(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者側に設けられ、前記被験者の外耳道内圧の状態を測定する被験者側ユニットと、
前記被験者側ユニットにより測定された外耳道内圧をモニタリングするモニタリング側ユニットとを備え、
前記被験者側ユニットは、
前記被験者の外耳道に挿入されるイヤーチップと、
前記イヤーチップに接続され、前記イヤーチップを介して前記外耳道の内圧変化を測定するとともに、測定結果に応じたアナログ電気信号を出力する外耳道内圧測定部と、
前記外耳道内圧測定部により出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する変換部と、
前記変換部により変換されたデジタル電気信号を外部に送信する送信部とを有し、
前記モニタリング側ユニットは、
前記送信部により送信されたデジタル電気信号を受信する受信部と、
前記受信部により受信されたデジタル電気信号に基づいて前記被験者の外耳道内圧変化のデータを取得するデータ処理部と、
前記データ処理部により取得されたデータを表示する表示部と、
前記外耳道の内圧波形と前記被験者の頸静脈圧のａ波、ｃ波、ｘ波、ｖ波、ｙ波との対応に基づいて、前記外耳道内圧変化を示す波形の変化から前記頸静脈圧の変化を求める演算部と、
を有することを特徴とする頸静脈圧演算システム。
【請求項２】
前記データ処理部は、前記受信部により受信されたデジタル電気信号に対してローパス処理を施すことを特徴とする請求項１記載の頸静脈圧演算システム。
【請求項３】
前記外耳道内圧測定部は、前記イヤーチップと一体的に構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の頸静脈圧演算システム。
【請求項４】
前記イヤーチップの中心軸を貫通して前記イヤーチップの先端に達するとともに当該先端部において開口するように形成されたエアーチューブを備え、
前記イヤーチップは、前記エアーチューブを介して前記外耳道内圧測定部に接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の頸静脈圧演算システム。
【請求項５】
前記外耳道内圧測定部は、前記イヤーチップが前記被験者の外耳道に挿入されたときに鼓膜と前記イヤーチップとにより形成された外耳道腔と前記エアーチューブとで形成される気密空間の圧力変化を前記外耳道の内圧変化として測定することを特徴とする請求項４記載の頸静脈圧演算システム。
【請求項６】
前記送信部は、インターネットを含む通信回線網を介して前記受信部に前記デジタル電気信号を送信することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の頸静脈圧演算システム。
【請求項７】
前記送信部は、赤外線方式と無線電波方式と光通信方式と有線通信方式との中から少なくても１つの方式により前記デジタル電気信号を前記受信部に送信することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の頸静脈圧演算システム。
【請求項８】
被験者の外耳道に挿入されるイヤーチップを介して前記外耳道の内圧変化を測定するとともに、測定結果に応じたアナログ電気信号を出力する外耳道内圧測定ステップと、
前記外耳道内圧測定ステップにより出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する変換ステップと、
前記変換ステップにより変換されたデジタル電気信号を外部に送信する送信ステップと、
前記送信ステップにより送信されたデジタル電気信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップにより受信されたデジタル電気信号に基づいて前記被験者の外耳道内圧変化のデータを取得するデータ処理ステップと、
前記データ処理ステップにより取得されたデータを表示する表示ステップと、
前記外耳道の内圧波形と前記被験者の頸静脈圧のａ波、ｃ波、ｘ波、ｖ波、ｙ波との対応に基づいて、前記外耳道内圧変化を示す波形の変化から前記頸静脈圧の変化を演算部により求める演算ステップと、
を備えることを特徴とする頸静脈圧演算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心臓の右心機能を把握するために外耳道内圧の変化を測定する頸静脈圧演算システム及び頸静脈圧演算方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
三尖弁狭窄症、右室肥大、右心不全、肺高血圧症、三尖弁閉鎖不全症、心不全等の各種疾患を診断・治療を行うためには心臓の右心機能の的確な把握が必要不可欠である。現在、心臓の右心機能を非侵襲、非観血的に直接測定する装置は無く、その代わりとして、頸静脈の脈動や怒張を医師が目視で観察することで、間接的に右心機能を把握し、上述の各種疾患の可能性を診断する方法が一般的に行われている。また、右心機能を正確に測定する方法としては、心臓に観血的にカテーテルを挿入する心臓カテーテル法や、中心静脈に観血的にカテーテルを挿入する中心静脈カテーテル法がある。
【０００３】
特許文献１には、非侵襲、非観血的に被験者の状態を計測する装置に関する発明として、密閉外耳道内圧測定装置が記載されている。この密閉外耳道内圧測定装置は、非侵襲的に被験者の頭蓋内圧変化を検知して頭蓋内疾患の治療に役立てるための装置であり、外耳道の開放部分に密閉して取り付けられるプルーフチップと、チューブと、密閉外耳道内圧検知部と、信号処理部と、信号記録部と、チューブ内に一定量の体積を注入加算又は注出減算する内圧調整器とを備えている。
【０００４】
この密閉外耳道内圧測定装置によれば、内圧調整器によりチューブを介して外耳道を含む密閉された空間に一定量の体積を注入加算又は注出減算し、空間内の圧力を高めたり減らしたりすることにより空間の密閉状態を確認した後に、密閉された外耳道の内圧変化を測定するので、密閉された外耳道内の圧力変化を高い精度で測定することができ、非侵襲的に頭蓋内圧変化を検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３０３３０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、頸静脈の脈動や怒張の目視での観察は、医師の経験に依存するところが大きく、診断結果は正確性に欠ける。また、血流や血流量の変化を観察する方法として超音波法があるが、超音波法では頸静脈の圧変動までは捉えることができない。
【０００７】
また、心臓カテーテル法もしくは中心静脈カテーテル法は、非常に高度な技術を必要とし、挿入時や直後の合併症として、動脈穿刺、血腫、気胸、血胸、乳糜胸水、頸動脈叢損傷、不整脈、空気塞栓、カテーテル位置異常等が起こる可能性がある。さらには、カテーテルの閉塞、感染、血栓がらみ、動静脈瘻、血管・心臓損傷等がカテーテル挿入後に生じることもある。
【０００８】
さらに、特許文献１に記載の密閉外耳道内圧測定装置は、右心機能ではなく頭蓋内疾患の治療を目的としているため、密閉性の確保、鼓膜内外における等しい圧力、及び鼓膜の中立位といった条件を満たして測定を行う必要があり、外耳道圧検知センサのイヤーピースの部分を外耳道に挿入するだけで、外耳道の内圧が高くなってしまうため、被験者の外耳道の内圧変化を正確に測定するために、測定前に内圧調整器によって外耳道を含む空間の密閉状態が測定可能な状態かどうか確認する操作を行う必要がある。さらに、密閉状態を維持した状態での測定は、被験者への負担が大きく、長時間にわたって連続的に測定することは困難であるという問題がある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するもので、医師による高度な技術や経験に頼ることなく、正確、容易、且つ非侵襲、非観血的に心臓の右心機能を把握することが可能な頸静脈圧演算システム及び頸静脈圧演算方法を提供することを課題とする。なお、本発明において、発明者は外耳道の内圧変化が頸静脈圧の変動に対応しており、外耳道内圧を測定することにより、非侵襲、非観血的に心臓の右心機能を把握することができることを初めて実験的に明らかにした。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る頸静脈圧演算システムは、上記課題を解決するために、被験者側に設けられ、前記被験者の外耳道内圧の状態を測定する被験者側ユニットと、前記被験者側ユニットにより測定された外耳道内圧をモニタリングするモニタリング側ユニットとを備え、前記被験者側ユニットは、前記被験者の外耳道に挿入されるイヤーチップと、前記イヤーチップに接続され、前記イヤーチップを介して前記外耳道の内圧変化を測定するとともに、測定結果に応じたアナログ電気信号を出力する外耳道内圧測定部と、前記外耳道内圧測定部により出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する変換部と、前記変換部により変換されたデジタル電気信号を外部に送信する送信部とを有し、前記モニタリング側ユニットは、前記送信部により送信されたデジタル電気信号を受信する受信部と、前記受信部により受信されたデジタル電気信号に基づいて前記被験者の外耳道内圧変化のデータを取得するデータ処理部と、前記データ処理部により取得されたデータを表示する表示部と、前記外耳道の内圧波形と前記被験者の頸静脈圧のａ波、ｃ波、ｘ波、ｖ波、ｙ波との対応に基づいて、前記外耳道内圧変化を示す波形の変化から前記頸静脈圧の変化を求める演算部とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る頸静脈圧演算方法は、上記課題を解決するために、被験者の外耳道に挿入されるイヤーチップを介して前記外耳道の内圧変化を測定するとともに、測定結果に応じたアナログ電気信号を出力する外耳道内圧測定ステップと、前記外耳道内圧測定ステップにより出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する変換ステップと、前記変換ステップにより変換されたデジタル電気信号を外部に送信する送信ステップと、前記送信ステップにより送信されたデジタル電気信号を受信する受信ステップと、前記受信ステップにより受信されたデジタル電気信号に基づいて前記被験者の外耳道内圧変化のデータを取得するデータ処理ステップと、前記データ処理ステップにより取得されたデータを表示する表示ステップと、前記外耳道の内圧波形と前記被験者の頸静脈圧のａ波、ｃ波、ｘ波、ｖ波、ｙ波との対応に基づいて、前記外耳道内圧変化を示す波形の変化から前記頸静脈圧の変化を演算部により求める演算ステップとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、医師による高度な技術や経験に頼ることなく、正確、容易、且つ非侵襲、非観血的に心臓の右心機能を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１の形態の頸静脈圧演算システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１の形態の頸静脈圧演算システムにおけるセンサ及びイヤーチップの構成の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例１の形態の頸静脈圧演算システムにおけるイヤーチップ及びエアーチューブの断面図である。
【図４】本発明の実施例１の形態の頸静脈圧演算システムにおけるセンサ及びイヤーチップの構成の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例１の形態の頸静脈圧演算システムの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施例１の形態の頸静脈圧演算システムにおける外耳道内圧変化を表す波形を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例１の形態の頸静脈圧演算システムにおける外耳道内圧変化を表す波形の一拍分を模式的に表したグラフである。
【図８】本発明の実施例２の形態の頸静脈圧演算システムの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施例２の形態の頸静脈圧演算システムにおける被験者側ユニットを装着したときの外観の一例を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施例３の形態の頸静脈圧演算システムの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の頸静脈圧演算システム及び頸静脈圧演算方法の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１の頸静脈圧演算システムの構成を示すブロック図である。また、図２は、本実施例の頸静脈圧演算システムにおけるセンサ１２及びイヤーチップ１１の構成の一例を示す斜視図である。図１，２を参照して、頸静脈圧演算システムの構成を説明する。本実施例の頸静脈圧演算システムは、図１に示すように、被験者側ユニット１ａとモニタリング側ユニット２ａとを備えている。
【００１６】
被験者側ユニット１ａは、被験者側に設けられ、被験者の外耳道内圧の状態を測定するユニットであり、イヤーチップ１１、センサ１２、及びＡ／Ｄ変換装置１３により構成される。また、モニタリング側ユニット２ａは、被験者側ユニット１ａにより測定された外耳道内圧をモニタリングするユニットであり、情報処理装置３により構成される。
【００１７】
イヤーチップ１１は、被験者の耳（外耳道）に挿入される。このイヤーチップ１１の材質は、シリコン樹脂やアクリル樹脂が例として挙げられるが、挿入時に外耳道を損傷しないような弾性を有するものであれば特に限定されない。
【００１８】
センサ１２は、取得部１２１、比較部１２２、増幅部１２３、及び基準電圧記憶装置１２４により構成される。このセンサ１２は、本発明の外耳道内圧測定部に対応し、被験者の外耳道に挿入されるイヤーチップ１１に接続され、イヤーチップ１１を介して外耳道の内圧変化を測定するとともに、測定結果に応じたアナログ電気信号を出力する。
【００１９】
具体的に説明すると、取得部１２１は、イヤーチップ１１を介して外耳道の内圧を電圧値として取得する。比較部１２２は、基準電圧記憶装置１２４に記憶されている基準電圧を読み出して、取得部１２１が取得した電圧値と比較することにより電圧の変化を求める。さらに増幅部１２３は、比較部１２２が求めた外耳道の内圧変化を示す電気信号を増幅する。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換装置１３は、Ａ／Ｄ変換部１３１により構成され、センサ１２に接続されている。Ａ／Ｄ変換部１３１は、本発明の変換部に対応し、センサ１２により出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。また、本実施例において、Ａ／Ｄ変換部１３１は、本発明の送信部にも対応し、デジタル電気信号を外部に送信する。
【００２１】
被験者側ユニット１ａは、例えば図２に示すように構成することができる。図２において、イヤーチップ１１は、エアーチューブ１６を介してセンサ１２に接続されている。また、センサ１２は、フック１８を用いて被験者の耳に装着することができる。ここで、センサ１２は、差圧センサを意味する。差圧センサとしては、低周波センサ（セントランド技研製、ＳＵＡシリーズ）を用いることが好ましいが、高感度で低周波領域（０．３〜２００Ｈｚの周波数帯域）に特性を有する差圧センサであれば特に限定されない。
【００２２】
また、イヤーチップ１１は、市販のイヤホンの釣鐘状の外耳道挿入部位であって、外耳道挿入時に外耳道内に形成される空間が完全な密閉状態にならないものを用いることができるが、外耳道挿入部位にエアーベント構造を有するものを用いることが特に好ましい。なお、本発明で言うところのエアーベント構造とは、空気抜き構造を意味し、具体的には、イヤーチップ１１の表面に空気の通り道となる溝が形成されている構造を指す。エアーベント構造を備えることにより、イヤーチップ１１を外耳道に挿入することによる外耳道の内圧の上昇をより効果的に抑えられるため、被験者がイヤーチップ１１を長時間にわたって装着し続けることができ、外耳道の内圧変化を容易に連続的に測定することができる。
【００２３】
図３は、本実施例の頸静脈圧演算システムにおけるイヤーチップ１１及びエアーチューブ１６の断面図である。なお、図３におけるイヤーチップ１１及びエアーチューブ１６は、図２のＡ−Ａ方向から見た断面図に対応する。図３に示すように、エアーチューブ１６は、イヤーチップ１１の中心軸を貫通してイヤーチップ１１の先端まで到達しており、エアーチューブ１６の先端には、空気パッドが設けられておらず、開口したままとなっている。すなわち、本実施例の頸静脈圧演算システムにおける被験者側ユニット１ａは、被験者の外耳道にイヤーチップ１１を挿入することで鼓膜とイヤーチップ１１とに囲まれた外耳道腔を形成させる。センサ１２は、この外耳道腔とエアーチューブ１６とで形成される気密空間の圧力変化を外耳道の内圧変化として測定する。
【００２４】
また、図４は、本実施例の頸静脈圧演算システムにおけるセンサ１２及びイヤーチップ１１の構成の一例を示す斜視図であり、図２の場合と若干異なる。図４において、センサ１２は、イヤーチップ１１と一体的に構成されている。本実施例の頸静脈圧演算システムにおいては図４に示すような一体型の構成を有するイヤーチップ１１及びセンサ１２も用いることもできる。
【００２５】
一般的に、測定位置とセンサとの間に距離があるほど、測定データ中のノイズは増加する傾向にある。したがって、図４に示すようにエアーチューブ１６を介さない構成を有する場合には、エアーチューブ１６の長さ分、センサ１２と測定する位置との距離が縮まるため、図２，３に示すようなエアーチューブ１６を介する場合と比較して、図４の構成を有する頸静脈圧演算システムは、測定データ中のノイズの発生をさらに抑えられる。なお、センサ１２の種類や、イヤーチップ１１の材質等に関しては、図２で示したものと同様のものを用いることができ、イヤーチップ１１は表面にエアーベント構造を備えることもできる。
【００２６】
情報処理装置３は、被験者側ユニット１ａから送信されてくるデジタル電気信号を受信し、計測結果として表示する装置であり、図１に示すように、入出力インターフェース３１、ＣＰＵ３２、入出力インターフェース３３、入力装置３４、出力装置３５、表示装置３６、及びデータ記憶装置３７により構成される。
【００２７】
入出力インターフェース３１は、本発明の受信部に対応し、Ａ／Ｄ変換部１３１により送信されたデジタル電気信号を受信する。
【００２８】
ＣＰＵ（演算制御装置）３２は、本発明のデータ処理部に対応し、入出力インターフェース３１により受信されたデジタル電気信号に基づいて、被験者の外耳道内圧変化のデータを取得する。このＣＰＵ３２は、図１に示すように、データ処理部３２１とデータ表示部３２２とにより構成される。
【００２９】
また、ＣＰＵ３２は、入出力インターフェース３１により受信されたデジタル電気信号に対してローパス処理を施す。具体的には、データ処理部３２１は、被験者側ユニット１ａから送信されてくる外耳道内圧変化のデータを入出力インターフェース３１を介して受信し、ローパス処理あるいはバンドパス処理等によってノイズを除去し、データ記憶装置３７に格納する。さらにデータ表示部３２２は、外耳道内圧変化のデータをデータ記憶装置３７から読み出し、後述する表示装置３６の画面において波形データとして表示させる。
【００３０】
なお、ＣＰＵ３２は、物理的には、演算をする演算論理装置（ＡＬＵ）、データを一時記憶するレジスタ（置数器）やバッファ（緩衝用記憶装置）、データや命令等の情報を伝達するバス（情報運搬路）、外部記憶装置（メモリ）や周辺機器との入出力を行うインターフェース、ＣＰＵ全体を制御する制御部分、この制御に必要なクロック信号を生成するクロック（時計）回路等で構成されるマイクロプロセッサ等が使用可能であることは周知のコンピュータシステムと同様である。
【００３１】
データ記憶装置３７は、ＣＰＵ３２に接続され、外耳道の内圧変化のデータを記憶する。また、入力装置３４は、データ記憶装置３７に記憶される外耳道内圧変化のデータを呼び出す際等に、ユーザが必要な指示を外部から入力する装置である。さらに、出力装置３５は、外耳道内圧変化のデータを出力する装置であり、プリンタ等である。
【００３２】
表示装置３６は、本発明の表示部に対応し、ＣＰＵ３２により取得されたデータを表示するディスプレイ等の装置である。入出力インターフェース３３は、入力装置３４、出力装置３５、及び表示装置３６がＣＰＵ３２とデータの送受信を行う際にデータの仲介を行う。すなわち、情報処理装置３は、ノイマン型コンピュータシステムと同様な構造を有する。なお、図１は、論理的な構成を示すブロック図であるので、データ記憶装置３７は、物理的にはＣＰＵ３２の内部に内蔵されていてもよいし、ＣＰＵ３２の外部に接続されていてもよい。
【００３３】
次に、上述のように構成された本実施の形態の作用を説明する。図５は、本実施例の頸静脈圧演算システムの動作を示すフローチャートである。まず、被験者（あるいは測定者）は、例えば図２や図４に示すようなイヤーチップ１１を被験者の外耳道に装着させる（ステップＳ１０１）。ここで、外耳道の内圧測定時の被験者の体勢としては、仰臥位（横になっている状態から上半身を起こした状態）の体勢をとることが一例として挙げられるが、これに限定されず、イスに腰掛けた状態や、ベッドに横になった状態でも測定を行うことができる。
【００３４】
次に、センサ１２は、被験者の外耳道に挿入されるイヤーチップ１１を介して外耳道の内圧変化を測定するとともに、測定結果に応じたアナログ電気信号を出力する（ステップＳ１０２）。このセンサ１２の動作は、本発明の外耳道内圧測定ステップに対応する。
【００３５】
次に、Ａ／Ｄ変換部１３１は、センサ１２により出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する（ステップＳ１０３）。このＡ／Ｄ変換部１３１の動作は、本発明の変換ステップに対応する。さらに、Ａ／Ｄ変換部１３１は、デジタル電気信号を外部のモニタリング側ユニット２ａに送信する（ステップＳ１０４）。このＡ／Ｄ変換部１３１の動作は、本発明の送信ステップに対応する。
【００３６】
なお、送信部であるＡ／Ｄ変換部１３１は、赤外線方式と無線電波方式と光通信方式と有線通信方式との中から少なくとも１つの方式によりデジタル電気信号を受信部である入出力インターフェース３１に送信する。本実施例においては、Ａ／Ｄ変換部１３１は、有線通信方式により接続コード１７を介してデジタル電気信号を入出力インターフェース３１に送信するものとする。
【００３７】
また、Ａ／Ｄ変換部１３１は、インターネットを含む通信回線網を介して入出力インターフェース３１にデジタル電気信号を送信してもよい。
【００３８】
入出力インターフェース３１は、Ａ／Ｄ変換部１３１により送信されたデジタル電気信号を受信する（ステップＳ１０５）。この入出力インターフェース３１の動作は、本発明の受信ステップに対応する。
【００３９】
ＣＰＵ３２は、入出力インターフェース３１により受信されたデジタル電気信号に基づいて、被験者の外耳道内圧変化のデータを取得する。このＣＰＵ３２の動作は、本発明のデータ処理ステップに対応する。
【００４０】
その際に、ＣＰＵ３２は、入出力インターフェース３１により受信されたデジタル電気信号に対してローパス処理を施す（ステップＳ１０６）。具体的には、データ処理部３２１は、被験者側ユニット１ａから送信されてくる外耳道内圧変化のデータを入出力インターフェース３１を介して受信し、ローパス処理あるいはバンドパス処理等によってノイズを除去し、データ記憶装置３７に格納する。
【００４１】
次に、データ表示部３２２は、外耳道内圧変化のデータをデータ記憶装置３７から読み出し、表示装置３６の画面において波形データとして表示させる（ステップＳ１０７）。すなわち、表示装置３６は、ＣＰＵ３２により取得されたデータを表示する（本発明の表示ステップに対応）。
【００４２】
図６は、本実施例の頸静脈圧演算システムにおける外耳道内圧変化を表す波形を示すグラフである。図６において、本発明の実施の形態にかかる頸静脈圧演算システムにおいて得られた被験者の外耳道内圧変化を表すグラフの一例を外耳道内圧波形ｅとして示している。よって、表示装置３６に表示される波形は、外耳道内圧波形ｅである。また、外耳道内圧と同時に測定した心電図波形ｆ、心音図波形ｇもそれぞれ示した。図６におけるグラフの横軸は時間（秒）で、縦軸は電圧（Ｖ）である。
【００４３】
また、図７は、本実施例の頸静脈圧演算システムにおける外耳道内圧変化を表す波形の一拍分を模式的に表したグラフである。具体的には、図７には頸静脈圧波形ｏ、外耳道内圧波形ｅ及び心電図波形ｆの一拍分の波形の模式図が示されている。図７におけるグラフの縦軸（図示省略）はそれぞれ電圧である。なお、図６及び７で示したデータの内、頸静脈圧波形ｏを除くデータは、被験者を仰臥位の体勢にして測定したものである。また、図７における頸静脈圧波形ｏは、従来から知られている観血的なカテーテル法で測定された典型的な波形を模式的に表したものである。図６における心電図波形ｆにおいて、Ｐ波は心房の収縮時に、ＱＲＳ波は心室が収縮し始める時に、Ｔ波は心室の興奮が収まる時に発生することが知られている。また、心音図波形ｇにおいて、Ｉ音（第Ｉ心音）は房室弁（三尖弁、僧房弁）が閉まる時に、II音（第II心音）は動脈弁（大動脈弁、肺動脈弁）が閉まる際に発生することが知られている。
【００４４】
本発明の実施の形態に係る頸静脈圧演算システムにおいて得られた外耳道内圧波形ｅは、図７に示すように、頸静脈圧波形ｏのａ波、ｃ波、ｘ波、ｖ波、ｙ波に対応した特徴ある波形を示すことがわかった。ここで、頸静脈圧波形ｏにおいて、ａ波は右房収縮時に生じることが知られている。より詳しく言えば、ａ波は外頸静脈へ伝わった右房圧により生じるものであり、第I心音発生時あるいは直前にピークに達し、心室駆出前に生じる。右房拡張（弛緩）はａ波の減少とともに始まり、ｃ波の発生により通常終了する。ｃ波は右室収縮の開始、三尖弁の閉鎖により生じる。ａ波、ｃ波に引き続き、下降波ｘは、右房の弛緩によって引き起こされる。また、右室駆出の間に、三尖弁の下方への変位が右房圧の低下をもたらすことも関係していると考えられている。下降波ｘの終了がｖ波であり、ｖ波は右房・外頸静脈圧の増加、三尖弁がまだ閉鎖している間の心室収縮中の静脈系への血流流入により生じる。ｖ波のピークは左室収縮直後であり、ピーク圧が低下した後の内頸動脈の下降と通常同時である。ｙ波初期は右房の急速充満期に生じ、右心系第III心音がｙ波に一致する。なお、ａ波の上昇は三尖弁狭窄症、右室肥大、右心不全、肺高血圧症を示唆し、ｖ波の上昇は三尖弁閉鎖不全症、心不全を示唆することが知られている。
【００４５】
本発明の実施の形態に係る頸静脈圧演算システムを用いることで得られる外耳道内圧波形ｅは、図７で示したように、頸静脈圧波形oと同様に特徴あるａ波、ｃ波、ｘ波、ｖ波、ｙ波がそれぞれ見られ、且つ図６で示したように、心電図波形ｆ及び心音図波形ｇとの関係も、上述の頸静脈圧波形ｏと心電図波形ｆ及び心音図波形ｇとの関係に極めて類似していることから、外耳道内圧波形ｅも頸静脈圧波形ｏと同様に、ａ波は右房の収縮、ｃ波は三尖弁の右房への膨隆、ｘ波は右房の弛緩、ｖ波は右房への血流流入、ｙ波は血液の右室への流入を示していることが考えられる。
【００４６】
すなわち、本実施例の頸静脈圧演算システムは、センサ１２によって外耳道内圧変化を連続的に測定することにより、頸静脈圧の変動を測定することと同様の効果が得られ、外耳道内圧変化を示す波形データから非侵襲、非観血的に右心機能を捉えることが可能となる。
【００４７】
上述のとおり、本発明の実施例１の形態に係る頸静脈圧演算システム及び頸静脈圧演算方法によれば、医師による高度な技術や経験に頼ることなく、正確、容易、且つ非侵襲、非観血的に心臓の右心機能を把握することができる。
【００４８】
すなわち、頸静脈の視診には多くの経験と熟練が必要とされているが、本実施例の外耳道内圧測定システムは、簡便且つ非侵襲的に外耳道内圧変化を測定し、心臓の右心機能を捉えることが可能となるので、外来やベッドサイドで日常的に利用することができ、臨床的価値が大いに期待できる。
【００４９】
また、ＣＰＵ３２は、入出力インターフェース３１により受信されたデジタル電気信号に対してローパス処理を施してノイズを除去するので、さらに正確に心臓の右心機能を把握することができる。
【００５０】
さらに、センサ１２とイヤーチップ１１とが一体的に構成されている場合には、センサ１２と測定する位置との距離が縮まるため、測定データ中のノイズの発生を抑えられるという利点を有する。
【実施例２】
【００５１】
図８は、本発明の実施例２の頸静脈圧演算システムの構成を示すブロック図である。図１に示す実施例１の構成と異なる点は、被験者側ユニット１ｂがＡ／Ｄ変換装置１３の代わりに送信用無線モジュール１４を備えている点と、モニタリング側ユニット２ｂが受信用無線モジュール２１を備えている点である。
【００５２】
送信用無線モジュール１４は、図８に示すように、Ａ／Ｄ変換部１３１と近距離送信部１４１とにより構成され、センサ１２により測定されたデータを近距離無線通信でモニタリング側ユニット２ｂに送信する。
【００５３】
実施例１においては、Ａ／Ｄ変換部１３１は、本発明の変換部と送信部との双方の機能を兼ね備えたものであったが、本実施例におけるＡ／Ｄ変換部１３１は、本発明の変換部にのみ対応し、センサ１２により出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。
【００５４】
近距離送信部１４１は、本発明の送信部に対応し、Ａ／Ｄ変換部１３１により変換されたデジタル電気信号を外部のモニタリング側ユニット２ｂに送信する。ここで、近距離送信部１４１は、近距離無線通信（無線電波方式）によりデジタル電気信号をモニタリング側ユニット２ｂ内の受信用無線モジュール２１に送信する。
【００５５】
受信用無線モジュール２１は、ＵＳＢポート等を介して情報処理装置３に接続されており、近距離受信部２１１を備えている。実施例１においては入出力インターフェース３１が本発明の受信部に対応していたが、本実施例においては近距離受信部２１１が本発明の受信部に対応する。近距離受信部２１１は、近距離送信部１４１により送信されたデジタル電気信号を受信する。
【００５６】
その他の構成は、実施例１と同様であり、重複した説明を省略する。
【００５７】
次に、上述のように構成された本実施の形態の作用を説明する。Ａ／Ｄ変換部１３１による動作までは実施例１と同様である。近距離送信部１４１は、Ａ／Ｄ変換部１３１により変換されたデジタル電気信号を近距離無線通信で外部のモニタリング側ユニット２ｂに送信する。
【００５８】
受信用無線モジュール２１内の近距離受信部２１１は、近距離送信部１４１により送信されたデジタル電気信号を受信するとともに、受信した信号を入出力インターフェース３１を介してＣＰＵ３２に出力する。
【００５９】
ＣＰＵ３２は、近距離受信部２１１により受信されたデジタル電気信号に基づいて、被験者の外耳道内圧変化のデータを取得する。
【００６０】
その他の作用は、実施例１と同様であり、重複した説明を省略する。
【００６１】
上述のとおり、本発明の実施例２の形態に係る頸静脈圧演算システム及び頸静脈圧演算方法によれば、実施例１と同様の効果を得られるのみならず、被験者がモニタリング側ユニット２ｂから離れていても右心機能を把握することができる。すなわち、被験者側ユニット１ｂは、比較的近距離であれば測定した外耳道内圧変化のデータを無線でモニタリング側ユニット２ｂへと送信することが可能となる。
【００６２】
図９は、本実施例の頸静脈圧演算システムにおける被験者側ユニット１ｂを装着したときの外観の一例を示す斜視図である。図９に示すように、イヤーチップ１１は被験者の耳（外耳道）に挿入されており、エアーチューブ１６を介してイヤーチップ１１に接続されているセンサ１２は、耳にフック等で装着される。また、センサ１２に接続されている送信用無線モジュール１４は、首からぶら下げることができる。なお、送信用無線モジュール１４には、センサ１２や送信用無線モジュール１４の電源となる電池を収納するスペースが備わっている（図示省略）。
【００６３】
図９に示すように、被験者は、近距離無線通信でデータを送信することができるため、被験者側ユニット１ｂが有線でモニタリング側ユニット２ｂに接続されている場合に比して、より自由な行動が可能となる。
【実施例３】
【００６４】
図１０は、本発明の実施例３の頸静脈圧演算システムの構成を示すブロック図である。図１に示す実施例１の構成と異なる点は、被験者側ユニット１ｂがＡ／Ｄ変換装置１３の代わりに送信用無線モジュール１４と携帯端末１５とを備えている点である。
【００６５】
ただし、送信用無線モジュール１４は、実施例２と同様に、Ａ／Ｄ変換部１３１と近距離送信部１４１とにより構成され、センサ１２により測定されたデータを近距離無線通信で携帯端末１５に送信する。
【００６６】
実施例１においては、Ａ／Ｄ変換部１３１は、本発明の変換部と送信部との双方の機能を兼ね備えたものであったが、本実施例におけるＡ／Ｄ変換部１３１は、本発明の変換部にのみ対応し、センサ１２により出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。また、近距離送信部１４１は、Ａ／Ｄ変換部１３１により変換されたデジタル電気信号を近距離無線通信で携帯端末１５に送信する。
【００６７】
なお、送信用無線モジュール１４から携帯端末１５へのデータ送信は、例えばブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、登録商標）等の近距離通信規格を適用することができる。
【００６８】
携帯端末１５は、本発明の送信部に対応し、Ａ／Ｄ変換部１３１により変換されたデジタル電気信号を外部に送信する。具体的には、携帯端末１５は、送信用無線モジュール１４により送信されたデータを一旦受信し、通信プロトコルを変換して改めて送信する。この携帯端末１５は、近距離受信部２１１、プロトコル変換部１５２、及び遠距離送信部１５３により構成され、例えば携帯電話等を用いることができる。
【００６９】
携帯端末１５内の近距離受信部２１１は、近距離送信部１４１により送信されたデジタル電気信号を受信する。プロトコル変換部１５２は、近距離受信部２１１により受信されたデジタル電気信号に基づくデータの通信プロトコルをＴＣＰ／ＩＰプロトコルに変換する。
【００７０】
遠距離送信部１５３は、プロトコル変換部１５２によりプロトコル変換されたデータを携帯回線を通じてインターネット上に送信する。
【００７１】
一方、モニタリング側ユニット２ａの情報処理装置３は、例えばＬＡＮに接続され、ＬＡＮがルータを通じてインターネットに接続されることで、インターネットを経由して被験者側ユニット１ｃから送られてくるデータを受信することができる。
【００７２】
なお、情報処理装置３内の入出力インターフェース３１は、実施例１と同様に本発明の受信部に対応し、携帯端末１５により送信されたデジタル電気信号を受信する。
【００７３】
その他の構成は、実施例１と同様であり、重複した説明を省略する。
【００７４】
次に、上述のように構成された本実施の形態の作用を説明する。Ａ／Ｄ変換部１３１による動作までは実施例１と同様である。近距離送信部１４１は、Ａ／Ｄ変換部１３１により変換されたデジタル電気信号を近距離無線通信で携帯端末１５に送信する。
【００７５】
携帯端末１５内の近距離受信部２１１は、近距離送信部１４１により送信されたデジタル電気信号を受信するとともに、受信した信号をプロトコル変換部１５２に出力する。プロトコル変換部１５２は、近距離受信部２１１により受信されたデジタル電気信号に基づくデータの通信プロトコルをＴＣＰ／ＩＰプロトコルに変換する。さらに、遠距離送信部１５３は、プロトコル変換部１５２によりプロトコル変換されたデータを携帯回線を通じてインターネット上に送信する。
【００７６】
入出力インターフェース３１は、携帯端末１５により送信されたデジタル電気信号をインターネットを介して受信する。
【００７７】
ＣＰＵ３２は、入出力インターフェース３１により受信されたデジタル電気信号に基づいて、被験者の外耳道内圧変化のデータを取得する。
【００７８】
その他の作用は、実施例１と同様であり、重複した説明を省略する。
【００７９】
上述のとおり、本発明の実施例３の形態に係る頸静脈圧演算システム及び頸静脈圧演算方法によれば、実施例１，２と同様の効果を得られるのみならず、被験者側ユニット１ｃ内の携帯端末１５が通信回線網（インターネット）を介してモニタリング側ユニット２ａに信号を送信するので、被験者とモニタリングを行う人間とが互いに遠く離れた場所にいても、インターネットを介して被験者側ユニット１ｃからモニタリング側ユニット２ａにデータを送信することが可能となる。
【００８０】
特に、被験者側ユニット１ｃが複数ある場合でも、医師等のモニタリングを行う人間は、モニタリング側ユニット２ａを１つ有していることにより、インターネット等の通信回線網を介して多くの被験者の右心機能を把握することができる。
【００８１】
上記のように、本発明を実施の形態、変形例及び実施例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではなく、この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなると考えられる。
【００８２】
例えば、本発明の実施の形態に係る頸静脈圧演算システムでは被験者側ユニットがＡ／Ｄ変換装置（Ａ／Ｄ変換部）を備えるが、これに限定されるわけではなく、Ａ／Ｄ変換装置はモニタリング側ユニットが備えるようにしても良い。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明に係る頸静脈圧演算システムは、心臓の右心機能を把握するために外耳道内圧の変化を測定する頸静脈圧演算システム及び頸静脈圧演算方法に利用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１ａ，１ｂ，１ｃ  被験者側ユニット
２ａ，２ｂ  モニタリング側ユニット
３      情報処理装置
１１    イヤーチップ
１２    センサ
１３    Ａ／Ｄ変換装置
１４    送信用無線モジュール
１５    携帯端末
１６    エアーチューブ
１７    接続コード
１８    フック
２１    受信用無線モジュール
３１，３３  入出力インターフェース
３２    演算制御装置（ＣＰＵ）
３４    入力装置
３５    出力装置
３６    表示装置
３７    データ記憶装置
１２１  取得部
１２２  比較部
１２３  増幅部
１２４  基準電圧記憶装置
１３１  Ａ／Ｄ変換部
１４１  近距離送信部
１５２  プロトコル変換部
１５３  遠距離送信部
２１１  近距離受信部
３２１  データ処理部
３２２  データ表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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