(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の（Ａ）〜（Ｃ）の工程を備える、心機能パラメータの算出方法。
（Ａ）被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも３時点の時間（ｔ）と、該３時点における左室容積（ｆ（ｔ））と、をそれぞれ以下の式、
ｆ（ｔ）＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ
に代入することで、三元連立方程式を生成する生成工程。
（Ｂ）前記三元連立方程式を求解して、少なくともａ及びｂの値を求める求解工程。
（Ｃ）ａをｂで除することでａ／ｂの値を求める除算工程。
【請求項２】
前記３時点が、
心臓収縮の開始点、
心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点、及び
心臓収縮の終了点、
であることを特徴とする、請求項１に記載の算出方法。
【請求項３】
被験者の心機能を評価するために、請求項１又は２に記載の算出方法によりａ／ｂの値を算出し、以下の（１−１）及び／又は（１−２）の指標と比較する方法。
［指標］
（１−１）ａ／ｂの値が正の場合には、心機能が低下しているという指標。
（１−２）ａ／ｂの値の絶対値が１未満の場合には、心機能が低下しているという指標。
【請求項４】
被験者の心機能を評価するために、請求項１又は２に記載の算出方法によりａ／ｂの値を算出し、以下の（２−１）〜（２−４）から選ばれる１種又は２種以上の指標と比較する方法。
［指標］
（２−１）ａ／ｂの値が−１．５以下の場合には、心機能が極めて良好な状態であるという指標。
（２−２）ａ／ｂの値が−１．５より大きく−１．０以下の場合には、心機能がやや低下しているという指標。
（２−３）ａ／ｂの値が−１．０より大きく０以下の場合には、軽度ないし中等度に心機能が低下しているという指標。
（２−４）ａ／ｂの値が正の場合には、心機能が高度に低下しているという指標。
【請求項５】
コンピュータを以下の（Ａ）〜（Ｃ）の手段として機能させるプログラム。
（Ａ）被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも３時点の時間（ｔ）と、該３時点における左室容積（ｆ（ｔ））と、をそれぞれ以下の式、
ｆ（ｔ）＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ
に代入することで、三元連立方程式を生成する生成手段。
（Ｂ）前記三元連立方程式を求解して、少なくともａ及びｂの値を求める求解手段。
（Ｃ）ａをｂで除することでａ／ｂの値を求める除算手段。
【請求項６】
前記３時点が、
心臓収縮の開始点、
心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点、及び
心臓収縮の終了点、
であることを特徴とする、請求項５に記載のプログラム。
【請求項７】
心臓収縮に関する２次元又は３次元の画像データを収集する収集部と、
前記画像データに基づき心機能パラメータを算出する情報処理部と、を備え、
前記情報処理部が、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の手段を備えることを特徴とする、心機能診断システム。
（Ａ）被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも３時点の時間（ｔ）と、該３時点における左室容積（ｆ（ｔ））と、をそれぞれ以下の式、
ｆ（ｔ）＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ
に代入することで、三元連立方程式を生成する連立方程式生成手段。
（Ｂ）前記三元連立方程式を求解して、少なくともａ及びｂの値を求める求解手段。
（Ｃ）ａをｂで除することでａ／ｂの値を求める除算手段。
【請求項８】
前記３時点が、
心臓収縮の開始点、
心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点、及び
心臓収縮の終了点、
であることを特徴とする、請求項７に記載の心機能診断システム。
【請求項９】
前記心機能診断システムが超音波診断装置であり、
前記収集部が超音波プローブであり、前記画像データがエコー図であることを特徴とする、請求項７又は８に記載の心機能診断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は心機能の診断技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、心エコー図に基づき、左室の拡張末期容積（ｅｎｄ−ｄｉａｓｔｏｌｉｃ  ｖｏｌｕｍｅ，ＥＤＶ）と収縮末期容積（ｅｎｄ−ｓｙｓｔｏｌｉｃ  ｖｏｌｕｍｅ，ＥＳＶ）との差として与えられる１回拍出量（ｓｔｒｏｋｅ  ｖｏｌｕｍｅ，ＳＶ）や、ＳＶをＥＤＶで除した駆出率（ｅｊｅｃｔｉｏｎ  ｆｒａｃｔｉｏｎ，ＥＦ）は、左心機能を最もよく表すパラメータとして臨床上利用されてきた（非特許文献１〜４）。
しかし、これらのパラメータは、心臓のポンプ機能にとって非常に大きな要因をなす心臓収縮の時間因子を含まないために、心筋の機能状態を知るには必ずしも十分な指標ではなかった。この問題に対し、本発明者は、駆出期左室容積変化を時間による関数として、２次曲線に置換し得ることを証明し、新たなパラメータを提案している（非特許文献５）。
【０００３】
非特許文献５には、心エコーＭモード法を用いて取得した画像データを基に駆出期間における３時点以上の時刻（ｔ）における左室容積（Ｄ３）を算出し、時間−左室容積曲線を作成したことが記載されている。以下、具体的に説明する。
【０００４】
非特許文献５の研究では、駆出開始点の時刻（ｔ０）、駆出終了点の時刻（ｔｌ）、その中間点に位置するＴ波開始点の時刻（ｔｋ）の３時点を含む複数の時刻（ｔ）を設定し、それぞれの時刻における左室容積（Ｄ３）を心エコー図に基づき求め、駆出期内での以下の座標を決定している。
(t０，Ｄ０３)，・・・,(ｔｋ,Ｄｋ３),・・・（ｔｌ，Ｄｌ３)
【０００５】
そして、駆出期内での左室容積変化を時間関数として表現するため、横軸に時間（ｔ）をとり縦軸に左室容積（Ｄ３）を設定し、心エコー図から計測された各々の座標をプロットし、非線形最小二乗法による曲線あてはめを行ったところ、２次関数に最適化できることが証明されている。すなわち、時間−左室容積曲線は以下の式で表すことができる。
ｆ（ｔ）＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ
この式においてｔは時間であり、ｆ（ｔ）がその時間に対応する左室容積（Ｄ３）を表す。
【０００６】
この式に、上述した３座標(t０，Ｄ０３)， (ｔｋ,Ｄｋ３),（ｔｌ，Ｄｌ３)を代入すると以下の３元連立方程式が得られる。
ｆ（ｔ０）＝ｃ＝Ｄ０３
ｆ（ｔｋ）＝ａｔｋ２＋ｂｔｋ＋ｃ＝Ｄｋ３
ｆ（ｔｌ）＝ａｔｌ２＋ｂｔｌ＋ｃ＝Ｄｌ３
この連立方程式を解くことにより、a、ｂ及びｃの値を求めることができる。
【０００７】
ここでａは、単位時間あたりの左室容積速度の変化量、すなわち左室容積加速度（ｃｍ３／ｓ２）を表す。
また、ｂは、単位時間当たりの左室容積の変化量、すなわち左室容積速度（ｃｍ３／ｓ）を表す。
また、上述の式から明らかなとおり、ｃは心臓収縮の開始点（駆出開始点）における左室容積（ｃｍ３）を表す。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ａｍ．Ｊ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．，２３８，Ｈ１２６−Ｈｌ３３，１９８０．
【非特許文献２】Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，５８，  ７７−８９，１９７８．
【非特許文献３】Ｃｉｒｃ．  Ｒｅｓ．，２８，４９−６１，１９７１．
【非特許文献４】Ａｍ．Ｊ．Ｃａｒｄｉｏｌ．，４２，８９５−９０３．１９７８．
【非特許文献５】日医大誌，第５５巻，第６号（１９８８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、心機能の新たな評価・診断技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は鋭意研究の結果、左室容積加速度ａを、左室容積速度ｂで除することで得たａ／ｂの値が、心機能を評価する新たな指標として非常に有用であることを見出し、本発明を完成させた。
上記課題を解決する本発明は以下のとおりである。
【００１１】
［１］  心臓収縮過程における、左室容積加速度ａを、左室容積速度ｂで除することでａ／ｂの値を求める工程を備える、心機能パラメータの算出方法。
【００１２】
［２］  以下の（Ａ）〜（Ｃ）の工程を備える、心機能パラメータの算出方法。
（Ａ）被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも３時点の時間（ｔ）と、該３時点における左室容積（ｆ（ｔ））と、をそれぞれ以下の式、
ｆ（ｔ）＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ
に代入することで、三元連立方程式を生成する生成工程。
（Ｂ）前記三元連立方程式を求解して、少なくともａ及びｂの値を求める求解工程。
（Ｃ）ａをｂで除することでａ／ｂの値を求める除算工程。
【００１３】
［３］  前記３時点が、
心臓収縮の開始点、
心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点、及び
心臓収縮の終了点、
であることを特徴とする、［２］に記載の算出方法。
【００１４】
［４］  ［１］〜［３］の何れか一項に記載の算出方法によりａ／ｂの値を算出し、以下の（１−１）及び／又は（１−２）の指標と比較することにより、被験者の心機能を評価する心機能評価方法。
［指標］
（１−１）ａ／ｂの値が正の場合には、心機能が低下しているという指標。
（１−２）ａ／ｂの値の絶対値が１未満の場合には、心機能が低下しているという指標。
【００１５】
［５］  ［１］〜［３］の何れか一項に記載の算出方法によりａ／ｂの値を算出し、以下の（２−１）〜（２−４）から選ばれる１種又は２種以上の指標と比較することにより、被験者の心機能を評価する心機能評価方法。
［指標］
（２−１）ａ／ｂの値が−１．５以下の場合には、心機能が極めて良好な状態であるという指標。
（２−２）ａ／ｂの値が−１．５より大きく−１．０以下の場合には、心機能がやや低下しているという指標。
（２−３）ａ／ｂの値が−１．０より大きく０以下の場合には、軽度ないし中等度に心機能が低下しているという指標。
（２−４）ａ／ｂの値が正の場合には、心機能が高度に低下しているという指標。
【００１６】
［６］  コンピュータを
心臓収縮過程における、左室容積加速度ａを、左室容積速度ｂで除することでａ／ｂの値を求める工程を備える手段
として機能させることを特徴とする、プログラム。
【００１７】
［７］  コンピュータを以下の（Ａ）〜（Ｃ）の手段として機能させるプログラム。
（Ａ）被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも３時点の時間（ｔ）と、該３時点における左室容積（ｆ（ｔ））と、をそれぞれ以下の式、
ｆ（ｔ）＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ
に代入することで、三元連立方程式を生成する生成手段。
（Ｂ）前記三元連立方程式を求解して、少なくともａ及びｂの値を求める求解手段。
（Ｃ）ａをｂで除することでａ／ｂの値を求める除算手段。
【００１８】
［８］  前記３時点が、
心臓収縮の開始点、
心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点、及び
心臓収縮の終了点、
であることを特徴とする、［７］に記載のプログラム。
【００１９】
［９］  心臓収縮に関する２次元又は３次元の画像データを収集する収集部と、
前記画像データに基づき心機能パラメータを算出する情報処理部と、を備え、
前記情報処理部が、前記画像データに基づき、左室容積加速度ａと、左室容積速度ｂと、ａをｂで除したａ／ｂの値と、を算出する手段を有することを特徴とする、心機能診断システム。
【００２０】
［１０］  心臓収縮に関する２次元又は３次元の画像データを収集する収集部と、
前記画像データに基づき心機能パラメータを算出する情報処理部と、を備え、
前記情報処理部が、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の手段を備えることを特徴とする、心機能診断システム。
（Ａ）被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも３時点の時間（ｔ）と、該３時点における左室容積（ｆ（ｔ））と、をそれぞれ以下の式、
ｆ（ｔ）＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ
に代入することで、三元連立方程式を生成する生成手段。
（Ｂ）前記三元連立方程式を求解して、少なくともａ及びｂの値を求める求解手段。
（Ｃ）ａをｂで除することでａ／ｂの値を求める除算手段。
【００２１】
［１１］  前記３時点が、
心臓収縮の開始点、
心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点、及び
心臓収縮の終了点、
であることを特徴とする、［１０］に記載の心機能診断システム。
【００２２】
［１２］  前記心機能診断システムが超音波診断装置であり、
前記収集部が超音波プローブであり、前記画像データがエコー図であることを特徴とする、［９］〜［１１］の何れか一項に記載の心機能診断システム。
【００２３】
［１３］  心臓が含まれる２次元又は３次元の画像データを収集する収集工程と、
前記画像データに基づいて、左室容積に関する左室容積情報を算出する左室容積情報算出工程と、を備え、
前記左室容積情報が、
左室容積加速度ａと、
左室容積速度ｂと、
ａをｂで除したａ／ｂの値と、
を含むことを特徴とする、心機能の診断方法。
【００２４】
［１４］  心臓が含まれる２次元又は３次元の画像データを収集する収集工程と、
前記画像データに基づいて、左室容積に関する左室容積情報を算出する左室容積情報算出工程と、を備え、
前記左室情報算出工程が、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の工程を備えることを特徴とする、心機能の診断方法。
（Ａ）被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも３時点の時間（ｔ）と、該３時点における左室容積（ｆ（ｔ））と、をそれぞれ以下の式、
ｆ（ｔ）＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ
に代入することで、三元連立方程式を生成する生成工程。
（Ｂ）前記三元連立方程式を求解して、少なくともａ及びｂの値を求める求解工程。
（Ｃ）ａをｂで除することでａ／ｂの値を求める除算工程。
【００２５】
［１５］  前記３時点が、
心臓収縮の開始点、
心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点、及び
心臓収縮の終了点、
であることを特徴とする、［１４］に記載の心機能の診断方法。
【００２６】
［１６］  前記収集工程が、超音波を対象物に当ててその反響を画像化する超音波検査工程であることを特徴とする、［１３］〜［１５］の何れか一項に記載の心機能の診断方法。
【００２７】
［１７］  ａ／ｂの値が正の場合には、心機能が低下していると診断する、［１３］〜［１６］の何れか一項に記載の心機能の診断方法。
【００２８】
［１８］  ａ／ｂの値の絶対値が１未満の場合には、心機能が低下していると診断する、［１３］〜［１７］の何れか一項に記載の心機能の診断方法。
【００２９】
［１９］  ａ／ｂの値が−１．５以下の場合には、心機能が極めて良好な状態であると診断する、［１３］〜［１８］の何れか一項に記載の心機能の診断方法。
【００３０】
［２０］ａ／ｂの値が−１．５より大きく−１．０以下の場合には、心機能がやや低下していると判断する、［１３］〜［１９］の何れか一項に記載の心機能の診断方法。
【００３１】
［２１］ａ／ｂの値が−１．０より大きく０以下の場合には、軽度ないし中等度に心機能が低下していると判断する、［１３］〜［２０］の何れか一項に記載の心機能の診断方法。
【００３２】
［２２］ａ／ｂの値が正の場合には、心機能が高度に低下していると判断する、［１３］〜［２１］の何れか一項に記載の心機能の診断方法。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の心機能パラメータの算出方法によれば、心機能の診断に非常に有用な新たなパラメータを算出することができる。
本発明の心機能評価方法によれば、精度よく被験者の心機能を評価することができる。
本発明のプログラムによれば、心機能の診断に非常に有用な新たなパラメータを算出することができるコンピュータを提供することができる。
本発明の心機能診断システムによれば、精度よく被験者の心機能を評価することができる。
本発明の診断方法によれば、精度よく被験者の心機能を診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の心機能診断システムを表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態について詳しく説明するが、本発明は以下に説明する形態に限定されない。
【００３６】
［心機能パラメータの算出方法］
本発明の心機能パラメータの算出方法は、左室容積加速度ａを、左室容積速度ｂで除することでａ／ｂの値を求める工程を備える。
【００３７】
左室容積加速度ａ及び左室容積加速度ｂは、何れの方法で取得されたものであってもよい。好ましくは非特許文献５に記載の時間−左室容積曲線を表す以下の式に基づき求める。
ｆ（ｔ）＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ
【００３８】
この式におけるｔは、駆出期間、すなわち心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における時間を表す。時間ｔは、心臓収縮の開始点を起算点、すなわち心臓収縮の開始点の時間を０秒として計算された値を用いることが好ましい。
【００３９】
本発明においては、駆出期間における少なくとも３時点の時間（ｔ）と、その時間（ｔ）に対応する時点での左室容積（ｆ（ｔ））を上述の式に代入する。
上記３時点の時間がそれぞれｔ１、ｔ２、ｔ３であり、それぞれの時間に対応する左室容積をｆ（ｔ１）、ｆ（ｔ２）、ｆ（ｔ３）であるとして、上述の式に代入すると、以下の三元連立方程式が得られる。
ｆ（ｔ１）＝ａｔ１２＋ｂｔ１＋ｃ
ｆ（ｔ２）＝ａｔ２２＋ｂｔ２＋ｃ
ｆ（ｔ３）＝ａｔ３２＋ｂｔ３＋ｃ
【００４０】
この三元連立方程式を求解することで、ａ〜ｃの値が求められる。なお、ａ〜ｃの３つの値が得られるが、本発明においてはａとｂの値のみ求めることで足りる。
その後、ａをｂで除することでａ／ｂの値を求めることで、左室機能の評価に有用な心機能パラメータを得ることができる。
【００４１】
左室容積（ｆ（ｔ））は、駆出期間における少なくとも任意の３時点で取得されれば良い。本発明の好ましい実施の形態では、心臓収縮の開始点と、心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点と、心臓収縮の終了点の３時点において得られた左室容積（ｆ（ｔ））を算出に用いる。
なお、任意の中間点としては、心臓収縮期の開始点から１／３程度の時点が望ましい。
【００４２】
つまり、以下の（１）〜（３）の左室容積（ｆ（ｔ））を算出に用いることが好ましい。
（１）心臓収縮の開始点（ｔが０秒）における左室容積（いわゆる左室拡張末期容積（ｌｅｆｔ  ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ  ｅｎｄ−ｄｉａｓｔｏｌｉｃ  ｖｏｌｕｍｅ，ＬＶＥＤＶ））
（２）駆出期間における任意の中間点における左室容積
（３）心臓収縮の終了点における左室容積（いわゆる左室収縮末期容積（ｌｅｆｔ  ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ  ｅｎｄ−ｓｙｓｔｏｌｉｃ  ｖｏｌｕｍｅ（ＬＶＥＳＶ））
【００４３】
上記（１）〜（３）の３時点の時間がそれぞれｔ０、ｔｍ、ｔｌであり、それぞれの時間に対応する左室容積をｆ（ｔ０）、ｆ（ｔｍ）、ｆ（ｔｌ）であるとして、上述の式に代入すると、以下の三元連立方程式が得られる。
ｆ（ｔ０）＝ｃ
ｆ（ｔｍ）＝ａｔｍ２＋ｂｔｍ＋ｃ
ｆ（ｔｌ）＝ａｔｌ２＋ｂｔｌ＋ｃ
この三元連立方程式を求解することで、ａ〜ｃの値が求められる（ｃは、ＬＶＥＤＶそのものとなる。）。求めたａの値をｂの値で除することにより、ａ／ｂの値を算出する。
【００４４】
なお、左室容積の算出は公知の何れの方法を採用してもよい。
例えば、Ｍモードエコー図や２Ｄエコー図により左室容積を算出する方法が挙げられる。Ｍモードエコー図により左室容積を求める方法としては、Ｐｏｍｂｏ法、Ｔｅｉｃｈｈｏｌｚ法、Ｇｉｂｓｏｎ法などが挙げられる。２Ｄエコー法による求め方はとしては、ｓｉｎｇｌｅ  ｐｌａｎｅ  ａｒｅａ−ｌｅｎｇｔｈ法やｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｓｉｍｐｓｏｎ法（ディスク法）などが挙げられる。
その他、ＣＴやＭＲＩを用いて心室腔形状を三次元再構築して求める方法も挙げられる。
【００４５】
本発明の方法により算出される心機能パラメータであるａ／ｂは極めて有効な指標である。ａ／ｂを心機能の評価・診断に用いることにより、左室駆出率（Ｅｊｅｃｔｉｏｎ  Ｆｒａｃｔｉｏｎ，ＥＦ）が正常である者の中の心機能低下者を鑑別することができる。したがって、早晩心不全へと移行するであろう患者を早期に発見可能となる。
【００４６】
［心機能評価法］
本発明は心機能評価法にも関する。本発明の心機能評価法は、上述した算出方法により算出された心機能パラメータ、すなわちａ／ｂの値を用いる。
【００４７】
心機能正常例では、左室容積加速度aの値は正となるが、左室容積速度ｂは収縮速度を減じていくので、ａ／ｂの値は正常な状態では負となる。
しかし心機能低下が予測される症例では、左室容積加速度aが負の値を示すこともある。この場合、ａ／ｂの値は正となり、時間−左室容積の２次曲線は上に突の曲線となる。
また左室容積加速度ａと、左室容積速度ｂの絶対値（｜ｂ｜）を比較すれば、多くはａ＞｜ｂ｜という関係となる。つまり、ａ／ｂの絶対値は１より大きくなる。しかし、心機能が低下している症例ではa＜｜b｜という関係が生じる症例もあり、この場合にはａ／ｂの絶対値は１より小さくなる。
【００４８】
このことから、ａ／ｂの値より、以下の事柄が分かる。
（１−１）ａ／ｂの値が正の場合・・・心機能がかなり低下しており心不全に近い状態である。
（１−２）ａ／ｂの値の絶対値が１未満の場合・・・心機能が低下している状態。
【００４９】
すなわち、算出したａ／ｂの値を、以下の（１−１）及び／又は（１−２）の指標と比較することにより、被験者の心機能を評価することができる。
（１−１）ａ／ｂの値が正の場合には、心機能が低下しているという指標。
（１−２）ａ／ｂの値の絶対値が１未満の場合には、心機能が低下しているという指標。
【００５０】
また、後述する実施例に基づく知見も併せて検討すると、ａ／ｂに基づき心機能は以下の４段階に分類することが可能である。
【００５１】
（１）ａ／ｂの値が−１．５以下の場合・・・心機能が極めて良好な状態
（２）ａ／ｂの値が−１．５より大きく−１．０以下の場合・・・心機能がやや低下している状態
（３）ａ／ｂの値が−１．０より大きく０以下の場合・・・軽度ないし中等度に心機能が低下している状態。
（４）ａ／ｂの値が正の場合・・・心機能が高度に低下している状態
【００５２】
この４段階の分類に基づき、ａ／ｂの値を、以下の（１）〜（４）から選ばれる１種又は２種以上の指標と比較することにより、被験者の心機能を評価することができる。
【００５３】
（１）ａ／ｂの値が−１．５以下の場合には、心機能が極めて良好な状態であるという指標。
（２）ａ／ｂの値が−１．５より大きく−１．０以下の場合には、心機能がやや低下しているという指標。
（３）ａ／ｂの値が−１．０より大きく０以下の場合には、軽度ないし中等度に心機能が低下しているという指標。
（４）ａ／ｂの値が正の場合には、心機能が高度に低下しているという指標。
【００５４】
［心機能診断システム］
「心機能パラメータの算出方法」の項目に記載した事項は、本発明の心機能診断システムの実施の形態についても適用できる。
【００５５】
本発明の心機能診断システムは、心臓が含まれる２次元又は３次元の画像データを収集する収集部と、画像データに基づき心機能パラメータを算出する情報処理部を備える（図１）。
【００５６】
心機能診断システムの具体的な形態は、超音波診断装置、コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ装置）、磁気共鳴断層撮影装置（ＭＲＩ）が挙げられるが、超音波診断装置の形態とすることが計算に適している。
超音波診断装置の形態とする場合、収集部は、超音波の送受信手段（つまり、超音波プローブ）となる。
コンピュータ断層撮影装置の形態とする場合、収集部は、例えば、Ｘ線発生手段とＸ線検出手段を含む。
磁気共鳴断層撮影装置（ＭＲＩ）の形態とする場合、収集部は、例えば、静磁場発生手段、傾斜磁場発生手段、ＮＭＲ信号の検出手段を含む。
【００５７】
収集部により収集される２次元又は３次元の画像データは、静止画像データであってもよいし、動画像データであってもよい。本発明においては、駆出期間における左室容積を少なくとも３時点において算出する必要があるため、動画像データであることが好ましい。
【００５８】
本発明の心機能診断システムを超音波診断装置として実現する場合、前記画像データは、エコー図に係るデータである。
本発明の心機能診断システムをコンピュータ断層撮影装置として実現する場合、前記画像データはＣＴ画像に係るデータである。
本発明の心機能診断システムを磁気共鳴断層撮影装置として実現する場合には、前記画像データはＭＲＩ画像に係るデータである。
【００５９】
本発明の心機能診断システムは、収集部より一次的に収集された画像データを情報処理し、画像を構築する画像生成部を有していてもよい（図１）。
また画像生成部により構築された画像を表示するディスプレイを備えていてもよい（図１）。
【００６０】
本発明の心機能診断システムは、画像データに基づき心機能パラメータを算出する情報処理部を備える。
情報処理部は、心機能診断システムの処理全体を制御する。具体的には情報処理部は、入力インターフェースを介して操作者から入力された各種設定要求や、記憶部から読み込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、情報を処理する。
また、処理部は、記憶部が記憶する表示用の画像をディスプレイや、入力インターフェースにおけるタッチモニタ等にて表示するように制御する。
この情報処理部は、画像データに基づき、左室容積加速度ａと、左室容積速度ｂと、ａをｂで除したａ／ｂの値と、を算出する手段を有する。
【００６１】
情報処理部は、左室容積加速度ａと左室容積速度ｂの算出の基礎として、左室容積を算出する手段を備えることが好ましい。さらに、この左室容積の算出のために左室長軸の長さを算出する形態としても構わない。
心機能診断システムを超音波診断装置として構成する場合には、左室容積の算出は、Ｐｏｍｂｏ法、Ｔｅｉｃｈｈｏｌｚ法、Ｇｉｂｓｏｎ法、ｓｉｎｇｌｅ  ｐｌａｎｅ  ａｒｅａ−ｌｅｎｇｔｈ法やｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｓｉｍｐｓｏｎ法（ディスク法）など公知の何れの方法により実施してもよい。
【００６２】
より具体的には、被験者の心臓収縮の開始点から終了点までの心臓収縮過程における、少なくとも３時点の時間（ｔ）と、該３時点における左室容積（ｆ（ｔ））を算出する手段を備えることが好ましい。
そして、この３時点における時間（ｔ）と左室容積（ｆ（ｔ））を、
ｆ（ｔ）＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ
にそれぞれ代入することで、三元連立方程式を生成する連立方程式生成手段を備えることが好ましい（図１）。
【００６３】
連立方程式生成手段による三元連立方程式の生成は、予め記憶部に格納されていた式（ｆ（ｔ）＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ）を参照することにより行う形態としてもよい。
【００６４】
また、連立方程式生成手段により生成された三元連立方程式を求解して、少なくともａ及びｂの値を求める求解手段を備えることが好ましい（図１）。もちろんｃを求解する構成としても構わない。
【００６５】
情報処理部は、ａの値をｂの値で除することでａ／ｂの値を求める除算手段を備える（図１）。
【００６６】
情報処理部で算出される左室容積（ｆ（ｔ））は、駆出期間における少なくとも任意の３時点で取得されれば良い。本発明の好ましい実施の形態では、心臓収縮の開始点と、心臓収縮の開始点から終了点までの任意の中間点と、心臓収縮の終了点の３時点において得られた左室容積（ｆ（ｔ））を算出に用いる。
【００６７】
情報処理部は、ａ／ｂの他、左室１回拍出量（ＳＶ）、左室駆出率（ＥＦ）などの他の心機能パラメータを算出する手段を有することも好ましい。
情報処理部により算出された各種心機能パラメータをディスプレイに表示するように構成しても構わない。
【００６８】
本発明の心機能診断システムは入力インターフェースを備えていてもよい（図１）。入力インターフェースにより、情報処理部への要求を行うことが可能な構成とすることが好ましい。
【００６９】
本発明の心機能診断システムは、これまでに取得された画像データなどを格納する記憶部を備えていてもよい。また、上述したように、情報処理部がａ／ｂを算出するための基礎となる式（ｆ（ｔ）＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ）を記憶部に予め格納しておく構成とすることが好ましい。
記憶部は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ    Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク又は光ディスクによって実現できる。
【００７０】
［プログラム］
本発明は、上述した心機能パラメータの算出方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムにも関する。本発明のプログラムの具体的な実施の形態については、「心機能パラメータの算出方法」の項目で説明した事項を適用することができる。
【００７１】
プログラムは、記録媒体に記憶させてもよい。この記録媒体を用いれば、例えばコンピュータに前記プログラムをインストールすることができる。ここで、前記プログラムを記憶した記録媒体は、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であっても良い。
【００７２】
本発明のプログラムを記憶部に格納することによって、上述した心機能診断システムを構成してもよい。
本発明のプログラムは、上述した心機能診断システムにおける情報処理部における各工程を実行するように構成されていることが好ましい。
【実施例】
【００７３】
［試験例１］
６４歳以下（ｕｎｄｅｒ６４ｙ）と６５歳以上（ｏｖｅｒ６５ｙ）の２群の被験者について心エコー検査を行い、表１に示す各種心機能パラメータを算出した。各パラメータの単位、算出値の平均、ＳＤ（標準偏差）、被験者の人数（ｎｕｍｂｅｒ）、そして、２群についてのｐ値を表１にまとめる。
【００７４】
【表１】
0006745422.tif 000002
【００７５】
表１に示すように、何れの心機能パラメータに基づいて検討した場合であっても、６５歳以上の群は６４歳以下の群と比較して、優位に心機能の低下が観察されている。この結果より左心機能は老年層において衰えることが証明された。
そして、ａ／ｂについて見ると、６４歳以下の群においては−１．３２１であるのに対して、６５歳以上の群においては−０．９３５であった。つまり、６４歳以下の群においてはａ＞｜ｂ｜が成り立つ一方、６５歳以上の群においてはこれが逆転しａ＜｜ｂ｜となっている。このように、ａとｂの絶対値の比較、つまり、ａ／ｂの値の絶対値が１未満か否かを指標として心機能を評価することの有効性が証明されている。
【００７６】
［試験例２］
疲れやすさや息切れの自覚症状を持つ被験者に対し、心不全治療薬であるｐｉｍｏｂｅｎｄａｎ又はｄｉｇｏｘｉｓｉｎを投与した。前記治療薬の投与前（ｂｅｆｏｒｅ）及び投与後（ａｆｔｅｒ）において心エコー検査を実施し、表２及び表３に示す各種心機能パラメータを算出した。各パラメータの単位、算出値の平均、ＳＤ（標準偏差）、被験者の人数（ｎｕｍｂｅｒ）、そして、投与前後についてのｐ値を表２及び表３にまとめる。
【００７７】
【表２】
0006745422.tif 000003
【００７８】
【表３】
0006745422.tif 000004
【００７９】
表２及び表３に示すように、心不全治療薬であるｐｉｍｏｂｅｎｄａｎ又はｄｉｇｏｘｉｓｉｎの投与により、顕著に心機能の改善が確認できた。心機能の改善について自覚のある被験者も多数存在した。
投与前はａの値が負であったことからａ／ｂの値は正であったが、投与後はａの値が正に転ずることでａ／ｂの値は負となった。このことから、ａ／ｂの値が正か、それとも負か、という指標により、心機能を極めて有効に評価できることが証明されている。
また、心不全治療薬の投与後は、ａ／ｂ以外のパラメータより明らかなとおり、極めて心機能が良好な状態となっている。このときのａ／ｂの値は−１．５以下である。このことから、ａ／ｂの値が−１．５以下の場合には、心機能が極めて良好な状態であるといえる。
【００８０】
試験例１及び試験例２の結果より、ａ／ｂの値に基づき、以下の４段階の指標が設定可能であるものといえる。
（１）ａ／ｂの値が−１．５以下の場合・・・心機能が極めて良好な状態
（２）ａ／ｂの値が−１．５より大きく−１．０以下の場合・・・心機能がやや低下している状態
（３）ａ／ｂの値が−１．０より大きく０以下の場合・・・軽度ないし中等度に心機能が低下している状態。
（４）ａ／ｂの値が正の場合・・・心機能が高度に低下している状態
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は心機能診断に応用することができる。
【要約】
【課題】心機能の新たな評価・診断技術を提供する。
【解決手段】心臓収縮過程における、左室容積加速度ａを、左室容積速度ｂで除することでａ／ｂの値を求める。
【選択図】なし【図１】
0006745422.tif 000005