JPWO2017169786A1 - 指細小動脈拡張能連続検査プログラム、指細小動脈拡張能連続検査装置および指細小動脈拡張能連続検査方法 - Google Patents
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Abstract
反応性充血時における指動脈の血管拡張反応を一心拍ごとに連続検査する指細小動脈拡張能連続検査プログラムであって、駆血前安静時に検査指および統制指を所定のシーケンスで圧迫したときの安静時脈波を記憶する安静時脈波記憶部と、駆血後の再灌流時に各指を一定圧で圧迫し続けたときの再灌流時脈波を記憶する再灌流時脈波記憶部と、各指についてNPV自然対数変換値(lnNPV)を算出するNPV算出部および/または各指について血液容積(BV)を算出するBV算出部と、lnNPVおよび/またはBVに基づいて、血管拡張反応指標を算出する血管拡張反応指標算出部としてコンピュータを機能させる。
Description
(i)前記安静時脈波に基づいて、安静時の各圧迫試行における前記規準化脈波容積(NPV)が最大時のカフ圧をそれぞれ特定し、前記各指について、特定した前記各カフ圧の平均値または中央値を駆血前の安静時平均血圧として推定する安静時平均血圧推定部;
(ii)駆血前安静時のカフ圧と駆血前安静時の前記NPV自然対数変換値(lnNPV)とのデータ対を回帰分析し、前記各指について、前記カフ圧と前記NPV自然対数変換値(lnNPV)との回帰直線であるNPV線を算出するNPV線算出部;
(iii)前記各指のNPV線に基づいて、前記各指について、前記カフ圧が前記安静時平均血圧の所定割合であるときの前記NPV自然対数変換値(lnNPV)を駆血前安静時のNPV推定値として算出するNPV推定値算出部;
(iv)下記式(1)により、前記血管拡張反応指標の一つである規準化脈波容積指数(NPVI)を算出するNPVI算出部;
NPVIi=NTi−NCi …式(1)
ただし、各記号は以下を表す。
NPVIi:再灌流後第i拍目の規準化脈波容積指数(NPVI)
NTi=NPVti−NPVt0
NCi=NPVci−NPVc0
NPVti:検査指側の再灌流後第i拍目におけるNPV自然対数変換値(lnNPV)
NPVt0:検査指側の駆血前安静時のNPV推定値
NPVci:統制指側の再灌流後第i拍目におけるNPV自然対数変換値(lnNPV)
NPVc0:統制指側の駆血前安静時のNPV推定値
(i)前記安静時脈波に基づいて、安静時の各圧迫試行における前記規準化脈波容積(NPV)が最大時のカフ圧をそれぞれ特定し、前記各指について、特定した前記各カフ圧の平均値または中央値を駆血前の安静時平均血圧として推定する安静時平均血圧推定部;
(v)駆血前安静時のカフ圧と駆血前安静時の前記血液容積(BV)とのデータ対を回帰分析し、前記各指について、前記カフ圧と前記血液容積(BV)との回帰直線であるBV線を算出するBV線算出部;
(vi)前記各指のBV線に基づいて、前記各指について、前記カフ圧が安静時平均血圧の所定割合であるときの前記血液容積(BV)を駆血前安静時のBV推定値として算出するBV推定値算出部;
(vii)下記式(2)により、前記血管拡張反応指標の一つである血液容積指数(BVI)を算出するBVI算出部;
BVIi=BTi−BCi…式(2)
ただし、各記号は以下を表す。
BVIi:再灌流後第i拍目の血液容積指数(BVI)
BTi=BVti−BVt0
BCi=BVci−BVc0
BVti:検査指側の再灌流後第i拍目における血液容積(BV)
BVt0:検査指側の駆血前安静時のBV推定値
BVci:統制指側の再灌流後第i拍目における血液容積(BV)
BVc0:統制指側の駆血前安静時のBV推定値
(viii)駆血前安静時の前記血液容積(BV)と駆血前安静時の前記NPV自然対数変換値(lnNPV)とのデータ対を回帰分析し、前記各指について、前記血液容積(BV)と前記NPV自然対数変換値(lnNPV)との回帰直線であるBN線を算出するBN線算出部;
(ix)下記式(3)により、前記血管拡張反応指標の一つである拡張距離指数(DI)を算出するDI算出部;
DIi=DTi*SGNTi−DCi*SGNCi …式(3)
ただし、各記号は以下を表す。
DIi:再灌流後第i拍目の拡張距離指数(DI)
DTi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)から駆血前安静時の検査指のBN線に下ろした垂線距離
DCi:統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)から駆血前安静時の統制指のBN線に下ろした垂線距離
SGNTi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)が検査指のBN線に対して右上に位置するとき1(拡張)となり、左下に位置するとき−1(収縮)となる検査指側拡張・収縮判別値
SGNCi:統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)が統制指のBN線に対して右上に位置するとき1(拡張)となり、左下に位置するとき−1(収縮)となる統制指側拡張・収縮判別値
(x)下記式(4)により、前記血管拡張反応指標の一つである単純距離指数(SI)を算出するSI算出部;
SIi=STi*SGNSi …式(4)
ただし、各記号は以下を表す。
SIi:再灌流後第i拍目の単純距離指数(SI)
STi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)と統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)とを結ぶ直線距離
SGNSi:再灌流後第i拍目の前記拡張距離指数(DIi)が正の値のとき1となり、負の値のとき−1となる正負判別値
(xi)下記式(5a)または下記式(5b)により、前記血管拡張反応指標の一つであるNB反応性指数(NBI)を算出するNBI算出部;
NBIDi=NPVIi−BVIi …式(5a)
NBIRi=NPVIi/BVIi+k …式(5b)
ただし、各記号は以下を表す。
NBIDi:再灌流後第i拍目のNPVI対BVI差指数(NBID)
NBIRi:再灌流後第i拍目のNPVI対BVI比指数(NBIR)
NPVIi:再灌流後第i拍目の規準化脈波容積指数(NPVI)
BVIi:再灌流後第i拍目の血液容積指数(BVI)
k:実験により求めた定数
(i)前記安静時脈波に基づいて、安静時の各圧迫試行における前記規準化脈波容積(NPV)が最大時のカフ圧をそれぞれ特定し、前記各指について、特定した前記各カフ圧の平均値または中央値を駆血前の安静時平均血圧として推定する安静時平均血圧推定ステップ;
(ii)駆血前安静時のカフ圧と駆血前安静時の前記NPV自然対数変換値(lnNPV)とのデータ対を回帰分析し、前記各指について、前記カフ圧と前記NPV自然対数変換値(lnNPV)との回帰直線であるNPV線を算出するNPV線算出ステップ;
(iii)前記各指のNPV線に基づいて、前記各指について、前記カフ圧が前記安静時平均血圧の所定割合であるときの前記NPV自然対数変換値(lnNPV)を駆血前安静時のNPV推定値として算出するNPV推定値算出ステップ;
(iv)下記式(1)により、前記血管拡張反応指標の一つである規準化脈波容積指数(NPVI)を算出するNPVI算出ステップ;
NPVIi=NTi−NCi …式(1)
ただし、各記号は以下を表す。
NPVIi:再灌流後第i拍目の規準化脈波容積指数(NPVI)
NTi=NPVti−NPVt0
NCi=NPVci−NPVc0
NPVti:検査指側の再灌流後第i拍目におけるNPV自然対数変換値(lnNPV)
NPVt0:検査指側の駆血前安静時のNPV推定値
NPVci:統制指側の再灌流後第i拍目におけるNPV自然対数変換値(lnNPV)
NPVc0:統制指側の駆血前安静時のNPV推定値
(i)前記安静時脈波に基づいて、安静時の各圧迫試行における前記規準化脈波容積(NPV)が最大時のカフ圧をそれぞれ特定し、前記各指について、特定した前記各カフ圧の平均値または中央値を駆血前の安静時平均血圧として推定する安静時平均血圧推定ステップ;
(v)駆血前安静時のカフ圧と駆血前安静時の前記血液容積(BV)とのデータ対を回帰分析し、前記各指について、前記カフ圧と前記血液容積(BV)との回帰直線であるBV線を算出するBV線算出ステップ;
(vi)前記各指のBV線に基づいて、前記各指について、前記カフ圧が安静時平均血圧の所定割合であるときの前記血液容積(BV)を駆血前安静時のBV推定値として算出するBV推定値算出ステップ;
(vii)下記式(2)により、前記血管拡張反応指標の一つである血液容積指数(BVI)を算出するBVI算出ステップ;
BVIi=BTi−BCi…式(2)
ただし、各記号は以下を表す。
BVIi:再灌流後第i拍目の血液容積指数(BVI)
BTi=BVti−BVt0
BCi=BVci−BVc0
BVti:検査指側の再灌流後第i拍目における血液容積(BV)
BVt0:検査指側の駆血前安静時のBV推定値
BVci:統制指側の再灌流後第i拍目における血液容積(BV)
BVc0:統制指側の駆血前安静時のBV推定値
(viii)駆血前安静時の前記血液容積(BV)と駆血前安静時の前記NPV自然対数変換値(lnNPV)とのデータ対を回帰分析し、前記各指について、前記血液容積(BV)と前記NPV自然対数変換値(lnNPV)との回帰直線であるBN線を算出するBN線算出ステップ;
(ix)下記式(3)により、前記血管拡張反応指標の一つである拡張距離指数(DI)を算出するDI算出ステップ;
DIi=DTi*SGNTi−DCi*SGNCi …式(3)
ただし、各記号は以下を表す。
DIi:再灌流後第i拍目の拡張距離指数(DI)
DTi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)から駆血前安静時の検査指のBN線に下ろした垂線距離
DCi:統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)から駆血前安静時の統制指のBN線に下ろした垂線距離
SGNTi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)が検査指のBN線に対して右上に位置するとき1(拡張)となり、左下に位置するとき−1(収縮)となる検査指側拡張・収縮判別値
SGNCi:統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)が統制指のBN線に対して右上に位置するとき1(拡張)となり、左下に位置するとき−1(収縮)となる統制指側拡張・収縮判別値
(x)下記式(4)により、前記血管拡張反応指標の一つである単純距離指数(SI)を算出するSI算出ステップ;
SIi=STi*SGNSi …式(4)
ただし、各記号は以下を表す。
SIi:再灌流後第i拍目の単純距離指数(SI)
STi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)と統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)とを結ぶ直線距離
SGNSi:再灌流後第i拍目の前記拡張距離指数(DIi)が正の値のとき1となり、負の値のとき−1となる正負判別値
(xi)下記式(5a)または下記式(5b)により、前記血管拡張反応指標の一つであるNB反応性指数(NBI)を算出するNBI算出ステップ;
NBIDi=NPVIi−BVIi …式(5a)
NBIRi=NPVIi/BVIi+k …式(5b)
ただし、各記号は以下を表す。
NBIDi:再灌流後第i拍目のNPVI対BVI差指数(NBID)
NBIRi:再灌流後第i拍目のNPVI対BVI比指数(NBIR)
NPVIi:再灌流後第i拍目の規準化脈波容積指数(NPVI)
BVIi:再灌流後第i拍目の血液容積指数(BVI)
k:実験により求めた定数
ΔV=(εC)−1・(ΔI/I) …式(a)
V=(εC)−1・ln(It/I) …式(b)
ただし、各記号は以下を表す。
ε:動脈および静脈を含む全血液の平均吸光係数
C:全血液の平均濃度
ΔI:脈波の交流成分によって示される脈動変化分の透過光量(脈波容積)
I:脈波の直流成分によって示される指(組織+血液)の透過光量
It:指組織のみの吸光量(虚血時)
規準化脈波容積指数(NPVI)は、再灌流後の任意の心拍におけるNPV自然対数変換値(lnNPV)と、駆血前の安静時におけるNPV自然対数変換値(lnNPV)との差として定義されるものである。本実施形態において、血管拡張反応指標算出部54は、血管拡張反応指標として規準化脈波容積指数(NPVI)を算出する場合、図1に示すように、下記(i)〜(iv)の処理部55〜58として機能するようになっている。
(ii)駆血前安静時のカフ圧と駆血前安静時のNPV自然対数変換値(lnNPV)とのデータ対を回帰分析し、各指について、カフ圧とNPV自然対数変換値(lnNPV)との回帰直線であるNPV線を算出するNPV線算出部56;
(iii)各指のNPV線に基づいて、各指について、カフ圧が安静時平均血圧の所定割合であるときのNPV自然対数変換値(lnNPV)を駆血前安静時のNPV推定値として算出するNPV推定値算出部57;
(iv)下記式(1)により、血管拡張反応指標の一つである規準化脈波容積指数(NPVI)を算出するNPVI算出部58;
NPVIi=NTi−NCi …式(1)
ただし、各記号は以下を表す。
NPVIi:再灌流後第i拍目の規準化脈波容積指数(NPVI)
NTi=NPVti−NPVt0
NCi=NPVci−NPVc0
NPVti:検査指側の再灌流後第i拍目におけるNPV自然対数変換値(lnNPV)
NPVt0:検査指側の駆血前安静時のNPV推定値
NPVci:統制指側の再灌流後第i拍目におけるNPV自然対数変換値(lnNPV)
NPVc0:統制指側の駆血前安静時のNPV推定値
血液容積指数(BVI)は、再灌流後の任意の心拍における血液容積(BV)と、駆血前の安静時における血液容積(BV)との差として定義されるものである。本実施形態において、血管拡張反応指標算出部54は、血管拡張反応指標として血液容積指数(BVI)を算出する場合、図1および以下に示すように、上記(i)の安静時平均血圧推定部55および下記(v)〜(vii)の処理部59〜61として機能するようになっている。
(v)駆血前安静時のカフ圧と駆血前安静時の血液容積(BV)とのデータ対を回帰分析し、各指について、カフ圧と血液容積(BV)との回帰直線であるBV線を算出するBV線算出部59;
(vi)各指のBV線に基づいて、各指について、カフ圧が安静時平均血圧の所定割合であるときの血液容積(BV)を駆血前安静時のBV推定値として算出するBV推定値算出部60;
(vii)下記式(2)により、血管拡張反応指標の一つである血液容積指数(BVI)を算出するBVI算出部61;
BVIi=BTi−BCi …式(2)
ただし、各記号は以下を表す。
BVIi:再灌流後第i拍目の血液容積指数(BVI)
BTi=BVti−BVt0
BCi=BVci−BVc0
BVti:検査指側の再灌流後第i拍目における血液容積(BV)
BVt0:検査指側の駆血前安静時のBV推定値
BVci:統制指側の再灌流後第i拍目における血液容積(BV)
BVc0:統制指側の駆血前安静時のBV推定値
拡張距離指数(DI)は、再灌流後の任意の心拍におけるデータ点(BV,lnNPV)から駆血前安静時のBN線に下ろした垂線の長さ(垂線距離)として定義されるものである。本実施形態において、血管拡張反応指標算出部54は、血管拡張反応指標として拡張距離指数(DI)を算出する場合、図1に示すように、下記(viii),(ix)の処理部62,63として機能するようになっている。
(ix)下記式(3)により、血管拡張反応指標の一つである拡張距離指数(DI)を算出するDI算出部63;
DIi=DTi*SGNTi−DCi*SGNCi …式(3)
ただし、各記号は以下を表す。
DIi:再灌流後第i拍目の拡張距離指数(DI)
DTi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)から駆血前安静時の検査指のBN線に下ろした垂線距離
DCi:統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)から駆血前安静時の統制指のBN線に下ろした垂線距離
SGNTi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)が検査指のBN線に対して右上に位置するとき1(拡張)となり、左下に位置するとき−1(収縮)となる検査指側拡張・収縮判別値
SGNCi:統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)が統制指のBN線に対して右上に位置するとき1(拡張)となり、左下に位置するとき−1(収縮)となる統制指側拡張・収縮判別値
単純距離指数(SI)は、再灌流後の任意の心拍における、検査指側のデータ点(BV,lnNPV)と統制指側のデータ点(BV,lnNPV)とを結ぶ直線の長さ(直線距離)として定義されるものである。本実施形態において、血管拡張反応指標算出部54は、血管拡張反応指標として単純距離指数(SI)を算出する場合、図1に示すように、下記(x)の処理部64として機能するようになっている。
SIi=STi*SGNSi …式(4)
ただし、各記号は以下を表す。
SIi:再灌流後第i拍目の単純距離指数(SI)
STi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)と統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)とを結ぶ直線距離
SGNSi:再灌流後第i拍目の前記拡張距離指数(DIi)が正の値のとき1となり、負の値のとき−1となる正負判別値
NB反応性指数(NBI)には、規準化脈波容積指数(NPVI)と血液容積指数(BVI)との差によって定義されるNPVI対BVI差指数(NBID)と、規準化脈波容積指数(NPVI)と血液容積指数(BVI)との比によって定義されるNPVI対BVI比指数(NBIR)との2種類が存在する。本実施形態において、血管拡張反応指標算出部54は、血管拡張反応指標としてNB反応性指数(NBI)を算出する場合、図1および以下に示すように、下記(xi)の処理部65として機能するようになっている。
NBIDi=NPVIi−BVIi …式(5a)
NBIRi=NPVIi/BVIi+k …式(5b)
ただし、各記号は以下を表す。
NBIDi:再灌流後第i拍目のNPVI対BVI差指数(NBID)
NBIRi:再灌流後第i拍目のNPVI対BVI比指数(NBIR)
NPVIi:再灌流後第i拍目の規準化脈波容積指数(NPVI)
BVIi:再灌流後第i拍目の血液容積指数(BVI)
k:実験により求めた定数
Index)を計測することで、スティフネスによる影響を当該指動脈弾力性指数(FEI)により補正することができる。なお、当該指動脈弾力性指数(FEI)は、本発明に係る検査プロトコルの駆血前安静時に測定した脈波データやカフ圧データを用いて、検査指と統制指の両方において算出しておくことも可能である。
ln(NPV)=ln(bn)−n・Pr …式(c)
ただし、各記号は以下を表す。
b:定数
Pr:相対カフ圧(脈波の振幅が最大のときのカフ圧と各カフ圧の差)
1.血圧を測定することなく指動脈の細小血管における早期の動脈硬化の徴候を簡単かつ高精度に検査することができる。
2.一心拍毎に経壁圧とコンプライアンスとの関係を血液容積とNPV自然対数変換値(lnNPV)との関係で代用することにより、血圧の測定を不要とし、脈波だけで血圧変動の影響を連続的に推定することができる。
3.再灌流時の各指に所定の一定圧を中断なく加え続けるため、筋原性の血管収縮を阻止し、検査の精度を向上することができる。
4.規準化脈波容積指数(NPVI)は、平均血圧の減少により経壁圧が減少することで増加するため、血管緊張度と血圧低下とが加重された血管拡張を総合的に反映し、血圧低下を伴う血管拡張においては高い感度を得ることができる。
5.血液容積指数(BVI)は、指尖部の血液容積(BV)をもとに算出されるため、FMD法と同様、反応性充血時の内皮機能による血管拡張を血管容積の増加によって評価することができる。
6.拡張距離指数(DI)は、血管平滑筋の弛緩による脈波振幅の増加のみならず、動脈容積の増加も加味する点で総合性が高く、かつ、平均血圧による影響を受けないため内皮機能に高い特異性を有する検査を行うことができる。
7.単純距離指数(SI)は、血管平滑筋の弛緩による脈波振幅の増加のみならず、動脈容積の増加も加味する点で総合性が高く、かつ、平均血圧の変動による内皮機能の間接的効果を加重しうる点で内皮機能検査として最も高い感度を得ることができる。
8.平均血圧の減少により経壁圧が減少する影響は、規準化脈波容積指数(NPVI)を増加させる一方で、血液容積指数(BVI)を減少させる。NB反応性指数(NBI)は、NPVIと同様、血管緊張度と血圧低下の両方が加重された血管拡張を総合的に反映するが、規準化脈波容積指数(NPVI)と血液容積指数(BVI)の減算または除算から算出されるため、規準化脈波容積指数(NPVI)よりも一層血圧低下の影響度が強調される指標である。すなわち、血圧が不変の場合に比べて、血圧が減少すればNB反応性指数(NBI)が増加する。このため、NB反応性指数(NBI)は、単純距離指数(SI)と同様、内皮機能検査として最も高い感度を得ることが期待できる。
9.規準化脈波容積指数(NPVI)、血液容積指数(BVI)、拡張距離指数(DI)、単純距離指数(SI)およびNB反応性指数(NBI)の各変動パターンを比較することにより、血行力学的な影響因子を分析および評価することができる。
10.従来のFMD法は、再灌流後の初期反応のみを評価し、従来のEndo−PAT法は、再灌流後の遅延反応のみを評価するものであるが、本発明によれば、初期反応および遅延反応の両方を単一の検査で査定することができる。
11.FMD法では高価な超音波診断装置が必要で、画像の解析には熟練を要し、検査者の主観性を排除できないが、本発明によれば、測定する生体反応は脈波だけであり、客観性に優れ、小型・軽量かつ安全・安価であり、操作法も容易である。
12.Endo−PAT法に必要なカフ部は、1回の検査にしか使えないものであるのに対し、本発明によれば、カフ21を繰り返し使用できるばかりでなく、複数の被験者に対しても同一のカフ21で最適な装着を実現でき、ランニングコストを低減することができる。
13.ランプ圧迫シーケンス法の代替として、一定圧クランプA法または一定圧クランプB法を採用することにより、検査を簡素化し検査時間を短縮化することができる。ただし、一定圧クランプA法および一定圧クランプB法を用いた場合、規準化脈波容積指数(NPVI)、血液容積指数(BVI)、単純距離指数(SI)およびNB反応性指数(NBI)は算出できるものの、拡張距離指数(DI)を算出できない点に留意する。一定圧クランプA法および一定圧クランプB法では、BN線を得ることができないためである。
SI=DI/cos(β)
NPVI=DI×sin(α)/cos(β)
よって、NPVI、DIおよびSIの相対感度について、以下の三つの関係式が成り立つ。
SI/DI=1/cos(β)
NPVI/DI=sin(α)/cos(β)
SI/NPVI=1/sin(α)
1.両手法かつ標準法
2.両手法かつ簡易法
3.片手法かつ標準法
4.片手法かつ簡易法
1a 指細小動脈拡張能連続検査プログラム
2 指圧迫手段
3 脈波検出手段
4 記憶手段
5 演算処理手段
21 カフ
22 空気ポンプ
31 光電式センサ
31a 発光部
31b 受光部
32 脈波アンプ
41 プログラム記憶部
42 安静時脈波記憶部
43 再灌流時脈波記憶部
44 カフ圧データ記憶部
51 カフ圧制御部
52 NPV算出部
53 BV算出部
54 血管拡張反応指標算出部
55 安静時平均血圧推定部
56 NPV線算出部
57 NPV推定値算出部
58 NPVI算出部
59 BV線算出部
60 BV推定値算出部
61 BVI算出部
62 BN線算出部
63 DI算出部
64 SI算出部
65 NBI算出部
Claims (24)
- 指動脈の血管拡張反応を一心拍ごとに連続検査する指細小動脈拡張能連続検査プログラムであって、
前記血管拡張反応を検査する検査指および前記血管拡張反応を基準化する統制指の各指について、駆血前の安静時に所定のシーケンスで圧迫したときの脈波データである安静時脈波を記憶する安静時脈波記憶部と、
前記検査指または前記検査指側の腕を駆血した後の再灌流時において、前記各指を一定圧で圧迫し続けたときの脈波データである再灌流時脈波を記憶する再灌流時脈波記憶部と、
前記安静時脈波および前記再灌流時脈波に基づいて、前記各指について、脈波の交流成分の振幅を当該脈波の直流成分の平均値で除算してなる規準化脈波容積(NPV)の自然対数であるNPV自然対数変換値(lnNPV)を一心拍ごとに算出するNPV算出部、および/または前記安静時脈波および前記再灌流時脈波に基づいて、前記各指について、指組織のみの吸光量を脈波の直流成分の平均値で除算した値の自然対数である血液容積(BV)を一心拍ごとに算出するBV算出部と、
前記各指の安静時および再灌流時における前記NPV自然対数変換値(lnNPV)および/または前記各指の安静時および再灌流時における前記血液容積(BV)に基づいて、再灌流後の任意の心拍における前記血管拡張反応を表す血管拡張反応指標を算出する血管拡張反応指標算出部と
してコンピュータを機能させる指細小動脈拡張能連続検査プログラム。 - 駆血前の安静時に所定のシーケンスで前記各指を圧迫する各カフのカフ圧を記憶するカフ圧データ記憶部としてコンピュータを機能させるとともに、
前記血管拡張反応指標算出部は、下記(i)〜(iv)の処理部として機能する、請求項1に記載の指細小動脈拡張能連続検査プログラム;
(i)前記安静時脈波に基づいて、安静時の各圧迫試行における前記規準化脈波容積(NPV)が最大時のカフ圧をそれぞれ特定し、前記各指について、特定した前記各カフ圧の平均値または中央値を駆血前の安静時平均血圧として推定する安静時平均血圧推定部;
(ii)駆血前安静時のカフ圧と駆血前安静時の前記NPV自然対数変換値(lnNPV)とのデータ対を回帰分析し、前記各指について、前記カフ圧と前記NPV自然対数変換値(lnNPV)との回帰直線であるNPV線を算出するNPV線算出部;
(iii)前記各指のNPV線に基づいて、前記各指について、前記カフ圧が前記安静時平均血圧の所定割合であるときの前記NPV自然対数変換値(lnNPV)を駆血前安静時のNPV推定値として算出するNPV推定値算出部;
(iv)下記式(1)により、前記血管拡張反応指標の一つである規準化脈波容積指数(NPVI)を算出するNPVI算出部;
NPVIi=NTi−NCi …式(1)
ただし、各記号は以下を表す。
NPVIi:再灌流後第i拍目の規準化脈波容積指数(NPVI)
NTi=NPVti−NPVt0
NCi=NPVci−NPVc0
NPVti:検査指側の再灌流後第i拍目におけるNPV自然対数変換値(lnNPV)
NPVt0:検査指側の駆血前安静時のNPV推定値
NPVci:統制指側の再灌流後第i拍目におけるNPV自然対数変換値(lnNPV)
NPVc0:統制指側の駆血前安静時のNPV推定値 - 駆血前の安静時に所定のシーケンスで前記各指を圧迫する各カフのカフ圧を記憶するカフ圧データ記憶部としてコンピュータを機能させるとともに、
前記血管拡張反応指標算出部は、下記(i),(v)〜(vii)の処理部として機能する、請求項1または請求項2に記載の指細小動脈拡張能連続検査プログラム;
(i)前記安静時脈波に基づいて、安静時の各圧迫試行における前記規準化脈波容積(NPV)が最大時のカフ圧をそれぞれ特定し、前記各指について、特定した前記各カフ圧の平均値または中央値を駆血前の安静時平均血圧として推定する安静時平均血圧推定部;
(v)駆血前安静時のカフ圧と駆血前安静時の前記血液容積(BV)とのデータ対を回帰分析し、前記各指について、前記カフ圧と前記血液容積(BV)との回帰直線であるBV線を算出するBV線算出部;
(vi)前記各指のBV線に基づいて、前記各指について、前記カフ圧が安静時平均血圧の所定割合であるときの前記血液容積(BV)を駆血前安静時のBV推定値として算出するBV推定値算出部;
(vii)下記式(2)により、前記血管拡張反応指標の一つである血液容積指数(BVI)を算出するBVI算出部;
BVIi=BTi−BCi…式(2)
ただし、各記号は以下を表す。
BVIi:再灌流後第i拍目の血液容積指数(BVI)
BTi=BVti−BVt0
BCi=BVci−BVc0
BVti:検査指側の再灌流後第i拍目における血液容積(BV)
BVt0:検査指側の駆血前安静時のBV推定値
BVci:統制指側の再灌流後第i拍目における血液容積(BV)
BVc0:統制指側の駆血前安静時のBV推定値 - 前記血管拡張反応指標算出部は、下記(viii),(ix)の処理部として機能する、請求項1から請求項3のいずれかに記載の指細小動脈拡張能連続検査プログラム;
(viii)駆血前安静時の前記血液容積(BV)と駆血前安静時の前記NPV自然対数変換値(lnNPV)とのデータ対を回帰分析し、前記各指について、前記血液容積(BV)と前記NPV自然対数変換値(lnNPV)との回帰直線であるBN線を算出するBN線算出部;
(ix)下記式(3)により、前記血管拡張反応指標の一つである拡張距離指数(DI)を算出するDI算出部;
DIi=DTi*SGNTi−DCi*SGNCi …式(3)
ただし、各記号は以下を表す。
DIi:再灌流後第i拍目の拡張距離指数(DI)
DTi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)から駆血前安静時の検査指のBN線に下ろした垂線距離
DCi:統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)から駆血前安静時の統制指のBN線に下ろした垂線距離
SGNTi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)が検査指のBN線に対して右上に位置するとき1(拡張)となり、左下に位置するとき−1(収縮)となる検査指側拡張・収縮判別値
SGNCi:統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)が統制指のBN線に対して右上に位置するとき1(拡張)となり、左下に位置するとき−1(収縮)となる統制指側拡張・収縮判別値 - 前記血管拡張反応指標算出部は、下記(x)の処理部として機能する、請求項4に記載の指細小動脈拡張能連続検査プログラム;
(x)下記式(4)により、前記血管拡張反応指標の一つである単純距離指数(SI)を算出するSI算出部;
SIi=STi*SGNSi …式(4)
ただし、各記号は以下を表す。
SIi:再灌流後第i拍目の単純距離指数(SI)
STi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)と統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)とを結ぶ直線距離
SGNSi:再灌流後第i拍目の前記拡張距離指数(DIi)が正の値のとき1となり、負の値のとき−1となる正負判別値 - 前記血管拡張反応指標算出部は、下記(xi)の処理部として機能する、請求項1から請求項5のいずれかに記載の指細小動脈拡張能連続検査プログラム;
(xi)下記式(5a)または下記式(5b)により、前記血管拡張反応指標の一つであるNB反応性指数(NBI)を算出するNBI算出部;
NBIDi=NPVIi−BVIi …式(5a)
NBIRi=NPVIi/BVIi+k …式(5b)
ただし、各記号は以下を表す。
NBIDi:再灌流後第i拍目のNPVI対BVI差指数(NBID)
NBIRi:再灌流後第i拍目のNPVI対BVI比指数(NBIR)
NPVIi:再灌流後第i拍目の規準化脈波容積指数(NPVI)
BVIi:再灌流後第i拍目の血液容積指数(BVI)
k:実験により求めた定数 - 前記検査指および前記統制指として使用する指は、両手における同じ指であるか、片手における異なる指である、請求項1から請求項6のいずれかに記載の指細小動脈拡張能連続検査プログラム。
- 再灌流時のカフ圧である前記一定圧は、安静時平均血圧の所定割合の値と同一であるか、または予め測定した上腕部の拡張期血圧に近い値である、請求項1から請求項7のいずれかに記載の指細小動脈拡張能連続検査プログラム。
- 指動脈の血管拡張反応を一心拍ごとに連続検査する指細小動脈拡張能連続検査装置であって、
前記血管拡張反応を検査する検査指および前記血管拡張反応を基準化する統制指の各指について、駆血前の安静時に所定のシーケンスで圧迫したときの脈波データである安静時脈波を記憶する安静時脈波記憶部と、
前記検査指または前記検査指側の腕を駆血した後の再灌流時において、前記各指を一定圧で圧迫し続けたときの脈波データである再灌流時脈波を記憶する再灌流時脈波記憶部と、
前記安静時脈波および前記再灌流時脈波に基づいて、前記各指について、脈波の交流成分の振幅を当該脈波の直流成分の平均値で除算してなる規準化脈波容積(NPV)の自然対数であるNPV自然対数変換値(lnNPV)を一心拍ごとに算出するNPV算出部、および/または前記安静時脈波および前記再灌流時脈波に基づいて、前記各指について、指組織のみの吸光量を脈波の直流成分の平均値で除算した値の自然対数である血液容積(BV)を一心拍ごとに算出するBV算出部と、
前記各指の安静時および再灌流時における前記NPV自然対数変換値(lnNPV)および/または前記各指の安静時および再灌流時における前記血液容積(BV)に基づいて、再灌流後の任意の心拍における前記血管拡張反応を表す血管拡張反応指標を算出する血管拡張反応指標算出部と
を有する指細小動脈拡張能連続検査装置。 - 駆血前の安静時に所定のシーケンスで前記各指を圧迫する各カフのカフ圧を記憶するカフ圧データ記憶部を有しており、
前記血管拡張反応指標算出部は、下記(i)〜(iv)の処理部として機能する、請求項7に記載の指細小動脈拡張能連続検査装置;
(i)前記安静時脈波に基づいて、安静時の各圧迫試行における前記規準化脈波容積(NPV)が最大時のカフ圧をそれぞれ特定し、前記各指について、特定した前記各カフ圧の平均値または中央値を駆血前の安静時平均血圧として推定する安静時平均血圧推定部;
(ii)駆血前安静時のカフ圧と駆血前安静時の前記NPV自然対数変換値(lnNPV)とのデータ対を回帰分析し、前記各指について、前記カフ圧と前記NPV自然対数変換値(lnNPV)との回帰直線であるNPV線を算出するNPV線算出部;
(iii)前記各指のNPV線に基づいて、前記各指について、前記カフ圧が前記安静時平均血圧の所定割合であるときの前記NPV自然対数変換値(lnNPV)を駆血前安静時のNPV推定値として算出するNPV推定値算出部;
(iv)下記式(1)により、前記血管拡張反応指標の一つである規準化脈波容積指数(NPVI)を算出するNPVI算出部;
NPVIi=NTi−NCi …式(1)
ただし、各記号は以下を表す。
NPVIi:再灌流後第i拍目の規準化脈波容積指数(NPVI)
NTi=NPVti−NPVt0
NCi=NPVci−NPVc0
NPVti:検査指側の再灌流後第i拍目におけるNPV自然対数変換値(lnNPV)
NPVt0:検査指側の駆血前安静時のNPV推定値
NPVci:統制指側の再灌流後第i拍目におけるNPV自然対数変換値(lnNPV)
NPVc0:統制指側の駆血前安静時のNPV推定値 - 駆血前の安静時に所定のシーケンスで前記各指を圧迫する各カフのカフ圧を記憶するカフ圧データ記憶部を有しており、
前記血管拡張反応指標算出部は、下記(i),(v)〜(vii)の処理部として機能する、請求項9または請求項10に記載の指細小動脈拡張能連続検査装置;
(i)前記安静時脈波に基づいて、安静時の各圧迫試行における前記規準化脈波容積(NPV)が最大時のカフ圧をそれぞれ特定し、前記各指について、特定した前記各カフ圧の平均値または中央値を駆血前の安静時平均血圧として推定する安静時平均血圧推定部;
(v)駆血前安静時のカフ圧と駆血前安静時の前記血液容積(BV)とのデータ対を回帰分析し、前記各指について、前記カフ圧と前記血液容積(BV)との回帰直線であるBV線を算出するBV線算出部;
(vi)前記各指のBV線に基づいて、前記各指について、前記カフ圧が安静時平均血圧の所定割合であるときの前記血液容積(BV)を駆血前安静時のBV推定値として算出するBV推定値算出部;
(vii)下記式(2)により、前記血管拡張反応指標の一つである血液容積指数(BVI)を算出するBVI算出部;
BVIi=BTi−BCi…式(2)
ただし、各記号は以下を表す。
BVIi:再灌流後第i拍目の血液容積指数(BVI)
BTi=BVti−BVt0
BCi=BVci−BVc0
BVti:検査指側の再灌流後第i拍目における血液容積(BV)
BVt0:検査指側の駆血前安静時のBV推定値
BVci:統制指側の再灌流後第i拍目における血液容積(BV)
BVc0:統制指側の駆血前安静時のBV推定値 - 前記血管拡張反応指標算出部は、下記(viii),(ix)の処理部として機能する、請求項9から請求項11のいずれかに記載の指細小動脈拡張能連続検査装置;
(viii)駆血前安静時の前記血液容積(BV)と駆血前安静時の前記NPV自然対数変換値(lnNPV)とのデータ対を回帰分析し、前記各指について、前記血液容積(BV)と前記NPV自然対数変換値(lnNPV)との回帰直線であるBN線を算出するBN線算出部;
(ix)下記式(3)により、前記血管拡張反応指標の一つである拡張距離指数(DI)を算出するDI算出部;
DIi=DTi*SGNTi−DCi*SGNCi …式(3)
ただし、各記号は以下を表す。
DIi:再灌流後第i拍目の拡張距離指数(DI)
DTi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)から駆血前安静時の検査指のBN線に下ろした垂線距離
DCi:統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)から駆血前安静時の統制指のBN線に下ろした垂線距離
SGNTi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)が検査指のBN線に対して右上に位置するとき1(拡張)となり、左下に位置するとき−1(収縮)となる検査指側拡張・収縮判別値
SGNCi:統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)が統制指のBN線に対して右上に位置するとき1(拡張)となり、左下に位置するとき−1(収縮)となる統制指側拡張・収縮判別値 - 前記血管拡張反応指標算出部は、下記(x)の処理部として機能する、請求項12に記載の指細小動脈拡張能連続検査装置;
(x)下記式(4)により、前記血管拡張反応指標の一つである単純距離指数(SI)を算出するSI算出部;
SIi=STi*SGNSi …式(4)
ただし、各記号は以下を表す。
SIi:再灌流後第i拍目の単純距離指数(SI)
STi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)と統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)とを結ぶ直線距離
SGNSi:再灌流後第i拍目の前記拡張距離指数(DIi)が正の値のとき1となり、負の値のとき−1となる正負判別値 - 前記血管拡張反応指標算出部は、下記(xi)の処理部として機能する、請求項9から請求項13のいずれかに記載の指細小動脈拡張能連続検査装置;
(xi)下記式(5a)または下記式(5b)により、前記血管拡張反応指標の一つであるNB反応性指数(NBI)を算出するNBI算出部;
NBIDi=NPVIi−BVIi …式(5a)
NBIRi=NPVIi/BVIi+k …式(5b)
ただし、各記号は以下を表す。
NBIDi:再灌流後第i拍目のNPVI対BVI差指数(NBID)
NBIRi:再灌流後第i拍目のNPVI対BVI比指数(NBIR)
NPVIi:再灌流後第i拍目の規準化脈波容積指数(NPVI)
BVIi:再灌流後第i拍目の血液容積指数(BVI)
k:実験により求めた定数 - 前記検査指および前記統制指として使用する指は、両手における同じ指であるか、片手における異なる指である、請求項9から請求項14のいずれかに記載の指細小動脈拡張能連続検査装置。
- 再灌流時のカフ圧である前記一定圧は、安静時平均血圧の所定割合の値と同一であるか、または予め測定した上腕部の拡張期血圧に近い値である、請求項9から請求項15のいずれかに記載の指細小動脈拡張能連続検査装置。
- 指動脈の血管拡張反応を一心拍ごとに連続検査する指細小動脈拡張能連続検査方法であって、
前記血管拡張反応を検査する検査指および前記血管拡張反応を基準化する統制指の各指について、駆血前の安静時に所定のシーケンスで圧迫したときの脈波データである安静時脈波を記憶する安静時脈波記憶ステップと、
前記検査指または前記検査指側の腕を駆血した後の再灌流時において、前記各指を一定圧で圧迫し続けたときの脈波データである再灌流時脈波を記憶する再灌流時脈波記憶ステップと、
前記安静時脈波および前記再灌流時脈波に基づいて、前記各指について、脈波の交流成分の振幅を当該脈波の直流成分の平均値で除算してなる規準化脈波容積(NPV)の自然対数であるNPV自然対数変換値(lnNPV)を一心拍ごとに算出するNPV算出ステップ、および/または前記安静時脈波および前記再灌流時脈波に基づいて、前記各指について、指組織のみの吸光量を脈波の直流成分の平均値で除算した値の自然対数である血液容積(BV)を一心拍ごとに算出するBV算出ステップと、
前記各指の安静時および再灌流時における前記NPV自然対数変換値(lnNPV)および/または前記各指の安静時および再灌流時における前記血液容積(BV)に基づいて、再灌流後の任意の心拍における前記血管拡張反応を表す血管拡張反応指標を算出する血管拡張反応指標算出ステップと
を有する指細小動脈拡張能連続検査方法。 - 駆血前の安静時に所定のシーケンスで前記各指を圧迫する各カフのカフ圧を記憶するカフ圧データ記憶ステップを有しており、
前記血管拡張反応指標算出ステップは、下記(i)〜(iv)のサブステップを有する、請求項17に記載の指細小動脈拡張能連続検査方法;
(i)前記安静時脈波に基づいて、安静時の各圧迫試行における前記規準化脈波容積(NPV)が最大時のカフ圧をそれぞれ特定し、前記各指について、特定した前記各カフ圧の平均値または中央値を駆血前の安静時平均血圧として推定する安静時平均血圧推定ステップ;
(ii)駆血前安静時のカフ圧と駆血前安静時の前記NPV自然対数変換値(lnNPV)とのデータ対を回帰分析し、前記各指について、前記カフ圧と前記NPV自然対数変換値(lnNPV)との回帰直線であるNPV線を算出するNPV線算出ステップ;
(iii)前記各指のNPV線に基づいて、前記各指について、前記カフ圧が前記安静時平均血圧の所定割合であるときの前記NPV自然対数変換値(lnNPV)を駆血前安静時のNPV推定値として算出するNPV推定値算出ステップ;
(iv)下記式(1)により、前記血管拡張反応指標の一つである規準化脈波容積指数(NPVI)を算出するNPVI算出ステップ;
NPVIi=NTi−NCi …式(1)
ただし、各記号は以下を表す。
NPVIi:再灌流後第i拍目の規準化脈波容積指数(NPVI)
NTi=NPVti−NPVt0
NCi=NPVci−NPVc0
NPVti:検査指側の再灌流後第i拍目におけるNPV自然対数変換値(lnNPV)
NPVt0:検査指側の駆血前安静時のNPV推定値
NPVci:統制指側の再灌流後第i拍目におけるNPV自然対数変換値(lnNPV)
NPVc0:統制指側の駆血前安静時のNPV推定値 - 駆血前の安静時に所定のシーケンスで前記各指を圧迫する各カフのカフ圧を記憶するカフ圧データ記憶ステップを有しており、
前記血管拡張反応指標算出ステップは、下記(i),(v)〜(vii)のサブステップを有する、請求項17または請求項18に記載の指細小動脈拡張能連続検査方法;
(i)前記安静時脈波に基づいて、安静時の各圧迫試行における前記規準化脈波容積(NPV)が最大時のカフ圧をそれぞれ特定し、前記各指について、特定した前記各カフ圧の平均値または中央値を駆血前の安静時平均血圧として推定する安静時平均血圧推定ステップ;
(v)駆血前安静時のカフ圧と駆血前安静時の前記血液容積(BV)とのデータ対を回帰分析し、前記各指について、前記カフ圧と前記血液容積(BV)との回帰直線であるBV線を算出するBV線算出ステップ;
(vi)前記各指のBV線に基づいて、前記各指について、前記カフ圧が安静時平均血圧の所定割合であるときの前記血液容積(BV)を駆血前安静時のBV推定値として算出するBV推定値算出ステップ;
(vii)下記式(2)により、前記血管拡張反応指標の一つである血液容積指数(BVI)を算出するBVI算出ステップ;
BVIi=BTi−BCi…式(2)
ただし、各記号は以下を表す。
BVIi:再灌流後第i拍目の血液容積指数(BVI)
BTi=BVti−BVt0
BCi=BVci−BVc0
BVti:検査指側の再灌流後第i拍目における血液容積(BV)
BVt0:検査指側の駆血前安静時のBV推定値
BVci:統制指側の再灌流後第i拍目における血液容積(BV)
BVc0:統制指側の駆血前安静時のBV推定値 - 前記血管拡張反応指標算出ステップは、下記(viii),(ix)のサブステップを有する、請求項17から請求項19のいずれかに記載の指細小動脈拡張能連続検査方法;
(viii)駆血前安静時の前記血液容積(BV)と駆血前安静時の前記NPV自然対数変換値(lnNPV)とのデータ対を回帰分析し、前記各指について、前記血液容積(BV)と前記NPV自然対数変換値(lnNPV)との回帰直線であるBN線を算出するBN線算出ステップ;
(ix)下記式(3)により、前記血管拡張反応指標の一つである拡張距離指数(DI)を算出するDI算出ステップ;
DIi=DTi*SGNTi−DCi*SGNCi …式(3)
ただし、各記号は以下を表す。
DIi:再灌流後第i拍目の拡張距離指数(DI)
DTi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)から駆血前安静時の検査指のBN線に下ろした垂線距離
DCi:統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)から駆血前安静時の統制指のBN線に下ろした垂線距離
SGNTi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)が検査指のBN線に対して右上に位置するとき1(拡張)となり、左下に位置するとき−1(収縮)となる検査指側拡張・収縮判別値
SGNCi:統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)が統制指のBN線に対して右上に位置するとき1(拡張)となり、左下に位置するとき−1(収縮)となる統制指側拡張・収縮判別値 - 前記血管拡張反応指標算出ステップは、下記(x)のサブステップを有する、請求項20に記載の指細小動脈拡張能連続検査方法;
(x)下記式(4)により、前記血管拡張反応指標の一つである単純距離指数(SI)を算出するSI算出ステップ;
SIi=STi*SGNSi …式(4)
ただし、各記号は以下を表す。
SIi:再灌流後第i拍目の単純距離指数(SI)
STi:検査指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)と統制指側の再灌流後第i拍目におけるデータ点(BV,lnNPV)とを結ぶ直線距離
SGNSi:再灌流後第i拍目の前記拡張距離指数(DIi)が正の値のとき1となり、負の値のとき−1となる正負判別値 - 前記血管拡張反応指標算出ステップは、下記(xi)のサブステップを有する、請求項17から請求項21のいずれかに記載の指細小動脈拡張能連続検査方法;
(xi)下記式(5a)または下記式(5b)により、前記血管拡張反応指標の一つであるNB反応性指数(NBI)を算出するNBI算出ステップ;
NBIDi=NPVIi−BVIi …式(5a)
NBIRi=NPVIi/BVIi+k …式(5b)
ただし、各記号は以下を表す。
NBIDi:再灌流後第i拍目のNPVI対BVI差指数(NBID)
NBIRi:再灌流後第i拍目のNPVI対BVI比指数(NBIR)
NPVIi:再灌流後第i拍目の規準化脈波容積指数(NPVI)
BVIi:再灌流後第i拍目の血液容積指数(BVI)
k:実験により求めた定数 - 前記検査指および前記統制指として使用する指は、両手における同じ指であるか、片手における異なる指である、請求項17から請求項22のいずれかに記載の指細小動脈拡張能連続検査方法。
- 再灌流時のカフ圧である前記一定圧は、安静時平均血圧の所定割合の値と同一であるか、または予め測定した上腕部の拡張期血圧に近い値である、請求項17から請求項23のいずれかに記載の指細小動脈拡張能連続検査方法。
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