JPH0822277B2 - 心不全用診断治療システム - Google Patents

心不全用診断治療システム

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JPH0822277B2
JPH0822277B2 JP2280752A JP28075290A JPH0822277B2 JP H0822277 B2 JPH0822277 B2 JP H0822277B2 JP 2280752 A JP2280752 A JP 2280752A JP 28075290 A JP28075290 A JP 28075290A JP H0822277 B2 JPH0822277 B2 JP H0822277B2
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heart failure
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diagnostic treatment
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任 滝島
喜郎 小岩
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新技術事業団
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、低周波の振動を胸壁から入力して心不全の
診断、治療を行う心不全用診断治療システムに関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕
筋細胞は、筋原繊維からなり、筋原繊維を形成するア
クチンとミオシンという2つの高分子蛋白質がエンジン
のシリンダーとピストンのように互いに出入りすること
で心臓の収縮、弛緩が起こる。しかし、この2つの高分
子蛋白質の働きがうまくいかなくなると、心筋の柔軟性
が失われて機能が低下する。心筋症殊に肥大型心筋症や
虚血性心疾患、大動脈弁閉鎖不全症等の心不全は、上記
のような心筋の機能低下により心臓の弛緩、収縮が弱ま
る病気であり、自覚症状が少ないため、これまで早期発
見と治療が困難とされてきた。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、心不
全の早期発見、治療が可能な不全用診断治療システムを
提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
そのために本発明は、低周波の振動を胸壁から入力し
て心不全の診断、治療を行う心不全用診断治療システム
であって、胸壁に当てて振動を入力する加振手段、該加
振手段に加える低周波の信号を発生する信号発生手段、
心周期の収縮期と拡張期の検出情報を含む信号等を検出
する検出手段、該検出手段の検出信号をモニタして心周
期の収縮期と拡張期を検出し、診断モードのときには心
周期の収縮期のみに加振の出力タイミング信号を生成
し、治療モードのときには心周期の拡張期のみに加振の
出力タイミング信号を生成するデータ処理手段、及び該
データ処理手段の出力タイミング信号に応じて信号発生
手段の出力信号を加振手段に加える制御手段を備えたこ
とを特徴とするものである。
〔作用〕
本発明の心不全用診断治療システムでは、信号発生手
段で低周波の信号を発生し、制御手段でその出力タイミ
ングを制御して加振手段に加え低周波の振動を胸壁から
入力するので、検出手段で心周期の収縮期、拡張期を検
出し、それに応じて入力振動を制御することによって心
不全の診断、治療を行うことができる。タイミングは、
モニター手段をみて医師等が判断して制御してもよい
し、データ処理手段で自動的に判断して制御してもよ
い。
〔実施例〕
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第1図は本発明に係る心不全用診断治療システムの1
実施例を示す図であり、1は発振器、2はコントロール
装置、3はパワーアンプ、4は加振器、5と7は振動セ
ンサー、6は超音波プローブ、8は振動制御器、9は電
極、10はデータ処理装置、11はモニタ装置、12は血圧測
定器、13は血圧検査装置を示す。
第1図において、発振器1は、低周波、例えば50Hz程
度の正弦波信号を発生するものであり、コントロール装
置2は、発振器1で発生した連続信号の出力タイミング
を制御するものである。パワーアンプ3は、コントロー
ル装置2の出力を増幅するものであり、その出力で心臓
に振動を入力するのが加振器4である。
振動センサー7は、食道内で実際に左室に加えられる
振動の大きさを検出するものであり、振動制御器8は、
実際に左室に加えられる振動の大きさが一定になるよう
に発振器1の出力を制御するものである。
振動センサー5は、例えば加振器4のシャフトに取り
付け、入力振動を検出するものである。超音波プローブ
6は、大動脈弁パターンを検出するものであり、電極9
は、心電図をとるためのものである。データ処理装置10
は、振動センサー5から得られる振動検出信号、超音波
プローブ6から得られる大動脈弁パターン検出信号、電
極9から得られる心電図信号を処理し、モニタ装置(心
エコー装置)11にこれら入力振動、心電図、超音波心機
図を表示すると共に、これらの信号から加振器4への出
力タイミングを制御するための信号を抽出しコントロー
ル装置2へ送る処理を行うCPUである。
血圧測定器12は、指に装着して指尖血圧を測定するも
のであり、血圧検査装置13は、血圧の変化、例えば予め
設定される基準値との比較により血圧が所定の値より低
下したか否か等、を検出して判定するものである。
コントロール装置2では、例えば大動脈弁閉鎖(モニ
タ装置11の画面a)と心電図のR波(モニタ装置11の画
面b)の間に振動が入力されるように出力タイミングを
制御する。したがって、この場合には、データ処理装置
10で大動脈弁閉鎖と心電図のR波を検出すればよい。ま
た、コントロール装置2で検出してもよい。
第2図は本発明に係る心筋障害用治療診断装置の他の
実施例を示す図である。
この実施例は、心カテーテル中で大動脈圧と左室圧が
測定できる心内圧力センサー15を用いたものである。こ
の場合には、左室圧が大動脈圧の大動脈切痕(モニター
のa′)の高さと同じ高さになるポイントを入力振動の
開始タイミングとし、左室拡張末期圧(モニターの
b′)を入力振動の中断タイミングとするものである。
なお、左室拡張末期圧(モニターのb′)は、心電図の
R波のポイントとほぼ同じになるので、入力振動の中断
タイミングは、この心電図のR波のポイントを検出する
ことによって制御するようにしてもよい。
次に上記の心不全用診断治療システムを利用した心不
全の診断と治療について説明する。
心不全の診断では、心周期で、収縮期に振動を入力
し、左室圧の低下の大きさで心不全の程度を判定する。
また、全心周期に振動を加え、左室圧の低下の大きさで
心不全の程度を判定してもよい。この場合、第2図に示
す例では左室圧が検出できるが、第1図に示す例では、
血圧検査装置13を用いて行う。すなわち、コントロール
装置2のタイミング信号により振動入力前後の指動脈血
圧の変化を観ることによって診断する。したがって、血
圧測定器12の信号は、データ処理装置10に入力するよう
に構成し、データ処理装置10で同様の処理を行ってもよ
い。
また、心不全の治療は、心周期で、上記実施例のよう
に拡張期にのみ振動を加える。この振動入力により、収
縮期の左室圧が増大する。
次に加振制御系の動作を詳述する。
第3図は加振制御系のブロックダイヤグラム、第4図
は加振制御系の動作を説明するための波形図である。
第3図において、超音波断層装置21は、時間T1、T2
……で第4図(a)に示すような大動脈弁の超音波エコ
ー信号y(t,T)を得るものである。大動脈弁開閉信号
検出部22は、第4図(a)の超音波エコー信号でt0≦t
≦t1の範囲での反射パルスの個数をカウントし、同図
(b)に示すような大動脈弁開始点から大動脈弁閉鎖点
までの信号パルスn(T)を生成して大動脈弁の閉じる
時刻TAを検出するものである。この時刻TAの検出では、
まず信号パルスn(T)を1回微分し、その微分信号d
(T)が第4図(c)に示すように予め設定したレベル
d0(<0)より小さい区間の最小値の時刻を求める。
心電図R波検出部23は、心電図波形e(t)に関して
一心拍毎の最大値を求めて第4図(d)に示すR波のタ
イミングTB(R波同期パルス)を検出するものである。
コントロール装置2は、モード切換信号によりオート
モードかマニュアルモードで動作し、オートモードで
は、大動脈弁開閉信号検出部22の検出信号と心電図R波
検出部23の検出信号を用い、マニュアルモードでは、心
電図R波検出部23の検出信号と設定信号を用いて加振の
タイミング、時間幅を制御するものである。
例えばオートモードでは、第4図(e)に示すように
大動脈弁開閉信号検出部22で検出した時刻TAと心電図R
波検出部23で検出した時刻TBとの間を1とする信号を生
成し、その間だけ発振器1の出力信号をパワーアンプ3
へ送り、マニュアルモードでは、設定信号による設定タ
イミングと時間だけ発振器1の出力信号をパワーアンプ
3へ送るものである。マニュアルモードでは、例えば心
電図R波検出部23で心電図波形より生成されたR波同期
パルスを用い、これをトリガーとして遅延時間(DERA
Y)と加振時間(DURATION)を設定信号により制御する
ことによって、加振のスタートポイントとストップポイ
ントをマニュアルで設定する。したがって、マニュアル
モードによれば、加振信号と血圧波形とを同時にモニタ
ーし、設定信号により拡張期だけとか、収縮期だけと
か、加振したい時期、時間幅を自由に設定することがで
きる。
上記のように機械的微小振動を胸壁上から入力する
と、その入力は神経反射や末梢神経反射を変えることな
く、収縮蛋白に直接作用して、心筋クロスブリッジの解
離を促進し、入力のタイミングを心周期上拡張期に限定
すると、特発性心筋症、虚血性心疾患等の諸疾患、そし
て心不全において主要な病態をなしている拡張障害を改
善し収縮機能を向上させることができる。
これまでの実験的な検討により、拡張期への正弦波振
動入力は、左室拡張期圧の低下と共に心機能の改善が確
認されている。この現象は、振動により左室の拡張期コ
ンプライアンスが改善し、それにより拡張期の左室への
流入が増大することにより、収縮期の圧が上昇すること
による。
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例で
は、CPU等を使ったデータ処理装置で入力振動の開始、
停止タイミング等を自動的に制御するように構成した
が、入力振動波形図や、心電図、超音波心機図、大動脈
圧・左室圧のモニターを見ながら、医師がつまみ等を手
動で調整して入力振動の開始、停止のタイミングを制御
するようにしてもよいことをいうまでもない。また、デ
ータ処理装置(CPU)を備えるので、各モニターデータ
を記録し、適宜プリントアウトできるようにしてもよ
い。
コントロール装置2は、発振器とパワーアンプの間に
接続して発振器の出力を出力タイミングによりゲートす
るように構成したが、直接発振器の発振開始、停止の制
御を行うように構成してもよい。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、モ
ニターを見ながら、或いはモニターの信号から心周期の
収縮期、拡張期を検出し、それに応じて入力振動を制御
し、心不全の診断、治療を行うことができるので、従来
困難とされてきた心不全の早期診断、治療が可能にな
る。振動入力のタイミングは、モニター手段をみて医師
等が判断して制御してもよいし、データ処理手段で自動
的に判断して制御してもよいので、症状や状況に応じた
診断、治療が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る心不全用診断治療システムの1実
施例を示す図、第2図は本発明に係る心不全用診断治療
システムの他の実施例を示す図、第3図は加振制御系の
ブロックダイヤグラム、第4図は加振制御系の動作を説
明するための波形図である。 1…発振器、2…コントロール装置、3…パワーアン
プ、4…加振器、5と7…振動センサー、6…超音波プ
ローブ、8…振動制御器、9…電極、10…データ処理装
置、11…モニタ装置、12…血圧測定器、13…血圧検査装
置、15…心内圧センサー、21…超音波断層装置、22…大
動脈弁開閉信号検出部、23…心電図R波検出部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A61H 31/00 A61B 5/04 310 L 7638−2J 5/02 332 Z

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】低周波の振動を胸壁から入力して心不全の
    診断、治療を行う心不全用診断治療システムであって、
    胸壁に当てて振動を入力する加振手段、該加振手段に加
    える低周波の信号を発生する信号発生手段、心周期の収
    縮期と拡張期の検出情報を含む信号等を検出する検出手
    段、該検出手段の検出信号をモニタして心周期の収縮期
    と拡張期を検出し、診断モードのときには心周期の収縮
    期のみに加振の出力タイミング信号を生成し、治療モー
    ドのときには心周期の拡張期のみに加振の出力タイミン
    グ信号を生成するデータ処理手段、及び該データ処理手
    段の出力タイミング信号に応じて信号発生手段の出力信
    号を加振手段に加える制御手段を備えたことを特徴とす
    る心不全用診断治療システム。
  2. 【請求項2】検出手段は、心電図をとる手段と超音波プ
    ローブで大動脈弁パターンを検出する手段からなること
    を特徴とする請求項1記載の心不全用診断治療システ
    ム。
  3. 【請求項3】血圧測定手段を有することを特徴とする請
    求項2記載の心不全用診断治療システム。
  4. 【請求項4】検出手段は、心電図をとる手段と大動脈・
    左室圧が測定可能な心内圧力センサーからなることを特
    徴とする請求項1記載の心不全用診断治療システム。
  5. 【請求項5】データ処理手段は、左室圧の増減を検出
    し、しふぜ心不全の程度を判定するように構成したこと
    を特徴とする請求項1記載の心不全用診断治療システ
    ム。
  6. 【請求項6】食道内振動センサーにより左室に加えられ
    る振動の大きさをモニターし、該大きさが一定になるよ
    うに信号発生手段を制御するように構成したことを特徴
    とする請求項1記載の心不全用診断治療システム。
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