JPH08583A - 脈波伝達時間監視装置 - Google Patents
脈波伝達時間監視装置Info
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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
(57)【要約】
【目的】 患者の状態変化を簡便に、かつ早期に把握す
る。 【構成】 心電図信号を検出する電極センサ１と、末梢
血管の脈波を検出する光センサ２とを備え、波形解析部
７でＲ波の立ち上がり時点及び末梢血管の脈波の立ち上
がり時点を検出し、脈波伝達時間計測部８でＲ波の立ち
上がり時点から脈波の立ち上がり時点までの脈波伝達時
間を計測する。そして、脈波伝達時間解析部９により、
脈波伝達時間の短期的な変化、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とともに、脈波伝達時間の長
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。
る。 【構成】 心電図信号を検出する電極センサ１と、末梢
血管の脈波を検出する光センサ２とを備え、波形解析部
７でＲ波の立ち上がり時点及び末梢血管の脈波の立ち上
がり時点を検出し、脈波伝達時間計測部８でＲ波の立ち
上がり時点から脈波の立ち上がり時点までの脈波伝達時
間を計測する。そして、脈波伝達時間解析部９により、
脈波伝達時間の短期的な変化、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とともに、脈波伝達時間の長
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
〜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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ＰＴＩの短期的な変化を監視する場合について説明す
る。
【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。
「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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ＰＴＩの長期的な変化を監視する場合について説明す
る。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
すブロック図である。
【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。
（ｂ）は（ａ）が微分された出力を示す波形図である。
【図３】脈波信号の一例を示す波形図である。
【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。
表示画面例を示す図である。
【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。
動作手順を示すフローチャートである。
【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。
を検出する方法の例を示す図である。
【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。
の別の例を示す図である。
【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。
表示画面例を示す図である。
【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。
動作手順を示すフローチャートである。
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
Claims (1)
- 【請求項１】 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ことを特徴と
する脈波伝達時間監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6140201A JPH08583A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 脈波伝達時間監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6140201A JPH08583A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 脈波伝達時間監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08583A true JPH08583A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15263275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6140201A Pending JPH08583A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 脈波伝達時間監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08583A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5830148A (en) * | 1997-06-03 | 1998-11-03 | Colin Corporation | System and method for evaluating the autonomic nervous system of a living subject |
| JP2003010317A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-01-14 | Nippon Colin Co Ltd | 透析装置 |
| CN1307937C (zh) * | 2003-05-22 | 2007-04-04 | 香港中文大学 | 信号顶端点搜寻装置和方法以及其在血压测量中的应用 |
| US7214196B2 (en) | 2001-07-13 | 2007-05-08 | Tanita Corporation | Apparatus for measurement of woman's body |
| KR100756875B1 (ko) * | 2005-10-21 | 2007-09-07 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 무구속 맥파 전달시간 및 속도측정을 이용하여 혈압의추정이 가능한 변기 시스템 |
| JP2010512868A (ja) * | 2006-12-21 | 2010-04-30 | フレゼニウス メディカル ケアー ドイチュラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 呼吸数を決定する方法および装置 |
| JP2012508056A (ja) * | 2008-11-10 | 2012-04-05 | ヘルススタッツ インターナショナル ピーティーイー リミテッド | 自立神経機能不全テストのパラメータを測定するための方法およびシステム |
| US8287725B2 (en) | 2006-06-07 | 2012-10-16 | Gambro Lundia Ab | Prediction of rapid symptomatic blood pressure decrease |
| JP2016041074A (ja) * | 2010-09-30 | 2016-03-31 | 国立大学法人 東京医科歯科大学 | 心筋毒性検査および心筋細胞評価のための方法および装置 |
| JP6989192B1 (ja) * | 2020-12-24 | 2022-01-05 | メディカルフォトニクス株式会社 | 動脈硬化計測装置、動脈硬化計測プログラム、及び、動脈硬化計測装置の作動方法 |
-
1994
- 1994-06-22 JP JP6140201A patent/JPH08583A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5830148A (en) * | 1997-06-03 | 1998-11-03 | Colin Corporation | System and method for evaluating the autonomic nervous system of a living subject |
| EP0885592A1 (en) * | 1997-06-03 | 1998-12-23 | Colin Corporation | A system and method for evaluating the autonomic nervous system of a living subject |
| JP2003010317A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-01-14 | Nippon Colin Co Ltd | 透析装置 |
| US6808627B2 (en) | 2001-07-02 | 2004-10-26 | Colin Medical Technology Corporation | Dialyzing apparatus |
| US7214196B2 (en) | 2001-07-13 | 2007-05-08 | Tanita Corporation | Apparatus for measurement of woman's body |
| CN1307937C (zh) * | 2003-05-22 | 2007-04-04 | 香港中文大学 | 信号顶端点搜寻装置和方法以及其在血压测量中的应用 |
| KR100756875B1 (ko) * | 2005-10-21 | 2007-09-07 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 무구속 맥파 전달시간 및 속도측정을 이용하여 혈압의추정이 가능한 변기 시스템 |
| US8287725B2 (en) | 2006-06-07 | 2012-10-16 | Gambro Lundia Ab | Prediction of rapid symptomatic blood pressure decrease |
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| JP6989192B1 (ja) * | 2020-12-24 | 2022-01-05 | メディカルフォトニクス株式会社 | 動脈硬化計測装置、動脈硬化計測プログラム、及び、動脈硬化計測装置の作動方法 |
| JP2022101441A (ja) * | 2020-12-24 | 2022-07-06 | メディカルフォトニクス株式会社 | 動脈硬化計測装置、動脈硬化計測プログラム、及び、動脈硬化計測装置の作動方法 |
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