(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被診断者の心電を測定する心電測定手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データに基づいて、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標を算出する交感神経活動度算出手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データに基づいて、Ｒ−Ｒ間隔の変動係数であるＣＶＲＲを算出するＣＶＲＲ算出手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データを周波数解析した結果得られるパワースペクトルに基づいて、高周波成分とＲ−Ｒ間隔の平均値とから高周波変動係数を算出する高周波変動係数算出手段と、
前記被診断者に対する起立の指示および起立を指示してから一定時間経過後に着席の指示を行う指示手段と、
前記指示手段により起立が指示された後に算出されたＣＶＲＲの値と起立が指示される前に算出されたＣＶＲＲの値との差であるＣＶＲＲ変化量を算出するＣＶＲＲ変化量算出手段と、
前記指示手段により起立が指示された後に算出された交感神経活動度指標の値と、起立が指示される前に算出された交感神経活動度指標の値との差である交感神経活動度指標変化量を算出する交感神経活動度指標変化量算出手段と、
前記指示手段により着席が指示された後に算出された高周波変動係数と、着席が指示される前に算出された高周波変動係数との差である高周波変動係数変化量を算出する高周波変動係数変化量算出手段と、
前記ＣＶＲＲ変化量と前記交感神経活動度指標変化量とに基づいて、前記被診断者の交感神経機能が正常に働いているか否か、および前記高周波変動係数変化量に基づいて、前記被診断者の副交感神経機能が正常に働いているか否かをそれぞれ判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された結果を表示する表示手段と、
を備えた自律神経機能診断装置。
【請求項２】
心電測定装置により測定された被診断者の心電データを受け付ける受付手段と、
前記受付手段により受け付けた心電データに基づいて、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標を算出する交感神経活動度算出手段と、
前記受付手段により受け付けた心電データに基づいて、Ｒ−Ｒ間隔の変動係数であるＣＶＲＲを算出するＣＶＲＲ算出手段と、
前記受付手段により受け付けた心電データを周波数解析した結果得られるパワースペクトルに基づいて、高周波成分とＲ−Ｒ間隔の平均値とから高周波変動係数を算出する高周波変動係数算出手段と、
前記被診断者に対する起立の指示および起立を指示してから一定時間経過後に着席の指示を行う指示手段と、
前記指示手段により起立が指示された後に算出されたＣＶＲＲの値と起立が指示される前に算出されたＣＶＲＲの値との差であるＣＶＲＲ変化量を算出するＣＶＲＲ変化量算出手段と、
前記指示手段により起立が指示された後に算出された交感神経活動度指標の値と、起立が指示される前に算出された交感神経活動度指標の値との差である交感神経活動度指標変化量を算出する交感神経活動度指標変化量算出手段と、
前記指示手段により着席が指示された後に算出された高周波変動係数と、着席が指示される前に算出された高周波変動係数との差である高周波変動係数変化量を算出する高周波変動係数変化量算出手段と、
前記ＣＶＲＲ変化量と前記交感神経活動度指標変化量とに基づいて、前記被診断者の交感神経機能が正常に働いているか否か、および前記高周波変動係数変化量に基づいて、前記被診断者の副交感神経機能が正常に働いているか否かをそれぞれ判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された結果を表示する表示手段と、
を備えた自律神経機能診断装置。
【請求項３】
前記自律神経活動度算出手段は、前記心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標を算出し、
前記ＣＶＲＲ算出手段は、前記心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいてＣＶＲＲを算出し、
前記高周波変動係数算出手段は、前記心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより高周波変動係数を算出する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の自律神経機能診断装置。
【請求項４】
被診断者の脈波を測定する脈波測定手段と、
前記脈波測定手段により測定された脈波データに基づいて、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標を算出する交感神経活動度算出手段と、
前記脈波測定手段により測定された脈波データに基づいて、脈波間隔変動係数を算出する脈波間隔変動係数算出手段と、
前記脈波測定手段により測定された脈波データを周波数解析した結果得られるパワースペクトルに基づいて、高周波成分と脈波間隔の平均値とから高周波成分の変動係数である高周波変動係数を算出する高周波変動係数算出手段と、
前記被診断者に対する起立の指示および起立が指示されてから一定時間経過後に着席の指示を行う指示手段と、
前記指示手段により起立が指示された後に算出された脈波間隔変動係数の値と起立が指示される前に算出された脈波間隔変動係数の値との差である脈波間隔変動係数変化量を算出する脈波間隔変動係数変化量算出手段と、
前記指示手段により起立が指示された後に算出された交感神経活動度指標の値と、起立が指示される前に算出された交感神経活動度指標の値との差である交感神経活動度指標変化量を算出する交感神経活動度指標変化量算出手段と、
前記指示手段により着席が指示された後に算出された高周波変動係数と、着席が指示される前に算出された高周波変動係数との差である高周波変動係数変化量を算出する高周波変動係数変化量算出手段と、
前記脈波間隔変動係数変化量と前記交感神経活動度指標変化量とに基づいて、前記被診断者の交感神経機能が正常であるか否か、および前記高周波変動係数変化量に基づいて、前記被診断者の副交感神経機能が正常であるか否かをそれぞれ判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された結果を表示する表示手段と、
を備えた自律神経機能診断装置。
【請求項５】
被診断者の心電を測定するステップと、
測定された心電データに基づいて、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標を算出するステップと、
測定された心電データに基づいて、Ｒ−Ｒ間隔の変動係数であるＣＶＲＲを算出するステップと、
測定された心電データを周波数解析した結果得られるパワースペクトルに基づいて、高周波成分とＲ−Ｒ間隔の平均値とから高周波変動係数を算出するステップと、
前記被診断者に対する起立の指示および起立を指示してから一定時間経過後に着席の指示を行うステップと、
起立が指示された後に算出されたＣＶＲＲの値と起立が指示される前に算出されたＣＶＲＲの値との差であるＣＶＲＲ変化量を算出するステップと、
起立が指示された後に算出された交感神経活動度指標の値と、起立が指示される前に算出された交感神経活動度指標の値との差である交感神経活動度指標変化量を算出するステップと、
着席が指示された後に算出された高周波変動係数と、着席が指示される前に算出された高周波変動係数との差である高周波変動係数変化量を算出するステップと、
前記ＣＶＲＲ変化量と前記交感神経活動度指標変化量とに基づいて、前記被診断者の交感神経機能が正常に働いているか否か、および前記高周波変動係数変化量に基づいて、前記被診断者の副交感神経機能が正常に働いているか否かをそれぞれ判定するステップと、
判定された結果を表示するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項６】
心電測定装置により測定された被診断者の心電データを受け付けるステップと、
受け付けた心電データに基づいて、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標を算出するステップと、
受け付けた心電データに基づいて、Ｒ−Ｒ間隔の変動係数であるＣＶＲＲを算出するステップと、
受け付けた心電データを周波数解析した結果得られるパワースペクトルに基づいて、高周波成分とＲ−Ｒ間隔の平均値とから高周波変動係数を算出するステップと、
前記被診断者に対する起立の指示および起立を指示してから一定時間経過後に着席の指示を行うステップと、
起立が指示された後に算出されたＣＶＲＲの値と起立が指示される前に算出されたＣＶＲＲの値との差であるＣＶＲＲ変化量を算出するステップと、
起立が指示された後に算出された交感神経活動度指標の値と、起立が指示される前に算出された交感神経活動度指標の値との差である交感神経活動度指標変化量を算出するステップと、
着席が指示された後に算出された高周波変動係数と、着席が指示される前に算出された高周波変動係数との差である高周波変動係数変化量を算出するステップと、
前記ＣＶＲＲ変化量と前記交感神経活動度指標変化量とに基づいて、前記被診断者の交感神経機能が正常に働いているか否か、および前記高周波変動係数変化量に基づいて、前記被診断者の副交感神経機能が正常に働いているか否かをそれぞれ判定するステップと、
判定された結果を表示するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律神経機能を診断するための自律神経機能診断装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代社会では、社会環境に基づく様々なストレスが増加している。そのため、近年、うつ病や自律神経失調症のような精神的な疾患を抱える患者の増加が大きな社会問題となっている。そして、このような精神的な疾患に陥ると、自律神経が正常に機能しなくなる機能障害が発生する。
【０００３】
自律神経には、主に活性状態の時に機能する交感神経と、主に安静状態の時に機能する副交感神経とがある。生体が安静状態の時には、自律神経の状態が副交感神経優位の状態となり、血圧値、脈拍数は下降する。そして、生体が緊張・活性状態の時には、自律神経の状態は交感神経優位の状態となり、血圧値、脈拍数が上昇する。
【０００４】
自律神経機能が正常な場合には、この交感神経と副交感神経とがバランスを保ちながら交感神経優位の状態と副交感神経優位の状態との間で切り替えが行われる。しかし、自律神経機能が異常になるとこのバランスがくずれてしまい、患者に対して負荷をかけた場合でも適切に自律神経機能が反応しなくなることが知られている。
【０００５】
そのため、被診断者に対して起立動作等の負荷試験を行って自律神経機能の反応を観察することにより、自律神経機能の診断を行うための様々な方法が提案されている（例えば特許文献１〜４参照）。
【０００６】
この特許文献１〜４に記載された従来の診断方法では、心拍数の分散を用いて自律神経機能の評価を行ったり、心電データから得られたＲ波間隔のデータをスペクトル解析して得られたパワースペクトルにおけるＬＦ成分やＨＦ成分を用いて、交感神経の活動度、副交感神経の活動度を測定したり、Ｒ波間隔の変動係数である心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数（ＣＶＲＲ：Coefficient of Variance of R-R intervals）を求めて自律神経機能が正常であるか否かの診断が行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−３５８９６号公報
【特許文献２】特許第４３２７２４３号公報
【特許文献３】特許第４４８７０１５号公報
【特許文献４】特許第４５１６６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
被診断者が起立動作を行った場合、重力に対抗する圧受容体反射の自律神経反応が生じる。つまり、起立動作による自律神経の変化とは、交感神経が優位となるような自律神経の変化を意味する。上述したような先行技術は、起立動作による交感神経の変化を算出して、交感神経が優位な状態となるか否かについて判定することにより、交感神経と副交感神経の切り替えが正常であるかどうかを評価している。そのため、上述したような先行技術では、副交感神経の変化を含む自律神経全体の機能が評価されているものではなかった。
【０００９】
本発明の目的は、交感神経の機能及び副交感神経の機能が正常であるか否かをそれぞれ独立して判定することが可能な自律神経診断装置およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
[自律神経診断装置]
上記目的を達成するために、本発明の自律神経機能診断装置は、被診断者の心電を測定する心電測定手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データに基づいて、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標を算出する交感神経活動度算出手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データに基づいて、Ｒ−Ｒ間隔の変動係数であるＣＶＲＲを算出するＣＶＲＲ算出手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データを周波数解析した結果得られるパワースペクトルに基づいて、高周波成分とＲ−Ｒ間隔の平均値とから高周波変動係数を算出する高周波変動係数算出手段と、
前記被診断者に対する起立の指示および起立を指示してから一定時間経過後に着席の指示を行う指示手段と、
前記指示手段により起立が指示された後に算出されたＣＶＲＲの値と起立が指示される前に算出されたＣＶＲＲの値との差であるＣＶＲＲ変化量を算出するＣＶＲＲ変化量算出手段と、
前記指示手段により起立が指示された後に算出された交感神経活動度指標の値と、起立が指示される前に算出された交感神経活動度指標の値との差である交感神経活動度指標変化量を算出する交感神経活動度指標変化量算出手段と、
前記指示手段により着席が指示された後に算出された高周波変動係数と、着席が指示される前に算出された高周波変動係数との差である高周波変動係数変化量を算出する高周波変動係数変化量算出手段と、
前記ＣＶＲＲ変化量と前記交感神経活動度指標変化量とに基づいて、前記被診断者の交感神経機能が正常に働いているか否か、および前記高周波変動係数変化量に基づいて、前記被診断者の副交感神経機能が正常に働いているか否かをそれぞれ判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された結果を表示する表示手段と、
を備えた自律神経機能診断装置である。
【００１１】
また、本発明の他の自律神経機能診断装置は、心電測定装置により測定された被診断者の心電データを受け付ける受付手段と、
前記受付手段により受け付けた心電データに基づいて、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標を算出する交感神経活動度算出手段と、
前記受付手段により受け付けた心電データに基づいて、Ｒ−Ｒ間隔の変動係数であるＣＶＲＲを算出するＣＶＲＲ算出手段と、
前記受付手段により受け付けた心電データを周波数解析した結果得られるパワースペクトルに基づいて、高周波成分とＲ−Ｒ間隔の平均値とから高周波変動係数を算出する高周波変動係数算出手段と、
前記被診断者に対する起立の指示および起立を指示してから一定時間経過後に着席の指示を行う指示手段と、
前記指示手段により起立が指示された後に算出されたＣＶＲＲの値と起立が指示される前に算出されたＣＶＲＲの値との差であるＣＶＲＲ変化量を算出するＣＶＲＲ変化量算出手段と、
前記指示手段により起立が指示された後に算出された交感神経活動度指標の値と、起立が指示される前に算出された交感神経活動度指標の値との差である交感神経活動度指標変化量を算出する交感神経活動度指標変化量算出手段と、
前記指示手段により着席が指示された後に算出された高周波変動係数と、着席が指示される前に算出された高周波変動係数との差である高周波変動係数変化量を算出する高周波変動係数変化量算出手段と、
前記ＣＶＲＲ変化量と前記交感神経活動度指標変化量とに基づいて、前記被診断者の交感神経機能が正常に働いているか否か、および前記高周波変動係数変化量に基づいて、前記被診断者の副交感神経機能が正常に働いているか否かをそれぞれ判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された結果を表示する表示手段と、
を備えた自律神経機能診断装置である。
【００１２】
本発明によれば、起立動作前後におけるＣＶＲＲと交感神経活動度指標の変化により交感神経の機能を評価し、着席動作前後における高周波変動係数の変化により副交感神経の機能を評価することで、被診断者の交感神経の機能及び副交感神経の機能が正常であるか否かをそれぞれ独立して判定することが可能となる。
【００１３】
さらに、本発明の他の自律神経診断装置では、前記自律神経活動度算出手段は、前記心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標を算出し、
前記ＣＶＲＲ算出手段は、前記心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいてＣＶＲＲを算出し、
前記高周波変動係数算出手段は、前記心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより高周波変動係数を算出する
ことを特徴とする自律神経機能診断装置である。
【００１４】
本発明によれば、Ｒ波が検出される毎に交感神経活動度指標、ＣＶＲＲ、高周波変動係数がそれぞれ算出されるため、精度よく交感神経活動度指標、ＣＶＲＲ、高周波変動係数をモニタリングすることが可能となる。
【００１５】
また、本発明の他の自律神経機能診断装置は、被診断者の脈波を測定する脈波測定手段と、
前記脈波測定手段により測定された脈波データに基づいて、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標を算出する交感神経活動度算出手段と、
前記脈波測定手段により測定された脈波データに基づいて、脈波間隔変動係数を算出する脈波間隔変動係数算出手段と、
前記脈波測定手段により測定された脈波データを周波数解析した結果得られるパワースペクトルに基づいて、高周波成分と脈波間隔の平均値とから高周波成分の変動係数である高周波変動係数を算出する高周波変動係数算出手段と、
前記被診断者に対する起立の指示および起立が指示されてから一定時間経過後に着席の指示を行う指示手段と、
前記指示手段により起立が指示された後に算出された脈波間隔変動係数の値と起立が指示される前に算出された脈波間隔変動係数の値との差である脈波間隔変動係数変化量を算出する脈波間隔変動係数変化量算出手段と、
前記指示手段により起立が指示された後に算出された交感神経活動度指標の値と、起立が指示される前に算出された交感神経活動度指標の値との差である交感神経活動度指標変化量を算出する交感神経活動度指標変化量算出手段と、
前記指示手段により着席が指示された後に算出された高周波変動係数と、着席が指示される前に算出された高周波変動係数との差である高周波変動係数変化量を算出する高周波変動係数変化量算出手段と、
前記脈波間隔変動係数変化量と前記交感神経活動度指標変化量とに基づいて、前記被診断者の交感神経機能が正常であるか否か、および前記高周波変動係数変化量に基づいて、前記被診断者の副交感神経機能が正常であるか否かをそれぞれ判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された結果を表示する表示手段と、
を備えた自律神経機能診断装置である。
【００１６】
本発明によれば、被診断者の心電データの替わりに脈波データを測定して、被診断者の交感神経活動度指標、脈波間隔変動係数、高周波変動係数がそれぞれ算出されるため、交感神経の機能及び副交感神経の機能が正常であるか否かをそれぞれ独立して判定することが可能となる。
【００１７】
[プログラム]
また、本発明の他のプログラムでは、被診断者の心電を測定するステップと、
測定された心電データに基づいて、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標を算出するステップと、
測定された心電データに基づいて、Ｒ−Ｒ間隔の変動係数であるＣＶＲＲを算出するステップと、
測定された心電データを周波数解析した結果得られるパワースペクトルに基づいて、高周波成分とＲ−Ｒ間隔の平均値とから高周波変動係数を算出するステップと、
前記被診断者に対する起立の指示および起立を指示してから一定時間経過後に着席の指示を行うステップと、
起立が指示された後に算出されたＣＶＲＲの値と起立が指示される前に算出されたＣＶＲＲの値との差であるＣＶＲＲ変化量を算出するステップと、
起立が指示された後に算出された交感神経活動度指標の値と、起立が指示される前に算出された交感神経活動度指標の値との差である交感神経活動度指標変化量を算出するステップと、
着席が指示された後に算出された高周波変動係数と、着席が指示される前に算出された高周波変動係数との差である高周波変動係数変化量を算出するステップと、
前記ＣＶＲＲ変化量と前記交感神経活動度指標変化量とに基づいて、前記被診断者の交感神経機能が正常に働いているか否か、および前記高周波変動係数変化量に基づいて、前記被診断者の副交感神経機能が正常に働いているか否かをそれぞれ判定するステップと、
判定された結果を表示するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００１８】
また、本発明の他のプログラムは、心電測定装置により測定された被診断者の心電データを受け付けるステップと、
受け付けた心電データに基づいて、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標を算出するステップと、
受け付けた心電データに基づいて、Ｒ−Ｒ間隔の変動係数であるＣＶＲＲを算出するステップと、
受け付けた心電データを周波数解析した結果得られるパワースペクトルに基づいて、高周波成分とＲ−Ｒ間隔の平均値とから高周波変動係数を算出するステップと、
前記被診断者に対する起立の指示および起立を指示してから一定時間経過後に着席の指示を行うステップと、
起立が指示された後に算出されたＣＶＲＲの値と起立が指示される前に算出されたＣＶＲＲの値との差であるＣＶＲＲ変化量を算出するステップと、
起立が指示された後に算出された交感神経活動度指標の値と、起立が指示される前に算出された交感神経活動度指標の値との差である交感神経活動度指標変化量を算出するステップと、
着席が指示された後に算出された高周波変動係数と、着席が指示される前に算出された高周波変動係数との差である高周波変動係数変化量を算出するステップと、
前記ＣＶＲＲ変化量と前記交感神経活動度指標変化量とに基づいて、前記被診断者の交感神経機能が正常に働いているか否か、および前記高周波変動係数変化量に基づいて、前記被診断者の副交感神経機能が正常に働いているか否かをそれぞれ判定するステップと、
判定された結果を表示するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
以上、説明したように本発明によれば、交感神経の機能及び副交感神経の機能が正常であるか否かをそれぞれ独立して判定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態の自律神経機能診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるＬＦ、ＨＦを算出する際の心拍変動測定方法を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるＬＦ、ＨＦを算出する際のスペクトル分析した一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態における被診断者の状態変化の一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態における自律神経機能診断装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態における交感神経の機能が正常であるか否かを判定する流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態における副交感神経の機能が正常であるか否かを判定する流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態におけるΔＣＶＲＲ、ΔＬＦ／ＨＦ、ΔＣＣＶ（ＨＦ）と判定結果の関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態の自律神経機能診断装置の構成を示すブロック図である。
【００２２】
本実施形態の自律神経機能評価装置は、図１に示されるように、被診断者の心電データを測定するための心電図モニタ１４と、制御装置１８と、測定データや判定結果等を記憶する記憶装置２０と、生体情報を表示するための表示装置２２と、周波数解析部２４と、ＣＶＲＲ（Coefficient of Variation of R-R intervals：心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数）算出部２５と、交感神経活動度算出部２６と、ＣＣＶ（ＨＦ）算出部２７とから構成されている。
【００２３】
心電図モニタ１４は、被診断者の例えば喉元にマイナス電極を、左脇腹にプラス電極を、右脇腹にボディアースをそれぞれ装着し、心臓の動きを電気信号として得て心電データとして記録する。
【００２４】
周波数解析部２４は、心電図モニタ１４により測定された心電データに基づいて心拍変動の周波数解析を行うことにより、高周波成分ＨＦ、低周波成分ＬＦを求める。
【００２５】
具体的には、まず、周波数解析部２４は、心電図モニタ１４から入力された心電データから心拍変動を算出する。この心拍変動の算出は、図２Ａ及びＢに示すように、Ｒ波と次のＲ波との間隔をとってＲ−Ｒ間隔を測定し、次に図２Ｃ及びＤに示すように、測定したＲ-Ｒ間隔データを後方のＲ波の時間的位置にプロットし、これを補間した後に、等間隔（図２Ｃの点線）で再サンプリングしたデータを作成することにより行う。そして、周波数解析部２４は、作成されたデータに対してスペクトル分析（周波数変換）を行う。ここで、スペクトル分析した一例を図３に示す。次に、周波数解析部２４は、低周波成分ＬＦ及び高周波成分ＨＦを求める。ここで、低周波成分ＬＦは、０．０４〜０．１５Ｈｚのパワースペクトル成分の積分値である。また、高周波成分ＨＦは、０．１５〜０．４０Ｈｚのパワースペクトル成分の積分値である。
【００２６】
このようにして周波数解析部２４は、心電図モニタ１４により測定された心電データから、心拍変動の低周波成分ＬＦおよび高周波成分ＨＦを求める。
【００２７】
ＣＶＲＲ算出部２５は、心電図モニタ１４により測定された心電データに基づいて、ＣＶＲＲ（心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数）を算出する。
【００２８】
具体的には、ＣＶＲＲとは、心拍変動のばらつき度合いを示す指標であり、図２Ａに示した心電波形におけるＲ−Ｒ間隔（心電波形のＲ波の頂点の間隔）のばらつき度合いを示す係数である。このＣＶＲＲは、具体的には、下記のような式により算出される。
ＣＶＲＲ＝Ｒ−Ｒ間隔標準偏差／Ｒ−Ｒ間隔平均×１００（％）
【００２９】
ここで、Ｒ−Ｒ間隔標準偏差とは、例えば、１分間という所定期間や１００拍というような心拍の所定回数におけるＲ−Ｒ間隔の標準偏差である。また、Ｒ−Ｒ間隔平均とは、例えば、所定期間や心拍の所定回数におけるＲ−Ｒ間隔の平均である。
【００３０】
ＣＶＲＲ算出部２５は、上記のような式に基づいて、心電図モニタ１４により測定された心電データからＣＶＲＲを算出する。
【００３１】
交感神経活動度算出部２６は、周波数解析部２４により求められた高周波成分ＨＦと低周波成分ＬＦの値とに基づいて、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標を算出する。
【００３２】
具体的には、交感神経活動度算出部２６は、周波数解析部２５により求められた低周波成分ＬＦ、高周波成分ＨＦを用いて、下記の式により交感神経活動度指標を算出する。
交感神経活動度指標＝ＬＦ／ＨＦ
【００３３】
ＣＣＶ（ＨＦ）算出部２７は、周波数解析部２４により求められた高周波成分ＨＦ、および心電データにおけるＲ−Ｒ間隔の平均値ＡＶＲＲに基づいて、下記の式により高周波変動係数ＣＣＶ（ＨＦ）を算出する。
【数１】
0005592323.tif 000002
【００３４】
制御装置１８は、例えばコンピュータからなり、被診断者の交感神経の機能および副交感神経の機能が正常であるか否かをそれぞれ判定する判定手段として機能する。また、制御装置１８は、判定結果を記憶装置２０に記憶し、あるいは表示装置２２に表示する。さらに、制御装置１８は、被診断者に対して表示装置２２や音声装置等（不図示）を介して起立の指示および起立を指示してから一定時間経過後に着席の指示を行う指示手段として機能する。
【００３５】
具体的には、制御装置１８は、起立が指示された後に算出されたＣＶＲＲの値と起立が指示される前に算出されたＣＶＲＲの値との差であるＣＶＲＲ変化量（ΔＣＶＲＲ）を自律神経の反応力の指標として算出する。また、制御装置１８は、起立が指示された後に算出されたＬＦ／ＨＦの値と起立が指示される前に算出されたＬＦ／ＨＦの値との差である交感神経活動度指標変化量（ΔＬＦ／ＨＦ）を自律神経の切替力の指標として算出する。また、制御装置１８は、着席が指示された後に算出されたＣＣＶ（ＨＦ）と着席が指示される前に算出されたＣＣＶ（ＨＦ）との差である高周波変動係数変化量（ΔＣＣＶ（ＨＦ））を自律神経の回復力の指標として算出する。そして、制御装置１８は、ΔＣＶＲＲとΔＬＦ／ＨＦとに基づいて、被診断者の交感神経機能が正常に働いているか否かを判定する。さらに、制御装置１８は、ΔＣＣＶ（ＨＦ）に基づいて、被診断者の副交感神経機能が正常に働いているか否かをそれぞれ判定する。
【００３６】
また、制御装置１８は、上記のようにして得られた交感神経の機能および副交感神経の機能が正常に働いているか否かについての判定結果を表示装置２２に対して表示する。
【００３７】
次に、本実施形態の自律神経機能診断装置の動作を図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
まず、本実施形態の自律神経機能診断装置により自律神経機能の診断が行われる際の被診断者の状態の変化について図４を参照して説明を行なう。本実施形態の自律神経機能診断装置では、被診断者が座っている安静状態で測定を開始してもらう。そして、自律神経機能診断装置は、一定時間、例えば３分間が経過した時に被診断者に対して起立指示を行う。この起立指示が行われるまでの被診断者の状態は安静状態であるため、この起立指示が行われるまでの測定データは、安静時の測定データとして記憶される。
【００３９】
そして、この起立指示に基づき被診断者により起立動作が行われるため、起立指示が行われてから所定の期間、例えば１分間が経過するまでの間は、被診断者の状態は起立時であるものとして扱われる。つまり、この起立指示が行われてから所定期間が経過するまでに測定された測定データは、起立時の測定データとして記憶される。
【００４０】
そして、起立指示が行われてから所定時間が経過すると、被診断者の状態は立位状態（または立位安静状態）であるものとして扱われ、この期間において測定された測定データは立位時の測定データとして記憶される。
【００４１】
次に、自律神経機能診断装置は、被診断者の状態が立位状態になってから一定時間、例えば３分間が経過した時に、被診断者に対して着席指示を行う。この着席指示が行われてから所定の期間、例えば1分間が経過するまでの間は、被診断者の状態は座位状態であるものとして扱われる。つまり、この着席指示が行われてから所定期間が経過するまでに測定された測定データは、着席時の測定データとして記憶される。
【００４２】
次に、本実施形態の自律神経機能診断装置の動作を図５を参照して詳細に説明する。図５は本実施形態の自律神経機能診断装置の動作を示すフローチャートである。
【００４３】
まず、初期設定として、検査が開始される前に、被診断の氏名、年齢、ＩＤ番号、性別、既往歴（糖尿病、血管障害など）等の患者情報が制御装置１８に入力される（ステップＳ１０１）。
【００４４】
次に、制御装置１８は、起立が指示される前後における被診断者の交感神経の機能が正常であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。交感神経の機能が正常であるか否かを判定する具体的な方法については後述する。
【００４５】
次に、制御装置１８は、着席が指示される前後における被診断者の副交感神経の機能が正常であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。副交感神経の機能が正常であるか否かを判定する具体的な方法については後述する。
【００４６】
最後に、制御装置１８は、ステップＳ１０２およびステップＳ１０３において得られた交感神経の機能及び副交感神経の機能が正常であるか否かの判定結果を表示装置２２に表示させる。
【００４７】
次に、ステップＳ１０２における交感神経の機能が正常であるか否かを判定する具体的な方法について図６を参照して詳細に説明する。
【００４８】
まず、心電図モニタ１４は、安静時の被診断者の心電データを測定する。そして、周波数解析部２４は、測定された安静時の心電データに基づいて、低周波数成分ＬＦ及び高周波成分ＨＦを算出する（ステップＳ２０１）。
【００４９】
次に、交感神経活動度算出部２６は、周波数解析部２４によって算出されたＬＦ、ＨＦから安静時のＬＦ／ＨＦの演算を行う（ステップＳ２０２）。
【００５０】
また、ＣＶＲＲ算出部２５は、上記のような式に基づいて、心電図モニタ１４により測定された安静時の心電データから安静時のＣＶＲＲを算出する（ステップＳ２０３）。
【００５１】
そして、交感神経活動度算出部２６及びＣＶＲＲ算出部２５により算出された算出結果は、制御装置１８により記憶装置２０に格納される（ステップＳ２０４）。
【００５２】
そして、安静時での測定が所定期間行われると、制御装置１８は、表示装置２２を介して被診断者に対して起立指示を行う（ステップＳ２０５）。
【００５３】
そして、起立指示が行われてから一定時間が経過するまでの間に、心電図モニタ１４は、起立時の被診断者の心電データを測定する。そして、周波数解析部２４は、測定された起立時の心電データに基づいて、ＬＦ、ＨＦを算出する（ステップＳ２０６）。そして、交感神経活動度算出部２６は、周波数解析部２４によって算出されたＬＦ、ＨＦから起立時のＬＦ／ＨＦを求める演算を行う（ステップＳ２０７）。
【００５４】
また、ＣＶＲＲ算出部２５は、上記のような式に基づいて、心電図モニタ１４により測定された起立時の心電データから起立時のＣＶＲＲを算出する（ステップＳ２０８）。
【００５５】
そして、制御装置１８は、起立時のＬＦ／ＨＦの値と記憶装置２０に格納されている安静時のＬＦ／ＨＦの値との差であるΔＬＦ／ＨＦの値、及び起立時のＣＶＲＲの値と記憶装置２０に格納されている安静時のＣＶＲＲの値との差であるΔＣＶＲＲの値を算出する。そして、制御装置１８は、ΔＬＦ／ＨＦの値が０．５未満または５．０以上、もしくはΔＣＶＲＲの値が０．１未満である場合に、交感神経の機能に異常があると判定する。また、制御装置１８は、ΔＬＦ／ＨＦの値が０．５以上かつ５．０未満、かつΔＣＶＲＲの値が０．１以上である場合は、交感神経の機能が正常であると判定する。そして、この判定結果は制御装置１８によって記憶装置２０に格納される（ステップＳ２０９）。
【００５６】
このようにして、自律神経診断装置は、交感神経の機能が正常であるか否かを判定する。
【００５７】
次に、ステップＳ１０３における副交感神経の機能が正常であるか否かを判定する具体的な方法について図７を参照して詳細に説明する。
【００５８】
まず、心電図モニタ１４は、ステップＳ２０５において制御装置１８によって行われた起立指示から一定時間経過後、立位時の被診断者の心電データを測定する。そして、周波数解析部２４は、測定された立位時の心電データに基づいて、ＨＦを算出する（ステップＳ３０１）。
【００５９】
次に、ＣＣＶ（ＨＦ）算出部２７は、周波数解析部２４によって算出されたＨＦ及び心電データにおけるＲ−Ｒ間隔の平均値ＡＶＲＲに基づいて、立位時のＣＣＶ（ＨＦ）の演算を行う（ステップＳ３０２）。
【００６０】
そして、ＣＣＶ（ＨＦ）算出部２７により算出された算出結果は、制御装置１８により記憶装置２０に格納される（ステップＳ３０３）。
【００６１】
そして、立位時での測定が所定期間行われると、制御装置１８は、表示装置２２を介して被診断者に対して着席指示を行う（ステップＳ３０４）。
【００６２】
そして、着席指示が行われてから一定時間が経過するまでの間に、心電図モニタ１４は、着席時の被診断者の心電データを測定する。そして、周波数解析部２４は、測定された着席時の心電データに基づいて、ＨＦを算出する（ステップＳ３０５）。そして、ＣＣＶ（ＨＦ）算出部２７は、周波数解析部２４によって算出されたＨＦとＡＶＲＲから着席時のＣＣＶ（ＨＦ）の演算を行う（ステップＳ３０６）。
【００６３】
そして、制御装置１８は、着席時のＣＣＶ（ＨＦ）の値と記憶装置２０に格納されている立位時のＣＣＶ（ＨＦ）の値との差であるΔＣＣＶ（ＨＦ）の値を算出する。そして、制御装置１８は、ΔＣＣＶ（ＨＦ）の値が０以下である場合に、副交感神経の機能に異常があると判定する。また、制御装置１８は、ΔＣＣＶ（ＨＦ）の値が０より大きい場合は、副交感神経の機能が正常であると判定する。そして、この判定結果は制御装置１８によって記憶装置２０に格納される（ステップＳ３０７）。
【００６４】
このようにして、自律神経診断装置は、副交感神経の機能が正常であるか否かを判定する。
【００６５】
そして、制御装置１８は、上記のようにして得られた判定結果を表示装置２２に表示する。
【００６６】
次に、ΔＣＶＲＲ、ΔＬＦ／ＨＦ、ΔＣＣＶ（ＨＦ）と判定結果の関係の一例を図８に示す。例えば、ΔＣＶＲＲが０．１以上、ΔＬＦ／ＨＦが０．５以上かつ５．０未満、ΔＣＣＶ（ＨＦ）が０よりも大きい場合には、制御装置１８は、交感神経の機能及び副交感神経の機能はともに正常であると判定する。また、ΔＣＶＲＲが０．１以上、ΔＬＦ／ＨＦが０．５以上かつ５．０未満、ΔＣＣＶ（ＨＦ）が０以下である場合には、制御装置１８は、交感神経の機能が正常であり、副交感神経の機能に異常があると判定する。また、ΔＣＶＲＲが０．１未満、もしくはΔＬＦ／ＨＦが０．５未満または５．０以上、ΔＣＣＶ（ＨＦ）が０より大きい場合には、交感神経の機能に異常があり、副交感神経の機能は正常であると判定する。さらに、ΔＣＶＲＲが０．１未満、もしくはΔＬＦ／ＨＦが０．５未満または５．０以上、ΔＣＣＶ（ＨＦ）が０以下である場合には、交感神経の機能及び副交感神経の機能に異常があると判定する。
【００６７】
制御装置１８は、上記のようにして得られた判定結果を表示装置２２を介して表示する。この場合、表示装置２２は、判定結果のみを表示するようにしてもよいし、判定結果と診断の過程で得られた各指標の値をそれぞれ表示するようにしてもよい。
【００６８】
ここで、上述したように、起立時は圧受容体反射が働くことで交感神経の変化が生じる。一方で、着席時は重力に対する抵抗はないため、圧受容体反射は働かず純粋な心拍変動による副交感神経の変化が生じる。そして、本実施形態の自律神経機能診断装置では、上記で説明したように、被診断者の交感神経の機能及び副交感神経の機能が正常であるか否かを起立指示前後のＣＶＲＲ変化量ΔＣＶＲＲ及び交感神経活動度指標変化量ΔＬＦ／ＨＦと、着席指示前後の高周波変動係数ΔＣＣＶ（ＨＦ）の値とに基づいて判定している。つまり、本実施形態の自律神経診断装置は、起立動作前後における交感神経の機能と着席動作前後における副交感神経の機能を評価することで、被診断者の交感神経の機能及び副交感神経の機能が正常であるか否かをそれぞれ独立して判定することが可能になる。そのため、被診断者の自律神経全体の機能を把握することができる。
【００６９】
[変形例]
なお、本実施形態では心電図データを測定するための心電モニタ１４が、本発明の自律神経機能診断装置内部に設けられている場合を説明したが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。心電図モニタ１４を設けることなく、自律神経機能診断装置内部に外部からの心電図データを受け付けるための受付手段を設け、この受付手段が外部から受け付けた心電データからＣＶＲＲを算出するという構成にすることもできる。このような構成にすることにより、自律神経機能診断装置は、心電モニタ１４のような心電測定装置を設ける必要がなくなる。
【００７０】
また、周波数解析部２４は、心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析し、ＣＶＲＲ算出部２５、交感神経活動度算出部２６、ＣＣＶ（ＨＦ）算出部２７は、それぞれ心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データに基づいてＣＶＲＲ、ＬＦ／ＨＦ、ＣＣＶ（ＨＦ）を算出するようにしてもよい。
【００７１】
また、本実施形態では、被診断者の心電データを測定し、その心電データから得られた心電図Ｒ−Ｒ間隔に基づいて交感神経の機能及び副交感神経の機能が正常か否かをそれぞれ判定していたが、本発明はこれに限定されるものではない。一般的に心電データを測定するためには複数の電極を被診断者に装着する必要がある。そのため、より手軽で簡便に測定ができるように、簡易的な方法ではあるが、心電データの替わりに被診断者の脈波を測定し、その脈波データから脈波間隔を得て、心電データの場合と同様に周波数解析を行うことによっても、交感神経の機能及び副交感神経の機能が正常であるか否かをそれぞれ判定することが可能である。
【００７２】
具体的には、例えば生体の橈骨動脈に当てられた圧力センサを用いて被診断者の脈波を測定するような脈波測定器を、心電図モニタ１４の替わりに用いるような構成とすることにより、本願発明の自律神経機能診断装置を構成することが可能となる。
【００７３】
そして、このような構成の場合には、ＣＶＲＲを算出する替わりとして、脈波データに基づいて脈波間隔変動係数（ＣＶＰＲ：Coefficient of Variation of Pulse Rate）が算出されることとなる。また、周波数解析部２４は、脈波データに基づいてＬＦ及びＨＦを算出することとなる。
【００７４】
また、本実施形態においては、制御装置１８による起立指示及び着席指示が表示装置２２に表示されるものとして説明したが、被診断者が起立、着席の動作を行ったか否かについて加速度センサ等を用いて判定するようにしてもよい。
【００７５】
また、本実施形態における一連の処理において、血圧の測定を行うようにしてもよい。血圧の測定を行うようにすることで、自律神経機能の判定に加えて血液の循環の評価をすることが可能となる。
【００７６】
さらに、本実施形態では、高周波変動係数を、ＣＣＶ（ＨＦ）と標記しているが、文献によってはＣ−ＣＶ（ＨＦ）、ＣＣＶＨＦと標記される場合もある。しかし、これらは標記方法が異なるだけであり同一の値を示すものである。
【００７７】
また、本実施形態では、着席時のＣＣＶ（ＨＦ）の値と立位時のＣＣＶ（ＨＦ）の値との差が０より大きいか否かに基づいて副交感神経の機能が正常であるか否かを判定するものとして説明したが、周波数解析部２４により算出された着席時のＨＦの値と立位時のＨＦの値との差が０より大きいか否かに基づいて副交感神経の機能が正常であるか否かを判定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１４    心電図モニタ
１８    制御装置
２０    記憶装置
２２    表示装置
２４    周波数解析部
２５    ＣＶＲＲ算出部
２６    交感神経活動度算出部
２７    ＣＣＶ（ＨＦ）算出部
Ｓ１０１〜Ｓ１０４    ステップ
Ｓ２０１〜Ｓ２０９    ステップ
Ｓ３０１〜Ｓ３０７    ステップ
【図１】
0005592323.tif 000003
【図２】
0005592323.tif 000004
【図３】
0005592323.tif 000005
【図４】
0005592323.tif 000006
【図５】
0005592323.tif 000007
【図６】
0005592323.tif 000008
【図７】
0005592323.tif 000009
【図８】
0005592323.tif 000010