(57)【要約】  中心収縮期血圧を決定する方法を開示する。第１の方法は、測定された頚動脈の血圧波形におけるピーク時を決定し、次にその対応する時間に測定された橈骨血圧波形における血圧を決定する。第２の方法は、測定された橈骨血圧波形のみを利用する。血圧波形を分析し、下半身の血圧波形を示す時間を決定し、この時の血圧を決定する。いずれの場合も、決定された血圧は、実質的に中心大動脈の収縮期血圧と同じである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心収縮期血圧を決定する方法であって、
中心頚動脈における血圧波の最下部からピークまでの時間ｔを決定するステップと、
橈骨血圧波形を測定するステップと、
橈骨血圧波形における血圧波最下部を指定して、血圧波最下部後の時間ｔにおける対応する血圧を決定するステップと
を含み、前記対応する血圧が、実質的に中心収縮期血圧である方法。
【請求項２】
中心収縮期血圧を決定する方法であって、
橈骨血圧波形を測定するステップと、
前記波形の下半身反射波に起因する成分の開始時間を設定するステップと、
前記時間に血圧波形の値を測定することにより、中心収縮期血圧を決定するステップと
を含む方法。
【請求項３】
前記時間を設定する前記ステップが、
前記測定波形のピークを決定するステップと、
前記ピーク以前に前記波形の１次微分の最小値があるかどうかを決定するステップと、
最小値が決定された場合は、決定されたピーク発生時に前記時間を設定するステップと、
最小値が決定されない場合は、前記ピーク以後、切痕以前に、正から負へ移行する前記波形の２次微分における第１のゼロ交差を検出するステップと、
第１のゼロ交差が検出された場合は、前記時間を前記第１のゼロ交差に設定するステップと、
第１のゼロ交差が検出されなかった場合は、前記ピーク以前に、正から負への前記波形の３次微分におけるゼロ交差を検出するステップと、
ゼロ交差が検出された場合は、決定されたピーク発生時に前記時間を設定するステップと、
第１のゼロ交差が検出されなかった場合は、前記ピーク以後に、正から負への３次微分における第１のゼロ交差を検出して、前記ゼロ交差に前記時間を設定するステップと
を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ピーク以前に前記波形の１次微分の最小値があるかどうかを決定する前記ステップが、前記ピーク以前に負から正への２次微分におけるゼロ交差があるかどうかを決定することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記請求項のいずれか一項に記載の中心収縮期血圧を決定するためにプログラミングされた装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか一項の方法に従って中心収縮期血圧を決定するための装置をプログラミングするためのソフトウェア製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、末梢動脈波形から中心大動脈の収縮期血圧および脈圧を決定することに関する。
【背景技術】
【０００２】
腕の収縮期血圧と心血管イベントとの関係は十分に立証されており、現代の高血圧治療の基準となっている。上腕収縮期血圧の低下を目的とするこうした治療は、心血管イベントによる死亡や障害を減少させるうえで極めて成功している。
【０００３】
しかし、上腕収縮期血圧および脈圧は、大動脈や中心動脈のこれに対応する値とは大幅に異なる可能性がある。中心大動脈の収縮期血圧および脈圧を測定することは、既存疾患の重篤度およびその後のイベント予測との相関性において、上腕血圧の測定よりもすぐれていることが明らかになっている。このような試験では、心臓カテーテル処置中に観血的血圧測定を行うか、または頚動脈の血圧または直径の波形から血圧を推定する方法が用いられる。別の測定法は、Ｏ’Ｒｏｕｒｋｅの米国特許第５，２６５，０１１号に記載されているが、これにより、伝達関数を用いて末梢血圧波形から中心動脈の収縮期血圧および脈圧を決定することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
後者の方法は、実際に極めてうまくいくことが証明されたが、かなり複雑な処理を必要とする。比較的簡単な機器を用いて、末梢部位から中心大動脈の収縮期血圧および脈圧を決定できるようにするには、比較的高度でない処理方法で済む、より簡単な方法を提供することが有利となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、中心収縮期血圧を決定する方法であって、
中心頚動脈における血圧波の最下部からピークまでの時間ｔを決定するステップと、
橈骨血圧波形を測定するステップと、
橈骨血圧波形における血圧波最下部を指定し、血圧波最下部後の時間ｔにおける対応する血圧を決定するステップと
を含み、前記対応する血圧が、実質的に中心収縮期血圧である方法が提供される。
【０００６】
本発明の第２の態様によれば、中心収縮期血圧を決定する方法であって、
橈骨血圧波形を測定するステップと、
前記波形の下半身反射波に起因する成分の開始時間を設定するステップと、
前記時間に血圧波形の値を測定することにより、中心収縮期血圧を決定するステップと
を含む方法が提供される。
【０００７】
好ましくは、下半身反射波による血圧波形における変曲点を求めるために、血圧波形を分析することにより、下半身反射波による成分の開始時間が決定される。
【０００８】
前記方法は、好ましくは、前記方法を実行する装置のプログラミング用ソフトウェアで実施することができる。
【０００９】
本発明は、基礎的な過程を慎重に考察することで得られた。正常な状態にある成人では、大動脈圧波のピークは通常、収縮後期に見られ、脈波の最初の立ち上がり以後は約１５０ｍｓ以上になる。一方、上肢における血圧波のピークは、通常もっと早期に見られ、血圧波の最初の立ち上がり以後は約９０〜１３０ｍｓになる。２つの部位における血圧波形の差は、下半身および上肢における反射波のタイミングの差によるものである。大動脈圧波のピークは、遠位の下半身からの反射波が後になって戻ってくることが主因であるのに対し、上肢血圧波のピークは、上肢自体からの早期反射波の総和に起因する。そうした差異を認識することが、本発明につながった。
【００１０】
本発明の実用上の利点は、伝達関数または同様の複雑な方法を適用することなく、中心大動脈の収縮期血圧を比較的正確に決定することが可能になる点である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施を次に添付図面を参照して説明する。
本発明を例示的な実施形態を参照して説明する。本発明は、いかなる特定の物理的実施にも限定されないことは言うまでもない。
【００１２】
本発明では、脈圧は、収縮期血圧と同様の方法で決定されるが、血圧波の振幅を得るため、収縮期血圧から拡張期血圧を引いて算出される。その結果、本発明の典型的なシステムは、好ましくは、例えば計算を行うコンピュータソフトウェアを搭載した簡単な処理装置といった、トノメーター測定値および算出された中心収縮期血圧波から脈圧を算出する方法を含む。
【００１３】
本発明の第１態様の典型的な実施では、中心（大動脈）収縮期血圧を決定するため、頚動脈および橈骨血圧波形の双方を測定する必要がある。図１は、頚動脈および上肢から非観血的に測定した血圧波形を示している。上肢血圧波形は、例えば橈骨動脈で測定される。頚動脈の血圧波形における波の最下部からピークまでの時間を表す時間ｔが示されている。橈骨血圧波形最下部からのこの時間ｔにおいては、最初のピークが過ぎ、血圧波形は下半身反射に関連する幅広のピークを示す。橈骨動脈におけるこの時間の血圧値は、大動脈の収縮期血圧値に近似している。橈骨血圧波形は、例えば従来の上腕カフ法などを用いて較正される。
【００１４】
波の最下部からピークまでの時間ｔを決定することは、単に最低値から最大値までの時間を決定するだけの問題であり、簡単なデジタルシステムによって容易に求めることができる。時間ｔは次に、橈骨波形における最低値から時間ｔ後の血圧を見出すため、時間に対する血圧の捕捉データセットに適用できる。実用的な実施は、適度に熟練した電子技術者にとっては簡単である。橈骨動脈または頚動脈の血圧波形を表示する必要はない。
【００１５】
したがって、本発明の第１態様のこうした実施では、中心（頚）動脈からのタイミング情報を用いて幅広のピークを求めること、および中心動脈圧に対応する橈骨動脈圧の値を発見することにかかっている。当然のことながら、タイミング情報を得るには、この方法では中心動脈圧または中心動脈径を測定する必要があり、この測定は理想的には橈骨動脈の血圧測定法に似た条件下で行われる。十分に正確なタイミングが得られるのであれば、いかなる好適なセンサ調整を用いてもよい。
【００１６】
一方、本発明の第２態様の典型的実施では、中心（大動脈）収縮期血圧を決定するために、上腕動脈または橈骨血圧波形の測定のみを必要とする。具体的には、この実施は、上肢における反射波の影響を除外し、上行大動脈における最大血圧を通常含む、下半身からの反射波を特定する。
【００１７】
これは、下半身から戻ってくる血圧波で、最初のピーク以後に収縮後期の血圧上昇を構成する血圧波のピークを特定するために、上肢血圧波形の微分を解析することを伴う。時間Ｔ２は、この波のピークを意味する。Ｔ２での上腕動脈圧および橈骨動脈圧は、大動脈収縮期血圧（ＡＳＰ）のピークであり、大動脈の脈圧は、ＡＳＰから上腕または橈骨動脈拡張期血圧を引いたものである。
【００１８】
図３のフローチャートに概説したように、上肢動脈血圧波の１次、２次、３次微分は、この目的で解析される。まず、波形のピークを特定する。次に、記録された血圧波のピーク以前の、１次微分の任意の極小値を検出する。１次微分の極小値があれば、次に、記録された波のピークにＴ２を設定し、これを大動脈収縮期最大血圧を表すものとする。これが発生する場合、最大血圧は動脈における最大流量のかなり後に生じ、血圧波最下部から１５０ｍｓｅｃ以上後である。理想的には、１次微分の極小値は、２次微分に負から正へのゼロ交差があるかどうかを決定することにより検出する。
【００１９】
血圧波のピーク以前に１次微分の極小値がない場合は、次に、記録された血圧波のピーク以後、切痕以前に、２次微分の正から負へ移行する第１のゼロ交差があるかどうかを検出する。ゼロ交差があれば、次に、これをＴ２を表すものとし、この点で記録された波の血圧を大動脈収縮期最大血圧とする。切痕（すなわち、拡張期の開始）時が常にゼロ交差となろう。図２に示したように、切痕は通常、波形の極めて後期に生じ（最初の波最下部から２５０ｍｓ以上後で、動脈の最大血流からかなり経過した後）、ゆえに、切痕の検出は除外する必要がある。したがって、ゼロ交差の検知には、実際には波形の最初の４０％内に限定することができる。
【００２０】
２次微分が、血圧波のピーク以後、正から負へ移行するゼロ交差を示さなければ、次に、記録された波のピーク時までまたはピーク時に、３次微分の正から負へ移行する最後のゼロ交差を検出する。ゼロ交差があれば、次に、記録された波のピークにＴ２を設定する。ゼロ交差がなければ、次に、記録された波のピーク以後、３次微分の正から負へ移行する第１のゼロ交差を検出し、このゼロ交差時にＴ２を設定し、この時点で記録された波の血圧を、大動脈収縮期最大血圧とみなす。
【００２１】
この処理の適用は、図４の５つの記録された橈骨動脈圧波形に示されている。見ての通り、波形１、２および３のそれぞれで、上肢において第２収縮期血圧波または反射波を明らかに確認できる。これら３つの波形では、時間Ｔ２（橈骨動脈圧が大動脈ピーク血圧に近似する）は、記録された波のピーク以後に起こり、２次微分により特定される。波形５では、波のピークは収縮後期に起こり、１次微分の極小値の後に起こる。このピークはＴ２を成し、ピーク血圧は大動脈のそれに近似している。波形４では、明白に分かれた上肢の反射波は見られないが、血圧波形のピークは、波の最下部から１５０ｍｓｅｃ以上後に起こり、３次微分は局所的なゼロ交差を示している。波形４および５では、ピーク血圧が波の最下部から１５０ｍｓｅｃ以上後に起きるのに対し、波形１、２および３では、ピークは１５０ｍｓｅｃより早期に起こり、動脈の最大流量に相当する。
【００２２】
上記に記載した処理装置は、好ましくは、反射波のタイミングの決定をもとに、微分計算する必要があるかどうかを決定することができ、それ故に大動脈収縮期血圧値を返す。
【００２３】
本発明の趣旨および範囲内であれば、さまざまな変更や追加が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の態様の典型的実施に関連する波形を示す図である。
【図２】例示的な橈骨動脈血圧波形を示す図である。
【図３】本発明の第２の態様の典型的実施に関するフローチャートを示す図である。
【図４ａ】図３に示した方法に関連する橈骨動脈血圧波形の変形形態を示す図である。
【図４ｂ】図３に示した方法に関連する橈骨動脈血圧波形の変形形態を示す図である。
【図４ｃ】図３に示した方法に関連する橈骨動脈血圧波形の変形形態を示す図である。
【図４ｄ】図３に示した方法に関連する橈骨動脈血圧波形の変形形態を示す図である。
【図４ｅ】図３に示した方法に関連する橈骨動脈血圧波形の変形形態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図４ｅ】
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【国際調査報告】
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