(57)【要約】  カルジオグラフ測定値を分析する手法は、被験者のバイオインピーダンス情報を受け取る工程と、血流流量の変動のレートをバイオインピーダンス情報に基づいて求める工程と、血流流量の変動のレートが、被験者の心収縮期の間に少なくとも２つのピークを含んでいるかを判定する工程と、血流流量の変動のレートが少なくとも２つのピークを含んでいる場合、２つのピークの少なくとも一方に基づいて時間差を求める工程と、求められた時間を閾値時間と比較する工程とを含む。被験者のカルジオグラフ測定値を使用する手法は、求められた時間が閾値時間よりも大きい場合、被験者にペースメーカを植え込み、求められた時間が閾値時間よりも大きい訳でない場合、被験者にペースメーカを植え込まない工程を更に含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
方法であって、
被験者のバイオインピーダンス情報を受け取る工程と、
血流流量の変動のレートを前記バイオインピーダンス情報に基づいて求める工程と、
前記血流流量の変動のレートが、前記被験者の収縮期の間に少なくとも２つのピークを含んでいるかを判定する工程と、
前記血流流量の変動のレートが少なくとも２つのピークを含んでいる場合、前記２つのピークの少なくとも一方に基づいて時間を求める工程と、
前記求められた時間を閾値時間と比較する工程とを含む方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、バイオインピーダンス情報を受け取る工程は、インピーダンス・カージオグラフ信号と、血液量を表すインピーダンス・カージオグラフ信号と、血液流量を表すインピーダンス・カージオグラフ信号と、血液流量の変動のレートを表すインピーダンス・カージオグラフ信号とのうちの少なくとも１つを受け取る工程を含む方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、前記血液流量の変動のレートを前記バイオインピーダンス情報に基づいて求める工程は、血液流量の変動のレートを表すインピーダンス・カージオグラフ信号を受け取る工程、及び、血液流量を表すインピーダンス・カージオグラフ信号を受け取り、血液流量を表す前記インピーダンス・カージオグラフ信号の導関数を得る工程の少なくとも一方を含む方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、前記血液流量の変動のレートを求める工程は、複数の心周期にわたって血液流量の変動のレートを平均化する工程を含む方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、前記血液流量の変動のレートが少なくとも２つのピークを有しているかを判定する工程は、前記血液流量の変動のレートが前記被験者の前記収縮期の間に少なくとも２つのピークを含むかを自動的に判定する工程を含む方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、前記２つのピークのうちの少なくとも一方に基づいて時間を求める工程は、
前記２つのピーク間の最低点を求める工程と、
前記第１のピークと前記最低点との間の時間を求める工程とを含む方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法であって、前記２つのピークのうちの少なくとも一方に基づいて時間を求める工程は、前記第１のピークと前記最低点との間の時間を求める工程を含む方法。
【請求項８】
請求項６記載の方法であって、前記２つのピークのうちの少なくとも一方に基づいて時間を求める工程は、
前記第１のピークと前記最低点との間の時間を自動的に求める工程と、
前記第１のピーク時間及び前記最低点のうちの少なくとも一方の時間を調節する入力装置からの入力を受け取る工程と、
前記受け取られた入力に基づいて前記第１のピーク時間及び前記最低点の少なくとも一方の時間を調節する工程と、
前記時間調節に基づいて前記第１のピーク時間と前記最低点との間の新たな時間差を求める工程とを含む方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法であって、前記求められた時間を閾値時間と比較する工程は、前記求められた時間を４０ミリ秒に調節する工程を含む方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法であって、前記求められた時間を閾値時間と比較する工程は、前記求められた時間を、２５ミリ秒と６０ミリ秒との間の閾値に調節する工程を含む方法。
【請求項１１】
請求項１記載の方法であって、前記求められた時間が前記閾値時間よりも大きい場合、非同期を示す工程を更に含む方法。
【請求項１２】
請求項１記載の方法であって、血液流量の変動のレートを求める工程は、
前記被験者が直立位置及び逆立位置の少なくとも一方にある状態で、血液流量の変動のレートを求める工程を含む方法。
【請求項１３】
コンピュータ・プログラムであって、請求項１乃至１２のうちの何れか一項に記載の方法を実行するためのコード命令を含むコンピュータ・プログラム。
【請求項１４】
心周期を有する被験者のカルジオグラフ測定値を使用する方法であって、前記心周期は収縮期を含み、前記方法は、前記被験者にペースメーカを植え込むことを決定することを支援することができ、前記方法は、請求項１乃至１２のうちの何れか一項記載の方法に従う方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書及び特許請求の範囲記載の主題は、カルジオグラフ測定値の分析及び使用に関し、特に、カルジオグラフ測定値を分析し、使用して、心室間非同期及び心室内非同期を検出することに関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓病専門医は、心臓の状態を診断し、治療するために利用可能な種々のツールを有する。例えば、心臓病専門医は、心電図（ＥＣＧ）、心エコー図、及び磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）を使用して心臓の状態を診断し、心臓の状態の治療を支援することができる。前述の手法はそれぞれ、種々の手法を使用して、心臓の状態及び作用の種々の測定値及び／又は示度を生成する。更に、前述の手法にはそれぞれ、利点及び欠点がある。
【０００３】
心エコー図は、心臓の超音波ベースの評価である。心エコー図では、超音波手法を使用して、心臓の２次元スライス及び３次元画像を生成する。心エコー図は、侵襲的であっても非侵襲的であってもよい。非侵襲性心エコー図では、画像が胸壁を介して撮影されている間に、心エコー図トランスデューサ（又はプローブ）を被験者の胸壁（又は胸郭）上に配置することができる。この非侵襲性手法は、心臓の全般的な健康状態の正確かつすばやい評価を提供する。この情報によれば、心臓病専門医は、患者の心臓弁及び心筋収縮力を（駆出率を使用して）すばやく評価することが可能である。侵襲性心エコー図では、画像が撮影されている間に、心エコー図トランスデューサ（ＴＥＥプローブ）を含む特殊スコープを患者の食道に挿入することができる。心血管系の画像の作成に加えて、心エコー図は、パルス波又は連続波のドップラ超音波を使用して任意の点での血液及び心臓組織の速度の測定値を生成することも可能である。心エコー図は通常、費用が高く、施し、読み取るのが困難であり、心エコー図を行うために、訓練を受けた技師を必要とする。
【０００４】
ＭＲＩは磁場を使用して心臓などの体内部位の正確な画像を生成する。心エコー図と同様に、心臓病専門医は、ＭＲＩを使用して、患者の心臓弁及び心筋収縮力の度合いをすばやく評価することができる。しかし、ＭＲＩは、費用が非常に高い。更に、ペースメーカ、又は植込み可能な植込み型除細動器を体内に植込んだ人々は通常、ＭＲＩを受けることが可能でない。
【０００５】
インピーダンス・カルジオグラフィ（ＩＣＧ）は、心臓内の血液量における変動に関係する胸郭インピーダンスの変動を測定する手法である。そういうものとして、ＩＣＧは、心周期の間の血流流量の変動を追跡するために使用することができる。ＩＣＧでは、プローブが患者の肋骨及び首の近くに非侵襲的に配置され、プローブを介して患者の胸部に交流電流を流す。心臓内の血液の量及び速度は各心周期内で変動するので、ＩＣＧは、インピーダンスの変動を測定し、対応する血液の量及び速度を算出する。そういうものとして、ＩＣＧは、一回拍出量、心拍出量、全身血管抵抗、速度係数、加速係数、胸部体液容量、収縮時間比、左心室駆出時間、前駆出期、左室一回拍出仕事量、心拍数等を測定するために使用される。
【０００６】
ＥＣＧは、身体の種々の位置間の電位を測定する。ＥＣＧは、心臓の電気的活動を表す、図１に示すような、時間に対する電気的活動のよく見かける図を生成する。ＥＣＧは、非侵襲的であり、費用が比較的低い。
【０００７】
図１に示すように、ＥＣＧ１００は、Ｐ波と、ＰＲ区間と、ＱＲＳ群と、ＳＴ区間と、Ｔ波とを含む。Ｐ波は、心房の収縮（左心房及び右心房は通常、概して同時に収縮する）をもたらす電流の電気的なサインである。ＰＲ区間は、Ｐ波とＱＲＳ群とを結ぶ。ＱＲＳ群（Ｑ波、Ｒ波、及びＳ波を含む）は左心室及び右心室の収縮をもたらす電流に対応する。この電流は通常、心房の収縮をもたらす電流よりもずっと強力であり、より多くの筋質量を伴い、よって、図に示すように、より大きなＥＣＧの動揺をもたらす。Ｑ波がある場合、これは、活動電位が心室中隔を通って流れるにつれての水平方向の（左から右への）小電流を表す。Ｒ波及びＳ波は、心筋の収縮を示す。ＳＴ区間は、ＱＲＳ群とＴ波とを結ぶ。Ｔ波は、心室の再分極を表す。
【０００８】
ＰＲ間隔は、Ｐ波の最初からＱＲＳ群の最初まで測定される。ＰＲ間隔は通常、０．１２乃至０．２０秒である。ＱＲＳ群の持続時間は通常、０．１０秒以下である。ＱＴ間隔は、ＱＲＳ群の最初からＴ波の最後まで測定される。通常のＱＴ間隔は通常、約０．４０秒である。
【０００９】
ＥＣＧは、心臓の電気的活動についての情報を提供するので、心臓病の患者の診断及び治療に使用されることが多い。ＥＣＧに基づいた診断については、多くの経験則が展開されている。例えば、６０未満のＰ波レートが洞性徐脈を示し得る一方、１００を超えるＰ波レートは洞性頻脈を示し得る。０．２０秒よりも長いＰＲ間隔は、第１度の心ブロックを示し得る。
【００１０】
心臓の状態の診断及び治療に使用することが可能なカルジオグラフ測定値が多く存在している。心臓の特定の状態の１つに、心室間非同期がある。これは、心臓の別々の室の収縮間のタイミングの同期がとれておらず、心臓の性能が最適以下となってしまう状態である。別の状態には、心室内非同期がある。これは、心臓の単一の室内の収縮のタイミングの同期がとれておらず、心臓の性能が最適以下となってしまう状態である。他の多くの心臓の状態は、ペースメーカに好ましく反応しない一方、心室間非同期及び心室内非同期は、多くの場合、ペースメーカで治療することが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
非同期を診断する一手法は、ＥＣＧ、特にＱＲＳ群からの測定に依存する。３５％未満の超音波検査駆出率に関係する、持続時間が０．１２秒よりも長い、ＱＲＳ群の幅は、非同期の存在を予測するために使用されている。ＱＲＳ群の幅が０．１２秒よりも大きな患者の多くは、最終的には、ペースメーカで治療される。しかし、前述のペースメーカの患者の多く（約３０％）は実は、非同期を有しておらず、よって、ペースメーカによる改善を得ることはない。一方、ＱＲＳ群の幅が０．１２秒未満の持続時間の、特定の患者は、非同期を被っており、しかしながら、従来の手法の下では、ペースメーカが植え込まれることはなく、よって、治療の恩恵は受けられない。更に、非同期を有し、ペースメーカを有する患者の多くがペースメーカから受ける改善は、ほんのわずかに過ぎない。したがって、ペースメーカに好ましく反応する可能性がより高い患者を識別し、ペースメーカの調整の恩恵を受ける可能性が高い患者を識別するより好適な手法に対する必要性が存在している。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
カルジオグラフ測定値を分析する手法は、被験者のバイオインピーダンス情報を受け取る工程と、バイオインピーダンス情報に基づいて血流流量の変動のレートを求める工程と、血流流量の変動のレートが、被験者の心収縮期中に少なくとも２つのピークを含んでいるかを判定する工程と、血流流量の変動のレートが少なくとも２つのピークを含んでいる場合、２つのピークの少なくとも一方に基づいて時間差を求める工程と、求められた時間を閾値時間と比較する工程とを含む。
【００１３】
被験者のカルジオグラフ測定を使用する手法は、血流流量の変動のレートを求める工程と、血流流量の変動のレートが、被験者の心収縮期中に少なくとも２つのピークを含んでいるかを判定する工程と、２つのピークの少なくとも一方に基づいて時間差を求める工程と、求められた時間を閾値時間と比較する工程と、求められた時間が閾値時間よりも大きい場合、ペースメーカを被験者に植え込む工程と、求められた時間が閾値時間よりも大きい訳でない場合、ペースメーカを被験者に植え込まない工程とを含む。更に、カージオグラフ測定値（例えば、２つのピーク間の時間差）に基づいて、調節（例えば、刺激遅延の調節、プローブ位置の調節等を含む）をペースメーカに対して行うことができる。
【００１４】
情報担体に有形に実施されたコンピュータ・プログラムについても説明する。前述のコンピュータ・プログラムは、本明細書及び特許請求の範囲記載の１つ又は複数の動作をデータ処理装置に行わせることができる。
【００１５】
同様に、プロセッサと、プロセッサに結合されたメモリとを含み得るシステムも説明する。メモリは、本明細書及び特許請求の範囲記載の動作の１つ又は複数をプロセッサに行わせる１つ又は複数のプログラムをコード化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】例示的な心電図を示す図である。
【図２】例証的な心電図（ＥＣＧ）信号と、心臓を通る正常な血流流量を表す例証的なインピーダンス・カルジオグラフィ（ＩＣＧ）信号ＤＺと、信号ＤＺの加速度又は第一次導関数を表す例証的なＩＣＧ信号ＤＺ’とを示す図である。
【図３】右心室内の血液量及び左心室内の血液量の合計を表すＩＣＧ信号Ｚとともにプロットした図２のＥＣＧ信号を示す図である。
【図４】ＩＣＧ信号ＤＺ、右心室を通る血流流量を表す信号ＲＶ  ＤＺ（及び信号ＤＺの成分）、並びに、左心室を通る血流流量を表す信号ＬＶ  ＤＺ（信号ＤＺの別の成分）を示す図である。
【図５】右心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＲＶ  ＤＺ’（及び信号ＤＺ’の成分）、並びに、左心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＬＶ  ＤＺ’（信号ＤＺ’の別の成分）とともにプロットした、図２のＩＣＧ信号ＤＺ’及び図２のＥＣＧ信号を示す図である。
【図６】（非同期を有する患者である以外は）図２のものと同様なＥＣＧ信号、（非同期を有する患者である以外は）図２のものと同様なＩＣＧ信号ＤＺ’、右心室を通る血流流量を表す信号ＲＶ  ＤＺ（及び信号ＤＺの成分）、並びに、左心室を通る血流流量を示す信号ＬＶ  ＤＺ（信号ＤＺの別の成分）を示す図である。
【図７】（非同期を有する患者である以外は）図２のものと同様なＥＣＧ信号、（非同期を有する患者である以外は）図２のものと同様なＩＣＧ信号ＤＺ’、右心室を通る血流流量を表す信号ＲＶ  ＤＺ（及び信号ＤＺの成分）、並びに、左心室を通る血流流量を示す信号ＬＶ  ＤＺ（信号ＤＺの別の成分）を示す図である。
【図８】図２のものと同様なＥＣＧ信号、図２のもの（正常状態）と同様なＩＣＧ信号ＤＺ’、並びに、肺及び大動脈からの流出量の対応するドップラ測定値と、図７のもの（非同期状態）と同様なＩＣＧ信号ＤＺ’、並びに、肺及び大動脈からの流出量の対応するドップラ測定値とを示す図である。
【図９】ＩＣＧ信号ＤＺ’（累積）、右心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＲＶ  ＤＺ’（及び信号ＤＺ’の成分）、並びに左心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＬＶ  ＤＺ’（信号ＤＺ’の別の成分）を示す図である。
【図１０】右心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＲＶ  ＤＺ’（及び信号ＤＺ’の成分）、並びに、左心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＬＶ  ＤＺ’（信号ＤＺ’の別の成分）とともにプロットしたＩＣＧ信号ＤＺ’（累積）を示す図である。
【図１１】カルジオグラフ測定値を分析するための例証的な方法を示すフロー図である。
【図１２】カルジオグラフ測定値を分析し、使用するための別の例証的な方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本明細書及び特許請求の範囲記載の主題の１つ又は複数の変形の詳細は、添付図面及び以下説明に記載する。本明細書及び特許請求の範囲記載の主題の他の構成は、本願の説明、図面及び特許請求の範囲から明らかとなろう。
【００１８】
種々の図面中の同じ参照符号は同じ構成要素を示す。
【実施例】
【００１９】
前述の通り、インピーダンス・カージオグラフィ（ＩＣＧ）は、大動脈内の血液量に関係する胸郭インピーダンスを測定する。ＩＣＧは、一回拍出量、心拍出量、全身血管抵抗、速度係数、加速係数、胸部体液容量、収縮時間比、左心室駆出時間、前駆出期、心拍数等を求めるために使用することができる。更に、ＩＣＧ測定値を、ＥＣＧ測定装置及び血圧測定装置と組み合わせて更なる情報（例えば、全身血管抵抗や左室一回拍出仕事量）を得ることができる。
【００２０】
ＥＣＧ及びＩＣＧに基づいて求め、かつ／又は推定することができる心周期のパラメータが複数存在している。一回拍出量（ＳＶ）は、左心室が一心拍において放出する血液の量であり、心拍毎ミリリットル（ｍｌ／心拍）で測定することができる。心拍出量（ＣＯ）は、一分間に左心室が体循環に駆出する血液の量であり、毎分リットル（ｌ／分）で測定される。ＣＯは、ＳＶを心拍数（ＨＲ）で乗算することによって求めることができる。全身血管抵抗（ＳＶＲ）は、一回心拍出量を末梢に分配するために左心がポンピングしなければならない力を表す。
【００２１】
ＳＶＲは、血圧に正比例し、血流流量（ＣＯ）に反比例する。速度係数（ＶＩ）は、インピーダンス変動の最大レートであり、大動脈の血液速度を表す。加速係数（ＡＣＩ）は、血液速度の変動の最大レートであり、大動脈血液加速度を表す。胸部体液容量（ＴＦＣ）は、胸部内の体液（血管内液及び血管外液を含む）の合計容量を表す。ＴＦＣは、ベースライン・インピーダンス測定値の逆数として算出することができる。ベースライン・インピーダンスは、胸部の導電性材質（例えば血液、肺水分）の量に正比例する。
【００２２】
前駆出期（ＰＥＰ）は、心室脱分極（ＥＣＧ中のＱ波）の始まりから、機械的収縮（インピーダンス波形の最初の上り坂）の最初までの測定間隔である。左心室駆出時間（ＬＶＥＴ）は、大動脈弁開口から大動脈弁閉鎖までの時間である。収縮時間比（ＳＴＲ）は、左心室機能に反比例し、前駆出期（ＰＥＰ）を左心室駆出時間（ＬＶＥＴ）で除算することによって算出することができる。左心室一回拍出仕事量（ＬＣＷ）は、心筋酸素消費量に対応し、血圧と血液流量との積に関係する。心拍数（ＨＲ）は毎分の心拍数であり、これは、ＥＣＧによって測定することが可能である。
【００２３】
前述の心臓血管測定値を求めることに加えて、ＩＣＧは、心臓の血液流量を連続的に表すこともできる。図２は、例証的なＥＣＧ信号と、心臓を通る正常な血流流量を表す例証的なＩＣＧ信号ＤＺと、信号ＤＺの加速度又は１次導関数を表す例証的なＩＣＧ信号ＤＺ’とを示す。ＥＣＧ信号は、図１に関して説明したものと同様である。
【００２４】
信号ＤＺは、等容性収縮期（ＩＶＣＴ）付近で始まり、大動脈弁閉鎖（ＡＣ）時付近で終わる収縮期中の第１の部分を含む。信号ＤＺは、僧帽弁開口（ＭＯ）時付近で始まり、ＥＣＧ信号のＱＲＳ群の時点付近で終わる拡張期中の第２の部分を含む。信号ＤＺは、ピークＤＺｍａｘを（信号ＤＺの第１の部分に）含み、最低点ＤＺｍｉｎを（信号ＤＺの第２の部分に）含む。曲線の最低点（低い部分）は、僧帽弁開口（ＭＯ）に対応する。
【００２５】
信号ＤＺ’は、小さなピークＰを有する第１の部分と、より大きなピークＳを有する第２の部分と、最低点Ｔを有する第３の部分と、小さなピークＯを有する第４の部分とを含む。信号ＤＺ’のピークＰは、ＥＣＧ信号のＰ波の後に、かつ、上記Ｐ波の直後に生じる。信号ＤＺ’のピークＳは、ＥＣＧ信号のＱＲＳ群の後に、かつ、上記ＱＲＳ群の直後に生じる。信号ＤＺ’の最低点Ｔは、ＥＣＧ信号のＴ波の時点付近で生じる。信号ＤＺ’のピークＯは、ＥＣＧ信号のＴ波の後に、かつ、上記Ｔ群の直後に生じる。時間Ｔ１は信号ＤＺ’がピークＳに上昇する時間であり、時間Ｔ２は信号ＤＺ’がピークＳから最低点Ｔに降下する時間である。
【００２６】
通常、心臓の電気的活性化は、ＱＲＳ群のＥＣＧ  Ｑ点後に始まる。僧帽弁及び三尖弁の尖は通常、右心室内圧及び左心室内圧が大動脈圧よりも高くなるにつれ、ＥＣＧのＲ波の降下部分の１／３及び２／３の合流点付近で閉鎖する。電気的活性化は、収縮性の２つの室で同時に生じても、肺動脈弁は、２つの心室大動脈内の異なる圧力が理由で、大動脈弁よりも約１０ミリ秒前に開口し得る。右心室等容収縮時間（ＩＶＣＴ）は、心室内圧が約１５ｍｍＨｇを超えるレベルまで上昇すると、肺動脈の血流の始まりとともに終了する一方、左心室が拡張期血圧を超えると大動脈弁尖が広がる。両方の血液駆出間の遅延が２４ミリ秒である場合、信号ＤＺ及び信号ＤＺ’の平均累積曲線は重なり合い、よって、その最大値の間に、平滑な丘が生じる。心容積の修正は、右心室及び左心室の血行力活性の累積を表す信号ＤＺに電気的に関係する。
【００２７】
図３は、右心室内の血液量及び左心室内の血液量の合計を表すＩＣＧ信号Ｚとともにプロットした図２のＥＣＧ信号を表す図である。信号Ｚは、経時的に上昇する（、短持続時間の）第１の部分と、経時的に、よりすばやく上昇する（、より長い持続時間の）第２の部分とを含む。信号Ｚは、心室が空になることを表す、降下する量の第３の部分も含む。信号Ｚは、右心室の量及び左心室の量を含むその構成部分に分けることが可能である。右心室の量は、左心室の量よりもわずかに（例えば、数ミリ秒）早く上昇し始め、その結果、信号Ｚは、異なる量で上昇する２つの部分を含むようになる。
【００２８】
図４は、ＩＣＧ信号ＤＺと、右心室を通る血流流量を表す信号ＲＶ  ＤＺ（及び信号ＤＺの成分）と、左心室を通る血流流量を表す信号ＬＶ  ＤＺ（信号ＤＺの別の成分）とプロットされた、図２のＥＣＧ信号を示す。図３と同様に、右心室の血流流量は、左心室の血流流量よりもわずかに（例えば、数ミリ秒）早く上昇し始め、その結果、信号ＤＺは、異なる量で上昇する２つの部分を含むようになる。ほぼ重なり合う２つの成分曲線（信号ＲＶ  ＤＺ及び信号ＬＶ  ＤＺ）を重ね、加えると、平滑な累積信号ＤＺが生じる。これは、心臓内血液流量を表す。
【００２９】
図５は、右心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＲＶ  ＤＺ’（及び信号ＤＺ’の成分）、並びに、左心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＬＶ  ＤＺ’（信号ＤＺ’の別の成分）とともにプロットした、図２のＩＣＧ信号ＤＺ’及び図２のＥＣＧ信号を表す図である。ＲＶ  ＤＺ’信号及びＬＶ  ＤＺ’信号は形状が同様であるが、わずかに異なる時点で始まる。ＲＶ  ＤＺ’信号及びＬＶ  ＤＺ’信号がかなり異なる時点で始まる場合、患者は心室間非同期を有し得る。
【００３０】
ＤＺ’の最大値はＤＺ’ｍａｘとして表す。時間Ｔ１（ＤＺ’ｍａｘとＤＺ’の始まりの間の時間差である）は、収縮期収縮の正の部分として表される一方、時間Ｔ２（ＤＺ’ｍａｘからＤＺ’ｍｉｎまでの時間である）は、収縮期収縮の負の部分として表される。
Ｔ１／Ｔ２が低い場合、患者は失神する傾向にあり得る。ＤＺ’ｍｉｎは、収縮期駆出の最後ではなく、収縮性の変曲点である。信号ＤＺ’の上昇部分の最後は、正の加速度でないが、負の収縮性の反転時点であり、僧帽弁開口が続く等容性弛緩直前の大動脈弁の尖の閉鎖に備えている。
【００３１】
ＥＣＧ信号のＱ波から信号ＤＺ’の始まりまでの時間は、前駆出時間である。等容収縮時間は、大動脈弁の尖の閉鎖から信号ＤＺ’の始まりまでによって算出される。収縮期は、前述の２つの時間間隔と実行駆出期間との和である。
【００３２】
個々の弁の収縮の開始時の差を求めようとするよりも、２つの心室間の前述の位相差は、図６に関して更に詳細に説明するように、ＤＺ’信号のピークＳを使用して、みることができる。
【００３３】
図６乃至図７は、（非同期を有する患者以外は）図２のものと同様なＥＣＧ信号を示し、（非同期を有する患者以外は）図２のものと同様なＩＣＧ信号ＤＺ’を示し、右心室を通る血流流量を表す信号ＲＶ  ＤＺ（及び信号ＤＺの成分）と、左心室を通る血流流量を表す信号ＬＶ  ＤＺ（信号ＤＺの別の成分）とを示す。
【００３４】
信号ＲＶ  ＤＺ及び信号ＬＶ  ＲＺは異なる時点（図４に関して示すよりも更に大きい）で始まる。これにより、信号ＤＺ’のピークＳにおいて２重ピークが生じる。図示したように、第１のピークＳ１は通常、右心室の最大体液駆出変動の時点付近で生じ、第２のピークＳ２は通常、左心室の最大体液駆出変動の時点付近で生じる。Ｓ１は一般に、右心室血液流出量の最大変動（加速度）に対応する。Ｓ２は、大動脈血流流量の最大変動（加速度）に対応する。よって、第１のピークＳ１と第２のピークＳ２との間の時間は、心室間の最大体液変動遅延である。
【００３５】
更に、必ずしもピークＳ１とピークＳ２との間の中間点ではないが、ピークＳ１とピークＳ２との間に最低点又は最小点Ｓ’が存在する。ピークＳ１と点Ｓ’との間の時間は、右心室と左心室との間の位相遅延とみなされる。２重ピーク形状は、ＩＣＧ信号ＤＺ’の連続する２つの周期でみられ、累積又は平均ＩＣＧ信号ＤＺ’上でより顕著であり得る。ピークＳ１と点Ｓ’との間の時間は、測定し、算出し、又は求めることが可能であり、肺動脈血流流量の始まりから大動脈血流流量の始まりまでの位相遅延を表し、左心室の電気的活性化がより遅いことが理由で流出遅延が生じる。
【００３６】
図８は、図２のものと同様なＥＣＧ信号、図２のもの（正常状態）と同様なＩＣＧ信号ＤＺ’、並びに、肺動脈及び大動脈からの流出量の対応するドップラ測定値と、図７のもの（非同期状態）と同様なＩＣＧ信号ＤＺ’、並びに、肺動脈及び大動脈からの流出量の対応するドップラ測定値とを示す。ドップラ測定値を使用して非同期状態が存在することを確認することが可能である。（しかし、ドプラは解釈することがより難しく、実現することにより費用がかかり、訓練をより多く受けた操作者が必要である。更に、右心室の流出量及び左心室の流出量は組織ドップラ法中に行うことが可能でないので、非同期の評価は不整脈の間は可能でない。右心室流出又は左心室流出の始まりは、周期単位で変動する、先行拡張期の長さに関係する。
【００３７】
心室間非同期を別のかたちで表示するのはＲ波である。大きなＲ波は非同期を示し得る。前述の場合、通常、これは遅延した局所収縮（例えば、心室を空きにすることが遅い）を有する線維性心筋による誤った電気的活性の問題である。これは、隆起信号ＤＺをもたらし、よって、２重ピーク信号ＤＺ’ももたらす。この２重ピーク信号ＤＺ’では、Ｓ１は通常、右心室を表し、Ｓ２は通常、左心室を表す。しかし、左脚ブロックでは、逆のことが生じ得る。逆立状態又は直立状態で、２つのピークＳ１及びＳ２のそれぞれの高さは、前負荷又は後負荷に応じて変わり得る。よって、例えば、直立状態では、Ｖ字形の刻み目、又は最低点Ｓ’は、より明らかであり、より深いようにみえ得る。
【００３８】
図８で分かるように、前駆出時間遅延は、ＤＺ’信号の２つのピークの間の時間遅延に関係しているようにみえる。Ｓ１は最大瞬間肺動脈血流流量と同時であるようにみえ、Ｓ２は最大瞬間大動脈血流流量と同時であるようにみえる。
【００３９】
図９は、ＩＣＧ  ＤＺ’（累積）、右心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＲＶ  ＤＺ’（及び信号ＤＺ’の成分）、並びに、左心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＬＶ  ＤＺ’（信号ＤＺ’の別の成分）を示す。信号ＤＺ’は、２重ピークなしの丘形状であり、それにより、心臓機能が正常であることを示す。個々の成分信号ＲＶ  ＤＺ’及びＬＶ  ＤＺ’は同時にピークに達する訳でない（ｍａｘＲＶ  ＤＺ’はｍａｘＬＶ  ＤＺ’とは異なる時点で生じる）。流出量（ＲＶ流出量及びＬＶ流出量の始まり）も同時に生じる訳でない。しかし、累積信号ＤＺ’は２重ピークを含む。信号ＤＺ’の単一のピークは、ｍａｘＲＶ  ＤＺ’とｍａｘＬＶ  ＤＺ’との間に位置する。
【００４０】
図１０は、右心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＲＶ  ＤＺ’（及び信号ＤＺ’の成分）、並びに、左心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＬＶ  ＤＺ’（信号ＤＺ’の別の成分）とともにプロットしたＩＣＧ信号ＤＺ’（累積）を示す。ＲＶ  ＤＺ’信号及びＬＶ  ＤＺ’信号は一般に形状が同様であるが、図９に示すよりも、かなり異なる時点で始まる。ＲＶ流出量の始まり及びＬＶ流出量の始まり（、並びにｍａｘＲＶ  ＤＺ’及びｍａｘＬＶ  ＤＺ’の間の前述のより大きな時間差が理由で、累積信号曲線ＤＺ’には、（ｍａｘＲＶ  ＤＺ’の時点付近で生じる）第１のピークＳ１及び（ｍａｘＬＶ  ＤＺ’の時点付近で生じる）第２のピークＳ２を含む（、２重ピークを備える）Ｖ字形の刻み目が入っているようにみえる。ピークＳ１とピークＳ２との間には最小点Ｓ’が存在している。ピークＳ１と最小点Ｓ’との間の時間は位相遅延と表すことができる。位相遅延は通常、右心室の機械的活性化と左心室の機械的活性化との間の時間を表す。
【００４１】
複数の状態が、ＩＣＧ信号ＤＺ’において、最低点を有する２重ピークをもたらし得る。例えば、左心筋の一部が、心室中央部の収縮に対する法線を有し、対側部分が収縮していないか、又はジスキネジーでない場合、等容収縮時間はより長い時間を要する。心室内血圧はゆっくりと上昇し、大動脈弁の尖の開口は、大動脈内圧の降下によって遅延する。前述の状態が、ＩＣＧ信号ＤＺ’において、最低点を有する２重ピークの状態をもたらし得る。後の時点で収縮する、心室の遅延部分は、弛緩し始めている対側部分に向けてポンピングされ、したがって、瞬間収縮の能動的な参加なしで受動的に押しのけられる。前述の、コヒーレントな収縮性がないということは、２つの心室の活性化において位相遅延が存在している場合でも、心室内圧が劣悪であり、駆出時間が比較的短いことを示している。
【００４２】
厳密なマルチフォーカス脱同期化では、信号ＤＺ’は、複数の、Ｖ字形の刻み目を有していることがあり得る。Ｖ字形の刻み目は全て、動いている左心室壁の特定の一部分によって発生する血流流量に関係する。この現象は、ペースメーカでは補正することが困難である。
【００４３】
大動脈流出量の始まりがＳ１（ｍａｘＲＶ  ＤＺ’から垂直方向に延びた点線）より前に始まる場合、２つの機械的活性化がマージするので、Ｖ字型の刻み目は存在しない。その結果、累積ＤＺ’曲線は平滑な状態に留まる。ＬＶ流出量の始まりがＳ１後に始まる場合、（ＩＣＧでは評価することが可能でないが、心エコー図で評価することが可能な）２つの心室の同じ始まりの遅延が、同様な時間遅延（位相遅延）を有するＳのピークで生じる。
【００４４】
図１１は、分析装置（例えば、汎用コンピュータ、ランプトップ型コンピュータ、ノートブック型コンピュータ等）によって行うことが可能な非同期を分析する例証的な方法１１００のフロー図である。図１１に示すように、１１１０では、分析装置は、被験者のバイオインピーダンス情報を受け取る。例えば、分析装置は、ＩＣＧ信号と、ＩＣＧ  Ｚ信号と、ＩＣＧ  ＤＺ信号と、ＩＣＧ  ＤＺ’信号と、それらの組合せ等を受け取ることができる。分析装置は、ＥＣＧ情報も受け取ることができる。情報は、通信リンク、シリアル・ポート、ネットワーク通信リンク、無線ネットワーク、無線通信リンク、それらの組合せ等を介して受信することができる。よって、分析装置は、ＩＣＧ装置及びＥＣＧ装置と通信することができる。
【００４５】
１１２０では、分析装置は、バイオインピーダンス情報に基づいて、血液流量の変動のレートを求める。分析装置は、ＩＣＧ  ＤＺ’信号を受け取った場合、１１２０で、単にその信号を用い得る。更に、分析装置は、複数の心周期にわたって平均化された平均ＩＣＧ  ＤＺ’信号を表す平均ＩＣＧ  ＤＺ’信号を生成（し、又は受信）することができる。前述の平均ＩＣＧ  ＤＺ’信号は、「雑音」がより少なく、よって、更なる分析のために、より良好な信号を供給することができる。分析装置は、ＩＣＧ  ＤＺ信号を受け取った場合、ＩＣＧ  ＤＺ信号の導関数を求めてＩＣＧ  ＤＺ’信号を生成することができる。導関数を実行する前に、ＩＣＧ  ＤＺ信号は複数の心周期にわたって平均化することができる。あるいは、ＩＣＧ  ＤＺ信号は、導関数を実行する前に平均化されなくてもよい。この場合、ＩＣＧ  ＤＺ’信号を、複数の心周期にわたって平均化し、平均化されたＩＣＧ  ＤＺ’信号を生成することができる。
【００４６】
１１３０では、分析装置は、図５乃至図１１に関して説明したように、血流流量の変動のレートが収縮期において２つのピークを有するかを判定する。５−１１．  分析装置は、ＩＣＧ  ＤＺ’信号又は平均化ＩＣＧ  ＤＺ’信号を使用して、血流流量の変動のレートが収縮期において２つのピークを有しているかを判定することができる。分析装置は、ピーク検出手法を使用して、血流流量の変動のレートが収縮期において２つのピークを有するかを判定することができる。
【００４７】
１１４０では、２つのピークが１１３０で検出された場合、分析装置は、２つのピークのうちの少なくとも１つに基づいて時点を求める。例えば、分析装置は、２つのピーク間の最低点の時点を求め、次いで、第１のピークから最低点までの時間を求めることができる。更に、分析装置は、第１のピークから第２のピークまでの時間、及び最低点から第２のピークまでの時間等を求めることができる。分析装置は、時間を求めるうえでＩＣＧ  ＤＺ’信号又は平均化されたＩＣＧ  ＤＺ’信号を使用することができる。分析装置は、時間を自動的に求めることができるか、又は、手作業の操作者の入力に依存して時間を求めることができる。通常、分析装置は、自動的に時間を求め、求められた時間を操作者が手作業で調節することを可能にする。例えば、分析装置は、自動的に、第１のピークと最低点との間の時間を求め、ＩＣＧ  ＤＺ’信号（又は平均化信号）をグラフィック表示し、（例えば、第１のピーク及び最低点において垂直方向の線を表示することにより、）第１のピーク及び最低点の時間の表示をグラフィカル・ディスプレイ上に表示し、算出された時間を表示することができる。更に、分析装置は、（例えば、ドラッグアンドドロップ・カーソル処理により、）第１のピーク、最低点等の時間を調節する操作者入力を受け取ることができる。分析装置は次いで、第１のピーク、最低点等の操作者調節時間に基づいて、新たな時間を再算出し、表示することができる。
【００４８】
１１５０では、分析装置は、求められた時間を、予め定義されるか、予め求められ得る時間等の時間の閾値と比較する。例えば、時間は、約４０ミリ秒、４５ミリ秒、５０ミリ秒、６０ミリ秒等と比較することができる。この比較は、図１２に関して以下に更に詳細に説明し（、かつ図５乃至１０に関して前述し）たように扱われる。
【００４９】
図１２は、心室間非同期及び心室内非同期を分析し、治療する例証的な方法１２００のフロー図である。図１２に示すように、１２１０では、分析装置又は従事者は、血液流量の変動のレートが、被験者の収縮期において２つのピークを有するかを判定する。従事者は、上記判定を行ううえで分析装置を使用することができる。２つのピークが存在していない場合、被験者は非同期を有していないことがあり得るので、従事者はペースメーカを植え込まないことがあり得る。２つのピークが存在している場合、方法は１２２０に進む。
【００５０】
１２２０では、分析装置及び／従事者は、図１１の１１４０に関して説明したように、ピークのうちの少なくとも１つに基づいて時間を求める。１２３０では、分析装置及び／又は従事者は、図１１の１１５０に関して説明したように、上記時間を閾値と比較する。
【００５１】
１２４０では、求められた時間が閾値よりも大きい場合、上記従事者又は他の従事者は、被験者が非同期を有している可能性が高いのでペースメーカを植え込む。しかし、求められた時間が閾値よりも少ない場合、上記従事者又は他の従事者は、被験者が非同期を有しない可能性が高いので、ペースメーカを植え込まない。
【００５２】
１２５０では、ペースメーカの植え込み後、分析装置又は従事者は、例えば、１２２０に関して説明したものと同じ手法を使用して、新たな時間を求める。上記時間が閾値（例えば、約２５ミリ秒、３０ミリ秒、３５ミリ秒、４０ミリ秒）よりも少ない場合、上記従事者又は他の従事者は、植え込んだペースメーカに対して、いかなる調節も行わないことがあり得る。
【００５３】
１２６０では、新たな時間が閾値よりも大きい場合、上記従事者又は他の従事者は、植え込まれたペースメーカに調節を行って、１２５０で求められた時間を低減させることができる。１２５０及び１２６０は、１２５０で求められた時間が、閾値未満であるか、又は最大数の調節が行われるまで反復繰り返しを行うことができる。例えば、ペースメーカの植え込み中、従事者は、ペースメーカ・プローブ（例えば、右心房プローブ、右心室プローブ、左心室プローブ）の位置を調節し、次いで、２５ミリ秒未満に時間が減少したかを判定することができる。時間が２５ミリ秒未満まで減少していない場合、従事者は、ペースメーカのプローブの位置に別の調節を行うことができる。一般に、調節を行う目標は、求められる時間（例えば、第１のピークＳ１と最低点Ｓとの間の時間又は位相遅延）を、約２０ミリ秒と約３０ミリ秒との間に調節するというものである。これは、一般に、正常な生理学的非同期とみなされる。ペースメーカを植え込んだ後、従事者は、ペースメーカ・プローブの刺激遅延（例えば、ＡＶ遅延、ＤＶ遅延）を調節し、２５ミリ秒未満に時間が減少したかを判定することができる。時間が２５ミリ秒未満まで減少していない場合、従事者は、ペースメーカのプローブの位置に別の調節を行うことができる。一般に、調節を行ううえでの目標は、２つのピーク間の時間を約２０ミリ秒と約２５ミリ秒との間のどこかに調節するというものである。これは通常、正常な生理学的非同期とみなされる。
【００５４】
本明細書及び特許請求の範囲記載の主題の種々の実現形態は、ディジタル回路、集積回路、特別に設計されたＡＳＩＣ（特定用途向集積回路）、コンピュータ・ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、及び／又はそれらの組合せで実現することができる。前述の種々の実現形態は、記憶システム、少なくとも１つの入力装置、及び少なくとも１つの出力装置との間でデータ及び命令を送受信するよう結合された、特定目的用又は汎用目的用の少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサを含むプログラム可能なシステム上で実行可能であり、かつ／又は解釈可能である１つ又は複数のコンピュータ・プログラムにおける実現形態を含み得る。
【００５５】
前述のコンピュータ・プログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェア・アプリケーション又はコードとしても知られている）は、プログラム可能なプロセッサ用マシン命令を含み、高位手続型及び／若しくはオブジェクト指向型プログラミング言語、並びに／又はアセンブリ／マシン言語で実現することができる。本明細書及び特許請求の範囲使用の語「情報担体」は、マシン読み取り可能な信号及びマシン読み取り可能な伝搬信号としてマシン命令を受け取るマシン読み取り可能な媒体を含む、プログラム可能なプロセッサにマシン命令及び／又はデータを供給するために使用される何れかのコンピュータ・プログラム、装置及び／又はデバイス（例えば、磁気ディスク、光ディスク、メモリ、プログラム可能な論理装置（ＰＬＤ））を含む「マシン読み取り可能な媒体」を含む。「マシン読み取り可能な信号」の語は、プログラム可能なプロセッサにマシン命令及び／又はデータを供給するために使用される何れかの信号を表す。
【００５６】
ユーザと対話することができるためには、本明細書及び特許請求の範囲記載の主題は、ユーザに向けて情報を表示する、表示装置（例えば、ＣＲＴ（陰極線管）又はＬＣＤ（液晶ディスプレイ））を有するディスプレイ装置、並びに、ユーザがコンピュータに入力を供給することができるキーボード及びポインティング装置（例えば、マウスやトラックボール）を有するコンピュータ上で実現することができる。他の種類の装置を使用して、ユーザとの対話ができるようにもしている。例えば、ユーザに与えられるフィードバックは、何れかの形式の感覚フィードバック（例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバックや触覚フィードバック）であり得、ユーザからの入力は何れかの形式（音響入力、音声入力、又は触覚入力を含む）で受け取ることができる。
【００５７】
本明細書及び特許請求の範囲記載の主題は、バックエンド構成部分を（例えば、データ・サーバ）として含むか、ミドルウェア構成部分（例えば、アプリケーション・サーバ）を含むか、又は、フロントエンド構成部分、若しくは、前述のバックエンド構成部分、ミドルウェア構成部分、あるいはフロントエンド構成部分（例えば、本明細書及び特許請求の範囲記載の主題の実現形態とユーザが対話できるウェブ・ブラウザ又はグラフィカル・ユーザ・インタフェースを有するクライアント・コンピュータ）の何れかの組合せを含むコンピュータ・システムにおいて実現することができる。システムの構成部分は、ディジタル・データ通信の何れかの形態又は媒体（例えば、通信ネットワーク）により、相互接続することができる。通信ネットワークの例には、ローカル・エリア・ネットワーク（「ＬＡＮ」）、ワイド・エリア・ネットワーク、及びインターネットを含む。
【００５８】
コンピュータ・システムはクライアント及びサーバを含み得る。クライアント及びサーバは一般に、互いに離れた所にあり、通常、通信ネットワークを介して相互作用する。クライアントとサーバとの関係は、それぞれのコンピュータ上で実行され、互いにクライアントサーバ関係を有するコンピュータ・プログラムによって生じる。
【００５９】
いくつかの変形を上記に詳細に説明したが、他の修正も考えられる。例えば、添付図面に表し、本明細書及び特許請求の範囲に記載した論理フローには、所望の結果を達成するうえで、示した特定の順序、又は順番は要求されていない。他の実施例も、特許請求の範囲記載の範囲内にあり得る。
【図１】
2009539534.tif 000002
【図２】
2009539534.tif 000003
【図３】
2009539534.tif 000004
【図４】
2009539534.tif 000005
【図５】
2009539534.tif 000006
【図６】
2009539534.tif 000007
【図７】
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【図８】
2009539534.tif 000009
【図９】
2009539534.tif 000010
【図１０】
2009539534.tif 000011
【図１１】
2009539534.tif 000012
【図１２】
2009539534.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成21年2月17日(2009.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書及び特許請求の範囲記載の主題は、カルジオグラフ測定値の分析及び使用に関し、特に、カルジオグラフ測定値を分析し、使用して、心室間非同期及び心室内非同期を検出することに関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓病専門医は、心臓の状態を診断し、治療するために利用可能な種々のツールを有する。例えば、心臓病専門医は、心電図（ＥＣＧ）、心エコー図、及び磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）を使用して心臓の状態を診断し、心臓の状態の治療を支援することができる。前述の手法はそれぞれ、種々の手法を使用して、心臓の状態及び作用の種々の測定値及び／又は示度を生成する。更に、前述の手法にはそれぞれ、利点及び欠点がある。
【０００３】
心エコー図は、心臓の超音波ベースの評価である。心エコー図では、超音波手法を使用して、心臓の２次元スライス及び３次元画像を生成する。心エコー図は、侵襲的であっても非侵襲的であってもよい。非侵襲性心エコー図では、画像が胸壁を介して撮影されている間に、心エコー図トランスデューサ（又はプローブ）を被験者の胸壁（又は胸郭）上に配置することができる。この非侵襲性手法は、心臓の全般的な健康状態の正確かつすばやい評価を提供する。この情報によれば、心臓病専門医は、患者の心臓弁及び心筋収縮力を（駆出率を使用して）すばやく評価することが可能である。侵襲性心エコー図では、画像が撮影されている間に、心エコー図トランスデューサ（ＴＥＥプローブ）を含む特殊スコープを患者の食道に挿入することができる。心血管系の画像の作成に加えて、心エコー図は、パルス波又は連続波のドップラ超音波を使用して任意の点での血液及び心臓組織の速度の測定値を生成することも可能である。心エコー図は通常、費用が高く、施し、読み取るのが困難であり、心エコー図を行うために、訓練を受けた技師を必要とする。
【０００４】
ＭＲＩは磁場を使用して心臓などの体内部位の正確な画像を生成する。心エコー図と同様に、心臓病専門医は、ＭＲＩを使用して、患者の心臓弁及び心筋収縮力の度合いをすばやく評価することができる。しかし、ＭＲＩは、費用が非常に高い。更に、ペースメーカ、又は植込み可能な植込み型除細動器を体内に植込んだ人々は通常、ＭＲＩを受けることが可能でない。
【０００５】
インピーダンス・カルジオグラフィ（ＩＣＧ）は、心臓内の血液量における変動に関係する胸郭インピーダンスの変動を測定する手法である。そういうものとして、ＩＣＧは、心周期の間の血流流量の変動を追跡するために使用することができる。ＩＣＧでは、プローブが患者の肋骨及び首の近くに非侵襲的に配置され、プローブを介して患者の胸部に交流電流を流す。心臓内の血液の量及び速度は各心周期内で変動するので、ＩＣＧは、インピーダンスの変動を測定し、対応する血液の量及び速度を算出する。そういうものとして、ＩＣＧは、一回拍出量、心拍出量、全身血管抵抗、速度係数、加速係数、胸部体液容量、収縮時間比、左心室駆出時間、前駆出期、左室一回拍出仕事量、心拍数等を測定するために使用される。
【０００６】
ＥＣＧは、身体の種々の位置間の電位を測定する。ＥＣＧは、心臓の電気的活動を表す、図１に示すような、時間に対する電気的活動のよく見かける図を生成する。ＥＣＧは、非侵襲的であり、費用が比較的低い。
【０００７】
図１に示すように、ＥＣＧ１００は、Ｐ波と、ＰＲ区間と、ＱＲＳ群と、ＳＴ区間と、Ｔ波とを含む。Ｐ波は、心房の収縮（左心房及び右心房は通常、概して同時に収縮する）をもたらす電流の電気的なサインである。ＰＲ区間は、Ｐ波とＱＲＳ群とを結ぶ。ＱＲＳ群（Ｑ波、Ｒ波、及びＳ波を含む）は左心室及び右心室の収縮をもたらす電流に対応する。この電流は通常、心房の収縮をもたらす電流よりもずっと強力であり、より多くの筋質量を伴い、よって、図に示すように、より大きなＥＣＧの動揺をもたらす。Ｑ波がある場合、これは、活動電位が心室中隔を通って流れるにつれての水平方向の（左から右への）小電流を表す。Ｒ波及びＳ波は、心筋の収縮を示す。ＳＴ区間は、ＱＲＳ群とＴ波とを結ぶ。Ｔ波は、心室の再分極を表す。
【０００８】
ＰＲ間隔は、Ｐ波の最初からＱＲＳ群の最初まで測定される。ＰＲ間隔は通常、０．１２乃至０．２０秒である。ＱＲＳ群の持続時間は通常、０．１０秒以下である。ＱＴ間隔は、ＱＲＳ群の最初からＴ波の最後まで測定される。通常のＱＴ間隔は通常、約０．４０秒である。
【０００９】
ＥＣＧは、心臓の電気的活動についての情報を提供するので、心臓病の患者の診断及び治療に使用されることが多い。ＥＣＧに基づいた診断については、多くの経験則が展開されている。例えば、６０未満のＰ波レートが洞性徐脈を示し得る一方、１００を超えるＰ波レートは洞性頻脈を示し得る。０．２０秒よりも長いＰＲ間隔は、第１度の心ブロックを示し得る。
【００１０】
心臓の状態の診断及び治療に使用することが可能なカルジオグラフ測定値が多く存在している。心臓の特定の状態の１つに、心室間非同期がある。これは、心臓の別々の室の収縮間のタイミングの同期がとれておらず、心臓の性能が最適以下となってしまう状態である。別の状態には、心室内非同期がある。これは、心臓の単一の室内の収縮のタイミングの同期がとれておらず、心臓の性能が最適以下となってしまう状態である。他の多くの心臓の状態は、ペースメーカに好ましく反応しない一方、心室間非同期及び心室内非同期は、多くの場合、ペースメーカで治療することが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
非同期を診断する一手法は、ＥＣＧ、特にＱＲＳ群からの測定に依存する。３５％未満の超音波検査駆出率に関係する、持続時間が０．１２秒よりも長い、ＱＲＳ群の幅は、非同期の存在を予測するために使用されている。ＱＲＳ群の幅が０．１２秒よりも大きな患者の多くは、最終的には、ペースメーカで治療される。しかし、前述のペースメーカの患者の多く（約３０％）は実は、非同期を有しておらず、よって、ペースメーカによる改善を得ることはない。一方、ＱＲＳ群の幅が０．１２秒未満の持続時間の、特定の患者は、非同期を被っており、しかしながら、従来の手法の下では、ペースメーカが植え込まれることはなく、よって、治療の恩恵は受けられない。更に、非同期を有し、ペースメーカを有する患者の多くがペースメーカから受ける改善は、ほんのわずかに過ぎない。したがって、ペースメーカに好ましく反応する可能性がより高い患者を識別し、ペースメーカの調整の恩恵を受ける可能性が高い患者を識別するより好適な手法に対する必要性が存在している。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
カルジオグラフ測定値を分析する手法は、被験者のバイオインピーダンス情報を受け取る工程と、バイオインピーダンス情報に基づいて血流流量の変動のレートを求める工程と、血流流量の変動のレートが、被験者の心収縮期中に少なくとも２つのピークを含んでいるかを判定する工程と、血流流量の変動のレートが少なくとも２つのピークを含んでいる場合、２つのピークの少なくとも一方に基づいて時間差を求める工程と、求められた時間を閾値時間と比較する工程とを含む。
【００１３】
被験者のカルジオグラフ測定を使用する手法は、血流流量の変動のレートを求める工程と、血流流量の変動のレートが、被験者の心収縮期中に少なくとも２つのピークを含んでいるかを判定する工程と、２つのピークの少なくとも一方に基づいて時間差を求める工程と、求められた時間を閾値時間と比較する工程と、求められた時間が閾値時間よりも大きい場合、ペースメーカを被験者に植え込む工程と、求められた時間が閾値時間よりも大きい訳でない場合、ペースメーカを被験者に植え込まない工程とを含む。更に、カージオグラフ測定値（例えば、２つのピーク間の時間差）に基づいて、調節（例えば、刺激遅延の調節、プローブ位置の調節等を含む）をペースメーカに対して行うことができる。
【００１４】
情報担体に有形に実施されたコンピュータ・プログラムについても説明する。前述のコンピュータ・プログラムは、本明細書及び特許請求の範囲記載の１つ又は複数の動作をデータ処理装置に行わせることができる。
【００１５】
同様に、プロセッサと、プロセッサに結合されたメモリとを含み得るシステムも説明する。メモリは、本明細書及び特許請求の範囲記載の動作の１つ又は複数をプロセッサに行わせる１つ又は複数のプログラムをコード化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】例示的な心電図を示す図である。
【図２】例証的な心電図（ＥＣＧ）信号と、心臓を通る正常な血流流量を表す例証的なインピーダンス・カルジオグラフィ（ＩＣＧ）信号ＤＺと、信号ＤＺの加速度又は第一次導関数を表す例証的なＩＣＧ信号ＤＺ’とを示す図である。
【図３】右心室内の血液量及び左心室内の血液量の合計を表すＩＣＧ信号Ｚとともにプロットした図２のＥＣＧ信号を示す図である。
【図４】ＩＣＧ信号ＤＺ、右心室を通る血流流量を表す信号ＲＶ  ＤＺ（及び信号ＤＺの成分）、並びに、左心室を通る血流流量を表す信号ＬＶ  ＤＺ（信号ＤＺの別の成分）を示す図である。
【図５】右心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＲＶ  ＤＺ’（及び信号ＤＺ’の成分）、並びに、左心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＬＶ  ＤＺ’（信号ＤＺ’の別の成分）とともにプロットした、図２のＩＣＧ信号ＤＺ’及び図２のＥＣＧ信号を示す図である。
【図６】（非同期を有する患者である以外は）図２のものと同様なＥＣＧ信号、（非同期を有する患者である以外は）図２のものと同様なＩＣＧ信号ＤＺ’、右心室を通る血流流量を表す信号ＲＶ  ＤＺ（及び信号ＤＺの成分）、並びに、左心室を通る血流流量を示す信号ＬＶ  ＤＺ（信号ＤＺの別の成分）を示す図である。
【図７】（非同期を有する患者である以外は）図２のものと同様なＥＣＧ信号、（非同期を有する患者である以外は）図２のものと同様なＩＣＧ信号ＤＺ’、右心室を通る血流流量を表す信号ＲＶ  ＤＺ（及び信号ＤＺの成分）、並びに、左心室を通る血流流量を示す信号ＬＶ  ＤＺ（信号ＤＺの別の成分）を示す図である。
【図８】図２のものと同様なＥＣＧ信号、図２のもの（正常状態）と同様なＩＣＧ信号ＤＺ’、並びに、肺及び大動脈からの流出量の対応するドップラ測定値と、図７のもの（非同期状態）と同様なＩＣＧ信号ＤＺ’、並びに、肺及び大動脈からの流出量の対応するドップラ測定値とを示す図である。
【図９】ＩＣＧ信号ＤＺ’（累積）、右心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＲＶ  ＤＺ’（及び信号ＤＺ’の成分）、並びに左心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＬＶ  ＤＺ’（信号ＤＺ’の別の成分）を示す図である。
【図１０】右心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＲＶ  ＤＺ’（及び信号ＤＺ’の成分）、並びに、左心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＬＶ  ＤＺ’（信号ＤＺ’の別の成分）とともにプロットしたＩＣＧ信号ＤＺ’（累積）を示す図である。
【図１１】カルジオグラフ測定値を分析するための例証的な方法を示すフロー図である。
【図１２】カルジオグラフ測定値を分析し、使用するための別の例証的な方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本明細書及び特許請求の範囲記載の主題の１つ又は複数の変形の詳細は、添付図面及び以下説明に記載する。本明細書及び特許請求の範囲記載の主題の他の構成は、本願の説明、図面及び特許請求の範囲から明らかとなろう。
【００１８】
種々の図面中の同じ参照符号は同じ構成要素を示す。
【実施例】
【００１９】
前述の通り、インピーダンス・カージオグラフィ（ＩＣＧ）は、大動脈内の血液量に関係する胸郭インピーダンスを測定する。ＩＣＧは、一回拍出量、心拍出量、全身血管抵抗、速度係数、加速係数、胸部体液容量、収縮時間比、左心室駆出時間、前駆出期、心拍数等を求めるために使用することができる。更に、ＩＣＧ測定値を、ＥＣＧ測定装置及び血圧測定装置と組み合わせて更なる情報（例えば、全身血管抵抗や左室一回拍出仕事量）を得ることができる。
【００２０】
ＥＣＧ及びＩＣＧに基づいて求め、かつ／又は推定することができる心周期のパラメータが複数存在している。一回拍出量（ＳＶ）は、左心室が一心拍において放出する血液の量であり、心拍毎ミリリットル（ｍｌ／心拍）で測定することができる。心拍出量（ＣＯ）は、一分間に左心室が体循環に駆出する血液の量であり、毎分リットル（ｌ／分）で測定される。ＣＯは、ＳＶを心拍数（ＨＲ）で乗算することによって求めることができる。全身血管抵抗（ＳＶＲ）は、一回心拍出量を末梢に分配するために左心がポンピングしなければならない力を表す。
【００２１】
ＳＶＲは、血圧に正比例し、血流流量（ＣＯ）に反比例する。速度係数（ＶＩ）は、インピーダンス変動の最大レートであり、大動脈の血液速度を表す。加速係数（ＡＣＩ）は、血液速度の変動の最大レートであり、大動脈血液加速度を表す。胸部体液容量（ＴＦＣ）は、胸部内の体液（血管内液及び血管外液を含む）の合計容量を表す。ＴＦＣは、ベースライン・インピーダンス測定値の逆数として算出することができる。ベースライン・インピーダンスは、胸部の導電性材質（例えば血液、肺水分）の量に正比例する。
【００２２】
前駆出期（ＰＥＰ）は、心室脱分極（ＥＣＧ中のＱ波）の始まりから、機械的収縮（インピーダンス波形の最初の上り坂）の最初までの測定間隔である。左心室駆出時間（ＬＶＥＴ）は、大動脈弁開口から大動脈弁閉鎖までの時間である。収縮時間比（ＳＴＲ）は、左心室機能に反比例し、前駆出期（ＰＥＰ）を左心室駆出時間（ＬＶＥＴ）で除算することによって算出することができる。左心室一回拍出仕事量（ＬＣＷ）は、心筋酸素消費量に対応し、血圧と血液流量との積に関係する。心拍数（ＨＲ）は毎分の心拍数であり、これは、ＥＣＧによって測定することが可能である。
【００２３】
前述の心臓血管測定値を求めることに加えて、ＩＣＧは、心臓の血液流量を連続的に表すこともできる。図２は、例証的なＥＣＧ信号と、心臓を通る正常な血流流量を表す例証的なＩＣＧ信号ＤＺと、信号ＤＺの加速度又は１次導関数を表す例証的なＩＣＧ信号ＤＺ’とを示す。ＥＣＧ信号は、図１に関して説明したものと同様である。
【００２４】
信号ＤＺは、等容性収縮期（ＩＶＣＴ）付近で始まり、大動脈弁閉鎖（ＡＣ）時付近で終わる収縮期中の第１の部分を含む。信号ＤＺは、僧帽弁開口（ＭＯ）時付近で始まり、ＥＣＧ信号のＱＲＳ群の時点付近で終わる拡張期中の第２の部分を含む。信号ＤＺは、ピークＤＺｍａｘを（信号ＤＺの第１の部分に）含み、最低点ＤＺｍｉｎを（信号ＤＺの第２の部分に）含む。曲線の最低点（低い部分）は、僧帽弁開口（ＭＯ）に対応する。
【００２５】
信号ＤＺ’は、小さなピークＰを有する第１の部分と、より大きなピークＳを有する第２の部分と、最低点Ｔを有する第３の部分と、小さなピークＯを有する第４の部分とを含む。信号ＤＺ’のピークＰは、ＥＣＧ信号のＰ波の後に、かつ、上記Ｐ波の直後に生じる。信号ＤＺ’のピークＳは、ＥＣＧ信号のＱＲＳ群の後に、かつ、上記ＱＲＳ群の直後に生じる。信号ＤＺ’の最低点Ｔは、ＥＣＧ信号のＴ波の時点付近で生じる。信号ＤＺ’のピークＯは、ＥＣＧ信号のＴ波の後に、かつ、上記Ｔ群の直後に生じる。時間Ｔ１は信号ＤＺ’がピークＳに上昇する時間であり、時間Ｔ２は信号ＤＺ’がピークＳから最低点Ｔに降下する時間である。
【００２６】
通常、心臓の電気的活性化は、ＱＲＳ群のＥＣＧ  Ｑ点後に始まる。僧帽弁及び三尖弁の尖は通常、右心室内圧及び左心室内圧が大動脈圧よりも高くなるにつれ、ＥＣＧのＲ波の降下部分の１／３及び２／３の合流点付近で閉鎖する。電気的活性化は、収縮性の２つの室で同時に生じても、肺動脈弁は、２つの心室大動脈内の異なる圧力が理由で、大動脈弁よりも約１０ミリ秒前に開口し得る。右心室等容収縮時間（ＩＶＣＴ）は、心室内圧が約１５ｍｍＨｇを超えるレベルまで上昇すると、肺動脈の血流の始まりとともに終了する一方、左心室が拡張期血圧を超えると大動脈弁尖が広がる。両方の血液駆出間の遅延が２４ミリ秒である場合、信号ＤＺ及び信号ＤＺ’の平均累積曲線は重なり合い、よって、その最大値の間に、平滑な丘が生じる。心容積の修正は、右心室及び左心室の血行力活性の累積を表す信号ＤＺに電気的に関係する。
【００２７】
図３は、右心室内の血液量及び左心室内の血液量の合計を表すＩＣＧ信号Ｚとともにプロットした図２のＥＣＧ信号を表す図である。信号Ｚは、経時的に上昇する（、短持続時間の）第１の部分と、経時的に、よりすばやく上昇する（、より長い持続時間の）第２の部分とを含む。信号Ｚは、心室が空になることを表す、降下する量の第３の部分も含む。信号Ｚは、右心室の量及び左心室の量を含むその構成部分に分けることが可能である。右心室の量は、左心室の量よりもわずかに（例えば、数ミリ秒）早く上昇し始め、その結果、信号Ｚは、異なる量で上昇する２つの部分を含むようになる。
【００２８】
図４は、ＩＣＧ信号ＤＺと、右心室を通る血流流量を表す信号ＲＶ  ＤＺ（及び信号ＤＺの成分）と、左心室を通る血流流量を表す信号ＬＶ  ＤＺ（信号ＤＺの別の成分）とプロットされた、図２のＥＣＧ信号を示す。図３と同様に、右心室の血流流量は、左心室の血流流量よりもわずかに（例えば、数ミリ秒）早く上昇し始め、その結果、信号ＤＺは、異なる量で上昇する２つの部分を含むようになる。ほぼ重なり合う２つの成分曲線（信号ＲＶ  ＤＺ及び信号ＬＶ  ＤＺ）を重ね、加えると、平滑な累積信号ＤＺが生じる。これは、心臓内血液流量を表す。
【００２９】
図５は、右心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＲＶ  ＤＺ’（及び信号ＤＺ’の成分）、並びに、左心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＬＶ  ＤＺ’（信号ＤＺ’の別の成分）とともにプロットした、図２のＩＣＧ信号ＤＺ’及び図２のＥＣＧ信号を表す図である。ＲＶ  ＤＺ’信号及びＬＶ  ＤＺ’信号は形状が同様であるが、わずかに異なる時点で始まる。ＲＶ  ＤＺ’信号及びＬＶ  ＤＺ’信号がかなり異なる時点で始まる場合、患者は心室間非同期を有し得る。
【００３０】
ＤＺ’の最大値はＤＺ’ｍａｘとして表す。時間Ｔ１（ＤＺ’ｍａｘとＤＺ’の始まりの間の時間差である）は、収縮期収縮の正の部分として表される一方、時間Ｔ２（ＤＺ’ｍａｘからＤＺ’ｍｉｎまでの時間である）は、収縮期収縮の負の部分として表される。
Ｔ１／Ｔ２が低い場合、患者は失神する傾向にあり得る。ＤＺ’ｍｉｎは、収縮期駆出の最後ではなく、収縮性の変曲点である。信号ＤＺ’の上昇部分の最後は、正の加速度でないが、負の収縮性の反転時点であり、僧帽弁開口が続く等容性弛緩直前の大動脈弁の尖の閉鎖に備えている。
【００３１】
ＥＣＧ信号のＱ波から信号ＤＺ’の始まりまでの時間は、前駆出時間である。等容収縮時間は、大動脈弁の尖の閉鎖から信号ＤＺ’の始まりまでによって算出される。収縮期は、前述の２つの時間間隔と実行駆出期間との和である。
【００３２】
個々の弁の収縮の開始時の差を求めようとするよりも、２つの心室間の前述の位相差は、図６に関して更に詳細に説明するように、ＤＺ’信号のピークＳを使用して、みることができる。
【００３３】
図６乃至図７は、（非同期を有する患者以外は）図２のものと同様なＥＣＧ信号を示し、（非同期を有する患者以外は）図２のものと同様なＩＣＧ信号ＤＺ’を示し、右心室を通る血流流量を表す信号ＲＶ  ＤＺ（及び信号ＤＺの成分）と、左心室を通る血流流量を表す信号ＬＶ  ＤＺ（信号ＤＺの別の成分）とを示す。
【００３４】
信号ＲＶ  ＤＺ及び信号ＬＶ  ＲＺは異なる時点（図４に関して示すよりも更に大きい）で始まる。これにより、信号ＤＺ’のピークＳにおいて２重ピークが生じる。図示したように、第１のピークＳ１は通常、右心室の最大体液駆出変動の時点付近で生じ、第２のピークＳ２は通常、左心室の最大体液駆出変動の時点付近で生じる。Ｓ１は一般に、右心室血液流出量の最大変動（加速度）に対応する。Ｓ２は、大動脈血流流量の最大変動（加速度）に対応する。よって、第１のピークＳ１と第２のピークＳ２との間の時間は、心室間の最大体液変動遅延である。
【００３５】
更に、必ずしもピークＳ１とピークＳ２との間の中間点ではないが、ピークＳ１とピークＳ２との間に最低点又は最小点Ｓ’が存在する。ピークＳ１と点Ｓ’との間の時間は、右心室と左心室との間の位相遅延とみなされる。２重ピーク形状は、ＩＣＧ信号ＤＺ’の連続する２つの周期でみられ、累積又は平均ＩＣＧ信号ＤＺ’上でより顕著であり得る。ピークＳ１と点Ｓ’との間の時間は、測定し、算出し、又は求めることが可能であり、肺動脈血流流量の始まりから大動脈血流流量の始まりまでの位相遅延を表し、左心室の電気的活性化がより遅いことが理由で流出遅延が生じる。
【００３６】
図８は、図２のものと同様なＥＣＧ信号、図２のもの（正常状態）と同様なＩＣＧ信号ＤＺ’、並びに、肺動脈及び大動脈からの流出量の対応するドップラ測定値と、図７のもの（非同期状態）と同様なＩＣＧ信号ＤＺ’、並びに、肺動脈及び大動脈からの流出量の対応するドップラ測定値とを示す。ドップラ測定値を使用して非同期状態が存在することを確認することが可能である。（しかし、ドプラは解釈することがより難しく、実現することにより費用がかかり、訓練をより多く受けた操作者が必要である。更に、右心室の流出量及び左心室の流出量は組織ドップラ法中に行うことが可能でないので、非同期の評価は不整脈の間は可能でない。右心室流出又は左心室流出の始まりは、周期単位で変動する、先行拡張期の長さに関係する。
【００３７】
心室間非同期を別のかたちで表示するのはＲ波である。大きなＲ波は非同期を示し得る。前述の場合、通常、これは遅延した局所収縮（例えば、心室を空きにすることが遅い）を有する線維性心筋による誤った電気的活性の問題である。これは、隆起信号ＤＺをもたらし、よって、２重ピーク信号ＤＺ’ももたらす。この２重ピーク信号ＤＺ’では、Ｓ１は通常、右心室を表し、Ｓ２は通常、左心室を表す。しかし、左脚ブロックでは、逆のことが生じ得る。逆立状態又は直立状態で、２つのピークＳ１及びＳ２のそれぞれの高さは、前負荷又は後負荷に応じて変わり得る。よって、例えば、直立状態では、Ｖ字形の刻み目、又は最低点Ｓ’は、より明らかであり、より深いようにみえ得る。
【００３８】
図８で分かるように、前駆出時間遅延は、ＤＺ’信号の２つのピークの間の時間遅延に関係しているようにみえる。Ｓ１は最大瞬間肺動脈血流流量と同時であるようにみえ、Ｓ２は最大瞬間大動脈血流流量と同時であるようにみえる。
【００３９】
図９は、ＩＣＧ  ＤＺ’（累積）、右心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＲＶ  ＤＺ’（及び信号ＤＺ’の成分）、並びに、左心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＬＶ  ＤＺ’（信号ＤＺ’の別の成分）を示す。信号ＤＺ’は、２重ピークなしの丘形状であり、それにより、心臓機能が正常であることを示す。個々の成分信号ＲＶ  ＤＺ’及びＬＶ  ＤＺ’は同時にピークに達する訳でない（ｍａｘＲＶ  ＤＺ’はｍａｘＬＶ  ＤＺ’とは異なる時点で生じる）。流出量（ＲＶ流出量及びＬＶ流出量の始まり）も同時に生じる訳でない。しかし、累積信号ＤＺ’は２重ピークを含む。信号ＤＺ’の単一のピークは、ｍａｘＲＶ  ＤＺ’とｍａｘＬＶ  ＤＺ’との間に位置する。
【００４０】
図１０は、右心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＲＶ  ＤＺ’（及び信号ＤＺ’の成分）、並びに、左心室を通る血流流量の加速度を表す信号ＬＶ  ＤＺ’（信号ＤＺ’の別の成分）とともにプロットしたＩＣＧ信号ＤＺ’（累積）を示す。ＲＶ  ＤＺ’信号及びＬＶ  ＤＺ’信号は一般に形状が同様であるが、図９に示すよりも、かなり異なる時点で始まる。ＲＶ流出量の始まり及びＬＶ流出量の始まり（、並びにｍａｘＲＶ  ＤＺ’及びｍａｘＬＶ  ＤＺ’の間の前述のより大きな時間差が理由で、累積信号曲線ＤＺ’には、（ｍａｘＲＶ  ＤＺ’の時点付近で生じる）第１のピークＳ１及び（ｍａｘＬＶ  ＤＺ’の時点付近で生じる）第２のピークＳ２を含む（、２重ピークを備える）Ｖ字形の刻み目が入っているようにみえる。ピークＳ１とピークＳ２との間には最小点Ｓ’が存在している。ピークＳ１と最小点Ｓ’との間の時間は位相遅延と表すことができる。位相遅延は通常、右心室の機械的活性化と左心室の機械的活性化との間の時間を表す。
【００４１】
複数の状態が、ＩＣＧ信号ＤＺ’において、最低点を有する２重ピークをもたらし得る。例えば、左心筋の一部が、心室中央部の収縮に対する法線を有し、対側部分が収縮していないか、又はジスキネジーでない場合、等容収縮時間はより長い時間を要する。心室内血圧はゆっくりと上昇し、大動脈弁の尖の開口は、大動脈内圧の降下によって遅延する。前述の状態が、ＩＣＧ信号ＤＺ’において、最低点を有する２重ピークの状態をもたらし得る。後の時点で収縮する、心室の遅延部分は、弛緩し始めている対側部分に向けてポンピングされ、したがって、瞬間収縮の能動的な参加なしで受動的に押しのけられる。前述の、コヒーレントな収縮性がないということは、２つの心室の活性化において位相遅延が存在している場合でも、心室内圧が劣悪であり、駆出時間が比較的短いことを示している。
【００４２】
厳密なマルチフォーカス脱同期化では、信号ＤＺ’は、複数の、Ｖ字形の刻み目を有していることがあり得る。Ｖ字形の刻み目は全て、動いている左心室壁の特定の一部分によって発生する血流流量に関係する。この現象は、ペースメーカでは補正することが困難である。
【００４３】
大動脈流出量の始まりがＳ１（ｍａｘＲＶ  ＤＺ’から垂直方向に延びた点線）より前に始まる場合、２つの機械的活性化がマージするので、Ｖ字型の刻み目は存在しない。その結果、累積ＤＺ’曲線は平滑な状態に留まる。ＬＶ流出量の始まりがＳ１後に始まる場合、（ＩＣＧでは評価することが可能でないが、心エコー図で評価することが可能な）２つの心室の同じ始まりの遅延が、同様な時間遅延（位相遅延）を有するＳのピークで生じる。
【００４４】
図１１は、分析装置（例えば、汎用コンピュータ、ランプトップ型コンピュータ、ノートブック型コンピュータ等）によって行うことが可能な非同期を分析する例証的な方法１１００のフロー図である。図１１に示すように、１１１０では、分析装置は、被験者のバイオインピーダンス情報を受け取る。例えば、分析装置は、ＩＣＧ信号と、ＩＣＧ  Ｚ信号と、ＩＣＧ  ＤＺ信号と、ＩＣＧ  ＤＺ’信号と、それらの組合せ等を受け取ることができる。分析装置は、ＥＣＧ情報も受け取ることができる。情報は、通信リンク、シリアル・ポート、ネットワーク通信リンク、無線ネットワーク、無線通信リンク、それらの組合せ等を介して受信することができる。よって、分析装置は、ＩＣＧ装置及びＥＣＧ装置と通信することができる。
【００４５】
１１２０では、分析装置は、バイオインピーダンス情報に基づいて、血液流量の変動のレートを求める。分析装置は、ＩＣＧ  ＤＺ’信号を受け取った場合、１１２０で、単にその信号を用い得る。更に、分析装置は、複数の心周期にわたって平均化された平均ＩＣＧ  ＤＺ’信号を表す平均ＩＣＧ  ＤＺ’信号を生成（し、又は受信）することができる。前述の平均ＩＣＧ  ＤＺ’信号は、「雑音」がより少なく、よって、更なる分析のために、より良好な信号を供給することができる。分析装置は、ＩＣＧ  ＤＺ信号を受け取った場合、ＩＣＧ  ＤＺ信号の導関数を求めてＩＣＧ  ＤＺ’信号を生成することができる。導関数を実行する前に、ＩＣＧ  ＤＺ信号は複数の心周期にわたって平均化することができる。あるいは、ＩＣＧ  ＤＺ信号は、導関数を実行する前に平均化されなくてもよい。この場合、ＩＣＧ  ＤＺ’信号を、複数の心周期にわたって平均化し、平均化されたＩＣＧ  ＤＺ’信号を生成することができる。
【００４６】
１１３０では、分析装置は、図５乃至図１１に関して説明したように、血流流量の変動のレートが収縮期において２つのピークを有するかを判定する。５−１１．  分析装置は、ＩＣＧ  ＤＺ’信号又は平均化ＩＣＧ  ＤＺ’信号を使用して、血流流量の変動のレートが収縮期において２つのピークを有しているかを判定することができる。分析装置は、ピーク検出手法を使用して、血流流量の変動のレートが収縮期において２つのピークを有するかを判定することができる。
【００４７】
１１４０では、２つのピークが１１３０で検出された場合、分析装置は、２つのピークのうちの少なくとも１つに基づいて時点を求める。例えば、分析装置は、２つのピーク間の最低点の時点を求め、次いで、第１のピークから最低点までの時間を求めることができる。更に、分析装置は、第１のピークから第２のピークまでの時間、及び最低点から第２のピークまでの時間等を求めることができる。分析装置は、時間を求めるうえでＩＣＧ  ＤＺ’信号又は平均化されたＩＣＧ  ＤＺ’信号を使用することができる。分析装置は、時間を自動的に求めることができるか、又は、手作業の操作者の入力に依存して時間を求めることができる。通常、分析装置は、自動的に時間を求め、求められた時間を操作者が手作業で調節することを可能にする。例えば、分析装置は、自動的に、第１のピークと最低点との間の時間を求め、ＩＣＧ  ＤＺ’信号（又は平均化信号）をグラフィック表示し、（例えば、第１のピーク及び最低点において垂直方向の線を表示することにより、）第１のピーク及び最低点の時間の表示をグラフィカル・ディスプレイ上に表示し、算出された時間を表示することができる。更に、分析装置は、（例えば、ドラッグアンドドロップ・カーソル処理により、）第１のピーク、最低点等の時間を調節する操作者入力を受け取ることができる。分析装置は次いで、第１のピーク、最低点等の操作者調節時間に基づいて、新たな時間を再算出し、表示することができる。
【００４８】
１１５０では、分析装置は、求められた時間を、予め定義されるか、予め求められ得る時間等の時間の閾値と比較する。例えば、時間は、約４０ミリ秒、４５ミリ秒、５０ミリ秒、６０ミリ秒等と比較することができる。この比較は、図１２に関して以下に更に詳細に説明し（、かつ図５乃至１０に関して前述し）たように扱われる。
【００４９】
図１２は、心室間非同期及び心室内非同期を分析し、治療する例証的な方法１２００のフロー図である。図１２に示すように、１２１０では、分析装置又は従事者は、血液流量の変動のレートが、被験者の収縮期において２つのピークを有するかを判定する。従事者は、上記判定を行ううえで分析装置を使用することができる。２つのピークが存在していない場合、被験者は非同期を有していないことがあり得るので、従事者はペースメーカを植え込まないことがあり得る。２つのピークが存在している場合、方法は１２２０に進む。
【００５０】
１２２０では、分析装置及び／従事者は、図１１の１１４０に関して説明したように、ピークのうちの少なくとも１つに基づいて時間を求める。１２３０では、分析装置及び／又は従事者は、図１１の１１５０に関して説明したように、上記時間を閾値と比較する。
【００５１】
１２４０では、求められた時間が閾値よりも大きい場合、上記従事者又は他の従事者は、被験者が非同期を有している可能性が高いのでペースメーカを植え込む。しかし、求められた時間が閾値よりも少ない場合、上記従事者又は他の従事者は、被験者が非同期を有しない可能性が高いので、ペースメーカを植え込まない。
【００５２】
１２５０では、ペースメーカの植え込み後、分析装置又は従事者は、例えば、１２２０に関して説明したものと同じ手法を使用して、新たな時間を求める。上記時間が閾値（例えば、約２５ミリ秒、３０ミリ秒、３５ミリ秒、４０ミリ秒）よりも少ない場合、上記従事者又は他の従事者は、植え込んだペースメーカに対して、いかなる調節も行わないことがあり得る。
【００５３】
１２６０では、新たな時間が閾値よりも大きい場合、上記従事者又は他の従事者は、植え込まれたペースメーカに調節を行って、１２５０で求められた時間を低減させることができる。１２５０及び１２６０は、１２５０で求められた時間が、閾値未満であるか、又は最大数の調節が行われるまで反復繰り返しを行うことができる。例えば、ペースメーカの植え込み中、従事者は、ペースメーカ・プローブ（例えば、右心房プローブ、右心室プローブ、左心室プローブ）の位置を調節し、次いで、２５ミリ秒未満に時間が減少したかを判定することができる。時間が２５ミリ秒未満まで減少していない場合、従事者は、ペースメーカのプローブの位置に別の調節を行うことができる。一般に、調節を行う目標は、求められる時間（例えば、第１のピークＳ１と最低点Ｓとの間の時間又は位相遅延）を、約２０ミリ秒と約３０ミリ秒との間に調節するというものである。これは、一般に、正常な生理学的非同期とみなされる。ペースメーカを植え込んだ後、従事者は、ペースメーカ・プローブの刺激遅延（例えば、ＡＶ遅延、ＤＶ遅延）を調節し、２５ミリ秒未満に時間が減少したかを判定することができる。時間が２５ミリ秒未満まで減少していない場合、従事者は、ペースメーカのプローブの位置に別の調節を行うことができる。一般に、調節を行ううえでの目標は、２つのピーク間の時間を約２０ミリ秒と約２５ミリ秒との間のどこかに調節するというものである。これは通常、正常な生理学的非同期とみなされる。
【００５４】
本明細書及び特許請求の範囲記載の主題の種々の実現形態は、ディジタル回路、集積回路、特別に設計されたＡＳＩＣ（特定用途向集積回路）、コンピュータ・ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、及び／又はそれらの組合せで実現することができる。前述の種々の実現形態は、記憶システム、少なくとも１つの入力装置、及び少なくとも１つの出力装置との間でデータ及び命令を送受信するよう結合された、特定目的用又は汎用目的用の少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサを含むプログラム可能なシステム上で実行可能であり、かつ／又は解釈可能である１つ又は複数のコンピュータ・プログラムにおける実現形態を含み得る。
【００５５】
前述のコンピュータ・プログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェア・アプリケーション又はコードとしても知られている）は、プログラム可能なプロセッサ用マシン命令を含み、高位手続型及び／若しくはオブジェクト指向型プログラミング言語、並びに／又はアセンブリ／マシン言語で実現することができる。本明細書及び特許請求の範囲使用の語「情報担体」は、マシン読み取り可能な信号及びマシン読み取り可能な伝搬信号としてマシン命令を受け取るマシン読み取り可能な媒体を含む、プログラム可能なプロセッサにマシン命令及び／又はデータを供給するために使用される何れかのコンピュータ・プログラム、装置及び／又はデバイス（例えば、磁気ディスク、光ディスク、メモリ、プログラム可能な論理装置（ＰＬＤ））を含む「マシン読み取り可能な媒体」を含む。「マシン読み取り可能な信号」の語は、プログラム可能なプロセッサにマシン命令及び／又はデータを供給するために使用される何れかの信号を表す。
【００５６】
ユーザと対話することができるためには、本明細書及び特許請求の範囲記載の主題は、ユーザに向けて情報を表示する、表示装置（例えば、ＣＲＴ（陰極線管）又はＬＣＤ（液晶ディスプレイ））を有するディスプレイ装置、並びに、ユーザがコンピュータに入力を供給することができるキーボード及びポインティング装置（例えば、マウスやトラックボール）を有するコンピュータ上で実現することができる。他の種類の装置を使用して、ユーザとの対話ができるようにもしている。例えば、ユーザに与えられるフィードバックは、何れかの形式の感覚フィードバック（例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバックや触覚フィードバック）であり得、ユーザからの入力は何れかの形式（音響入力、音声入力、又は触覚入力を含む）で受け取ることができる。
【００５７】
本明細書及び特許請求の範囲記載の主題は、バックエンド構成部分を（例えば、データ・サーバ）として含むか、ミドルウェア構成部分（例えば、アプリケーション・サーバ）を含むか、又は、フロントエンド構成部分、若しくは、前述のバックエンド構成部分、ミドルウェア構成部分、あるいはフロントエンド構成部分（例えば、本明細書及び特許請求の範囲記載の主題の実現形態とユーザが対話できるウェブ・ブラウザ又はグラフィカル・ユーザ・インタフェースを有するクライアント・コンピュータ）の何れかの組合せを含むコンピュータ・システムにおいて実現することができる。システムの構成部分は、ディジタル・データ通信の何れかの形態又は媒体（例えば、通信ネットワーク）により、相互接続することができる。通信ネットワークの例には、ローカル・エリア・ネットワーク（「ＬＡＮ」）、ワイド・エリア・ネットワーク、及びインターネットを含む。
【００５８】
コンピュータ・システムはクライアント及びサーバを含み得る。クライアント及びサーバは一般に、互いに離れた所にあり、通常、通信ネットワークを介して相互作用する。クライアントとサーバとの関係は、それぞれのコンピュータ上で実行され、互いにクライアントサーバ関係を有するコンピュータ・プログラムによって生じる。
【００５９】
本発明は、データ処理装置に、
被験者のバイオインピーダンス情報を受け取る工程と、
血流流量の変動のレートをバイオインピーダンス情報に基づいて求める工程と、
血流流量の変動のレートが、被験者の収縮期の間に少なくとも２つのピークを含んでいるかを判定する工程と、
血流流量の変動のレートが少なくとも２つのピークを含んでいる場合、２つのピークの少なくとも一方に基づいて時間を求める工程と、
求められた時間を閾値時間と比較する工程とを行わせるためのコード命令を含むコンピュータ・プログラムにも関する。
【００６０】
バイオインピーダンス情報を受け取る工程は、例えば、インピーダンス・カージオグラフ信号と、血液量を表すインピーダンス・カージオグラフ信号と、血液流量を表すインピーダンス・カージオグラフ信号と、血液流量の変動のレートを表すインピーダンス・カージオグラフ信号とのうちの少なくとも１つを受け取る工程を含む。
【００６１】
血液流量の変動のレートをバイオインピーダンス情報に基づいて求める工程は、例えば、血液流量の変動のレートを表すインピーダンス・カージオグラフ信号を受け取る工程、及び、血液流量を表すインピーダンス・カージオグラフ信号を受け取り、次いで、血液流量を表すインピーダンス・カージオグラフ信号の導関数を得る工程の少なくとも一方を含む。
【００６２】
血液流量の変動のレートを求める工程は、好ましくは、複数の心周期にわたって血液流量の変動のレートを平均化する工程を含む。
【００６３】
血液流量の変動のレートが少なくとも２つのピークを有しているかを判定する工程は、例えば、血液流量の変動のレートが被験者の収縮期の間に少なくとも２つのピークを含むかを自動的に判定する工程を含む。
【００６４】
２つのピークのうちの少なくとも一方に基づいて時間を求める工程は、
２つのピーク間の最低点を求める工程と、
第１のピークと最低点との間の時間を求める工程とを含む。
【００６５】
２つのピークのうちの少なくとも一方に基づいて時間を求める工程は、好ましくは、第１のピークと最低点との間の時間を求める工程を含む。
【００６６】
２つのピークのうちの少なくとも一方に基づいて時間を求める工程は、例えば、
第１のピークと最低点との間の時間を自動的に求める工程と、
第１のピーク時間及び最低点のうちの少なくとも一方の時間を調節する入力装置からの入力を受け取る工程と、
受け取られた入力に基づいて第１のピーク時間及び最低点の少なくとも一方の時間を調節する工程と、
時間調節に基づいて第１のピーク時間と最低点との間の新たな時間差を求める工程とを含む。
【００６７】
求められた時間を閾値時間と比較する工程は、求められた時間を、好ましくは４０ミリ秒と比較する工程を含む。
【００６８】
求められた時間を閾値時間と比較する工程は、求められた時間を、より好ましくは、２５ミリ秒と６０ミリ秒との間の閾値と比較する工程を含む。
【００６９】
コンピュータ・プログラムは、求められた時間が閾値時間よりも大きい場合に非同期をデータ処理装置に示させるためのコード命令を更に含み得る。
【００７０】
いくつかの変形を上記に詳細に説明したが、他の修正も考えられる。例えば、添付図面に表し、本明細書及び特許請求の範囲に記載した論理フローには、所望の結果を達成するうえで、示した特定の順序、又は順番は要求されていない。他の実施例も、特許請求の範囲記載の範囲内にあり得る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収縮期を含む心周期を有する被験者のカルジオグラフ測定値を分析して心室間非同期及び心室内非同期を検出する装置であって、
前記被験者のバイオインピーダンス情報を受け取るデバイスを備え、前記デバイスはICGデバイス又はECGデバイスなどであり、前記デバイスは、データ処理デバイスと通信し、前記データ処理デバイスは、
血流流量の変動のレートを前記バイオインピーダンス情報に基づいて求める手段と、
前記血流流量の変動のレートが、前記被験者の前記収縮期の間に少なくとも２つのピークを含んでいるかを判定する手段と、
前記血流流量の変動のレートが少なくとも２つのピークを含んでいる場合、前記２つのピークの少なくとも一方に基づいて時間を求める手段と、
前記求められた時間を閾値時間値と比較する手段とを備え、前記求められた時間が前記閾値時間値よりも大きい場合、非同期が存在している装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置であって、前記バイオインピーダンス情報を受け取るデバイスは、インピーダンス・カージオグラフ信号、血液量を表すインピーダンス・カージオグラフ信号、血液流量を表すインピーダンス・カージオグラフ信号、血液流量の変動のレートを表すインピーダンス・カージオグラフ信号のうちの少なくとも１つを受け取るデバイスである装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置であって、前記血液流量の変動のレートを前記バイオインピーダンス情報に基づいて求める手段は、血液流量の変動のレートを表すインピーダンス・カージオグラフ信号を受け取る手段、及び、血液流量を表すインピーダンス・カージオグラフ信号を受け取り、次いで、血液流量を表す前記インピーダンス・カージオグラフ信号の導関数を得る手段の少なくとも一方を備える装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置であって、前記血液流量の変動のレートを求める手段は、複数の心周期にわたって血液流量の変動のレートを平均化する手段を備える装置。
【請求項５】
請求項１記載の装置であって、前記血液流量の変動のレートが少なくとも２つのピークを有しているかを手段する手段は、前記血液流量の変動のレートが前記被験者の前記収縮期の間に少なくとも２つのピークを含むかを自動的に判定する手段を備える装置。
【請求項６】
請求項１記載の装置であって、前記２つのピークのうちの少なくとも一方に基づいて時間を求める手段は、
前記２つのピーク間の最低点を求める手段と、
前記第１のピークと前記最低点との間の時間を求める手段とを備える装置。
【請求項７】
請求項１記載の装置であって、前記２つのピークのうちの少なくとも一方に基づいて時間を求める手段は、前記第１のピークと前記最低点との間の時間を自動的に求める手段を備える装置。
【請求項８】
請求項１記載の装置であって、前記２つのピークのうちの少なくとも一方に基づいて時間を求める手段は、
前記第１のピークと前記最低点との間の時間を自動的に求める手段と、
前記第１のピーク時間及び前記最低点のうちの少なくとも一方の時間を調節する入力デバイスからの入力を受け取る手段と、
前記受け取られた入力に基づいて前記第１のピーク時間及び前記最低点の少なくとも一方の時間を調節する手段と、
前記時間調節に基づいて前記第１のピーク時間と前記最低点との間の新たな時間差を求める手段とを備える装置。
【請求項９】
請求項１記載の装置であって、前記求められた時間を閾値時間値と比較する手段は、前記求められた時間を４０ミリ秒と比較する手段を備える装置。
【請求項１０】
請求項１記載の装置であって、前記求められた時間を閾値時間値と比較する手段は、前記求められた時間を、２５ミリ秒と６０ミリ秒との間の閾値値と比較する手段を備える装置。
【請求項１１】
請求項１記載の装置であって、前記求められた時間が前記閾値時間値よりも大きい場合、非同期を示す手段を更に備える装置。
【請求項１２】
請求項１記載の装置であって、血液流量の変動のレートを求める手段は、前記被験者が直立位置及び逆立位置の少なくとも一方にある状態で、血液流量の変動のレートを求める手段を備える装置。
【請求項１３】
方法であって、
被験者のバイオインピーダンス情報を受け取る工程と、
血流流量の変動のレートを前記バイオインピーダンス情報に基づいて求める工程と、
前記血流流量の変動のレートが、前記被験者の収縮期の間に少なくとも２つのピークを含んでいるかを判定する工程と、
前記血流流量の変動のレートが少なくとも２つのピークを含んでいる場合、前記２つのピークの少なくとも一方に基づいて時間を求める工程と、
前記求められた時間を閾値時間と比較する工程とを含む方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法であって、バイオインピーダンス情報を受け取る工程は、インピーダンス・カージオグラフ信号と、血液量を表すインピーダンス・カージオグラフ信号と、血液流量を表すインピーダンス・カージオグラフ信号と、血液流量の変動のレートを表すインピーダンス・カージオグラフ信号とのうちの少なくとも１つを受け取る工程を含む方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法であって、前記血液流量の変動のレートを前記バイオインピーダンス情報に基づいて求める工程は、血液流量の変動のレートを表すインピーダンス・カージオグラフ信号を受け取る工程、及び、血液流量を表すインピーダンス・カージオグラフ信号を受け取り、次いで、血液流量を表す前記インピーダンス・カージオグラフ信号の導関数を得る工程の少なくとも一方を含む方法。
【国際調査報告】
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