JP7175304B2 - シャント音解析装置及び方法、コンピュータプログラム並びに記憶媒体 - Google Patents

シャント音解析装置及び方法、コンピュータプログラム並びに記憶媒体 Download PDF

Info

Publication number
JP7175304B2
JP7175304B2 JP2020509953A JP2020509953A JP7175304B2 JP 7175304 B2 JP7175304 B2 JP 7175304B2 JP 2020509953 A JP2020509953 A JP 2020509953A JP 2020509953 A JP2020509953 A JP 2020509953A JP 7175304 B2 JP7175304 B2 JP 7175304B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shunt
shunt sound
sound
degree
intermittence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020509953A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2019188768A1 (ja
Inventor
太郎 中島
祐介 曽我
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AIR WATER BIODESIGN INC.
Original Assignee
AIR WATER BIODESIGN INC.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AIR WATER BIODESIGN INC. filed Critical AIR WATER BIODESIGN INC.
Publication of JPWO2019188768A1 publication Critical patent/JPWO2019188768A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7175304B2 publication Critical patent/JP7175304B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/026Measuring blood flow
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Description

本発明は、シャント音を解析して、シャント形成部位に係る指標を検出するシャント音解析装置及び方法、コンピュータプログラム、並びに、該コンピュータプログラムを格納する記憶媒体の技術分野に関する。
この種の装置として、例えば、音、血液回路の振動及び血液の圧力のうち少なくとも1種類を電気信号に変換し、該電気信号を周波数解析により周波数-音圧系に変換した後、シャント音が有する周波数成分の存在する周波数帯域のみを抽出して、脈拍測定を行う装置が提案されている(特許文献1参照)。
特許第4257260号公報
例えば透析治療の際、手首付近の静脈と動脈とが吻合されたシャントが形成された上で、患者から血液が取り出される場合がある。シャント近傍の血管(以降、適宜“シャント形成部位”と称する)は、例えば血液凝固等により狭窄することが多い。このため、医師や看護師は、例えばシャント音(即ち、動脈から静脈に血液が流れ込む際に生じる雑音)を聴診したり、エコー検査によりシャント形成部位の血流量を測定したりすることにより、シャント形成部位の状態を把握・評価していることが多い。しかしながら、シャント音を聴診する場合、シャント部の状態の評価は聴診者毎にばらつきがあり、客観的な評価が困難である。また、エコー検査の場合、ある程度の技術の習得が必要である。
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、ユーザの技量に依存せずに、シャント形成部位に係る客観的な指標を簡便に検出することができるシャント音解析装置及び方法、コンピュータプログラム並びに記憶媒体を提供することを課題とする。
本発明の第1のシャント音解析装置は、上記課題を解決するために、 測定対象である生体のシャント形成部位のシャント音を示すシャント音情報を取得する取得手段と、(i)前記取得されたシャント音情報のうち、100~300ヘルツの周波数帯域に該当するシャント音情報に基づいて、シャント音の断続度合いを示す情報である断続度を算出し、(ii)前記算出された断続度に基づいて、前記シャント形成部位の血管抵抗指数を算出する算出手段と、を備える。
本発明の第2のシャント音解析装置は、上記課題を解決するために、測定対象である生体のシャント形成部位のシャント音を示すシャント音情報を取得する取得手段と、 前記取得されたシャント音情報のうち、100~300ヘルツの周波数帯域に該当するシャント音情報に基づいて、シャント音の断続度合いを示す情報である断続度、及び、シャント音の強度を算出する算出手段と、前記算出された断続度に基づく前記シャント形成部位の血管抵抗指数に関連する第1情報と、前記算出された強度に基づく前記シャント形成部位の血流量に関連する第2情報と、を成分として含み、前記シャント形成部位に係る狭窄度合いを示す指標を出力する出力手段と、を備える。
本発明のシャント音解析方法は、上記課題を解決するために、シャント音を解析するシャント音解析装置に用いられるシャント音解析方法であって、測定対象である生体のシャント形成部位のシャント音を示すシャント音情報を取得する取得工程と、(i)前記取得工程によって取得されたシャント音情報のうち、100~300ヘルツの周波数帯域に該当するシャント音情報に基づいて、シャント音の断続度合いを示す情報である断続度を算出し、(ii)前記算出された断続度に基づいて、前記シャント形成部位の血管抵抗指数を算出する算出工程と、を含む。
本発明のコンピュータプログラムは、上記課題を解決するために、シャント音解析装置に搭載されたコンピュータを、測定対象である生体のシャント形成部位のシャント音を示すシャント音情報を取得する取得手段と、(i)前記取得されたシャント音情報のうち、100~300ヘルツの周波数帯域に該当するシャント音情報に基づいて、シャント音の断続度合いを示す情報である断続度を算出し、(ii)前記算出された断続度に基づいて、前記シャント形成部位の血管抵抗指数を算出する算出手段と、として機能させる。
本発明の記憶媒体は、上記課題を解決するために、本発明のコンピュータプログラムを格納する。
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
第1実施例に係るシャント音解析装置の構成を示すブロック図である。 検出概念を示す図である。 シャント音に含まれる周波数の一例を示す図である。 断続度と血管抵抗指数との関係の一例を示す図である。 第2実施例に係るシャント音解析装置の構成を示すブロック図である。 血流量と血管抵抗指数との関係の一例を示す図である。 第2実施例の変形例に係るシャント音解析装置の構成を示すブロック図である。 強度と断続度との関係の一例を示す図である。
シャント音解析装置及び方法、コンピュータプログラム並びに記憶媒体各々に係る実施形態について説明する。
(シャント音解析装置)
<第1実施形態>
第1実施形態に係るシャント音解析装置は、測定対象である生体のシャント形成部位のシャント音を示すシャント音情報を取得する取得手段と、(i)前記取得されたシャント音情報に基づいて、シャント音の断続度合いを示す情報である断続度を算出し、(ii)前記算出された断続度に基づいて、前記シャント形成部位の血管抵抗指数を算出する算出手段と、を備えるというものである。
「シャント音」は、血液を体外に取り出すためのシャント形成部位周辺において取得される血流音であり、測定対象である生体の脈拍に同期した音である。シャント音の取得は、例えばマイクロフォン等の各種センサ(即ち、取得手段の一例に相当)を用いて行えばよく、その取得方法が限定されるものではない。
「断続度」とは、単にシャント音が途切れる程度を示す情報を意味するのではなく、シャント形成部位を評価する際の指標とされる断続感が生じる原因となる各種パラメータを含む複合的な情報、或いは、断続感に関連する複数のパラメータが統合された情報を意味する。
「断続度に関連するパラメータ」としては、例えば、シャント音の時間経過の1周期(言い換えれば、測定対象である生体の脈動の1周期:1心拍区間)における音量変化(例えば、最大音量及び最小音量)、等が一例として挙げられる。
血管抵抗指数(Resistance Index)は、拡張期の血流速度が、収縮期の血流速度に対して、どの程度低下したかを評価する指標である。この血管抵抗指数は、シャント形成部位の状態(例えば狭窄の状態)の診断に用いられることが多い。
本願発明者の研究によれば、断続度と血管抵抗指数との間には比較的高い相関があることが判明している。当該シャント音解析装置では、該相関を利用することにより、断続度から血管抵抗指数が算出される。具体的には、当該シャント音解析装置では、例えば上記相関を表す関数や、断続度を血管抵抗指数に変換するための関数等により、断続度から血管抵抗指数が算出される。
当該シャント音解析装置では、シャント音さえ取得できれば、自動的に血管抵抗指数が算出される。当該シャント音解析装置によれば、例えばエコー検査により血管抵抗指数が求められる場合に比べて、ユーザの技量に依存せずに、血管抵抗指数(即ち、シャント形成部位に係る客観的な指標の一例に相当)を簡便に検出することができる。
当該シャント音解析装置の一態様では、前記算出手段は、前記算出された断続度と、前記断続度と前記血管抵抗指数との関係を示す参照情報とに基づいて、前記血管抵抗指数を算出する。この態様によれば、断続度から比較的容易に血管抵抗指数を求めることができる。
当該シャント音解析装置の他の態様では、前記算出手段は、(i)前記取得されたシャント音情報に所定の解析処理を施して、音の周波数毎の時間変化を示すデータを取得し、(ii)前記取得されたデータのうち所定周波数帯域に該当するデータに基づいて、前記断続度を算出する。
本願発明者の研究によれば、例えば狭窄部が存在すると、シャント音に高調音成分が含まれることが判明している。一方で、シャント音に含まれるシャント形成部位に起因する音成分に係る周波数帯域と高調音成分に係る周波数帯域とは明確に異なっている。このため、上述の如く、所定周波数帯域(即ち、シャント形成部位に起因する音成分に係る周波数帯域)に該当するデータに基づいて断続度を算出すれば、高調音成分の影響が抑制された断続度を算出することができる。この結果、当該シャント音解析装置により算出された血管抵抗指数の信頼性を向上させることができる。
<第2実施形態>
第2実施形態に係るシャント音解析装置は、測定対象である生体のシャント形成部位のシャント音を示すシャント音情報を取得する取得手段と、前記取得されたシャント音情報に基づいて、シャント音の断続度合いを示す情報である断続度、及び、シャント音の強度を算出する算出手段と、前記算出された断続度に基づく前記シャント形成部位の血管抵抗指数に関連する第1情報と、前記算出された強度に基づく前記シャント形成部位の血流量に関連する示す第2情報と、を成分として含み、前記シャント形成部位に係る狭窄度合いを示す指標を出力する出力手段と、を備えるというものである。
本願発明者の研究によれば、シャント音の強度と血流量との間にも比較的高い相関があることが判明している。当該シャント音解析装置では、該相関を利用することにより、シャント音の強度から血流量に関連する第2情報が求められる。
「第1情報」は、血管抵抗指数を示す情報に限らず、血管抵抗指数に関連する物理量又はパラメータ等を示す情報であってもよい。同様に、「第2情報」は、血流量を示す情報に限らず、血流量に関連する物理量又はパラメータ等を示す情報であってもよい。
人工透析の透析期間に応じて程度は異なるが、シャントが形成された血管に狭窄が発生することが知られている。狭窄に対する治療として、バルーンカテーテルによる経皮的血管形成術(Percutaneous Transluminal Angioplasty:PTA)が行われることが多い。PTAは、シャントが閉塞する前の適切な時期に行われることが望ましい。PTAを行う時期を決定するための指標として、血流量及び血管抵抗指数が用いられることが多い。
当該シャント音解析装置では、シャント音情報さえ取得できれば、自動的に、血管抵抗指数に関連する第1情報及び血流量に関連する第2情報を含む指標が出力される。該出力された指標を参照すれば、PTAを行う適切な時期を比較的容易に決定することができる。当該シャント音解析装置によれば、例えばエコー検査により血管抵抗指数及び血流量が求められる場合に比べて、ユーザの技量に依存せずに、シャント形成部位に係る客観的な指標を簡便に検出することができる。
(シャント音解析方法)
実施形態に係るシャント音解析方法は、シャント音を解析するシャント音解析装置に用いられるシャント音解析方法であって、測定対象である生体のシャント形成部位のシャント音を示すシャント音情報を取得する取得工程と、(i)前記取得工程によって取得されたシャント音情報に基づいて、シャント音の断続度合いを示す情報である断続度を算出し、(ii)前記算出された断続度に基づいて、前記シャント形成部位の血管抵抗指数を算出する算出工程と、を含む。
実施形態に係るシャント音解析方法は、上述した第1実施形態に係るシャント音解析装置と同様に、例えばエコー検査により血管抵抗指数が求められる場合に比べて、ユーザの技量に依存せずに、血管抵抗指数を簡便に検出することができる。尚、実施形態に係るシャント音解析方法においても、上述した第1実施形態に係るシャント音解析装置の各種態様と同様の各種態様を採ることができる。
(コンピュータプログラム)
実施形態に係るコンピュータプログラムは、シャント音解析装置に搭載されたコンピュータを、測定対象である生体のシャント形成部位のシャント音を示すシャント音情報を取得する取得手段と、(i)前記取得されたシャント音情報に基づいて、シャント音の断続度合いを示す情報である断続度を算出し、(ii)前記算出された断続度に基づいて、前記シャント形成部位の血管抵抗指数を算出する算出手段と、として機能させる。
実施形態に係るコンピュータプログラムをコンピュータに実行させれば、上述した第1実施形態に係るシャント音解析装置を実現することができる。この結果、当該コンピュータプログラムによれば、上述した第1実施形態に係るシャント音解析装置と同様に、例えばエコー検査により血管抵抗指数が求められる場合に比べて、ユーザの技量に依存せずに、血管抵抗指数を簡便に検出することができる。
(記憶媒体)
実施形態に係る記憶媒体には、上述した実施形態に係るコンピュータプログラムが格納されている。該コンピュータプログラムが記録された、例えばCD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD-ROM(DVD Read Only Memory)等である当該記憶媒体を、コンピュータに読み込ませて実行させれば、上述した第1実施形態に係るシャント音解析装置を実現することができる。この結果、当該記憶媒体によれば、上述した第1実施形態に係るシャント音解析装置と同様に、例えばエコー検査により血管抵抗指数が求められる場合に比べて、ユーザの技量に依存せずに、血管抵抗指数を簡便に検出することができる。
シャント音解析装置に係る実施例を図面に基づいて説明する。
<第1実施例>
シャント音解析装置に係る第1実施例について図1乃至図4を参照して説明する。
第1実施例に係るシャント音解析装置について図1を参照して説明する。図1は、第1実施例に係るシャント音解析装置の構成を示すブロック図である。
図1において、シャント音解析装置1は、シャント音入力部11、音声信号解析処理部12、断続度パラメータ演算部13、血管抵抗指数推定部14及び血管抵抗指数推定値表示部15を備えて構成されている。音声信号解析処理部12、断続度パラメータ演算部13及び血管抵抗指数推定部14は、算出部を構成している。尚、「血管抵抗指数推定部14」を「RI推定部14」と、「血管抵抗指数推定値表示部15」を「RI推定値表示部15」と、適宜称する。
シャント音入力部11には、電子聴診器20により検出された測定対象である生体(以降、適宜“被測定者”と称する)のシャント形成部位周辺の音(即ち、シャント音を含む音)を示すアナログ信号が入力される。シャント音入力部11は、入力されたアナログ信号に対して、所定のサンプリング周波数Fsでアナログデジタル変換を施し、シャント音波形を算出する。尚、シャント音入力部11は、電子聴診器20と一体として形成されていてよい。
音声信号解析処理部12は、シャント音入力部11により算出されたシャント音波形の時刻nの値x(n)に対して、長さNのフレーム単位で、Nポイント短時間フーリエ変換を施す(下記式参照)。ここで、音声信号解析処理部12は、長さNの窓関数w(k)を用いて、上記長さNのフレームを切り出す。
Figure 0007175304000001
“k=0…N-1”は、サンプリング周波数FsのN等分を単位とした、周波数の位置(高さ)を意味する。
音声信号解析処理部12は、短時間フーリエ変換が施されたシャント音波形に対し、対数変換を施し、時間周波数解析波形PLog[n,k]を算出する。時間周波数解析波形PLog[n,k]は、下記式により表される。
Figure 0007175304000002
断続度パラメータ演算部13は、時間周波数解析波形PLog[n,k]から、例えば音量の時間変化等に基づいて1心拍区間(即ち、被測定者の脈動の1周期)を検出する。断続度パラメータ演算部13は、更に、時間周波数解析波形PLog[n,k]から所定の周波数帯域に該当するデータを抽出して、1心拍区間の音量変化を求める。具体的には、断続度パラメータ演算部13は、例えば下記式により収縮期最大音量Vmax(即ち、1心拍区間の音量最大値)及び拡張期最小音量Vmin(即ち、1心拍区間の音量最小値)を求める。
Figure 0007175304000003
断続度パラメータ演算部13は、収縮期最大音量Vmax及び拡張期最小音量Vminに基づいて、下記式により断続度を求める。尚、ω及びωは、夫々、ρに対応する重み及びρに対応する重みである。
Figure 0007175304000004
ここで、上記所定の周波数帯域について、図2及び図3を参照して説明する。図2は、検出概念を示す図である。図3は、シャント音に含まれる周波数の一例を示す図である。
シャントは、被測定者の手首付近の静脈と上腕動脈とが吻合されることにより形成されることが多い。この場合、電子聴診器20は、図2の吻合部(即ち、シャント形成部位)の音を検出する。電子聴診器20により検出された音(即ち、シャント音)には、シャント形成部位に起因する音成分以外に、例えば狭窄に起因する高調音成分が含まれる。
図3に示すように、シャント形成部位に起因する音成分は、例えば100~500ヘルツ等の比較的低い周波数帯域の音として検出される。他方、高調音成分は、例えば400~800ヘルツ等の周波数帯域に現れることが多い。そこで、当該シャント音解析装置1では、高調音成分の影響を低減するために、例えば100~300ヘルツの周波数帯域が、上記所定の周波数帯域として設定されている。
図1に戻り、RI推定部14は、断続度パラメータ演算部13により求められた断続度と、断続度及び血管抵抗指数の関係を規定する第1参照情報とに基づいて、シャント形成部位の血管抵抗指数を推定する。
ここで、第1参照情報について、図2及び図4を参照して説明を加える。図4は、断続度と血管抵抗指数との関係の一例を示す図である。
図2において、エコー検査では、上腕動脈を検査することにより血管抵抗指数が求められる。尚、エコー検査により求められた血管抵抗指数と狭窄との関係は比較的明らかになっている。
第1参照情報を構築する際には、電子聴診器20によるシャント音の検出と、エコー装置によるエコー検査とが同時に行われる。同時刻の断続度及び血管抵抗指数を対応付けて、断続度及び血管抵抗指数を軸とする平面上にプロットすると、例えば図4に示すような結果が得られる。この結果に基づく、例えば近似直線“y=ax+b”が、上記第1参照情報の一例である。尚、第1参照情報は、例えばRI推定部14に予め格納されている。
RI推定値表示部15は、RI推定部14により推定された血管抵抗指数を表示する。尚、表示態様については特に限定されない。
実施例に係る「シャント音入力部11」は、本発明に係る「取得手段」の一例である。実施例に係る「音声信号解析処理部12」、「断続度パラメータ演算部13」及び「血管抵抗指数推定部14」により構成される算出部は、本発明に係る「算出手段」の一例である。
(技術的効果)
エコー装置により血管抵抗指数を求める場合には、例えばエコー装置のプローブの取り扱いにある程度の技量が必要である。他方で、当該シャント音解析装置1では、電子聴診器20によりシャント音を検出すればよい。電子聴診器20の取り扱いは、エコー装置の取り扱いに比べて、求められる技量は低い。
例えば図4に示すように、断続度と血管抵抗指数との間には比較的高い相関がある。従って、当該シャント音解析装置1において断続度から推定される血管抵抗指数の信頼性は比較的高いと言える。血管抵抗指数は狭窄診断に用いられることが多い。当該シャント音解析装置1では、RI推定値表示部15により、推定された血管抵抗指数がユーザ(例えば医師等)に表示されるので、ユーザによる狭窄診断を支援することができる。
このように当該シャント音解析装置1によれば、ユーザの技量に依存せずに、シャント形成部位に係る客観的な指標(ここでは、血管抵抗指数)を簡便に検出することができる。
<変形例>
(1)上述の第1実施例では、収縮期最大音量Vmax及び拡張期最小音量Vminに基づいて断続度が求められているが、これに限定されない。例えば、(i)1心拍区間における周波数重心、(ii)1心拍区間における音量変化量、(iii)1心拍区間の音量最小値、(iv)1心拍区間の音量減衰率、(v)収縮期から拡張期にかけて発生する音量変化の歪み、(vi)正常時の1心拍区間におけるシャント音の最大値及び最小値(又は、極大値及び極小値)の差分と、測定時の1心拍区間におけるシャント音の最大値及び最小値(又は、極大値及び極小値)の差分との比、(vii)正常時の1心拍区間におけるシャント音の最小値と、測定時の1心拍区間におけるシャント音の最小値との比、(viii)シャント音に周波数解析を施すことにより得られる周波数毎のシャント音の音量の分布、等に基づいて断続度が求められてもよい。
(2)当該シャント音解析装置1は、ヒトに限らず、例えば犬や猫にも適用可能である。当該シャント音解析装置1を、例えば犬や猫に適用する場合には、例えば犬や猫についての断続度と血管抵抗指数との関係を規定する参照情報を予めRI推定部14に格納すればよい。
<第2実施例>
シャント音解析装置に係る第2実施例について図5及び図6を参照して説明する。第2実施例では、シャント音解析装置の構成が一部異なる以外は、上述した第1実施例と同様である。よって第2実施例について、第1実施例と重複する説明を省略するとともに、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図5及び図6を参照して説明する。
図5において、シャント音解析装置2は、シャント音入力部11、音声信号解析処理部12、断続度パラメータ演算部13及びRI推定部14に加えて、強度パラメータ演算部21、血流量推定部22及び推定値表示部23を備えて構成されている。音声信号解析処理部12、断続度パラメータ演算部13、RI推定部14、強度パラメータ演算部21及び血流量推定部22は、算出部を構成している。尚、「血流量推定部22」を「FV(Flow Volume)推定部22」と適宜称する。
強度パラメータ演算部21は、音声信号解析処理部12により算出された時間周波数解析波形PLog[n,k]から、所定の周波数帯域に該当し、且つ、所定期間に該当するデータを抽出して、シャント音の強度を求める。
ここで、所定の周波数帯域は、断続度パラメータ演算部13についての説明で述べた所定の周波数帯域と同じである。所定期間は、例えば収縮期として設定されている。所定期間を収縮期とすれば、例えば、心拍に同期したシャント音を強調することができるとともに、不整脈による拡張期の時間変動の影響を低減することができる。尚、「収縮期」は、時間周波数解析波形PLog[n,k]に基づく音量の時間変化から1心拍区間を検出し、該検出された1心拍区間の前半、及び/又は、1心拍区間における音量の最大値を100%として、例えば80~100%の音量の期間、として設定される。
強度パラメータ演算部21は、具体的には、下記式によりシャント音の強度を求める。下記式において、“r1”、“r2”、“t1”及び“t2”は、夫々、「対象帯域の下限周波数」、「対象帯域の上限周波数」、「収縮期の開始時刻」及び「収縮期の終了時刻」を意味する。
Figure 0007175304000005
FV推定部22は、強度パラメータ演算部21により求められたシャント音の強度と、シャント音の強度及び血流量の関係を規定する第2参照情報とに基づいて、シャント形成部位の血流量を推定する。
第2参照情報は、上述した第1参照情報と同様の方法で設定されてよい。即ち、電子聴診器20によりシャント音を検出しつつ、エコー装置により上腕動脈の血流量を測定する。同時刻のシャント音の強度及び血流量を対応付けて、シャント音の強度及び血流量を軸とする平面上にプロットした結果に基づく、例えば近似直線を求める。該求められた近似曲線を第2参照情報とすればよい。尚、第2参照情報は、例えばFV推定部22に予め格納されている。
推定値表示部23は、RI推定部14により推定された血管抵抗指数及びFV推定部22により推定された血流量を表示する。推定値表示部23による表示の一態様として、例えば血流量及び血管抵抗指数を軸とする平面上へ、RI推定部14及びFV推定部23の推定結果をプロットすることが挙げられる(図6参照)。
(技術的効果)
シャント形成部位の狭窄に対するPTAを行うか否かの判断基準としての血流量及び血管抵抗指数の範囲が経験的に知られている。該判断基準は、血流量については、例えば350mL/min以下であり、血管抵抗指数については、例えば0.7以上である。
仮に、ユーザが、血流量だけを用いてPTAを行うか否かを判断する場合、例えば図6の円C1により囲われた推定結果が見落とされる可能性がある。同様に、仮に、ユーザが、血管抵抗指数だけを用いてPTAを行うか否かを判断する場合、例えば図6の円C2により囲われた推定結果が見落とされる可能性がある。
しかるに当該シャント音解析装置2では、血管抵抗指数及び血流量を成分とする推定結果が求められる。このため、当該シャント音解析装置2のユーザは、血管抵抗指数及び血流量の両方を用いてPTAを行うか否かを判断することができる。この結果、当該シャント音解析装置2によれば、例えば図6の円C1及び円C2各々により囲われた推定結果が見落とされることを抑制することができる。つまり、当該シャント音解析装置2によれば、ユーザによる狭窄診断を適切に支援することができる。
推定値表示部23を、例えばPTAが推奨される程度の狭窄が疑われる推定結果(図6では、血流量が350mL/min以下、且つ、血管抵抗指数が0.7以上の範囲に含まれる推定結果)のプロットを変更する(図6の“×”参照)ように構成すれば、ユーザによる狭窄診断をより適切に支援することができる。
<変形例>
第2実施例の変形例に係るシャント音解析装置3(図7参照)は、上述した第2実施例に係るシャント音解析装置2のRI推定部14及びFV推定部22を備えてなくてよい。シャント音解析装置3では、血管抵抗指数及び血流量に代えて、断続度及びシャント音の強度が出力される。
シャント音解析装置3の推定値表示部23は、例えば図8に示すように、シャント音の強度及び断続度を軸とする平面上へ、断続度パラメータ演算部13及び強度パラメータ演算部21の演算結果(即ち、断続度及びシャント音の強度)をプロットしてよい。
当該シャント音解析装置3によれば、上述したシャント音解析装置2と同様に、例えば図8の円C3及び円C4各々により囲われた推定結果が見落とされることを抑制することができる。つまり、当該シャント音解析装置3によれば、ユーザによる狭窄診断を適切に支援することができる。
本変形例においても、推定値表示部23を、例えばPTAが推奨される程度の狭窄が疑われる推定結果(図8では、強度がX1以下、且つ、断続度がY1以下の範囲に含まれる推定結果)のプロットを変更する(図8の“×”参照)ように構成すれば、ユーザによる狭窄診断をより適切に支援することができる。尚、X1は、例えば図6における血流量350mL/minに相当する値であり、Y1は、例えば図6における血管抵抗指数0.7に相当する値である。
本発明は、上述した実施形態及び実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うシャント音解析装置及び方法、コンピュータプログラム並びに記憶媒体もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
1、2、3…シャント音解析装置、11…シャント音入力部、12…音声信号解析処理部、13…断続度パラメータ演算部、14…血管抵抗指数推定部、15…血管抵抗指数推定値表示部、20…電子聴診器、21…強度パラメータ演算部、22…血流量推定部、23…推定値表示部

Claims (7)

  1. 測定対象である生体のシャント形成部位のシャント音を示すシャント音情報を取得する取得手段と、
    (i)前記取得されたシャント音情報のうち、100~300ヘルツの周波数帯域に該当するシャント音情報に基づいて、シャント音の断続度合いを示す情報である断続度を算出し、(ii)前記算出された断続度に基づいて、前記シャント形成部位の血管抵抗指数を算出する算出手段と、
    を備えることを特徴とするシャント音解析装置。
  2. 前記算出手段は、前記算出された断続度と、前記断続度と前記血管抵抗指数との関係を示す参照情報とに基づいて、前記血管抵抗指数を算出することを特徴とする請求項1に記載のシャント音解析装置。
  3. 前記算出手段は、(i)前記取得されたシャント音情報に所定の解析処理を施して、音の周波数毎の時間変化を示すデータを取得し、(ii)前記取得されたデータのうち、前記100~300ヘルツの周波数帯域に該当するシャント音情報としての、100~300ヘルツの周波数帯域に該当するデータに基づいて、前記断続度を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載のシャント音解析装置。
  4. 測定対象である生体のシャント形成部位のシャント音を示すシャント音情報を取得する取得手段と、
    前記取得されたシャント音情報のうち、100~300ヘルツの周波数帯域に該当するシャント音情報に基づいて、シャント音の断続度合いを示す情報である断続度、及び、シャント音の強度を算出する算出手段と、
    前記算出された断続度に基づく前記シャント形成部位の血管抵抗指数に関連する第1情報と、前記算出された強度に基づく前記シャント形成部位の血流量に関連する第2情報と、を成分として含み、前記シャント形成部位に係る狭窄度合いを示す指標を出力する出力手段と、
    を備えることを特徴とするシャント音解析装置。
  5. シャント音を解析するシャント音解析装置に用いられるシャント音解析方法であって、
    測定対象である生体のシャント形成部位のシャント音を示すシャント音情報を取得する取得工程と、
    (i)前記取得工程によって取得されたシャント音情報のうち、100~300ヘルツの周波数帯域に該当するシャント音情報に基づいて、シャント音の断続度合いを示す情報である断続度を算出し、(ii)前記算出された断続度に基づいて、前記シャント形成部位の血管抵抗指数を算出する算出工程と、
    を含むことを特徴とするシャント音解析方法。
  6. シャント音解析装置に搭載されたコンピュータを、
    測定対象である生体のシャント形成部位のシャント音を示すシャント音情報を取得する取得手段と、
    (i)前記取得されたシャント音情報のうち、100~300ヘルツの周波数帯域に該当するシャント音情報に基づいて、シャント音の断続度合いを示す情報である断続度を算出し、(ii)前記算出された断続度に基づいて、前記シャント形成部位の血管抵抗指数を算出する算出手段と、
    として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
  7. 請求項6に記載のコンピュータプログラムを格納することを特徴とする記憶媒体。
JP2020509953A 2018-03-29 2019-03-22 シャント音解析装置及び方法、コンピュータプログラム並びに記憶媒体 Active JP7175304B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018063807 2018-03-29
JP2018063807 2018-03-29
PCT/JP2019/012047 WO2019188768A1 (ja) 2018-03-29 2019-03-22 シャント音解析装置及び方法、コンピュータプログラム並びに記憶媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019188768A1 JPWO2019188768A1 (ja) 2021-04-08
JP7175304B2 true JP7175304B2 (ja) 2022-11-18

Family

ID=68061750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020509953A Active JP7175304B2 (ja) 2018-03-29 2019-03-22 シャント音解析装置及び方法、コンピュータプログラム並びに記憶媒体

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7175304B2 (ja)
WO (1) WO2019188768A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4159119A4 (en) * 2020-11-04 2023-11-22 Leimac Ltd. CONTACTLESS BLOOD VESSEL ANALYZER

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4257260B2 (ja) 2004-05-19 2009-04-22 日機装株式会社 シャント音を利用した脈拍測定装置
WO2016139802A1 (ja) 2015-03-05 2016-09-09 パイオニア株式会社 シャント音解析装置、シャント音解析方法、コンピュータプログラム及び記録媒体
JP2017060624A (ja) 2015-09-25 2017-03-30 テルモ株式会社 シャント血管検知装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3083378B2 (ja) * 1991-10-28 2000-09-04 徹 新里 シャント形成部位における血流状態のモニター装置
JPH1052490A (ja) * 1996-05-02 1998-02-24 Hagiwara Denki Kk シャント形成部位における血流状態のモニター装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4257260B2 (ja) 2004-05-19 2009-04-22 日機装株式会社 シャント音を利用した脈拍測定装置
WO2016139802A1 (ja) 2015-03-05 2016-09-09 パイオニア株式会社 シャント音解析装置、シャント音解析方法、コンピュータプログラム及び記録媒体
JP2017060624A (ja) 2015-09-25 2017-03-30 テルモ株式会社 シャント血管検知装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2019188768A1 (ja) 2021-04-08
WO2019188768A1 (ja) 2019-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7196273B2 (ja) 最小の遠位側圧力/動脈圧(pd/pa)比を決定することによって心臓系を評価するためのシステム及び方法
US8771197B2 (en) Detection of parameters in cardiac output related waveforms
JP5016718B2 (ja) 動脈硬化評価装置
JP3671059B2 (ja) 加圧帯を使用しない非破壊式血圧測定装置
JP6595706B2 (ja) 血圧の推移を判定する装置
CN101765398B (zh) 前负荷依赖性和流体反应性的评估
JP7290768B2 (ja) 検出装置
EP2237721A2 (en) Real-time detection of vascular conditions of a subject using arterial pressure waveform analysis
Karamanoglu et al. On-line synthesis of the human ascending aortic pressure pulse from the finger pulse
KR101640498B1 (ko) 가변 특성비를 이용하는 혈압 추정 장치 및 방법
JP6129166B2 (ja) 動脈の閉塞/再開を検出するための方法及び装置並びに収縮期血圧を測定するためのシステム
Bote et al. Evaluation of blood pressure estimation models based on pulse arrival time
JP7175304B2 (ja) シャント音解析装置及び方法、コンピュータプログラム並びに記憶媒体
Ferreira et al. Determination of radial artery compliance can increase the diagnostic power of pulse wave velocity measurement
KR20080030189A (ko) 혈관의 건강 상태를 감시하는 방법 및 장치
JP5727380B2 (ja) 伝導動脈の壁の局所硬化指数を測定する方法及び対応する機器
JP7303921B2 (ja) シャント音解析装置、シャント音解析方法、コンピュータプログラム及び記録媒体
EP4248875A1 (en) Flow assessment
WO2023088632A1 (en) Flow assessment
JP2008534093A (ja) 心血管パラメータを判定する方法、前記方法を実行するデバイスおよびコンピュータプログラム製品
Salter Design and validation of an arterial pulse wave analysis device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200923

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210713

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20210913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220329

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20220419

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20220419

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221011

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221108

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7175304

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150