JP2023002975A - 静脈圧測定装置、静脈圧測定方法および静脈圧測定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】静脈圧の値域を算出することが可能な静脈圧測定装置、静脈圧測定方法および静脈圧測定プログラムを提供する。【解決手段】静脈圧測定装置１６０は、カフ１１１により測定された被検者の脈波に関する脈波情報を取得する取得部と、取得部により取得された脈波情報から被検者の静脈圧を推定できないとき、取得部により取得された脈波情報に基づいて被検者の静脈圧の値域を算出する処理部とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、静脈圧測定装置、静脈圧測定方法および静脈圧測定プログラムに関する。

近年、心不全を含む心疾患にかかる患者数が増加し続けており、心疾患は、死因の上位を占めている。高齢者の増加に伴い、高齢心不全患者が大幅に増加すること（いわゆる、心不全パンデミック）が予想されており、２０３０年には、心不全患者が１３０万人まで達すると予想されている。

このような患者数の増加に加えて、心不全では再入院率の高さが社会的な問題となっており、医療費圧迫につながっている。このような問題は、日本のほか、米国などの諸外国にも生じている。

心不全患者の再入院の原因の一つとして、うっ血の増悪が挙げられる。静脈圧は、体うっ血の状態を表す指標となり得るため、静脈圧を測定するための装置および方法の開発が進められている（たとえば、特許文献１）。

特開２０１２－２０５８２２号公報

このような静脈圧の測定では、静脈圧の値を一意に決定することができない場合であっても、静脈圧と推定され得る値の範囲、即ち、静脈圧の値域に関する情報を得ることができれば、体うっ血等の状態を判断するための有効な情報となり得る。

そこで本発明では、静脈圧の値域を算出することが可能な静脈圧測定装置、静脈圧測定方法および静脈圧測定プログラムを提供することを目的とする。

本発明の上記課題は、以下の手段によって解決される。

本発明に係る静脈圧測定装置は、センサにより測定された被検者の脈波に関する脈波情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記脈波情報から前記被検者の静脈圧を推定できないとき、前記取得部により取得された前記脈波情報に基づいて前記被検者の静脈圧の値域を算出する処理部とを備えている。

本発明に係る静脈圧測定方法は、センサにより測定された被検者の脈波に関する脈波情報を取得することと、取得された前記脈波情報から前記被検者の静脈圧を推定できないとき、取得された前記脈波情報に基づいて前記被検者の静脈圧の値域を算出することとを含んでいる。

本発明に係る静脈圧測定プログラムは、上記本発明に係る静脈圧測定方法をコンピューターに実行させるためのものである。

本発明に係る静脈圧測定装置、静脈圧測定方法および静脈圧測定プログラムでは、被検者の静脈圧が推定できないとき、脈波情報に基づいて、被検者の静脈圧の値域が算出される。よって、静脈圧の値域を算出することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る静脈圧測定システムの全体構成の一例を表す図である。 図１に示した静脈圧測定装置の構成の一例を表すブロック図である。 図２に示したＣＰＵの機能の一例を表すブロック図である。 （Ａ）は、図１に示した静脈圧測定装置１６０が取得する圧力情報の一例、（Ｂ）は、脈波情報の一例を表す図である。 （Ａ）は、図１に示した静脈圧測定装置１６０が取得する圧力情報の他の例、（Ｂ）は、脈波情報の他の例を表す図である。 （Ａ）は、図１に示した静脈圧測定装置１６０が取得する圧力情報のその他の例、（Ｂ）は、脈波情報のその他の例を表す図である。 （Ａ）は、図１に示した静脈圧測定装置１６０が取得する圧力情報のその他の例、（Ｂ）は、脈波情報のその他の例を表す図である。 （Ａ）は、図１に示した静脈圧測定装置１６０が取得する圧力情報のその他の例、（Ｂ）は、脈波情報のその他の例を表す図である。 （Ａ）は、図１に示した静脈圧測定装置１６０が取得する圧力情報のその他の例、（Ｂ）は、脈波情報のその他の例を表す図である。 （Ａ）は、図１に示した静脈圧測定装置１６０が取得する圧力情報のその他の例、（Ｂ）は、脈波情報のその他の例を表す図である。 図１に示した静脈圧測定装置の処理の一例を表すフローチャートである。 図１に示した静脈圧測定装置の処理の他の例を表すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る静脈圧測定装置について詳細に説明する。なお、図中、同一の部材には同一の符号を用いた。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

＜実施形態＞
（静脈圧測定システムの構成）
図１は本実施形態に係る静脈圧検査システム１００の概略的なハードウェア構成を示すブロック図である。図２は制御部１７０の概略的なハードウェア構成を示すブロック図である。

静脈圧検査システム１００は、被検者の静脈圧を一意的に推定、または静脈圧の値域を算出するシステムである。静脈圧は、右心房で測定された圧（右房圧）を反映する指標であり、心臓に戻る血液量および右房の前負荷を反映する。

図１に示すように、静脈圧検査システム１００は、カフ１１１、および静脈圧測定装置１６０を有している。カフ１１１は、静脈圧測定装置１６０に接続可能に構成される。静脈圧測定装置１６０は、加圧ポンプ１１２、排気弁１１３、圧力センサ１１４、カフ圧検出部１１５、ＡＤコンバーター（ＡＤＣ）１１６、入力装置１２０、出力装置１３０、ネットワークインターフェース１４０、および制御部１５０を有している。この静脈圧検査システム１００では、オシロメトリック法の原理が利用されている。具体的には、カフ１１１によって被験者の上腕等に加えられる圧力が被検者の静脈圧と同じであるとき、圧力センサ１１４で検出される脈波の波形の振幅が最大となることが利用される。

カフ１１１、加圧ポンプ１１２、排気弁１１３、圧力センサ１１４、カフ圧検出部１１５、およびＡＤＣ１１６は、被検者の静脈波を測定するセンシング処理を行う構成の一例であり、センサを構成する。

カフ１１１は、被検者の上腕に巻回される空気袋である。加圧ポンプ１１２は、制御部１５０の指示に応じて、カフ１１１に空気を送り込み、空気袋内の圧力（以下、「カフ内圧」という）を増加させる。これにより、カフ１１１による被検者の上腕への圧迫圧力（以下、「カフ圧」という）を増加させうる。排気弁１１３は、空気袋内の空気を大気に開放することにより、カフ１１１から徐々に空気を排気し、カフ内圧を減少させる。これにより、カフ圧が減少し得る。

圧力センサ１１４はカフ内圧を検出する。カフ内圧には、カフ圧が増加および減少される過程における被検者の脈波（以下、「カフ脈波」という）が重畳する。カフ脈波は、被検者の静脈波および動脈波が重畳した波形であり得る。カフ圧検出部１１５は、検出されたカフ内圧からカフ内圧に重畳したカフ脈波を抽出し、カフ内圧および抽出したカフ脈波をそれぞれアナログ信号としてＡＤＣ１１６に出力する。ＡＤＣ１１６は、カフ内圧およびカフ脈波のアナログ信号をディジタル信号に変換して制御部１５０へ送信する。なお、圧力センサ１１４、カフ圧検出部１１５、およびＡＤＣ１１６がカフ１１１と一体化された構造であってもよい。また、圧力センサ１１４およびカフ圧検出部１１５がカフ１１１と一体化され、ＡＤＣ１１６が静脈圧測定装置１６０内にある構成であってもよい。

入力装置１２０は、静脈圧測定装置１６０を操作するユーザの入力操作を受け付け、当該入力操作に対応する入力信号を生成する。入力装置１２０は、例えば、出力装置１３０のディスプレイ１３１上に重ねて配置されたタッチパネル、静脈圧測定装置１６０の筐体に取り付けられた操作ボタン、マウス、またはキーボード等を含む。入力装置１２０によって生成された入力信号は、制御部１５０に送信される。制御部１５０は、入力信号に応じて所定の処理を実行する。

出力装置１３０は、被検者の静脈圧の推定結果または静脈圧の値域の算出結果を出力する。出力装置１３０は、ディスプレイ１３１およびスピーカ１３２を含む。ディスプレイ１３１は、静脈圧測定装置１６０の筐体に取り付けられた液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等であり得る。ディスプレイ１３１は、ユーザの頭部に装着される透過型、または非透過型のヘッドマウントディスプレイ等の表示装置であってもよい。

スピーカ１３２は、静脈圧測定装置１６０の筐体に取り付けられ、静脈圧の推定結果または静脈圧の値域の算出結果を音声で出力し得る。

なお、出力装置１３０は、ディスプレイ１３１およびスピーカ１３２に限らず、例えば、静脈圧の推定結果または静脈圧の値域の算出結果を印刷して出力するためのプリンタであってもよい。

ネットワークインターフェース１４０は、制御部１５０を通信ネットワークに接続するように構成されている。具体的には、ネットワークインターフェース１４０は、通信ネットワークを介して外部装置と通信するための各種インターフェース用の処理回路を含んでおり、通信ネットワークを介して通信するための通信規格に適合するように構成されている。通信ネットワークは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット等である。ネットワークインターフェース１４０は、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、登録商標）およびＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等の無線通信インターフェースであってもよい。

制御部１５０は、被検者の静脈圧を推定、あるいは被検者の静脈圧の値域を算出する。制御部１５０は、静脈圧測定装置１６０の主たる制御を司るソフトウェアおよびハードウェアであってもよく、制御部１５０が独立した装置であってもよい。例えば制御部１５０は、静脈圧の検査を行う専用の医療装置であってもよいし、静脈圧の検査を行うためのプログラムがインストールされたパーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末等であってもよい。さらに、制御部１５０は、被検者の身体（例えば、上腕等）に装着されるウェアラブルデバイス等であってもよい。

制御部１５０の機能の詳細については後述する。

図２に示すように、制御部１５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１５１、メモリ１５２、補助記憶部１５３、および入出力インターフェース１５４を有している。

メモリ１５２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含んでいてもよい。ＲＯＭには、各種プログラムや各種パラメータ等が記憶されている。また、ＲＡＭは、ＣＰＵ１５１により実行される各種プログラム等が格納されるワークエリアを備える。ＣＰＵ１５１は、ＲＯＭや補助記憶部１５３に記憶されている各種プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭと協働することにより各種処理を実行するように構成されている。

補助記憶部１５３は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）またはＵＳＢフラッシュメモリ等の記憶装置（ストレージ）を含んでいてもよい。補助記憶部１５３は、各種プログラムや各種データを格納する。また、補助記憶部１５３は、静脈圧の推定結果または静脈圧の値域の算出結果を保存する。

入出力インターフェース１５４は、ＣＰＵ１５１と、入力装置１２０および出力装置１３０とのインターフェースとして機能する。入出力インターフェース１５４は、マウスやキーボード等の入力デバイスとの通信を行う各種の通信モジュールや、ディスプレイ１３１およびスピーカ１３２を駆動する駆動モジュール等を有している。

ＣＰＵ１５１がプログラムを実行することにより、制御部１５０は、静脈圧検査システム１００の各部を制御し、様々な機能を実現する。

図３は、制御部１５０の機能を示すブロック図である。制御部１５０は、たとえば、取得部５１１、第１判断部５１２、推定部５１３、第２判断部５１４、算出部５１５および出力部５１６として機能する。ここでは、第１判断部５１２、推定部５１３、第２判断部５１４および算出部５１５が、本願発明の「処理部」の一具体例に対応する。

取得部５１１は、被検者のカフ脈波に関する脈波情報を取得する。脈波情報は、たとえば、カフ圧検出部１１５からＡＤＣ１１６を介して取得されるカフ脈波の波形である。取得部５１１は、さらに、カフ圧に関する圧力情報を取得する。圧力情報は、たとえば、各時間におけるカフ圧の値である。

第１判断部５１２は、取得部５１１により取得された脈波情報から被検者の静脈圧を推定できるかを判断する。たとえば、第１判断部５１２は、脈波情報に被検者の静脈波と推定し得る候補成分（たとえば、後述の図４（Ｂ）の候補成分Ｃ）が含まれていないと判断したときに、被検者の静脈圧を推定できないと判断する。脈波情報に候補成分が含まれているか否かは、たとえば、カフ脈波の波形の振幅の変化に基づいて判断される。

図４（Ａ）は、取得部５１１により取得される圧力情報の一例を表し、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示した圧力情報に対応する脈波情報を表している。具体的には、図４（Ａ）はカフ圧の値の時間変化、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のカフ圧に対応するカフ脈波の波形を各々表している。

ここで、静脈圧検査システム１００が被検者の静脈圧を一意に推定する方法について説明する。

カフ圧が段階的（ステップ状）に降下していくと、それに伴ってカフ圧に重畳する動脈の脈波成分が減少していくとともに、静脈の脈波成分が徐々に増加していく。さらにカフ圧が降下すると静脈の脈波成分がさらに増加していく。そして、カフ圧と、患者の上腕の静脈の血管壁にかかる血液の圧力とが等しくなった時、カフ脈波の波形の振幅が最大となる。したがって、静脈圧検査システム１００は、カフ脈波の波形の振幅が所定の変化をした時点、例えば、カフ脈波の波形の振幅が最大となった時点におけるカフ圧（たとえば、図４（Ａ）のＰｖ）を被検者の静脈圧であると推定する。

図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示した例では、カフ圧が、被検者の動脈血圧拡張期圧から徐々に減圧されていくのに連れて（図４（Ａ））、カフ脈波の波形の振幅は徐々に減少した後に再び徐々に大きくなり、期間Ｔ_Ｖで最大となった後、徐々に小さくなる（図４（Ｂ））。即ち、期間Ｔ_Ｖの前後で振幅変化の傾向が切り替わっている。このとき、たとえば、第１判断部５１２は、脈波情報に被検者の静脈波と推定し得る期間Ｔ_Ｖの候補成分Ｃが含まれており、かつ、外乱の影響を受けたノイズ成分が含まれていないので、被検者の静脈圧を一意に推定できると判断する。

図５（Ａ）は、取得部５１１により取得される圧力情報の他の例を表し、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示した圧力情報に対応する脈波情報を表している。このとき、カフ圧が、被検者の動脈血圧拡張期圧から徐々に減圧されていくのに連れて（図５（Ａ））、カフ脈波の波形の振幅は小さくなり続ける。即ち、このカフ脈波の波形では、振幅変化の傾向が切り替わっていない。このとき、たとえば、第１判断部５１２は、脈波情報に被検者の静脈波と推定し得る候補成分が含まれておらず、被検者の静脈圧を推定できないと判断する。

第１判断部５１２は、脈波情報に外乱の影響を受けたノイズ成分が所定条件で含まれているとき、被検者の静脈圧を推定できないと判断する。ノイズ成分が含まれていると、ノイズ成分と被検者の脈波に由来する成分とが重なり、被検者の脈波に関する正確な情報を取得することができないためである。脈波情報にノイズ成分が含まれていても、静脈圧測定における影響が小さいときには、第１判断部５１２が被検者の静脈圧を推定できると判断してもよい。第１判断部５１２は、たとえば、脈波情報に所定の大きさ以上、所定の数以上または所定の期間以上のノイズ成分が含まれるとき、被検者の静脈圧を推定できないと判断する。第１判断部５１２は、脈波情報に含まれるノイズ成分の位置（たとえば、当該ノイズ成分が出現するカフ圧）、期間の長さ、数および大きさ等に応じて、被検者の静脈圧を推定できると判断してもよい。

第１判断部５１２は、たとえば、周波数解析を行うことにより、脈波情報に所定条件のノイズ成分が含まれるか否かを判断する。あるいは、第１判断部５１２は、カフ脈波の波形の振幅の変化割合または大きさ等に基づいて、脈波情報に所定条件のノイズ成分が含まれるか否かを判断してもよい。たとえば、第１判断部５１２は、直前の拍の波形と比較した急激な振幅変化を有するときに、脈波情報に所定条件のノイズ成分が含まれていると判断してもよく、所定の振幅の大きさ以上の振幅が含まれるとき、脈波情報に所定条件のノイズ成分が含まれていると判断してもよい。第１判断部５１２は、外部のセンサから取得した情報に基づいて、脈波情報に所定条件のノイズ成分が含まれるか否かを判断してもよい。たとえば、外部のセンサには加速度センサ等を用いることができる。第１判断部５１２は、機械学習モデルを用いて、脈波情報に所定条件のノイズ成分が含まれるか否かを判断してもよい。

図６（Ａ）、図７（Ａ）、図８（Ａ）、図９（Ａ）および図１０（Ａ）は、取得部５１１により取得される圧力情報のその他の例を表し、図６（Ｂ）、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）および図１０（Ｂ）はそれぞれ、図６（Ａ）、図７（Ａ）、図８（Ａ）、図９（Ａ）、図１０（Ａ）に示した圧力情報に対応する脈波情報を表している。

取得部５１１が、図６（Ａ）（Ｂ）に示した圧力情報および脈波情報を取得したとき、第１判断部５１２は、たとえば、脈波情報に候補成分Ｃとともに、ノイズ成分Ｎ１，Ｎ２が含まれているため、被検者の静脈圧を推定できないと判断する。

取得部５１１が、図７（Ａ）（Ｂ）に示した圧力情報および脈波情報を取得したとき、第１判断部５１２は、脈波情報に期間Ｔｎのノイズ成分Ｎが含まれているため、被検者の静脈圧が推定できないと判断する。

取得部５１１が、図８（Ａ）（Ｂ）に示した圧力情報および脈波情報を取得したとき、第１判断部５１２は、たとえば、脈波情報にノイズ成分Ｎが含まれているため、被検者の静脈圧を推定できないと判断する。

取得部５１１が、図９（Ａ）（Ｂ）に示した圧力情報および脈波情報を取得したとき、第１判断部５１２は、たとえば、脈波情報にノイズ成分Ｎが含まれているため、被検者の静脈圧を推定できないと判断する。

取得部５１１が、図１０（Ａ）（Ｂ）に示した圧力情報および脈波情報を取得したとき、第１判断部５１２は、たとえば、脈波情報に候補成分Ｃとともに、ノイズ成分Ｎが含まれているため、被検者の静脈圧を推定できないと判断する。

推定部５１３は、第１判断部５１２により被検者の静脈圧を推定できると判断されたとき、取得部５１１により取得された脈波情報に基づいて被検者の静脈圧を推定する。具体的には、カフ脈波の波形の振幅が最大となるときのカフ圧を被検者の静脈圧と推定する。

たとえば、取得部５１１により図４（Ａ）（Ｂ）に示した圧力情報および脈波情報が取得されたとき、推定部５１３は、期間Ｔｖのカフ圧Ｐｖを、被検者の静脈圧と推定する。

第２判断部５１４は、第１判断部５１２により被検者の静脈圧を推定できないと判断されたとき、取得部５１１により取得された脈波情報に基づいて被検者の静脈圧の値域を算出できるかを判断する。第２判断部５１４は、たとえば、脈波情報に含まれるノイズ成分の位置（たとえば、当該ノイズ成分が出現するカフ圧）、期間の長さ、数および大きさの少なくとも一つに応じて、被検者の静脈圧の値域を算出できるかを判断する。たとえば、ノイズ成分の数または大きさ等が所定の値を超えるとき、第２判断部５１４は、静脈圧の値域を算出できないと判断し、ノイズ成分の数または大きさ等が所定の値以下であるとき、静脈圧の値域を算出できると判断する。第２判断部５１４は、ノイズ成分の位置、期間の長さ、数または大きさ以外の要件に基づいて判断を行ってもよく、ノイズ成分以外の成分に基づいて判断を行ってもよい。

算出部５１５は、第１判断部５１２により被検者の静脈圧を推定できないと判断され、かつ、第２判断部５１４により被検者の静脈圧の値域を算出できると判断されたとき、取得部５１１により取得された脈波情報に基づいて被検者の静脈圧の値域を算出する。算出部５１５は、第１判断部５１２により被検者の静脈圧を推定できないと判断され、かつ、第２判断部５１４により被検者の静脈圧の値域を算出できないと判断されたとき、被検者の静脈圧の値域を算出しない。

たとえば、取得部５１１が、図５（Ａ）（Ｂ）に示した圧力情報および脈波情報を取得したとき、上記のように、第１判断部５１２は、脈波情報に候補成分が含まれておらず、被検者の静脈圧を推定できないと判断する。一方、第２判断部５１４は、脈波情報に所定条件のノイズ成分が含まれていないので、被検者の静脈圧の値域を算出できると判断する。このとき、算出部５１５は、たとえば、測定されたカフ圧の範囲外を、被検者の静脈圧の値域として算出する。具体的には、図５（Ａ）（Ｂ）では、カフ圧が、動脈血圧拡張期圧から３ｍｍＨｇまで減少しており、算出部５１５は、被検者の静脈圧の値域は３ｍｍＨｇ以下であると算出する。

たとえば、取得部５１１が、図６（Ａ）（Ｂ）に示した圧力情報および脈波情報を取得したとき、上記のように、第１判断部５１２は、脈波情報に候補成分Ｃとともに、ノイズ成分Ｎ１，Ｎ２が含まれているため、被検者の静脈圧を推定できないと判断する。候補成分Ｃはカフ圧がＰ１のときに検出され、ノイズ成分Ｎ１，Ｎ２はカフ圧がＰ１よりも小さいときに検出されている。一方、第２判断部５１４は、ノイズ成分Ｎ１，Ｎ２の位置、期間の長さ、数および大きさ等に基づいて、被検者の静脈圧の値域を算出できると判断する。このとき、算出部５１５は、たとえば、候補成分Ｃおよびノイズ成分Ｎ１，Ｎ２を含む範囲の脈波情報および圧力情報を用いて、被検者の静脈圧の値域を算出する。具体的には、算出部５１５は、被検者の静脈圧の値域はＰ１以下であると算出する。

取得部５１１が、図７（Ａ）（Ｂ）に示した圧力情報および脈波情報を取得したとき、上記のように、第１判断部５１２は、脈波情報に期間Ｔｎのノイズ成分Ｎが含まれているため、被検者の静脈圧が推定できないと判断する。ノイズ成分Ｎはカフ圧がＰ３のときに検出されている。一方、第２判断部５１４は、ノイズ成分Ｎの位置、期間の長さ、数および大きさ等に基づいて、被検者の静脈圧の値域を算出できると判断する。図７（Ｂ）では、期間Ｔｎの直前の波形の振幅に比べて、期間Ｔｎの直後の波形の振幅が大きくなっている。このとき、算出部５１５は、たとえば、この期間Ｔｎの前後の振幅の変化に基づいて、期間Ｔｎのカフ脈波の波形は、ノイズ成分Ｎとともに候補成分Ｃを含んでいると推測し、被検者の静脈圧の値域を算出する。具体的には、算出部５１５は、被検者の静脈圧の値域はＰ３以上であると算出する。あるいは、算出部５１５は、期間Ｔｎの直前のカフ圧Ｐ２を用いて、被検者の静脈圧の値域はＰ３以上Ｐ２以下であると算出してもよい。

取得部５１１が、図８（Ａ）（Ｂ）に示した圧力情報および脈波情報を取得したとき、上記のように、第１判断部５１２は、脈波情報にノイズ成分Ｎが含まれているため、被検者の静脈圧が推定できないと判断する。一方、第２判断部５１４は、ノイズ成分Ｎの位置、期間の長さ、数および大きさ等に基づいて、被検者の静脈圧の値域を算出できると判断する。このとき、算出部５１５は、たとえば、測定されたカフ圧の範囲外を、被検者の静脈圧の値域として算出する。

取得部５１１が、図９（Ａ）（Ｂ）および図１０（Ａ）（Ｂ）に示した圧力情報および脈波情報を取得したとき、上記のように、第１判断部５１２は、脈波情報にノイズ成分Ｎが含まれているため、被検者の静脈圧が推定できないと判断する。また、第２判断部５１４は、ノイズ成分Ｎの位置、期間の長さ、数および大きさ等に基づいて、被検者の静脈圧の値域を算出できないと判断する（図９（Ａ）（Ｂ））。図１０（Ａ）（Ｂ）では、脈波情報にノイズ成分Ｎとともに候補成分Ｃを含んでいるが、波形が安定していないので、第２判断部５１４は、被検者の静脈圧の値域を算出できないと判断する。

出力部５１６は、たとえば、推定部５１３による推定結果に関する情報、算出部５１５による算出結果に関する情報および被検者の静脈圧の推定およびその値域の算出ができない旨のエラー結果に関する情報のいずれかを、出力装置６０に送出すること等によって出力する。出力装置６０には、たとえば、推定部５１３により推定された被検者の静脈圧、または、算出部５１５により算出された被検者の静脈圧の値域が表示される。出力装置６０には、所定の値に対する被検者の静脈圧等の高低等が表示されてもよい。所定の値よりも、推定された被検者の静脈圧等が高い場合または低い場合にアラーム表示、あるいは、アラーム音が出力されてもよい。出力装置６０には、被検者の静脈圧の推定およびその値域の算出ができない旨のエラー結果の表示がなされてもよく、たとえば、エラー表示、あるいは、エラー音が出力されてもよい。

（静脈圧測定装置の処理（測定）方法）
図１１は、静脈圧測定装置１６０による処理、換言すれば、静脈圧測定装置１６０による静脈圧測定方法の一例を表すフローチャートである。

まず、静脈圧測定装置１６０は、脈波情報および圧力情報を取得する（ステップＳ１０１）。脈波情報は、たとえば、以下のようにして取得される。

まず、カフ１１１を被検者の上腕に装着させ、加圧ポンプ１１２によりカフ圧を上昇させる。次いで、排気弁１１３を用いて、カフ圧を被検者の拡張期血圧以下の圧力（たとえば、４０ｍｍＨｇ～５０ｍｍＨｇ程度）まで降下させた後、一定時間毎に所定の減圧幅（例えば、５ｍｍＨｇ）で段階的に降下させる。このとき、カフ圧検出部１１５で検出されるカフ脈波に関する情報が、脈波情報として、静脈圧測定装置１６０に取得される。

静脈圧測定装置１６０は、圧力情報および脈波情報を取得した後、被検者の静脈圧を推定できるかどうかを判断する（ステップＳ１０２）。具体的には、脈波情報におけるノイズ成分（たとえば、図６（Ｂ）のノイズ成分Ｎ１，Ｎ２）および候補成分（たとえば、図６（Ｂ）の候補成分Ｃ）の有無に基づいて判断する。

静脈圧測定装置１６０は、脈波情報に所定条件のノイズ成分が含まれておらず、かつ、候補成分が含まれているとき、被検者の静脈圧を推定できると判断する（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）。このとき、静脈圧測定装置１６０は、被検者の静脈圧を推定し（ステップＳ１０３）、推定結果に関する情報を出力して（ステップＳ１０４）処理を終了する。なお、脈波情報に所定条件のノイズ成分が含まれているか否かは、たとえば、ノイズ成分の大きさが閾値を超えているか、ノイズ成分の期間が所定秒数を超えているか、あるいは、所定時間内でのノイズ成分の検出回数が多いか等を判断することにより、脈波情報においてノイズ成分の影響が大きいか否かを判断する。

一方、静脈圧測定装置１６０が脈波情報に所定条件のノイズ成分が含まれる、または、脈波情報に候補成分が含まれていないとき、被検者の静脈圧を推定できないと判断する（ステップＳ１０２：ＮＯ）。このとき、静脈圧測定装置１６０は、被検者の静脈圧の値域を算出可能かどうか判断する（ステップＳ１０５）。静脈圧測定装置１６０は、たとえば、ノイズ成分の位置、期間の長さ、数および大きさ等に基づいて判断する。

静脈圧測定装置１６０は、たとえば、脈波情報に所定条件のノイズ成分および候補成分が含まれていないとき（たとえば、図５（Ａ）（Ｂ））、被検者の静脈圧の値域を算出できると判断する（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）。静脈圧測定装置１６０は、たとえば、脈波情報に所定条件のノイズ成分が含まれるとともに、前記候補成分が含まれていないとき（たとえば、図８（Ａ）（Ｂ））、被検者の静脈圧の値域を算出できると判断してもよい。また、静脈圧測定装置１６０は、脈波情報に所定条件のノイズ成分および候補成分が含まれるとき（たとえば、図５（Ａ）（Ｂ））、被検者の静脈圧の値域を算出できると判断してもよい。脈波情報に所定条件のノイズ成分が含まれているか否かは、ステップＳ１０２と同様に、脈波情報においてノイズ成分の影響が大きいか否かを判断する。

ステップＳ１０５において、静脈圧の値域を算出可能であると判断したとき、静脈圧測定装置１６０は、静脈圧の値域を算出し（ステップＳ１０６）、算出結果に関する情報を出力して（ステップＳ１０７）処理を終了する。

一方、ステップＳ１０５において、静脈圧の値域を算出できないと判断したとき（ステップＳ１０５：ＮＯ）、静脈圧測定装置１６０は、エラー結果に関する情報を出力して（ステップＳ１０８）処理を終了する。静脈圧測定装置１６０は、たとえば、脈波情報に所定条件のノイズ成分が含まれるとともに、前記候補成分が含まれていないとき（たとえば、図９（Ａ）（Ｂ））、被検者の静脈圧の値域を算出できないと判断してもよい。脈波情報に所定条件のノイズ成分が含まれているか否かは、ステップＳ１０２と同様に、脈波情報においてノイズ成分の影響が大きいか否かを判断する。また、静脈圧測定装置１６０は、脈波情報に所定条件のノイズ成分および候補成分が含まれていても、波形が安定していないとき（たとえば、図１０（Ａ）（Ｂ））、被検者の静脈圧の値域を算出できないと判断してもよい。

なお、図１１に示した静脈圧測定方法の各ステップは、順序が異なっていてもよく、複数のステップが同時になされてもよい。たとえば、ステップＳ１０２およびステップＳ１０５が同時になされてもよい。また、ノイズの大きさ等を考慮し、まずエラー結果を出力すべきであるか否かを最初に判断することも可能である。

図１２は、静脈圧測定装置１６０による静脈圧測定方法の他の例を表すフローチャートである。このとき、静脈圧測定装置１６０は、たとえば、第１判断部５１２および第２判断部５１４に代えて、出力する形態を判断する第３判断部を有している。

静脈圧測定装置１６０は、まず、上記図１１のステップＳ１０１で説明したのと同様にして、脈波情報および圧力情報を取得した後（ステップＳ２０１）、出力する形態を判断する（ステップＳ２０２）。具体的には、静脈圧測定装置１６０は、ステップＳ２０２において、ステップＳ２０１で取得した脈波情報のノイズ成分および候補成分を解析することにより、一意の値である推定結果、静脈圧の値域の算出結果、またはエラー結果のいずれを出力するのかを判断する。静脈圧測定装置１６０は、たとえば、上記図１１のステップＳ１０２およびＳ１０５で説明したのと同様にして、出力する形態を判断する。

ステップＳ２０２において推定結果を出力すると判断したとき（ステップＳ２０２：推定結果）、静脈圧測定装置１６０は、ステップ２０１で取得した脈波情報および圧力情報に基づいて、静脈圧の一意の値を推定する（ステップＳ２０３）。この後、静脈圧測定装置１６０は、推定結果に関する情報を出力して（ステップＳ２０４）処理を終了する。

一方、ステップＳ２０２において算出結果を出力すると判断したとき（ステップＳ２０２：算出結果）、静脈圧測定装置１６０は、ステップ２０１で取得した脈波情報および圧力情報に基づいて、静脈圧の値域を算出する（ステップＳ２０５）。この後、静脈圧測定装置１６０は、推定結果に関する情報を出力して（ステップＳ２０６）処理を終了する。

また、ステップＳ２０２においてエラー結果を出力すると判断したとき（ステップＳ２０２：エラー結果）、静脈圧測定装置１６０は、エラー結果に関する情報を出力して（ステップＳ２０７）処理を終了する。

（静脈圧測定装置および静脈圧検査システムの作用効果）
本実施形態の静脈圧測定装置１６０および静脈圧検査システム１００では、たとえば、ノイズ等の影響により、被検者の静脈圧が推定できないとき、脈波情報に基づいて、被検者の静脈圧の値域が算出される。これにより、たとえば、臨床上有用な情報が増え、医師の診療等に役立てることが可能となる。以下、この作用効果について説明する。

中心静脈圧等の静脈圧に関する情報は、体うっ血の状態を表す指標となり得り、カフ等を用いることにより非侵襲かつ定量的に測定される。しかし、カフ等を用いてうっ血状態の患者の静脈圧を測定すると、静脈の脈波に由来する信号が正確に取得できないおそれがある。これは、うっ血状態の患者の呼吸状態は不安定になりやすく、静脈の脈波に由来する信号が、この呼吸の影響を受けることに起因する。また、心不全患者は不整脈を併発している可能性が高いが、カフ等を用いた方法では、心不全患者に不整脈が生じた場合にも、静脈の脈波に由来する信号を正確に取得できないおそれがある。さらに、呼吸が苦しいなどの状態にある患者にとっては、一定期間身体を静止状態に維持することが困難であり、体動に起因するノイズが生じやすい。

静脈圧測定装置１６０および静脈圧測定システム１０では、このように、被検者の呼吸および不整脈等に起因してノイズ等が生じた場合にも、静脈圧の値域が算出される。たとえば、静脈圧測定装置１６０が、脈波情報に基づいて被検者の静脈圧を１０ｍｍＨｇ以上または、１０ｍｍＨｇ以下と算出し、この静脈圧の値域に関する情報が出力されると、医師等は、被検者のうっ血状態の診断に有効に利用することができる。

また、静脈圧測定装置１６０および静脈圧測定システム１０では、静脈圧の値域が算出できるかどうかについての判断がなされるので、静脈圧の値域の信頼性を維持することができる。

以上のように、本実施形態の静脈圧測定装置１６０および静脈圧測定システム１０では、被検者の静脈圧が推定できないとき、脈波情報に基づいて、被検者の静脈圧の値域が算出される。よって、静脈圧の値域を算出することが可能となる。

また、静脈圧測定システム１０では、カフ１１１を用いて被検者の脈波に関する脈波情報を取得するので、非侵襲的に被検者の静脈圧を測定することが可能となる。

以上のとおり、実施形態において、本発明の静脈圧測定装置、静脈圧測定方法、および静脈圧測定プログラムを説明した。しかしながら、本発明は、その技術思想の範囲内において当業者が適宜に追加、変形、および省略できることはいうまでもない。

たとえば、上記実施形態においては、カフ圧を減圧させて脈波を測定しているが、加圧させて脈波を測定してもよい。

また、上記実施形態では、カフ１１１を用いて脈波情報を取得する例を説明したが、他のセンサを用いて脈波情報を取得してもよい。たとえば、光電容積脈波センサ等を用いて脈波情報を取得してもよい。

また、他のシステムで非侵襲的に測定され、通信ネットワーク上に配置されたサーバ（コンピュータ）からネットワークインターフェースを介して取得された脈波情報に基づいて静脈圧を算出してもよい。また、被検者の頸部に光源とフォトデテクターを内蔵するセンサを配置し、当該センサが取得した光学的信号に対してＮＩＲＳ（近赤外線分光法）を用いた演算を行うことによって静脈圧を推定してもよい。

また、脈波の測定の精度を向上させるため、複数のセンサを用いて脈波を測定するようにしてもよい。たとえば、２つのカフ１１１を用いてもよく、あるいは、カフ１１１と光電脈波センサ７０とを併用するようにしてもよい。また、電極および心電図測定装置をさらに有し、心電図による脈波を加味するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、主に、ノイズ成分および候補成分の有無に基づいて、被検者の静脈圧が推定できるかどうかを判断する例について説明したが、被検者の静脈圧が推定できるかどうかは、他の方法を用いて判断してもよい。たとえば、機械学習モデルを用いて、被検者の静脈圧が推定できるかどうかを判断してもよい。

また、上記実施形態では、制御部１５０の機能を、取得部５１１、第１判断部５１２、推定部５１３、第２判断部５１４、算出部５１５および出力部５１６に分けて説明したが、これらの一部または全部が一体化していてもよい。たとえば、第１判断部５１２、推定部５１３、第２判断部５１４および算出部５１５が一体化してもよく、第１判断部５１２および第２判断部５１４が一体化してもよい。

また、上述した実施形態に係る静脈圧測定装置１６０における各種処理を行う手段および方法は、専用のハードウェア回路、またはプログラムされたコンピューターのいずれによっても実現することが可能である。上記プログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のコンピューター読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、ハードディスク等の記憶部に転送され記憶される。また、上記プログラムは、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、静脈圧測定装置１６０の一機能としてその装置のソフトウェアに組み込まれてもよい。

また、上記実施形態におけるフローチャートの処理単位は、各処理の理解を容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。処理ステップの分類の仕方によって、本願発明が制限されることはない。各処理は、さらに多くの処理ステップに分割することもできる。また、１つの処理ステップが、さらに多くの処理を実行してもよい。

１００ 静脈圧検査システム、
１１１ カフ、
１１２ 加圧ポンプ、
１１３ 排気弁、
１１４ 圧力センサ、
１１５ カフ圧検出部、
１１６ ＡＤＣ、
１２０ 入力装置、
１３０ 出力装置、
１３１ ディスプレイ、
１５０ 制御部、
１６０ 静脈圧検査装置。

Claims (15)

1. センサにより測定された被検者の脈波に関する脈波情報を取得する取得部と、
   前記取得部により取得された前記脈波情報から前記被検者の静脈圧を推定できないとき、前記取得部により取得された前記脈波情報に基づいて前記被検者の静脈圧の値域を算出する処理部と
   を備える静脈圧測定装置。
2. 前記処理部は、さらに、外乱の影響を受けたノイズ成分と、前記被検者の静脈波と推定され得る候補成分とに基づいて、前記脈波情報から前記被検者の静脈圧を推定できるかを判断する、請求項１に記載の静脈圧測定装置。
3. 前記処理部は、前記脈波情報に所定条件の前記ノイズ成分が含まれるとき、または、前記脈波情報に前記候補成分が含まれないとき、前記脈波情報から前記被検者の静脈圧を推定できないと判断する、請求項２に記載の静脈圧測定装置。
4. 前記処理部は、前記脈波情報に前記候補成分が含まれるとともに所定条件の前記ノイズ成分が含まれないとき、前記脈波情報から前記被検者の静脈圧を推定する、請求項２に記載の静脈圧測定装置。
5. 前記処理部は、さらに、前記取得部により取得された前記脈波情報に基づいて前記被検者の静脈圧の値域を算出できるかを判断する、請求項２～４のいずれかに記載の静脈圧測定装置。
6. 前記処理部は、前記脈波情報に所定条件の前記ノイズ成分および前記候補成分が含まれないとき、前記被検者の静脈圧の値域を算出する、請求項５に記載の静脈圧測定装置。
7. 前記処理部は、前記脈波情報に所定条件の前記ノイズ成分が含まれるとともに、前記候補成分が含まれないとき、前記被検者の静脈圧の値域を算出する、またはエラーが生じたと判断する、請求項５に記載の静脈圧測定装置。
8. 前記処理部は、前記脈波情報に所定条件の前記ノイズ成分および前記候補成分が含まれるとき、前記被検者の静脈圧の値域を算出する、またはエラーが生じたと判断する、請求項５に記載の静脈圧測定装置。
9. 前記処理部は、前記ノイズ成分の位置、期間の長さ、数および大きさの少なくともいずれか一つに基づいて、前記被検者の静脈圧の値域を算出できるかを判断する、請求項５～８のいずれかに記載の静脈圧測定装置。
10. 前記センサは、前記被検者の所定の部位に装着されたカフであり、
    前記取得部は、前記カフのカフ圧を変化させたときに前記カフが前記所定の部位から受ける圧力に基づいて前記脈波情報を取得する、請求項２～９のいずれかに記載の静脈圧測定装置。
11. 前記処理部は、前記脈波情報と、前記カフ圧に関する圧力情報とに基づいて前記被検者の静脈圧の値域を算出する、請求項１０に記載の静脈圧測定装置。
12. 前記処理部は、前記カフ圧の変化に伴って前記被検者の脈波の振幅が所定の変化をするとき、前記脈波情報に前記候補成分が含まれると判断する、請求項１０または１１に記載の静脈圧測定装置。
13. 前記処理部により算出された前記被検者の静脈圧の値域に関する算出結果、前記脈波情報から推定された前記被検者の静脈圧に関する推定結果、または前記被検者の静脈圧の推定および前記被検者の静脈圧の値域の算出ができない旨のエラー結果のいずれかを出力する出力部をさらに有する、請求項１～１２のいずれかに記載の静脈圧測定装置。
14. センサにより測定された被検者の脈波に関する脈波情報を取得することと、
    取得された前記脈波情報から前記被検者の静脈圧を推定できないとき、取得された前記脈波情報に基づいて前記被検者の静脈圧の値域を算出することと
    を含む静脈圧測定方法。
15. 請求項１４に記載の静脈圧測定方法をコンピューターに実行させるための静脈圧測定プログラム。

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