JP2576050Y2 - 心臓の機械的状態を評価する装置 - Google Patents
心臓の機械的状態を評価する装置Info
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Description
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】本考案は、一般に心臓の機械
的性能を評価することに関係し、更に詳しくは、比較的
安価な装置によりその評価を行うことができ、確実な結
果を得るために比較的未熟な人員が比較的容易に操作で
き、非侵入性技術を用いた個人の開業医の診療室での使
用に適するシステムで行うことができ、しかも評価中の
患者にほとんど不快感を与えずに心臓ポンプ作用の機械
的性能の確実な表示を与えることのできる、新規な装置
及び技術に関係している。 【０００２】 【考案が解決しようとする課題】本考案は、１９７３年
１２月４日、ケビン・エム・マッキンタイヤ（Kevin M.
McIntyre）博士に付与された、「障害のある心臓の機械
的性能を検出すること及びこれのための装置（DETECTIN
G IMPAIRED HEART MECHANICAL PERFORMANCE ANDAPPARAT
US THEREFORE）」という名称の米国特許第３７７６２２
１号、に開示された考案の改良に相当するものである。
この米国特許に開示されているのは、全身の動脈脈動圧
力の時間導関数を、患者内のある対照レベルに設定する
ことである。その次に、患者は、バルサルバ法のような
緊張処置を行い、そしてその間、全身の動脈脈動圧力信
号の時間導関数を記録する。望ましくは、全身の動脈脈
動圧力、平均圧力、心臓率、及び左心室駆出時間も確か
めそして解釈することにより、左心室の機能障害の有無
を検出することができる。 【０００３】本考案の重要な目的は、心臓の機械的性能
を評価するための改良した装置及び技術を提供すること
である。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本考案によれば、全身の
動脈脈動圧力を表す電気的パルス信号を与えるために患
者の皮膚の近くに非侵入的に配置することのできる変換
手段、この変換手段を通して圧力を加えて変換手段に隣
接した皮膚上に望ましくは拡張期圧のすぐ上からこれの
半分の圧力までの範囲内の圧力を設定するための、膨張
可能な加圧帯のような圧力印加手段がある。採択した圧
力は、実質上拡張期圧であって、これは、感度及び再現
性を最大にすると思われる。圧力印加の手段には、これ
に圧力を供給するために圧力源を結合することが望まし
い。電気的脈動信号に特有の脈動信号を表示するため
の、望ましくは各脈動におけるピーク圧力の指示及び連
続した脈動間の時間の指示を表示するための手段があ
る。呼息空気を解放するための小さい穴を備えた閉じ込
め容積からなる評価すべき患者からの呼息空気を受ける
ための呼気手段、及び閉じ込め容積に結合されていて呼
息中の患者によって閉じ込め容積内に確立された圧力を
表す電気的空気圧信号を与えることのできる圧力検出手
段のあることが望ましい。望ましくは、時間の関数とし
ての空気圧信号の指示を与えるための表示手段がある。 【０００５】本考案によれば、変換手段は皮膚に隣接し
て、望ましくは指に配置する。圧力は、少なくとも部分
的に変換手段を通して、望ましくは指及び変換手段を取
り囲む膨張可能な加圧帯により皮膚に加える。望ましく
は、患者に緊張処置を受けさせる前の脈動信号の基底レ
ベルを設定するために、所望の圧力に達したとき（これ
は、典型的には圧力表示器を観察することによって判定
する）に閉じることのできる弁を備えたホースを通して
結合される血圧計の球のような圧力源を、加圧帯に結合
する。この処置においては、患者は、圧力表示手段が所
定の範囲内、典型的には水銀柱３０ないし５０ｍｍの閉
じ込め容積中の圧力を表示するまで、所定の時間、典型
的には、バルサルバ法の段階I及びIIのようにこの緊張
処置の期間中、２０秒間、呼気手段に息を吹き込む。患
者は、次に通常の呼吸をし、そしてその間、バルサルバ
法の段階I、III及びIVの期間中、変換された脈動信号を
記録する。この信号を処理して、心臓率、圧力信号の時
間導関数、圧力信号の積分、ピーク圧力、平均圧力及び
拡張期圧のうちの一つ以上の指示を与えることができ
る。バルサルバ法のそれら４つの段階に対するこれらの
信号の一つ以上の表示を観察して、心臓の機械的性能の
評価を決定することができる。 【０００６】 【考案の実施の形態】今度は図面、特にその図１を参照
して述べると、この図には、本考案によるシステムの論
理的配列を図解した模式図入りブロック図を示してい
る。評価を受けるべき患者１０が、指１１を圧電脈動ピ
ックアップ１２と膨張可能な加圧帯１３との間に置く
と、アナログ−ディジタル変換器１４がディジタル形式
に変換したパルス信号を与え、そしてこの信号をマイク
ロコンピュータ１５が処理して、表示装置１６に、ピッ
クアップ１２が検出した脈動の表示を与える。圧力源１
７、典型的には血圧計の球は、ホース１８を通して加圧
帯１３に接続しており、また弁２１を備えており、この
弁２１は、膨張可能な加圧帯１３が、少なくとも部分的
に圧電脈動ピックアップ１２を介して加圧帯１３により
取り囲んだ指１１の皮膚に、圧力を加えるときに、ホー
ス１８を閉じるためのものである。圧力表示器２０は、
圧力、望ましくは実質上患者１０の拡張期圧を表示す
る。加圧帯圧力が拡張期圧よりかなり高い場合には、ピ
ックアップ１２が与える信号は小さくなり、従って正確
さの低い診断が行われることになる。加圧帯圧力がほぼ
拡張期圧の場合には、ピックアップによって与えられる
信号を最大にできる。患者の拡張期圧は、通常の方法で
患者の血圧を計ることによって決定してもよい。 【０００７】くわえ口２２（望ましくは取換可能）は、
閉じ込め容積を規定するために遠方端が閉じているホー
ス２４に結合し、そして呼気を解放するための穴２３を
備えている。圧力変換器２５は、ホース２４に結合して
いて圧力信号を与え、この信号は、アナログ−ディジタ
ル変換器２６により閉じ込め容積内の圧力を表すディジ
タル形式に変換する。マイクロコンピュータ１５は、こ
のディジタル圧力信号を処理して、ホース２４内の圧力
を表す表示信号をコンピュータ表示装置１６に与える。 【０００８】以上にシステムの構成について説明したの
で、今度は、その動作モードについて説明する。患者１
０は、膨張可能な加圧帯１３内の圧電脈動ピックアップ
１２の近くに指１１を挿入する。次に、操作員は、圧力
源１７を動作させて、圧力表示器２０がほぼ拡張期圧の
圧力が設定されたことを表示するまで、加圧帯１３の圧
力を増大させる。弁２１を開くことにより、処置の直前
及び処置中、膨張可能な加圧帯１３の圧力を所望の圧力
に減少させることができる。患者１０は、次にくわえ口
２２に息を吹き込んで、コンピュータ表示装置に表示さ
れた大きさのホース２４内圧力を発生させるが、これは
望ましくは、水銀柱３０〜５０ｍｍの範囲内でしかも８
〜１０秒間維持する。この緊張呼吸運動は、バルサルバ
法の段階I及びIIに対するひずみを発生する。患者は、
次にくわえ口を取り離してリラックスし、この間、この
処置法の回復及び定常状態段階が続いて生じる。 【０００９】図２を見ると、正常な応答に対するバルサ
ルバ法の４段階の直前及びこれの期間中のパルス波形の
図式表示が示されており、これは、開始及び停止と記し
た矢印の間の緊張の期間中、時間の関数として緊張の直
前の対照期間中の圧力に対する動脈圧の変化を示してい
る。緊張時の圧力の上昇（段階I）、圧力の低下（段階I
I）、基線より下への低下（段階III）、及び緊張後の上
昇（段階IV）がある。図２の通常の応答の特徴は、基線
状態に対して次の表１に示されている。０、↑、↓及び
↓↓は、それぞれ変化無し、増大、減少及び減少大を示
している。本考案の利点は、各検査の期間中の、各患者
の前緊張の期間に対し正規化した測定値が、機械的心臓
性能を特徴づけていることである。 【００１０】 【表１】表 １ 段階I 段階II 段階III 段階IV （1）Ｈｔ．率 ０又は↓ ↑ ↑ ↓ （2）「ｄｐ／ｄｔ」 ０ ↓ ↓ ↑ （3）∫ｐ ｄｔ ０ ↓ ↓↓ ↑ （4）インパルス振幅 ０ ↓ ↓↓ ↑ （5）ピーク（収縮期）圧力 ↑ ↓ ↓ ↑ （6）平均圧力 ↑ ↑０又は↓ ↓ ↑ （7）拡張期圧又は「低」圧力 ↑ ↓又は０又は↑ ↓ ↑ 【００１１】図３を参照すると、「収縮期」圧力レベル
によって規定されるオーバーシュートのない中間的異常
応答が示されている。基線期間に対する図３の波形は、
表２に示された特徴を持っている。 【００１２】 【表２】表 ２ 段階I 段階II 段階III 段階IV （1）Ｈｔ．率 ０ ０又は↑ ０又は↑ ０又は↓ （2）「ｄｐ／ｄｔ」 ０ ０又は↓ ０又は↓ ０ （3）∫ｐ ｄｔ ０ ０又は↓ ↓ ０ （4）インパルス振幅 ０ ↓ ↓ ０ （5）ピーク（収縮期）圧力 ↑ ↓ ↓ ０ （6）平均圧力 ↑ ０又は↓ ↓ ０ （7）拡張期圧又は「低」圧力 ↑ ０又は↓ ↓ ０ 【００１３】図４を参照すると、バルサルバ法に対する
異常応答についての、時間の関数としての動脈圧の図式
表示が示されている。基線の期間の応答に相対的なこの
応答の特徴は、表３に示されている。 【００１４】 【表３】表 ３ 段階I 段階II 段階III 段階IV （1）Ｈｔ．率 ０ ０ ０ ０ （2）「ｄｐ／ｄｔ」 ０ ０ ０ ０ （3）∫ｐ ｄｔ ０ ０ ０ ０ （4）インパルス振幅 ０ ０ ０ ０ （5）ピーク（収縮期）圧力 ０ ↑ ↑ ０ （6）平均圧力 ０ ↑ ↑ ０ （7）拡張期圧又は「低」圧力 ０ ↑ ↑ ０ 【００１５】図５を参照すると、本考案による使用のた
めの例示的な脈動ピックアップ組立体１２の分解図が、
示されている。圧電膜３１は、支持具３３の脚部３２間
に張り渡されて、両側で一対のリード３４、３５と接触
しており、このリードは、アナログ−ディジタル変換器
１４（図１）に差し込むことのできる小形ホノプラグ３
６に接続している。接地シールド３７がこの組立体を完
成させる。図５は、概して方形の形態をしたピックアッ
プ組立体を示しているが、他の形状のピックアップ、例
えば先端の開口部に円形の圧電膜面を露出させたピック
アップを使用してもよい。膜３１は、典型的には市販で
入手可能な重合体である。 【００１６】図６を参照すると、接触部を取り付けるス
テム３１Ａを含む膜３１の端部部分の部分平面図が示さ
れている。図７を見ると、ステム３１Ａへの接続に関す
る詳細を図解した部分側面図が示されている。リード３
４及び３５は、それぞれ金属ボタン３４Ａ及び３５Ａに
はんだ付けし、そしてこれらのボタンは、それぞれ導電
性エポキシ樹脂の塗布３４Ｂ及び３５Ｂによってタブ３
１Ａの両面の対応する側に接続している。 【００１７】図８を参照すると、ＣＲＴ（陰極線管）表
示装置の図が示されており、このＣＲＴ表示装置は、検
査中、患者に採択圧力範囲を維持させるために使用する
ことができる。上方、中間及び下方の水平トレース４
１、４２及び４３は、それぞれ７０ｍｍ、５０ｍｍ及び
３０ｍｍの圧力を示している。患者は、くわえ口２２に
十分に息を吹き込むことにより、輝点４４をトレース４
２と４３との間に維持するようにする。 【００１８】血圧は、標準の加圧帯式血圧計法によっ
て、又はドップラー技法のように自動システムによっ
て、又は血圧の表示を与える他の任意の技法によって測
定すればよい。 【００１９】本考案のシステムの特定の構成部分は、当
該分野において知られたものである。マイクロコンピユ
ータを用いて各脈拍のピーク圧力及びその脈拍の表示を
与えるようにする技術は、計算機分野の当業者の技能の
範囲内に十分にあるので、ここでは、本考案の原理を不
明確にするのを避けるために詳細には説明しない。本考
案のある特定の実施形態においては、マイクロコンピユ
ータは、関連の受像管表示装置を備えたアップル（Appl
e）２ｅとした。 【００２０】バルサルバ法は、閉じた声門に逆らっての
強制呼気による胸郭内圧力の増大の突然の発生を必然的
に伴っいる。胸郭内圧力のこのような増大は、心臓への
静脈回帰の減少を生じることになり、従って心臓のポン
プ室の充満が通常減少する。このいわゆる「ひずみ」段
階の期間中の左心室（心臓の主なポンプ室）の充満が損
なわれると、正常な人の血圧が直ちに低下し、これに続
いて脈拍数が急激に増大することになる。正常な人にお
いては、「ひずみ」段階の終了時に、心臓への静脈回帰
が、元の基線の心臓充満率を概して越える点まで増大す
る。正常な心室は、「対照」レベルを越えるレベルにま
でその働きを増大して、充満の増大に対処するようにす
る（図２参照）。その結果、「オーバーシュート」が生
じて、脈圧及び血圧が対照レベル又は基線レベルの期間
中のそれらのレベルを越えることになる。人体は、この
変化を感知して、頸動脈における検出機構、頸動脈圧受
容器により反射的に心臓を遅くすることによって反応す
る。この正常な反応は、心室機能不全のある患者の異常
な反応とは異なった幾つかの特徴を持っている。すなわ
ち、 １） 「ひずみ」段階の期間中、血圧の低下が通常存在
する。 ２） 「ひずみ」段階の終りに向かって、心臓率の増大
がある。 ３） 「ひずみ」段階の解除のすぐ後に、「オーバーシ
ュート」がある。 ４） 「オーバーシュート」中に、心臓率の減速があ
る。 ５） その後、血圧、脈圧及び心臓率の基線レベルへの
かなり迅速な復帰がある。 【００２１】心不全のある患者においては、バルサルバ
法に対する生理的な反応は、全く異なったものとなる。
一つの特徴的な反応は、図４に示した「方形波」反応と
呼ばれるものであって、これはひずみ段階の開始と共に
血圧が増大し、そして「ひずみ」段階の期間中ずっと血
圧、脈圧及び心臓率が同じレベルに維持されるものであ
る。バルサルバ法「ひずみ」段階の解除に続く「回復」
段階は、血圧の基線レベルへの低下、「オーバーシュー
ト」の欠如、及び回復期間心臓減速の欠如によって特徴
づけられる。 【００２２】本考案によれば、上記の差異の敏感な解析
は、ピックアップからの圧力信号の導関数の使用によ
り、あるいは種々の段階での収縮期圧、脈圧及び心臓率
の変化の解析により行うことができ、また、その信号の
積分及び心臓率の計測値は、小形で比較的安価であり且
つ比較的容易に操作して確実な結果を呈示することので
きる装置により、この既知の生理的反応を、心臓状態に
関する臨床的表示子として使用することを容易にする。
本考案は、開業医がその診療室で左心室（及び／又は右
心室）の隠れた機能不全の存在並びに心臓弁の重大な異
常性並びに心臓のポンプ作用の機能に影響を及ぼす締め
付ける感じの状態を、検出することを可能にする手段を
提供する。 【００２３】本考案は、左心室機能不全の症候群が他の
非常によくある種類の心臓疾患状態（これらの疾患状態
のあるものはあまり脅威的でないこともある）に関係し
た症候群に類似しているので、特に有利である。例え
ば、心不全の非常によくある症状である息切れは、他の
諸条件によって引き起こされることがある。例えば、息
切れは、タバコ喫煙家の間では普通である。年令の増大
及び慢性肺疾患のような病気の進行と共に、潜在する心
不全の存在を息切れのような限定的症状への寄与因子と
して確認できることは、ますます困難でしかも重要にな
る。本考案は、心不全と、これにより引き起こされるも
のと類似又は同一の身体的徴候を引き起こすことのある
他の作用とを、区別するのに役立つ。 【００２４】本考案の重要な利点は、心臓状態に対する
治療の結果を評価するのに使用できることである。そし
て、使用の容易さ、患者に対する最小限の不快、及びす
べての開業医が利用できることは、健康管理を増進のも
たらすことができる。 【００２５】以上に、心臓のポンプ作用状態の評価を容
易にするための新規な装置及び技術を説明した。当業者
であれば、本考案の概念から離れることなく、以上に説
明した特定の装置及び技術についての多くの使用例、変
更例及び新展開例を今や作り得ることは、明らかであ
る。
的性能を評価することに関係し、更に詳しくは、比較的
安価な装置によりその評価を行うことができ、確実な結
果を得るために比較的未熟な人員が比較的容易に操作で
き、非侵入性技術を用いた個人の開業医の診療室での使
用に適するシステムで行うことができ、しかも評価中の
患者にほとんど不快感を与えずに心臓ポンプ作用の機械
的性能の確実な表示を与えることのできる、新規な装置
及び技術に関係している。 【０００２】 【考案が解決しようとする課題】本考案は、１９７３年
１２月４日、ケビン・エム・マッキンタイヤ（Kevin M.
McIntyre）博士に付与された、「障害のある心臓の機械
的性能を検出すること及びこれのための装置（DETECTIN
G IMPAIRED HEART MECHANICAL PERFORMANCE ANDAPPARAT
US THEREFORE）」という名称の米国特許第３７７６２２
１号、に開示された考案の改良に相当するものである。
この米国特許に開示されているのは、全身の動脈脈動圧
力の時間導関数を、患者内のある対照レベルに設定する
ことである。その次に、患者は、バルサルバ法のような
緊張処置を行い、そしてその間、全身の動脈脈動圧力信
号の時間導関数を記録する。望ましくは、全身の動脈脈
動圧力、平均圧力、心臓率、及び左心室駆出時間も確か
めそして解釈することにより、左心室の機能障害の有無
を検出することができる。 【０００３】本考案の重要な目的は、心臓の機械的性能
を評価するための改良した装置及び技術を提供すること
である。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本考案によれば、全身の
動脈脈動圧力を表す電気的パルス信号を与えるために患
者の皮膚の近くに非侵入的に配置することのできる変換
手段、この変換手段を通して圧力を加えて変換手段に隣
接した皮膚上に望ましくは拡張期圧のすぐ上からこれの
半分の圧力までの範囲内の圧力を設定するための、膨張
可能な加圧帯のような圧力印加手段がある。採択した圧
力は、実質上拡張期圧であって、これは、感度及び再現
性を最大にすると思われる。圧力印加の手段には、これ
に圧力を供給するために圧力源を結合することが望まし
い。電気的脈動信号に特有の脈動信号を表示するため
の、望ましくは各脈動におけるピーク圧力の指示及び連
続した脈動間の時間の指示を表示するための手段があ
る。呼息空気を解放するための小さい穴を備えた閉じ込
め容積からなる評価すべき患者からの呼息空気を受ける
ための呼気手段、及び閉じ込め容積に結合されていて呼
息中の患者によって閉じ込め容積内に確立された圧力を
表す電気的空気圧信号を与えることのできる圧力検出手
段のあることが望ましい。望ましくは、時間の関数とし
ての空気圧信号の指示を与えるための表示手段がある。 【０００５】本考案によれば、変換手段は皮膚に隣接し
て、望ましくは指に配置する。圧力は、少なくとも部分
的に変換手段を通して、望ましくは指及び変換手段を取
り囲む膨張可能な加圧帯により皮膚に加える。望ましく
は、患者に緊張処置を受けさせる前の脈動信号の基底レ
ベルを設定するために、所望の圧力に達したとき（これ
は、典型的には圧力表示器を観察することによって判定
する）に閉じることのできる弁を備えたホースを通して
結合される血圧計の球のような圧力源を、加圧帯に結合
する。この処置においては、患者は、圧力表示手段が所
定の範囲内、典型的には水銀柱３０ないし５０ｍｍの閉
じ込め容積中の圧力を表示するまで、所定の時間、典型
的には、バルサルバ法の段階I及びIIのようにこの緊張
処置の期間中、２０秒間、呼気手段に息を吹き込む。患
者は、次に通常の呼吸をし、そしてその間、バルサルバ
法の段階I、III及びIVの期間中、変換された脈動信号を
記録する。この信号を処理して、心臓率、圧力信号の時
間導関数、圧力信号の積分、ピーク圧力、平均圧力及び
拡張期圧のうちの一つ以上の指示を与えることができ
る。バルサルバ法のそれら４つの段階に対するこれらの
信号の一つ以上の表示を観察して、心臓の機械的性能の
評価を決定することができる。 【０００６】 【考案の実施の形態】今度は図面、特にその図１を参照
して述べると、この図には、本考案によるシステムの論
理的配列を図解した模式図入りブロック図を示してい
る。評価を受けるべき患者１０が、指１１を圧電脈動ピ
ックアップ１２と膨張可能な加圧帯１３との間に置く
と、アナログ−ディジタル変換器１４がディジタル形式
に変換したパルス信号を与え、そしてこの信号をマイク
ロコンピュータ１５が処理して、表示装置１６に、ピッ
クアップ１２が検出した脈動の表示を与える。圧力源１
７、典型的には血圧計の球は、ホース１８を通して加圧
帯１３に接続しており、また弁２１を備えており、この
弁２１は、膨張可能な加圧帯１３が、少なくとも部分的
に圧電脈動ピックアップ１２を介して加圧帯１３により
取り囲んだ指１１の皮膚に、圧力を加えるときに、ホー
ス１８を閉じるためのものである。圧力表示器２０は、
圧力、望ましくは実質上患者１０の拡張期圧を表示す
る。加圧帯圧力が拡張期圧よりかなり高い場合には、ピ
ックアップ１２が与える信号は小さくなり、従って正確
さの低い診断が行われることになる。加圧帯圧力がほぼ
拡張期圧の場合には、ピックアップによって与えられる
信号を最大にできる。患者の拡張期圧は、通常の方法で
患者の血圧を計ることによって決定してもよい。 【０００７】くわえ口２２（望ましくは取換可能）は、
閉じ込め容積を規定するために遠方端が閉じているホー
ス２４に結合し、そして呼気を解放するための穴２３を
備えている。圧力変換器２５は、ホース２４に結合して
いて圧力信号を与え、この信号は、アナログ−ディジタ
ル変換器２６により閉じ込め容積内の圧力を表すディジ
タル形式に変換する。マイクロコンピュータ１５は、こ
のディジタル圧力信号を処理して、ホース２４内の圧力
を表す表示信号をコンピュータ表示装置１６に与える。 【０００８】以上にシステムの構成について説明したの
で、今度は、その動作モードについて説明する。患者１
０は、膨張可能な加圧帯１３内の圧電脈動ピックアップ
１２の近くに指１１を挿入する。次に、操作員は、圧力
源１７を動作させて、圧力表示器２０がほぼ拡張期圧の
圧力が設定されたことを表示するまで、加圧帯１３の圧
力を増大させる。弁２１を開くことにより、処置の直前
及び処置中、膨張可能な加圧帯１３の圧力を所望の圧力
に減少させることができる。患者１０は、次にくわえ口
２２に息を吹き込んで、コンピュータ表示装置に表示さ
れた大きさのホース２４内圧力を発生させるが、これは
望ましくは、水銀柱３０〜５０ｍｍの範囲内でしかも８
〜１０秒間維持する。この緊張呼吸運動は、バルサルバ
法の段階I及びIIに対するひずみを発生する。患者は、
次にくわえ口を取り離してリラックスし、この間、この
処置法の回復及び定常状態段階が続いて生じる。 【０００９】図２を見ると、正常な応答に対するバルサ
ルバ法の４段階の直前及びこれの期間中のパルス波形の
図式表示が示されており、これは、開始及び停止と記し
た矢印の間の緊張の期間中、時間の関数として緊張の直
前の対照期間中の圧力に対する動脈圧の変化を示してい
る。緊張時の圧力の上昇（段階I）、圧力の低下（段階I
I）、基線より下への低下（段階III）、及び緊張後の上
昇（段階IV）がある。図２の通常の応答の特徴は、基線
状態に対して次の表１に示されている。０、↑、↓及び
↓↓は、それぞれ変化無し、増大、減少及び減少大を示
している。本考案の利点は、各検査の期間中の、各患者
の前緊張の期間に対し正規化した測定値が、機械的心臓
性能を特徴づけていることである。 【００１０】 【表１】表 １ 段階I 段階II 段階III 段階IV （1）Ｈｔ．率 ０又は↓ ↑ ↑ ↓ （2）「ｄｐ／ｄｔ」 ０ ↓ ↓ ↑ （3）∫ｐ ｄｔ ０ ↓ ↓↓ ↑ （4）インパルス振幅 ０ ↓ ↓↓ ↑ （5）ピーク（収縮期）圧力 ↑ ↓ ↓ ↑ （6）平均圧力 ↑ ↑０又は↓ ↓ ↑ （7）拡張期圧又は「低」圧力 ↑ ↓又は０又は↑ ↓ ↑ 【００１１】図３を参照すると、「収縮期」圧力レベル
によって規定されるオーバーシュートのない中間的異常
応答が示されている。基線期間に対する図３の波形は、
表２に示された特徴を持っている。 【００１２】 【表２】表 ２ 段階I 段階II 段階III 段階IV （1）Ｈｔ．率 ０ ０又は↑ ０又は↑ ０又は↓ （2）「ｄｐ／ｄｔ」 ０ ０又は↓ ０又は↓ ０ （3）∫ｐ ｄｔ ０ ０又は↓ ↓ ０ （4）インパルス振幅 ０ ↓ ↓ ０ （5）ピーク（収縮期）圧力 ↑ ↓ ↓ ０ （6）平均圧力 ↑ ０又は↓ ↓ ０ （7）拡張期圧又は「低」圧力 ↑ ０又は↓ ↓ ０ 【００１３】図４を参照すると、バルサルバ法に対する
異常応答についての、時間の関数としての動脈圧の図式
表示が示されている。基線の期間の応答に相対的なこの
応答の特徴は、表３に示されている。 【００１４】 【表３】表 ３ 段階I 段階II 段階III 段階IV （1）Ｈｔ．率 ０ ０ ０ ０ （2）「ｄｐ／ｄｔ」 ０ ０ ０ ０ （3）∫ｐ ｄｔ ０ ０ ０ ０ （4）インパルス振幅 ０ ０ ０ ０ （5）ピーク（収縮期）圧力 ０ ↑ ↑ ０ （6）平均圧力 ０ ↑ ↑ ０ （7）拡張期圧又は「低」圧力 ０ ↑ ↑ ０ 【００１５】図５を参照すると、本考案による使用のた
めの例示的な脈動ピックアップ組立体１２の分解図が、
示されている。圧電膜３１は、支持具３３の脚部３２間
に張り渡されて、両側で一対のリード３４、３５と接触
しており、このリードは、アナログ−ディジタル変換器
１４（図１）に差し込むことのできる小形ホノプラグ３
６に接続している。接地シールド３７がこの組立体を完
成させる。図５は、概して方形の形態をしたピックアッ
プ組立体を示しているが、他の形状のピックアップ、例
えば先端の開口部に円形の圧電膜面を露出させたピック
アップを使用してもよい。膜３１は、典型的には市販で
入手可能な重合体である。 【００１６】図６を参照すると、接触部を取り付けるス
テム３１Ａを含む膜３１の端部部分の部分平面図が示さ
れている。図７を見ると、ステム３１Ａへの接続に関す
る詳細を図解した部分側面図が示されている。リード３
４及び３５は、それぞれ金属ボタン３４Ａ及び３５Ａに
はんだ付けし、そしてこれらのボタンは、それぞれ導電
性エポキシ樹脂の塗布３４Ｂ及び３５Ｂによってタブ３
１Ａの両面の対応する側に接続している。 【００１７】図８を参照すると、ＣＲＴ（陰極線管）表
示装置の図が示されており、このＣＲＴ表示装置は、検
査中、患者に採択圧力範囲を維持させるために使用する
ことができる。上方、中間及び下方の水平トレース４
１、４２及び４３は、それぞれ７０ｍｍ、５０ｍｍ及び
３０ｍｍの圧力を示している。患者は、くわえ口２２に
十分に息を吹き込むことにより、輝点４４をトレース４
２と４３との間に維持するようにする。 【００１８】血圧は、標準の加圧帯式血圧計法によっ
て、又はドップラー技法のように自動システムによっ
て、又は血圧の表示を与える他の任意の技法によって測
定すればよい。 【００１９】本考案のシステムの特定の構成部分は、当
該分野において知られたものである。マイクロコンピユ
ータを用いて各脈拍のピーク圧力及びその脈拍の表示を
与えるようにする技術は、計算機分野の当業者の技能の
範囲内に十分にあるので、ここでは、本考案の原理を不
明確にするのを避けるために詳細には説明しない。本考
案のある特定の実施形態においては、マイクロコンピユ
ータは、関連の受像管表示装置を備えたアップル（Appl
e）２ｅとした。 【００２０】バルサルバ法は、閉じた声門に逆らっての
強制呼気による胸郭内圧力の増大の突然の発生を必然的
に伴っいる。胸郭内圧力のこのような増大は、心臓への
静脈回帰の減少を生じることになり、従って心臓のポン
プ室の充満が通常減少する。このいわゆる「ひずみ」段
階の期間中の左心室（心臓の主なポンプ室）の充満が損
なわれると、正常な人の血圧が直ちに低下し、これに続
いて脈拍数が急激に増大することになる。正常な人にお
いては、「ひずみ」段階の終了時に、心臓への静脈回帰
が、元の基線の心臓充満率を概して越える点まで増大す
る。正常な心室は、「対照」レベルを越えるレベルにま
でその働きを増大して、充満の増大に対処するようにす
る（図２参照）。その結果、「オーバーシュート」が生
じて、脈圧及び血圧が対照レベル又は基線レベルの期間
中のそれらのレベルを越えることになる。人体は、この
変化を感知して、頸動脈における検出機構、頸動脈圧受
容器により反射的に心臓を遅くすることによって反応す
る。この正常な反応は、心室機能不全のある患者の異常
な反応とは異なった幾つかの特徴を持っている。すなわ
ち、 １） 「ひずみ」段階の期間中、血圧の低下が通常存在
する。 ２） 「ひずみ」段階の終りに向かって、心臓率の増大
がある。 ３） 「ひずみ」段階の解除のすぐ後に、「オーバーシ
ュート」がある。 ４） 「オーバーシュート」中に、心臓率の減速があ
る。 ５） その後、血圧、脈圧及び心臓率の基線レベルへの
かなり迅速な復帰がある。 【００２１】心不全のある患者においては、バルサルバ
法に対する生理的な反応は、全く異なったものとなる。
一つの特徴的な反応は、図４に示した「方形波」反応と
呼ばれるものであって、これはひずみ段階の開始と共に
血圧が増大し、そして「ひずみ」段階の期間中ずっと血
圧、脈圧及び心臓率が同じレベルに維持されるものであ
る。バルサルバ法「ひずみ」段階の解除に続く「回復」
段階は、血圧の基線レベルへの低下、「オーバーシュー
ト」の欠如、及び回復期間心臓減速の欠如によって特徴
づけられる。 【００２２】本考案によれば、上記の差異の敏感な解析
は、ピックアップからの圧力信号の導関数の使用によ
り、あるいは種々の段階での収縮期圧、脈圧及び心臓率
の変化の解析により行うことができ、また、その信号の
積分及び心臓率の計測値は、小形で比較的安価であり且
つ比較的容易に操作して確実な結果を呈示することので
きる装置により、この既知の生理的反応を、心臓状態に
関する臨床的表示子として使用することを容易にする。
本考案は、開業医がその診療室で左心室（及び／又は右
心室）の隠れた機能不全の存在並びに心臓弁の重大な異
常性並びに心臓のポンプ作用の機能に影響を及ぼす締め
付ける感じの状態を、検出することを可能にする手段を
提供する。 【００２３】本考案は、左心室機能不全の症候群が他の
非常によくある種類の心臓疾患状態（これらの疾患状態
のあるものはあまり脅威的でないこともある）に関係し
た症候群に類似しているので、特に有利である。例え
ば、心不全の非常によくある症状である息切れは、他の
諸条件によって引き起こされることがある。例えば、息
切れは、タバコ喫煙家の間では普通である。年令の増大
及び慢性肺疾患のような病気の進行と共に、潜在する心
不全の存在を息切れのような限定的症状への寄与因子と
して確認できることは、ますます困難でしかも重要にな
る。本考案は、心不全と、これにより引き起こされるも
のと類似又は同一の身体的徴候を引き起こすことのある
他の作用とを、区別するのに役立つ。 【００２４】本考案の重要な利点は、心臓状態に対する
治療の結果を評価するのに使用できることである。そし
て、使用の容易さ、患者に対する最小限の不快、及びす
べての開業医が利用できることは、健康管理を増進のも
たらすことができる。 【００２５】以上に、心臓のポンプ作用状態の評価を容
易にするための新規な装置及び技術を説明した。当業者
であれば、本考案の概念から離れることなく、以上に説
明した特定の装置及び技術についての多くの使用例、変
更例及び新展開例を今や作り得ることは、明らかであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案によるシステムの論理的構成を図解した
模式図入りブロック図である。 【図２】正常又は「正弦波」の応答に対するバルサルバ
法の前、期間中及び後における代表的な脈動信号の図式
表示。 【図３】オーバーシュートのない中間的応答に対するこ
と以外は、図２のものと同様の表示。 【図４】異常又は方形波の応答を表すこと以外は、図２
のものに類似した表示である。 【図５】脈動検出用の変換組立体の典型的な実施形態の
分解図。 【図６】金属裏打ちのある圧電膜の一部分の平面図。 【図７】圧電膜への接続部を例示した一部断面による側
面図。 【図８】患者の呼気圧力の調節を助けるためのＣＲＴ表
示装置の図。 【符号の説明】 １０：患者 １１：指 １２：圧電脈動ピックアップ １３：加圧帯 １４：Ａ−Ｄ変換器 １５：マイクロコンピュータ １６：表示装置 １７：圧力源（血圧計の球） １８：ホース ２０：圧力表示器 ２４：ホース（閉じ込め容積） ２５：圧力変換器 ２６：Ａ−Ｄ変換器
模式図入りブロック図である。 【図２】正常又は「正弦波」の応答に対するバルサルバ
法の前、期間中及び後における代表的な脈動信号の図式
表示。 【図３】オーバーシュートのない中間的応答に対するこ
と以外は、図２のものと同様の表示。 【図４】異常又は方形波の応答を表すこと以外は、図２
のものに類似した表示である。 【図５】脈動検出用の変換組立体の典型的な実施形態の
分解図。 【図６】金属裏打ちのある圧電膜の一部分の平面図。 【図７】圧電膜への接続部を例示した一部断面による側
面図。 【図８】患者の呼気圧力の調節を助けるためのＣＲＴ表
示装置の図。 【符号の説明】 １０：患者 １１：指 １２：圧電脈動ピックアップ １３：加圧帯 １４：Ａ−Ｄ変換器 １５：マイクロコンピュータ １６：表示装置 １７：圧力源（血圧計の球） １８：ホース ２０：圧力表示器 ２４：ホース（閉じ込め容積） ２５：圧力変換器 ２６：Ａ−Ｄ変換器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(73)実用新案権者 595094987
160 Ｃｏｍｍｏｎｗｅａｌｔｈ Ａｖ
ｅｎｕｅ，Ｂｏｓｔｏｎ，Ｍａｓｓａｃ
ｈｕｓｅｔｔｓ 02116，Ｕｎｉｔｅｄ
Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
A61B 5/02
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- (57)【実用新案登録請求の範囲】 １．皮膚のある患者の心臓の機械的状態を評価する装置
において、ａ） 前記の患者の皮膚に制御された圧力を加える圧力
印加手段であって、 ｉ） 膨張可能な手段（13）、 ｉｉ） 該膨張可能手段に圧力を供給する圧力供給手段
（17）、 ｉｉｉ） 前記制御された圧力を、前記の患者の拡張期
圧の有意にすぐ上の圧力と前記の拡張期圧の実質上半分
の圧力の範囲内に維持するための手段（17,20,21）、 を含む圧力印加手段、 ｂ） 前記膨張可能手段内に設けておりかつ前記制御さ
れた圧力下で前記患者の皮膚と接触するように配置した
圧力感知性変換手段であって、 動脈脈動に応答して該動
脈脈動を表す脈動信号を発生することのできる圧力感知
性変換手段（12,14）、ｃ） 前記患者に心臓緊張処置を受けさせる手段であっ
て、 ｉ） 閉じ込め容積を定める手段（24）、 ｉｉ） 前記患者が前記閉じ込め容積内へ息を吹き込ん
で前記閉じ込め容積内に呼気圧を生成させるくわえ口
（22,23）、 ｉｉｉ） 前記呼気圧を表す呼気圧信号を発生する変換
手段（25,26）、 ｉｖ） 前記呼気圧信号を受けるように接続しており、
前記呼気圧信号の指示を発生して、前記患者が、前記呼
気圧を、少なくとも所定のインターバルの間所定の範囲
内に維持できるようにする表示手段（16）、 ｄ） 前記脈動信号と前記呼気圧信号とを受けるように
接続しており、前記 心臓緊張処置のすぐ前の前記脈動信
号に対する、前記心臓緊張処置の間及び後の前記脈動信
号の変化を検出するための手段（15）、 を備えている、評価装置。 ２．前記呼気圧の前記所定の範囲は、３０〜５０ｍｍＨ
ｇであること、を特徴とす る実用新案登録請求の範囲第
１項に記載の評価装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US74052485A | 1985-06-03 | 1985-06-03 | |
| US740524 | 1985-06-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH089U JPH089U (ja) | 1996-01-19 |
| JP2576050Y2 true JP2576050Y2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=24976864
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61083957A Pending JPS61279229A (ja) | 1985-06-03 | 1986-04-11 | 心臓の機械的性能を評価する方法及び装置 |
| JP1995006679U Expired - Lifetime JP2576050Y2 (ja) | 1985-06-03 | 1995-07-03 | 心臓の機械的状態を評価する装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61083957A Pending JPS61279229A (ja) | 1985-06-03 | 1986-04-11 | 心臓の機械的性能を評価する方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0204394B1 (ja) |
| JP (2) | JPS61279229A (ja) |
| AT (1) | ATE64682T1 (ja) |
| CA (1) | CA1311016C (ja) |
| DE (1) | DE3679939D1 (ja) |
Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0450006Y2 (ja) * | 1986-12-16 | 1992-11-25 | ||
| EP0534022B1 (en) * | 1991-09-26 | 1999-06-02 | McIntyre, Kevin M. | Evaluation of heart mechanical performance |
| JP3580925B2 (ja) * | 1995-12-22 | 2004-10-27 | コーリンメディカルテクノロジー株式会社 | 生体の循環機能評価装置 |
| AU768097B2 (en) * | 1999-06-02 | 2003-12-04 | Itamar Medical (C.M) 1997 Ltd. | Diagnosing medical conditions by monitoring peripheral arterial tone |
| GB2427691A (en) * | 2005-06-24 | 2007-01-03 | Micro Medical Ltd | Apparatus to detect patent foramen ovale |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3556084A (en) * | 1967-11-29 | 1971-01-19 | Carl A Budde | Medical pulse analyzing apparatus |
| US3908639A (en) * | 1971-04-02 | 1975-09-30 | Kevin M Mcintyre | Detecting impaired heart mechanical performance |
| US3776221A (en) | 1971-04-02 | 1973-12-04 | Intyre K Mc | Detecting impaired heart mechanical performance and apparatus therefor |
| US3924612A (en) * | 1974-01-28 | 1975-12-09 | Philip T Dempster | Spirometer apparatus and method |
| US4018219A (en) * | 1975-11-03 | 1977-04-19 | American Home Products Corporation | Heart rate variability measurement |
| JPS5293191A (en) * | 1976-01-29 | 1977-08-05 | Masato Mai | Device for detecting pulsation |
| CH615334A5 (en) * | 1976-08-17 | 1980-01-31 | Laurent Chapuis | Instrument for measuring the pulse of an individual |
| DE2845889C2 (de) * | 1978-10-21 | 1980-12-11 | Dae Joon Dr.Med. 2082 Uetersen Yoo | Elektronisches Diagnosegerät für druckabhängige Pulsmessung und -aufzeichnung |
| JPS5948106B2 (ja) * | 1980-08-27 | 1984-11-24 | 株式会社東芝 | 呼吸監視装置 |
-
1986
- 1986-02-18 CA CA000502082A patent/CA1311016C/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-02-24 AT AT86301304T patent/ATE64682T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-02-24 DE DE8686301304T patent/DE3679939D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-02-24 EP EP86301304A patent/EP0204394B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-04-11 JP JP61083957A patent/JPS61279229A/ja active Pending
-
1995
- 1995-07-03 JP JP1995006679U patent/JP2576050Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3679939D1 (de) | 1991-08-01 |
| EP0204394A1 (en) | 1986-12-10 |
| JPH089U (ja) | 1996-01-19 |
| ATE64682T1 (de) | 1991-07-15 |
| EP0204394B1 (en) | 1991-06-26 |
| JPS61279229A (ja) | 1986-12-10 |
| CA1311016C (en) | 1992-12-01 |
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