JPWO2017159574A1 - 心機能測定装置、心機能測定方法および心機能測定プログラム - Google Patents

Abstract

心機能を長期的に監視でき、かつ測定対象者への負担が小さい心機能測定装置、心機能測定方法および心機能測定プログラムを提供する。心機能を評価するためのデータを測定するための心機能測定装置（１０）であって、頸部へ光を照射するための照射部（８０）と、頸部の画像データを取得するための撮像部（２０）と、取得した画像データ内の頸静脈（Ａ）の形状を判別し、当該形状の複雑さを表す形状複雑度（Ｖ）を算出する静脈判別部（５２）と、を有する。

Description

本発明は、心機能を評価するためのデータを測定する心機能測定装置、心機能測定方法および心機能測定プログラムに関する。

心臓の働きが不十分で拍出量の低下が起こると、心臓拍出量を維持する生体の仕組みが働き、拍出量の低下が抑えられる。しかしながら、体のさまざまな部分に負担がかかるため、結果として症状が出現する。心不全とは、病名ではなく、このような「心臓の働きが不十分な結果として生じた体の状態」を示す。

心不全になると、心臓のポンプ機能が低下して十分に血液を送り出せなくなる。このため、心臓から送り出せなくなった血液が、循環系において心臓の直前の臓器に溜まり、症状が現れる。左心不全の場合には、肺循環系に症状が現れ、右心不全の場合には、体循環系に症状が現れる。全身から戻る血液は右心へ流れるが、右心不全ではそれが滞るために体循環系にうっ血が起こる。この結果として、頸静脈の怒張、肝腫大、腹水、浮腫などの症状が現れる。

このため、心不全を検出する様々な装置が提案されている。例えば特許文献１には、鼻に挿入するカニューレや口に装着するマスクにより呼吸を監視することで、心不全を検出する装置が記載されている。

特開２０１４−６４９５１号公報

心不全の兆候を自覚することは、困難である。このため、心筋梗塞などの急性増悪が起こることで、初めて気付くことが多い。しかしながら、早期に発見する方が、当然に対処が容易となるため、測定対象者への負担が小さく、かつ長期的に監視できることが望まれる。

しかしながら、特許文献１に記載の装置は、大型であるため、日常的に装着して測定することが困難であり、測定対象者への負担が大きい。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、心臓を長期的に監視でき、かつ測定対象者への負担が小さい心機能測定装置、心機能測定方法および心機能測定プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成する心機能測定装置は、心機能を評価するためのデータを測定するための心機能測定装置であって、頸部へ光を照射するための照射部と、頸部の画像データを取得するための撮像部と、取得した前記画像データ内の頸静脈の形状を判別し、当該形状の複雑さを表す形状複雑度を算出する静脈判別部と、を有する。

上記目的を達成する心機能測定方法は、心機能を評価するためのデータを測定するための心機能測定方法であって、光を頸部へ照射するステップと、光を照射された頸部の画像データを取得するステップと、取得した画像データ内の頸静脈の形状を判別するステップと、判別された頸静脈の形状の複雑さを表す形状複雑度を算出するステップと、を有する。

上記目的を達成する心機能測定プログラムは、心機能を評価するためのデータを測定するためにコンピュータによって実行される心機能測定プログラムであって、頸部を撮像可能な撮像部から頸部の画像データを取得するステップと、取得した画像データ内の頸静脈の形状を判別するステップと、判別された頸静脈の形状の複雑さを表す形状複雑度を算出するステップと、を有する。

上記のように構成された心機能測定装置、心機能測定方法および心機能測定プログラムは、頸部の画像データを利用して、心機能の低下の指標となる頸静脈の形状の複雑さを、形状複雑度により監察できる。当該心機能測定装置は、コンパクトに構成可能であり、かつ測定が容易であるため、測定対象者への負担が小さく、長期的な監視が可能である。

実施形態に係る心機能測定装置を示すブロック図である。 心機能測定装置を示す図であり、（Ａ）は表示側を示す斜視図、（Ｂ）は測定面側を示す斜視図である。 図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 心機能測定装置を測定対象者に接触させた状態を示す平面図である。 心機能測定装置を測定対象者に接触させた状態を示す断面図である。 撮像部により取得した画像データを示す図である。 撮像部により取得した画像データから特定した外径静脈を示す図である。 心機能測定装置の制御の流れを示すフローチャートである。 警告メッセージが表示された表示部を示す平面図である。 心機能測定装置により算出された形状複雑度の日毎の変化を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上、誇張されて実際の比率とは異なる場合がある。

本発明の実施形態に係る心機能測定装置１０は、頸部における頸静脈の形状の複雑度を体表から観察できる装置である。頸静脈は、右心室の機能が低下することで膨らみ（肥大し）、複雑な形状となる。なお、複雑な形状とは、各部位の寸法、大きさ、角度等が一定せずに、ばらつきがある形状を意味する。このため、頸静脈の複雑さを観察することは、右心機能の低下（右心不全）を判定可能とする。頸静脈は、外頸静脈および内頸静脈を含んでいる。したがって、心機能測定装置１０により観察する頸静脈は、外頸静脈であっても、内頸静脈であってもよい。心機能測定装置１０は、測定対象者自身によって日常的に使用され、心臓の状態の変化を長期的に監視することができる。また、医師の指示により２〜３日程度の期間心不全の有無を判定することで、来院時に短時間で観察するよりも精度の高い診断ができる、という短期的な監視用途にも用いることができる。

心機能測定装置１０は、図１〜４に示すように、画像を撮像する撮像部２０と、輝度を検出する輝度検出部３０と、光を照射する照射部８０と、各種データが格納される記憶部４０と、制御部５０と、入力部７０と、表示部６０と、これらを収容する筐体９０とを有している。制御部５０および記憶部４０は、プログラムを実行するためのコンピュータを構成する。したがって、心機能測定装置１０の動作は、プログラムにより実行することができる。

筐体９０は、表示部６０および入力部７０が配置される操作面９１と、撮像部２０、輝度検出部３０および照射部８０が配置される測定面９２を有している。筐体９０の測定面９２は、凹部９３を有し、この凹部９３に、撮像部２０、輝度検出部３０および照射部８０が配置されている。凹部９３を囲む縁部には、測定時に頸部に接触し、筐体９０を頸部に対して支持する支持部９４が設けられる。凹部９３は、底面９５と、底面９５を囲む側面９６を有している。筐体９０の操作面９１と底面９５の間には、記憶部４０および制御部５０が収容される空間９７が設けられている。

撮像部２０は、頸部における頸静脈Ａの膨らみを体表から観察するために、頸部の画像データを取得する画像センサである。撮像部２０は、検出した画像データを、制御部５０へ送信する。撮像部２０は、筐体９０の底面９５の中央部に配置され、凹部９３の開口方向を向いている。撮像部２０が向く撮像方向は、支持部９４に接触した頸部の体表と垂直となるように、測定面９２（支持部９４が存在する面）と垂直であることが好ましい。撮像部２０から測定面９２までの距離（撮像対象までの距離）は、特に限定されないが、例えば５〜１０ｍｍである。撮像部２０から測定面９２までの距離は、撮像部２０の視野角と、撮像したい範囲の大きさから設定されることが好ましい。

輝度検出部３０は、撮像環境の輝度を検出する輝度センサである。輝度検出部３０は、検出した輝度データを、制御部５０へ送信する。輝度検出部３０は、輝度検出部３０に隣接して底面９５に配置される。なお、輝度検出部３０の位置は、撮像環境の輝度を検出できれば、特に限定されない。

照射部８０は、光を照射する光源であり、例えばＬＥＤである。照射部８０は、制御部５０により制御されて輝度を調節可能である。照射部８０は、測定面９２の延長面上であって撮像部２０の正面の撮像対象に対して、傾斜する光を照射する。照射部８０は、体表の突出している部位に対して照射方向Ｘの奥側に、影部Ｓ（図６を参照）を生じさせる。このため、照射部８０は、撮像部２０により頸静脈Ａを検出することを容易とする。照射部８０の照射方向Ｘは、頸静脈Ａの長尺方向に沿って影を生じさせるように、測定対象である頸静脈Ａと略直交することが好ましい。撮像方向（照射部８０が向いている方向）に対する照射方向Ｘの角度θは、体表の突出している部位に影ができるように、０度を超えて９０度未満であり、好ましくは０〜８３度であり、より好ましくは７８〜８３度である。

照射部８０は、本実施形態では、撮像部２０を挟んで両側の側面９６に１個ずつ配置される。各々の照射部８０の角度θは、同じであっても異なってもよい。なお、照射部８０の数は限定されず、１個のみであってもよく、３個以上であってもよい。

記憶部４０は、制御部５０にて実行される測定プログラムなどの各種動作プログラムや、各種パラメータ（閾値など）を格納する。記憶部４０は、さらに、撮像部２０および輝度検出部３０で検出されたデータと、制御部５０にて算出されたデータを格納する。

制御部５０は、輝度調節部５１と、静脈判別部５２と、照射切替部５３と、警告判定部５４とを有している。制御部５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）および動作プログラムにより構成される。制御部５０は、撮像部２０、輝度検出部３０、記憶部４０、輝度調節部５１、静脈判別部５２、照射切替部５３、警告判定部５４、入力部７０、照射部８０および表示部６０の動作を統括的に制御する。

輝度調節部５１は、輝度検出部３０から輝度データを取得する。輝度調節部５１は、取得した輝度データも用いて、輝度が、予め設定された目標値となる照射部８０の条件（出力）を算出する。次に、輝度調節部５１は、算出した条件で照射部８０を制御し、輝度を目標値に設定する。

静脈判別部５２は、撮像部２０から画像データを取得する。静脈判別部５２は、画像データから、予め設定された方法により、頸静脈Ａの形状の複雑さを示す指標となる形状複雑度Ｖを算出する。

画像データから形状複雑度Ｖを算出する例を説明する。静脈判別部５２は、取得した画像データから、各ピクセルの階調を区分する。階調は、例えば、赤、緑、青の３色の各々を２５６階調とする。次に、静脈判別部５２は、画像をモノクロ化し、さらに、ポスタリゼーション処理を施す。ポスタリゼーション処置において、静脈判別部５２は、記憶部４０に予め設定された閾値を読み込み、２階調にポスタリゼーション処理して白黒に２値化する。これにより、図５、６に示すように、頸静脈Ａの膨らみにより体表の突出した突出部Ｅに対して照射方向Ｘの奥側に、黒色の影部Ｓが所定の範囲で表れる。次に、静脈判別部５２は、図７に示すように、影部Ｓの中央を通る中央線Ｇを算出する。中央線Ｇを特定する方法の例として、例えば、静脈判別部５２は、特定した影部Ｓの最も離れたピクセルＰ１、Ｐ２を特定する。次に、静脈判別部５２は、ピクセルＰ１とピクセルＰ２を結ぶ線Ｌ１と直交する直交線Ｌ２を特定する。次に、静脈判別部５２は、直交線Ｌ２と、影部Ｓの縁に沿ってピクセルＰ１からピクセルＰ２まで伸びる縁部Ｓ１、Ｓ２を特定する。続いて、静脈判別部５２は、直交線Ｌ２と縁部Ｓ１、Ｓ２の交点Ｐ３、Ｐ４を特定する。静脈判別部５２は、交点Ｐ３と交点Ｐ４の中間に位置する中間点Ｐ５を特定する。静脈判別部５２は、直交線Ｌ２をピクセルＰ１とピクセルＰ２の間で移動させ、各直交線Ｌ２の中間点Ｐ５を特定して並べる。これにより、静脈判別部５２は、中間点Ｐ５を並べた中央線Ｇを特定できる。なお、中央線Ｇの算出方法は、上記の方法に限定されない。

次に、静脈判別部５２は、中央線Ｇの回帰曲線を算出する。これにより、中央線Ｇは、微小な変動成分が除去され、滑らかな曲線となる。次に、静脈判別部５２は、回帰曲線の変曲点Ｄの数を算出する。静脈判別部５２は、回帰曲線の２回微分値がゼロとなる点（曲線の傾きがゼロとなる点）を変曲点Ｄとし、この変曲点Ｄの数を形状複雑度Ｖとする。形状複雑度Ｖが大きいほど、頸静脈Ａの形状が複雑である。すなわち、心機能の低下により膨らむ外径静脈Ａは、複雑に蛇行しやすいため、静脈判別部５２は、蛇行の複雑さを示す変曲点の数Ｄを、外径静脈Ａの形状の複雑さを表す形状複雑度Ｖとすることができる。

なお、形状複雑度Ｖを算出する方法は、外径静脈Ａの形状の複雑さを表すことができれば、特に制限されない。例えば、形状複雑度Ｖを算出する方法は、最も離れたピクセルＰ１とピクセルＰ２を結ぶ線Ｌ１と中央線Ｇが交差する回数を、形状複雑度Ｖとしてもよい。また、形状複雑度Ｖを算出する方法は、最も離れたピクセルＰ１とピクセルＰ２の間の中央線Ｇに沿う長さを、ピクセルＰ１とピクセルＰ２の間の直線距離で割った値を、形状複雑度Ｖとしてもよい。また、上述した例では、形状複雑度Ｖを算出する方法は、影部Ｓを利用して形状複雑度Ｖを算出したが、頸静脈Ａの膨らみにより突出した突出部Ｅに対して照射方向Ｘの手前側に現れる白色の強い範囲を用いて、形状複雑度Ｖを算出してもよい。形状複雑度Ｖを算出する方法は、画像データを２値化して白色の範囲を特定し、前述の影部Ｓから算出する方法と同様に、形状複雑度Ｖを算出することができる。また、外径静脈Ａは、体表において周囲と色が異なるため、形状複雑度Ｖを算出する方法は、取得した画像データの色が異なる範囲の形状から、外径静脈Ａの形状を特定することもできる。

また、形状複雑度Ｖを算出する方法は、直交線Ｌ２と縁部Ｓ１、Ｓ２の交点Ｐ３および交点Ｐ４の距離である幅Ｗの変動を、形状複雑度Ｖとしてもよい。この場合、静脈判別部５２は、ピクセルＰ１からピクセルＰ２までの所定間隔の各点で幅Ｗを算出する。静脈判別部５２は、例えば、複数の幅Ｗの散布度や、幅Ｗの最大値や、幅Ｗの最大値と平均値の差などを、形状複雑度Ｖとすることができる。

また、複数の照射部８０を利用して算出した複数の形状複雑度Ｖの平均値を、形状複雑度Ｖとすることができる。形状複雑度Ｖの平均値を用いることで、形状の複雑さを高精度に識別することが可能となる。また、複数の照射部８０から複数の形状複雑度Ｖを算出し、平均値ではなく、最も条件のよい値のみを選択して利用することもできる。

照射切替部５３は、２つの照射部８０から、光を照射する照射部８０を選択して切り替えることができる。照射切替部５３は、計測が開始されると、予め設定された１つの照射部８０に信号を送信し、光を照射させる。照射切替部５３は、静脈判別部５２から、形状複雑度Ｖの算出が終了したことを示す情報を受け取ると、光の照射を停止させる。照射切替部５３は、１つの照射部８０による照射が終了した後、他の照射部８０に光を照射させる。照射切替部５３は、全ての照射部８０による照射が完了した後、照射を停止させる。

警告判定部５４は、形状複雑度Ｖを、閾値と比較する。閾値は、予め記憶部４０に設定されているか、入力部７０から入力されるか、または、過去のデータから算出される。警告判定部５４は、形状複雑度Ｖが閾値を超える場合、心機能に異常があると判定する。また、警告判定部５４は、形状複雑度Ｖが閾値以下である場合、心機能が正常であると判定する。警告判定部５４は、心機能に異常があると判定した場合、表示部６０に判定結果を表示させる。なお警告判定部５４の閾値は、例えば、一般の人の平均的な値の上限値であってもよく、または、測定対象者の過去の数か月分の平均値に係数を乗じた値であってもよい。

入力部７０は、測定対象者が入力操作を行う部位である。入力部７０は、例えば、スイッチ、ボタン等を有している。また、入力部は、タッチパネル、キーボード、マウス等であってもよい。入力部７０は、閾値などの各種パラメータの入力や再設定、測定の開始や終了、表示する計測結果や算出結果の選択、表示するグラフや表の選択等に使用される。

表示部６０は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等のディスプレイデバイスである。表示部６０は、入力部７０を兼ねたタッチパネルであってもよい。表示部６０は、入力部７０に入力した値、計測結果、算出結果、判定結果等を、文字、数値、表またはグラフ等で表示できる。

次に、本実施形態に係る心機能測定装置１０を用いた測定方法を、図８に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

まず、測定対象者は、図４、５に示すように、頸静脈Ａの近くの体表に、心機能測定装置１０の測定面９２の支持部９４を接触させる。このとき、撮像部２０の正面に、頸静脈Ａを位置させる。また、影部Ｓを良好に生じさせるために、照射部８０の照射方向Ｘを、できるだけ頸静脈Ａと直交する方向とする。心機能測定装置１０を接触させる体表の位置は、毎回同じ位置とする。

次に、測定対象者は、筐体９０の入力部７０を操作し、計測を開始させる。これにより、照射切替部５３が、予め設定された１つ目の照射部８０へ指示を送信し、照射部８０から光を照射させる（ステップ１）。

次に、輝度調節部５１が、輝度検出部３０から輝度データを受け取る（ステップ２）。輝度調節部５１は、受け取った輝度データから、輝度が予め設定された目標値となる照射部８０の条件（出力）を算出する。続いて、輝度調節部５１は、算出した条件となるように照射部８０へ信号を送り、輝度を目標値に設定する（ステップ３）。これにより、撮像環境の輝度を一定に保つことができる。

次に、静脈判別部５２が、撮像部２０から画像データを受信する（ステップ４）。次に、静脈判別部５２は、図６に示すように、頸静脈Ａにより突出した体表の突出部Ｅの影部Ｓを特定する（ステップ５）。続いて、静脈判別部５２は、特定した影部Ｓの情報から、形状複雑度Ｖを算出する（ステップ６）。

静脈判別部５２における形状複雑度Ｖの算出が完了した後、静脈判別部５２は、照射切替部５３へその旨の情報を送信する。情報を受け取った照射切替部５３は、照射中の照射部８０が最後の照射部８０か否かを判別する（ステップ７）。照射中の照射部８０が最後の照射部８０でない場合、照射切替部５３は、照射中の照射部８０へ指示を送信して光の照射を停止させ、他の照射部８０へ指示を送信して光を照射させる（ステップ８）。

続いて、上述したステップ１〜ステップ６を繰り返し、２つ目の照射部８０を用いて、２つ目の形状複雑度Ｖを算出する。

静脈判別部５２における２つ目の形状複雑度Ｖの算出が完了した後、静脈判別部５２は、照射切替部５３へその旨の情報を送信する。情報を受け取った照射切替部５３は、照射中の照射部８０が最後の照射部８０か否かを判別する（ステップ７）。照射中の照射部８０が最後の照射部８０である場合、照射切替部５３は、照射中の照射部８０へ指示を送信して光の照射を停止させる。この後、静脈判別部５２は、複数の照射部８０の各々で算出された形状複雑度Ｖの平均値を算出する（ステップ９）。

次に、警告判定部５４が、形状複雑度Ｖの平均値を、閾値と比較する。これにより、警告判定部５４は、形状複雑度Ｖの平均値が正常か否かを判定する（ステップ１０）。警告判定部５４は、形状複雑度Ｖの平均値を異常と判定した場合、図９に示すように、表示部６０に、警告メッセージを表示させる（ステップ１１）。なお、警告メッセージの内容は、適宜設定できる。

また、制御部５０は、図１０に示すように、形状複雑度Ｖの平均値の計測毎の変化を、過去のデータとともに、横軸を時間ｔとして表示部６０に表示させることができる。制御部５０は、表示部６０に表示させるグラフに、形状複雑度Ｖの正常値の上限Ｂ（閾値）を、線で表示できる。このグラフにおいて、形状複雑度Ｖが上限Ｂを超えると、頸静脈Ａの走行経路が血液圧力によって曲げられてしまっており、心不全または心不全の可能性があると判定できる。したがって、心不全の進行（心機能の低下）の程度を、測定対象者自身が、長期にわたって容易に監視できる。

この後、制御部５０は、算出した形状複雑度Ｖ、異常の有無等のデータを、記憶部４０に記憶させる（ステップ１２）。これにより、心機能測定装置１０による１回分の計測が完了する。心機能測定装置１０による測定は、例えば１日毎に行われる。これにより、心機能を長期的に監視できる。なお、測定は、１日毎でなくてもよい。

以上のように、本実施形態に係る心機能測定装置１０は、心機能を評価するためのデータを測定するための装置であって、頸部へ光を照射するための照射部８０と、頸部の画像データを取得するための撮像部２０と、取得した画像データ内の頸静脈Ａの形状を判別し、当該形状の複雑さを表す形状複雑度Ｖを算出する静脈判別部５２と、を有する。

上記のように構成した心機能測定装置１０は、照射部８０から照射する光によって生じる頸部の画像データを利用して、頸静脈Ａの形状の複雑さを表す形状複雑度Ｖを算出できる。これにより、心機能の低下の指標となる頸静脈Ａの形状の複雑さを形状複雑度Ｖにより監察でき、心機能の監視が容易となる。また、心機能測定装置１０は、コンパクトに構成可能であり、かつ測定が容易であるため、測定対象者への負担が小さく、長期的な監視が可能である。

また、心機能測定装置１０は、形状複雑度Ｖを記憶可能な記憶部４０をさらに有し、異なる時間に測定されて算出された形状複雑度Ｖを比較可能である。これにより、心機能の時間変化を観察できるため、心機能を長期的かつ容易に監視できる。

また、静脈判別部５２は、判別した頸静脈Ａの形状に沿う中心線Ｇ（線）を算出し、当該中心線Ｇの回帰曲線を算出し、当該回帰曲線の変曲点Ｄの数を形状複雑度Ｖとすることができる。これにより、頸静脈Ａの形状から、心機能の低下の指標となる形状複雑度Ｖを精度よく容易に算出できる。なお、頸静脈Ａの形状に沿う線は、頸静脈Ａの特徴を表している線であれば中心線Ｇに限定されず、例えば判別した頸静脈Ａの縁に沿う線（縁部Ｓ１、Ｓ２）であってもよい。

また、心機能測定装置１０は、算出された形状複雑度Ｖを閾値と比較し、警告を出すか否かを判定する警告判定部５４をさらに有する。これにより、心機能の判定が自動で行われるため、心機能の低下の判定が容易となる。

また、心機能測定装置１０は、輝度を検出する輝度検出部３０と、輝度検出部３０により検出される輝度を目標値に近づけるように照射部８０を調節する輝度調節部５１と、をさらに有する。これにより、撮像環境の輝度を測定毎に適切に設定できるため、測定毎の撮像条件が等しくなり、心機能をより高い精度で監視できる。

また、心機能測定装置１０は、撮像部２０よりも撮像方向側に位置して頸部に接触可能な支持部９４をさらに有する。これにより、支持部９４を頸部に接触させることで、撮像部２０から頸部までの距離を測定毎に適切に設定できる。このため、測定毎の撮像条件が等しくなり、心機能をより高い精度で監視できる。

また、本発明は、心機能を評価するためのデータを測定するための心機能測定方法をも含む。心機能測定方法は、光を頸部へ照射するステップと、光を照射された頸部の画像データを取得するステップと、取得した画像データ内の頸静脈Ａの形状を判別するステップと、判別された頸静脈Ａの形状の複雑さを表す形状複雑度Ｖを算出するステップと、を有する。

上記のように構成した心機能測定方法は、照射部８０から照射する光によって生じる頸部の画像データを利用して、頸静脈Ａの形状の複雑さを表す形状複雑度Ｖを算出できる。これにより、心機能の低下の指標となる頸静脈Ａの形状の複雑さを形状複雑度Ｖにより監察でき、心機能の監視が容易となる。また、測定が容易であるため、測定対象者への負担が小さく、長期的な監視が可能である。

また、心機能測定方法は、異なる時間に測定されて算出された形状複雑度Ｖを比較するステップをさらに有する。これにより、心機能の時間変化を観察できるため、心機能を長期的かつ容易に監視できる。

また、心機能測定方法は、形状複雑度Ｖを算出するステップにおいて、判別した頸静脈Ａの形状に沿う中心線Ｇ（線）を算出し、当該中心線Ｇの回帰曲線を算出し、当該回帰曲線の変曲点Ｄの数を形状複雑度Ｖとすることができる。これにより、頸静脈Ａの形状から、心機能の低下の指標となる形状複雑度Ｖを精度よく容易に算出できる。

また、心機能測定方法は、算出された形状複雑度Ｖを閾値と比較し、警告を出すか否かを判定するステップをさらに有する。これにより、心機能の判定が自動で行われるため、心機能の低下の判定が容易となる。

また、本発明は、心機能を評価するためのデータを測定するためにコンピュータによって実行される心機能測定プログラムをも含む。心機能測定プログラムは、頸部を撮像可能な撮像部２０から頸部の画像データを取得するステップと、取得した画像データ内の頸静脈Ａの形状を判別するステップと、判別された頸静脈Ａの形状の複雑さを表す形状複雑度Ｖを算出するステップと、を有する。

上記のように構成した心機能測定プログラムは、照射部８０から照射する光によって生じる頸部の画像データを利用して、頸静脈Ａの形状の複雑さを表す形状複雑度Ｖを算出できる。これにより、心機能の低下の指標となる頸静脈Ａの形状の複雑さを形状複雑度Ｖにより観察でき、心機能の監視が容易となる。また、測定が容易であるため、測定対象者への負担が小さく、長期的な監視が可能である。

また、心機能測定プログラムは、異なる時間に測定されて算出された形状複雑度Ｖを記憶部から読み出すステップと、異なる時間に測定された複数の形状複雑度Ｖを比較するステップと、をさらに有する。これにより、心機能の時間変化を観察できるため、心機能を長期的かつ容易に監視できる。

また、心機能測定プログラムは、形状複雑度Ｖを算出するステップにおいて、判別した頸静脈Ａの形状に沿う中心線Ｇ（線）を算出し、当該中心線Ｇの回帰曲線を算出し、当該回帰曲線の変曲点Ｄの数を形状複雑度Ｖとすることができる。これにより、頸静脈Ａの形状から、心機能の低下の指標となる形状複雑度Ｖを精度よく容易に算出できる。

また、心機能測定プログラムは、算出された形状複雑度Ｖを予め設定された閾値と比較し、警告を出すか否かを判定するステップをさらに有する。これにより、心機能の判定が自動で行われるため、心機能の低下の判定が容易となる。

なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想内において当業者により種々変更が可能である。例えば、筐体の構成は、特に限定されない。心機能測定装置は、少なくとも一部の機能が、スマートフォンやタブレット端末などの携帯用端末およびアプリケーション（プログラム）により構成されたり、インターネットに接続されたサーバーコンピューター端末およびアプリケーション（プログラム）により構成されてもよい。この場合、一部の機能が、例えばＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）やＷｉｆｉ（登録商標）などの通信技術を用いて、携帯用端末と無線で接続されてもよい。また、心機能測定装置１０は、測定対象者が自分で使用することを想定した装置であるが、医師や看護師などの医療従事者が測定対象者のために使用してもよい。

また、外頸静脈は、体表から観察しやすいが、内頸静脈は体の深部に位置するため、一般的な画像センサ（撮像素子）では体表で観察できない場合がある。このため、内頸静脈を観察する場合、撮像部は、体の深部を観察できることが好ましい。体の深部を観察できる撮像部は、例えば、超音波エコーを利用した超音波プローブや光干渉断層診断装置（ＯＣＴ ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）、光学振動数領域画像化法（ＯＦＤＩ： Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｏｍａｉｎ Ｉｍａｇｉｎｇ）等を利用した装置である。また、体の深部を観察できる撮像部は、体表の複数の箇所で頸静脈の拍動の音を計測して、各計測箇所における拍動の音の強度から頸静脈の形状を特定する装置であってもよい。上述したような体の深部を観察できる撮像部を用いて、心機能測定装置、心機能測定方法および心機能測定プログラムを構成することができる。

さらに、本出願は、２０１６年３月１８日に出願された日本特許出願番号２０１６−５５１９７号に基づいており、それらの開示内容は、参照され、全体として、組み入れられている。

１０ 心機能測定装置、
２０ 撮像部、
３０ 輝度検出部、
４０ 記憶部、
５０ 制御部、
５１ 輝度調節部、
５２ 静脈判別部、
５３ 照射切替部、
５４ 警告判定部、
８０ 照射部、
９４ 支持部、
Ａ 頸静脈、
Ｂ 上限（閾値）、
Ｄ 変曲点、
Ｇ 中心線（線）、
Ｘ 照射方向、
Ｖ 形状複雑度。

Claims (9)

1. 心機能を評価するためのデータを測定するための心機能測定装置であって、
   頸部へ光を照射するための照射部と、
   頸部の画像データを取得するための撮像部と、
   取得した前記画像データ内の頸静脈の形状を判別し、当該形状の複雑さを表す形状複雑度を算出する静脈判別部と、を有する心機能測定装置。
2. 前記複雑度を記憶可能な記憶部をさらに有し、
   異なる時間に測定されて算出された前記形状複雑度を比較可能である請求項１に記載の心機能測定装置。
3. 前記静脈判別部は、判別した頸静脈の形状に沿う線を算出し、当該線の回帰曲線を算出し、当該回帰曲線の変曲点の数を形状複雑度とする請求項１または２に記載の心機能測定装置。
4. 心機能を評価するためのデータを測定するための心機能測定方法であって、
   光を頸部へ照射するステップと、
   光を照射された頸部の画像データを取得するステップと、
   取得した画像データ内の頸静脈の形状を判別するステップと、
   判別された頸静脈の形状の複雑さを表す形状複雑度を算出するステップと、を有する心機能測定方法。
5. 異なる時間に測定されて算出された前記形状複雑度を比較するステップをさらに有する請求項４に記載の心機能測定方法。
6. 前記形状複雑度を算出するステップにおいて、判別した頸静脈の形状に沿う線を算出し、当該線の回帰曲線を算出し、当該回帰曲線の変曲点の数を形状複雑度とする請求項４または５に記載の心機能測定方法。
7. 心機能を評価するためのデータを測定するためにコンピュータによって実行される心機能測定プログラムであって、
   頸部を撮像可能な撮像部から頸部の画像データを取得するステップと、
   取得した画像データ内の頸静脈の形状を判別するステップと、
   判別された頸静脈の形状の複雑さを表す形状複雑度を算出するステップと、を有する心機能測定プログラム。
8. 異なる時間に測定されて算出された前記形状複雑度を記憶部から読み出すステップと、
   異なる時間に測定された複数の前記形状複雑度を比較するステップと、をさらに有する請求項７に記載の心機能測定プログラム。
9. 前記形状複雑度を算出するステップにおいて、判別した頸静脈の形状に沿う線を算出し、当該線の回帰曲線を算出し、当該回帰曲線の変曲点の数を形状複雑度とする請求項７または８に記載の心機能測定プログラム。

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