JP3583494B2

JP3583494B2 - 血液駆出機能評価装置

Info

Publication number: JP3583494B2
Application number: JP04155295A
Authority: JP
Inventors: 享岡; 秀一津田
Original assignee: コーリンメディカルテクノロジー株式会社
Priority date: 1995-03-01
Filing date: 1995-03-01
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2019-11-04
Also published as: JPH08229011A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、生体の心臓の血液駆出機能を評価するための血液駆出機能評価装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生体の心臓が備えている血液駆出機能は、生体に付与される運動負荷に応じて増大し、その運動負荷の付与が解消されると安静時の状態に向かって回復する性質がある。たとえば上記心臓の血液駆出量は１拍当たりの拍出量ＳＶ（ＳｔｒｏｋｅＶｏｌｕｍｅ）×心拍数ＨＲ（ＨｅａｒｔＲａｔｅ）により決定されていることから、運動後の心拍数ＨＲが運動前の安静時の値に向かって回復する状態を見れば、心臓の血液駆出機能が高いか否かを推定することができる。
【０００３】
【発明が解決すべき課題】
ところで、心臓の疾患の一種に、無痛性心筋虚血（ＳｉｌｅｎｔＭｙｏｃａｒｄｉｎａｌＩｓｃｈｅｍｉａ）と称されるものがある。このような疾患は無自覚であることから、精度の高い診断を可能とすることが望まれる。しかしながら、上記心筋虚血の場合には拍出量が低下する特性があるため、そのような診断に際して、前記のように心拍数ＨＲを用いて心臓の血液駆出機能を判定しようとしても、正確な判定ができないという欠点があった。
【０００４】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、心臓の血液駆出機能を正確に評価できる血液駆出機能評価装置を提供することにある。
【０００５】
本発明者等は、以上の事情を背景として研究を重ねるうち、生体の動脈から発生する脈波の形状のうちの収縮期面積が所謂拍出量に対応する点を利用し、生体の運動負荷を付与する前後における脈波の形状のうちの収縮期面積に関連する評価値の変化を用いると、心筋虚血の存在下であっても心臓の血液駆出機能を比較的正確に把握できる事実を見出した。本発明は、このような知見に基づいて為されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための第１の手段】
すなわち、上記目的を達成するための第１の発明の要旨とするところは、生体に運動負荷を与えることによりその生体の心臓の血液駆出機能を評価するための血液駆出機能評価装置であって、（ａ）前記生体の動脈から心拍に同期して発生する圧脈波を検出するために上記生体に装着される圧脈波センサと、（ｂ）前記生体に運動負荷が与えられる前において上記圧脈波センサにより検出される圧脈波の形状の収縮期面積に対応する第１指標値を決定する第１指標値決定手段と、（ｃ）前記生体に運動負荷が与えられた後において前記圧脈波センサにより検出される圧脈波の形状の収縮期面積に対応する第２指標値を決定する第２指標値決定手段と、（ｄ）前記第２指標値を前記第１指標値と対比させて表示する表示手段とを、含むことにある。
【０００７】
【作用】
このようにすれば、第１指標値決定手段により、前記生体に運動負荷が与えられる前において圧脈波センサにより検出される圧脈波の形状の収縮期面積に対応する第１指標値が決定され、第２指標値決定手段により、前記生体に運動負荷が与えられた後において圧脈波センサにより検出される圧脈波の形状の収縮期面積に対応する第２指標値が決定される。そして、表示手段により、第２指標値が第１指標値と対比させられた状態で表示される。
【０００８】
【第１発明の効果】
したがって、本発明によれば、運動負荷付与後の脈波形状のうちの収縮期面積に対応する第２指標値が運動負荷付与前の脈波形状のうちの収縮期面積に対応する第１指標値に対比して表示されることから、その第２指標値の第１指標値に対する変化すなわち変化量、変化率、或いは回復曲線などに基づいて心臓の駆出機能が容易に評価され得る。また、その血液駆出機能の正確な評価によって、無痛性心筋虚血の診断が可能となる。
【０００９】
【課題を解決するための第２の手段】
また、前記目的を達成するための第２の発明の要旨とするところは、生体に運動負荷を与えることによりその生体の心臓の血液駆出機能を評価するための血液駆出機能評価装置であって、（ａ）前記生体の動脈から心拍に同期して発生する圧脈波を検出するために上記生体に装着される圧脈波センサと、（ｂ）前記生体に運動負荷が与えられる前において上記圧脈波センサにより検出される圧脈波の形状の収縮期面積に対応する第１指標値を決定する第１指標値決定手段と、（ｃ）前記生体に運動負荷が与えられた後において前記圧脈波センサにより検出される圧脈波の形状の収縮期面積に対応する第２指標値を決定する第２指標値決定手段と、（ｄ）前記第１指標値と第２指標値との変化に基づいて前記心臓の血液駆出機能を評価する評価手段とを、含むことにある。
【００１０】
【作用】
このようにすれば、第１指標値決定手段により、前記生体に運動負荷が与えられる前において圧脈波センサにより検出される圧脈波の形状の収縮期面積に対応する第１指標値が決定され、第２指標値決定手段により、前記生体に運動負荷が与えられた後において圧脈波センサにより検出される圧脈波の形状の収縮期面積に対応する第２指標値が決定される。そして、評価手段により、第１指標値と第２指標値との変化に基づいて前記心臓の血液駆出機能が評価される。
【００１１】
【第２発明の効果】
したがって、本発明によれば、運動負荷付与前後の各脈波形状のうちの収縮期面積に対応する第１指標値および第２指標値の変化に基づいて心臓の駆出機能が評価されることから、正確に血液駆出機能を評価できる。また、その血液駆出機能の正確な評価によって、無痛性心筋虚血の診断が可能となる。
【００１２】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記評価手段は、前記第１指標値と第２指標値との間の変化量或いは変化率が予め設定された判断基準値を超えたか否かに基づいて前記心臓の血液駆出機能を判定するものである。このようにすれば、第１指標値と第２指標値との間の変化量或いは変化率が判断基準値を超えたか否かを判定するだけでよいので、複雑な判定アルゴリズムが不要となる利点がある。
【００１３】
また、好適には、前記評価手段は、前記第２指標値の第１指標値に向かって回復する回復時間或いは回復率に基づいて前記心臓の血液駆出機能を判定するものである。このようにすれば、前記第２指標値の第１指標値に向かって回復する回復状態に基づいて評価されるので、血液駆出機能の評価が一層正確となる。
【００１４】
また、好適には、前記圧脈波センサにより検出される圧脈波を、その圧脈波センサが装着された部位と生体の大動脈との間の脈波信号の伝達函数に基づいてその大動脈内の波形に変換する波形変換手段がさらに含まれる。このようにすれば、大動脈内の波形を用いて第１指標値および第２指標値が一層正確に決定されることから、血液駆出機能の評価精度が高められる利点がある。
【００１５】
また、好適には、前記生体の血圧値をカフを用いて測定する血圧測定手段と、その生体に運動負荷が与えられる前および後において、前記圧脈波センサにより検出される圧脈波の大きさと前記血圧測定手段により測定された血圧値とを対応させることにより、その圧脈波と生体の血圧値との間の対応関係を予め決定し、その対応関係を用いて前記圧脈波センサにより検出される圧脈波を較正する圧脈波較正手段とがさらに含まれる。このようにすれば、生体に運動負荷が与えられる前および後において圧脈波が生体の血圧値を表す波形に較正されるので、第１指標値および第２指標値の運動負荷前後に発生する相対差が解消され、血液駆出機能の評価精度が一層高められる利点がある。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明が適用された血液駆出機能評価装置８の構成を説明する図である。
【００１７】
図１において、血液駆出機能評価装置８は、ゴム製袋を布製帯状袋内に有してたとえば患者の上腕部１２に巻回されるカフ１０と、このカフ１０に配管２０を介してそれぞれ接続された圧力センサ１４、切換弁１６、および空気ポンプ１８とを備えている。この切換弁１６は、カフ１０内への圧力の供給を許容する圧力供給状態、カフ１０内を徐々に排圧する徐速排圧状態、およびカフ１０内を急速に排圧する急速排圧状態の３つの状態に切り換えられるように構成されている。
【００１８】
圧力センサ１４は、カフ１０内の圧力を検出してその圧力を表す圧力信号ＳＰを静圧弁別回路２２および脈波弁別回路２４にそれぞれ供給する。静圧弁別回路２２はローパスフィルタを備え、圧力信号ＳＰに含まれる定常的な圧力すなわちカフ圧を表すカフ圧信号ＳＫを弁別してそのカフ圧信号ＳＫをＡ／Ｄ変換器２６を介して電子制御装置２８へ供給する。
【００１９】
上記脈波弁別回路２４はバンドパスフィルタを備え、圧力信号ＳＰの圧力振動成分である脈波信号ＳＭ_１を周波数的に弁別してその脈波信号ＳＭ_１をＡ／Ｄ変換器３０を介して電子制御装置２８へ供給する。
【００２０】
上記電子制御装置２８は、ＣＰＵ２９，ＲＯＭ３１，ＲＡＭ３３，および図示しないＩ／Ｏポート等を備えた所謂マイクロコンピュータにて構成されており、ＣＰＵ２９は、ＲＯＭ３１に予め記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ３３の記憶機能を利用しつつ信号処理を実行することにより、Ｉ／Ｏポートから駆動信号を出力して切換弁１６および空気ポンプ１８を制御する。
【００２１】
圧脈波検出プローブ３４は、前記カフ１０が装着された患者の上腕部１２の動脈下流側の部位において、容器状を成すハウジング３６の開口端が体表面３８に対向する状態で装着バンド４０により手首４２に着脱可能に取り付けられるようになっている。ハウジング３６の内部には、ダイヤフラム４４を介して圧脈波センサ４６が相対移動可能かつハウジング３６の開口端からの突出し可能に設けられており、これらハウジング３６およびダイヤフラム４４等によって圧力室４８が形成されている。この圧力室４８内には、空気ポンプ５０から調圧弁５２を経て圧力エアが供給されることにより最適押圧力Ｐ_ＨＤＰに保持されるようになっており、これにより、圧脈波センサ４６は圧力室４８内の圧力に応じた押圧力Ｐ_ＨＤで前記体表面３８に押圧される。
【００２２】
上記圧脈波センサ４６は、たとえば、単結晶シリコン等から成る半導体チップの平坦な押圧面５４に多数の半導体感圧素子（図示せず）が配列されて構成されており、手首４２の体表面３８の撓骨動脈５６上に押圧されることにより、撓骨動脈５６から発生して体表面３８に伝達される圧力振動波すなわち圧脈波を検出し、その圧脈波を表す圧脈波信号ＳＭ_２をＡ／Ｄ変換器５８を介して電子制御装置２８へ供給する。
【００２３】
また、前記電子制御装置２８のＣＰＵ２９は、ＲＯＭ３１に予め記憶されたプログラムに従って、空気ポンプ５０および調圧弁５２へ駆動信号を出力し、圧力室４８内の圧力すなわち圧脈波センサ４６の皮膚に対する押圧力を調節する。これにより、連続圧脈波測定に際しては、圧力室４８内の圧力変化過程で逐次得られる圧脈波に基づいて橈骨動脈５６の管壁の一部が平坦となるまで押圧するための圧脈波センサ４６の最適押圧力Ｐ_ＨＤＰが決定され、圧脈波センサ４６の最適押圧力Ｐ_ＨＤＰを維持するように調圧弁５２が制御される。
【００２４】
図２は、上記血液駆出機能評価装置８における電子制御装置２８の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図において、血圧測定手段６２は、カフ１０の圧迫圧力の緩やかな変化過程においてカフ１０の圧力振動として得られた脈波の大きさの変化に基づいてオシロメトリック法により患者の最高血圧値Ｐ_{ＢＰＳＹＳ}および最低血圧値Ｐ_{ＢＰＤＩＡ}を測定する。或いは、この血圧測定手段６２は、カフ１０の圧迫圧力の緩やかな変化過程においてマイクロホンを用いて検出されるコロトコフ音の発生および消滅に基づいて患者の最高血圧値Ｐ_{ＢＰＳＹＳ}および最低血圧値Ｐ_{ＢＰＤＩＡ}を測定する。
【００２５】
圧脈波センサ４６は、患者のカフ１０が装着される部位たとえば上腕よりも動脈下流側の部位たとえば手首に押圧されることによりその手首の撓骨動脈から発生する圧脈波を検出する。圧脈波較正手段６４は、たとえば圧脈波センサ４６により検出される圧脈波の上ピーク値Ｐ_Ｈｐｋと血圧測定手段６２により測定された最高血圧値Ｐ_{ＢＰＳＹＳ}との間、圧脈波センサ４６により検出される圧脈波の面積の重心値と血圧測定手段６２により測定された平均血圧値Ｐ_{ＢＰＭＥＡＮ}との間、圧脈波センサ４６により検出される圧脈波の下ピーク値Ｐ_Ｌｐｋと血圧測定手段６２により測定された最低血圧値Ｐ_{ＢＰＤＩＡ}との間の少なくとも２箇所を対応させることにより、圧脈波Ｐ_Ｍと実際の血圧値との間の対応関係を生体に所定の運動負荷が与えられる前および後においてそれぞれ決定し、その対応関係を用いて圧脈波センサ４６により検出される圧脈波を較正する。これにより、較正後の圧脈波は動脈内の血圧波形を示すことになる。上記対応関係は、たとえば図３に示すものであり、Ｐ_ＢＰ＝Ａ・Ｐ_Ｍ＋Ｂ式により表される。但し、Ａは傾きを示す定数、Ｂは切片を示す定数である。
【００２６】
上記圧脈波センサ４６と圧脈波較正手段６４との間には、好適には、その圧脈波センサ４６が装着された部位と生体の大動脈との間の脈波信号の伝達函数ＴＦに基づいて、その圧脈波センサ４６により検出される圧脈波を大動脈内の波形に変換する波形変換手段６６が設けられる。大動脈内の波形に変換された圧脈波には、その立ち上がり点、上ピーク点、大動脈弁閉鎖に関連して発生する切痕（ＤｉｃｒｏｔｉｃＮｏｔｃｈ）ＤＮなどが一層明確に表れる。
【００２７】
運動負荷装置６８にはよく知られたトレッドミルが用いられるが、エルゴメータなどの他の装置が用いられてもよい。この運動負荷装置６８に設定される運動強度および運動時間は、被検者の安全を確保できる範囲で運動負荷が大きくなるように、被検者の年齢、体力、体調などに応じて決定される。
【００２８】
第１指標値決定手段７０は、運動負荷装置６８によって生体に運動負荷が与えられる前において圧脈波センサ４６により検出される圧脈波の形状の収縮期面積に対応する第１指標値ＥＶ_１を決定する。この第１指標値ＥＶ_１は、上記圧脈波の形状の各特徴値を図４に示すように定義すると、切痕ＤＮの圧力値Ｐ_ｄｎと上ピーク点の圧力値（最高血圧値）Ｐ_Ｈｐｋとの比Ｐ_ｄｎ／Ｐ_Ｈｐｋ、切痕ＤＮの圧力値Ｐ_ｄｎと下ピーク点の圧力値（最低血圧値）Ｐ_Ｌｐｋとの比Ｐ_ｄｎ／Ｐ_Ｌｐｋ、切痕ＤＮの圧力値Ｐ_ｄｎと脈圧ＰＰ（＝Ｐ_Ｈｐｋ−Ｐ_Ｌｐｋ）との比Ｐ_ｄｎ／ＰＰ、脈圧ＰＰと下ピーク点の圧力値Ｐ_Ｌｐｋとの比ＰＰ／Ｐ_Ｌｐｋなどの第１グループから選択されてもよいし、心電波形のＱ波から圧脈波の立ち上がり点までの時間間隔ＰＥＰ（前駆出期間：Ｐｒｅ−ｅｊｅｃｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄ）と圧脈波の立ち上がり点から切痕ＤＮまでの駆出期間ＥＴ（＝ＬＶＥＴ：ＬｅｆｔＶｅｎｔｒｉｃｕｌａｒＥｊｅｃｔｉｏｎＴｉｍｅ）との比ＰＥＰ／ＥＴ、圧脈波の立ち上がり点から上ピーク点までの時間間隔Ｔ_ｐｋと駆出期間ＥＴとの比Ｔ_ｐｋ／ＥＴ、圧脈波の立ち上がりの傾斜の最大値（ｄＰ／ｄｔ） _ｍａｘなどの第２グループから選択されてもよい。
【００２９】
図４の斜線に示す圧脈波の収縮期面積は心臓の拍出量ＳＶ（ＳｔｒｏｋｅＶｏｌｕｍｅ）に比例すると考えられることから、下ピーク点の圧力値Ｐ_Ｌｐｋに対して切痕ＤＮの圧力値Ｐ_ｄｎがどの程度高いかという指標を用いて上記収縮期面積を示すために前記第１グループの指標値ＥＶが設定される。また、駆出期間ＥＴが小さい程上ピーク点の圧力値Ｐ_Ｈｐｋが上昇しないと考えられることから、その駆出期間ＥＴがどの程度長いかという指標を用いて上記収縮期面積を示すために前記第２グループの指標値ＥＶが設定される。いずれにしても、上記第１グループおよび第２グループの指標値は、圧脈波の形状の収縮期面積に対応するものであり、心臓の実際の拍出量ＳＶを間接的に表すものである。
【００３０】
第２指標値決定手段７２は、運動負荷装置６８によって前記生体に運動負荷が与えられた後において圧脈波センサ４６により検出される脈波の形状の収縮期面積に対応する第２指標値ＥＶ_２を決定する。この第２指標値ＥＶ_２は前記第１指標値ＥＶ_１と同じ種類のものであって、前記第１グループまたは第２グループ内から選択される。
【００３１】
評価手段７４は、第１指標値決定手段７０により決定された第１指標値ＥＶ_１と第２指標値決定手段７２により決定された第２指標値ＥＶ_２との変化に基づいて心臓の血液駆出機能を評価する。たとえば、評価手段７４は、上記第１指標値ＥＶ_１と第２指標値ＥＶ_２との間の変化量ΔＥＶ（＝ＥＶ_１−ＥＶ_２）或いは変化率ＥＶ_１／ＥＶ_２が予め設定された判断基準値を超えたか否かに基づいて心臓の血液駆出機能を判定する。或いは、評価手段７４は、運動負荷付与終了後において第２指標値ＥＶ_２の第１指標値ＥＶ_１に向かって回復する回復時間ＴＲ或いは単位時間当たりの回復率ΔＥＶ_２に基づいて心臓の血液駆出機能を判定する。
【００３２】
表示手段７６は、第２指標値決定手段７２により決定された第２指標値ＥＶ_２を第１指標値決定手段７０により決定された第１指標値ＥＶ_１と対比させて表示器３２に表示させる。図５乃至図７はその表示例である。図５では、第１指標値ＥＶ_１を１００％とした場合の第２指標値ＥＶ_２の割合（％）が円グラフ状に表示されている。ここでは、第２指標値ＥＶ_２は１００％として示される第１指標値ＥＶ_１と対比させられている。図６では、第２指標値ＥＶ_２の第１指標値ＥＶ_１に対する割合ＥＶ_２／ＥＶ_１（％）が運動負荷付与終了後の時間経過に伴う変化としてトレンド表示されている。ここでは、上記割合ＥＶ_２／ＥＶ_１（％）は１００％として表示されるＥＶ_２／ＥＶ_１（ＥＶ_１＝ＥＶ_２）と対比させられる。図７では、最高血圧値Ｐ_ＳＹＳ、心電波形のＳ波およびＴ波の振幅、心拍数ＨＲ、圧脈波の指標値ＥＶの絶対値が４本の各軸にそれぞれ表示されるとともに、各軸の表示点が直線によって接続されている。図７の実線は運動負荷付与前の値を示し、破線は運動負荷付与後の値を示している。ここでは、運動負荷付与後の指標値ＥＶ_２は運動負荷付与前の指標値ＥＶ_１に対比して表示される。上記図５乃至図７はいずれも、血液駆出機能が低下した場合を示している。
【００３３】
図８は、上記電子制御装置２８の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図８のステップＳＡ１（以下、ステップを省略する。）では、血液駆出機能評価装置８の起動操作が図示しない操作釦により行われたか否かが判断される。このＳＡ１の判断が否定されるうちは待機させられるが、肯定されると前記血圧測定手段６２に対応するＳＡ２においてカフ１０による血圧測定が実行される。図９のＡ時点はこの状態を示している。
【００３４】
このＳＡ２では、血圧測定のためにカフ１０が最高血圧値よりも充分に高い値（たとえば１８０ｍｍＨｇ）まで昇圧させられた後、空気ポンプ１８を停止させ且つ切換弁１６を徐速排気側へ切り換えることによりカフ１０を２乃至３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ程度の速度で徐速降下させ、その徐速変化過程で逐次得られる脈波信号ＳＭ_１が表す脈波の振幅の変化に基づいて、良く知られたオシロメトリック方式の血圧値決定アルゴリズムに従って最高血圧値Ｐ_{ＢＰＳＹＳ}、平均血圧値Ｐ_{ＢＰＭＥＡＮ}、および最低血圧値Ｐ_{ＢＰＤＩＡ}が測定されるとともに、脈波間隔に基づいて脈搏数などが決定されるのである。そして、その測定された血圧値および脈搏数などが表示器３２に表示されるとともに、切換弁１６が急速排圧状態に切り換えられてカフ１０内が急速に排圧される。図９のＢ時点はこの状態を示している。
【００３５】
次いで、前記圧脈波較正手段６４に対応するＳＡ３では、圧脈波センサ４６からの圧脈波の大きさ（絶対値すなわち圧脈波信号ＳＭ_２の大きさ）と上記ＳＡ２において測定されたカフ１０による血圧値Ｐ_{ＢＰＳＹＳ}、Ｐ_{ＢＰＤＩＡ}との間の対応関係が求められる。すなわち、圧脈波センサ４６からの圧脈波が１拍読み込まれ且つその圧脈波の最高値Ｐ_Ｈｐｋおよび最低値Ｐ_Ｌｐｋが決定されるとともに、それら圧脈波の最高値Ｐ_Ｈｐｋおよび最低値Ｐ_ＬｐｋとＳＡ２にてカフ１０により測定された最高血圧値Ｐ_{ＢＰＳＹＳ}および平均血圧値Ｐ_{ＢＰＭＥＡＮ}または最低血圧値Ｐ_{ＢＰＤＩＡ}とに基づいて、図３に示す圧脈波の大きさＰ_Ｍと血圧値との間の対応関係が決定される。このため、これ以後において読み込まれる圧脈波信号ＳＭ_２は上記対応関係により較正され、動脈内の血圧値を示す波形とされる。
【００３６】
上記のようにして圧脈波血圧対応関係が決定されると、続くＳＡ４において、運動負荷の付与に先立って所定数の複数の圧脈波が順次読み込まれる。そして、前記波形変換手段６６に対応するＳＡ５において、上記ＳＡ４により順次読み込まれた圧脈波に対して波形変換処理が施されることにより大動脈内の波形に復元される。たとえば、この波形変換処理では、大動脈から圧脈波センサ４６が装着された部位へ伝播する圧脈波の伝達函数ＴＦで圧脈波信号ＳＭ_２を除することにより、その圧脈波信号ＳＭ_２が大動脈内の波形に変換される。上記伝達函数ＴＦは、たとえば大動脈内に挿入されるカテーテルと上記圧脈波センサ４６とを用いて予め実験的に求められる。
【００３７】
次いで、前記第１指標値決定手段７０に対応するＳＡ６では、運動負荷が付与される前の圧脈波の形状の収縮期面積に対応する前記第１指標値ＥＶ_１が決定される。続くＳＡ７では、運動負荷装置６８によって生体に対する運動負荷の付与が終了したか否かが、その運動負荷装置６８からの出力信号などに基づいて判断される。このＳＡ７の判断が否定された場合は、ＳＡ８において運動負荷装置６８による運動負荷の付与作動の許可を出力する。これにより、運動負荷装置６８は、医療従事者による起動動作に応答して、予め設定された運動強度および運動時間に基づいて生体に運動負荷を付与する。図９のＣ時点はこの状態を示している。
【００３８】
以上のステップが繰り返し実行されるうち、運動負荷装置６８による運動負荷の付与作動が終了すると、上記ＳＡ７の判断が肯定されるので、ＳＡ９において第２指標値ＥＶ_２が決定されたか否かが判断される。当初はこのＳＡ９の判断が否定されるので、前記ＳＡ２が再び実行されることによりカフ１０による血圧測定が開始される。図９のＤ時点はこの血圧測定の開始状態を示し、Ｅ時点は終了状態を示している。次いで、ＳＡ３乃至ＳＡ５が再び順次実行されることにより、運動負荷が付与された後の圧脈波が読み込まれ且つ波形変換されるとともに、前記第２指標値決定手段７２に対応するＳＡ６において運動負荷が付与された後の圧脈波の形状の収縮期面積に対応する第２指標値ＥＶ_２が第１指標値ＥＶ_１と同様にして決定される。
【００３９】
上記のようにして、運動負荷の付与が終了し且つ第２指標値ＥＶ_２が決定されると、続くＳＡ７およびＳＡ９の判断が肯定される。第９図のＦ時点はこの状態を示している。これにより、前記評価手段７４に対応するＳＡ１０において、上記第１指標値ＥＶ_１および第２指標値ＥＶ_２の相対的な変化に基づいて心臓の血液駆出機能が評価される。たとえば、ＳＡ１０において、運動負荷前の所定数の圧脈波の平均値として算出された第１指標値ＥＶ_１と運動負荷後の所定数の圧脈波の平均値として算出された第２指標値ＥＶ_２との間の変化量ΔＥＶ（＝ＥＶ_１−ＥＶ_２）或いは変化率ＥＶ_１／ＥＶ_２が予め設定された判断基準値を超えた場合には正常と判定するが超えない場合には心臓の血液駆出機能低下を判定する。或いは、ＳＡ１０において、運動負荷付与終了後において第２指標値ＥＶ_２が第１指標値ＥＶ_１に向かって回復する回復時間ＴＲが予め設定された判断基準値より短い場合、或いは単位時間当たりの回復率（傾斜値）ΔＥＶ_２が予め設定された判断基準値を超えた場合には正常と判定するが、反対の場合には心臓の血液駆出機能低下と判定する。心臓の血液駆出機能が正常である場合には、運動負荷が与えられると圧脈波の形状の収縮期面積が増大する一方、運動負荷の付与が終了すると速やかに運動負荷の付与前の状態に向かって回復するからである。
【００４０】
次いで、前記表示手段７６に対応するＳＡ１１では、上記の評価結果が表示器３２の画面に表示されるとともに、たとえば図５乃至図７に例示する表示、すなわち運動負荷後の第２指標値ＥＶ_２を運動負荷前の第１指標値ＥＶ_１と対比させることにより、第２指標値ＥＶ_２の第１指標値ＥＶ_１に対する変化を容易に把握できるようにする表示が表示器３２に行われる。
【００４１】
上述のように、本実施例によれば、第１指標値決定手段７０に対応するＳＡ６により、前記生体に運動負荷が与えられる前において圧脈波センサ４６により検出される脈波の形状の収縮期面積に対応する第１指標値ＥＶ_１が決定され、第２指標値決定手段７２に対応するＳＡ６により、前記生体に運動負荷が与えられた後において圧脈波センサ４６により検出される脈波の形状の収縮期面積に対応する第２指標値ＥＶ_２が決定される。そして、表示手段７６に対応するＳＡ１１により、第２指標値ＥＶ_２が第１指標値ＥＶ_１と対比させられた状態で表示される。したがって、その第２指標値ＥＶ_２の第１指標値ＥＶ_１に対する変化すなわち変化量、変化率、或いは回復曲線などに基づいて心臓の駆出機能が容易に評価され得る。また、その血液駆出機能の正確な評価によって、無痛性心筋虚血の診断が可能となる。
【００４２】
また、本実施例によれば、評価手段７４に対応するＳＡ１０により、第１指標値ＥＶ_１と第２指標値ＥＶ_２との変化に基づいて前記心臓の血液駆出機能が評価されるので、熟練を要することなく正確に血液駆出機能を評価できる。また、その血液駆出機能の正確な評価によって、無痛性心筋虚血の診断が可能となる。
【００４３】
また、本実施例によれば、評価手段７４に対応するＳＡ１０は、前記第１指標値ＥＶ_１と第２指標値ＥＶ_２との間の変化量或いは変化率が予め設定された判断基準値を超えたか否かに基づいて前記心臓の血液駆出機能を判定するものであるので、複雑な判定アルゴリズムが不要となる利点がある。
【００４４】
また、本実施例によれば、評価手段７４に対応するＳＡ１０は、前記第２指標値ＥＶ_２の第１指標値ＥＶ_１に向かって回復する回復時間或いは回復率に基づいて前記心臓の血液駆出機能を判定するものであるので、血液駆出機能の評価が一層正確となる。
【００４５】
また、本実施例によれば、圧脈波センサ４６により検出される圧脈波を、その圧脈波センサ４６が装着された部位と生体の大動脈との間の脈波信号の伝達函数ＴＦに基づいてその大動脈内の波形に変換する波形変換手段６６がさらに含まれているので、大動脈内の波形を用いて第１指標値ＥＶ_１および第２指標値ＥＶ_２が一層正確に決定されることから、血液駆出機能の評価精度が高められる利点がある。
【００４６】
また、本実施例によれば、生体の血圧値をカフ１０を用いて測定する血圧測定手段６２と、その生体に運動負荷が与えられる前および後において、前記圧脈波センサ４６により検出される圧脈波の大きさと血圧測定手段６２により測定された血圧値とを対応させることにより、圧脈波と生体の血圧値との間の対応関係を図に示すように予め決定し、その対応関係を用いて圧脈波センサ４６により検出される圧脈波を較正する圧脈波較正手段６４とがさらに含まれることから、生体に運動負荷が与えられる前および後において圧脈波が生体の血圧値を表す波形に較正されるので、第１指標値ＥＶ_１および第２指標値ＥＶ_２の運動負荷前後に発生する相対差が解消され、血液駆出機能の評価精度が一層高められる利点がある。
【００４７】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００４８】
たとえば、前述の実施例では、撓骨動脈５６内の圧脈波から大動脈内の圧脈波に変換するための波形変換手段６６が設けられていたが、必ずしも設けられていなくてもよい。
【００４９】
また、前述の実施例では、評価手段７４および表示手段７６が共に備えられていたが、いずれか一方が設けられていれば、本発明の目的が達成され得る。
【００５０】
また、前述の実施例の圧脈波センサ４６は、撓骨動脈５６内の圧脈波を検出するために手首に装着されていたが、足背動脈内の圧脈波或いは頚動脈内の圧脈波を検出するために、足或いは首に装着されていても差支えない。
【００５１】
また、前述の実施例では、指標値ＥＶは前記第１グループ或いは第２グループから選択された１種類が用いられていたが、複数種類の指標値ＥＶが同時に用いられ、それら複数種類の指標値ＥＶに基づく判定に基づいて綜合的に判定をするようにしてもよい。
【００５２】
また、前述の実施例の血液駆出機能評価装置８では、たとえば、指標値ＥＶとして、心電波形のＱ波から圧脈波の立ち上がり点までの時間間隔ＰＥＰ（前駆出期間：Ｐｒｅ−ｅｊｅｃｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄ）と圧脈波の立ち上がり点から切痕ＤＮまでの駆出期間ＥＴ（＝ＬＶＥＴ：ＬｅｆｔＶｅｎｔｒｉｃｕｌａｒＥｊｅｃｔｉｏｎＴｉｍｅ）との比ＰＥＰ／ＥＴが用いられる場合や、心筋虚血判定の補助的な情報として心電波形のＲ波の大きさ、ＳＴレベルを用いる場合などには、心電波形を検出するための心電波形検出装置が必要に応じて設けられる。
【００５３】
その他、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である血液駆出機能評価装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の実施例の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図３】図１の実施例において用いられる対応関係を例示する図である。
【図４】図１の実施例において用いられる圧脈波の波形の特徴値を説明する図である。
【図５】図１の実施例の表示器において第１指標値に対比して第２指標値が表示される例を示す図である。
【図６】図１の実施例の表示器において第１指標値に対比して第２指標値が表示される例を示す図である。
【図７】図１の実施例の表示器において第１指標値に対比して第２指標値が表示される例を示す図である。
【図８】図１の実施例の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図９】図８の制御作動を説明するタイムチャートである。
【符合の説明】
４６：圧脈波センサ（脈波センサ）
６２：血圧測定手段
６４：圧脈波較正手段
６６：波形変換手段
７０：第１指標値決定手段
７２：第２指標値決定手段
７４：評価手段
７６：表示手段

Claims

生体に運動負荷を与えることにより該生体の心臓の血液駆出機能を評価するための血液駆出機能評価装置であって、
前記生体の動脈から心拍に同期して発生する圧脈波を検出するために該生体に装着される圧脈波センサと、
前記生体に運動負荷が与えられる前において該圧脈波センサにより検出される圧脈波の形状の収縮期面積に対応する第１指標値を決定する第１指標値決定手段と、
前記生体に運動負荷が与えられた後において前記圧脈波センサにより検出される圧脈波の形状の収縮期面積に対応する第２指標値を決定する第２指標値決定手段と、
前記第２指標値を前記第１指標値と対比させて表示する表示手段と
を、含むことを特徴とする血液駆出機能評価装置。
生体に運動負荷を与えることにより該生体の心臓の血液駆出機能を評価するための血液駆出機能評価装置であって、
前記生体の動脈から心拍に同期して発生する圧脈波を検出するために該生体に装着される圧脈波センサと、
前記生体に運動負荷が与えられる前において該圧脈波センサにより検出される圧脈波の形状の収縮期面積に対応する第１指標値を決定する第１指標値決定手段と、
前記生体に運動負荷が与えられた後において前記圧脈波センサにより検出される圧脈波の形状の収縮期面積に対応する第２指標値を決定する第２指標値決定手段と、
前記第１指標値と第２指標値との変化に基づいて前記心臓の血液駆出機能を評価する評価手段と
を、含むことを特徴とする血液駆出機能評価装置。
前記評価手段は、前記第１指標値と第２指標値との間の変化量或いは変化率が予め設定された判断基準値を超えたか否かに基づいて前記心臓の血液駆出機能を判定するものである請求項２の血液駆出機能評価装置。
前記評価手段は、前記第２指標値の第１指標値に向かって回復する回復時間或いは回復率に基づいて前記心臓の血液駆出機能を判定するものである請求項２の血液駆出機能評価装置。
前記圧脈波センサにより検出される圧脈波を、該圧脈波センサが装着された部位と生体の大動脈との間の伝達函数に基づいて該大動脈内の波形に変換する波形変換手段を含むものである請求項２乃至４のいずれかの血液駆出機能評価装置。
前記生体の血圧値をカフを用いて測定する血圧測定手段と、
該生体に運動負荷が与えられる前および後において、前記圧脈波センサにより検出される圧脈波の大きさと前記血圧測定手段により測定された血圧値とを対応させることにより、該圧脈波と生体の血圧値との間の対応関係を予め決定し、その対応関係を用いて前記圧脈波センサにより検出される圧脈波を較正する圧脈波較正手段と
を、さらに含むものである請求項２の血液駆出機能評価装置。