JP4227519B2 - 後細動脈圧の測定のための方法 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、被験者の後細動脈圧の測定のための方法に関する。

本明細書で使用するように、「後細動脈圧」という用語は、心臓血管系における理論圧を意味する。それは、一定の全身血管抵抗の背景に対して発生する心拍出量（ＣＯ）及び平均動脈圧（ＭＡＰ）の短期変化の間の関係から計算される。そのような変化は自然発生するか、誘発させることができる。代表的な被験者においては、動脈圧及び心拍出量は呼吸サイクルとともに変動する。本発明者らは、拍動間変化をｘｙグラフとしてプロットすると、圧軸上に切片を有する線となることを発見した。本発明者らは、この圧を「後細動脈圧」と呼ぶ。

平均動脈圧（ＭＡＰ）が１００ｍｍＨｇと見なされる場合、毛細血管の基端の圧は通例３０ｍｍＨｇで、末端では１２〜１５ｍｍＨｇである。

ＭＡＰは別にして、これらの圧は臨床的に測定不能であり、生理学的実験から知られるのみである。

１００ｍｍＨｇから３０ｍｍＨｇへの圧力落下は、動脈系の末端分岐である細動脈にて発生する。これらは抵抗流を制御する。この抵抗は、全身血管抵抗（ＳＶＲ）として既知である。それは
ＳＶＲ＝ＭＡＰ／ＣＯ
として計算される。

大半の臨床医は、ＣＯによって割る前に、ＭＡＰから右房圧（ＲＡＰ）を減算する。右心房は静脈系の末端にあり、ＲＡＰの補正は計算に絶対圧ではなく、系にわたる圧力落下を使用する試みである。ＳＶＲは圧及び流によって定義され、直接測定できないことが認識できる。それは血管作用薬の使用を調節するために広範囲に使用される。

被験者の後細動脈圧の測定は、高い読取値は、被験者が心臓／循環の右側に体液を保持していることを示し、これに対して低い読取値は、被験者が体液の注入を要求したことを示すため、外科医又は内科医にとって好都合である。それゆえ後細動脈圧の連続監視は、外科医又は内科医にとって重要な診断ツールを提供する。

したがって本発明は、被験者の後細動脈圧を決定する方法を提供するものであり、当該方法は、
（i）一定期間にわたる血圧監視装置からの被験者の動脈血圧波形を記録及び格納するステップと、
（ii）各動脈血圧波形に関連付けられた名目上又は実際の一回拍出量を決定するステップと、
（iii）ステップ（ii）のデータから名目上又は実際の心拍出量を得るステップと、
（iv）式
ＢＰ＝Ｒ×Ｑ＋ｃ
（式中、ＢＰは血圧であり、
Ｒは全身血管抵抗であり、
Ｑは心拍出量であり、
ｃは後細動脈圧である）
の回帰線をプロットするステップと、
（v）回帰線から後細動脈圧の値を決定するステップと、
を含む。

本発明の方法を実施する場合、ステップ（i）において、被験者の動脈血圧は、例えば、大動脈、上腕動脈、大腿動脈又は橈骨動脈から従来の手段によって連続的に監視するとよい。これにより、被験者の動脈血圧は、トランスデューサシステム又は非観血的方法による、動脈カテーテルを使用して監視できる。血圧測定装置からの出力は好ましくは、少なくとも１回の呼吸サイクルにわたる血圧を提供する。血圧は好ましくは、少なくとも４秒間の期間にわたり、好ましくは少なくとも１０秒間の期間にわたり、拍動間ベースで解析され、さらに好ましくは連続的に監視される。

本方法のステップ（ii）における名目上の一回拍出量は一般に、血圧波形解析、ドップラー法、インピーダンス変化の測定又は指示薬希釈法などの心拍出量測定法によって決定される。本発明での使用に好ましい方法は、血圧波形法、例えば、非線形変換を用いて動脈系の変化する特性を血圧とともに補正し、次に自己相関を用いて心拍出量を誘導する、国際公開第９７／２４９８２号パンフレットで述べられた方法、又は第１調波の係数を得るために、ステップ（i）で得られたデータをフーリエ解析にかけ、第１調波の係数及び動脈血圧ならびに心拍数に関するデータから名目上の一回拍出量を得る、国際公開第９９／０２０８６号パンフレットで述べられた方法である。この技法を用いると、心臓の各拍動の心拍出量が計算及び表示される。

国際公開第９９／０２０８６号パンフレットで述べられた方法を使用する場合、名目上の一回拍出量は、以下の式より得られる。
名目上の一回拍出量の第１調波の係数＝血圧波形／ｅ^{＋０．００９２×ＭＡＰ}×ＨＲ
（式中、
ｅは自然対数の底であり、
ＭＡＰは平均動脈血圧であり、
ＨＲは心拍数である）

名目上の心拍出量は、名目上の一回拍出量及び心拍数を用いて得られる。名目上の心拍出量は例えば、名目上の一回拍出量に心拍数を掛けることによって見出される。名目上の心拍出量を計算するために１を超える拍動が使用される場合、各拍動の持続時間の合計で割った、一回拍出量の合計として計算される。名目上の一回拍出量及び名目上の心拍出量が較正されず、必要に応じて、較正データに変換できることが理解されるであろう。これは別の方法によって見出されるように、真の一回拍出量を与えるために、名目上の一回拍出量に較正係数を掛けることにより実施される。次に心拍出量は、真の一回拍出量及び心拍数から計算できる。

ステップ（iv）で与えた式の回帰線は、例えばコンピュータによって、心拍出量に対して血圧をプロットすることによって得られる。血圧がｙ軸にプロットされ、心拍出量がｘ軸にプロットされる場合、回帰線がｙ軸と交差する点が後細動脈圧の値である。後細動脈圧の値は、コンピュータの画面に表示され、場合により連続的に更新できる。

上述のｘｙプロットは、２つの方法で解釈できる。線の傾きは、末梢抵抗の新たな推定値である。血圧軸上の切片は、抵抗を超える概念的な血圧である。発見の主な臨床上の重要性は、循環に対する背圧の推定値を提供することである。これは、循環の体液負荷及び静脈緊張の程度に関連付けられる。

変化しないＳＶＲに対して発生する、心拍出量／平均動脈圧における自然の、又は誘起された変化によって後細動脈圧の計算が可能になることは明らかである。例えば、臨床医は、被験者の心臓を１分当たり１００拍動に、次に１分当たり８０拍動に整調することができる。次に、両方の心拍数レベルでの平均動脈圧対平均心拍出量がプロットされ、回帰線から後細動脈圧が得られる。

本発明を実施するための装置は、血圧測定装置又はモニタからデータを収集できるＩＢＭ互換コンピュータ又はＭａｃｉｎｔｏｓｈコンピュータなどの、適切にプログラムされた任意のコンピュータを含むことができる。それは他のタスクを実施するためのソフトウェア及びハードウェアと統合されてもよい。例えば装置は、較正又は他の監視タスクに使用される方法と同様に、本発明を実施することができる。次に、コンピュータで動作するコンピュータプログラムは、結果を視覚表示ユニットに表示するか、この情報を他の装置に出力することができる。

本発明は、例えば添付図を参照して、さらに説明される。

以下のデータは、呼吸サイクルにわたって得ることができる。

これらの結果は、図１に示すように回帰線としてプロットできる。図１のｘ軸が１５ｍｍＨｇにて回帰線と交差する点が、そのときの被験者の後細動脈圧である。

約１５ｍｍＨｇの後細動脈圧は、健常被験者にとって正常であると見なされる。しかしながら、例えば３０ｍｍＨｇの後動脈圧読取値は、被験者が体液で満たされ、浮腫を発生していたことを示し、これに対して例えば１０ｍｍＨｇの読取値は、被験者が体液不足であり、体液補充が必要であったことを示すであろう。

１回の呼吸サイクルにわたって測定した、被験者の心拍出量に対する動脈血圧のグラフである。

Claims (9)

1. 被験者の後細動脈圧を決定する方法であって、
   （i）一定期間にわたる血圧監視装置からの被験者の動脈血圧波形を記録及び格納するステップと、
   （ii）各動脈血圧波形に関連付けられた名目上又は実際の一回拍出量を決定するステップと、
   （iii）ステップ（ii）のデータから名目上又は実際の心拍出量を得るステップと、
   （iv）式
   ＢＰ＝Ｒ×Ｑ＋ｃ
   （式中、ＢＰは血圧であり、
   Ｒは全身血管抵抗であり、
   Ｑは心拍出量であり、
   ｃは後細動脈圧である）
   の回帰線をプロットするステップと、
   （v）回帰線から後細動脈圧の値を決定するステップと、
   を含む方法。
2. ステップ（i）において、最大１０秒の期間にわたって動脈血圧がプロットされる、請求項１に記載の方法。
3. 動脈血圧が拍動間ベースで解析される、請求項１又は２に記載の方法。
4. ステップ（ii）において、一回拍出量が心拍出量測定法により決定される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 心拍出量測定法が血圧波形解析である、請求項４に記載の方法。
6. 第１調波の係数を得るために、ステップ（i）で得られたデータをフーリエ解析にかけ、第１調波の係数及び動脈血圧ならびに心拍数に関するデータから名目上の一回拍出量を得る、請求項５に記載の方法。
7. 名目上の一回拍出量が、以下の式：
   名目上の一回拍出量の第１調波の係数＝血圧波形／ｅ^{＋０．００９２×ＭＡＰ}×ＨＲ
   （式中、
   ｅは自然対数の底であり、
   ＭＡＰは平均動脈血圧であり、
   ＨＲは心拍数である）
   から得られる、請求項６に記載の方法。
8. ステップ（iv）において、回帰線がコンピュータによってプロットされる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 後細動脈圧の値がコンピュータの画面に表示され、場合により連続的に更新される、請求項８に記載の方法。

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