JP5684960B2

JP5684960B2 - 胸郭インピーダンスデータに基づく心房細動や洞不整脈の心機能表示方法、心機能評価システム、及び心機能データ評価プログラム

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Publication number: JP5684960B2
Application number: JP2014541465A
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Inventors: 真一後田
Original assignee: 医療法人後田内科クリニック
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2015-03-18
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Description

本発明は、胸郭インピーダンスデータに基づいて、心房細動や洞不整脈患者の心機能の診断や、治療薬の選択そしてその効果などを客観的に判断するための心機能グラフの作成及び解析評価方法を提供する。

高齢化社会に付随して、循環器系疾患の増加が予想される。循環器系疾患においても、その早期発見や治療の経過観察は重要であり、定期的な循環機能検査が必要である。

心房細動は循環器系疾患の中でも、加齢とともに罹患率が増加し、疫学調査によると７０歳以上で急激に有病率が増加し、７０歳代では４〜８％、８０歳代では１０％に達すると言われている。また、心房細動患者は左心房内に血栓を形成しやすく、それが心臓から流れ出て、脳の血管につまる心原性脳梗塞を発症しやすいことが、従来より指摘されてきた。そのため近年、心原性脳梗塞の予防のため積極的な抗凝固薬の使用により、心房細動による塞栓症の治療は飛躍的に向上してきた。

その一方で、心房細動は、心拍のリズムが不規則でしばしば頻脈になるため、心拍出量が低下し、心機能を悪化させる。そこで、心臓の状態を悪化させない程度に不規則な心拍数を適度に調節しようとする治療が行われてきた。ところが、この心拍数を８０/分以下に厳格に調節した群と１１０/分以下に非厳格に調節した群とでは、両群とも生命予後に差が無いという大規模臨床試験結果が発表され、もはや心房細動の心拍数を指標に治療を行っても意味がないとされている。そこで、今日では、動悸、息苦しさ、疲労感等、患者の訴える症状を指標に投薬治療を進めている。

しかし、急速な高齢化の波とともに心房細動患者が増えていくなか、認知症患者も増えている。さらに、心房細動患者の認知症リスクは１．４倍との報告もあり、このような状況下で高齢患者の訴える症状のみを指標に治療を進めていくことには問題があるとされている。また、的確に症状を表現できない小児患者の場合も同様である。そこで、患者の訴える主観的な症状に基づく治療方針ではなく、心房細動において本質的な治療上の指標である心機能指標を用いて、診断や薬物治療そして経過観察等を客観的に行うことが必要とされていた。

C.I.O. Brookes et al., Circulation (1998) Vol.98, p.1762-1768 H.J. Muntinga, et al., Heart (1999), Vol.82, p.575-580 F. Schneider et al., Am J Cardiol.(1997), Vol.80, p.586-590 A. Harley & J.C. Greenfield Jr., Aerospace Medicine（1968), Vol.39(3), p.248-252

心房細動の心機能指標を得るために、これまでに心臓カテーテル検査、心臓核医学検査、心エコー検査、胸郭インピーダンス法の４つの心機能検査法が代表的な方法として知られている（非特許文献１〜４参照）。以下、簡単にこれら検査方法とその問題点について説明する。

心臓カテーテル検査は、心機能検査法の中では、最も正確で、信頼できる検査法であるが、直接大動脈にカテーテルを挿入し造影剤を投与する、極めて侵襲的検査法であり、入院患者に痛みや、出血、感染などの危険を与えるため、容易に反復して行える検査ではない。

心臓核医学検査による心機能検査は、正確度は高いが、トレーサーとして放射性同位元素が含まれる医薬を用いることから特別な検査室を必要とし、実施可能な病院が限られている。また、放射性医薬を用いることから、被ばくの問題もあり、経過観察や治療効果の確認のために繰り返し使用することはできない。

したがって、心臓カテーテル検査、心臓核医学検査は、入院施設や大がかりな医療機器等を必要とすることから、検査を行うことができる医療施設は限られたものとなる。また、患者の肉体的な負担や、被ばくの問題があることから、経過観察等、反復して検査を行う必要がある場合には適用できないという問題がある。

心エコー検査は、非侵襲的検査法であり、大がかりな装置も必要なく検査が短時間で容易に行える半面、骨や肺に存在する空気により画像化できない部分が生じたり、エコー操作技術者の熟練度により得られる情報量に差が生じやすいという問題点がある。そのため、治療による心機能の些細な変化を捉え、かつ経過を追うのが困難なのが実状である。

胸郭インピーダンス法は、非侵襲的に心拍出量を測定することができ、短時間で測定できることから、反復検査も可能である。胸郭インピーダンス法による心房細動の心機能評価は、従来より一回心拍出量（ＳＶ）が用いられてきた。しかしＳＶは心房細動においては誤差が大きく、インピーダンス法による心房細動の心機能診断や治療経過観察などは、約４０年経った今日まで行われていない。

このように、心房細動の薬物治療を進めていく上で必要な心機能の経過観察が、上記心機能検査の重大な欠点のため今日まで十分行えない状況になっている。

そこで、本発明は、患者の身体的負担が少なく、容易に反復して行うことができ、かつ心機能の些細な変化が捉えられる感度のよい心房細動の心機能検査方法を開発することを課題とする。

さらに、データ取得及び解析に検査技術の熟練の必要性がなく、得られたデータから、心機能の経過や効果的な薬物選択の判断をする上で必要な病態生理学的メカニズムを、視覚的に容易に把握できるような心房細動の心機能データ解析法を開発することを課題とする。

本発明者は、患者の負担が少なく、反復して検査を行うことができる非侵襲的な検査法である胸郭インピーダンス法を用い、得られた測定値に基づいて、演算処理を行い、心室最高駆出血流速度（以下、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎともいう）を、先行ＲＲ間隔と対応させグラフを作成し表示するという感度のよい新しい心機能解析方法を見出した。

さらに、心筋収縮のメカニズムには、フランク・スターリング機構（Frank-Starling Mechanism：ＦＳＭ）や期外収縮後増強（Postextrasystolic potentiation : ＰＥＳＰ）が知られている。このＦＳＭ曲線の傾きは、前負荷、後負荷、心筋収縮能の３つの因子の働きの程度を表し、ＰＥＳＰ曲線の傾きは、心筋収縮予備能を表していることが分かっている。

本発明者は、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎと先行ＲＲ間隔、先々行ＲＲ間隔の相互関係を演算処理することにより、ＦＳＭ曲線、ＰＥＳＰ曲線を求め、それぞれの曲線の傾きを評価することにより、心機能における病態生理学的メカニズムがより詳細に分かる新しいデータ解析法を見出した。

本発明の方法によれば、心房細動を伴う心不全患者を容易に見出すことができ、病状の重症度や治療薬の選択そして薬効評価の判断、治療経過観察等が簡便にかつ客観的にできるため、適切な治療を施すことが可能となる。

本発明は、心機能測定手段を用いて得られた連続した複数の胸郭インピーダンスデータに基づいて、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値と、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値に対応する先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）、先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）及びＲＲ１／ＲＲ２を求め、ＲＲ１、又はＲＲ１／ＲＲ２を一方の軸とし、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎを他方の軸とする散布図に得られた値を表示し、予め設定されているモデルデータと比較して心機能を判定する心機能評価方法及び、これを実行するプログラム並びにシステムに関する。

連続した複数の胸郭インピーダンスデータから、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎを得て、この値をＹ軸の座標とし、先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）や先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）のような心拍と心拍の間の間隔をＸ軸の座標として表示することは、従来全く行われてこなかった。本発明者は、ＲＲ間隔に関する値を一方の軸とし、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎを他方の軸として、患者より得られたデータをもとに散布図を作成することによって、心機能を評価することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明は、心機能測定手段を用いて得られた連続した複数の胸郭インピーダンスデータに基づいて、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値と、対応する先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）を求め、ＲＲ１をＸ軸とし、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎをＹ軸とする２次元散布図を作成し、予め設定されているモデルデータと比較して心機能を判定する心機能評価方法及び、これを実行するプログラム並びにシステムに関する。

本発明の心機能評価方法によって、作成された２次元散布図のプロットの分布形態から感度良く心房細動を伴う心不全等を検出したり、心機能をモニターすることが可能となる。

本発明の心機能評価方法は、前記得られた連続した複数の胸郭インピーダンスデータから先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）、先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）を求め、連続したＲＲ１がＲＲ２よりも長いデータを抽出し（図６（Ａ）参照）、抽出された（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値及び対応するＲＲ１／ＲＲ２の値を、ＲＲ１／ＲＲ２をＸ軸とし、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎをＹ軸とする２次元散布図を作成し、前記２次元散布図を期外収縮後増強（ＰＥＳＰ）による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎを表示する２次元散布図とし、予め設定されているモデルデータと比較して心機能を判定する心機能評価方法及び、これを実行するプログラム並びにシステムに関する。

また、前記得られた連続した複数の胸郭インピーダンスデータから（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値と、対応する先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）、先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）を求め、連続したＲＲ1がＲＲ２と同じか又は短いＲＲ１に対応するデータを抽出し（図６（Ｂ）参照)、抽出されたデータに対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値のみを、ＲＲ１をＸ軸とし、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎをＹ軸とする２次元散布図を作成し、前記２次元散布図を期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による２次元散布図とし、予め設定されているモデルデータと比較して心機能を判定する心機能評価方法及び、これを実行するプログラム並びにシステムに関する。

さらに、本発明の心機能評価方法は、前記得られた連続した複数の胸郭インピーダンスデータから、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値と、対応する先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）、先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）を求め、前記連続したＲＲ1がＲＲ２よりも長いＲＲ１（図６（Ａ）参照）に対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出し、連続したＲＲ1がＲＲ２よりも短い場合、又は連続したＲＲ１がＲＲ２と同じＲＲ１（図６（Ｂ）参照）に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出し、抽出された前記期外収縮後増強による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を表すデータと、抽出された前記期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を表すデータのそれぞれに対応するＲＲ１をＸ軸とし、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎをＹ軸とする２次元散布図に２種のデータとして識別可能に重ねて作成し、予め設定されているモデルデータと比較して心機能を判定する心機能評価方法及び、これを実行するプログラム並びにシステムに関する。

本発明の方法により、期外収縮後増強による心室最高駆出血流速度である（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ、期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を個別に、または識別可能に重ね合わせて評価することが可能となった。

本発明において、期外収縮後増強、及びフランク・スターリング機構をそれぞれ区別して、あるいは重ね合わせた２次元散布図より、心房細動患者の病態生理学的メカニズムを詳細に情報提供することができる。したがって、医師が治療薬の選択を行ったり、治療効果をモニターする際に非常に有用である。

本発明の心機能評価方法は、前記得られた連続した複数の胸郭インピーダンスデータから先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）、先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）、及びＲＲ１／ＲＲ２の値を求め、前記連続したＲＲ１がＲＲ２よりも長いＲＲ１（図６（Ａ）参照）に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出し、連続したＲＲ１がＲＲ２よりも短い場合、又は連続したＲＲ１がＲＲ２と同じＲＲ１（図６（Ｂ）参照）に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出し、抽出された前記期外収縮後増強による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を表すデータと、抽出された前記期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を表すデータのそれぞれに対応するＲＲ１及びＲＲ１/ＲＲ２を、ＲＲ１をＸ軸とし、ＲＲ１/ＲＲ２をＹ軸とし、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎをＺ軸とする３次元散布図に２種のデータを識別可能に重ねて作成し、予め設定されているモデルデータと比較して心機能を判定する心機能評価方法及び、これを実行するプログラム並びにシステムに関する。

これにより、３次元散布図として期外収縮後増強、フランク・スターリング機構のプロット群を識別可能に、よりわかりやすく評価することが可能である。この方法によれば、プロットが重なりあって視覚的に評価しにくい部分がなくなることから、わずかな心機能の変化をより正確に捉えることが可能となった。

さらに、本発明の心機能評価方法は、同一患者の異なる測定時期の胸郭インピーダンスデータを各々時期を識別可能に重ね合わせて表示し、重ねて表示された同一患者の異なる測定時期のデータを予め記憶されているモデルデータのデータパターンと比較し、前記測定時期の異なる散布図のデータの分布状態について、判定することを特徴とする心機能評価方法及び、これを実行するプログラム並びにシステムに関する。

同一患者の異なる時期の測定データを重ねて表示することにより、疾患の増悪、治療効果等の変化状況を正確に判定することが可能となるため、客観的なデータに基づいて投薬の方針等を定めることが可能となる。

また、本発明の心機能評価方法は、前記散布図のデータから近似曲線を求め、
近似曲線を散布図と重ね合わせ、又は、近似曲線のみで測定データを表示し、心機能を評価することを特徴とする心機能評価方法及び、これを実行するプログラム並びにシステムに関する。

散布図から近似曲線の傾きを算出することは、プロットの散布形態だけではなく、近似曲線の傾きといった数値的な指標を得ることとなり、医師が判断を行う際のより客観的な指標として非常に有用である。

さらに、本発明の心機能評価方法は、前記得られた連続した複数の胸郭インピーダンスデータから先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）、先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）を求め、前記連続したＲＲ１がＲＲ２よりも長いＲＲ１（図６（Ａ）参照）に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出し、連続したＲＲ１がＲＲ２よりも短い場合、又は連続したＲＲ１がＲＲ２と同じＲＲ１（図６（Ｂ）参照）に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出し、抽出された前記収縮後増強による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値と、抽出された前記期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を別々に集計し、各データの総和を比較することによって心機能を判定する心機能評価方法及び、これを実行するプログラム並びにシステムに関する。

この方法により、期外収縮後増強、あるいはフランク・スターリング機構といった心機能の病態生理学的メカニズムの関与の大きさを判断することができ、治療の効果をモニターするうえで非常に有用な判断材料を得ることができる。

（Ａ）心電図における先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）、先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）と一回心拍出量との関係を模式的に示す。（Ｂ）心房細動患者の心電図を示す。心電図、心拍動に伴う胸部インピーダンスの変化ΔZ、その一次微分波形dZ/dtを示す。同一症例の胸郭インピーダンスデータから作成した２次元散布図。本発明の（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ法による治療前（Ａ）、治療後（Ｂ）、及び従来のＳＶ法による治療前（Ｃ）、治療後（Ｄ）を示す。心機能を、胸郭インピーダンス法及び心エコーにより同時に測定したデータに基づいて表したグラフを示す。胸郭インピーダンス法で測定したデータを本発明の方法で解析したグラフ（A）と従来の解析方法によるグラフ（Ｂ）、及び心エコーにより測定したグラフ（C）を示す。（Ｄ）はこれらの三種類のグラフ表示方法を補正して感度の違いを比較したものである。（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ法による２次元散布図で表される典型的な心機能状態を模式的に示す。（Ａ）期外収縮後増強、（Ｂ）フランク・スターリング機構と、先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）、先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）との関係を表す図。期外収縮後増強曲線の傾きに影響を与える、甲状腺機能亢進状態(A)とβ遮断剤投与(B)を示す図。フランク・スターリング機構曲線の傾きに影響を与える、ニトロール投与(A)、Ｃａ拮抗剤（アダラートCR）投与（B）、甲状腺機能亢進状態（C）を示す図。ジギタリス投与前(A)、投与後(B)におけるフランク・スターリング機構曲線及び期外収縮後増強曲線の相互関係の変化を示す図。フランク・スターリング機構曲線及び期外収縮後増強曲線を同時表示することにより、２本の曲線の相互関係から心機能の回復過程を模式的に示す図。心不全治療前の急性期(A)、治療回復途中(B)におけるフランク・スターリング機構曲線及び期外収縮後増強曲線の相互関係の変化とそれぞれのメカニズムの関与の大きさの総計表示(C)を示した図。フランク・スターリング機構及び期外収縮後増強の３次元同時散布図。本発明を心房細動以外の心疾患に応用した一例。小児の呼吸性洞不整脈の２次元散布図同時表示(A)、フランク・スターリング機構曲線(B),期外収縮後増強曲線(C)を示した図。本発明の実施形態に係る胸郭インピーダンスに基づく心機能評価システムの制御ブロック系統図。

本発明者は、患者に負担の少ない非侵襲的方法である胸郭インピーダンス法を用いて得られた測定データを、新しいデータ解析方法で表すことによって、感度良く心房細動の心機能を簡便に捉えることができることを見出した。以下、図を用いながら、従来の胸郭インピーダンス法による心機能評価方法であるＳＶ法について概説し、次に本発明の実施形態を詳細に説明する。

心周期には収縮期と拡張期がある。拡張期とは、心室（左心室、右心室）が拡張し始め、心房（左心房、右心房）から心室に血液が流れ込み、心室に血液を溜め込む時期をいい、収縮期とは、心室が収縮を始め、心室に溜め込んだ血液を大動脈や肺動脈に送り出す時期をいう。心電図波形の収縮期に現れる一番大きな高さの波をＲ波と呼ぶ（図２参照）。心臓は一拍の間（ＲとＲとの間）に収縮と拡張を行い、血液が駆出される。心電図の波形との関係では、Ｒ波の頂点からＴ波の終わり付近までが心室の収縮期で、Ｔ波の終わり付近から次のＲ波までが心室の拡張期となる。心電図波形のＲ波とＲ波の間隔をＲＲ間隔と呼ぶ（図１、２参照）。

心周期が一定であれば、ＲＲ間隔も一定となる。図１（Ａ）には、心臓が規則正しい正常なリズム、すなわち洞調律を刻んでいる場合の心電図の例を示す。図１（Ａ）に示すように、心臓が規則正しい正常なリズムを刻む場合、心拍と心拍との間隔は一定であり、収縮期、拡張期も一定である。よって心室に入ってくる血液量と、心室から出て行く血液量は一定であるから、一回心拍出量は一定である。この時の心臓から駆出される血液量を反映する直前のＲＲ間隔を先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）と呼ぶ。図１（Ａ）には、矢印で示したＲ波に先行するＲＲ１の長さと、それに対応する一回心拍出量を模式的に（ハッチングで示している棒グラフ）示している。

ところが、心房細動の場合には、ＲＲ間隔が不規則である。図１（Ｂ）は、心房細動患者の心電図を示しているが、明らかにＲＲ間隔が一定しておらず、心周期がバラバラである。

一般に先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）が長い場合、拡張期が長くなるため、心房から心室に血液が流入している時間が長くなり、その結果、心室に溜まる血液量が多くなる。それにより、収縮期に駆出される血液量も多くなる。一方、先行ＲＲ間隔が短い場合には、拡張期が短くなり心房から心室に血液が流入している時間も短くなるため、溜まる血液量が少なくなり、収縮期に駆出される血液量も減少する。

心房細動の心機能を表現するにあたり、非侵襲的検査法では、この生理学的メカニズムを利用して、先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）を横軸にとり、縦軸には一回心拍出量（ＳｔｒｏｋｅＶｏｌｕｍｅ：ＳＶ）もしくはそれに相当する指標を用いて心機能グラフが描かれてきた。ＳＶは胸郭インピーダンス法による測定値から、以下のようにして求めることができる。

まず、胸郭インピーダンス法について概説する。図２は正常な心拍動に伴う胸郭インピーダンスの変化ΔＺ、及びΔＺの一次微分波形ｄＺ／ｄｔを示す。胸郭インピーダンス法は、頸部に２対、胸部の剣状突起下に２対のテープ電極を装着し、外側の電極より高周波電流を流し、内側の電極で電圧変化として検出する、非侵襲的で簡易にできる方法である。

図２に示すように、ｄＺ／ｄｔには、ａ，ｂ，ｅ，ｘ，ｙ，ｏの波を認める。aは心房の収縮に一致し、b点は心室から動脈へ血液が出される開始点に一致する。e波、すなわち（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎは、駆出される血液の最大血流速度を表し、x点は大動脈弁の閉鎖時と一致しy点は、同じく肺動脈弁の閉鎖時と一致している。また、o点は、僧房弁開放開始時に一致している。なお心房細動の場合、心房収縮が失われているため、a波は見られない。

なお、心収縮期には、血液が駆出されるため、胸部インピーダンスは減少する負の方向へ（−Ω／ｓ）の振れを生じるが、血行動態との関連を視覚的に認識しやすいように位相を逆転して記録する場合が多い。本発明においても位相を逆転して表示する。

胸郭インピーダンス法による測定値から、一回心拍出量（ＳＶ）は、以下のクビチェクの式により求められる。
ＳＶ＝ρ（Ｌ／Ｚｏ）^２（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ×ＥＴ
（ρ：血液比抵抗（Ω×ｃｍ）、ＥＴ；左心室駆出時間（ｓｅｃ）、Ｌ：電極間距離、Ｚｏ：全胸部インピーダンス値）
胸郭インピーダンス法は、非侵襲的で簡便な検査方法であり、洞調律患者の場合、胸郭インピーダンス法により求められた一回心拍出量（ＳＶ）は、他の侵襲的検査法で得られたＳＶと相関が良いので、臨床的に有用である。

その一方、心房細動患者のＳＶについては不規則な心拍リズムのため、心拍動に伴うインピーダンスの変化ΔＺはより小さくなり、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎの信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）は低くなる。同様に左心室駆出時間ＥＴのＳ／Ｎも低くなるため、心房細動におけるＳＶは、クビチェクの式からＳ／Ｎの低いどうしの積であるためより誤差が大きくなる。よって心房細動におけるＳＶはもはや、心機能を正しく反映しているものとは考えられていない。

本発明者は、心房細動患者の場合、胸郭インピーダンス検査法から得られた心機能に関連しているパラメーターのうち、心室の収縮機能に関係のある心室から駆出される血液の最高血流速度を表すΔＺの一次微分波形の（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎが重要であると考え、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎを心房細動の心機能グラフのＹ軸に用いて心房細動患者の心機能を表現するという従来にはなかった新しい方法を見出し、本発明を完成した。本発明の方法によって、心房細動患者であっても、非侵襲的で簡便な方法である胸郭インピーダンス法を用いて、心機能検査を行うことができる。以下、本発明の方法について、実施例を挙げて説明するが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。

［実施例１］2次元散布図表示法
患者に胸郭インピーダンス測定装置を装着し、合計で５００ビートの心拍を記録する。測定時間として７〜１０分程度である。測定した胸郭インピーダンスデータから先行ＲＲ間隔、及びそれに対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を求める。

また、本発明では、以下胸郭外インピーダンス測定装置を用いて測定した方法を中心に述べているが、胸郭インピーダンスを測定できる装置であれば、どのようなものを用いてもよい。例えば、ペースメーカーとともに、胸郭内に設置された装置を用いて測定を行い、インピーダンスデータを得ることにより、実施することも可能である。

なお、ここでは５００ビートの心拍を測定しているが、統計的に信頼がおける程度測定ができればよく、より短時間の測定でも結果を算出することは可能である。

そして、求められたＲＲ１値をX軸の座標とし、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値をY軸の座標とする点をプロットし、２次元散布図を作成する。さらに、そのプロットの集まりの近似曲線（対数曲線）も求める。

一例を図３に示す。図３（Ａ）は心不全患者の治療前の胸郭インピーダンスデータを本発明の（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ法によって表示したものである。図３（Ｃ）のＳＶ法は、従来の心機能評価方法である同一心不全患者の治療前の一回心拍出量（ＳＶ）とそれに対応するＲＲ１値を座標とする２次元散布図及び近似曲線である。

図３（Ａ）に示したように、ＲＲ１-（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を座標とする２次元散布図では、プロットの集合がＶ字形となっている。これは、本発明の解析方法により見出された心不全の増悪期にはよくみられる形態である。そしてＲＲ間隔の４００〜５００ｍｓに縦に伸びる特徴的な帯状のプロット群は、大部分が、十分に機能していないフランク・スターリング゛機構を表すプロットの集合である。

図３（Ｂ）は治療後の本発明の解析方法によるグラフである。治療前の図３（Ａ）に見られた心不全増悪期に典型的なＲＲ間隔の４００〜５００ｍｓに縦に伸びる帯状のプロット群が消失し、近似曲線の傾きが大きく変化しているのがわかる。このように、本発明の方法によりデータをプロットすると、２次元データの分布の形状が病期によって異なることが示された。したがって、２次元データの分布の形状を指標として、病状の判断が可能である。

これに対し、図３（Ｄ）は、同一心不全患者の治療後の一回心拍出量（ＳＶ）とそれに対応するＲＲ１値を座標とする２次元散布図である。治療前のデータ表示である図３（Ｃ）と治療後のデータ表示である図３（Ｄ）とを比較してもプロットの集合の形態や近似曲線に大きな差異はなく、治療効果の判断を行うことが難しい。

このように、本法の（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ法は、心房細動の心機能を見る場合、従来のＳＶ法に比べて、治療等による些細な心機能変化を感度よく評価することが出来る。

次に、本発明の解析方法である（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ法と、他の非侵襲的検査法として知られる心エコーとの比較を示す。

図４（Ａ）は本発明の解析方法であり、胸郭インピーダンス法により測定した（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を対応する先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）に対して表示したもの、（Ｂ）は従来の心機能解析方法である一回心拍出量ＳＶを縦軸とし、ＲＲ１に対して表示したもの、（Ｃ）は心エコーから求めた連続６５心拍分の左心室流出路の血流速度（ＬＶＯＴｆｌｏｗｖｅｌｏｃｉｔｙ）とＲＲ１との関係を表した図である。

図４（Ａ）〜（Ｃ）の３通りのグラフは縦軸が異なるために感度をそのままでは比較することができない。そこで、以下の補正を行って、三者の表示のＲＲ１に対する増減の感度の比較を行った。

三者の近似曲線において、Ｘ軸のＲＲ１が１ｍｓｅｃ増加する毎に縦軸のＹ値がどのくらい増加するかＹ_ｎ+１−Ｙ_ｎ／１ｍｓｅｃを求める。そして三者のプロットの縦軸に相当するそれぞれの測定値の平均値を求め、増加値Ｙ_ｎ+１−Ｙ_ｎのそれぞれの平均値に対する割合を求め、感度比較を行った。

図４（Ｄ）は、上記補正方法により導き出された、累乗近似曲線を示す。ＲＲ１の変化に対して、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ法は、従来のＳＶ法に対して９倍、心エコーから求められたＬＶＯＴｆｌｏｗｖｅｌｏｃｉｔｙに対しても３倍感度の良い評価方法である。臨床的に有用なグラフの条件として、病態のわずかな変化や投薬により感度良く心機能変化が読み取れる必要があるが、本法はこの条件を満たすことが検証された。

上述のように、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ法は、非常に鋭敏な方法であり、病態のわずかな変化を捉えることができるので、２次元散布図のプロットの形態から心機能変化を捉えることができる（図３（Ａ）、（Ｂ）参照）。多くの心房細動患者の胸郭インピーダンスデータを集積し、心機能変化を２次元散布図のプロットの形態に基づいて解析を行った結果、２次元散布図のプロット形態から心機能変化を捉えることができることが明らかとなった。図５に、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ法によるプロットの散布形態から捉えることが可能である心機能変化を模式的に示す。

図５（Ａ）は、心房細動の心不全状態のプロット群の典型的なパターンを示している。プロットの集合がＶ字形を示している。図５（Ｂ）は、心機能が良好な状態にある心房細動患者の典型的なプロットの散布形態を模式的に示している。心機能の改善とともに、Ｖ字形のプロットの形態から右肩上がりの放物線を示すような形態になり、また、頻脈傾向が改善されるため、ＲＲ間隔が長くなり、Ｘ軸方向に幅広くプロットが散在するようになる。

図５（Ｃ）は、洞調律の場合のプロットを模式的に示した。洞調律の場合には、ＲＲ間隔がほぼ一定であるため、プロット群は一か所に集まる。

このように、プロットの散布形態のみから、心機能状態を判断することが可能である。

［実施例２］期外収縮後増強（ＰＥＳＰ）のデータ解析法
図６（A）に示すように、心房細動患者から得られた胸郭インピーダンスデータ合計５００心拍のうち、先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）が先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）よりも長い、すなわちＲＲ１／ＲＲ２＞１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を抽出し、ＲＲ１／ＲＲ２の比の値をＸ軸の座標とし、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値をＹ軸の座標としてプロットし、２次元散布図を作成する。さらにそのプロット群の近似直線を求める。2次元散布図に近似直線をプロット上に重ね合わせて表示する、あるいは、近似直線のみを表示し、ＰＥＳＰ曲線とする。

図７は、近似直線のみを示した例である。図７（Ａ）は、甲状腺機能亢進症に慢性心房細動を併発した患者の期外収縮後増強を示す。甲状腺機能が寛解時は一点鎖線、亢進時は点線で示してある。甲状腺機能亢進症は、動悸、頻脈、発汗、手指振戦等、交感神経活性亢進の症状を示す。寛解時（一点鎖線）の直線の傾きが、亢進時（点線）には増加しているのが視覚的に容易にわかる。

また図７（Ｂ）は、慢性心房細動患者に、交感神経の働きを抑えるβ遮断剤を投与したグラフで、一点鎖線はβ遮断剤投与前、点線はβ遮断剤投与後を示す。

β遮断剤投与後、直線の傾きが低下している（点線の傾きの低下として示されている）のがわかる。

これまでは、非侵襲的に交感神経の働きを臨床的に捉える方法として、心拍変動の周波数解析を行い、０．１Ｈｚ前後の低周波成分ＬＦと０．２５Ｈｚ前後の高周波成分ＨＦとの比ＬＦ／ＨＦが交感神経の働きを反映すると言われてきた。しかしながら、この方法は洞調律患者では解析が可能であるが、心房細動患者においては解析することができない。しかし、図７に示すように、本発明者は、２次元散布図でＰＥＳＰを表す近似直線の傾きが、従来の心筋収縮予備能だけではなく、心房細動患者の交感神経活性化の指標にもなり得ることを発見した。したがって、本発明の解析方法を用いれば、治療前後での交感神経の働きの程度を可視化することができる。

このように、本発明により、これまで捉える事の出来なかった心房細動の交感神経の働きをＰＥＳＰの近似直線の傾きによって、視覚的に把握することが出来る。

［実施例３］フランク・スターリング機構（ＦＳＭ）のデータ解析法
図６（Ｂ）に示したように、心房細動患者から得られた胸郭インピーダンスデータ合計５００心拍のうち、ＰＥＳＰの関与を厳密に除くためＲＲ１／ＲＲ２≦１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値だけを抽出し、この時のＲＲ１値をＸ軸の座標とし、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値をＹ軸の座標とする点をプロットし、２次元散布図を作成する。さらに、そのプロット群の近似曲線（対数曲線）を求める。2次元散布図に近似曲線をプロット上に重ね合わせて表示する、あるいは、近似曲線のみを表示し、ＦＳＭ曲線とする。このようにして得られたＦＳＭ曲線は、前負荷、後負荷、心筋収縮力の３つの因子の影響を反映している。なお、前負荷とは、拡張期に心室に流入した血液の容積の大きさであり、後負荷とは、心室が血液を動脈に駆出するときに受ける動脈系の抵抗である。以下図８に、具体例を示す。

（１）前負荷の影響
図８（Ａ）に、拡張型心筋症に慢性心房細動を合併した患者のニトロール静注による治療例を示す。ニトロール投与前を一点鎖線で、投与後を点線の近似曲線で表している。

拡張型心筋症は、心臓の予備力がないため、労作により容易に肺うっ血となり、呼吸苦、冷汗、倦怠感を生じる疾患である。

ニトロールは、心臓に流れ込む静脈系の血管を拡張して静脈系に血液をプールし、心臓に還流する静脈血液量を減少させ（前負荷の軽減）、肺うっ血のさらなる進行を防ぎ、かつ心室の収縮力に影響を与えず、心室からの駆出血液量を減少させ、心室の仕事量を減らして心臓を休ませる。図８（Ａ）に示すフランク・スターリング曲線の傾き（心筋収縮力を表す）がほとんど変わらずに、曲線が右下方に平行移動していることは、この前負荷の軽減を表している。

（２）後負荷の影響
図８（Ｂ）に、高血圧に慢性心房細動を併発した患者に降圧剤であるカルシウム拮抗剤、アダラートＣＲ（商標）を投与した症例を示す。アダラートＣＲ投与前を一点鎖線で、投与後を点線の近似曲線で表している。投与前の一点鎖線のフランク・スターリング機構曲線が、投与後、点線の曲線が示すように左上方へ移動した。これは、アダラートＣＲの投与により末梢動脈系の血管が開き、後負荷が減少し心室駆出血液量が増加したことを表している。

（３）心筋収縮力の影響
図８（Ｃ）に前述の甲状腺機能亢進症に心房細動を併発した症例を示す。甲状腺機能が寛解時のフランク・スターリング機構曲線である一点鎖線の対数曲線の傾きが、亢進時には（点線の曲線）著しく傾きが増加している。これは、甲状腺機能亢進時には、交感神経活性の亢進がみられ（過剰な甲状腺ホルモンによるβアドレナリン受容体の増強効果）、心筋収縮力が増強していることを表している。

このように、フランク・スターリング機構曲線から心房細動の心機能における、前負荷、後負荷、心筋収縮力の３つの因子の影響の度合いを視覚的にかつ容易に評価することが可能となる。したがって、効果的な薬剤選択をする上で、本発明の心機能評価方法は、非常に有益な情報を提供する。

また、本発明の方法は、前述のとおり心機能における３つの因子を区別することが可能であることから、新薬のスクリーニングを行う際の薬剤評価にも有用である。

［実施例４］ＦＳＭ，ＰＥＳＰの２次元同時表示法
心房細動患者から得られた胸郭インピーダンスデータ合計５００心拍のうち、ＲＲ１がＲＲ２と同じか短いＲＲ１／ＲＲ２≦１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値（ＦＳＭ）及びＲＲ１がＲＲ２より長いＲＲ１／ＲＲ２＞１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値（ＰＥＳＰ）を抽出し、ＦＳＭ，ＰＥＳＰそれぞれのＲＲ１値をＸ軸の座標とし、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値をＹ軸の座標とする点を識別可能にプロットし、ＦＳＭ，ＰＥＳＰの２次元同時散布図を作成した。さらにそれぞれのプロット群の近似曲線（対数曲線）求めた。

図９に一例を示す。図９は、僧帽弁狭窄症に慢性心房細動を併発した患者のジギタリス投与前（Ａ）、投与後（Ｂ）の症例を示す。灰色で表したプロットはフランク・スターリング機構（ＦＳＭ）による測定値を示し、黒で表したプロットは、期外収縮後増強（ＰＥＳＰ）によるものを示した。また、点線は、ＦＳＭのプロット群の近似曲線を表し、実線はＰＥＳＰのプロット群の近似曲線を表している。

ジギタリスは近年、従来考えられていたほど強心効果が無いことがわかり、もっぱら副交感神経系の緊張を高め、交感神経系の活動を抑えて心拍数の徐拍効果を狙って使われている薬剤である。心房細動を伴う心不全患者に使用する場合には、先行ＲＲ間隔を伸ばすことにより、フランク・スターリング機構を利用して一回心拍出量の増加を期待している。

ジギタリス投与前の図９（Ａ）では、プロット群分布の中心の先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）はおおよそ８００ｍｓｅｃ（心拍数７４／分）に対して、投与後の図９（Ｂ）では、おおよそ１３００ｍｓｅｃ（心拍数４５／分）を中心に分布するようなり、ジギタリスの徐拍効果が確認できる。さらに、ジギタリス投与前（図Ａ）の点線のＦＳＭ曲線が、投与後（図Ｂ）、傾きはほぼそのままに右上方に移動し、ＰＥＳＰ曲線の傾きは、右下方に低下した。すなわち、ＦＳＭ曲線から、ジギタリスの徐拍効果により、先行ＲＲ間隔が伸びてフランク・スターリング機構により駆出最高血流速度（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎの増加につながる一方で、ＰＥＳＰ曲線から亢進していた交感神経活動が抑制されているのが読み取れる。

このように、ＦＳＭ、ＰＥＳＰの２次元同時表示グラフから、前負荷、後負荷、心筋収縮力の３つの因子の影響に加え交感神経活動との相互関係をみることで、よりきめ細かく心機能の病態生理学的メカニズムが把握でき、心機能の経過観察や、薬剤選択をする上で有益な情報を提供する。

図１０は、心房細動患者のうっ血性心不全状態が治療により回復していく過程を、本発明のＦＳＭ曲線（点線）、ＰＥＳＰ曲線（実線）の２種類の曲線を同時表示する方法によって模式的に示した図である。本発明によれば、心不全がどのような病態生理学的メカニズムで回復していくのかが明らかとなり、医師は、今の心機能改善状態がどの段階にあるのか、完全回復期の患者に見られるような曲線のパターンにより近づけるにはどのような投薬をしたらよいのかなど、心機能のメカニズムを考えながら客観的に治療を進める事が可能となる。

実症例である図９で示したジギタリス投与を行った治療例を、図１０に示す心機能が回復していく模式図に当てはめて解析すると、図９（Ａ）は、回復途中で、図９（Ｂ）は、完全回復期に相当する。

［実施例５］ＦＳＭ，ＰＥＳＰの（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値の総計表示法
次に、治療前後でのＦＳＭ、ＰＥＳＰそれぞれの（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ総計を識別可能な棒グラフで評価する方法を示す。この方法では、治療による心機能回復過程において、それぞれのメカニズムの関与の大きさの程度がわかり、薬物選択の重要な判断指標とすることができる。

図３で示した心不全の増悪を伴った心房細動患者の治療前、治療後のＦＳＭ、ＰＥＳＰの２次元同時表示グラフを図１１に示す。ＦＳＭのプロット群、ＰＥＳＰのプロット群の形態及び、それぞれの近似曲線の相互関係から、図１０の模式図に当てはめれば、図１１（Ａ）は心不全の急性期で、図１１（Ｂ）は、回復途中に相当する。しかしこのプロット群の形態や近似曲線の相互関係の変化だけでは、心機能回復過程において、ＦＳＭ、ＰＥＳＰそれぞれのメカニズムの関与の大きさの程度まではわからない。

そこで、心房細動患者から得られた胸郭インピーダンスデータ合計５００心拍のうち、ＲＲ１／ＲＲ２≦１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値の総計値（ＦＳＭの総計値）及びＲＲ１／ＲＲ２＞１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値の総計値（ＰＥＳＰの総計値）を算出し、図１１（Ｃ）に示したような、識別可能な棒グラフとして表示し、治療前後でのＦＳＭ、ＰＥＳＰそれぞれのメカニズムの関与の大きさの量的表現を行った。

その結果、本症例の場合、治療後の心機能の改善に、ＦＳＭに比べてＰＥＳＰの関与が大きいことがわかる。よって、患者の自覚症状が改善したからとの理由で、心不全治療によく用いられている交感神経の働きを抑制するβ遮断剤に安易に投与すれば、ＰＥＳＰの働きの抑制につながり、再び心機能を悪化させる危険性があることが示唆される。

このように、ＦＳＭ，ＰＥＳＰの（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値の総計を求めることにより、プロット群の形態や近似曲線の相互関係の変化だけからではわからなかった心機能回復過程における、病態生理学的メカニズムの貢献度がわかるようになり、患者の自覚症状だけではなく、客観的データによって、薬剤の選択や投与期間を決定することが可能となる。

［実施例６］ＦＳＭ，ＰＥＳＰの３次元同時表示法
上記ＦＳＭ，ＰＥＳＰの２次元同時表示グラフは、平面図のためにＦＳＭを表すプロットとＰＥＳＰを表すプロットの一部が重なり合って視覚的に評価しにくいところがでてくる。そこで、３次元散布図でこれらを同時に表示することにより、プロットの重なりを解消し、視覚的な把握が容易になるようにした。

心房細動患者から得られた胸郭インピーダンスデータ合計５００心拍から、先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）、先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）、及びＲＲ１／ＲＲ２の値を求め、ＲＲ１／ＲＲ２＞１の際のＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強（ＰＥＳＰ）による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出し、ＲＲ１／ＲＲ２≦１の際のＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構（ＦＳＭ）による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出し、抽出されたＰＥＳＰ、ＦＳＭそれぞれに対応するＲＲ１及びＲＲ１／ＲＲ２とを、ＲＲ１をＸ軸とし、ＲＲ１／ＲＲ２をＹ軸とし、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎをＺ軸とする２種のデータを識別可能に重ね合わせた３次元散布図を作成する。

この３次元同時表示により、ＦＳＭとＰＥＳＰを表すプロットの分布の様子が、重なり合うことなく把握できるようになる。よって、わずかな心機能の変化がより正確に捉えられるようになり、心房細動の心機能の診断や治療経過をみていく上で、非常に有益な情報を提供できる。

図１２に、僧帽弁狭窄症に慢性心房細動を併発した患者の３次元同時表示図を示す。灰色で示したプロットはフランク・スターリング機構（ＦＳＭ）によるプロットを表し、黒で示したプロットは、期外収縮後増強（ＰＥＳＰ）を表している。２次元同時表示グラフでは、ＦＳＭ、ＰＥＳＰそれぞれプロットの一部が重なり合っていたが、３次元同時表示によりその重なり合いが解消されプロットの分布の様子が正確に把握できるようになった。よって本法により、薬剤の投与前後や病状の変化によるプロット分布のわずかな違いが容易に見出せるようになる。したがって、診断や治療をする上で、より詳細な心機能情報を提供可能である。

［実施例７］心房細動以外の心疾患への本発明の方法の応用
図１３は、小児の呼吸性洞不整脈の症例を示す。呼吸性洞不整脈とは、吸気時に心拍数が増加し、呼気時に心拍数が減少する小児期に見られる生理的現象である。（Ａ）はフランク・スターリング機構（ＦＳＭ）、期外収縮後増強（ＰＥＳＰ）を重ね合わせた２次元散布図同時表示であり、（Ｂ）はＦＳＭ曲線、（Ｃ）はＰＥＳＰ曲線を表している。

これら解析結果を心房細動患者の結果と比較すると、健常者である本例のＦＳＭ曲線から求められた近似式の傾きは、２．６と２．０以上であることが特徴的である。甲状腺機能亢進症以外の心房細動患者においては、心機能がどんなに改善したとしても、傾きが２．０を超えることはない。よって、２．０を仮に一つの境界値として、ＦＳＭ曲線の傾きの係数値から、小児の病的心を早期発見することが可能となる。したがって、自覚症状を言語化するのが難しい小児の心機能検診にも幅広く用いることができることを示している。就学前児童の心機能検診に用いれば、児童の病的心の早期発見につながる可能性がある。

さらに、本法は、上記の小児の呼吸性洞不整脈以外にも、病的な洞不整脈はもちろん、アスリートにみられる徐脈性洞不整脈の心機能評価に用いることも可能であろう。

［実施例８］胸郭インピーダンスに基づく心機能評価システムの制御ブロック系統図
上記実施例１〜７において詳述してきた本発明の解析方法は、コンピュータプログラムとして、コンピュータに実施させることができることは言うまでもない。次に、本発明の方法を、胸郭インピーダンス測定装置を含むシステムとして構築する例を示す。

図１４に本発明の心機能評価システムを示す。胸郭インピーダンスを測定するインピーダンスカルジオグラフィー１に、前記インピーダンスカルジオグラフィー１より得られたデータから心機能評価を行うためのコンピュータ等からなる演算処理手段２が接続されている。

さらに、前記演算処理手段２に対しては、演算処理操作を行うための操作手段３と、演算処理手段２により演算処理されたデータを記憶保持するための記憶手段４が接続されている。前記記憶手段４には、同一患者の異なる測定時期の胸郭インピーダンスデータや典型的な心疾患や健常者のモデルデータが記憶されている。さらに、図示していないが、これらを呼び出す呼出機構を介して同一患者の異なる測定時期の胸郭インピーダンスデータやグラフ、さらに、モデルデータを呼び出すことも可能である。また、近似曲線など各々時期を識別可能に重ね合わせて表示可能な表示手段６も備えており、疾患の病態変化を判定する判定手段５によりモデルデータと比較されたデータは、表示手段６により各種グラフや近似曲線等の形式で表示される。

このような表示手段6によって、心機能を視覚的にとらえることができるため、医師の診断に必要な判断材料を非常に分かりやすい形で提供することができる。

また、本発明のシステムは非常に小型で携帯可能な簡便な装置で構成されており、医師でなくとも簡単に操作することができる。さらに、在宅医療を受けている患者や、医療過疎地域に住む人々の訪問医療や巡回診療等の心機能検査としても用いられ、測定した結果は、医師の駐在している医療機関にインターネットを介する等により電送することが可能であり、遠方の医師でも、診断や投薬の治療方針を決定することが可能である。

このように本発明を用いれば、病態ごとにパターン化され、記憶部に蓄積されている典型例と、測定された患者プロットの形態とを比較することにより、患者がどのような心機能状態であるかを客観的なデータをもとに判定することが可能となる。

Claims

心機能測定手段を用いて得られた連続した複数の胸郭インピーダンスデータに基づいて、
（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値と、前記（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値に対応する先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）、先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）及びＲＲ１／ＲＲ２を求め、
ＲＲ１、又はＲＲ１／ＲＲ２を一方の軸とし、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎを他方の軸とする散布図として心機能を表示することを特徴とする心機能表示方法。
請求項１記載の心機能表示方法において、
前記ＲＲ１をＸ軸とし、前記（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎをＹ軸とする２次元散布図に、得られたＲＲ１に対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を表示することを特徴とする心機能表示方法。
請求項１記載の心機能表示方法において、
連続したＲＲ1がＲＲ２より長い間隔のＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を抽出し、
抽出された（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値及び対応するＲＲ１／ＲＲ２の値を、ＲＲ１／ＲＲ２をＸ軸とし、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎをＹ軸とする２次元散布図として表示し、
前記２次元散布図を期外収縮後増強（ＰＥＳＰ）による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎを表示する２次元散布図とすることを特徴とする心機能表示方法。
請求項１記載の心機能表示方法において、
連続したＲＲ1がＲＲ２と同じか又は短いＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を抽出し、
抽出された（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値及び対応するＲＲ１の値を、ＲＲ１をＸ軸とし、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎをＹ軸とする２次元散布図として表示し、
前記２次元散布図を期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を表示する２次元散布図として表示することを特徴とする心機能表示方法。
請求項１記載の心機能表示方法において、
連続したＲＲ1がＲＲ２よりも長いＲＲ１に対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出し、
連続したＲＲ1がＲＲ２と同じか又は短いＲＲ１に対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出し、
抽出された前記期外収縮後増強による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎを表すデータと対応するＲＲ１の値及び、抽出された前記期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎを表すデータと対応するＲＲ１の値とを、ＲＲ１をＸ軸とし、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎをＹ軸とする２次元散布図に２種のデータとして識別可能に重ねて表示することを特徴とする心機能表示方法。
請求項１記載の心機能表示方法において、
連続したＲＲ1がＲＲ２よりも長いＲＲ１に対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出し、
連続したＲＲ1がＲＲ２と同じか又は短いＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出し、
抽出された前記期外収縮後増強による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値と対応するＲＲ１の値及びＲＲ１／ＲＲ２の値と、
抽出された前記期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値と対応するＲＲ１の値及びＲＲ１／ＲＲ２の値を、
ＲＲ１をＸ軸とし、ＲＲ１／ＲＲ２をＹ軸とし、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎをＺ軸とする３次元散布図に２種のデータを識別可能に重ねて表示することを特徴とする心機能表示方法。
同一患者の測定時期の異なる胸郭インピーダンスデータによる心機能表示方法であって、
請求項１〜６のいずれか１項記載の心機能表示方法により、異なる測定時期の胸郭インピーダンスデータを各々の時期で識別可能に重ね合わせて表示することを特徴とする心機能表示方法。
請求項１〜６のいずれか１項記載の心機能表示方法において、
前記散布図のデータから近似曲線を求め、
前記近似曲線を散布図と重ね合わせ、又は前記近似曲線のみで測定データを表示することを特徴とする心機能表示方法。
請求項７記載の心機能表示方法において、
前記測定時期の異なる散布図のデータから近似曲線を求め、
前記近似曲線を散布図と重ね合わせ、又は前記近似曲線のみで測定データを表示することを特徴とする心機能表示方法。
心機能測定手段を用いて得られた連続した複数の胸郭インピーダンスデータに基づいて、
（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値と、対応する先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）、先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）を求め、
連続したＲＲ1がＲＲ２よりも長いＲＲ１に対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出し、
連続したＲＲ1がＲＲ２と同じか又は短いＲＲ１に対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出し、
抽出された前記期外収縮後増強による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値と、抽出された前記期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を別々に集計し、
各データの総和を夫々示した棒グラフを同時に表示することによって心機能を表示することを特徴とする心機能表示方法。
請求項１０記載の心機能表示方法において、
同一患者の測定時期の異なる胸郭インピーダンスデータから前記各データの総和を算出し、
同一患者の異なる測定時期のデータから得られた前記棒グラフを同時に表示する心機能表示方法。
心機能測定手段により測定された複数の胸郭インピーダンスデータに基づいて、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値と、前記（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値に対応する先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）と、先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）及びＲＲ１／ＲＲ２を得る演算手段と、
ＲＲ１又はＲＲ１／ＲＲ２を一方の軸とし、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎを他方の軸とする散布図に得られた胸郭インピーダンスデータを表示する心機能データ表示手段と、
前記散布図のデータの分布状態について、予め設定したモデルデータと比較することによって心機能を判定する心機能判定手段とを備えることを特徴とする心機能評価システム。
請求項１２記載の心機能評価システムにおいて、
前記ＲＲ１をＸ軸とし、前記（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎをＹ軸とする２次元散布図に得られたＲＲ１に対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を表示する心機能データ表示手段と、
前記２次元散布図の２次元データの分布状態について、予め設定したモデルデータと比較することによって心機能を判定する心機能判定手段とを備えることを特徴とする心機能評価システム。
請求項１２記載の心機能評価システムにおいて、
連続したＲＲ１がＲＲ２より長い間隔のＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を抽出する抽出手段と、
抽出された（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値及び対応するＲＲ１／ＲＲ２の値を、ＲＲ１／ＲＲ２をＸ軸とし、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎをＹ軸とする２次元散布図として、期外収縮後増強（ＰＥＳＰ）を表示する表示手段と、
予め設定したモデルデータと比較することによって、心機能を判定する心機能判定手段とを備えることを特徴とする心機能評価システム。
請求項１２記載の心機能評価システムにおいて、
連続したＲＲ１がＲＲ２と同じか又は短いＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を抽出する抽出手段と、
抽出された（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値及び対応するＲＲ１の値を、ＲＲ１をＸ軸とし、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎをＹ軸とする２次元散布図として、フランク・スターリング機構（ＦＳＭ）を表示する表示手段と、
予め設定したモデルデータと比較することによって、心機能を判定する心機能判定手段とを備えることを特徴とする心機能評価システム。
請求項１２記載の心機能評価システムにおいて、
連続したＲＲ1がＲＲ２より長いＲＲ１に対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出する抽出手段と、
連続したＲＲ1がＲＲ２と同じか又は短いＲＲ１に対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎとして抽出する抽出手段と、
抽出された前記期外収縮後増強による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎを表すデータと対応するＲＲ１の値及び、抽出された前記期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎを表すデータと対応するＲＲ１の値とを、ＲＲ１をＸ軸とし、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎをＹ軸とする２次元散布図に２種のデータとして識別可能に重ねて表示する表示手段と、
予め設定したモデルデータと比較することによって、心機能を判定する心機能判定手段とを備えることを特徴とする心機能評価システム。
請求項１２記載の心機能評価システムにおいて、
連続したＲＲ１がＲＲ２より長いＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出する抽出手段と、
連続したＲＲ１がＲＲ２と同じか又は短いＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出する抽出手段と、
抽出された前記期外収縮後増強による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値と対応するＲＲ１の値及びＲＲ１／ＲＲ２の値と、
抽出された前記期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値と対応するＲＲ１の値及びＲＲ１／ＲＲ２の値を、
ＲＲ１をＸ軸とし、ＲＲ１／ＲＲ２をＹ軸とし、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎをＺ軸とする３次元散布図に２種のデータとして識別可能に重ね合わせて表示する表示手段と、
予め設定したモデルデータと比較することによって、心機能を判定する心機能判定手段とを備えることを特徴とする心機能評価システム。
請求項１２〜１７のいずれか１項記載の心機能評価システムに、
連続した複数の胸郭インピーダンスデータを得るための心機能測定手段を備えることを特徴とする心機能評価システム。
請求項１２〜１７のいずれか１項記載の心機能評価システムが、
測定データを記憶する記憶手段を備え、
前記記憶手段から同一患者の異なる測定時期の胸郭インピーダンスデータを呼び出す呼出機構を備え、
前記呼出機構より呼び出された同一患者の異なる測定時期の胸郭インピーダンスデータを、各々時期を識別可能に重ね合わせて表示する表示手段を備え、
重ねて表示された同一患者の異なる測定時期のデータを予め記憶されているモデルデータのデータパターンと比較する比較手段を備え、
前記比較手段による比較結果により疾患の状況変化を判定する心機能判定手段を備えることを特徴とする心機能評価システム。
請求項１９記載の心機能評価システムに、
連続した複数の胸郭インピーダンスデータを得るための心機能測定手段を備えることを特徴とする心機能評価システム。
請求項１２〜１７のいずれか１項記載の心機能評価システムが、
前記散布図のデータから近似曲線を求める演算手段をさらに備え、前記近似曲線を前記散布図と重ね合わせ、又は近似曲線のみで測定値を表示する表示手段と、
心機能を判定する心機能判定手段を備えることを特徴とする心機能評価システム。
請求項２１記載の心機能評価システムに、
連続した複数の胸郭インピーダンスデータを得るための心機能測定手段を備えることを特徴とする心機能評価システム。
請求項１９記載の心機能評価システムが、
前記異なる測定時期の散布図のデータから各々近似曲線を求める演算手段をさらに備え、
前記近似曲線を前記散布図と重ね合わせ、又は前記近似曲線のみで測定値を表示する表示手段と、
心機能を判定する心機能判定手段備えることを特徴とする心機能評価システム。
請求項２３記載の心機能評価システムに、
連続した複数の胸郭インピーダンスデータを得るための心機能測定手段を備えることを特徴とする心機能評価システム。
心機能測定手段により測定された胸郭インピーダンスデータに基づいて、
（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値と、先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）、先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）を得る演算処理手段と、
連続したＲＲ1がＲＲ２より長いＲＲ１に対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎを表すデータとして抽出する抽出手段と、
連続したＲＲ１がＲＲ２と同じか又は短いＲＲ１に対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎを表すデータとして抽出する抽出手段と、
前記演算処理手段は、抽出された複数の前記期外収縮後増強による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値と、抽出された複数の前記期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を別々に集計する手段を備え、
前記別々に集計された各データの総和を比較する比較手段とを備えることを特徴とする心機能評価システム。
請求項２５記載の心機能評価システムが、
測定データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から同一患者の異なる測定時期の胸郭インピーダンスデータを呼び出す呼出機構と、
前記呼出機構から呼び出されたデータに基づいて、前記各データの総和を算出する演算手段と、
同一患者の異なる測定時期のデータ及び予め設定されているモデルデータを比較する比較手段を備えることを特徴とする心機能評価システム。
請求項２５又は２６いずれか１項記載の心機能評価システムに、
連続した複数の胸郭インピーダンスデータを得るための心機能測定手段を備えることを特徴とする心機能評価システム。
心機能測定手段を用いて得られた連続した複数の胸郭インピーダンスデータに基づいて、
（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値と、前記（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値に対応する先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）、先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）及びＲＲ１／ＲＲ２を算出するステップと、
ＲＲ１又はＲＲ１／ＲＲ２を一方の軸とし、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎを他方の軸とし、対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を散布図として表示するステップと、
予め設定したモデルデータと比較するステップとをコンピュータに実行させるための、心機能データ評価プログラム。
請求項２８記載のプログラムにおいて、
前記ＲＲ１をＸ軸とし、前記（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値をＹ軸とし、算出されたＲＲ１に対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を２次元散布図として表示するステップと、
予め設定したモデルデータと比較するステップとをコンピュータに実行させるための、心機能データ評価プログラム。
請求項２８記載のプログラムにおいて、
連続したＲＲ１がＲＲ２よりも長い間隔のＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎを抽出するステップと、
抽出された（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値及び対応するＲＲ１／ＲＲ２の値を、ＲＲ１／ＲＲ２をＸ軸とし、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎをＹ軸とする２次元散布図として表示するステップと、
予め設定したモデルデータと比較するステップとをコンピュータに実行させるための、心機能データ評価プログラム。
請求項２８記載のプログラムにおいて、
連続したＲＲ１がＲＲ２と同じか又は短いＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を抽出するステップと、
抽出された（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値と対応するＲＲ１の値を、ＲＲ１をＸ軸とし、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎをＹ軸とする２次元散布図として表示するステップと、
予め設定したモデルデータと比較するステップとをコンピュータに実行させるための、心機能データ評価プログラム。
請求項２８記載のプログラムにおいて、
連続したＲＲ１がＲＲ２より長いＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出するステップと
連続したＲＲ１がＲＲ２と同じか又は短いＲＲ１に対応する（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出するステップと、
抽出された前記期外収縮後増強による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎを表すデータと対応するＲＲ１の値及び、抽出された前記期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎを表すデータと対応するＲＲ１の値とを、ＲＲ１をＸ軸とし、（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎをＹ軸とする２次元散布図に２種のデータとして識別可能に重ねて表示するステップと
予め設定したモデルデータと比較するステップとをコンピュータに実行させるための、心機能データ評価プログラム。
請求項２８記載のプログラムにおいて、
連続したＲＲ１がＲＲ２よりも長いＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎとして抽出するステップと
連続したＲＲ１がＲＲ２と同じか又は短いＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎとして抽出するステップと、
抽出された複数の前記期外収縮後増強による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値と対応するＲＲ１の値及びＲＲ１／ＲＲ２の値と、
期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値と対応するＲＲ１の値及びＲＲ１／ＲＲ２の値を、
ＲＲ１をＸ軸とし、ＲＲ１／ＲＲ２をＹ軸とし、（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎをＺ軸とした３次元散布図に２種のデータとして識別可能に重ね合わせて表示するステップと、
予め設定したモデルデータと比較するステップとをコンピュータに実行させるための、心機能データ評価プログラム。
心機能測定手段を用いて同一患者から得られた測定時期の異なる連続した複数の胸郭インピーダンスデータを各々記憶手段から呼び出すステップと、
請求項２８〜３３記載のプログラムによって得られた、同一患者の測定時期の異なるデータを各々識別可能に重ねて表示するステップと、
重ねて表示された同一患者の異なる測定時期のデータを予め記憶されているモデルデータのデータパターンと比較するステップと、
比較されたデータのパターンから、疾患の状況変化を判定するステップとをコンピュータに実行させるための、心機能データ評価プログラム。
請求項２８〜３３のいずれか１項記載のプログラムにおいて、
前記散布図のデータから近似曲線を求めるステップと、
前記近似曲線と散布図を重ね合わせ、又は近似曲線のみを表示するステップとをコンピュータに実行させるための、心機能データ評価プログラム。
請求項３４記載のプログラムにおいて、
前記測定時期の異なる散布図のデータから近似曲線を求めるステップと、
前記近似曲線と散布図を重ね合わせ、又は前記近似曲線のみを表示するステップとをコンピュータに実行させるための、心機能データ評価プログラム。
心機能測定手段を用いて得られた連続した複数の胸郭インピーダンスデータに基づいて、
（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値と、先行ＲＲ間隔（ＲＲ１）、先々行ＲＲ間隔（ＲＲ２）を算出するステップと、
連続したＲＲ１がＲＲ２よりも長いＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強による（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出するステップと、
連続したＲＲ１がＲＲ２と同じか又は短いＲＲ１に対応する（ｄＺ／ｄｔ）ｍｉｎ値を期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値として抽出するステップと、
前記抽出された複数の前記期外収縮後増強による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値と前記抽出された期外収縮後増強の関与がないフランク・スターリング機構による（ｄＺ/ｄｔ）ｍｉｎ値とを別々に集計するステップと、
各データの総和を比較し、判定するステップとをコンピュータに実行させるための、心機能データ評価プログラム。
請求項３７記載のプログラムにおいて、
記憶手段に記憶されている同一患者の異なる測定時期の胸郭インピーダンスデータに基づいて、前記各データの総和を算出するステップと、
同一患者の異なる測定時期のデータ及び予め設定されているモデルデータを比較するステップをコンピュータに実行させるための、心機能データ評価プログラム。