cardiac function diagnosis system, wherein the information processing unit includes the following means (A) to (C).
(A) The time (t) at at least three time points and the left ventricular volume (f (t)) at the three time points in the process of cardiac contraction from the start point to the end point of the subject's cardiac contraction are expressed by the following equations, respectively. ,
f (t) = at 2 + bt + c
A generation means that generates ternary simultaneous equations by substituting into.
(B) A solving means for solving at least the values of a and b by solving the three-dimensional simultaneous equations.
(C) A division means for obtaining the value of a / b by dividing a by b.

[11] 前記3時点が、
心臓収縮の開始点、
心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点、及び
心臓収縮の終了点、
であることを特徴とする、[10]に記載の心機能診断システム。
[11] The above three time points
The starting point of cardiac contraction,
Any midpoint from the start to the end of cardiac contraction, and the end of cardiac contraction,
[10] The cardiac function diagnostic system according to [10].

[12] 前記心機能診断システムが超音波診断装置であり、
前記収集部が超音波プローブであり、前記画像データがエコー図であることを特徴とする、[9]〜[11]の何れか一項に記載の心機能診断システム。
[12] The cardiac function diagnostic system is an ultrasonic diagnostic apparatus.
The cardiac function diagnostic system according to any one of [9] to [11], wherein the collecting unit is an ultrasonic probe and the image data is an echo diagram.

[13] 心臓が含まれる2次元又は3次元の画像データを収集する収集工程と、
前記画像データに基づいて、左室容積に関する左室容積情報を算出する左室容積情報算出工程と、を備え、
前記左室容積情報が、
左室容積加速度aと、
左室容積速度bと、
aをbで除したa/bの値と、
を含むことを特徴とする、心機能の診断方法。
[13] A collection process for collecting two-dimensional or three-dimensional image data including the heart, and
A left chamber volume information calculation step for calculating left chamber volume information regarding the left chamber volume based on the image data is provided.
The left chamber volume information is
Left chamber volumetric acceleration a and
Left chamber volume velocity b and
The value of a / b obtained by dividing a by b and
A method for diagnosing cardiac function, which comprises.

[14] 心臓が含まれる2次元又は3次元の画像データを収集する収集工程と、
前記画像データに基づいて、左室容積に関する左室容積情報を算出する左室容積情報算出工程と、を備え、
前記左室情報算出工程が、以下の(A)〜(C)の工程を備えることを特徴とする、心機能の診断方法。
(A)被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも3時点の時間(t)と、該3時点における左室容積(f(t))と、をそれぞれ以下の式、
f(t)=at+bt+c
に代入することで、三元連立方程式を生成する生成工程。
(B)前記三元連立方程式を求解して、少なくともa及びbの値を求める求解工程。
(C)aをbで除することでa/bの値を求める除算工程。
[14] A collection process for collecting two-dimensional or three-dimensional image data including the heart, and
A left chamber volume information calculation step for calculating left chamber volume information regarding the left chamber volume based on the image data is provided.
A method for diagnosing cardiac function, wherein the left chamber information calculation step includes the following steps (A) to (C).
(A) The time (t) at at least three time points and the left ventricular volume (f (t)) at the three time points in the process of cardiac contraction from the start point to the end point of the subject's cardiac contraction are expressed by the following equations, respectively. ,
f (t) = at 2 + bt + c
A generation process that generates ternary simultaneous equations by substituting into.
(B) A solving step of solving the three-dimensional simultaneous equations to obtain at least the values of a and b.
(C) A division step of obtaining the value of a / b by dividing a by b.

[15] 前記3時点が、
心臓収縮の開始点、
心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点、及び
心臓収縮の終了点、
であることを特徴とする、[14]に記載の心機能の診断方法。
[15] The above three time points
The starting point of cardiac contraction,
Any midpoint from the start to the end of cardiac contraction, and the end of cardiac contraction,
[14] The method for diagnosing cardiac function.

[16] 前記収集工程が、超音波を対象物に当ててその反響を画像化する超音波検査工程であることを特徴とする、[13]〜[15]の何れか一項に記載の心機能の診断方法。 [16] The heart according to any one of [13] to [15], wherein the collecting step is an ultrasonic inspection step of applying ultrasonic waves to an object and imaging the echoes thereof. How to diagnose the function.

[17] a/bの値が正の場合には、心機能が低下していると診断する、[13]〜[16]の何れか一項に記載の心機能の診断方法。 [17] The method for diagnosing cardiac function according to any one of [13] to [16], wherein when the value of a / b is positive, it is diagnosed that the cardiac function is deteriorated.

[18] a/bの値の絶対値が1未満の場合には、心機能が低下していると診断する、[13]〜[17]の何れか一項に記載の心機能の診断方法。 [18] The method for diagnosing cardiac function according to any one of [13] to [17], wherein when the absolute value of a / b is less than 1, it is diagnosed that the cardiac function is deteriorated. ..

[19] a/bの値が−1.5以下の場合には、心機能が極めて良好な状態であると診断する、[13]〜[18]の何れか一項に記載の心機能の診断方法。 [19] The cardiac function according to any one of [13] to [18], which is diagnosed as having extremely good cardiac function when the value of a / b is -1.5 or less. Diagnostic method.

[20]a/bの値が−1.5より大きく−1.0以下の場合には、心機能がやや低下していると判断する、[13]〜[19]の何れか一項に記載の心機能の診断方法。 [20] When the value of a / b is larger than -1.5 and -1.0 or less, it is judged that the cardiac function is slightly deteriorated, and it is in any one of [13] to [19]. The described method for diagnosing cardiac function.

[21]a/bの値が−1.0より大きく0以下の場合には、軽度ないし中等度に心機能が低下していると判断する、[13]〜[20]の何れか一項に記載の心機能の診断方法。 [21] When the value of a / b is larger than -1.0 and 0 or less, it is judged that the cardiac function is mildly to moderately deteriorated, and any one of [13] to [20]. The method for diagnosing cardiac function described in.

[22]a/bの値が正の場合には、心機能が高度に低下していると判断する、[13]〜[21]の何れか一項に記載の心機能の診断方法。 [22] The method for diagnosing cardiac function according to any one of [13] to [21], wherein when the value of a / b is positive, it is determined that the cardiac function is highly deteriorated.

本発明の心機能パラメータの算出方法によれば、心機能の診断に非常に有用な新たなパラメータを算出することができる。
本発明の心機能評価方法によれば、精度よく被験者の心機能を評価することができる。
本発明のプログラムによれば、心機能の診断に非常に有用な新たなパラメータを算出することができるコンピュータを提供することができる。
本発明の心機能診断システムによれば、精度よく被験者の心機能を評価することができる。
本発明の診断方法によれば、精度よく被験者の心機能を診断することができる。
According to the method for calculating cardiac function parameters of the present invention, new parameters that are very useful for diagnosing cardiac function can be calculated.
According to the cardiac function evaluation method of the present invention, the cardiac function of a subject can be evaluated with high accuracy.
According to the program of the present invention, it is possible to provide a computer capable of calculating new parameters that are very useful for diagnosing cardiac function.
According to the cardiac function diagnostic system of the present invention, the cardiac function of a subject can be evaluated with high accuracy.
According to the diagnostic method of the present invention, the cardiac function of a subject can be diagnosed with high accuracy.

本発明の心機能診断システムを表すブロック図である。It is a block diagram which shows the cardiac function diagnosis system of this invention.

以下、本発明の実施形態について詳しく説明するが、本発明は以下に説明する形態に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the embodiments described below.

[心機能パラメータの算出方法]
本発明の心機能パラメータの算出方法は、左室容積加速度aを、左室容積速度bで除することでa/bの値を求める工程を備える。
[Calculation method of cardiac function parameters]
The method for calculating the cardiac function parameter of the present invention includes a step of obtaining the value of a / b by dividing the left chamber volume acceleration a by the left chamber volume velocity b.

左室容積加速度a及び左室容積加速度bは、何れの方法で取得されたものであってもよい。好ましくは非特許文献5に記載の時間−左室容積曲線を表す以下の式に基づき求める。
f(t)=at+bt+c
The left chamber volumetric acceleration a and the left chamber volumetric acceleration b may be obtained by any method. It is preferably obtained based on the following formula representing the time-left chamber volume curve described in Non-Patent Document 5.
f (t) = at 2 + bt + c

この式におけるtは、駆出期間、すなわち心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における時間を表す。時間tは、心臓収縮の開始点を起算点、すなわち心臓収縮の開始点の時間を0秒として計算された値を用いることが好ましい。 In this equation, t represents the ejection period, that is, the time in the cardiac contraction process from the start point to the end point of the cardiac contraction. As the time t, it is preferable to use a value calculated with the start point of cardiac contraction as the starting point, that is, the time of the start point of cardiac contraction as 0 seconds.

本発明においては、駆出期間における少なくとも3時点の時間(t)と、その時間(t)に対応する時点での左室容積(f(t))を上述の式に代入する。
上記3時点の時間がそれぞれt、t、tであり、それぞれの時間に対応する左室容積をf(t)、f(t)、f(t)であるとして、上述の式に代入すると、以下の三元連立方程式が得られる。
f(t)=at +bt+c
f(t)=at +bt+c
f(t)=at +bt+c
In the present invention, the time (t) at at least three time points in the ejection period and the left chamber volume (f (t)) at the time point corresponding to the time (t) are substituted into the above equation.
Assuming that the times at the above three time points are t 1 , t 2 , and t 3 , respectively, and the left chamber volumes corresponding to the respective times are f (t 1 ), f (t 2 ), and f (t 3 ), the above-mentioned Substituting into the equation of, the following three-dimensional simultaneous equations are obtained.
f (t 1 ) = at 1 2 + bt 1 + c
f (t 2 ) = at 2 2 + bt 2 + c
f (t 3 ) = at 3 2 + bt 3 + c

この三元連立方程式を求解することで、a〜cの値が求められる。なお、a〜cの3つの値が得られるが、本発明においてはaとbの値のみ求めることで足りる。
その後、aをbで除することでa/bの値を求めることで、左室機能の評価に有用な心機能パラメータを得ることができる。
By solving this ternary simultaneous equation, the values a to c can be obtained. Although three values a to c can be obtained, in the present invention, it is sufficient to obtain only the values a and b.
Then, by dividing a by b to obtain the value of a / b, a cardiac function parameter useful for evaluating left ventricular function can be obtained.

左室容積(f(t))は、駆出期間における少なくとも任意の3時点で取得されれば良い。本発明の好ましい実施の形態では、心臓収縮の開始点と、心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点と、心臓収縮の終了点の3時点において得られた左室容積(f(t))を算出に用いる。
なお、任意の中間点としては、心臓収縮期の開始点から1/3程度の時点が望ましい。
The left chamber volume (f (t)) may be obtained at at least any three time points during the ejection period. In a preferred embodiment of the present invention, the left ventricular volume (f (f) t)) is used in the calculation.
As an arbitrary intermediate point, a time point of about 1/3 from the start point of the cardiac contraction period is desirable.

つまり、以下の(1)〜(3)の左室容積(f(t))を算出に用いることが好ましい。
(1)心臓収縮の開始点(tが0秒)における左室容積(いわゆる左室拡張末期容積(left ventricular end−diastolic volume,LVEDV))
(2)駆出期間における任意の中間点における左室容積
(3)心臓収縮の終了点における左室容積(いわゆる左室収縮末期容積(left ventricular end−systolic volume(LVESV))
That is, it is preferable to use the left chamber volume (f (t)) of the following (1) to (3) for the calculation.
(1) Left ventricular volume at the starting point of cardiac contraction (t is 0 seconds) (so-called left ventricular end-diastolic volume (LVEDV))
(2) Left ventricular volume at any midpoint during ejection (3) Left ventricular volume at the end of cardiac contraction (so-called left ventricular end-system volume (LVESV))

上記(1)〜(3)の3時点の時間がそれぞれt、t、tであり、それぞれの時間に対応する左室容積をf(t)、f(t)、f(t)であるとして、上述の式に代入すると、以下の三元連立方程式が得られる。
f(t)=c
f(t)=at +bt+c
f(t)=at +bt+c
この三元連立方程式を求解することで、a〜cの値が求められる(cは、LVEDVそのものとなる。)。求めたaの値をbの値で除することにより、a/bの値を算出する。
(1) Each time the three time points of ~ (3) t 0, t m, is t l, the left ventricular volume corresponding to each time f (t 0), f ( t m), f ( Substituting into the above equation, assuming that it is t l), the following ternary simultaneous equations are obtained.
f (t 0 ) = c
f (t m) = at m 2 + bt m + c
f ( tl ) = at l 2 + bt l + c
By solving this ternary simultaneous equation, the values a to c can be obtained (c is LVEDV itself). The value of a / b is calculated by dividing the obtained value of a by the value of b.

なお、左室容積の算出は公知の何れの方法を採用してもよい。
例えば、Mモードエコー図や2Dエコー図により左室容積を算出する方法が挙げられる。Mモードエコー図により左室容積を求める方法としては、Pombo法、Teichholz法、Gibson法などが挙げられる。2Dエコー法による求め方はとしては、single plane area−length法やmodified Simpson法(ディスク法)などが挙げられる。
その他、CTやMRIを用いて心室腔形状を三次元再構築して求める方法も挙げられる。
Any known method may be used to calculate the left chamber volume.
For example, a method of calculating the left chamber volume from an M-mode echo diagram or a 2D echo diagram can be mentioned. Examples of the method for obtaining the left chamber volume from the M-mode echo diagram include the Pombo method, the Teichholz method, and the Gibson method. Examples of the method of obtaining by the 2D echo method include a single plane area-length method and a modified Simpson method (disk method).
Another method is to reconstruct the ventricular cavity shape three-dimensionally using CT or MRI.

本発明の方法により算出される心機能パラメータであるa/bは極めて有効な指標である。a/bを心機能の評価・診断に用いることにより、左室駆出率(Ejection Fraction,EF)が正常である者の中の心機能低下者を鑑別することができる。したがって、早晩心不全へと移行するであろう患者を早期に発見可能となる。 A / b, which is a cardiac function parameter calculated by the method of the present invention, is an extremely effective index. By using a / b for the evaluation / diagnosis of cardiac function, it is possible to distinguish a person with cardiac dysfunction among those having a normal left ventricular ejection fraction (EF). Therefore, it becomes possible to detect patients who will develop heart failure sooner or later.

[心機能評価法]
本発明は心機能評価法にも関する。本発明の心機能評価法は、上述した算出方法により算出された心機能パラメータ、すなわちa/bの値を用いる。
[Cardiac function evaluation method]
The present invention also relates to a cardiac function evaluation method. The cardiac function evaluation method of the present invention uses the cardiac function parameters calculated by the above-mentioned calculation method, that is, the values of a / b.

心機能正常例では、左室容積加速度aの値は正となるが、左室容積速度bは収縮速度を減じていくので、a/bの値は正常な状態では負となる。
しかし心機能低下が予測される症例では、左室容積加速度aが負の値を示すこともある。この場合、a/bの値は正となり、時間−左室容積の2次曲線は上に突の曲線となる。
また左室容積加速度aと、左室容積速度bの絶対値(|b|)を比較すれば、多くはa>|b|という関係となる。つまり、a/bの絶対値は1より大きくなる。しかし、心機能が低下している症例ではa<|b|という関係が生じる症例もあり、この場合にはa/bの絶対値は1より小さくなる。
In the case of normal cardiac function, the value of the left ventricular volume acceleration a is positive, but the value of a / b is negative in the normal state because the left ventricular volume velocity b decreases the contraction velocity.
However, in cases where cardiac dysfunction is predicted, the left ventricular volume acceleration a may show a negative value. In this case, the values of a / b are positive, and the quadratic curve of time-left chamber volume is an upward curve.
Further, when the absolute value (| b |) of the left chamber volume acceleration a and the left chamber volume velocity b is compared, most of them have a relationship of a> | b |. That is, the absolute value of a / b is larger than 1. However, in some cases where cardiac function is reduced, the relationship a << b | occurs, and in this case, the absolute value of a / b is smaller than 1.

このことから、a/bの値より、以下の事柄が分かる。
(1−1)a/bの値が正の場合・・・心機能がかなり低下しており心不全に近い状態である。
(1−2)a/bの値の絶対値が1未満の場合・・・心機能が低下している状態。
From this, the following matters can be understood from the values of a / b.
(1-1) When the value of a / b is positive ... Cardiac function is considerably deteriorated, which is close to heart failure.
(1-2) When the absolute value of the a / b value is less than 1 ... A state in which cardiac function is deteriorated.

すなわち、算出したa/bの値を、以下の(1−1)及び/又は(1−2)の指標と比較することにより、被験者の心機能を評価することができる。
(1−1)a/bの値が正の場合には、心機能が低下しているという指標。
(1−2)a/bの値の絶対値が1未満の場合には、心機能が低下しているという指標。
That is, the cardiac function of the subject can be evaluated by comparing the calculated value of a / b with the following indexes (1-1) and / or (1-2).
(1-1) When the value of a / b is positive, it is an index indicating that the cardiac function is deteriorated.
(1-2) When the absolute value of the a / b value is less than 1, it is an index indicating that the cardiac function is deteriorated.

また、後述する実施例に基づく知見も併せて検討すると、a/bに基づき心機能は以下の4段階に分類することが可能である。 In addition, when the findings based on the examples described later are also examined, the cardiac function can be classified into the following four stages based on a / b.

(1)a/bの値が−1.5以下の場合・・・心機能が極めて良好な状態
(2)a/bの値が−1.5より大きく−1.0以下の場合・・・心機能がやや低下している状態
(3)a/bの値が−1.0より大きく0以下の場合・・・軽度ないし中等度に心機能が低下している状態。
(4)a/bの値が正の場合・・・心機能が高度に低下している状態
(1) When the value of a / b is -1.5 or less ... Extremely good cardiac function (2) When the value of a / b is greater than -1.5 and -1.0 or less ... -Slightly reduced cardiac function (3) When the value of a / b is greater than -1.0 and 0 or less ... A state in which cardiac function is mildly to moderately reduced.
(4) When the value of a / b is positive ... A state in which cardiac function is highly deteriorated.

この4段階の分類に基づき、a/bの値を、以下の(1)〜(4)から選ばれる1種又は2種以上の指標と比較することにより、被験者の心機能を評価することができる。 Based on this four-step classification, the cardiac function of the subject can be evaluated by comparing the value of a / b with one or more indexes selected from the following (1) to (4). can.

(1)a/bの値が−1.5以下の場合には、心機能が極めて良好な状態であるという指標。
(2)a/bの値が−1.5より大きく−1.0以下の場合には、心機能がやや低下しているという指標。
(3)a/bの値が−1.0より大きく0以下の場合には、軽度ないし中等度に心機能が低下しているという指標。
(4)a/bの値が正の場合には、心機能が高度に低下しているという指標。
(1) When the value of a / b is -1.5 or less, it is an index indicating that the cardiac function is in an extremely good state.
(2) When the value of a / b is larger than -1.5 and -1.0 or less, it is an index that the cardiac function is slightly deteriorated.
(3) When the value of a / b is larger than -1.0 and 0 or less, it is an index indicating that cardiac function is mildly to moderately deteriorated.
(4) When the value of a / b is positive, it is an index indicating that the cardiac function is highly deteriorated.

[心機能診断システム]
「心機能パラメータの算出方法」の項目に記載した事項は、本発明の心機能診断システムの実施の形態についても適用できる。
[Cardiac function diagnostic system]
The matters described in the item of "calculation method of cardiac function parameters" can also be applied to the embodiment of the cardiac function diagnostic system of the present invention.

本発明の心機能診断システムは、心臓が含まれる2次元又は3次元の画像データを収集する収集部と、画像データに基づき心機能パラメータを算出する情報処理部を備える(図1)。 The cardiac function diagnostic system of the present invention includes a collecting unit that collects two-dimensional or three-dimensional image data including the heart, and an information processing unit that calculates cardiac function parameters based on the image data (FIG. 1).

心機能診断システムの具体的な形態は、超音波診断装置、コンピュータ断層撮影装置(CT装置)、磁気共鳴断層撮影装置(MRI)が挙げられるが、超音波診断装置の形態とすることが計算に適している。
超音波診断装置の形態とする場合、収集部は、超音波の送受信手段(つまり、超音波プローブ)となる。
コンピュータ断層撮影装置の形態とする場合、収集部は、例えば、X線発生手段とX線検出手段を含む。
磁気共鳴断層撮影装置(MRI)の形態とする場合、収集部は、例えば、静磁場発生手段、傾斜磁場発生手段、NMR信号の検出手段を含む。
Specific forms of the cardiac function diagnostic system include an ultrasonic diagnostic device, a computed tomography device (CT device), and a magnetic resonance tomography device (MRI). Are suitable.
In the form of an ultrasonic diagnostic apparatus, the collecting unit serves as a means for transmitting and receiving ultrasonic waves (that is, an ultrasonic probe).
In the form of a computed tomography apparatus, the collecting unit includes, for example, an X-ray generating means and an X-ray detecting means.
In the form of a magnetic resonance tomography (MRI), the collecting unit includes, for example, a static magnetic field generating means, a gradient magnetic field generating means, and an NMR signal detecting means.

収集部により収集される2次元又は3次元の画像データは、静止画像データであってもよいし、動画像データであってもよい。本発明においては、駆出期間における左室容積を少なくとも3時点において算出する必要があるため、動画像データであることが好ましい。 The two-dimensional or three-dimensional image data collected by the collecting unit may be still image data or moving image data. In the present invention, since it is necessary to calculate the left chamber volume during the ejection period at at least three time points, it is preferable to use moving image data.

本発明の心機能診断システムを超音波診断装置として実現する場合、前記画像データは、エコー図に係るデータである。
本発明の心機能診断システムをコンピュータ断層撮影装置として実現する場合、前記画像データはCT画像に係るデータである。
本発明の心機能診断システムを磁気共鳴断層撮影装置として実現する場合には、前記画像データはMRI画像に係るデータである。
When the cardiac function diagnostic system of the present invention is realized as an ultrasonic diagnostic apparatus, the image data is data related to an echo diagram.
When the cardiac function diagnosis system of the present invention is realized as a computed tomography apparatus, the image data is data related to a CT image.
When the cardiac function diagnostic system of the present invention is realized as a magnetic resonance tomography apparatus, the image data is data related to an MRI image.

本発明の心機能診断システムは、収集部より一次的に収集された画像データを情報処理し、画像を構築する画像生成部を有していてもよい(図1)。
また画像生成部により構築された画像を表示するディスプレイを備えていてもよい(図1)。
The cardiac function diagnosis system of the present invention may have an image generation unit that processes image data primaryly collected from the collection unit and constructs an image (FIG. 1).
Further, a display for displaying an image constructed by the image generation unit may be provided (FIG. 1).

本発明の心機能診断システムは、画像データに基づき心機能パラメータを算出する情報処理部を備える。
情報処理部は、心機能診断システムの処理全体を制御する。具体的には情報処理部は、入力インターフェースを介して操作者から入力された各種設定要求や、記憶部から読み込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、情報を処理する。
また、処理部は、記憶部が記憶する表示用の画像をディスプレイや、入力インターフェースにおけるタッチモニタ等にて表示するように制御する。
この情報処理部は、画像データに基づき、左室容積加速度aと、左室容積速度bと、aをbで除したa/bの値と、を算出する手段を有する。
The cardiac function diagnostic system of the present invention includes an information processing unit that calculates cardiac function parameters based on image data.
The information processing unit controls the entire processing of the cardiac function diagnosis system. Specifically, the information processing unit processes information based on various setting requests input from the operator via the input interface, various control programs read from the storage unit, and various data.
Further, the processing unit controls the display image stored in the storage unit to be displayed on a display, a touch monitor in the input interface, or the like.
This information processing unit has means for calculating the left chamber volume acceleration a, the left chamber volume velocity b, and the value of a / b obtained by dividing a by b, based on the image data.

情報処理部は、左室容積加速度aと左室容積速度bの算出の基礎として、左室容積を算出する手段を備えることが好ましい。さらに、この左室容積の算出のために左室長軸の長さを算出する形態としても構わない。
心機能診断システムを超音波診断装置として構成する場合には、左室容積の算出は、Pombo法、Teichholz法、Gibson法、single plane area−length法やmodified Simpson法(ディスク法)など公知の何れの方法により実施してもよい。
The information processing unit preferably includes means for calculating the left chamber volume as the basis for calculating the left chamber volume acceleration a and the left chamber volume velocity b. Further, in order to calculate the volume of the left chamber, the length of the long axis of the left chamber may be calculated.
When the cardiac function diagnostic system is configured as an ultrasonic diagnostic apparatus, the calculation of the left ventricular volume can be performed by any known method such as the Pombo method, the Teichholz method, the Gibson method, the single plane area method, or the modified Simpson method (disk method). It may be carried out by the method of.

より具体的には、被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも3時点の時間(t)と、該3時点における左室容積(f(t))を算出する手段を備えることが好ましい。
そして、この3時点における時間(t)と左室容積(f(t))を、
f(t)=at+bt+c
にそれぞれ代入することで、三元連立方程式を生成する連立方程式生成手段を備えることが好ましい(図1)。
More specifically, a means for calculating the time (t) at at least three time points and the left ventricular volume (f (t)) at the three time points in the process of cardiac contraction from the start point to the end point of the subject's cardiac contraction. It is preferable to provide.
Then, the time (t) and the left chamber volume (f (t)) at these three time points are set.
f (t) = at 2 + bt + c
It is preferable to provide simultaneous equation generation means for generating ternary simultaneous equations by substituting each of them into (Fig. 1).

連立方程式生成手段による三元連立方程式の生成は、予め記憶部に格納されていた式(f(t)=at+bt+c)を参照することにより行う形態としてもよい。 The generation of the three-dimensional simultaneous equations by the simultaneous equation generation means may be performed by referring to the equation (f (t) = at 2 + bt + c) stored in the storage unit in advance.

また、連立方程式生成手段により生成された三元連立方程式を求解して、少なくともa及びbの値を求める求解手段を備えることが好ましい(図1)。もちろんcを求解する構成としても構わない。 Further, it is preferable to provide a solving means for solving at least the values of a and b by solving the ternary simultaneous equations generated by the simultaneous equation generating means (FIG. 1). Of course, it may be configured to solve c.

情報処理部は、aの値をbの値で除することでa/bの値を求める除算手段を備える(図1)。 The information processing unit includes a division means for obtaining the value of a / b by dividing the value of a by the value of b (FIG. 1).

情報処理部で算出される左室容積(f(t))は、駆出期間における少なくとも任意の3時点で取得されれば良い。本発明の好ましい実施の形態では、心臓収縮の開始点と、心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点と、心臓収縮の終了点の3時点において得られた左室容積(f(t))を算出に用いる。 The left chamber volume (f (t)) calculated by the information processing unit may be acquired at least at any three time points during the ejection period. In a preferred embodiment of the present invention, the left ventricular volume (f (f) t)) is used in the calculation.

情報処理部は、a/bの他、左室1回拍出量(SV)、左室駆出率(EF)などの他の心機能パラメータを算出する手段を有することも好ましい。
情報処理部により算出された各種心機能パラメータをディスプレイに表示するように構成しても構わない。
It is also preferable that the information processing unit has means for calculating other cardiac function parameters such as the left chamber stroke volume (SV) and the left ventricular ejection fraction (EF) in addition to a / b.
Various cardiac function parameters calculated by the information processing unit may be configured to be displayed on the display.

本発明の心機能診断システムは入力インターフェースを備えていてもよい(図1)。入力インターフェースにより、情報処理部への要求を行うことが可能な構成とすることが好ましい。 The cardiac function diagnostic system of the present invention may include an input interface (Fig. 1). It is preferable that the input interface is used to make a request to the information processing unit.

本発明の心機能診断システムは、これまでに取得された画像データなどを格納する記憶部を備えていてもよい。また、上述したように、情報処理部がa/bを算出するための基礎となる式(f(t)=at2+bt+c)を記憶部に予め格納しておく構成とすることが好ましい。
記憶部は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク又は光ディスクによって実現できる。
The cardiac function diagnosis system of the present invention may include a storage unit for storing image data and the like acquired so far. Further, as described above, it is preferable that the information processing unit stores in advance the formula (f (t) = at2 + bt + c) that is the basis for calculating a / b in the storage unit.
The storage unit can be realized by a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory) or a flash memory, a hard disk, or an optical disk.

[プログラム]
本発明は、上述した心機能パラメータの算出方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムにも関する。本発明のプログラムの具体的な実施の形態については、「心機能パラメータの算出方法」の項目で説明した事項を適用することができる。
[program]
The present invention also relates to a program for causing a computer to execute each step of the above-described method for calculating cardiac function parameters. As for the specific embodiment of the program of the present invention, the matters described in the item of "Calculation method of cardiac function parameters" can be applied.

プログラムは、記録媒体に記憶させてもよい。この記録媒体を用いれば、例えばコンピュータに前記プログラムをインストールすることができる。ここで、前記プログラムを記憶した記録媒体は、例えばCD−ROM等の非一過性の記録媒体であっても良い。 The program may be stored in a recording medium. Using this recording medium, for example, the program can be installed on a computer. Here, the recording medium in which the program is stored may be a non-transient recording medium such as a CD-ROM.

本発明のプログラムを記憶部に格納することによって、上述した心機能診断システムを構成してもよい。
本発明のプログラムは、上述した心機能診断システムにおける情報処理部における各工程を実行するように構成されていることが好ましい。
By storing the program of the present invention in the storage unit, the above-mentioned cardiac function diagnosis system may be configured.
The program of the present invention is preferably configured to execute each step in the information processing unit in the above-mentioned cardiac function diagnosis system.

[試験例1]
64歳以下(under64y)と65歳以上(over65y)の2群の被験者について心エコー検査を行い、表1に示す各種心機能パラメータを算出した。各パラメータの単位、算出値の平均、SD(標準偏差)、被験者の人数(number)、そして、2群についてのp値を表1にまとめる。
[Test Example 1]
Echocardiography was performed on two groups of subjects aged 64 years or younger (under64y) and 65 years or older (over65y), and various cardiac function parameters shown in Table 1 were calculated. Table 1 summarizes the unit of each parameter, the average of the calculated values, the SD (standard deviation), the number of subjects (number), and the p-values for the two groups.

Figure 2021137480
Figure 2021137480

表1に示すように、何れの心機能パラメータに基づいて検討した場合であっても、65歳以上の群は64歳以下の群と比較して、優位に心機能の低下が観察されている。この結果より左心機能は老年層において衰えることが証明された。
そして、a/bについて見ると、64歳以下の群においては−1.321であるのに対して、65歳以上の群においては−0.935であった。つまり、64歳以下の群においてはa>|b|が成り立つ一方、65歳以上の群においてはこれが逆転しa<|b|となっている。このように、aとbの絶対値の比較、つまり、a/bの値の絶対値が1未満か否かを指標として心機能を評価することの有効性が証明されている。
As shown in Table 1, regardless of which cardiac function parameter was used for examination, a decrease in cardiac function was observed predominantly in the group aged 65 years or older as compared with the group aged 64 years or younger. .. From this result, it was proved that the left heart function declined in the elderly.
Looking at a / b, it was -1.321 in the group aged 64 years or younger, whereas it was -0.935 in the group aged 65 years or older. That is, while a> | b | holds in the group aged 64 or younger, this is reversed in the group aged 65 or over and becomes a << b |. As described above, the effectiveness of comparing the absolute values of a and b, that is, evaluating the cardiac function using whether or not the absolute value of the a / b value is less than 1 is proved.

[試験例2]
疲れやすさや息切れの自覚症状を持つ被験者に対し、心不全治療薬であるpimobendan又はdigoxisinを投与した。前記治療薬の投与前(before)及び投与後(after)において心エコー検査を実施し、表2及び表3に示す各種心機能パラメータを算出した。各パラメータの単位、算出値の平均、SD(標準偏差)、被験者の人数(number)、そして、投与前後についてのp値を表2及び表3にまとめる。
[Test Example 2]
Pimobendan or digoxisin, which are therapeutic agents for heart failure, were administered to subjects with subjective symptoms of tiredness and shortness of breath. Echocardiography was performed before and after administration of the therapeutic agent, and various cardiac function parameters shown in Tables 2 and 3 were calculated. Tables 2 and 3 summarize the unit of each parameter, the average of the calculated values, the SD (standard deviation), the number of subjects (number), and the p-values before and after administration.

Figure 2021137480
Figure 2021137480

Figure 2021137480
Figure 2021137480

表2及び表3に示すように、心不全治療薬であるpimobendan又はdigoxisinの投与により、顕著に心機能の改善が確認できた。心機能の改善について自覚のある被験者も多数存在した。
投与前はaの値が負であったことからa/bの値は正であったが、投与後はaの値が正に転ずることでa/bの値は負となった。このことから、a/bの値が正か、それとも負か、という指標により、心機能を極めて有効に評価できることが証明されている。
また、心不全治療薬の投与後は、a/b以外のパラメータより明らかなとおり、極めて心機能が良好な状態となっている。このときのa/bの値は−1.5以下である。このことから、a/bの値が−1.5以下の場合には、心機能が極めて良好な状態であるといえる。
As shown in Tables 2 and 3, significant improvement in cardiac function was confirmed by administration of pimobendan or digoxisin, which are therapeutic agents for heart failure. There were also many subjects who were aware of the improvement in cardiac function.
Before the administration, the value of a was negative, so the value of a / b was positive, but after the administration, the value of a turned positive, and the value of a / b became negative. From this, it is proved that the cardiac function can be evaluated extremely effectively by the index of whether the value of a / b is positive or negative.
In addition, after administration of the therapeutic agent for heart failure, as is clear from the parameters other than a / b, the cardiac function is in an extremely good state. The value of a / b at this time is −1.5 or less. From this, it can be said that when the value of a / b is −1.5 or less, the cardiac function is in an extremely good state.

試験例1及び試験例2の結果より、a/bの値に基づき、以下の4段階の指標が設定可能であるものといえる。
(1)a/bの値が−1.5以下の場合・・・心機能が極めて良好な状態
(2)a/bの値が−1.5より大きく−1.0以下の場合・・・心機能がやや低下している状態
(3)a/bの値が−1.0より大きく0以下の場合・・・軽度ないし中等度に心機能が低下している状態。
(4)a/bの値が正の場合・・・心機能が高度に低下している状態
From the results of Test Example 1 and Test Example 2, it can be said that the following four-stage index can be set based on the value of a / b.
(1) When the value of a / b is -1.5 or less ... Extremely good cardiac function (2) When the value of a / b is greater than -1.5 and -1.0 or less ... -Slightly reduced cardiac function (3) When the value of a / b is greater than -1.0 and 0 or less ... A state in which cardiac function is mildly to moderately reduced.
(4) When the value of a / b is positive ... A state in which cardiac function is highly deteriorated.

本発明は心機能診断に応用することができる。

The present invention can be applied to cardiac function diagnosis.

Claims (12)

心臓収縮過程における、左室容積加速度aを、左室容積速度bで除することでa/bの値を求める工程を備える、心機能パラメータの算出方法。 A method for calculating a cardiac function parameter, comprising a step of obtaining a value of a / b by dividing the left ventricular volumetric acceleration a by the left ventricular volumetric velocity b in the cardiac contraction process. 以下の(A)〜(C)の工程を備える、心機能パラメータの算出方法。
(A)被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも3時点の時間(t)と、該3時点における左室容積(f(t))と、をそれぞれ以下の式、
f(t)=at+bt+c
に代入することで、三元連立方程式を生成する生成工程。
(B)前記三元連立方程式を求解して、少なくともa及びbの値を求める求解工程。
(C)aをbで除することでa/bの値を求める除算工程。
A method for calculating cardiac function parameters, comprising the following steps (A) to (C).
(A) The time (t) at at least three time points and the left ventricular volume (f (t)) at the three time points in the process of cardiac contraction from the start point to the end point of the subject's cardiac contraction are expressed by the following equations, respectively. ,
f (t) = at 2 + bt + c
A generation process that generates ternary simultaneous equations by substituting into.
(B) A solving step of solving the three-dimensional simultaneous equations to obtain at least the values of a and b.
(C) A division step of obtaining the value of a / b by dividing a by b.
前記3時点が、
心臓収縮の開始点、
心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点、及び
心臓収縮の終了点、
であることを特徴とする、請求項2に記載の算出方法。
The above three time points
The starting point of cardiac contraction,
Any midpoint from the start to the end of cardiac contraction, and the end of cardiac contraction,
The calculation method according to claim 2, wherein the method is characterized by the above.
請求項1〜3の何れか一項に記載の算出方法によりa/bの値を算出し、以下の(1−1)及び/又は(1−2)の指標と比較することにより、被験者の心機能を評価する心機能評価方法。
[指標]
(1−1)a/bの値が正の場合には、心機能が低下しているという指標。
(1−2)a/bの値の絶対値が1未満の場合には、心機能が低下しているという指標。
By calculating the value of a / b by the calculation method according to any one of claims 1 to 3 and comparing it with the following indexes (1-1) and / or (1-2), the subject Cardiac function evaluation method for evaluating cardiac function.
[index]
(1-1) When the value of a / b is positive, it is an index indicating that the cardiac function is deteriorated.
(1-2) When the absolute value of the a / b value is less than 1, it is an index indicating that the cardiac function is deteriorated.
請求項1〜3の何れか一項に記載の算出方法によりa/bの値を算出し、以下の(2−1)〜(2−4)から選ばれる1種又は2種以上の指標と比較することにより、被験者の心機能を評価する心機能評価方法。
[指標]
(2−1)a/bの値が−1.5以下の場合には、心機能が極めて良好な状態であるという指標。
(2−2)a/bの値が−1.5より大きく−1.0以下の場合には、心機能がやや低下しているという指標。
(2−3)a/bの値が−1.0より大きく0以下の場合には、軽度ないし中等度に心機能が低下しているという指標。
(2−4)a/bの値が正の場合には、心機能が高度に低下しているという指標。
The value of a / b is calculated by the calculation method according to any one of claims 1 to 3, and one or more indexes selected from the following (2-1) to (2-4) are used. A cardiac function evaluation method for evaluating the cardiac function of a subject by comparison.
[index]
(2-1) When the value of a / b is -1.5 or less, it is an index indicating that the cardiac function is in an extremely good state.
(2-2) When the value of a / b is larger than -1.5 and -1.0 or less, it is an index that the cardiac function is slightly deteriorated.
(2-3) When the value of a / b is larger than -1.0 and 0 or less, it is an index indicating that cardiac function is mildly to moderately deteriorated.
(2-4) When the value of a / b is positive, it is an index indicating that the cardiac function is highly deteriorated.
コンピュータを
心臓収縮過程における、左室容積加速度aを、左室容積速度bで除することでa/bの値を求める工程を備える手段
として機能させることを特徴とする、プログラム。
A program comprising a computer functioning as a means for obtaining a value of a / b by dividing the left ventricular volumetric acceleration a by the left ventricular volumetric velocity b in the process of cardiac contraction.
コンピュータを以下の(A)〜(C)の手段として機能させるプログラム。
(A)被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも3時点の時間(t)と、該3時点における左室容積(f(t))と、をそれぞれ以下の式、
f(t)=at+bt+c
に代入することで、三元連立方程式を生成する生成手段。
(B)前記三元連立方程式を求解して、少なくともa及びbの値を求める求解手段。
(C)aをbで除することでa/bの値を求める除算手段。
A program that causes a computer to function as the means of the following (A) to (C).
(A) The time (t) at at least three time points and the left ventricular volume (f (t)) at the three time points in the process of cardiac contraction from the start point to the end point of the subject's cardiac contraction are expressed by the following equations, respectively. ,
f (t) = at 2 + bt + c
A generation means that generates ternary simultaneous equations by substituting into.
(B) A solving means for solving at least the values of a and b by solving the three-dimensional simultaneous equations.
(C) A division means for obtaining the value of a / b by dividing a by b.
前記3時点が、
心臓収縮の開始点、
心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点、及び
心臓収縮の終了点、
であることを特徴とする、請求項7に記載のプログラム。
The above three time points
The starting point of cardiac contraction,
Any midpoint from the start to the end of cardiac contraction, and the end of cardiac contraction,
7. The program according to claim 7.
心臓収縮に関する2次元又は3次元の画像データを収集する収集部と、
前記画像データに基づき心機能パラメータを算出する情報処理部と、を備え、
前記情報処理部が、前記画像データに基づき、左室容積加速度aと、左室容積速度bと、aをbで除したa/bの値と、を算出する手段を有することを特徴とする、心機能診断システム。
A collection unit that collects 2D or 3D image data related to cardiac contraction,
It is equipped with an information processing unit that calculates cardiac function parameters based on the image data.
The information processing unit has means for calculating the left chamber volume acceleration a, the left chamber volume velocity b, and the value of a / b obtained by dividing a by b, based on the image data. , Cardiac function diagnostic system.
心臓収縮に関する2次元又は3次元の画像データを収集する収集部と、
前記画像データに基づき心機能パラメータを算出する情報処理部と、を備え、
前記情報処理部が、以下の(A)〜(C)の手段を備えることを特徴とする、心機能診断システム。
(A)被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも3時点の時間(t)と、該3時点における左室容積(f(t))と、をそれぞれ以下の式、
f(t)=at+bt+c
に代入することで、三元連立方程式を生成する連立方程式生成手段。
(B)前記三元連立方程式を求解して、少なくともa及びbの値を求める求解手段。
(C)aをbで除することでa/bの値を求める除算手段。
A collection unit that collects 2D or 3D image data related to cardiac contraction,
It is equipped with an information processing unit that calculates cardiac function parameters based on the image data.
A cardiac function diagnosis system, wherein the information processing unit includes the following means (A) to (C).
(A) The time (t) at at least three time points and the left ventricular volume (f (t)) at the three time points in the process of cardiac contraction from the start point to the end point of the subject's cardiac contraction are expressed by the following equations, respectively. ,
f (t) = at 2 + bt + c
Simultaneous equation generation means that generates ternary simultaneous equations by substituting into.
(B) A solving means for solving at least the values of a and b by solving the three-dimensional simultaneous equations.
(C) A division means for obtaining the value of a / b by dividing a by b.
前記3時点が、
心臓収縮の開始点、
心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点、及び
心臓収縮の終了点、
であることを特徴とする、請求項10に記載の心機能診断システム。
The above three time points
The starting point of cardiac contraction,
Any midpoint from the start to the end of cardiac contraction, and the end of cardiac contraction,
10. The cardiac function diagnostic system according to claim 10.
前記心機能診断システムが超音波診断装置であり、
前記収集部が超音波プローブであり、前記画像データがエコー図であることを特徴とする、請求項9〜11の何れか一項に記載の心機能診断システム。


The cardiac function diagnostic system is an ultrasonic diagnostic apparatus.
The cardiac function diagnostic system according to any one of claims 9 to 11, wherein the collecting unit is an ultrasonic probe, and the image data is an echo diagram.


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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011083789A1 (en) * 2010-01-07 2011-07-14 株式会社 日立メディコ Medical image diagnosis device, and method for extracting and processing contour of medical image
JP2013226411A (en) * 2012-03-30 2013-11-07 Toshiba Medical Systems Corp Ultrasonic diagnostic device, and device and method for image processing
JP2015226711A (en) * 2014-06-02 2015-12-17 株式会社東芝 Medical image processor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011083789A1 (en) * 2010-01-07 2011-07-14 株式会社 日立メディコ Medical image diagnosis device, and method for extracting and processing contour of medical image
JP2013226411A (en) * 2012-03-30 2013-11-07 Toshiba Medical Systems Corp Ultrasonic diagnostic device, and device and method for image processing
JP2015226711A (en) * 2014-06-02 2015-12-17 株式会社東芝 Medical image processor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
鈴木紘一: "Mモード法心エコー図による駆出期左室容積曲線の二次関数による解析と新パラメータに及ぼすβ-methyldigox", 日本医科大学雑誌, vol. 第55巻,第6号, JPN6020020394, December 1988 (1988-12-01), pages 527 - 538, ISSN: 0004285061 *

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