JPH08583A - Apparatus for monitoring pulse wave transmission time - Google Patents
Apparatus for monitoring pulse wave transmission timeInfo
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- JPH08583A JPH08583A JP6140201A JP14020194A JPH08583A JP H08583 A JPH08583 A JP H08583A JP 6140201 A JP6140201 A JP 6140201A JP 14020194 A JP14020194 A JP 14020194A JP H08583 A JPH08583 A JP H08583A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、脈波伝達時間の変動に
基づき患者の病態変化を診断する脈波伝達時間監視装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse wave transit time monitoring apparatus for diagnosing a change in a patient's condition based on a change in pulse wave transit time.
【０００２】[0002]
【従来の技術】心臓が収縮し、左心室から血液が大動脈
に拍出されると、大動脈内圧に変化が生じ、さらにこの
圧変動は末梢動脈に伝達される。このような心臓の血液
拍出に伴う血管の拍動変化をグラフにしたものを脈波と
いう。2. Description of the Related Art When the heart contracts and blood is pumped from the left ventricle into the aorta, the internal aortic pressure changes, and this pressure fluctuation is transmitted to the peripheral arteries. A pulse wave is a graph of such changes in the pulsation of blood vessels associated with the ejection of blood from the heart.
【０００３】従来、頸動脈波と股動脈波から脈波速度を
算出し、これを血圧値で補正するようにした大動脈脈波
速度測定装置が提案されている（特公昭５７−６９３０
号公報）。また、２つの脈波センサで脈波を検出し、検
出時間差により脈波伝播速度を算出し、これを血圧値で
補正するようにした標準脈波伝播速度を表示する脈波伝
播速度自動測定装置が提案されている（特開昭６０−２
２００３７号公報）。上記両装置は、いずれも動脈の硬
化状態の診断を行うようにしたものである。また、心電
図信号のＲ波発生から脈波立ち上がりまでの脈波伝播時
間の揺らぎを統計的に解析し、この揺らぎの大きさから
自律神経の失調や動脈硬化等の診断を行う動脈波伝播解
析装置が提案されている（特公平４−７９２５５号公
報）。Conventionally, an aortic pulse wave velocity measuring device has been proposed in which a pulse wave velocity is calculated from a carotid wave and a hip artery wave and is corrected by a blood pressure value (Japanese Patent Publication No. 57-6930).
Issue). An automatic pulse wave velocity measuring device for detecting a pulse wave with two pulse wave sensors, calculating a pulse wave velocity with a detection time difference, and displaying the standard pulse wave velocity with the blood pressure value corrected. Has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 60-2
No. 20037). Both of the above devices are adapted to diagnose the arteriosclerosis state. Further, an arterial wave propagation analyzer for statistically analyzing fluctuations in the pulse wave transit time from the R wave generation of an electrocardiogram signal to the rising of the pulse wave, and diagnosing autonomic imbalance, arteriosclerosis, etc. based on the magnitude of the fluctuations. Has been proposed (Japanese Patent Publication No. 4-79255).
【０００４】一方、脈波伝達時間により新生児の末梢循
環状態の評価が可能であることが明らかにされている
（平成４年９月発行の日本新生児学会雑誌第２８巻第３
号ｐ.511〜ｐ.517）。また、末梢循環不全児を対象と
し、治療前後の脈波伝達時間を計測すると、末梢循環動
態の改善に伴い脈波伝達時間が延長することが明らかに
されている（第３８回未熟児新生児学会1993.10.27〜2
9）。On the other hand, it has been clarified that it is possible to evaluate the peripheral circulation state of a newborn baby by the pulse wave transit time (Journal of the Japanese Society of Neonatal 28th Volume 3 published in September 1992).
No. p.511-p.517). In addition, when measuring the pulse wave transit time before and after treatment in patients with peripheral circulatory insufficiency, it was revealed that the pulse wave transit time was extended with the improvement of peripheral circulatory dynamics (The 38th Annual Meeting of the Neonatal and Neonatal Society) 1993.10.27 ~ 2
9).
【０００５】一般に、脈波伝達時間の絶対値は、例えば
身長差に起因する動脈起始部から末梢血管までの距離の
差や、動脈硬化の進行等による血管壁の性状や厚さ等、
個人による差が大きく、実用価値が乏しい。しかし、上
記従来例に示すように、脈波伝達時間の変化が、自律神
経の失調等や末梢循環の状態変化の指標となることが知
られている。Generally, the absolute value of the pulse wave transit time is, for example, the difference in the distance from the origin of the artery to the peripheral blood vessel due to the difference in height, the property and thickness of the blood vessel wall due to the progress of arteriosclerosis, etc.
There are large differences between individuals, and practical value is poor. However, as shown in the above-mentioned conventional example, it is known that a change in pulse wave transit time serves as an index of ataxia of an autonomic nerve or a state change of peripheral circulation.
【０００６】また、従来、交感神経及び副交感神経から
なる自律神経による生体リズムの指標として、瞬時心拍
が研究されている。[0006] In addition, the instantaneous heartbeat has been studied as an index of a biological rhythm by an autonomic nerve composed of a sympathetic nerve and a parasympathetic nerve.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭６０−２２００３７号公報及び特公昭５７−６９３
０号公報記載の装置は、動脈の硬化状態の診断を行うた
めに脈波速度を求めるものに過ぎない。また、上記特公
平４−７９２５５号公報記載の装置は、動脈硬化等の診
断を行うために脈波伝播時間の揺らぎの大きさを観察す
るもので、特に患者の脈波伝播時間の変化量で末梢循環
状態の定量化を行うものではない。However, the above-mentioned JP-A-60-220037 and JP-B-57-693.
The apparatus described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 0 only determines the pulse wave velocity in order to diagnose the arteriosclerosis state. Further, the device disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-79255 observes the magnitude of fluctuation of pulse wave transit time in order to diagnose arteriosclerosis, etc. It does not quantify the peripheral circulation status.
【０００８】また、上記日本新生児学会雑誌第２８巻第
３号における発表は、新生児の末梢循環状態を定量的に
評価しようとするものではない。また、上記第３８回未
熟児新生児学会における発表は、末梢循環状態を評価す
るために脈波伝達時間の具体的な指標値を定量化しよう
とするものではない。[0008] Further, the above-mentioned presentation in the Journal of the Japanese Society of Newborn Baby, Vol. 28, No. 3, does not attempt to quantitatively evaluate the peripheral circulation state of the newborn. In addition, the above-mentioned presentation at the 38th Meeting of the Neonatal and Neonatal Society does not attempt to quantify a specific index value of the pulse wave transit time in order to evaluate the peripheral circulation state.
【０００９】また、上記瞬時心拍だけでは、自律神経に
よる生体リズムを把握するためには情報として不完全
で、実用化されていない。Further, the above instantaneous heartbeat alone is incomplete as information for grasping the biological rhythm by the autonomic nerve and has not been put to practical use.
【００１０】このように、患者の状態の評価は、専ら医
師や看護婦の経験に頼っているのが現状である。しか
し、脈波伝達時間と、自律神経の失調や末梢循環状態等
の病態変化との関係を具体的に定量化し、脈波伝達時間
の変化を監視すれば、このような病態変化を簡便に、か
つ早期に把握することができ、より迅速に適切な処置を
行うことが可能となる。As described above, the present condition is that the evaluation of the patient's condition depends exclusively on the experience of doctors and nurses. However, by specifically quantifying the relationship between pulse wave transit time and pathological conditions such as ataxia and peripheral circulation of autonomic nerves, and monitoring changes in pulse wave transit time, such pathological changes can be simplified. In addition, it is possible to grasp at an early stage, and it becomes possible to take appropriate measures more promptly.
【００１１】本発明は、上記問題を解決するもので、脈
波伝達時間の短期的及び長期的レベルでの変化を監視
し、患者の状態変化を簡便に、かつ早期に把握する脈波
伝達時間監視装置を提供することを目的とする。The present invention is intended to solve the above-mentioned problems and to monitor the change in pulse wave transit time at short-term and long-term levels to easily and early grasp the change in the patient's condition. An object is to provide a monitoring device.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、心電図信号のＲ波の発生時点を検出する
Ｒ波検出手段と、末梢血管位置で、上記Ｒ波に対応する
脈波の立ち上がり時点を検出する脈波検出手段と、上記
Ｒ波検出時点から上記脈波の立ち上がり時点までの脈波
伝達時間を計測する脈波伝達時間計測手段とを備えた脈
波伝達時間監視装置において、上記脈波伝達時間の短期
変動を監視する第１脈波伝達監視手段と、上記脈波伝達
時間の長期変動を監視する第２脈波伝達監視手段と、こ
れらの結果を出力する出力手段とを備えたものである。In order to achieve the above object, the present invention provides an R-wave detecting means for detecting the time of occurrence of an R-wave of an electrocardiogram signal, and a pulse corresponding to the R-wave at a peripheral blood vessel position. Pulse wave transmission time monitoring device comprising pulse wave detection means for detecting the rising time point of the wave and pulse wave transmission time measuring means for measuring the pulse wave transmission time from the R wave detection time point to the rising time point of the pulse wave In, first pulse wave transmission monitoring means for monitoring short-term fluctuations in the pulse wave transmission time, second pulse wave transmission monitoring means for monitoring long-term fluctuations in the pulse wave transmission time, and output means for outputting the results thereof It is equipped with and.
【００１３】[0013]
【作用】本発明によれば、心電図信号のＲ波の発生時点
が検出され、末梢血管の脈波の立ち上がり時点が検出さ
れて、Ｒ波発生時点から脈波の立ち上がり時点までの脈
波伝達時間が計測される。そして、脈波伝達時間の例え
ば１拍や数拍毎の短期変動が検出される。この短期変動
に基づいて、被測定者の生体リズムの変動が把握され
る。また、脈波伝達時間の例えば１分や１００拍毎の長
期変動が検出される。この長期変動に基づいて、被測定
者の末梢循環状態が把握される。これらの結果は、出力
手段により表示され、または記録される。これにより、
被測定者の状態把握が容易になされることとなる。ま
た、これらの結果に基づいて、被測定者の状態を判断す
る判断手段を付加してもよい。According to the present invention, the time of occurrence of the R wave of the electrocardiogram signal is detected, the time of rising of the pulse wave of the peripheral blood vessel is detected, and the pulse wave transmission time from the time of occurrence of the R wave to the time of rising of the pulse wave is detected. Is measured. Then, a short-term fluctuation of the pulse wave transmission time, for example, every one or several beats, is detected. Based on this short-term fluctuation, the fluctuation of the biorhythm of the measurement subject is grasped. In addition, a long-term fluctuation of the pulse wave transmission time, for example, every one minute or every 100 beats, is detected. Based on this long-term fluctuation, the peripheral circulation state of the subject is grasped. These results are displayed or recorded by the output means. This allows
The state of the person to be measured can be easily grasped. Further, a judgment means for judging the state of the person to be measured may be added based on these results.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、本発明に係る脈波伝達時間監視装置の
一実施例について、図面に基づいて説明する。図１は本
発明に係る脈波伝達時間監視装置の全体構成を示すブロ
ック図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the pulse wave transit time monitoring device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a pulse wave transit time monitoring apparatus according to the present invention.
【００１５】電極センサ１は、例えば圧電素子からな
り、被測定者の胸部又は他の生体部位に装着され、導出
される心電図信号を検出するものである。光センサ２
は、被測定者の指先等の末梢血管部分に装着され、脈波
信号を検出するもので、プレチスモグラフ等で構成され
ている。光電変換部３は、光センサ２の出力を電気信号
に変換するものである。The electrode sensor 1 is composed of, for example, a piezoelectric element, is attached to the chest of the person to be measured or another living body part, and detects an electrocardiogram signal derived. Optical sensor 2
Is attached to a peripheral blood vessel such as a fingertip of a person to be measured, detects a pulse wave signal, and is composed of a plethysmograph or the like. The photoelectric conversion unit 3 converts the output of the optical sensor 2 into an electric signal.
【００１６】増幅部４は、電極センサ１及び光センサ２
で検出された心電図信号及び脈波信号の増幅処理を行う
ものである。Ａ／Ｄ変換部５は、増幅部４で増幅された
上記両アナログ信号を一定時間間隔でＡ／Ｄ変換するも
のである。The amplification unit 4 includes an electrode sensor 1 and an optical sensor 2.
The amplification processing is performed on the electrocardiogram signal and the pulse wave signal detected in (1). The A / D converter 5 is for A / D converting the both analog signals amplified by the amplifier 4 at constant time intervals.
【００１７】制御演算部６は、マイクロコンピュータ等
で構成され、この脈波伝達時間監視装置全体の制御を行
うもので、波形解析処理部７、脈波伝達時間計測部８、
記憶部１０及び脈波伝達時間解析部９等から構成されて
いる。The control calculation unit 6 is composed of a microcomputer or the like and controls the entire pulse wave transmission time monitoring device. The waveform analysis processing unit 7, pulse wave transmission time measurement unit 8,
The storage unit 10 and the pulse wave transit time analysis unit 9 are included.
【００１８】波形解析処理部７は、心電図信号のＲ波の
発生時点、例えば立ち上がり時点及び脈波信号の立ち上
がり時点を検出するものである。心電図信号は、一般に
図２（ａ）に示す波形を有して出力される。図２（ｂ）
はその微分波形を示している。Ｒ波の立ち上がりは、上
記微分波形の立ち上がり時点を利用することで、容易に
検出することができる。また、この立ち上がり時点を利
用してＲ波の周期も算出するようにしている。なお、心
電図信号としては、Ｒ波のピーク時点を検出するように
してもよい。この場合には、Ｒ波のピークは、図２
（ｂ）に示す微分波形のピーク後のレベルゼロの点とし
て表わされるので、ゼロクロス検出により容易に検出す
ることができる。The waveform analysis processing unit 7 detects the time when the R wave of the electrocardiogram signal is generated, for example, the rising time and the rising time of the pulse wave signal. The electrocardiogram signal is generally output with the waveform shown in FIG. Figure 2 (b)
Shows the differential waveform. The rising edge of the R wave can be easily detected by using the rising time point of the differential waveform. In addition, the period of the R wave is also calculated using this rising time point. The peak time of the R wave may be detected as the electrocardiogram signal. In this case, the peak of the R wave is shown in FIG.
Since it is represented as a point of level zero after the peak of the differential waveform shown in (b), it can be easily detected by zero cross detection.
【００１９】また、脈波信号は、一般に図３に示す波形
を有して出力される。従って、脈波信号の立ち上がり点
Ａは、基線以下のレベルから立ち上がりに転じた点を算
出することにより容易に検出することができる。Further, the pulse wave signal is generally output with a waveform shown in FIG. Therefore, the rising point A of the pulse wave signal can be easily detected by calculating the point at which the pulse wave signal rises from the level below the baseline.
【００２０】なお、通常、例えば幼児でＲ波周期４００
〜６００ｍｓ前後に対して脈波伝達時間は１００〜２５
０ｍｓであり、また一般の大人でも、Ｒ波周期６００〜
１０００ｍｓ前後に対して心臓から測定点までの距離１
ｍ当たり脈波伝達時間は３５０ｍｓ以下である。従っ
て、特定のＲ波信号に対応する末梢血管位置での脈波信
号は、次のＲ波信号の発生までに確実に検出される。It should be noted that, for example, an infant usually has an R wave period of 400.
Approximately 600 ms, pulse wave transit time is 100-25
0 ms, and even for general adults, the R wave cycle is 600 ~
The distance from the heart to the measurement point about 1000 ms 1
The pulse wave transmission time per m is 350 ms or less. Therefore, the pulse wave signal at the peripheral blood vessel position corresponding to the specific R wave signal is reliably detected before the next R wave signal is generated.
【００２１】また、図２、図３は説明の便宜上のもので
あり、実際には波形解析処理部７で、例えば連続するサ
ンプリング値を比較し、その大小からそれぞれの点が求
められる。また、Ａ／Ｄ変換部５の時系列信号で直接求
めてもよく、一旦メモリに取り込んでから記憶データを
チェックして求めてもよい。Further, FIGS. 2 and 3 are provided for convenience of explanation. In practice, the waveform analysis processing unit 7 compares, for example, consecutive sampling values, and the respective points are obtained from the magnitude. Alternatively, the time series signal of the A / D conversion unit 5 may be directly obtained, or it may be obtained by once storing in the memory and then checking the stored data.
【００２２】脈波伝達時間計測部８は、瞬時脈波伝達時
間を「瞬時脈波伝達時間＝脈波信号の立ち上がり時刻−
Ｒ波の立ち上がり時点またはピーク時刻」によって算出
するものである。記憶部１０は、算出された上記時間差
データや下記各種データを記憶するＲＡＭや、この装置
の制御プログラム及び後述する演算式等を記憶するＲＯ
Ｍ等からなる。操作部１１は、各種データを入力するも
のである。The pulse wave transit time measuring unit 8 calculates the instantaneous pulse wave transit time as "instantaneous pulse wave transit time = rise time of pulse wave signal-
It is calculated by the rising time or peak time of the R wave. The storage unit 10 stores a RAM that stores the calculated time difference data and various data described below, and an RO that stores a control program of this device and an arithmetic expression described later.
It consists of M etc. The operation unit 11 inputs various data.
【００２３】脈波伝達時間解析部９は、脈波伝達時間
（以下、ＰＴＩ（Plethysmo Time Interval）とい
う。）の短期的な変化、すなわち１拍毎のＰＴＩの変動
を監視することにより、自律神経系の失調等、生体リズ
ムの変化を検出するものである。この生体リズムとして
は、例えば、体温調節に関係した末梢血管の運動リズム
＝０．０５Ｈｚ、血圧調節系が有する血管運動のリズム
＝０．１Ｈｚ、呼吸リズム＝０．２〜０．３Ｈｚ等が知
られている。The pulse wave transit time analysis unit 9 monitors a short-term change in the pulse wave transit time (hereinafter referred to as PTI (Plethysmo Time Interval)), that is, a change in PTI for each beat, to thereby detect the autonomic nerve. It detects changes in biological rhythm such as system malfunction. As the biological rhythm, for example, a movement rhythm of peripheral blood vessels related to body temperature regulation = 0.05 Hz, a rhythm of vascular movement of a blood pressure control system = 0.1 Hz, a breathing rhythm = 0.2 to 0.3 Hz, etc. are known. Has been.
【００２４】また、脈波伝達時間解析部９は、ＰＴＩの
長期的な変化、すなわち数時間〜数日に亘ってＰＴＩの
変動を監視することにより、急激な血圧低下など、循環
状態悪化の前兆を検出するものである。Further, the pulse wave transit time analysis unit 9 monitors a long-term change in PTI, that is, a change in PTI over several hours to several days, so that a symptom of circulatory deterioration such as a sudden drop in blood pressure is predicted. Is to detect.
【００２５】このように、脈波伝達時間解析部９は、脈
波伝達時間計測部８で算出された脈波伝達時間を解析す
ることにより、自律神経系や末梢循環系の病態変化を、
簡便に、かつ早期に検出することを可能にするものであ
る。As described above, the pulse wave transit time analyzing unit 9 analyzes the pulse wave transit time calculated by the pulse wave transit time measuring unit 8 to detect pathological changes in the autonomic nervous system and the peripheral circulation system.
It enables simple and early detection.
【００２６】出力部１２は、例えばＣＲＴで構成され、
心電図信号や脈波信号の信号波形や、脈波伝達時間解析
部９の解析結果などを、グラフや数値等を用いて表示す
るものである。なお、出力部１２には、プロッタやマル
チペンレコーダ等の記録装置を付加し、解析結果などを
記録するようにしてもよい。The output unit 12 is composed of, for example, a CRT,
The signal waveforms of the electrocardiogram signal and the pulse wave signal, the analysis result of the pulse wave transit time analysis unit 9, and the like are displayed using graphs and numerical values. A recording device such as a plotter or a multi-pen recorder may be added to the output unit 12 to record the analysis result or the like.
【００２７】次に、この脈波伝達時間監視装置により、
ＰＴＩの短期的な変化を監視する場合について説明す
る。Next, with this pulse wave transit time monitoring device,
A case of monitoring a short-term change in PTI will be described.
【００２８】脈波伝達時間解析部９は、微分ＰＴＩを
「微分ＰＴＩ＝瞬時ＰＴＩ−前回の瞬時ＰＴＩ」によっ
て、微分ＰＴＩを瞬時ＰＴＩで正規化した正規化微分Ｐ
ＴＩを「正規化微分ＰＴＩ＝微分ＰＴＩ／瞬時ＰＴＩ」
によって、瞬時ＰＴＩをＲ波周期で正規化した正規化瞬
時ＰＴＩを「正規化瞬時ＰＴＩ＝瞬時ＰＴＩ／Ｒ波周
期」によって、それぞれ算出する。The pulse wave transit time analyzing unit 9 normalizes the differential PTI with the instantaneous PTI by "differential PTI = instantaneous PTI-previous instantaneous PTI".
TI is “normalized differential PTI = differential PTI / instantaneous PTI”
Then, the normalized instantaneous PTI obtained by normalizing the instantaneous PTI with the R wave period is calculated by "normalized instantaneous PTI = instantaneous PTI / R wave period".
【００２９】また、各生体リズムに応じた基準時間毎の
移動平均値及び各ＰＴＩの標準偏差を算出する。基準時
間は、例えば血圧調節系の生体リズムであれば、１０秒
または１０拍程度にすればよい。また、体温調節系であ
れば、２０秒または２０拍程度にすればよい。また、全
体的な生体リズムでは、１分または１００拍を基準とす
るのが適切である。なお、これらは、患者やその病状に
より、医師等が選択して設定することが望ましい。Further, the moving average value and the standard deviation of each PTI for each reference time corresponding to each biological rhythm are calculated. The reference time may be, for example, 10 seconds or 10 beats in the case of a biological rhythm of a blood pressure control system. In the case of a body temperature control system, it may be about 20 seconds or 20 beats. In addition, in the overall biological rhythm, it is appropriate to use 1 minute or 100 beats as a reference. It is desirable that a doctor or the like selects and sets these depending on the patient and the medical condition thereof.
【００３０】そして、出力部１２には、図４に示すよう
に、心電図信号Ａや脈波信号Ｂの信号波形とともに、瞬
時ＰＴＩ、微分ＰＴＩ、正規化瞬時ＰＴＩ等が数値表示
される。また、１拍毎のデータがグラフとともに表示さ
れる。また、各データの時間推移が、例えば２０分程度
に亘ってトレンドグラフとして表示される。Then, as shown in FIG. 4, the output unit 12 displays the instantaneous PTI, the differential PTI, the normalized instantaneous PTI, and the like along with the signal waveforms of the electrocardiogram signal A and the pulse wave signal B. Also, data for each beat is displayed together with the graph. In addition, the time transition of each data is displayed as a trend graph over, for example, about 20 minutes.
【００３１】次に、ＰＴＩの短期的な変化を監視する動
作手順について、図５のフローチャートを用いて説明す
る。Next, an operation procedure for monitoring a short-term change in PTI will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００３２】まず、心電図信号よりＲ波の立ち上がり点
を検出し、その時刻を記憶して（＃１）、前回のＲ波の
立ち上がり時刻から、Ｒ波周期を算出する（＃２）。続
いて、脈波信号より脈波の立ち上がり点を検出し、その
時刻を記憶する（＃３）。First, the rising point of the R wave is detected from the electrocardiogram signal, the time is stored (# 1), and the R wave cycle is calculated from the previous rising time of the R wave (# 2). Then, the rising point of the pulse wave is detected from the pulse wave signal and the time is stored (# 3).
【００３３】次に、ステップ＃１，＃３で記憶された時
刻から、瞬時ＰＴＩを求め（＃４）、この瞬時ＰＴＩと
前回の瞬時ＰＴＩとから微分ＰＴＩを求めるとともに、
正規化微分ＰＴＩを求める（＃５）。次いで、正規化瞬
時ＰＴＩを求め（＃６）、平均値及び標準偏差を求める
（＃７）。そして、それらの結果を出力部１２に出力す
る（＃８）。Next, the instantaneous PTI is calculated from the times stored in steps # 1 and # 3 (# 4), and the differential PTI is calculated from this instantaneous PTI and the previous instantaneous PTI.
The normalized differential PTI is obtained (# 5). Next, the normalized instantaneous PTI is obtained (# 6), and the average value and standard deviation are obtained (# 7). Then, those results are output to the output unit 12 (# 8).
【００３４】このように、１拍毎のＰＴＩのリズムの変
化から病態変化が見出せる場合には、微分ＰＴＩによ
り、異常を容易に判別することができる。特に、不整脈
が発生する、または不整脈が頻繁に起こる患者及び呼吸
リズムに異常を有する患者は、微分ＰＴＩを監視するこ
とにより、異常の発生を迅速に発見することができる。As described above, when the pathological condition change can be found from the change in the rhythm of the PTI for each beat, the abnormality can be easily discriminated by the differential PTI. In particular, patients with arrhythmia or frequent arrhythmias and patients with abnormal respiratory rhythm can quickly detect the occurrence of abnormalities by monitoring the differential PTI.
【００３５】また、Ｒ波周期もＰＴＩと同様なリズムを
有するため、Ｒ波周期で正規化された正規化瞬時ＰＴＩ
は、正常状態においては安定した値が得られる。しか
し、生体の自律神経等に異常が生じると、ＰＴＩとＲ波
周期とのリズムのバランスが崩れ、正常時の値からずれ
た値となるため、正規化瞬時ＰＴＩを監視することによ
り、病態変化を容易に把握することができる。Since the R wave cycle also has a rhythm similar to that of the PTI, the normalized instantaneous PTI normalized by the R wave cycle.
Has a stable value in a normal state. However, when an abnormality occurs in the autonomic nerve of the living body, the rhythm of the PTI and the R wave cycle is unbalanced, and the value deviates from the normal value. Therefore, by monitoring the normalized instantaneous PTI, the pathological condition change Can be easily grasped.
【００３６】また、正規化微分ＰＴＩを監視し、各年令
における標準値と比較することにより、その患者の状態
を評価することができる。By monitoring the normalized differential PTI and comparing it with the standard value at each age, the condition of the patient can be evaluated.
【００３７】また、各生体リズムの振幅、すなわち標準
偏差を、標準値と比較したり、その変動を把握すること
により、各生体リズムの異常を検出することができる。
また、標準偏差を平均ＰＴＩで正規化した「標準偏差／
平均ＰＴＩ」を求めるようにしてもよい。これらの値に
より、種々の生体リズムの中で、上記基準時間に応じた
特定の種類に異常が生じる場合に、単に全体的な病態異
変ではなく、その患者に応じた生体リズムの変化を適切
に捉えることができるので、迅速に異常を検出すること
ができる。Further, by comparing the amplitude of each biorhythm, that is, the standard deviation, with the standard value or by grasping the variation, the abnormality of each biorhythm can be detected.
In addition, “standard deviation /
Alternatively, the “average PTI” may be obtained. With these values, among various biological rhythms, when an abnormality occurs in a specific type according to the above reference time, it is appropriate not to change the overall pathological condition but to appropriately change the biological rhythm according to the patient. Since it can be captured, the abnormality can be detected quickly.
【００３８】また、過去の一定期間のデータをフーリエ
解析することにより、血圧調整系等の生体リズムの周波
数や、その変動を得ることができ、症状の変化を監視す
ることができる。Further, by performing Fourier analysis on the data for a certain period in the past, it is possible to obtain the frequency of the biological rhythm of the blood pressure control system and the like, and to monitor the change in the symptom.
【００３９】なお、以上説明した各データについて、そ
れぞれ限界値を設定し、各データがこの限界値を超えた
場合に、出力部１２により、画面に警告を表示したり、
音声で警告を報知するようにしてもよい。これによっ
て、患者の状態を容易に判断することができる。A limit value is set for each of the data described above, and when each data exceeds the limit value, the output unit 12 displays a warning on the screen,
The warning may be notified by voice. As a result, the condition of the patient can be easily determined.
【００４０】次に、この脈波伝達時間監視装置により、
ＰＴＩの長期的な変化を監視する場合について説明す
る。Next, with this pulse wave transit time monitoring device,
A case of monitoring a long-term change in PTI will be described.
【００４１】脈波伝達時間解析部９は、１拍毎の瞬時Ｐ
ＴＩから所定期間毎に平均ＰＴＩを算出するとともに、
この平均ＰＴＩが所定レベル以上の傾斜で急激に低下し
たことを検出するものである。The pulse wave transit time analysis unit 9 determines the instantaneous P for each beat.
The average PTI is calculated from the TI for each predetermined period,
It is to detect that the average PTI sharply drops at a gradient of a predetermined level or more.
【００４２】１拍毎の瞬時ＰＴＩには、種々の生体リズ
ムによりばらつきが存在する。従って、このばらつきを
打ち消すために、所定期間内に得られた瞬時ＰＴＩから
平均ＰＴＩを算出することが必要になる。There are variations in the instantaneous PTI for each beat due to various biological rhythms. Therefore, in order to cancel this variation, it is necessary to calculate the average PTI from the instantaneous PTI obtained within the predetermined period.
【００４３】発明者らによる臨床試験によれば、この期
間は、１、２分または１００拍程度が適当であることが
明らかになった。また、実際に透析患者等に生じるＰＴ
Ｉの急激な低下は、１０分程度に亘って継続するという
データが得られている。従って、平均ＰＴＩを算出する
所定期間は、１、２分または１００拍程度とすることに
より、このような変化に十分対応することができる。According to a clinical test conducted by the inventors, it has become clear that a period of about 1 to 2 minutes or 100 beats is suitable for this period. In addition, PT that actually occurs in dialysis patients
The data is obtained that the rapid decrease of I continues for about 10 minutes. Therefore, by setting the predetermined period for calculating the average PTI to be about 1 minute, 2 minutes, or 100 beats, it is possible to sufficiently cope with such a change.
【００４４】また、平均ＰＴＩは、血圧変動等の影響に
より、緩やかな上昇や下降を繰り返すことがあるので、
単に下限値を設定し、それに対する上下を検出するので
はなく、所定レベル以上の傾斜での急激な低下を検出す
ると、異常状態と判別するようにしている。Further, the average PTI may repeat a gradual increase and decrease due to the influence of blood pressure fluctuations, etc.
Instead of merely setting the lower limit value and detecting the upper and lower values, an abnormal state is determined when a rapid decrease in the inclination of a predetermined level or more is detected.
【００４５】この平均ＰＴＩの急激な低下は、図６に示
すように、過去の複数個の平均ＰＴＩより近似直線を求
め、その傾きの絶対値と基準直線の傾きの絶対値とを比
較することにより検出している。例えば、図６（ａ）で
は、近似直線Ａの傾きの絶対値は、基準直線Ｓの傾きの
絶対値より小さいので、正常状態であることを示してい
る。一方、図６（ｂ）では、近似直線Ｂの傾きの絶対値
は、基準直線Ｓの傾きの絶対値より大きいので、異常状
態であることを示している。As shown in FIG. 6, an abrupt decrease in the average PTI is obtained by obtaining an approximate straight line from a plurality of past average PTIs and comparing the absolute value of the inclination with the absolute value of the inclination of the reference straight line. Is detected by. For example, in FIG. 6A, since the absolute value of the slope of the approximate straight line A is smaller than the absolute value of the slope of the reference straight line S, it indicates a normal state. On the other hand, in FIG. 6B, the absolute value of the slope of the approximated straight line B is larger than the absolute value of the slope of the reference straight line S, which indicates that the state is abnormal.
【００４６】なお、平均ＰＴＩの急激な低下の検出方法
は、上記に限られない。例えば、図７に示すように、平
均ＰＴＩから所定個数毎に近似直線を求め、前回との傾
きの絶対値の比を算出し、その比が所定値ｓ以上かどう
かを判別するようにしてもよい。図７において、近似直
線Ｃ，Ｄ，Ｅの傾きの絶対値をそれぞれｃ，ｄ，ｅとす
ると、近似直線Ｄの段階では、ｄ／ｃ≦ｓで正常状態と
判別され、近似直線Ｅの段階では、ｅ／ｄ＞ｓで異常状
態と判別される。The method of detecting the sudden decrease in the average PTI is not limited to the above. For example, as shown in FIG. 7, an approximate straight line may be obtained for each predetermined number from the average PTI, the ratio of the absolute value of the slope to the previous time may be calculated, and it may be determined whether the ratio is a predetermined value s or more. Good. In FIG. 7, assuming that the absolute values of the inclinations of the approximate straight lines C, D, and E are c, d, and e, respectively, at the stage of the approximate straight line D, it is determined that d / c ≦ s is a normal state, and the stage of the approximate straight line E is Then, e / d> s is determined to be an abnormal state.
【００４７】そして、出力部１２には、図８に示すよう
に、心電図信号Ａや脈波信号Ｂの信号波形とともに、平
均ＰＴＩや、その近似直線の傾き等を数値表示する。ま
た、平均ＰＴＩの時間推移が、例えば２時間程度に亘っ
てトレンドグラフとして表示される。Then, as shown in FIG. 8, the output unit 12 displays the waveforms of the electrocardiogram signal A and the pulse wave signal B as well as the average PTI and the slope of the approximate straight line thereof in numerical form. Also, the time transition of the average PTI is displayed as a trend graph over, for example, about 2 hours.
【００４８】また、出力部１２は、平均ＰＴＩの急激な
低下が検出されると、画面にその旨を警告する表示を行
う。この警告は、音声で行うようにしてもよい。Further, when the sudden decrease in the average PTI is detected, the output unit 12 displays a warning to that effect on the screen. This warning may be given by voice.
【００４９】次に、ＰＴＩの長期的な変化を監視する動
作手順について、図８のフローチャートを用いて説明す
る。Next, an operation procedure for monitoring a long-term change in PTI will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００５０】まず、心電図信号よりＲ波の立ち上がり点
を検出し、その時刻を記憶する（＃１１）。続いて、脈
波信号より脈波の立ち上がり点を検出し、その時刻を記
憶する（＃１２）。次いで、ステップ＃１１，＃１２で
記憶された時刻から、瞬時ＰＴＩを求めて記憶し（＃１
３）、所定期間の瞬時ＰＴＩから平均ＰＴＩを求める
（＃１４）。First, the rising point of the R wave is detected from the electrocardiogram signal and the time is stored (# 11). Subsequently, the rising point of the pulse wave is detected from the pulse wave signal and the time is stored (# 12). Next, the instantaneous PTI is obtained and stored from the times stored in steps # 11 and # 12 (# 1
3) The average PTI is calculated from the instantaneous PTI in the predetermined period (# 14).
【００５１】次に、ステップ＃１４で算出された平均Ｐ
ＴＩの急激な低下が検出されたかどうかを判別する（＃
１５）。そして、急激な低下が検出されていなければ
（＃１５でＮＯ）、ステップ＃１７に進み、一方、急激
な低下が検出されていれば（＃１５でＹＥＳ）、その旨
の警告動作を行い（＃１６）、平均ＰＴＩなどの各デー
タを出力部１２に表示する（＃１７）。Next, the average P calculated in step # 14.
Determine if a rapid drop in TI is detected (#
15). Then, if the rapid decrease is not detected (NO in # 15), the process proceeds to step # 17, while if the rapid decrease is detected (YES in # 15), a warning operation to that effect is performed ( # 16), each data such as the average PTI is displayed on the output unit 12 (# 17).
【００５２】このように、平均ＰＴＩを数時間〜数日の
長期間に亘って監視することにより、急激な血圧低下な
ど、循環状態が悪化する前兆を捉えることが可能となる
ので、非常に有用である。特に、末梢循環不全の患者
や、人工透析や薬物投与等により循環不全、急激な血圧
低下によるショック等が心配される患者に対して、より
早期に病態を把握することが可能になり、医師や看護婦
が適切な処置を行うことができる。As described above, by monitoring the average PTI over a long period of several hours to several days, it is possible to catch a sign that the circulatory condition is deteriorated, such as a sudden drop in blood pressure, which is very useful. Is. In particular, for patients with peripheral circulatory insufficiency or patients who are anxious about circulatory insufficiency due to artificial dialysis or drug administration, shock due to sudden blood pressure decrease, etc. The nurse can take appropriate action.
【００５３】また、実際には、このような平均ＰＴＩの
急激な低下の後で、続いて急激な血圧低下が生じること
がある。この場合には、血圧に影響される平均ＰＴＩ
が、１０分〜１５分後に低下前の値に戻ることがある。
しかしながら、本実施例によれば、平均ＰＴＩの急激な
低下を自動的に検出するので、病態悪化の前兆を見逃す
ことがない。また、医師や看護婦は、患者に常に付き添
っている必要がない。In fact, after such a sudden drop in mean PTI, a sudden drop in blood pressure may occur subsequently. In this case, the average PTI affected by blood pressure
However, it may return to the value before the decrease after 10 to 15 minutes.
However, according to the present embodiment, since the rapid decrease in the average PTI is automatically detected, there is no oversight of the sign of worsening of the condition. Also, doctors and nurses do not have to be with the patient at all times.
【００５４】また、平均ＰＴＩの急激な低下を検出する
と警告するようにしたので、すぐに適切な処置を施すこ
とができる。Further, since a warning is given when a rapid decrease in the average PTI is detected, appropriate measures can be taken immediately.
【００５５】このように、ＰＴＩの変化を身長や血圧で
補正することなく監視し、その急激な低下を捉えること
により、より早期に、かつ簡便に病態変化を把握するこ
とができる。As described above, by monitoring the change in PTI without correcting the height and blood pressure and catching the sudden decrease, it is possible to grasp the pathological condition change earlier and more easily.
【００５６】なお、平均ＰＴＩに代えて、所定期間にお
ける瞬時ＰＴＩの最大値と最小値との平均値や中央値を
用いて、急激な変化を検出するようにしてもよい。Instead of the average PTI, a sudden change may be detected by using an average value or a median value of the maximum value and the minimum value of the instantaneous PTI in a predetermined period.
【００５７】上記のように、ＰＴＩの短期的及び長期的
な変化の双方を監視することにより、患者の生体リズム
の変化による末梢循環系への影響等を把握することがで
きる。例えば、自律神経系の失調等に対する処置として
薬物投与を行った場合に、その効果や副作用等の発生を
監視することができる。As described above, by monitoring both short-term and long-term changes in PTI, it is possible to understand the effects of changes in the biological rhythm of the patient on the peripheral circulatory system. For example, when a drug is administered as a treatment for a disorder of the autonomic nervous system, its effect, occurrence of side effects, etc. can be monitored.
【００５８】すなわち、薬物が投与されると、生体リズ
ムの変化が起こり、その後、安定した変動を回復する。
一方、投与された薬物が適量を超えた場合等には、生体
リズムは、安定した変動を回復した後、急激な生体変化
について行けず、ショック症状を伴うことがある。この
場合に、ＰＴＩの変化を監視することにより、早期にシ
ョック症状などの副作用を診断することができる。That is, when the drug is administered, the biological rhythm changes, and thereafter the stable fluctuation is recovered.
On the other hand, when the dose of the administered drug exceeds an appropriate amount, the biological rhythm may not be able to keep up with the rapid biological changes after recovering stable fluctuation, and may be accompanied by shock symptoms. In this case, by monitoring changes in PTI, side effects such as shock symptoms can be diagnosed at an early stage.
【００５９】また、逆に精神的な要因で自律神経系の失
調等が生じた場合には、ＰＴＩが短期的にも長期的に
も、同時に変動が大きくなる場合がある。従って、これ
らのことを総合的に監視することが必要になってくる。On the contrary, when the autonomic nervous system malfunctions or the like due to a mental factor, the PTI may fluctuate at the same time both in the short term and in the long term. Therefore, it becomes necessary to monitor these things comprehensively.
【００６０】[0060]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
脈波伝達時間の短期及び長期変動を監視するようにした
ので、自律神経の失調などや末梢循環の悪化、血圧低下
及びショック等の病態変化を、簡便に、かつ早期に把握
することができる。また、その結果を出力するようにし
たので、病態変化を容易に把握することができる。従っ
て、医師、看護婦などが、より迅速に適切な処置を行う
ことができる。As described above, according to the present invention,
Since short-term and long-term fluctuations in pulse wave transit time are monitored, changes in pathological conditions such as autonomic dysfunction, deterioration of peripheral circulation, blood pressure drop, and shock can be easily and early grasped. Further, since the result is output, it is possible to easily grasp the pathological change. Therefore, doctors, nurses and the like can take appropriate measures more quickly.
【図１】本発明に係る脈波伝達時間監視装置の構成を示
すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a pulse wave transit time monitoring apparatus according to the present invention.
【図２】（ａ）は心電図信号の一例を示す波形図、
（ｂ）は（ａ）が微分された出力を示す波形図である。FIG. 2A is a waveform diagram showing an example of an electrocardiogram signal,
(B) is a waveform diagram showing an output obtained by differentiating (a).
【図３】脈波信号の一例を示す波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram showing an example of a pulse wave signal.
【図４】脈波伝達時間の短期的な変化を監視する場合の
表示画面例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a display screen when a short-term change in pulse wave transit time is monitored.
【図５】脈波伝達時間の短期的な変化を監視する場合の
動作手順を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing an operation procedure when monitoring a short-term change in pulse wave transit time.
【図６】（ａ）（ｂ）は平均脈波伝達時間の急激な低下
を検出する方法の例を示す図である。6 (a) and 6 (b) are diagrams showing an example of a method for detecting a rapid decrease in average pulse wave transit time.
【図７】平均脈波伝達時間の急激な低下を検出する方法
の別の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another example of a method for detecting a rapid decrease in average pulse wave transit time.
【図８】脈波伝達時間の長期的な変化を監視する場合の
表示画面例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a display screen when monitoring a long-term change in pulse wave transit time.
【図９】脈波伝達時間の長期的な変化を監視する場合の
動作手順を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing an operation procedure when monitoring a long-term change in pulse wave transit time.
１ 電極センサ ２ 光センサ ３ 光電変換部 ４ 増幅部 ５ Ａ／Ｄ変換部 ６ 制御演算部 ７ 波形解析処理部 ８ 脈波伝達時間計測部 ９ 脈波伝達時間解析部 １０ 記憶部 １１ 操作部 １２ 出力部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode sensor 2 Optical sensor 3 Photoelectric conversion part 4 Amplification part 5 A / D conversion part 6 Control calculation part 7 Waveform analysis processing part 8 Pulse wave transmission time measurement part 9 Pulse wave transmission time analysis part 10 Storage part 11 Operation part 12 Output Department
Claims (1)
Ｒ波検出手段と、末梢血管位置で、上記Ｒ波に対応する
脈波の立ち上がり時点を検出する脈波検出手段と、上記
Ｒ波検出時点から上記脈波の立ち上がり時点までの脈波
伝達時間を計測する脈波伝達時間計測手段とを備えた脈
波伝達時間監視装置において、上記脈波伝達時間の短期
変動を監視する第１脈波伝達監視手段と、上記脈波伝達
時間の長期変動を監視する第２脈波伝達監視手段と、こ
れらの結果を出力する出力手段とを備えたことを特徴と
する脈波伝達時間監視装置。1. An R wave detecting means for detecting a time point of generation of an R wave of an electrocardiographic signal, a pulse wave detecting means for detecting a rising time point of a pulse wave corresponding to the R wave at a peripheral blood vessel position, and the R wave. In a pulse wave transit time monitoring device comprising pulse wave transit time measuring means for measuring a pulse wave transit time from a detection time point to a rise time point of the pulse wave, a first pulse for monitoring a short-term fluctuation of the pulse wave transit time. A pulse wave transmission time monitoring device comprising: wave transmission monitoring means; second pulse wave transmission monitoring means for monitoring long-term fluctuations in the pulse wave transmission time; and output means for outputting the results thereof.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6140201A JPH08583A (en) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | Apparatus for monitoring pulse wave transmission time |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6140201A JPH08583A (en) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | Apparatus for monitoring pulse wave transmission time |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08583A true JPH08583A (en) | 1996-01-09 |
Family
ID=15263275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6140201A Pending JPH08583A (en) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | Apparatus for monitoring pulse wave transmission time |
Country Status (1)
| Country | Link |
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