JPH08238224A - 心筋虚血評価装置 - Google Patents

心筋虚血評価装置

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JPH08238224A
JPH08238224A JP7044693A JP4469395A JPH08238224A JP H08238224 A JPH08238224 A JP H08238224A JP 7044693 A JP7044693 A JP 7044693A JP 4469395 A JP4469395 A JP 4469395A JP H08238224 A JPH08238224 A JP H08238224A
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享 岡
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秀一 津田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 心臓の心筋虚値を正確に評価できる心筋虚値
評価装置を提供する。 【構成】 血圧変動周波数解析手段70により、連続血
圧測定手段64により連続的に検出された血圧値の変動
から、その周波数スペクトルの生体呼吸周波数RFより
も低い周波数付近にピークを示す血圧変動低周波信号L
abp が抽出され、そして、表示手段76により、生体
に所定の運動負荷が与えられる前において得られた血圧
変動低周波信号LFabp とその生体に所定の運動負荷が
与えられた後において得られた血圧変動低周波信号LF
abp とが、相互対比可能に表示されることから、それら
の変化状態が対比可能な表示から容易に観察できるの
で、それに基づいて非侵襲的に心筋虚血が評価される。
血圧変動低周波信号LFabp は直接的に血管運動性交感
神経の活動レベルに基づくものであるので、変動因子の
多い心電図や心拍数の変化を用いる場合に比較して、無
痛性心筋虚血が比較的正確に評価され得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、生体の心臓の心筋虚血
を評価するための心筋虚血評価装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】生体の心臓の疾患の一種に、無痛性心筋
虚血(Silent Myocardinal Ischemia)と称されるもの
がある。このような疾患は無自覚であることから、非侵
襲的に精度の高い診断を可能とすることが望まれる。こ
れに対し、生体に所定の運動負荷を加えたときの心電波
形のST部分の降下(ST降下)を観測し、そのST降
下状態が心筋虚血特有のものであるか否かに基づいてス
クリーニングしたり、或いはそれに加えて、上記所定の
運動負荷が付与されたときの心拍数のトレンドの特徴を
参考としてスクリーニングしたりすることが行われてい
る。
【0003】
【発明が解決すべき課題】しかしながら、上記のような
スクリーニングが施されても、実際に心筋虚血が含まれ
る割合は十数%程度に過ぎず、血管造影などの侵襲的診
断による負担を生体に対して不要に与える割合が多いと
いう欠点があった。
【0004】本発明は、以上の事情を背景として為され
たものであり、その目的とするところは、心臓の心筋虚
血を比較的正確に評価できる心筋虚血評価装置を提供す
ることにある。
【0005】本発明者等は、以上の事情を背景として研
究を重ねるうち、生体の血圧値の変動を周波数解析する
と、その生体の呼吸周波数よりも1/3程度の周期を持
つ低周波数成分が存在し、生体に付与される運動負荷に
関連して、その低周波数成分の血圧変動低周波信号は心
筋虚血に特有の変化を示すことを見出した。上記血圧変
動低周波信号は、生体の血圧調節系の遅れ要素に起因す
るものであって交感神経活動レベルに比例するものと推
定されることから、上記血圧変動低周波信号は心筋の緊
張を示しており、心筋虚血が存在する場合は運動負荷の
付与があるとその回復が遅れる程度が血圧変動低周波信
号の変化状態から把握できる。本発明は、このような知
見に基づいて為されたものである。
【0006】
【課題を解決するための第1の手段】すなわち、上記目
的を達成するための第1の発明の要旨とするところは、
生体の心臓に発生する心筋虚血を評価するための心筋虚
血評価装置であって、(a) 前記生体の血圧値を連続的に
測定する連続血圧測定手段と、(b) その連続血圧測定手
段により連続的に検出された血圧値の変動から、その周
波数スペクトルの生体呼吸周波数よりも低い周波数付近
にピークを示す血圧変動低周波信号を抽出する血圧変動
周波数解析手段と、(c) 前記生体に所定の運動負荷が与
えられる前において得られた血圧変動低周波信号或いは
それに基づいて算出された指標値と、上記生体に所定の
運動負荷が与えられた後において得られた血圧変動低周
波信号或いはそれに基づいて算出された指標値とを、相
互対比可能に表示する表示手段とを、含むことにある。
【0007】
【作用】このようにすれば、血圧変動周波数解析手段に
より、前記連続血圧測定手段により連続的に検出された
血圧値の変動から、その周波数スペクトルの生体呼吸周
波数よりも低い周波数付近にピークを示す血圧変動低周
波信号が抽出される。そして、評価手段により、生体に
所定の運動負荷が与えられる前において得られた血圧変
動低周波信号或いはそれに基づいて算出された指標値
と、その生体に所定の運動負荷が与えられた後において
得られた血圧変動低周波信号或いはそれに基づいて算出
された指標値とが、相互対比可能に表示される。
【0008】
【第1発明の効果】すなわち、本発明によれば、生体に
所定の運動負荷が与えられる前後の上記血圧変動低周波
信号自体或いはそれに基づいて算出される指標値の変化
状態が対比可能な表示から容易に観察できるので、それ
に基づいて非侵襲的に心筋虚血が評価される。この血圧
変動低周波信号は直接的に血管運動性交感神経の活動レ
ベルに基づくものであるので、変動因子の多い心電図や
心拍数の変化を用いる場合に比較して、無痛性心筋虚血
が比較的正確に評価され得る。
【0009】
【課題を解決するための第2の手段】また、前記目的を
達成するための第2の発明の要旨とするところは、生体
の心臓に発生する心筋虚血を評価するための心筋虚血評
価装置であって、(a) 前記生体の血圧値を連続的に測定
する連続血圧測定手段と、(b) その連続血圧測定手段に
より連続的に検出された血圧値の変動から、その周波数
スペクトルの生体呼吸周波数よりも低い周波数付近にピ
ークを示す血圧変動低周波信号を抽出する血圧変動周波
数解析手段と、(c) 前記生体に所定の運動負荷が与えら
れる前において得られた血圧変動低周波信号或いはそれ
に基づいて算出される指標値と、その生体に所定の運動
負荷が与えられた後において得られた血圧変動低周波信
号或いはそれに基づいて算出された指標値との変化状態
に基づいて、前記心筋虚血を評価する評価手段とを、含
むことにある。
【0010】
【作用】このようにすれば、血圧変動周波数解析手段に
より、前記連続血圧測定手段により連続的に検出された
血圧値の変動から、その周波数スペクトルの生体呼吸周
波数よりも低い周波数付近にピークを示す血圧変動低周
波信号が抽出される。そして、評価手段により、生体に
所定の運動負荷が与えられる前において得られた血圧変
動低周波信号とその生体に所定の運動負荷が与えられた
後において得られた血圧変動低周波信号とに基づいて、
前記心筋虚血が評価される。
【0011】
【第2発明の効果】すなわち、本発明によれば、生体に
所定の運動負荷が与えられる前後の上記血圧変動低周波
信号自体或いはそれに基づいて算出される指標値の変化
状態、たとえば変化量、変化率、或いは回復曲線などか
ら、直接的に血管運動性交感神経の活動レベルに基づい
て、非侵襲的に心筋虚血が評価されるので、変動因子の
多い心電図や心拍数の変化を用いる場合に比較して、無
痛性心筋虚血が比較的正確に評価され得る。
【0012】
【発明の他の態様】ここで、好適には、前記生体の心拍
周期を連続的に検出する心拍周期検出手段と、その心拍
周期検出手段により連続的に検出された心拍周期の変動
から、その周波数スペクトルの生体呼吸の周波数付近に
ピークを示す心拍周期変動高周波信号を抽出する心拍周
期変動周波数解析手段とがさらに含まれ、前記評価手段
は、前記血圧変動低周波信号と上記心拍周期変動高周波
信号との信号比を、前記指標値として用いるものであ
る。このようにすれば、血管運動性交感神経の活動レベ
ルに対応する血圧変動低周波信号と、副交感神経系の活
動レベルに対応する心拍周期変動高周波信号との信号比
の変化が用いられることから、副交感神経が支配的であ
る好気性代謝および交感神経が支配的である嫌気性代謝
の割合に基づく評価となるので、血圧変動低周波信号だ
けを用いる場合に比較して評価精度が高められる利点が
ある。
【0013】また、好適には、前記評価手段は、前記信
号比の変化量或いは変化率が予め設定された判断基準値
を超えたか否かに基づいて前記心臓の心筋虚血状態を判
定するものである。このようにすれば、信号比の変化量
或いは変化率が判断基準値を超えたか否かを判定するだ
けでよいので、複雑な判定アルゴリズムが不要となる利
点がある。
【0014】また、好適には、前記評価手段は、前記運
動負荷付与前の信号比に向かって運動負荷付与後の信号
比が回復する回復時間或いは回復率に基づいて前記心臓
の心筋虚血状態を判定するものである。このようにすれ
ば、前記信号比の回復状態に基づいて評価されるので、
心筋虚血状態の評価が一層正確となる。
【0015】また、好適には、連続血圧測定手段は、前
記生体の動脈から発生する圧脈波を検出するためにその
生体に装着される圧脈波センサを備え、その圧脈波セン
サにより検出された圧脈波の上ピーク値に基づいて最高
血圧値を1拍毎に連続的に測定するものである。このよ
うにすれば、1拍毎に連続して測定される最高血圧値に
基づいてそのゆらぎの周波数である血圧変動低周波信号
が抽出されるので、比較的正確な信号が得られる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は、本発明が適用された心筋虚血評
価装置8の構成を説明する図である。
【0017】図1において、心筋虚血評価装置8は、ゴ
ム製袋を布製帯状袋内に有してたとえば患者の上腕部1
2に巻回されるカフ10と、このカフ10に配管20を
介してそれぞれ接続された圧力センサ14、切換弁1
6、および空気ポンプ18とを備えている。この切換弁
16は、カフ10内への圧力の供給を許容する急速昇圧
状態、カフ10内を徐々に排圧する徐速降圧状態、およ
びカフ10内を急速に排圧する急速排圧状態の3つの状
態に切り換えられるように構成されている。
【0018】圧力センサ14は、カフ10内の圧力を検
出してその圧力を表す圧力信号SPを静圧弁別回路22
および脈波弁別回路24にそれぞれ供給する。静圧弁別
回路22はローパスフィルタを備え、圧力信号SPに含
まれる定常的な圧力すなわちカフ圧を表すカフ圧信号S
Kを弁別してそのカフ圧信号SKをA/D変換器26を
介して電子制御装置28へ供給する。
【0019】上記脈波弁別回路24はバンドパスフィル
タを備え、圧力信号SPの圧力振動成分である脈波信号
SM1 を周波数的に弁別してその脈波信号SM1 をA/
D変換器30を介して電子制御装置28へ供給する。
【0020】上記電子制御装置28は、CPU29,R
OM31,RAM33,および図示しないI/Oポート
等を備えた所謂マイクロコンピュータにて構成されてお
り、CPU29は、ROM31に予め記憶されたプログ
ラムに従ってRAM33の記憶機能を利用しつつ信号処
理を実行することにより、I/Oポートから駆動信号を
出力して切換弁16および空気ポンプ18を制御する。
【0021】圧脈波検出プローブ34は、前記カフ10
が装着された患者の上腕部12の動脈下流側の部位にお
いて、容器状を成すハウジング36の開口端が体表面3
8に対向する状態で装着バンド40により手首42に着
脱可能に取り付けられるようになっている。ハウジング
36の内部には、ダイヤフラム44を介して圧脈波セン
サ46が相対移動可能かつハウジング36の開口端から
の突出し可能に設けられており、これらハウジング36
およびダイヤフラム44等によって圧力室48が形成さ
れている。この圧力室48内には、空気ポンプ50から
調圧弁52を経て圧力エアが供給されることにより最適
押圧力PHDP に保持されるようになっており、これによ
り、圧脈波センサ46は圧力室48内の圧力に応じた押
圧力PHDで前記体表面38に押圧される。
【0022】上記圧脈波センサ46は、たとえば、単結
晶シリコン等から成る半導体チップの平坦な押圧面54
に多数の半導体感圧素子(図示せず)が配列されて構成
されており、手首42の体表面38の撓骨動脈56上に
押圧されることにより、撓骨動脈56から発生して体表
面38に伝達される圧力振動波すなわち圧脈波を検出
し、その圧脈波を表す圧脈波信号SM2 をA/D変換器
58を介して電子制御装置28へ供給する。
【0023】また、前記電子制御装置28のCPU29
は、ROM31に予め記憶されたプログラムに従って、
空気ポンプ50および調圧弁52へ駆動信号を出力し、
圧力室48内の圧力すなわち圧脈波センサ46の皮膚に
対する押圧力を調節する。これにより、連続圧脈波測定
に際しては、圧力室48内の圧力変化過程で逐次得られ
る圧脈波に基づいて撓骨動脈56の管壁の一部が平坦と
なるまで押圧するための圧脈波センサ46の最適押圧力
HDP が決定され、圧脈波センサ46の最適押圧力P
HDP を維持するように調圧弁52が制御される。
【0024】図2は、上記心筋虚血評価装置8における
電子制御装置28の制御機能の要部を説明する機能ブロ
ック線図である。図において、カフ血圧測定手段62
は、カフ10の圧迫圧力の緩やかな変化過程においてカ
フ10の圧力振動として得られた脈波の大きさの変化に
基づいてオシロメトリック法により生体の最高血圧値P
BPSYS および最低血圧値PBPDIA を測定する。このカフ
血圧測定手段62は、マイクロホンを用いて検出される
コロトコフ音の発生および消滅に基づいて生体の最高血
圧値PBPSYS および最低血圧値PBPDIA を測定するもの
でもよい。
【0025】圧脈波センサ46は、患者のカフ10が装
着される部位たとえば上腕よりも動脈下流側の部位たと
えば手首に押圧されることによりその手首の撓骨動脈か
ら発生する圧脈波を検出する。連続血圧測定手段64
は、たとえば圧脈波センサ46により検出される圧脈波
の上ピーク値PHpk とカフ血圧測定手段62により測定
された最高血圧値PBPSYS との間、圧脈波センサ46に
より検出される圧脈波の面積の重心値とカフ血圧測定手
段62により測定された平均血圧値PBPMEANとの間、圧
脈波の下ピーク値PLpk とカフ血圧測定手段62により
測定された最低血圧値PBPDIA との間の少なくとも2箇
所を対応させることにより、圧脈波PM と実際の血圧値
との間の対応関係を生体に所定の運動負荷が与えられる
前および後においてそれぞれ決定し、その対応関係から
圧脈波センサ46により検出される圧脈波に基づいて血
圧値を測定する。すなわち、圧脈波センサ46により検
出される圧脈波の大きさが上記対応関係によって較正さ
れることにより、動脈内の血圧値を示す連続血圧波形と
される。これにより、その連続血圧波形の上ピーク値が
最高血圧値を、下ピーク値が最低血圧値をそれぞれ示す
ことになる。上記対応関係は、たとえば図3に示すもの
であり、PBP=A・PM +B式により表される。但し、
Aは傾きを示す定数、Bは切片を示す定数である。
【0026】運動負荷装置68にはよく知られたトレッ
ドミルが用いられるが、エルゴメータなどの他の装置が
用いられてもよい。この運動負荷装置68に設定される
運動強度および運動時間は、被検者の安全を確保できる
範囲で運動負荷が大きくなるように、被検者の年齢、体
力、体調などに応じて決定される。
【0027】血圧変動周波数解析手段70は、上記連続
血圧測定手段64により連続的に検出された血圧値たと
えば連続血圧波形の上ピーク値である最高血圧値の変動
(ゆらぎ)の周波数解析を実行し、その周波数スペクト
ルの生体呼吸周波数RFよりも低い(1/3程度の)周
波数付近にピークを示す血圧変動低周波信号LFabp
抽出する。たとえば上記生体呼吸周波数RFが0.25
Hz程度であるとすると、血圧変動低周波信号LFabp
0.07Hz程度付近にピークを示す。
【0028】心拍周期検出手段72は、前記生体の心拍
周期RRを、たとえば連続血圧測定手段64により連続
的に検出された血圧波形或いは圧脈波センサ46により
検出された圧脈波の周期などを算出することにより連続
的に検出する。心拍周期変動周波数解析手段74は、心
拍周期検出手段72により連続的に検出された心拍周期
RRの変動(ゆらぎ)の周波数解析を実行し、その周波
数スペクトルの生体呼吸周波数RF付近にピークを示す
心拍周期変動高周波信号HFrrを抽出する。
【0029】表示手段76は、生体に所定の運動負荷を
与える前において得られた血圧変動低周波信号LFabp1
或いはそれに基づいて算出された指標値DV1 と、生体
に所定の運動負荷が与えられた後において得られた血圧
変動低周波信号LFabp2或いはそれに基づいて算出され
た指標値DV2 とを、表示器32の画面に相互対比可能
に表示する。図4、図5、および図6はその表示例を示
している。図4では、血圧変動低周波信号LFabp の信
号強度を示す信号強度軸PXと時間軸TXとから構成さ
れる二次元座標において、運動負荷付与前の期間および
運動負荷付与後の期間における血圧変動低周波信号LF
abp1およびLFabp2のトレンドが共通の時間軸TXに沿
って表示されている。また、図5では、血圧変動低周波
信号LF abp の信号強度を示す信号強度軸PXと時間軸
TXと周波数軸FXとから構成される三次元座標におい
て、運動負荷付与前の期間および運動負荷付与後の期間
における血圧変動低周波信号LFabp の周波数解析スペ
クトルが共通の時間軸TXに沿って順次表示されてい
る。図6では、血圧変動低周波信号LFabp に基づいて
算出された指標値DVを示す指標値軸SXと時間軸TX
とから構成される二次元座標において、運動負荷付与前
の期間および運動負荷付与後の期間において血圧変動低
周波信号LFabp からそれぞれ算出された指標値DV1
および指標値DV2 のトレンドが共通の時間軸TXに沿
って表示されている。この指標値DVとしては、たとえ
ば、血圧変動低周波信号LFabp と心拍周期変動高周波
信号HF rrとの信号比LFabp /HFrrが用いられる。
【0030】評価手段78は、生体に所定の運動負荷が
与えられる前において得られた血圧変動低周波信号LF
abp1或いはそれに基づいて算出された指標値DV1 (=
LF abp1/HFrr1 )と、生体に所定の運動負荷が与え
られた後において得られた血圧変動低周波信号LFabp2
或いはそれに基づいて算出された指標値DV2 (=LF
abp2/HFrr2 )との変化に基づいて心筋虚血を自動的
に評価する。たとえば、評価手段78は、上記血圧変動
低周波信号LFabp1と血圧変動低周波信号LF abp2との
変化量ΔLFabp (=LFabp1−LFabp2)、上記指標
値DV1 と指標値DV2 との変化量ΔDV(=DV1
DV2 )、またはそれらの変化率LFab p1/LFabp2
いはDV1 /DV2 が所定の判断基準値を超えたか否か
に基づいて心筋虚血を判定する。或いは、評価手段78
は、運動負荷付与終了後において血圧変動低周波信号L
abp2或いは指標値DV2 の血圧変動低周波信号LF
abp1或いは指標値DV1 に向かって回復する回復時間或
いは単位時間当たりの回復率が予め設定された判断基準
値を超えたか否かに基づいて心筋虚血を判定する。
【0031】図7は、上記電子制御装置28の制御作動
の要部を説明するフローチャートである。図7のステッ
プSA1(以下、ステップを省略する。)では、心筋虚
血評価装置8の起動操作が図示しない操作釦により行わ
れたか否かが判断される。このSA1の判断が否定され
るうちは待機させられるが、肯定されると前記カフ血圧
測定手段62に対応するSA2においてカフ10による
血圧測定が実行される。図8のA時点はこの状態を示し
ている。
【0032】このSA2では、血圧測定のためにカフ1
0が最高血圧値よりも充分に高い値(たとえば180mm
Hg)まで昇圧させられた後、空気ポンプ18を停止させ
且つ切換弁16を徐速排気側へ切り換えることによりカ
フ10を2乃至3mmHg/sec程度の速度で徐速降下させ、
その徐速変化過程で逐次得られる脈波信号SM1 が表す
脈波の振幅の変化に基づいて、良く知られたオシロメト
リック方式の血圧値決定アルゴリズムに従って最高血圧
値PBPSYS 、平均血圧値PBPMEAN、および最低血圧値P
BPDIA が測定されるとともに、脈波間隔に基づいて脈搏
数PRなどが決定されるのである。そして、その測定さ
れた血圧値および脈搏数などが表示器32に表示される
とともに、切換弁16が急速排圧状態に切り換えられて
カフ10内が急速に排圧される。図8のB時点はこの状
態を示している。
【0033】次いで、前記連続血圧測定手段64に対応
するSA3では、圧脈波センサ46からの圧脈波の大き
さ(絶対値すなわち圧脈波信号SM2 の大きさ)と上記
SA2において測定されたカフ10による血圧値P
BPSYS 、PBPDIA との間の対応関係が求められる。すな
わち、圧脈波センサ46からの圧脈波が1拍読み込まれ
且つその圧脈波の最高値PHpk および最低値PLpk が決
定されるとともに、それら圧脈波の最高値PHpk および
最低値PLpk とSA2にてカフ10により測定された最
高血圧値PBPSYS および平均血圧値PBPMEANまたは最低
血圧値PBPDIA とに基づいて、図3に示す圧脈波の大き
さPM と血圧値との間の対応関係が決定されるととも
に、それ以後において読み込まれる圧脈波信号SM2
上記対応関係により較正され、動脈内の血圧値を示す連
続波形とされる。
【0034】続くSA4において、運動負荷の付与に先
立って所定数の複数の圧脈波が順次読み込まれる。そし
て、前記血圧変動周波数解析手段70および心拍周期変
動周波数解析手段72に対応するSA5において、図9
に詳しく示す周波数解析処理ルーチンが実行される。
【0035】図9において、前記連続血圧測定手段64
に対応するSA5−1では、SA3において決定された
較正線から上記SA4により順次読み込まれた圧脈波セ
ンサ46からの圧脈波に基づいて連続血圧値が決定され
る。たとえば、連続的に検出された血圧値の上ピーク値
である最高血圧値が逐次決定される。次いで、前記血圧
変動周波数解析手段70に対応するSA5−2では、上
記SA5−1により順次決定された血圧値たとえば最高
血圧値の変動(ゆらぎ)に対する周波数解析が実行さ
れ、その周波数スペクトルの生体呼吸周波数RFよりも
低い(1/3程度の)周波数付近にピークを示す血圧変
動低周波信号LFabp が抽出される。図10は、上記周
波数解析により得られた周波数スペクトルを例示してい
る。
【0036】次いで、前記心拍周期検出手段72に対応
するSA5−3では、前記生体の心拍周期RRが、たと
えば上記SA5−1により連続的に検出された血圧波形
或いは圧脈波センサ46により検出された圧脈波の上ま
たは下ピーク間隔などを算出することにより連続的に検
出される。そして、前記心拍周期変動周波数解析手段7
4に対応するSA5−4では、上記SA5−3により連
続的に検出された心拍周期RRの変動(ゆらぎ)の周波
数解析が実行され、その周波数スペクトルの生体呼吸周
波数RF付近にピークを示す心拍周期変動高周波信号H
rrが抽出される。図11は、上記周波数解析により得
られた周波数スペクトルを例示している。
【0037】上記のようにして血圧変動低周波信号LF
abp および心拍周期変動高周波信号HFrrが抽出される
と、図7のSA6では、運動負荷が付与される前の血圧
変動低周波信号LFabp および心拍周期変動高周波信号
HFrrのゆらぎに対応する第1指標値DV1 (=LF
abp /HFrr)が決定される。続くSA7では、運動負
荷装置68によって生体に対する運動負荷の付与が終了
したか否かが、その運動負荷装置68からの出力信号な
どに基づいて判断される。このSA7の判断が否定され
た場合は、SA8において運動負荷装置68による運動
負荷の付与作動の許可を出力する。これにより、運動負
荷装置68は、医療従事者による起動動作に応答して、
予め設定された運動強度および運動時間に基づいて生体
に運動負荷を付与する。図8のC時点はこの状態を示し
ている。
【0038】以上のステップが繰り返し実行されるう
ち、運動負荷装置68による運動負荷の付与作動が終了
すると、上記SA7の判断が肯定されるので、SA9に
おいて第2指標値DV2 が決定されたか否かが判断され
る。当初はこのSA9の判断が否定されるので、前記S
A2が再び実行されることによりカフ10による血圧測
定が開始される。図8のD時点はこの血圧測定の開始状
態を示し、E時点は終了状態を示している。次いで、S
A3乃至SA5が再び順次実行されることにより、血圧
変動低周波信号LFabp および心拍周期変動高周波信号
HFrrが抽出されると、SA6では第2指標値DV2
運動負荷付与前の場合と同様にして決定される。
【0039】上記のようにして、運動負荷の付与が終了
し且つ第2指標値DV2 が決定されると、続くSA7お
よびSA9の判断が肯定される。図9のF時点はこの状
態を示している。これにより、前記評価手段78に対応
するSA10において、上記第1指標値DV1 および第
2指標値DV2 の相対的な変化に基づいて心臓の心筋虚
血が評価される。たとえば、SA10において、運動負
荷前の所定数の圧脈波の平均値として算出された第1指
標値DV1 と運動負荷後の所定数の圧脈波の平均値とし
て算出された第2指標値DV2 との間の変化量ΔDV
(=DV1 −DV 2 )或いは変化率DV1 /DV2 が予
め設定された判断基準値を超えた場合には正常と判定す
るが超えない場合には心臓の心筋虚血の可能性ありと判
定する。或いは、SA10において、運動負荷付与終了
後において第2指標値DV2 が第1指標値DV1 に向か
って回復する回復時間TRが予め設定された判断基準値
より短い場合、或いは単位時間当たりの回復率(傾斜
値)ΔDV2 が予め設定された判断基準値を超えた場合
には正常と判定するが、反対の場合には心臓の心筋虚血
の可能性有りと判定する。心臓の心筋が正常である場合
には、運動負荷が与えられると圧脈波の形状の血圧変動
低周波信号LFabp が増大する一方、運動負荷の付与が
終了すると速やかに運動負荷の付与前の状態に向かって
回復するからである。
【0040】次いで、前記表示手段76に対応するSA
11では、上記の評価結果が表示器32の画面に表示さ
れるとともに、たとえば図4乃至図6に例示する表示、
すなわち運動負荷後の血圧変動低周波信号LFabp 或い
は第2指標値DV2 を運動負荷前の血圧変動低周波信号
LFabp 或いは第1指標値DV1 と対比させることによ
り、運動後の血圧変動低周波信号LFabp 或いは第2指
標値DV2 の運動前の値に対する変化を容易に把握でき
るようにする表示が表示器32に行われる。
【0041】上述のように、本実施例によれば、血圧変
動周波数解析手段70に対応するSA5−2により、連
続血圧測定手段64に対応するSA5−1により連続的
に検出された血圧値の変動から、その周波数スペクトル
の生体呼吸周波数RFよりも低い周波数付近にピークを
示す血圧変動低周波信号LFabp が抽出され、そして.
表示手段76に対応するSA11により、生体に所定の
運動負荷が与えられる前において得られた血圧変動低周
波信号LFabp 或いはそれに基づいて算出された第1指
標値DV1 と、その生体に所定の運動負荷が与えられた
後において得られた血圧変動低周波信号LFabp 或いは
それに基づいて算出された第2指標値DV2 とが、相互
対比可能に表示されることから、それら血圧変動低周波
信号LF abp 或いは指標値DVの変化状態が対比可能な
表示から容易に観察できるので、それに基づいて非侵襲
的に心筋虚血が評価される。上記血圧変動低周波信号L
abp は直接的に血管運動性交感神経の活動レベルに基
づくものであるので、変動因子の多い心電図や心拍数の
変化を用いる場合に比較して、無痛性心筋虚血が比較的
正確に評価され得る。
【0042】また、本実施例によれば、評価手段78に
対応するSA10により、生体に所定の運動負荷が与え
られる前後の血圧変動低周波信号LFabp の変化に基づ
いて前記心臓の心筋虚血が自動的に評価されるので、熟
練を要することなく正確に血液駆出機能を評価できる。
【0043】また、本実施例によれば、生体の心拍周期
RRを連続的に検出する心拍周期検出手段72と、その
心拍周期検出手段72により連続的に検出された心拍周
期RRの変動から、その周波数スペクトルの生体呼吸の
周波数付近にピークを示す心拍周期変動高周波信号HF
rrを抽出する心拍周期変動周波数解析手段74とがさら
に含まれ、前記評価手段78に対応するSA10では、
血圧変動低周波信号LFabp と上記心拍周期変動高周波
信号HFrrとの信号比LFabp /HFrrが、前記指標値
DVとして用いられることから、副交感神経が支配的で
ある好気性代謝および交感神経が支配的である嫌気性代
謝の割合に基づく評価となるので、血圧変動低周波信号
LFabp だけを用いる場合に比較して評価精度が高めら
れる利点がある。
【0044】また、本実施例では、前記評価手段78
は、前記信号比LFabp /HFrrの変化量或いは変化率
が予め設定された判断基準値を超えたか否かに基づいて
前記心臓の心筋虚血状態を判定するものであることか
ら、信号比LFabp /HFrrの変化量或いは変化率が判
断基準値を超えたか否かを判定するだけでよいので、複
雑な判定アルゴリズムが不要となる利点がある。
【0045】また、本実施例では、前記評価手段78
は、前記運動負荷付与前の信号比LF abp /HFrrに向
かって運動負荷付与後の信号比が回復する回復時間或い
は回復率に基づいて前記心臓の心筋虚血状態を判定する
ものである。このようにすれば、前記信号比の回復状態
に基づいて評価されるので、心筋虚血状態の評価が一層
正確となる。
【0046】また、本実施例では、連続血圧測定手段6
4に対応するSA5─1では、圧脈波センサ46により
検出された圧脈波の上ピーク値に基づいて最高血圧値を
1拍毎に連続的に測定するものであることから、1拍毎
に連続して測定される最高血圧値に基づいてそのゆらぎ
の周波数である血圧変動低周波信号が抽出されるので、
比較的正確な信号が得られる。
【0047】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。
【0048】たとえば、前述の実施例では、連続血圧波
形を求めるために連続血圧測定手段64(SA5─1)
が設けられていたが、運動負荷前後の脈波採取条件がそ
れほど変化しなければ必ずしも設けられていなくてもよ
い。血圧値のゆらぎの周波数解析値を抽出するために
は、それに用いられる血圧値の絶対値はそれほど精度が
要求されないからである。
【0049】また、前述の実施例では、評価手段78お
よび表示手段76が共に備えられていたが、いずれか一
方が設けられていれば、本発明の目的が達成され得る。
【0050】また、前述の実施例の圧脈波センサ46
は、撓骨動脈56内の圧脈波を検出するために手首に装
着されていたが、足背動脈内の圧脈波或いは頚動脈内の
圧脈波を検出するために、足或いは首に装着されていて
も差支えない。
【0051】また、前述の表示手段76は、たとえば図
8に示すように、心電のST降下を示す曲線、連続血圧
値を示す波形においてその立ち上がり点から切痕DNま
での駆出期間ET(=LVET:Left Ventricular Eje
ction Time)の面積SVを示す曲線、血圧値と心拍数と
の積である労作強度PRPを示す曲線、心拍数HRを示
す曲線と共に、前記血圧変動低周波信号LFabp と上記
心拍周期変動高周波信号HFrrとの信号比LFabp /H
rrを示す曲線を、運動負荷前後にわたって表示させて
もよい。この場合には、心電波形を検出する心電誘導装
置、心電のST降下量を算出するST降下量算出手段、
労作強度PRPを算出する労作強度算出手段などが設け
られる。
【0052】また、前述の実施例の心拍周期検出手段7
2では、血圧波形或いは圧脈波波形の周期に基づいて心
拍周期RRが求められていたが、たとえば心電波形検出
装置により検出されるECG波形の周期たとえばR波周
期に基づいて心拍周期RRが求められてもよい。
【0053】その他、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において種々変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である心筋虚血評価装置の構
成を示すブロック図である。
【図2】図1の実施例の電子制御装置の制御機能の要部
を説明する機能ブロック線図である。
【図3】図1の実施例において用いられる対応関係を例
示する図である。
【図4】図1の実施例の表示器において運動負荷付与前
の血圧変動低周波信号LFabpに対比して運動負荷付与
後の血圧変動低周波信号LFabp がトレンド表示される
例を示す図である。
【図5】図1の実施例の表示器において運動負荷付与前
の血圧値変動の周波数スペクトルに対比して運動負荷付
与後の血圧値変動の周波数スペクトルが三次元表示され
る結果、運動負荷付与前の血圧変動低周波信号LFabp
に対比して運動負荷付与後の血圧変動低周波信号LF
abp が表示された例を示す図である。
【図6】図1の実施例の表示器において第1指標値DV
1 に対比して第2指標値DV2が表示された結果、運動
負荷付与前の血圧変動低周波信号LFabp に対比して運
動負荷付与後の血圧変動低周波信号LFabp が表示され
た例を示す図である。
【図7】図1の実施例の電子制御装置の制御作動の要部
を説明するフローチャートである。
【図8】図7の制御作動を説明するタイムチャートであ
る。
【図9】図7のSA5の周波数解析処理ルーチンを説明
するフローチャートである。
【図10】図9の周波数解析処理によって得られた血圧
変動の周波数スペクトルを示す図である。
【図11】図9の周波数解析処理によって得られた心拍
周期変動の周波数スペクトルを示す図である。
【符合の説明】
46:圧脈波センサ 62:カフ血圧測定手段 64:連続血圧測定手段 68:運動負荷装置 70:血圧変動周波数解析手段 72:心拍周期検出定手段 74:心拍周期変動周波数解析手段 76:表示手段 78:評価手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生体の心臓に発生する心筋虚血を評価す
    るための心筋虚血評価装置であって、 前記生体の血圧値を連続的に測定する連続血圧測定手段
    と、 該連続血圧測定手段により連続的に検出された血圧値の
    変動から、その周波数スペクトルの生体呼吸周波数より
    も低い周波数付近にピークを示す血圧変動低周波信号を
    抽出する血圧変動周波数解析手段と、 前記生体に所定の運動負荷が与えられる前において得ら
    れた血圧変動低周波信号或いはそれに基づいて算出され
    た指標値と、該生体に所定の運動負荷が与えられた後に
    おいて得られた血圧変動低周波信号或いはそれに基づい
    て算出された指標値とを、相互対比可能に表示する表示
    手段と、 を含むことを特徴とする心筋虚血評価装置。
  2. 【請求項2】 生体の心臓に発生する心筋虚血を評価す
    るための心筋虚血評価装置であって、 前記生体の血圧値を連続的に測定する連続血圧測定手段
    と、 該連続血圧測定手段により連続的に検出された血圧値の
    変動から、その周波数スペクトルの生体呼吸周波数より
    も低い周波数付近にピークを示す血圧変動低周波信号を
    抽出する血圧変動周波数解析手段と、 前記生体に所定の運動負荷が与えられる前において得ら
    れた血圧変動低周波信号或いはそれに基づいて算出され
    た指標値と、該生体に所定の運動負荷が与えられた後に
    おいて得られた血圧変動低周波信号或いはそれに基づい
    て算出された指標値とに基づいて、前記心筋虚血を評価
    する評価手段と、 を含むことを特徴とする心筋虚血評価装置。
  3. 【請求項3】 前記生体の心拍周期を連続的に検出する
    心拍周期検出手段と、 該心拍周期検出手段により連続的に検出された心拍周期
    の変動から、その周波数スペクトルの生体呼吸周波数付
    近にピークを示す心拍周期変動高周波信号を抽出する心
    拍周期変動周波数解析手段とをさらに含み、 前記評価手段は、前記血圧変動低周波信号と上記心拍周
    期変動高周波信号との信号比を、前記指標値として用い
    るものである請求項2の心筋虚血評価装置。
  4. 【請求項4】 前記評価手段は、前記信号比の変化量或
    いは変化率が予め設定された判断基準値を超えたか否か
    に基づいて前記心筋虚血を評価するものである請求項3
    の心筋虚血評価装置。
  5. 【請求項5】 前記評価手段は、前記運動負荷付与前の
    信号比に向かって該運動負荷付与後の信号比が回復する
    回復時間或いは回復率に基づいて前記心筋虚血を評価す
    るものである請求項3の心筋虚血評価装置。
  6. 【請求項6】 連続血圧測定手段は、前記生体の動脈か
    ら発生する圧脈波を検出するために該生体に装着される
    圧脈波センサを備え、該圧脈波センサにより検出された
    圧脈波の上ピーク値に基づいて最高血圧値を1拍毎に連
    続的に測定するものである請求項2の心筋虚血評価装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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