JP6635937B2 - 皮膚灌流圧の測定装置 - Google Patents
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Description
本発明は、皮膚灌流圧を測定する測定装置に関する。
末梢動脈疾患の末梢血流評価は、例えば、動脈硬化の進行状況を調べたり、創傷部位の治癒に必要な血流が存在しているかどうかを調べたりする方法として有用とされている。末梢血流評価を行う方法として、皮膚灌流圧を測定する方法がある。
特表２００９−５０６８７１号公報には、皮膚灌流圧測定装置としての灌流圧モニタシステムが記載されている。この皮膚灌流圧モニタシステムは、光プローブ（センサ）、加圧カフおよび皮膚灌流圧器具を備えている。光プローブは、患者の肢の皮膚に近接するように加圧カフの内面側に配置されている。皮膚灌流圧器具は、加圧カフを膨張させて血流を止めた後に加圧カフを収縮させ、血流が再開したときの圧力を測定する。
特表２００９−５０６８７１号公報に記載された測定装置のように加圧カフで加圧を行う方法では、創傷部に対して加圧カフを取り付けることは、被検者に痛みを強いることなり、これが過度な場合には測定の実施が困難である。また、創傷部以外の部位に加圧カフで圧力を加える場合であっても、被検者に対して圧迫による痛みを強いる場合があり、好ましいものではない。また、血管に石灰化があると、加圧によっては血流を止めることができない場合がある。
特表２００９−５０６８７１号公報に記載された測定装置のように加圧カフで加圧を行う方法では、創傷部に対して加圧カフを取り付けることは、被検者に痛みを強いることなり、これが過度な場合には測定の実施が困難である。また、創傷部以外の部位に加圧カフで圧力を加える場合であっても、被検者に対して圧迫による痛みを強いる場合があり、好ましいものではない。また、血管に石灰化があると、加圧によっては血流を止めることができない場合がある。
本発明の１つの側面は、被検部位を加圧することなく皮膚灌流圧を測定することを可能にする。
本発明の１つの側面は、被検者における被検部位の皮膚灌流圧を測定する測定装置に係り、前記測定装置は、前記被検部位の血流を測定する測定器と、前記被検部位の高さを検出する検出部と、前記被検部位の高さが変更されている状態で前記測定器によって測定された前記被検部位の血流の変化と、前記検出部によって検出された前記被検部位の高さとに基づいて前記被検部位の皮膚灌流圧を求める処理部と、を備え、前記検出部は、前記被検者の心臓の位置を基準とする前記被検部位の高さを検出し、前記処理部は、前記被検部位が相対的に心臓より上方に移動されたことに応じて前記被検部位の血流が停止したとき、又は、血流が停止した状態から前記被検部位が相対的に心臓に近づくことに応じて前記被検部位の血流が再開したとき、の前記被検部位の高さを前記検出部から得て、前記被検者の心臓の位置を基準とする前記被検部位の高さを血圧に換算した値に基づいて、前記被検部位の皮膚灌流圧を求める。
以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。
図１には、本発明の１つの実施形態の測定装置１が模式的に示されている。測定装置１は、被検者１０における被検部位１４の皮膚灌流圧を測定するように構成されている。測定装置１は、被検部位１４の高さを変更することによって被検部位１４における血圧が変化することを利用して皮膚灌流圧を測定する。具体的には、測定装置１は、被検部位１４の高さが変更されたことに応じて、被検部位１４が血流のある状態から血流が停止した状態になったときの被検部位１４の高さに基づいて被検部位１４の皮膚灌流圧を求める。あるいは、測定装置１は、被検部位１４の高さが変更されたことに応じて、被検部位１４が血流の停止した状態から血流が再開した状態になったときの被検部位１４の高さに基づいて被検部位１４の皮膚灌流圧を求める。
水銀の比重を１３．６、血液の比重を１．０５５とすると、１．４３ｃｍの高低差によって生じる圧力差は１ｍｍＨｇとなる。例えば、被検者１０の心臓１２を基準とすると、心臓１２より１．４３ｃｍ高い位置における血圧は、心臓１２における血圧よりも１ｍｍＨｇだけ下がるということである。被検部位１４を徐々に上方に移動すると、被検部位１４における動脈圧が徐々に低下し、やがて血流が停止しうる。逆に、被検部位１４における血流が停止する高さまで被検部位１４を持ち上げた状態から被検部位１４を徐々に下方に移動すると、被検部位１４はやがて血流が再開する。
測定装置１は、被検部位１４の血流を測定する測定器１２０と、被検部位１４の高さを検出する検出部１３０と、処理部１４０とを備えている。検出部１３０および処理部１４０は、電子部品ボックス１５０に収容されうる。検出部１３０および処理部１４０は、１つのプロセッサあるいは電子部品として構成されてもよい。
検出部１３０は、例えば、被検者１０の心臓１２の位置（心臓１２が位置する高さ）を基準とする被検部位１４の高さを検出するように構成されうる。処理部１４０は、被検部位１４の高さが変更されている状態で測定器１２０によって測定された被検部位１４の血流の変化と、検出部１３０によって検出された、心臓１２の位置を基準とする被検部位１４の高さとに基づいて被検部位１４の皮膚灌流圧を求める。処理部１４０は、被検者１０の心臓１２の位置（高さ）を基準とする被検部位１４の高さを血圧（動脈圧）に換算した値に基づいて被検部位１４の皮膚灌流圧を求めるように構成されうる。
処理部１４０は、図４に示されているように、被検部位１４が上方に移動されたことに応じて被検部位１４の血流が停止したときの被検部位１４の高さを検出部１３０から得て、この高さに基づいて被検部位１４の皮膚灌流圧を求める。あるいは、図５に示されているように、処理部１４０は、被検部位１４が下方に移動されたことに応じて被検部位１４の血流が再開したときの被検部位１４の高さを検出部１３０から得て、この高さに基づいて被検部位１４の皮膚灌流圧を求める。
測定装置１は、被検部位１４の高さを変更する変更機構１６０を更に備えうる。変更機構１６０は、自動で被検部位１４の高さを変更してもよいし、測定者による操作に応じて、あるいは、測定者の力によって被検部位１４の高さを変更してもよい。一例において、測定装置１は、被検者１０を臥位で支持する固定台１１０と、被検者１０の肢（例えば、足）を支持する可動台１１２とを備える。可動台１１２は、固定台１１０に取り付けられた軸支部材１１４によって回動可能に軸支されうる。変更機構１６０は、アクチュエータ（例えば、モーター）により可動アーム１６２を介して可動台１１２を駆動するように構成されうる。
可動台１１２には、被検部位１４とされうる足先を固定する固定部１１６が取り付けられている。固定部１１６は、可動台１１２に対する固定部１１６の角度を調整可能に構成されうる。測定装置１は、被検部位１４の高さが変更されているときに測定器１２０と被検部位１４との相対位置を維持するように測定器１２０を保持する保持部１２２を更に備えうる。
保持部１２２は、測定器１２０の測定可能領域に被検部位１４が入るように測定器１２０の姿勢を変更する姿勢変更機構１２４を含みうる。図１と図３との対比から分かるように、姿勢変更機構１２４は、測定器１２０を保持した保持部１２２を回動させる機構を含みうる。図１では、被検部位１４としての足の甲側が測定器１２０によって観察（測定）され、図３では、被検部位１４としての足の裏側が測定器１２０によって観察（測定）される。固定部１１６は、固定部１１６を通して測定器１２０が被検部位１４の血流を測定することができるように構成されうる。具体的には、固定部１１６は、測定のための光を透過するように構成されうる。これは、例えば、固定部１１６を、光を透過する素材で構成する、開口部を設けるなど被検部位１４を覆わない構造で構成することによって達成される。図３に例示されたように、測定器１２０の視野内に被検者１０の目が入るような場合であって、測定器１２０がレーザー光などの光を放射する場合には、遮光部材が被検者１０の目と被検部位１４との間に配置されうる。
測定器１２０は、被検者１０の被検部位１４の複数個所の血流を測定するように構成されうる。また、処理部１４０は、測定器１２０によって測定された被検部位１４の複数個所の血流の変化に基づいて被検部位１４の皮膚灌流圧分布を示す画像を生成するように構成されうる。生成された画像は、不図示の出力部（例えば、表示部、プリンタ）に出力されうる。ここで、測定器１２０としては、例えば、ＰＥＲＩＭＥＤ社から提供されているペリスキャン ピーアイエム スリー（ＰｅｒｉＳｃａｎ ＰＩＭ ＩＩＩ）などのレーザードップラー血流画像化装置が適用されうる。測定器１２０としては、あるいは、ＰＥＲＩＭＥＤ社から提供されているＬＡＳＣＡ（Ｌａｓｅｒ Ｓｐｅｃｋｌｅ Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ）などのレーザースペックル血流計などが適用されうる。その他、被検部位１４に密着させて血流を測定するプローブを複数備えてもよい。
被検部位１４での血流の停止あるいは再開は、被検部位１４の全体領域のうち所定の割合の領域で血流の停止あるいは再開が測定器１２０で観察（測定）された場合や、被検部位１４内に予め定められた箇所の所定の数の箇所で血流の停止あるいは再開が測定器１２０で観察（測定）された場合に判断されてもよい。なお、測定器１２０は、被検部位１４の特定の１箇所の血流を測定するように構成されてもよい。
図２を参照しながら検出部１３０によって被検部位１４の高さを検出する原理を例示的に説明する。軸支部材１１４の中心から可動台１１２と固定部１１６との結合部までの距離をＬ１、固定台１１０と可動台１１２との角度をθ１、固定部１１６における可動台１１２からの距離をＬ２、固定部１１６と鉛直面との角度をθ２とすると、軸支部材１１４からの被検部位１４の高さは、Ｌ１ｓｉｎθ１＋Ｌ２ｃｏｓθ２である。ここで、Ｌ２は、測定器１２０の視野内における座標から特定可能である。心臓１２を基準とする場合、軸支部材１１４と心臓１２との高低差ＨＨを考慮すると、被検部位１４の高さは、Ｌ１ｓｉｎθ１＋Ｌ２ｃｏｓθ２−ＨＨである。
Ｌ１、θ１、θ２は、これらを読み取るセンサから検出部１３０に提供されてもよいし、測定者によって検出部１３０に入力されてもよい。Ｌ２は、測定器１２０から出力される情報（画像）における位置に基づいて特定されうる。ただし、測定器１２０から出力される情報（画像）あるいは測定器１２０の視野内における高さは一定であると見做してもよい。
あるいは、検出部１３０は、被検部位１４の高さを測定するセンサ（不図示）から提供される測定結果に基づいて被検部位１４の高さを検出してもよい。該センサは、例えば、レーザー変位計でありうる。
なお、本実施形態では、高さが固定された固定台１１０に対して軸支部材１１４を回転軸として可動台１１２を上下することにより被検部位１４の高さを変更したが、これに限らず、可動台１１２の位置を変更せずに軸支部材１１４を回転軸として固定台１１０を上下させて被検者１０の心臓１２の位置を上下させることにより、被検部位１４と心臓１２の相対的な高さを変更することもできる。また、固定台１１０と可動台１１２の両方の位置を変更することによって、被検部位１４と心臓１２の相対的高さを変更することも可能である。
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
本願は、２０１４年１１月１０日提出の日本国特許出願特願２０１４−２２８３１９を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。
１０：被検者、１２：心臓、１４：被検部位、１１０：固定台、１１２：可動台、１１６：固定部、１２０：測定部、１３０：検出部、１４０：処理部、１６０、変更部
Claims (7)
- 被検者における被検部位の皮膚灌流圧を測定する測定装置であって、
前記被検部位の血流を測定する測定器と、
前記被検部位の高さを検出する検出部と、
前記被検部位の高さが変更されている状態で前記測定器によって測定された前記被検部位の血流の変化と、前記検出部によって検出された前記被検部位の高さとに基づいて前記被検部位の皮膚灌流圧を求める処理部と、
を備え、
前記検出部は、前記被検者の心臓の位置を基準とする前記被検部位の高さを検出し、
前記処理部は、前記被検部位が相対的に心臓より上方に移動されたことに応じて前記被検部位の血流が停止したとき、又は、血流が停止した状態から前記被検部位が相対的に心臓に近づくことに応じて前記被検部位の血流が再開したとき、の前記被検部位の高さを前記検出部から得て、前記被検者の心臓の位置を基準とする前記被検部位の高さを血圧に換算した値に基づいて、前記被検部位の皮膚灌流圧を求めることを特徴とする測定装置。 - 前記被検部位と心臓の相対的な高さを変更する変更機構を更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。 - 前記測定器は、前記被検者の被検部位の複数個所の血流を測定し、
前記処理部は、前記測定器によって測定された前記被検部位の複数個所の血流の変化に基づいて前記被検部位の皮膚灌流圧分布を示す画像を生成する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の測定装置。 - 前記被検部位の高さが変更されているときに前記測定器と前記被検部位との相対位置を維持するように前記測定器を保持する保持部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の測定装置。 - 前記保持部は、前記測定器の測定可能領域に前記被検部位が入るように前記測定器の姿勢を変更する姿勢変更機構を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の測定装置。 - 前記被検部位を固定する固定部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の測定装置。 - 前記固定部は、前記固定部を通して前記測定器が前記被検部位の血流を測定することができるように構成されている、
ことを特徴とする請求項６に記載の測定装置。
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