JPH089U - Device for assessing the mechanical status of the heart - Google Patents

Device for assessing the mechanical status of the heart

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Abstract

To evaluate the mechanical condition of his heart a patient inserts a finger into a cup containing a piezoelectric transducing film (31) for providing a pulse signal. An inflatable sleeve (13) puts the piezoelectric film in contact with the finger (11) of the patient. The inflatable cuff (13) is inflated to a pressure corresponding to a predetermined pressure within the range of substantially the diastolic pressure of the patient and half the diastolic pressure. The patient blows into a closed hose (24) having a small opening (23) and a pressure transducer (25) that provides a signal to a computer (15) representative of the pressure in the hose, and the comparator displays a cursor representative of the pressure in the hose on a display (16) along with limit lines representing 30 and 50 mm of mercury pressure. The pulse signal is also coupled to the computer. In use the patient blows into the hose while maintaining the cursor between the limit lines for about 20 seconds and then stops blowing. The computer (15) then displays or prints out signals representative of the pulse signal amplitude and rate, its derivative and integral, before, during and after the heart straining maneuver effected by blowing into the hose.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【考案の属する技術分野】[Technical field to which the device belongs]

本考案は、一般に心臓の機械的性能を評価することに関係し、更に詳しくは、 比較的安価な装置によりその評価を行うことができ、確実な結果を得るために比 較的未熟な人員が比較的容易に操作でき、非侵入性技術を用いた個人の開業医の 診療室での使用に適するシステムで行うことができ、しかも評価中の患者にほと んど不快感を与えずに心臓ポンプ作用の機械的性能の確実な表示を与えることの できる、新規な装置及び技術に関係している。 The present invention relates generally to assessing the mechanical performance of the heart, and more specifically, it can be performed with relatively inexpensive equipment, and requires relatively unskilled personnel to obtain reliable results. A heart pump that is relatively easy to operate and that can be performed with a system suitable for use in the private practitioner's office using non-invasive techniques, with little discomfort to the patient under evaluation. It concerns new devices and technologies that can provide a reliable indication of the mechanical performance of the operation.

【0002】[0002]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

本考案は、1973年12月4日、ケビン・エム・マッキンタイヤ(Kevin M. McIntyre)博士に付与された、「障害のある心臓の機械的性能を検出すること及 びこれのための装置(DETECTING IMPAIRED HEART MECHANICAL PERFORMANCE AND APPARATUS THEREFORE)」という名称の米国特許第3776221号、に開示さ れた考案の改良に相当するものである。この米国特許に開示されているのは、全 身の動脈脈動圧力の時間導関数を、患者内のある対照レベルに設定することであ る。その次に、患者は、バルサルバ法のような緊張処置を行い、そしてその間、 全身の動脈脈動圧力信号の時間導関数を記録する。望ましくは、全身の動脈脈動 圧力、平均圧力、心臓率、及び左心室駆出時間も確かめそして解釈することによ り、左心室の機能障害の有無を検出することができる。 The present invention was granted to Dr. Kevin M. McIntyre on December 4, 1973, entitled "A Device for Detecting Mechanical Performance of Impaired Hearts and Its Equipment ( It corresponds to an improvement of the invention disclosed in US Pat. No. 3,776,221, entitled "DETECTING IMPAIRED HEART MECHANICAL PERFORMANCE AND APPARATUS THE REFORE". Disclosed in this patent is setting the time derivative of the global arterial pulsation pressure to some control level in the patient. The patient then undergoes a straining procedure, such as the Valsalva procedure, while recording the time derivative of the systemic arterial pulsation pressure signal. Desirably, the presence or absence of left ventricular dysfunction can also be detected by confirming and interpreting systemic arterial pulsation pressure, mean pressure, heart rate, and left ventricular ejection time.

【0003】 本考案の重要な目的は、心臓の機械的性能を評価するための改良した装置及び 技術を提供することである。An important objective of the present invention is to provide improved devices and techniques for assessing the mechanical performance of the heart.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案によれば、全身の動脈脈動圧力を表す電気的パルス信号を与えるために 患者の皮膚の近くに非侵入的に配置することのできる変換手段、この変換手段を 通して圧力を加えて変換手段に隣接した皮膚上に望ましくは拡張期圧のすぐ上か らこれの半分の圧力までの範囲内の圧力を設定するための、膨張可能な加圧帯の ような圧力印加手段がある。採択した圧力は、実質上拡張期圧であって、これは 、感度及び再現性を最大にすると思われる。圧力印加の手段には、これに圧力を 供給するために圧力源を結合することが望ましい。電気的脈動信号に特有の脈動 信号を表示するための、望ましくは各脈動におけるピーク圧力の指示及び連続し た脈動間の時間の指示を表示するための手段がある。呼息空気を解放するための 小さい穴を備えた閉じ込め容積からなる評価すべき患者からの呼息空気を受ける ための呼気手段、及び閉じ込め容積に結合されていて呼息中の患者によって閉じ 込め容積内に確立された圧力を表す電気的空気圧信号を与えることのできる圧力 検出手段のあることが望ましい。望ましくは、時間の関数としての空気圧信号の 指示を与えるための表示手段がある。 According to the present invention, a conversion means can be placed non-invasively near the patient's skin to provide an electrical pulse signal representative of whole-body arterial pulsation pressure, with pressure applied through the conversion means for conversion. There is a pressure-applying means, such as an inflatable cuff, for setting a pressure on the skin adjacent the means, preferably just above the diastolic pressure to half this pressure. The pressure adopted is substantially diastolic pressure, which appears to maximize sensitivity and reproducibility. It is desirable to connect a pressure source to the means for applying pressure so as to supply pressure thereto. There are means for displaying the pulsation signal characteristic of the electrical pulsation signal, preferably for displaying the peak pressure indication at each pulsation and the time between successive pulsations. An expiratory means for receiving exhaled air from the patient to be evaluated consisting of a confined volume with a small hole for releasing expiratory air and a confined volume coupled to the confined volume by the inspiring patient. It would be desirable to have a pressure sensing means capable of providing an electropneumatic signal representative of the pressure established therein. Desirably, there is a display means for providing an indication of the pneumatic signal as a function of time.

【0005】 本考案によれば、変換手段は皮膚に隣接して、望ましくは指に配置する。圧力 は、少なくとも部分的に変換手段を通して、望ましくは指及び変換手段を取り囲 む膨張可能な加圧帯により皮膚に加える。望ましくは、患者に緊張処置を受けさ せる前の脈動信号の基底レベルを設定するために、所望の圧力に達したとき(こ れは、典型的には圧力表示器を観察することによって判定する)に閉じることの できる弁を備えたホースを通して結合される血圧計の球のような圧力源を、加圧 帯に結合する。この処置においては、患者は、圧力表示手段が所定の範囲内、典 型的には水銀柱30ないし50mmの閉じ込め容積中の圧力を表示するまで、所 定の時間、典型的には、バルサルバ法の段階I及びIIのようにこの緊張処置の期 間中、20秒間、呼気手段に息を吹き込む。患者は、次に通常の呼吸をし、そし てその間、バルサルバ法の段階I、III及びIVの期間中、変換された脈動信号を記 録する。この信号を処理して、心臓率、圧力信号の時間導関数、圧力信号の積分 、ピーク圧力、平均圧力及び拡張期圧のうちの一つ以上の指示を与えることがで きる。バルサルバ法のそれら4つの段階に対するこれらの信号の一つ以上の表示 を観察して、心臓の機械的性能の評価を決定することができる。According to the invention, the conversion means are placed adjacent to the skin, preferably on the finger. Pressure is applied to the skin at least partially through the transducing means, preferably by an inflatable cuff that surrounds the finger and the transducing means. Desirably, when the desired pressure is reached, which is typically determined by observing a pressure indicator, in order to set the basal level of the pulsatile signal prior to subjecting the patient to tension treatment. ) A pressure source, such as a sphygmomanometer ball, which is connected through a hose with a valve that can be closed to), is connected to the cuff. In this procedure, the patient is allowed a certain time, typically the Valsalva maneuver, until the pressure indicating means indicates the pressure within a predetermined range, typically in a confined volume of 30 to 50 mm of mercury. Breathe expiratory means for 20 seconds during the duration of this straining procedure, as in stages I and II. The patient then breathes normally, during which time the converted pulsatile signals are recorded during Valsalva's stages I, III and IV. This signal may be processed to provide an indication of one or more of heart rate, time derivative of pressure signal, pressure signal integral, peak pressure, average pressure and diastolic pressure. One or more representations of these signals for those four stages of the Valsalva method can be observed to determine an assessment of the mechanical performance of the heart.

【0006】[0006]

【考案の実施の形態】 今度は図面、特にその図1を参照して述べると、この図には、本考案によるシ ステムの論理的配列を図解した模式図入りブロック図を示している。評価を受け るべき患者10が、指11を圧電脈動ピックアップ12と膨張可能な加圧帯13 との間に置くと、アナログ−ディジタル変換器14がディジタル形式に変換した パルス信号を与え、そしてこの信号をマイクロコンピュータ15が処理して、表 示装置16に、ピックアップ12が検出した脈動の表示を与える。圧力源17、 典型的には血圧計の球は、ホース18を通して加圧帯13に接続しており、また 弁21を備えており、この弁21は、膨張可能な加圧帯13が、少なくとも部分 的に圧電脈動ピックアップ12を介して加圧帯13により取り囲んだ指11の皮 膚に、圧力を加えるときに、ホース18を閉じるためのものである。圧力表示器 20は、圧力、望ましくは実質上患者10の拡張期圧を表示する。加圧帯圧力が 拡張期圧よりかなり高い場合には、ピックアップ12が与える信号は小さくなり 、従って正確さの低い診断が行われることになる。加圧帯圧力がほぼ拡張期圧の 場合には、ピックアップによって与えられる信号を最大にできる。患者の拡張期 圧は、通常の方法で患者の血圧を計ることによって決定してもよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Referring now to the drawings, and in particular to FIG. 1 thereof, there is shown a block diagram with a schematic diagram illustrating the logical arrangement of a system according to the present invention. When the patient 10 to be evaluated places his finger 11 between the piezo pulsating pickup 12 and the inflatable cuff 13, the analog-to-digital converter 14 gives a pulse signal converted to digital form, and The signal is processed by the microcomputer 15 to provide the display 16 with an indication of the pulsation detected by the pickup 12. A pressure source 17, typically a sphygmomanometer sphere, is connected to a cuff 13 via a hose 18 and comprises a valve 21, which comprises at least the inflatable cuff 13 at least. This is for closing the hose 18 when pressure is applied to the skin of the finger 11 which is partially surrounded by the pressure band 13 via the piezoelectric pulsation pickup 12. The pressure indicator 20 displays pressure, preferably substantially the diastolic pressure of the patient 10. If the cuff pressure is significantly higher than the diastolic pressure, the signal provided by the pickup 12 will be small, thus resulting in a less accurate diagnosis. The signal provided by the pickup can be maximized if the cuff pressure is near diastolic pressure. The diastolic pressure of the patient may be determined by measuring the patient's blood pressure in the usual manner.

【0007】 くわえ口22(望ましくは取換可能)は、閉じ込め容積を規定するために遠方 端が閉じているホース24に結合し、そして呼気を解放するための穴23を備え ている。圧力変換器25は、ホース24に結合していて圧力信号を与え、この信 号は、アナログ−ディジタル変換器26により閉じ込め容積内の圧力を表すディ ジタル形式に変換する。マイクロコンピュータ15は、このディジタル圧力信号 を処理して、ホース24内の圧力を表す表示信号をコンピュータ表示装置16に 与える。A mouthpiece 22 (preferably replaceable) is provided with a hole 23 for connecting to a hose 24 which is closed at its distal end to define a containment volume and for releasing exhaled air. The pressure transducer 25 is coupled to the hose 24 and provides a pressure signal which is converted by an analog-to-digital converter 26 into a digital form representing the pressure within the confined volume. Microcomputer 15 processes this digital pressure signal and provides a display signal to computer display 16 which is representative of the pressure in hose 24.

【0008】 以上にシステムの構成について説明したので、今度は、その動作モードについ て説明する。患者10は、膨張可能な加圧帯13内の圧電脈動ピックアップ12 の近くに指11を挿入する。次に、操作員は、圧力源17を動作させて、圧力表 示器20がほぼ拡張期圧の圧力が設定されたことを表示するまで、加圧帯13の 圧力を増大させる。弁21を開くことにより、処置の直前及び処置中、膨張可能 な加圧帯13の圧力を所望の圧力に減少させることができる。患者10は、次に くわえ口22に息を吹き込んで、コンピュータ表示装置に表示された大きさのホ ース24内圧力を発生させるが、これは望ましくは、水銀柱30〜50mmの範 囲内でしかも8〜10秒間維持する。この緊張呼吸運動は、バルサルバ法の段階 I及びIIに対するひずみを発生する。患者は、次にくわえ口を取り離してリラッ クスし、この間、この処置法の回復及び定常状態段階が続いて生じる。Now that the system configuration has been described, its operation mode will now be described. The patient 10 inserts a finger 11 in the inflatable cuff 13 near the piezoelectric pulsating pickup 12. Next, the operator actuates the pressure source 17 to increase the pressure in the cuff 13 until the pressure indicator 20 indicates that a pressure of approximately diastolic pressure has been set. By opening the valve 21, the pressure of the inflatable cuff 13 can be reduced to the desired pressure immediately before and during the procedure. The patient 10 then blows into the mouth 22 to create a pressure within the hose 24 of the magnitude displayed on the computer display, which is preferably within the range of 30-50 mm of mercury and yet. Hold for 8-10 seconds. This tense breathing movement produces strain for Valsalva stages I and II. The patient then removes the mouth and relaxes, during which the recovery and steady-state phases of the procedure occur.

【0009】 図2を見ると、正常な応答に対するバルサルバ法の4段階の直前及びこれの期 間中のパルス波形の図式表示が示されており、これは、開始及び停止と記した矢 印の間の緊張の期間中、時間の関数として緊張の直前の対照期間中の圧力に対す る動脈圧の変化を示している。緊張時の圧力の上昇(段階I)、圧力の低下(段 階II)、基線より下への低下(段階III)、及び緊張後の上昇(段階IV)がある 。図2の通常の応答の特徴は、基線状態に対して次の表1に示されている。0、 ↑、↓及び↓↓は、それぞれ変化無し、増大、減少及び減少大を示している。本 考案の利点は、各検査の期間中の、各患者の前緊張の期間に対し正規化した測定 値が、機械的心臓性能を特徴づけていることである。Turning to FIG. 2, there is shown a graphical representation of the pulse waveform just before and during the four steps of the Valsalva method for a normal response, which is indicated by the arrows labeled start and stop. It shows the change in arterial pressure with pressure during the control period immediately before the tension as a function of time during the period of tension between. There is an increase in pressure during tension (Stage I), a decrease in pressure (Stage II), a decrease below baseline (Stage III), and an increase after tension (Stage IV). The normal response characteristics of FIG. 2 are shown in Table 1 below for baseline conditions. 0, ↑, ↓ and ↓↓ indicate no change, increase, decrease and great decrease, respectively. An advantage of the present invention is that the measurements normalized to the duration of pretension in each patient during each examination characterize mechanical heart performance.

【0010】[0010]

【表1】 表 1 段階I 段階II 段階III 段階IV (1)Ht.率 0又は↓ ↑ ↑ ↓ (2)「dp/dt」 0 ↓ ↓ ↑ (3)∫p dt 0 ↓ ↓↓ ↑ (4)インパルス振幅 0 ↓ ↓↓ ↑ (5)ピーク(収縮期)圧力 ↑ ↓ ↓ ↑ (6)平均圧力 ↑ ↑0又は↓ ↓ ↑ (7)拡張期圧又は「低」圧力 ↑ ↓又は0又は↑ ↓ ↑[Table 1] Table 1 Stage I Stage II Stage III Stage IV (1) Ht. Rate 0 or ↓ ↑ ↑ ↓ ↓ (2) "dp / dt" 0 ↓ ↓ ↑ (3) ∫p dt 0 ↓ ↓ ↓ ↑ (4) Impulse amplitude 0 ↓ ↓ ↓ ↑ (5) Peak (systolic) pressure ↑ ↓ ↓ ↑ (6) Average pressure ↑ ↑ 0 or ↓ ↓ ↑ (7) Diastolic pressure or "low" pressure ↑ ↓ or 0 or ↑ ↓ ↑

【0011】 図3を参照すると、「収縮期」圧力レベルによって規定されるオーバーシュー トのない中間的異常応答が示されている。基線期間に対する図3の波形は、表2 に示された特徴を持っている。Referring to FIG. 3, there is shown an intermediate abnormal response without overshoot defined by “systolic” pressure levels. The waveform of FIG. 3 for the baseline period has the characteristics shown in Table 2.

【0012】[0012]

【表2】 表 2 段階I 段階II 段階III 段階IV (1)Ht.率 0 0又は↑ 0又は↑ 0又は↓ (2)「dp/dt」 0 0又は↓ 0又は↓ 0 (3)∫p dt 0 0又は↓ ↓ 0 (4)インパルス振幅 0 ↓ ↓ 0 (5)ピーク(収縮期)圧力 ↑ ↓ ↓ 0 (6)平均圧力 ↑ 0又は↓ ↓ 0 (7)拡張期圧又は「低」圧力 ↑ 0又は↓ ↓ 0[Table 2] Table 2 Stage I Stage II Stage III Stage IV (1) Ht. Rate 0 or ↑ 0 or ↑ 0 or ↓ (2) “dp / dt” 0 0 or ↓ 0 or ↓ 0 (3) ∫ p dt 0 0 or ↓ ↓ 0 (4) Impulse amplitude 0 ↓ ↓ ↓ 0 (5 ) Peak (systolic) pressure ↑ ↓ ↓ ↓ 0 (6) Average pressure ↑ 0 or ↓ ↓ 0 (7) Diastolic pressure or “low” pressure ↑ 0 or ↓ ↓ 0

【0013】 図4を参照すると、バルサルバ法に対する異常応答についての、時間の関数と しての動脈圧の図式表示が示されている。基線の期間の応答に相対的なこの応答 の特徴は、表3に示されている。Referring to FIG. 4, a graphical representation of arterial pressure as a function of time for an abnormal response to the Valsalva method is shown. The characteristics of this response relative to the baseline period response are shown in Table 3.

【0014】[0014]

【表3】 表 3 段階I 段階II 段階III 段階IV (1)Ht.率 0 0 0 0 (2)「dp/dt」 0 0 0 0 (3)∫p dt 0 0 0 0 (4)インパルス振幅 0 0 0 0 (5)ピーク(収縮期)圧力 0 ↑ ↑ 0 (6)平均圧力 0 ↑ ↑ 0 (7)拡張期圧又は「低」圧力 0 ↑ ↑ 0[Table 3] Table 3 Stage I Stage II Stage III Stage IV (1) Ht. Rate 0 0 0 0 (2) "dp / dt" 0 0 0 0 (3) ∫p dt 0 0 0 0 (4) Impulse amplitude 0 0 0 0 (5) Peak (systolic) pressure 0 0 ↑ ↑ 0 ( 6) Average pressure 0 ↑ ↑ 0 (7) Diastolic pressure or "low" pressure 0 ↑ ↑ 0

【0015】 図5を参照すると、本考案による使用のための例示的な脈動ピックアップ組立 体12の分解図が、示されている。圧電膜31は、支持具33の脚部32間に張 り渡されて、両側で一対のリード34、35と接触しており、このリードは、ア ナログ−ディジタル変換器14(図1)に差し込むことのできる小形ホノプラグ 36に接続している。接地シールド37がこの組立体を完成させる。図5は、概 して方形の形態をしたピックアップ組立体を示しているが、他の形状のピックア ップ、例えば先端の開口部に円形の圧電膜面を露出させたピックアップを使用し てもよい。膜31は、典型的には市販で入手可能な重合体である。Referring to FIG. 5, an exploded view of an exemplary pulsating pickup assembly 12 for use in accordance with the present invention is shown. The piezoelectric film 31 is stretched between the legs 32 of the support 33 and is in contact with a pair of leads 34 and 35 on both sides, which leads to the analog-digital converter 14 (FIG. 1). It is connected to a miniature hono plug 36 that can be plugged in. Ground shield 37 completes this assembly. Although FIG. 5 shows a generally rectangular shaped pick-up assembly, pick-ups of other shapes may also be used, for example pick-ups with a circular piezoelectric membrane surface exposed at the tip opening. Good. Membrane 31 is typically a commercially available polymer.

【0016】 図6を参照すると、接触部を取り付けるステム31Aを含む膜31の端部部分 の部分平面図が示されている。図7を見ると、ステム31Aへの接続に関する詳 細を図解した部分側面図が示されている。リード34及び35は、それぞれ金属 ボタン34A及び35Aにはんだ付けし、そしてこれらのボタンは、それぞれ導 電性エポキシ樹脂の塗布34B及び35Bによってタブ31Aの両面の対応する 側に接続している。Referring to FIG. 6, there is shown a partial plan view of the end portion of the membrane 31 including the stem 31A for attaching the contact portion. Turning to FIG. 7, there is shown a partial side view illustrating details regarding connection to stem 31A. Leads 34 and 35 are soldered to metal buttons 34A and 35A, respectively, and these buttons are connected to corresponding sides on both sides of tab 31A by conductive epoxy coatings 34B and 35B, respectively.

【0017】 図8を参照すると、CRT(陰極線管)表示装置の図が示されており、このC RT表示装置は、検査中、患者に採択圧力範囲を維持させるために使用すること ができる。上方、中間及び下方の水平トレース41、42及び43は、それぞれ 70mm、50mm及び30mmの圧力を示している。患者は、くわえ口22に 十分に息を吹き込むことにより、輝点44をトレース42と43との間に維持す るようにする。Referring to FIG. 8, a diagram of a CRT (cathode ray tube) display is shown, which CRT display can be used to keep a patient within a selected pressure range during an examination. The upper, middle and lower horizontal traces 41, 42 and 43 show pressures of 70 mm, 50 mm and 30 mm respectively. The patient attempts to maintain the bright spot 44 between the traces 42 and 43 by insufflating the mouthpiece 22.

【0018】 血圧は、標準の加圧帯式血圧計法によって、又はドップラー技法のように自動 システムによって、又は血圧の表示を与える他の任意の技法によって測定すれば よい。Blood pressure may be measured by standard cuff sphygmomanometry, or by an automated system such as the Doppler technique, or any other technique that provides an indication of blood pressure.

【0019】 本考案のシステムの特定の構成部分は、当該分野において知られたものである 。マイクロコンピユータを用いて各脈拍のピーク圧力及びその脈拍の表示を与え るようにする技術は、計算機分野の当業者の技能の範囲内に十分にあるので、こ こでは、本考案の原理を不明確にするのを避けるために詳細には説明しない。本 考案のある特定の実施形態においては、マイクロコンピユータは、関連の受像管 表示装置を備えたアップル(Apple)2eとした。The particular components of the system of the present invention are known in the art. The technique of using a microcomputer to provide the peak pressure of each pulse and an indication of that pulse is well within the skill of one of ordinary skill in the computer arts. It is not explained in detail to avoid clarifying. In one particular embodiment of the invention, the microcomputer was an Apple 2e with an associated picture tube display.

【0020】 バルサルバ法は、閉じた声門に逆らっての強制呼気による胸郭内圧力の増大の 突然の発生を必然的に伴っいる。胸郭内圧力のこのような増大は、心臓への静脈 回帰の減少を生じることになり、従って心臓のポンプ室の充満が通常減少する。 このいわゆる「ひずみ」段階の期間中の左心室(心臓の主なポンプ室)の充満が 損なわれると、正常な人の血圧が直ちに低下し、これに続いて脈拍数が急激に増 大することになる。正常な人においては、「ひずみ」段階の終了時に、心臓への 静脈回帰が、元の基線の心臓充満率を概して越える点まで増大する。正常な心室 は、「対照」レベルを越えるレベルにまでその働きを増大して、充満の増大に対 処するようにする(図2参照)。その結果、「オーバーシュート」が生じて、脈 圧及び血圧が対照レベル又は基線レベルの期間中のそれらのレベルを越えること になる。人体は、この変化を感知して、頸動脈における検出機構、頸動脈圧受容 器により反射的に心臓を遅くすることによって反応する。この正常な反応は、心 室機能不全のある患者の異常な反応とは異なった幾つかの特徴を持っている。す なわち、 1) 「ひずみ」段階の期間中、血圧の低下が通常存在する。 2) 「ひずみ」段階の終りに向かって、心臓率の増大がある。 3) 「ひずみ」段階の解除のすぐ後に、「オーバーシュート」がある。 4) 「オーバーシュート」中に、心臓率の減速がある。 5) その後、血圧、脈圧及び心臓率の基線レベルへのかなり迅速な復帰があ る。The Valsalva procedure entails the sudden occurrence of an increase in intrathoracic pressure due to forced exhalation against the closed glottis. Such an increase in intrathoracic pressure will result in a reduction of venous return to the heart, and thus the filling of the heart's pump chamber will usually decrease. Impaired filling of the left ventricle (the main pump chamber of the heart) during this so-called “strain” phase results in an immediate drop in blood pressure in a normal person, followed by a rapid increase in pulse rate. become. In normal individuals, at the end of the “strain” phase, venous return to the heart increases to a point that generally exceeds the original baseline cardiac filling rate. The normal ventricle increases its activity above the “control” level to cope with increased filling (see Figure 2). As a result, "overshoot" occurs, causing pulse and blood pressure to exceed their levels during control or baseline levels. The human body senses this change and responds by slowing the heart reflexively with a detection mechanism in the carotid artery, the carotid baroreceptor. This normal response has several characteristics that distinguish it from the abnormal response in patients with ventricular dysfunction. That is, 1) There is usually a decrease in blood pressure during the “strain” phase. 2) There is an increase in heart rate towards the end of the “strain” phase. 3) Immediately after releasing the “distortion” stage, there is an “overshoot”. 4) During "overshoot", there is a deceleration of the heart rate. 5) Then there is a fairly rapid return of blood pressure, pulse pressure and heart rate to baseline levels.

【0021】 心不全のある患者においては、バルサルバ法に対する生理的な反応は、全く異 なったものとなる。一つの特徴的な反応は、図4に示した「方形波」反応と呼ば れるものであって、これはひずみ段階の開始と共に血圧が増大し、そして「ひず み」段階の期間中ずっと血圧、脈圧及び心臓率が同じレベルに維持されるもので ある。バルサルバ法「ひずみ」段階の解除に続く「回復」段階は、血圧の基線レ ベルへの低下、「オーバーシュート」の欠如、及び回復期間心臓減速の欠如によ って特徴づけられる。In patients with heart failure, the physiologic response to the Valsalva procedure is quite different. One characteristic response, called the "square wave" response shown in Figure 4, is that blood pressure increases with the onset of the strain phase, and throughout the "strain" phase. , Pulse pressure and heart rate are maintained at the same level. The "recovery" phase following release of the Valsalva "strain" phase is characterized by a decrease in blood pressure to baseline levels, lack of "overshoot", and lack of cardiac slowdown during the recovery period.

【0022】 本考案によれば、上記の差異の敏感な解析は、ピックアップからの圧力信号の 導関数の使用により、あるいは種々の段階での収縮期圧、脈圧及び心臓率の変化 の解析により行うことができ、また、その信号の積分及び心臓率の計測値は、小 形で比較的安価であり且つ比較的容易に操作して確実な結果を呈示することので きる装置により、この既知の生理的反応を、心臓状態に関する臨床的表示子とし て使用することを容易にする。本考案は、開業医がその診療室で左心室(及び/ 又は右心室)の隠れた機能不全の存在並びに心臓弁の重大な異常性並びに心臓の ポンプ作用の機能に影響を及ぼす締め付ける感じの状態を、検出することを可能 にする手段を提供する。According to the present invention, a sensitive analysis of the above differences is made by the use of the derivative of the pressure signal from the pickup, or by the analysis of changes in systolic pressure, pulse pressure and heart rate at various stages. The signal integration and heart rate measurements that can be made and which are small, relatively inexpensive, and relatively easy to operate and provide reliable results are known to this known device. Facilitates the use of physiological responses as a clinical indicator of cardiac status. The present invention provides for the presence of hidden dysfunction of the left ventricle (and / or right ventricle) in the clinic as well as significant abnormalities of the heart valve and the tightening sensation affecting the function of the heart's pumping action. , Provide a means by which it is possible to detect.

【0023】 本考案は、左心室機能不全の症候群が他の非常によくある種類の心臓疾患状態 (これらの疾患状態のあるものはあまり脅威的でないこともある)に関係した症 候群に類似しているので、特に有利である。例えば、心不全の非常によくある症 状である息切れは、他の諸条件によって引き起こされることがある。例えば、息 切れは、タバコ喫煙家の間では普通である。年令の増大及び慢性肺疾患のような 病気の進行と共に、潜在する心不全の存在を息切れのような限定的症状への寄与 因子として確認できることは、ますます困難でしかも重要になる。本考案は、心 不全と、これにより引き起こされるものと類似又は同一の身体的徴候を引き起こ すことのある他の作用とを、区別するのに役立つ。The present invention resembles a group of symptoms in which the syndrome of left ventricular dysfunction is associated with other very common types of heart disease states, some of which may be less threatening. Therefore, it is particularly advantageous. For example, the very common form of heart failure, shortness of breath, may be caused by other conditions. For example, shortness of breath is common among cigarette smokers. With increasing age and progression of diseases such as chronic lung disease, the ability to identify the presence of underlying heart failure as a contributor to limiting symptoms such as shortness of breath becomes increasingly difficult and important. The present invention helps to distinguish between heart failure and other effects that may cause physical symptoms similar or identical to those caused by it.

【0024】 本考案の重要な利点は、心臓状態に対する治療の結果を評価するのに使用でき ることである。そして、使用の容易さ、患者に対する最小限の不快、及びすべて の開業医が利用できることは、健康管理を増進のもたらすことができる。An important advantage of the present invention is that it can be used to evaluate the outcome of treatments for cardiac conditions. And ease of use, minimal discomfort to the patient, and availability to all practitioners can result in improved health care.

【0025】 以上に、心臓のポンプ作用状態の評価を容易にするための新規な装置及び技術 を説明した。当業者であれば、本考案の概念から離れることなく、以上に説明し た特定の装置及び技術についての多くの使用例、変更例及び新展開例を今や作り 得ることは、明らかである。Above, a novel apparatus and technique for facilitating the assessment of the pumping status of the heart has been described. It will be apparent to those skilled in the art that many uses, modifications and new developments can be made in the particular apparatus and techniques described above without departing from the inventive concept.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本考案によるシステムの論理的構成を図解した
模式図入りブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a logical configuration of a system according to the present invention.

【図2】正常又は「正弦波」の応答に対するバルサルバ
法の前、期間中及び後における代表的な脈動信号の図式
表示。
FIG. 2 is a schematic representation of a representative pulsatile signal before, during, and after the Valsalva method for a normal or “sinusoidal” response.

【図3】オーバーシュートのない中間的応答に対するこ
と以外は、図2のものと同様の表示。
3 is a representation similar to that of FIG. 2, except for an intermediate response without overshoot.

【図4】異常又は方形波の応答を表すこと以外は、図2
のものに類似した表示である。
FIG. 4 except that it represents an anomalous or square wave response.
The display is similar to that of.

【図5】脈動検出用の変換組立体の典型的な実施形態の
分解図。
FIG. 5 is an exploded view of an exemplary embodiment of a conversion assembly for pulsation detection.

【図6】金属裏打ちのある圧電膜の一部分の平面図。FIG. 6 is a plan view of a portion of a piezoelectric film having a metal backing.

【図7】圧電膜への接続部を例示した一部断面による側
面図。
FIG. 7 is a partial cross-sectional side view illustrating a connection portion to a piezoelectric film.

【図8】患者の呼気圧力の調節を助けるためのCRT表
示装置の図。
FIG. 8 is a diagram of a CRT display for assisting in adjusting patient exhalation pressure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:患者 11:指 12:圧電脈動ピックアップ 13:加圧帯 14:A−D変換器 15:マイクロコンピュータ 16:表示装置 17:圧力源(血圧計の球) 18:ホース 20:圧力表示器 24:ホース(閉じ込め容積) 25:圧力変換器 26:A−D変換器 10: Patient 11: Finger 12: Piezoelectric pulsation pickup 13: Pressurization band 14: A / D converter 15: Microcomputer 16: Display device 17: Pressure source (sphere of blood pressure monitor) 18: Hose 20: Pressure display device 24 : Hose (confined volume) 25: Pressure converter 26: AD converter

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】皮膚のある患者の心臓の機械的状態を評価
する装置において、 動脈脈動に応答するようになっており、該動脈脈動を表
す脈動信号を発生することのできる圧力感知性変換手
段、 前記の圧力感知性変換手段を含む手段を通して前記の患
者の皮膚に制御された圧力を加え且つこの制御された圧
力を、前記の患者の拡張期圧の有意にすぐ上の圧力と前
記の拡張期圧の実質上半分の圧力の範囲内に維持するた
めの圧力印加手段、及び心臓緊張処置のすぐ前の前記の
脈動信号に対する、前記の心臓緊張処置の間及び後の前
記の脈動信号の変化を検出するための手段、を備えてい
る、評価装置。
1. A device for assessing the mechanical status of the heart of a patient with skin, wherein the pressure sensitive transducing means is responsive to arterial pulsations and is capable of producing pulsating signals representative of the arterial pulsations. Applying a controlled pressure to the patient's skin through means including the pressure sensitive transducing means and applying the controlled pressure to the pressure significantly above the diastolic pressure of the patient and the expansion. Pressure application means for maintaining within a pressure range of substantially half of the end-stage pressure, and changes in the pulsatile signal during and after the cardiac tonic procedure relative to the pulsatile signal immediately before the cardiac tonic procedure. An evaluation device comprising means for detecting.
【請求項2】前記の圧力感知性変換手段と、前記の圧力
感知性変換手段を含む手段を通して前記の患者の皮膚に
圧力を加えるための膨張可能な手段とを保有した容器手
段、及び前記の膨張可能な手段を、前記の制御された圧
力へ、前記の心臓緊張処置のすぐ前、間及び少なくとも
すぐ後において選択的に膨張させるための手段、を更に
備えている、実用新案登録請求の範囲第1項に記載の評
価装置。
2. A container means having said pressure sensitive transducing means and an inflatable means for exerting pressure on said patient's skin through means including said pressure sensitive transducing means, and said Claims for utility model further comprising means for selectively inflating inflatable means to said controlled pressure immediately before, during and at least immediately after said cardiac tensioning procedure. The evaluation device according to item 1.
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