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JP2004313274A - Heart disease inspection device using arterial waveform - Google Patents

Heart disease inspection device using arterial waveform Download PDF

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JP2004313274A
JP2004313274A JP2003108370A JP2003108370A JP2004313274A JP 2004313274 A JP2004313274 A JP 2004313274A JP 2003108370 A JP2003108370 A JP 2003108370A JP 2003108370 A JP2003108370 A JP 2003108370A JP 2004313274 A JP2004313274 A JP 2004313274A
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JP
Japan
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heart disease
living body
amplitude
arterial waveform
stage
Prior art date
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Application number
JP2003108370A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoyuki Narimatsu
清幸 成松
Naoki Mori
尚樹 森
Akira Tanpo
明 反保
Toshihiko Ogura
敏彦 小椋
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Colin Medical Technology Corp
Original Assignee
Colin Medical Technology Corp
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Publication date
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

【目的】心疾患(冠動脈疾患)を高い精度で推定することができる心疾患検査装置を提供する。
【解決手段】表示制御手段86によって、段階判定手段80により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階Hと振幅増加指数算出手段82により算出されたその生体の動脈波形の振幅増加指数AIとが表示器60において同時に表示される。すなわち心疾患の段階Hと振幅増加指数AIとを示す表示点xが表示される。このため、それら心疾患の段階Hと振幅増加指数AIとの両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することが可能となる。
【選択図】 図5
[Object] To provide a heart disease inspection device capable of estimating a heart disease (coronary artery disease) with high accuracy.
A display control means (86) determines a stage H of heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determining means (80) and an amplitude increasing index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increasing index calculating means (82). AI and the AI are simultaneously displayed on the display 60. That is, the display point x indicating the stage H of the heart disease and the amplitude increase index AI is displayed. Therefore, it is possible to accurately estimate (diagnose) coronary artery disease based on both the stage H of the heart disease and the amplitude increase index AI.
[Selection diagram] FIG.

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、生体から非侵襲で得られる動脈波形を用いて該生体の心疾患を検査するための心疾患検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
生体の動脈内の圧脈波たとえば頸動脈波を採取し、その頸動脈波の形状に基づいて生体の心疾患を診断する試みが為されている。たとえば、非特許文献1の図19には、心疾患の程度に段階的に関連する典型的な複数種類の基準動脈波形が記載されており、その複数種類の基準動脈波形を利用して、実際の動脈波形がそれら複数種類の基準動脈波形のいずれに近似しているかに基づいて心疾患を推定する心疾患推定装置が考えられる。
【0003】
【非特許文献1】「エレクトロニクスの臨床(No.35)別冊」第8巻第3号、カルエレクトロタイムス社、昭和54年9月発行
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような心疾患推定装置によれば、生体から実際に採取された動脈波形が予め記憶された複数種類の基準動脈波形のいずれに近似しているかに基づいて心疾患を推定するのであるが、動脈波形の形状には種々の原因のばらつきが含まれるため、必ずしも十分な推定精度が得られないという問題があった。
【0005】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、心疾患を高い精度で推定することができる心疾患検査装置を提供することにある。
【0006】
本発明者等は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、動脈波形は、進行波成分と反射波成分と合成であり、その反射波成分の大きさの増大や発生時期の早期化が収縮期内における心臓の負担を増加させるとともに、ダイクロティックウェーブの収縮期側への移行によって拡張期の冠動脈還流圧が低下する傾向となり、二重に心臓の負担が増大することになるという点を見いだした。また、上記反射波成分の大きさは、動脈波形において進行波成分に基づいて形成される第1のピークの振幅との反射波成分に基づいて形成される第2ピークの振幅との差の脈圧(最大振幅)に対する割合(%)である振幅増加指数AI(augmentation index)によって正確に対応づけられ得るので、大動脈近傍の動脈から検出された動脈波形から求められた振幅増加指数AIは心臓の負荷を示す指標として用いることが可能である点を見いだした。本発明はかかる知見に基づいて為されたものである。
【0007】
【課題を解決するための第1の手段】
すなわち、第1発明の要旨とするところは、生体から非侵襲で得られる動脈波形を用いてその生体の心疾患を検査するための心疾患検査装置であって、(a) 前記心疾患の段階に対応する複数種類の基準波形を用いて前記生体から得られた動脈波形に対応する心疾患の段階を判定する段階判定手段と、(b) 前記生体の動脈波形に含まれる進行波成分の振幅と反射波成分の振幅との間の振幅増加指数を算出する振幅増加指数算出手段と、(c) 前記段階判定手段により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階と前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数とを同時に表示する表示制御手段とを、含むことにある。
【0008】
【第1発明の効果】
このようにすれば、表示制御手段により、前記段階判定手段により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階と前記振幅増加指数算出手段により算出されたその生体の動脈波形の振幅増加指数とが表示器において同時に表示されることから、それら心疾患の段階と振幅増加指数との両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することが可能となる。
【0009】
【第1発明の他の態様】
ここで、好適には、前記心疾患の段階を表す軸と前記振幅増加指数を表す軸とから成る二次元座標の表示領域を表示する表示器を備え、前記表示制御手段は、該表示器の二次元座標の表示領域内において、前記段階判定手段により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階と前記振幅増加指数算出手段により算出されたその生体の動脈波形の振幅増加指数とを示す場所を表示するものである。このようにすれば、二次元座標の表示領域内に表示された表示場所は、前記段階判定手段により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階と前記振幅増加指数算出手段により算出されたその生体の動脈波形の振幅増加指数とを一挙に示すので、心疾患の段階と振幅増加指数との両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することが容易に可能となる。
【0010】
また、好適には、前記二次元座標の表示領域内には、冠動脈疾患を示唆する領域が予め設けられているものである。このようにすれば、二次元座標の表示領域内には冠動脈疾患を示唆する領域が予め設けられているので、その二次元座標の表示領域内に表示された表示場所をその領域と対比することにより、心疾患の段階と振幅増加指数との両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することが一層容易に可能となる。
【0011】
【課題を解決するための第2の手段】
また、前記目的を達成するための第2発明の要旨とするところは、生体から非侵襲で得られる動脈波形を用いて該生体の心疾患を検査するための心疾患検査装置であって、(a) 前記心疾患の段階に対応する複数種類の基準波形を用いて前記生体から得られた動脈波形に対応する心疾患の段階を判定する段階判定手段と、(b) 前記生体の動脈波形に含まれる進行波成分の振幅と反射波成分の振幅との間の振幅増加指数を算出する振幅増加指数算出手段と、(c) 前記段階判定手段により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階と前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数とに基づいて冠動脈疾患を判定する心疾患判定手段とを、含むことにある。
【0012】
【第2発明の効果】
このようにすれば、心疾患判定手段により、前記段階判定手段により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階と前記振幅増加指数算出手段により算出されたその生体の動脈波形の振幅増加指数とに基づいて冠動脈疾患が正確に判定される。
【0013】
【第2発明の他の態様】
ここで、好適には、前記段階判定手段により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階と、前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数とを同時に表示する表示制御手段を、さらに含むものである。このようにすれば、表示制御手段により、前記段階判定手段により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階と、前記振幅増加指数算出手段により算出されたその生体の動脈波形の振幅増加指数とが表示器において同時に表示されることから、それら心疾患の段階と振幅増加指数との両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することも可能となる。
【0014】
また、好適には、前記心疾患の段階を表す軸と前記振幅増加指数を表す軸とから成る二次元座標の表示領域を表示する表示器を備え、前記表示制御手段は、該表示器の二次元座標の表示領域内において、前記段階判定手段により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階と前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数とを示す場所を表示するものである。このようにすれば、二次元座標の表示領域内に表示された表示場所は、前記段階判定手段により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階と前記振幅増加指数算出手段により算出されたその生体の動脈波形の振幅増加指数とを一挙に示すので、心疾患の段階と振幅増加指数との両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することが容易に可能となる。
【0015】
また、好適には、前記二次元座標の表示領域内には、冠動脈疾患を示唆する領域が予め設けられているものである。このようにすれば、二次元座標の表示領域内には冠動脈疾患を示唆する領域が予め設けられているので、その二次元座標の表示領域内に表示された表示場所をその領域と対比することにより、心疾患の段階と振幅増加指数との両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することが一層容易に可能となる。
【0016】
【課題を解決するための第3の手段】
また、前記目的を達成するための第3発明の要旨とするところは、生体から非侵襲で得られる動脈波形を用いて該生体の心疾患を検査するための心疾患検査装置であって、(a) 前記生体の動脈波形に含まれる進行波成分に基づいて形成される第1ピークの振幅と反射波成分の振幅と該動脈波形に含まれる反射波成分に基づいて形成される第2ピークの間の振幅増加指数を算出する振幅増加指数算出手段と、(b) 前記生体の動脈波形における第1ピークと第2ピークとの間の時間差を決定する時間差決定手段と、(c) 前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数と前記時間差決定手段により決定された前記生体の動脈波形における第1ピークと第2ピークとの間の時間差とを同時に表示する表示制御手段とを、含むことにある。
【0017】
【第3発明の効果】
このようにすれば、表示制御手段により、前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数と前記時間差決定手段により決定された前記生体の動脈波形における第1ピークと第2ピークとの間の時間差とが表示器において同時に表示されることから、それら振幅増加指数と時間差との両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することが可能となる。
【0018】
【第3発明の他の態様】
ここで、好適には、前記振幅増加指数を表す軸と前記時間差を表す軸とから成る二次元座標の表示領域を表示する表示器を備え、前記表示制御手段は、該表示器の二次元座標の表示領域内において、前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数と前記時間差決定手段により決定された時間差とを示す場所を表示するものである。このようにすれば、二次元座標の表示領域内に表示された表示場所は、前記振幅増加指数算出手段により算出されたその生体の動脈波形の振幅増加指数と前記時間差決定手段により決定された前記生体の動脈波形における第1ピークと第2ピークとの間の時間差とを一挙に示すので、振幅増加指数と時間差との両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することが容易に可能となる。
【0019】
また、好適には、前記二次元座標の表示領域内には、冠動脈疾患を示唆する領域が予め設けられているものである。このようにすれば、二次元座標の表示領域内には冠動脈疾患を示唆する領域が予め設けられているので、その二次元座標の表示領域内に表示された表示場所をその領域と対比することにより、振幅増加指数と時間差との両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することが一層容易に可能となる。
【0020】
【課題を解決するための第4の手段】
また、前記目的を達成するための第3発明の要旨とするところは、生体から非侵襲で得られる動脈波形を用いて該生体の心疾患を検査するための心疾患検査装置であって、(a) 前記生体の動脈波形に含まれる進行波成分の振幅と反射波成分の振幅との間の振幅増加指数を算出する振幅増加指数算出手段と、(b) 前記生体の動脈波形における第1ピークと第2ピークとの間の時間差を決定する時間差決定手段と、(c) 前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数と前記時間差決定手段により決定された時間差とに基づいて冠動脈を判定する心疾患判定手段とを、含むことにある。
【0021】
【第4発明の効果】
このようにすれば、心疾患判定手段により、前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数と前記時間差決定手段により決定された時間差とに基づいて冠動脈疾患が正確に判定される。
【0022】
【第4発明の他の態様】
ここで、好適には、前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数と、前記時間差決定手段により決定された前記生体の動脈波形における第1ピークと第2ピークとの間の時間差とを同時に表示する表示制御手段を、さらに含むものである。このようにすれば、表示制御手段により、前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数と、前記時間差決定手段により決定された前記生体の動脈波形における第1ピークと第2ピークとの間の時間差とが表示器において同時に表示されることから、それら振幅増加指数と時間差との両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することも可能となる。
【0023】
また、好適には、前記振幅増加指数を表す軸と前記時間差を表す軸とから成る二次元座標の表示領域を表示する表示器を備え、前記表示制御手段は、該表示器の二次元座標の表示領域内において、前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数と前記時間差決定手段により決定された時間差とを示す場所を表示するものである。このようにすれば、二次元座標の表示領域内に表示された表示場所は、前記振幅増加指数算出手段により算出されたその生体の動脈波形の振幅増加指数と前記時間差決定手段により決定された前記生体の動脈波形における第1ピークと第2ピークとの間の時間差とを一挙に示すので、振幅増加指数と時間差との両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することが容易に可能となる。
【0024】
また、好適には、前記二次元座標の表示領域内には、冠動脈疾患を示唆する領域が予め設けられているものである。このようにすれば、二次元座標の表示領域内には冠動脈疾患を示唆する領域が予め設けられているので、その二次元座標の表示領域内に表示された表示場所をその領域と対比することにより、振幅増加指数と時間差との両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することが一層容易に可能となる。
【0025】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明が適用された心疾患検査装置8の回路構成を説明するブロック図である。
【0026】
この圧脈波検出装置10は、患者、被測定者などの生体の頸動脈に押圧されてその頸動脈内の圧脈波を非侵襲で検出するための頸動脈波検出装置として機能するものであり、図3にその構成を詳しく示す圧脈波検出プローブ14を備えて、図2に示すように頸部12に装着バンド16により装着される。圧脈波検出プローブ14は、図3に詳しく示すように、容器状を成すセンサハウジング18と、そのセンサハウジング18を収容するケース20と、センサハウジング18を頸動脈22の幅方向に移動させるためにそのセンサハウジング18に螺合され且つケース20内に設けられた図示しないモータによって回転駆動されるねじ軸24とを備えている。この圧脈波検出プローブ14は、前記装着バンド16により、センサハウジング18の開口端が生体の頸部12の体表面26に対向する状態で取り付けられている。
【0027】
上記センサハウジング18の内部には、ダイヤフラム28を介して圧脈波センサ30が相対移動可能かつセンサハウジング18の開口端からの突出し可能に設けられており、これらセンサハウジング18およびダイヤフラム28等によって圧力室32が形成されている。この圧力室32内には、図1に示すように、空気ポンプ34から調圧弁36を経て圧力空気が供給されるようになっており、これにより、圧脈波センサ30は圧力室32内の圧力(Pa)に応じた押圧力で前記体表面26に押圧される。
【0028】
上記センサハウジング18およびダイヤフラム28は、圧脈波センサ30を頸動脈22に向かって押圧する押圧装置38を構成しており、上記ねじ軸24および図示しないモータは、圧脈波センサ30が押圧される押圧位置をその頸動脈22の幅方向に移動させる押圧位置変更装置すなわち幅方向移動装置40を構成している。
【0029】
上記圧脈波センサ30に設けられた平坦な押圧面42は、単結晶シリコン等によって形成された半導体チップから成る。その押圧面42には、図4に示すように、たとえば15個の圧力検出素子或いは感圧素子E(1),E(2),…E(15) が、頸動脈22の幅方向すなわちねじ軸24と平行な圧脈波センサ30の移動方向において、その頸動脈22の直径よりも長くなるように、且つ一定の間隔(たとえば0.6mm 程度)で配列されている。
【0030】
このように構成された圧脈波検出プローブ14が、頸部12において体表面26の頸動脈22上に押圧されることにより、圧脈波センサ30は、頸動脈22から発生して体表面26に伝達される圧力振動波すなわち圧脈波を検出し、その圧脈波を表す圧脈波信号SM0 をマルチプレクサ43へ供給する。
【0031】
マルチプレクサ43は、後述する電子式演算制御装置50からの切替信号SCに従って、圧脈波センサ30に備えられた15個の感圧素子E からそれぞれ出力される圧脈波信号SM0 を、所定の時間ずつ順次、バンドパスフィルタ44およびローパスフィルタ46へ供給する。
【0032】
バンドパスフィルタ44は、図示しないコンデンサおよびコイル或いは抵抗を備えたアナログ信号処理回路から構成され、圧脈波信号SM0 から、血流雑音の周波数帯域として設定された周波数帯域(たとえば200 〜600Hz )の信号(すなわち血流雑音成分)を弁別して、その血流雑音成分の信号SM1 をA/D 変換器48を介して電子式演算制御装置50へ供給する。なお、バンドパスフィルタ44には、15個の感圧素子E からそれぞれ出力される圧脈波信号SM0 が順次供給されるので、バンドパスフィルタ44からは、各感圧素子E からそれぞれ出力される圧脈波信号SM0 に含まれる血流雑音成分の信号SM1 が、順次出力される。
【0033】
ローパスフィルタ46も、バンドパスフィルタ44と同様に、図示しないコンデンサおよびコイル或いは抵抗を備えたアナログ信号処理回路から構成され、圧脈波信号SM0 に含まれる頸動脈波を表す信号(以下、頸動脈波信号という)SM2 を弁別してその頸動脈波信号SM2 をA/D 変換器52を介して電子式演算制御装置50へ供給する。頸動脈波は脈拍周期の信号であることから、ローパスフィルタ46は圧脈波信号SM0 から、たとえば50Hz以下の周波数成分を弁別するように構成されている。また、ローパスフィルタ46には、15個の感圧素子E からそれぞれ出力される圧脈波信号SM0 が順次供給されるので、ローパスフィルタ46からは、各感圧素子E からそれぞれ出力される圧脈波信号SM0 に含まれる頸動脈波信号SM2 が、順次出力される。
【0034】
電子式演算制御装置50は、CPU 54、ROM 56、RAM 58、および図示しないI/O ポート等を備えた所謂マイクロコンピュータであり、CPU 54は、ROM 56に予め記憶されたプログラムに従ってRAM 58の記憶機能を利用しつつ信号処理を実行することにより、空気ポンプ34および調圧弁36へ図示しない駆動回路を介して駆動信号を出力して圧力室32内の圧力を調節し、マルチプレクサ43に脈拍周期よりも十分に短い周期に予め設定された周期で切替信号SCを出力する。また、CPU 54は、ローパスフィルタ46から供給される頸動脈波信号SM2 およびバンドパスフィルタ44から供給される血流雑音成分の信号SM1 を表示器60に表示するとともに、その頸動脈波信号SM2 の波形を予め記憶された複数種類の基準波形を用いて前記生体から得られた動脈波形に対応する心疾患の段階Hを判定するとともに、その頸動脈波信号SM2 に含まれる進行波成分の振幅と反射波成分の振幅との間の振幅増加指数AI(augmentation index)を算出し、その心疾患の段階Hと振幅増加指数AIとを、表示器60の表示画面内に同時に表示し、且つ上記心疾患の段階Hと振幅増加指数AIとに基づいて心疾患を判定する。また、上記頸動脈波信号SM2 に含まれる進行波成分に基づいて形成される第1ピークと反射波成分に基づいて形成される第2ピークとの間の時間差DTを算出し、上記振幅増加指数AIとその時間差DTとを、表示器60の表示画面内に同時に表示し、且つ上記振幅増加指数AIとその時間差DTとに基づいて心疾患を判定する。
【0035】
図5は、電子式演算制御装置50の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図5において、最適押圧位置制御手段70は、圧脈波センサ30の押圧位置を決定するため、まず、以下の押圧位置更新条件が成立するか否かを判断する。押圧位置更新条件は、押圧面42に配列された感圧素子E のうちの最大振幅を検出する感圧素子E すなわち最大振幅検出素子Emが、配列の端を基準として、それから所定数または所定距離内側までに位置する感圧素子E であることを条件とする。この押圧位置更新条件が成立した場合には、以下の押圧位置更新作動を実行する。すなわち、圧脈波センサ30を体表面26から一旦離隔させた後に、幅方向移動装置40により押圧装置38および圧脈波センサ30を所定距離移動させ、続いて押圧装置38により、圧脈波センサ30を押圧される動脈(すなわち頸動脈22)の最低脈圧よりも十分に小さい値に予め設定された第1押圧力HDP1で押圧させる。そして、この押圧位置更新作動を実行した後、その状態で、再び前記押圧位置更新条件が成立するか否かを判断し、押圧位置更新条件が成立しなくなるまで、より好ましくは、最大振幅検出素子Emが配列位置の略中央に位置するまで上記の作動および判断を実行する。なお、上記押圧位置更新条件における配列の端からの所定数または所定距離は、圧脈波センサ30により押圧される動脈(すなわち頸動脈22)の直径に基づいて決定され、たとえば、その直径の1/4に設定される。
【0036】
最適押圧位置制御手段72は、圧脈波センサ30の押圧力を変化させつつその圧脈波センサ30の所定の感圧素子E から得られた頸動脈波の振幅の変化が所定内となる領域内において最適押圧力を決定し、頸動脈22の脈波測定中はその最適押圧力を維持させるように押圧装置38を制御する。最適エレメント決定手段74は、上記圧脈波センサ30の各感圧素子E からそれぞれ得られる頸動脈波の振幅のうち、最大振幅を示す感圧素子E をアクティブエレメントE(a)として決定し、以後はそのアクティブエレメントE(a)により検出された頸動脈波を信号処理に用いるようにする。後述の表示制御手段86は、頸動脈波表示手段としても機能するものであり、上記アクティブエレメントE(a)により検出され、ローパスフィルタ46を通して供給される頸動脈波信号SM2 すなわち頸動脈波を、図6に示すように表示器60の所定の表示位置に逐次表示させる。
【0037】
基準波形記憶手段78は、たとえば図7のI型、II型、 III型、IV型の頸動脈波に示すように冠動脈疾患の段階すなわち進行度合Hに対応する複数種類の基準波形を予め記憶する。I型、II型、 III型、IV型の頸動脈波は、予め実験的に求められたものである。冠動脈とは心臓を構成する筋肉に血液を供給する冠状の動脈であり、冠動脈疾患とは血管造影検査においてその冠状の動脈のたとえば50%以上の狭窄状態が認められるものを言う。段階判定手段80は、たとえば圧脈波センサ30によって実際に得られた頸動脈波と上記予め記憶されたI型、II型、 III型、およびIV型の頸動脈波の基準波形との間の相互相関係数を算出し、最も高い相関係数に対応する基準波形の類型に基づいて冠動脈疾患の程度Hを決定する。たとえば、IV型の基準波形との間で最も高い相関係数が得られる場合には、たとえば4(IV)度の冠動脈疾患と判定する。なお、上記段階判定手段80は、上記各基準波形を利用して予め決定され且つ記憶された判定アルゴリズムを用いて、上記頸動脈波がいずれの類型に近いかを判定し、冠動脈疾患の程度Hを決定するものであってもよい。この場合には、上記基準波形記憶手段78が不要となる。上記の判定アルゴリズムは、たとえば、上記各基準波形の特徴的形状の有無或いは類似度を判定するように決定される。
【0038】
振幅増加指数算出手段82は、上記圧脈波センサ30によって実際に得られた頸動脈波の振幅増加指数AIを算出する。振幅増加指数AIとは、頸動脈波の脈圧(最大振幅)Aに対するその頸動脈波に含まれる進行は成分に基づく第1ピークと反射波成分に基づく第2ピークとの差分ΔA(=A−A)の割合(%)である。図6に示す頸動脈波の場合は、A<Aであるので、脈圧A=Aであるが、A>Aの場合もある。特に上記第1ピークは完全なピークを示す訳ではなく肩状の波形であることから、第1ピーク時点tおよび第2ピーク時点tは、好適には上記頸動脈波の4次微分波形と基線の(零)クロス点を求めることによって決定される。時間差算出手段84は、上記圧脈波センサ30によって実際に得られた頸動脈波の第1ピーク時点tと第2ピーク時点tとの間の時間差DT(=t−t)を算出する。
【0039】
表示制御手段86は、上記段階判定手段80により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患(冠動脈疾患)の段階Hと、上記振幅増加指数算出手段82により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数AIとを、表示器60の表示画面において同時に表示する。たとえば、図8に示すように、表示器60の表示画面に設けられた心疾患(冠動脈疾患)の段階Hを表す軸Xと振幅増加指数AIを表す軸YAIとから成る二次元直交座標の表示領域内において、段階判定手段80により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患(冠動脈疾患)の段階Hと振幅増加指数算出手段82により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数AIとを示す表示場所(表示点x)が表示される。上記二次元直交座標には、冠動脈疾患の可能性が高いと示唆或いは判定するための判定領域Bが示されており、表示点xがその判定領域B内にあるか否かにしたがって冠動脈疾患の有無が判定される。図8において、振幅増加指数AIが30%以上である場合は基準波形の型分類により得られた冠動脈疾患の程度HがIII 型相当以上において冠動脈疾患の可能性が判定されるが、振幅増加指数AIが20%以上である場合は基準波形の型分類により得られた冠動脈疾患の程度HがIV型相当以上において冠動脈疾患の可能性が判定されるように、判定領域Bが設定されている。図8に示す表示点xは振幅増加指数AIが20%以上であるにも拘わらず冠動脈疾患の可能性が否定され得る。このため、単に、振幅増加指数AIが20%以上であるときや、冠動脈疾患の程度HがIII 型相当以上であるときにおいて冠動脈疾患の可能性が判定されるとき場合に比較して、判定程度が高められるようになっている。
【0040】
また、同時に、表示制御手段86は、上記振幅増加指数算出手段82により算出された生体の動脈波形の振幅増加指数AIと前記時間差算出手段84により算出された時間差DTとを、表示器60の表示画面において同時に表示する。たとえば、図9に示すように、表示器60の表示画面に設けられた振幅増加指数AIを表す軸XAIと時間差DTを表す軸YDTとから成る二次元直交座標の表示領域内において、振幅増加指数算出手段82により算出された生体の動脈波形の振幅増加指数AIと時間差算出手段84により算出された時間差DTとを示す表示場所(表示点x)が表示される。上記二次元直交座標には、冠動脈疾患の可能性が高いと示唆或いは判定するための判定領域Cが示されており、表示点xがその判定領域C内にあるか否かにしたがって冠動脈疾患の有無が判定される。図9において、振幅増加指数AIが20%以上である場合は冠動脈疾患の可能性が判定されが、位相差DTが所定値DT以上である場合は、その冠動脈疾患の可能性が否定されるように、判定領域Cが設定されている。図9に示す表示点xは振幅増加指数AIが20%以上であるにも拘わらず冠動脈疾患の可能性が否定され得る。このため、単に、振幅増加指数AIが20%以上であるときに冠動脈疾患の可能性が判定される場合に比較して、判定程度が高められるようになっている。
【0041】
心疾患判定手段88は、たとえば図8に示す予め記憶された関係から、前記段階判定手段80により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階Hと前記振幅増加指数算出手段82により算出された生体の動脈波形の振幅増加指数AIとに基づいて冠動脈疾患の可能性を判定し、判定結果を表示器60に表示させる。すなわち、図8に示す表示点xがその判定領域B内にあるか否かにしたがって冠動脈疾患の有無を判定し、判定結果を表示器60の表示画面において、図8および図9に示す表示と共に表示する。また、心疾患判定手段88は、たとえば図9に示す予め記憶された関係から、前記振幅増加指数算出手段82により算出された生体の動脈波形の振幅増加指数AIと前記時間差算出手段84により算出された時間差DTとに基づいて冠動脈疾患の可能性を判定し、判定結果を表示器60に表示させる。すなわち、図9に示す表示点xがその判定領域C内にあるか否かにしたがって冠動脈疾患の有無を判定し、判定結果を表示器60の表示画面において、図8および図9に示す表示と共に表示する。表示器60の表示画面において表示される頸動脈波形、心疾患の段階H、振幅増加指数AI、時間差DT、心疾患判定手段88による判定は、生体から同時期或いは同時に得られた頸動脈波に基づくものである。
【0042】
図10は、図5の機能ブロック線図に示した電子式演算制御装置50の制御作動をさらに具体的に説明するフローチャートである。図10において、ステップ(以下、ステップを省略する)S1では、圧脈波センサ30により1拍若しくは予め設定された所定数の頸動脈波の検出が完了したか否かが判断される。このS1の判断が否定される場合はS1の実行が繰り返されるが、肯定されると、前記振幅増加指数算出手段82に対応するS2において、S1において読み込まれた圧脈波センサ30からの頸動脈波に基づいて、その頸動脈波の脈圧(最大振幅)Aに対するその頸動脈波に含まれる進行は成分に基づく第1ピークと反射波成分に基づく第2ピークとの差分ΔA(=A−A)の割合(%)である振幅増加指数AIが算出される。次いで、前記時間差算出手段84に対応するS3では、S1において読み込まれた圧脈波センサ30からの頸動脈波に基づいて、その頸動脈波の第1ピークの発生時点tと第2ピークの発生時点tとがその頸動脈波の4次微分波形と基線の(零)クロス点を求めることによって決定されるとともに、その第1ピーク時点tと第2ピーク時点tとの間の時間差DT(=t−t)が算出される。次に、前記段階判定手段80に対応するS4において、たとえば図7に示すI型、II型、 III型、およびIV型の4段階の予め記憶された基準波形と、S1において読み込まれた圧脈波センサ30からの実際の頸動脈波とが比較され、実際の頸動脈波形と予め記憶されたI型、II型、 III型、およびIV型の頸動脈波の基準波形との間の相互相関係数が最も高い基準波形の類型に基づいて冠動脈疾患の程度Hが決定される。そして、S5では、上記振幅増加指数AI、上記時間差DT、上記基準波形の類型に基づく冠動脈疾患の程度Hのすべての算出が完了したか否かが判定される。
【0043】
上記S5の判断が否定されるうちは前記S1以下が繰り返し実行されるが、S5の判断が肯定されると、前記心疾患判定手段88に対応するS6において、たとえば図8に示す予め記憶された関係から、S4において判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階HとS2において算出された生体の動脈波形の振幅増加指数AIとに基づいて冠動脈疾患の可能性が判定されるとともに、たとえば図9に示す予め記憶された関係から、S2において算出された生体の動脈波形の振幅増加指数AIとS3において算出された時間差DTとに基づいて冠動脈疾患の可能性が判定される。そして、前記表示制御手段86に対応するS7においては、S1において読み込みが判定された頸動脈波が表示器60の表示画面に表示される。また、S4において判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階HとS2において算出された生体の動脈波形の振幅増加指数AIとを示す表示点xが、表示器60の表示画面にたとえば図8に示すように設けられた心疾患(冠動脈疾患)の段階Hを表す軸Xと振幅増加指数AIを表す軸YAIとから成る二次元直交座標の表示領域内において表示される。また、S2において算出された生体の動脈波形の振幅増加指数AIとS3において算出された時間差DTとを示す表示点xが、表示器60の表示画面にたとえば図9に示すように設けられた振幅増加指数AIを表す軸XAIと時間差DTを表す軸YDTとから成る二次元直交座標の表示領域内において表示される。上記図8および図9に示すような二次元直交座標には、冠動脈疾患の可能性が高いと示唆或いは判定するための判定領域BおよびCがそれぞれ示されており、表示点xがその判定領域Bおよび/またはC内にあるか否かにしたがって冠動脈疾患の有無の可能性が判定されるようになる。
【0044】
上述のように、本実施例によれば、表示制御手段86(S7)によって、段階判定手段80(S4)により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階Hと、振幅増加指数算出手段82(S2)により算出されたその生体の動脈波形の振幅増加指数AIとが表示器60において同時に表示される。すなわち心疾患の段階Hと振幅増加指数AIとを示す表示点xが表示される。このため、それら心疾患の段階Hと振幅増加指数AIとの両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することが可能となる。
【0045】
また、本実施例によれば、図8に示すような心疾患の段階Hを表す軸Xと振幅増加指数AIを表す軸YAIとから成る二次元座標の表示領域を表示する表示器60を備え、表示制御手段86(S7)は、その表示器60の二次元座標の表示領域内において、心疾患の段階Hと振幅増加指数AIとを示す表示点xが表示されることによって、心疾患の段階Hと振幅増加指数AIとが一挙に示されるので、心疾患の段階Hと振幅増加指数AIとの両方に基づいて生体の冠動脈疾患が正確に推定(診断)されることが容易に可能となる。
【0046】
また、本実施例によれば、図8に示すような心疾患の段階Hを表す軸Xと振幅増加指数AIを表す軸YAIとから成る二次元座標には、冠動脈疾患を示唆する領域Bが予め設けられているので、その二次元座標の表示領域内に表示された表示場所すなわち表示点xをその領域Bと対比することにより、心疾患の段階Hと振幅増加指数AIとの両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することが一層容易に可能となる。
【0047】
また、本実施例によれば、表示制御手段86(S7)によって、振幅増加指数算出手段82(S2)により算出されたその生体の動脈波形の振幅増加指数AIと、時間差算出手段84(S3)により算出された生体の動脈波形の第1ピークの発生時点tと第2ピークの発生時点tとの時間差DTとが表示器60において同時に表示される。すなわち振幅増加指数AIと時間差DTとを示す表示点xが表示される。このため、それら心疾患の段階Hと振幅増加指数AIとの両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することが可能となる。
【0048】
また、本実施例によれば、図9に示すような振幅増加指数AIを表す軸XAIと生体の動脈波形の第1ピークの発生時点tと第2ピークの発生時点tとの時間差DTを表す軸YDTとから成る二次元座標の表示領域を表示する表示器60を備え、表示制御手段86(S7)は、その表示器60の二次元座標の表示領域内において、振幅増加指数AIと時間差DTとを示す表示点xが表示されることによって、振幅増加指数AIと時間差DTとが一挙に示されるので、振幅増加指数AIと時間差DTとの両方に基づいて生体の冠動脈疾患が正確に推定(診断)されることが容易に可能となる。
【0049】
また、本実施例によれば、図9に示すような振幅増加指数AIを表す軸XAIと生体の動脈波形の第1ピークの発生時点tと第2ピークの発生時点tとの時間差DTを表す軸YDTとから成る二次元座標には、冠動脈疾患を示唆する領域Cが予め設けられているので、その二次元座標の表示領域内に表示された表示場所すなわち表示点xをその領域Cと対比することにより、心疾患の段階Hと振幅増加指数AIとの両方に基づいて冠動脈疾患が正確に推定(診断)することが一層容易に可能となる。
【0050】
また、本実施例によれば、心疾患判定手段88(S6)により、たとえば図8に示す予め記憶された関係から、S4において判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階HとS2において算出された生体の動脈波形の振幅増加指数AIとに基づいて冠動脈疾患の可能性が自動的に判定され、その判定結果が正確に且つ表示器60の二次元座標の表示領域内または外において表示されるので、検査作業者はその冠動脈疾患の可能性を容易に認識できる。
【0051】
また、本実施例によれば、心疾患判定手段88(S6)により、たとえば図9に示す予め記憶された関係から、S2において算出された生体の動脈波形の振幅増加指数AIとS3において算出された時間差DTとに基づいて冠動脈疾患の可能性が正確に且つ自動的に判定され、その判定結果が表示器60の二次元座標の表示領域内または外において表示されるので、検査作業者はその冠動脈疾患の可能性を容易に認識できる。
【0052】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は他の態様においても適用される。
【0053】
例えば、前述の実施例において、複数種類の基準波形から決定する心疾患の段階H、振幅増加指数AI、時間差DTを求める動脈波として、心臓或いは大動脈に最も近い頸動脈波が用いられていたが、上腕動脈、撓骨動脈などの他の部位から採取される動脈波が用いられてもよい。この場合には、圧脈波センサ30が上腕動脈、撓骨動脈などに押圧される。
【0054】
また、前述の実施例において、心疾患の段階H、振幅増加指数AI、時間差DTを求める頸動脈波は、1拍の頸動脈波から求められてもよいし、予め設定された時間区間内或いは予め設定された拍数の頸動脈波からその平均値などを利用して求められてもよい。
【0055】
また、前述の圧脈波検出装置10は、半導体チップに埋設された半導体感圧素子E を押圧面42に有する圧脈波センサ30により圧脈波を検出する形式であったが、たとえば、上下の電極間にシリコンダイアヤフラムを挟み込んだ半導体容量式圧力センサにより圧脈波を検出する形式の脈波センサなど、他の形式のセンサであってもよい。また、生体の所定部位に装着されるカフ(空気袋)およびそのカフ内の圧力を検出する圧力センサによって圧脈波を検出する形式でもよい。
【0056】
また、前述の圧脈波検出装置10では、バンドパスフィルタ44およびローパスフィルタ46はコンデンサ等を含む回路であったが、ROM 56に所定のプログラムが予め記憶された演算制御装置50が信号処理によってバンドパスフィルタ或いはローパスフィルタとして機能してもよい。すなわち、バンドパスフィルタおよびローパスフィルタはデジタルフィルタであってもよい。
【0057】
また、前述の圧脈波検出装置10では、表示制御手段86によって、表示器60の二次元座標の表示領域内において心疾患の段階Hと振幅増加指数AIとを示す表示点xが表示されることによって、心疾患の段階Hと振幅増加指数AIとが一挙に示されるものであったが、互いに平行な一対の棒グラフにおいて、心疾患の段階Hと振幅増加指数AI、振幅増加指数AIと時間差DTがそれぞれ表示されてもよいし、心疾患の段階Hと振幅増加指数AIを示す数値或いは振幅増加指数AIと時間差DTを示す数値が、それぞれ同時に視認可能に表示されるようにしてもよい。
【0058】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の心疾患検査装置の回路構成を示すブロック図である。
【図2】図1の圧脈波検出プローブが頸部に装着された状態を示す図である。
【図3】図1の圧脈波検出プローブを一部切り欠いて示す図である。
【図4】図1の圧脈波センサの押圧面に配列された感圧素子の配列状態を示す図である。
【図5】図1の心疾患検査装置における電子式演算制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図6】図1の圧脈波センサにより検出され且つ図5の表示制御手段86により表示器に表示される頸動脈波の一例を示す図である。
【図7】図5の基準波形記憶手段において記憶されている複数種類の基準波形を示す図であって、I型、II型、 III型、IV型の基準波形は冠動脈疾患の段階すなわち進行度合に対応して示されている。
【図8】図5の表示制御手段86により、冠動脈疾患の段階Hと生体の動脈波形の振幅増加指数AIとを示す表示点xが、冠動脈疾患の段階Hを表す軸Xと振幅増加指数AIを表す軸YAIとから成る二次元直交座標の表示領域内において表示された状態を示す図である。
【図9】図5の表示制御手段86により、生体の動脈波形に対応する心疾患の段階Hと生体の動脈波形の振幅増加指数AIとを示す表示点xが、冠動脈疾患の段階Hを表す軸Xと振幅増加指数AIを表す軸YAIとから成る二次元直交座標の表示領域内において表示された状態を示す図である。
【図10】図5の電子式演算制御装置の制御作動の要部をフローチャートである。
【符号の説明】
8:心疾患検査装置
10:圧脈波検出装置
30:圧脈波センサ
50:電子式演算制御装置
60:表示器(出力装置)
80:段階判定手段
82:振幅増加指数算出手段
84:時間差算出手段
86:表示制御手段
88:心疾患判定手段
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a heart disease inspection apparatus for examining a heart disease of a living body using an arterial waveform obtained non-invasively from the living body.
[0002]
[Prior art]
Attempts have been made to collect a pressure pulse wave, for example, a carotid artery wave, in an artery of a living body and diagnose a heart disease of the living body based on the shape of the carotid artery wave. For example, FIG. 19 of Non-Patent Document 1 describes a plurality of typical types of reference arterial waveforms that are gradually related to the degree of a heart disease. A heart disease estimating apparatus for estimating a heart disease based on which of the plurality of types of reference artery waveforms the arterial waveform approximates is considered.
[0003]
[Non-Patent Document 1] "Clinical of Electronics (No. 35) Separate Volume," Vol. 8, No. 3, Cal Electro Times, published in September 1979
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the heart disease estimating apparatus as described above, the heart disease is estimated based on which of the plurality of types of reference artery waveforms stored in advance the artery waveform actually collected from the living body is approximated to. However, there is a problem that sufficient estimation accuracy cannot always be obtained because the shape of the arterial waveform includes variations due to various causes.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a heart disease inspection apparatus capable of estimating a heart disease with high accuracy.
[0006]
The present inventors have conducted various studies on the background of the above circumstances, and as a result, the arterial waveform is a composite of the traveling wave component and the reflected wave component, and the size of the reflected wave component is increased and the generation time is accelerated. Increases the strain on the heart during systole, and the shift of the dichroic wave to the systole side tends to decrease the diastolic coronary perfusion pressure, which doubles the burden on the heart. Was found. In addition, the magnitude of the reflected wave component is a pulse having a difference between the amplitude of the first peak formed based on the traveling wave component in the arterial waveform and the amplitude of the second peak formed based on the reflected wave component. Since it can be accurately correlated with the amplitude increase index AI (augmentation index) which is a ratio (%) to the pressure (maximum amplitude), the amplitude increase index AI obtained from the arterial waveform detected from the artery in the vicinity of the aorta can be obtained. It was found that it could be used as an indicator of load. The present invention has been made based on such findings.
[0007]
[First means for solving the problem]
That is, the gist of the first invention is a heart disease inspection apparatus for examining a heart disease of a living body using an arterial waveform obtained non-invasively from the living body, wherein (a) the stage of the heart disease Step determining means for determining a stage of a heart disease corresponding to an arterial waveform obtained from the living body using a plurality of types of reference waveforms corresponding to the following: (b) amplitude of a traveling wave component included in the arterial waveform of the living body Amplitude increase index calculating means for calculating an amplitude increase index between the amplitude of the reflected wave component and (c) a stage of a heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determining means, and the amplitude increase index Display control means for simultaneously displaying the amplitude increase index of the arterial waveform of the living body calculated by the calculation means.
[0008]
[Effect of the first invention]
With this configuration, the display control unit determines the stage of the heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determining unit and the amplitude increasing index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increasing index calculating unit. Are simultaneously displayed on the display, so that coronary artery disease can be accurately estimated (diagnosed) based on both the stage of the heart disease and the amplitude increase index.
[0009]
[Other aspects of the first invention]
Here, preferably, there is provided a display for displaying a display area of two-dimensional coordinates consisting of an axis representing the stage of the heart disease and an axis representing the amplitude increase index, the display control means, the display control means In the display area of the two-dimensional coordinates, the stage of the heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determining unit and the amplitude increasing index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increasing index calculating unit are calculated. The location to be shown is displayed. With this configuration, the display location displayed in the display area of the two-dimensional coordinates is calculated by the heart disease stage corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determination unit and the amplitude increase index calculating unit. Further, since the amplitude increase index of the arterial waveform of the living body is shown at a glance, it is easy to accurately estimate (diagnose) coronary artery disease based on both the stage of the heart disease and the amplitude increase index.
[0010]
Preferably, an area indicating coronary artery disease is provided in advance in the display area of the two-dimensional coordinates. According to this configuration, since the area indicating the coronary artery disease is provided in advance in the two-dimensional coordinate display area, the display location displayed in the two-dimensional coordinate display area is compared with the area. This makes it easier to accurately estimate (diagnose) coronary artery disease based on both the stage of heart disease and the amplitude increase index.
[0011]
[Second means for solving the problem]
A gist of the second invention for achieving the above object is a heart disease inspection apparatus for examining a heart disease of a living body using an arterial waveform obtained non-invasively from the living body, a) determining a stage of a heart disease corresponding to an arterial waveform obtained from the living body using a plurality of types of reference waveforms corresponding to the stage of the heart disease; Amplitude increase index calculating means for calculating an amplitude increase index between the amplitude of the included traveling wave component and the amplitude of the reflected wave component; and (c) a heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the step determining means. And a heart disease determining means for determining coronary artery disease based on the amplitude increasing index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increasing index calculating means.
[0012]
[Effect of the second invention]
With this configuration, the heart disease determining means determines the stage of the heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determining means and the amplitude increase of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increasing index calculating means. Coronary artery disease is accurately determined based on the index.
[0013]
[Another aspect of the second invention]
Preferably, the stage of the heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determining unit and the amplitude increasing index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increasing index calculating unit are simultaneously performed. It further includes display control means for displaying. With this configuration, the display control unit determines the stage of the heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determining unit, and increases the amplitude of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increasing index calculating unit. Since the index and the index are simultaneously displayed on the display device, it is also possible to accurately estimate (diagnose) coronary artery disease based on both the stage of the heart disease and the amplitude increase index.
[0014]
Preferably, the display device further comprises a display for displaying a display area of two-dimensional coordinates including an axis representing the stage of the heart disease and an axis representing the amplitude increase index. In the display area of the dimensional coordinates, the stage of the heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determining means and the amplitude increasing index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increasing index calculating means are shown. This is to display the location. With this configuration, the display location displayed in the display area of the two-dimensional coordinates is calculated by the heart disease stage corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determination unit and the amplitude increase index calculating unit. Further, since the amplitude increase index of the arterial waveform of the living body is shown at a glance, it is easy to accurately estimate (diagnose) coronary artery disease based on both the stage of the heart disease and the amplitude increase index.
[0015]
Preferably, an area indicating coronary artery disease is provided in advance in the display area of the two-dimensional coordinates. According to this configuration, since the area indicating the coronary artery disease is provided in advance in the two-dimensional coordinate display area, the display location displayed in the two-dimensional coordinate display area is compared with the area. This makes it easier to accurately estimate (diagnose) coronary artery disease based on both the stage of heart disease and the amplitude increase index.
[0016]
[Third Means for Solving the Problems]
The gist of the third invention for achieving the above object is a heart disease inspection apparatus for examining a heart disease of a living body using an arterial waveform obtained non-invasively from the living body, a) The amplitude of the first peak formed based on the traveling wave component included in the arterial waveform of the living body, the amplitude of the reflected wave component, and the second peak formed based on the reflected wave component included in the arterial waveform. (B) a time difference determining means for determining a time difference between a first peak and a second peak in the arterial waveform of the living body, and (c) the amplitude increasing index. Display control for simultaneously displaying the amplitude increase index of the arterial waveform of the living body calculated by the index calculating means and the time difference between the first peak and the second peak in the arterial waveform of the living body determined by the time difference determining means hand The door is to contain.
[0017]
[Effect of the third invention]
With this configuration, the display control means controls the first peak and the first peak in the arterial waveform of the living body determined by the time difference determining means and the amplitude increasing index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increasing index calculating means. Since the time difference between the two peaks and the time difference are simultaneously displayed on the display, coronary artery disease can be accurately estimated (diagnosed) based on both the amplitude increase index and the time difference.
[0018]
[Other aspects of the third invention]
Here, preferably, a display is provided for displaying a display area of two-dimensional coordinates comprising an axis representing the amplitude increase index and an axis representing the time difference, and the display control means includes a two-dimensional coordinate of the display. In the display area, a location indicating the amplitude increase index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculating means and the time difference determined by the time difference determining means is displayed. With this configuration, the display location displayed in the display area of the two-dimensional coordinates is determined by the amplitude increase index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculator and the time difference determined by the time difference determiner. Since the time difference between the first peak and the second peak in the arterial waveform of the living body is shown at a glance, it is easy to accurately estimate (diagnose) coronary artery disease based on both the amplitude increase index and the time difference. It becomes.
[0019]
Preferably, an area indicating coronary artery disease is provided in advance in the display area of the two-dimensional coordinates. According to this configuration, since the area indicating the coronary artery disease is provided in advance in the two-dimensional coordinate display area, the display location displayed in the two-dimensional coordinate display area is compared with the area. This makes it easier to accurately estimate (diagnose) coronary artery disease based on both the amplitude increase index and the time difference.
[0020]
[Fourth Means for Solving the Problems]
The gist of the third invention for achieving the above object is a heart disease inspection apparatus for examining a heart disease of a living body using an arterial waveform obtained non-invasively from the living body, a) amplitude increase index calculating means for calculating an amplitude increase index between the amplitude of the traveling wave component and the amplitude of the reflected wave component included in the arterial waveform of the living body; and (b) a first peak in the arterial waveform of the living body. (C) an amplitude increase index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculating means, and a time difference determined by the time difference determining means. Heart disease determining means for determining a coronary artery based on
[0021]
[Effect of the fourth invention]
With this configuration, the coronary artery disease can be accurately determined by the heart disease determination unit based on the amplitude increase index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculation unit and the time difference determined by the time difference determination unit. Is determined.
[0022]
[Another aspect of the fourth invention]
Here, preferably, the amplitude increase index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculating means, and the first peak and the second peak in the arterial waveform of the living body determined by the time difference determining means. And display control means for simultaneously displaying the time difference between the two. With this configuration, the display control unit calculates the amplitude increase index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculating unit and the first peak in the arterial waveform of the living body determined by the time difference determining unit. Since the time difference from the second peak and the time difference are simultaneously displayed on the display, it is also possible to accurately estimate (diagnose) coronary artery disease based on both the amplitude increase index and the time difference.
[0023]
Preferably, the display control means further comprises a display for displaying a display area of two-dimensional coordinates comprising an axis representing the amplitude increase index and an axis representing the time difference, and the display control means includes a display unit for displaying the two-dimensional coordinates of the display. In the display area, a place indicating the amplitude increase index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculating means and the time difference determined by the time difference determining means is displayed. With this configuration, the display location displayed in the display area of the two-dimensional coordinates is determined by the amplitude increase index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculator and the time difference determined by the time difference determiner. Since the time difference between the first peak and the second peak in the arterial waveform of the living body is shown at a glance, it is easy to accurately estimate (diagnose) coronary artery disease based on both the amplitude increase index and the time difference. It becomes.
[0024]
Preferably, an area indicating coronary artery disease is provided in advance in the display area of the two-dimensional coordinates. According to this configuration, since the area indicating the coronary artery disease is provided in advance in the two-dimensional coordinate display area, the display location displayed in the two-dimensional coordinate display area is compared with the area. This makes it easier to accurately estimate (diagnose) coronary artery disease based on both the amplitude increase index and the time difference.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a heart disease testing apparatus 8 to which the present invention is applied.
[0026]
The pressure pulse wave detection device 10 functions as a carotid artery wave detection device for non-invasively detecting a pressure pulse wave in a carotid artery of a living body such as a patient or a subject to be measured by being pressed by the carotid artery. There is provided a pressure pulse wave detection probe 14 whose configuration is shown in detail in FIG. 3, and is mounted on the neck 12 by a mounting band 16 as shown in FIG. As shown in detail in FIG. 3, the pressure pulse wave detection probe 14 is a container-shaped sensor housing 18, a case 20 for housing the sensor housing 18, and a device for moving the sensor housing 18 in the width direction of the carotid artery 22. And a screw shaft 24 screwed to the sensor housing 18 and rotationally driven by a motor (not shown) provided in the case 20. The pressure pulse wave detection probe 14 is attached by the mounting band 16 such that the open end of the sensor housing 18 faces the body surface 26 of the neck 12 of the living body.
[0027]
A pressure pulse wave sensor 30 is provided inside the sensor housing 18 via a diaphragm 28 so as to be relatively movable and protrudable from an open end of the sensor housing 18. The pressure pulse wave sensor 30 is pressurized by the sensor housing 18, the diaphragm 28 and the like. A chamber 32 is formed. As shown in FIG. 1, pressure air is supplied from the air pump 34 through the pressure regulating valve 36 into the pressure chamber 32, so that the pressure pulse wave sensor 30 The body surface 26 is pressed with a pressing force corresponding to the pressure (Pa).
[0028]
The sensor housing 18 and the diaphragm 28 constitute a pressing device 38 that presses the pressure pulse wave sensor 30 toward the carotid artery 22, and the screw shaft 24 and a motor (not shown) press the pressure pulse wave sensor 30. The pressing position changing device that moves the pressing position to be moved in the width direction of the carotid artery 22, that is, the width direction moving device 40 is configured.
[0029]
The flat pressing surface 42 provided on the pressure pulse wave sensor 30 is composed of a semiconductor chip formed of single crystal silicon or the like. As shown in FIG. 4, for example, fifteen pressure detecting elements or pressure-sensitive elements E (1), E (2),. In the moving direction of the pressure pulse wave sensor 30 parallel to the axis 24, the pressure pulse wave sensors 30 are arranged so as to be longer than the diameter of the carotid artery 22 and at regular intervals (for example, about 0.6 mm).
[0030]
When the thus configured pressure pulse wave detection probe 14 is pressed onto the carotid artery 22 on the body surface 26 at the neck 12, the pressure pulse wave sensor 30 generates from the carotid artery 22 and , And a pressure pulse wave signal SM0 representing the pressure pulse wave is supplied to the multiplexer 43.
[0031]
The multiplexer 43 converts the pressure pulse wave signals SM0 output from the 15 pressure-sensitive elements E provided in the pressure pulse wave sensor 30 for a predetermined time in accordance with a switching signal SC from an electronic arithmetic and control unit 50 described later. These are sequentially supplied to the band-pass filter 44 and the low-pass filter 46, respectively.
[0032]
The band-pass filter 44 is composed of an analog signal processing circuit having a capacitor and a coil or a resistor (not shown). The signal (that is, the blood flow noise component) is discriminated, and the signal SM1 of the blood flow noise component is supplied to the electronic arithmetic and control unit 50 via the A / D converter 48. Since the pressure pulse wave signals SM0 output from the 15 pressure-sensitive elements E 1 are sequentially supplied to the band-pass filter 44, the band-pass filter 44 outputs the pressure pulse signals SM0 from the pressure-sensitive elements E 1. The blood flow noise component signal SM1 included in the pressure pulse wave signal SM0 is sequentially output.
[0033]
Similarly to the band-pass filter 44, the low-pass filter 46 includes an analog signal processing circuit having a capacitor and a coil or a resistor (not shown), and a signal representing a carotid wave included in the pressure pulse wave signal SM0 (hereinafter, a carotid artery) The carotid wave signal SM2 is supplied to the electronic arithmetic and control unit 50 via the A / D converter 52. Since the carotid artery wave is a pulse cycle signal, the low-pass filter 46 is configured to discriminate, for example, a frequency component of 50 Hz or less from the pressure pulse wave signal SM0. Further, since the pressure pulse wave signals SM0 output from the 15 pressure-sensitive elements E 1 are sequentially supplied to the low-pass filter 46, the pressure pulse output from each of the pressure-sensitive elements E 1 is output from the low-pass filter 46. The carotid wave signal SM2 included in the wave signal SM0 is sequentially output.
[0034]
The electronic arithmetic and control unit 50 is a so-called microcomputer having a CPU 54, a ROM 56, a RAM 58, an I / O port (not shown), and the like. The CPU 54 controls the RAM 58 according to a program stored in the ROM 56 in advance. By executing signal processing using the storage function, a drive signal is output to the air pump 34 and the pressure regulating valve 36 via a drive circuit (not shown) to adjust the pressure in the pressure chamber 32, and the pulse cycle is sent to the multiplexer 43. The switching signal SC is output at a cycle set in advance to a cycle sufficiently shorter than that. The CPU 54 displays the carotid artery signal SM2 supplied from the low-pass filter 46 and the blood flow noise component signal SM1 supplied from the band-pass filter 44 on the display 60, and displays the carotid artery signal SM2 on the display 60. The stage H of the heart disease corresponding to the arterial waveform obtained from the living body is determined using a plurality of types of reference waveforms whose waveforms are stored in advance, and the amplitude of the traveling wave component included in the carotid artery wave signal SM2 is determined. An amplitude increase index AI (augmentation index) between the amplitude of the reflected wave component is calculated, the stage H of the heart disease and the amplitude increase index AI are simultaneously displayed on the display screen of the display 60, and A heart disease is determined based on the disease stage H and the amplitude increase index AI. Further, a time difference DT between a first peak formed based on the traveling wave component included in the carotid artery signal SM2 and a second peak formed based on the reflected wave component is calculated, and the amplitude increase index is calculated. The AI and the time difference DT are simultaneously displayed on the display screen of the display 60, and a heart disease is determined based on the amplitude increase index AI and the time difference DT.
[0035]
FIG. 5 is a functional block diagram for explaining main control functions of the electronic arithmetic and control unit 50. In FIG. 5, the optimal pressing position control means 70 first determines whether or not the following pressing position update condition is satisfied in order to determine the pressing position of the pressure pulse wave sensor 30. The pressing position update condition is that the pressure-sensitive element E for detecting the maximum amplitude of the pressure-sensitive elements E 1 arranged on the pressing surface 42, that is, the maximum amplitude detecting element Em is a predetermined number or a predetermined distance from the end of the array. The condition is that the pressure-sensitive element E 1 is located up to the inside. When the pressing position update condition is satisfied, the following pressing position update operation is executed. That is, after the pressure pulse wave sensor 30 is once separated from the body surface 26, the pressing device 38 and the pressure pulse wave sensor 30 are moved by a predetermined distance by the width direction moving device 40, and subsequently, the pressure pulse wave sensor 30 is pressed with a first pressing force HDP1 set in advance to a value sufficiently smaller than the minimum pulse pressure of the pressed artery (that is, the carotid artery 22). Then, after executing the pressed position update operation, in that state, it is determined again whether the pressed position update condition is satisfied, and until the pressed position update condition is not satisfied, more preferably, the maximum amplitude detection element. The above operation and determination are executed until Em is located at substantially the center of the arrangement position. Note that the predetermined number or predetermined distance from the end of the array in the above-described pressed position update condition is determined based on the diameter of the artery (that is, the carotid artery 22) pressed by the pressure pulse wave sensor 30, and for example, one of the diameters / 4.
[0036]
The optimal pressing position control means 72 changes the pressing force of the pressure pulse wave sensor 30 while changing the amplitude of the carotid artery wave obtained from the predetermined pressure sensing element E of the pressure pulse wave sensor 30 within a predetermined range. The pressing device 38 is controlled so as to maintain the optimum pressing force while measuring the pulse wave of the carotid artery 22. The optimum element determining means 74 determines, as the active element E (a), the pressure-sensitive element E 1 showing the maximum amplitude among the amplitudes of the carotid artery wave obtained from each of the pressure-sensitive elements E 1 of the pressure pulse wave sensor 30, Thereafter, the carotid wave detected by the active element E (a) is used for signal processing. The display control means 86, which will be described later, also functions as a carotid artery wave display means. The carotid artery wave signal SM2 detected by the active element E (a) and supplied through the low-pass filter 46, that is, a carotid artery wave, As shown in FIG. 6, the image is sequentially displayed at a predetermined display position on the display 60.
[0037]
The reference waveform storage means 78 previously stores a plurality of types of reference waveforms corresponding to the stage of coronary artery disease, that is, the degree of progression H, as shown in the type I, type II, type III, type IV carotid artery waves in FIG. . The type I, type II, type III, and type IV carotid artery waves have been determined experimentally in advance. The coronary artery is a coronary artery that supplies blood to the muscles constituting the heart, and the coronary artery disease refers to a coronary artery in which a stenosis state of, for example, 50% or more of the coronary artery is recognized in an angiographic examination. The step determining means 80 determines, for example, a difference between the carotid artery wave actually obtained by the pressure pulse wave sensor 30 and the previously stored reference waveforms of the type I, type II, type III, and type IV carotid artery waves. The cross-correlation coefficient is calculated, and the degree H of coronary artery disease is determined based on the type of the reference waveform corresponding to the highest correlation coefficient. For example, when the highest correlation coefficient is obtained with the IV type reference waveform, it is determined that the degree of coronary artery disease is, for example, 4 (IV) degrees. The step determining means 80 determines which type the carotid artery wave is closer to by using a predetermined and stored determination algorithm using each of the reference waveforms. May be determined. In this case, the reference waveform storage means 78 becomes unnecessary. The above-described determination algorithm is determined so as to determine, for example, the presence / absence or similarity of each of the reference waveforms.
[0038]
The amplitude increase index calculating means 82 calculates an amplitude increase index AI of the carotid artery wave actually obtained by the pressure pulse wave sensor 30. The amplitude increase index AI refers to the difference ΔA (= A) between the first peak based on the component and the second peak based on the reflected wave component in the progress included in the carotid pulse with respect to the pulse pressure (maximum amplitude) A of the carotid pulse. 1 -A 2 ). In the case of the carotid artery wave shown in FIG. 1 <A 2 Therefore, the pulse pressure A = A 2 But A 1 > A 2 In some cases. In particular, since the first peak does not indicate a complete peak but has a shoulder-like waveform, the first peak time t 1 And the second peak time t 2 Is preferably determined by finding a (zero) cross point between the fourth-order differential waveform of the carotid artery wave and the baseline. The time difference calculating means 84 calculates the first peak time t of the carotid artery wave actually obtained by the pressure pulse wave sensor 30. 1 And the second peak time t 2 DT (= t 2 -T 1 ) Is calculated.
[0039]
The display control unit 86 determines the stage H of the heart disease (coronary artery disease) corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determining unit 80 and the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increasing index calculating unit 82. The amplitude increase index AI is simultaneously displayed on the display screen of the display 60. For example, as shown in FIG. 8, an axis X indicating a stage H of a heart disease (coronary artery disease) provided on the display screen of the display 60. H And the axis Y representing the amplitude increase index AI AI In the display area of the two-dimensional orthogonal coordinates consisting of the following, the stage H of the heart disease (coronary artery disease) corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determining means 80 and the living body calculated by the amplitude increasing index calculating means 82 The display location (display point x) indicating the arterial waveform amplitude increase index AI is displayed. In the two-dimensional orthogonal coordinates, a determination area B for indicating or determining that there is a high possibility of coronary artery disease is shown, and the display point x is in the determination area B depending on whether or not the coronary artery disease is high. The presence or absence is determined. In FIG. 8, when the amplitude increase index AI is 30% or more, the possibility of coronary artery disease is determined when the degree H of coronary artery disease obtained by the classification of the reference waveform is equal to or more than the type III, but the amplitude increase index When the AI is 20% or more, the determination area B is set so that the possibility of coronary artery disease is determined when the degree H of the coronary artery disease obtained by the classification of the reference waveform is equal to or more than the type IV. Regarding the display point x shown in FIG. 8, the possibility of coronary artery disease can be denied even though the amplitude increase index AI is 20% or more. For this reason, compared with the case where the possibility of coronary artery disease is simply determined when the amplitude increase index AI is 20% or more, or when the degree H of coronary artery disease is equivalent to or more than type III, Has been enhanced.
[0040]
At the same time, the display controller 86 displays the amplitude increase index AI of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculator 82 and the time difference DT calculated by the time difference calculator 84 on the display 60. Display simultaneously on the screen. For example, as shown in FIG. 9, an axis X representing the amplitude increase index AI provided on the display screen of the display 60. AI And axis Y representing time difference DT DT In the display area of the two-dimensional orthogonal coordinates consisting of: a display place (display) showing the amplitude increase index AI of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculation means 82 and the time difference DT calculated by the time difference calculation means 84. Point x) is displayed. In the two-dimensional orthogonal coordinates, a determination area C for indicating or determining that there is a high possibility of coronary artery disease is shown. Depending on whether or not the display point x is within the determination area C, the determination area C for coronary artery disease is displayed. The presence or absence is determined. In FIG. 9, when the amplitude increase index AI is 20% or more, the possibility of coronary artery disease is determined, but the phase difference DT is equal to the predetermined value DT. 1 In the case described above, the determination area C is set such that the possibility of the coronary artery disease is denied. Regarding the display point x shown in FIG. 9, the possibility of coronary artery disease can be denied even though the amplitude increase index AI is 20% or more. For this reason, the degree of determination is increased compared to the case where the possibility of coronary artery disease is simply determined when the amplitude increase index AI is 20% or more.
[0041]
The heart disease determining unit 88 calculates the heart disease stage H corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determining unit 80 and the amplitude increase index calculating unit 82, for example, from the relationship stored in advance shown in FIG. The possibility of coronary artery disease is determined based on the increased amplitude index AI of the arterial waveform of the living body, and the determination result is displayed on the display 60. That is, the presence or absence of coronary artery disease is determined according to whether or not the display point x shown in FIG. 8 is within the determination region B, and the determination result is displayed on the display screen of the display 60 together with the display shown in FIGS. indicate. Further, the heart disease determination means 88 calculates the amplitude increase index AI of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculation means 82 and the time difference calculation means 84, for example, from the relationship stored in advance shown in FIG. Based on the time difference DT, the possibility of coronary artery disease is determined, and the determination result is displayed on the display 60. That is, the presence or absence of coronary artery disease is determined according to whether or not the display point x shown in FIG. 9 is within the determination region C, and the determination result is displayed on the display screen of the display 60 together with the display shown in FIGS. indicate. The carotid artery waveform displayed on the display screen of the display 60, the stage H of the heart disease, the amplitude increase index AI, the time difference DT, and the judgment by the heart disease judging means 88 are based on the carotid artery wave obtained from the living body at the same time or at the same time. It is based on
[0042]
FIG. 10 is a flowchart for more specifically describing the control operation of the electronic arithmetic and control unit 50 shown in the functional block diagram of FIG. In FIG. 10, in step (hereinafter, step is omitted) S <b> 1, it is determined whether or not detection of one beat or a predetermined number of carotid artery waves is completed by the pressure pulse wave sensor 30. When the determination in S1 is denied, the execution of S1 is repeated. When the determination is affirmed, in S2 corresponding to the amplitude increase index calculating means 82, the carotid artery from the pressure pulse wave sensor 30 read in S1 is read. Based on the wave, the progress included in the carotid artery wave with respect to the pulse pressure (maximum amplitude) A of the carotid artery wave is a difference ΔA (= A) between the first peak based on the component and the second peak based on the reflected wave component. 1 -A 2 ) Is calculated (%). Next, in S3 corresponding to the time difference calculating means 84, based on the carotid artery wave from the pressure pulse wave sensor 30 read in S1, the generation time t of the first peak of the carotid artery wave is obtained. 1 And the time point t at which the second peak occurs 2 Is determined by finding a (zero) cross point between the fourth derivative waveform of the carotid artery wave and the baseline, and the first peak time t 1 And the second peak time t 2 DT (= t 2 -T 1 ) Is calculated. Next, in step S4 corresponding to the step determining means 80, for example, four stages of pre-stored reference waveforms of type I, type II, type III and type IV shown in FIG. The actual carotid wave from the wave sensor 30 is compared and the mutual phase between the actual carotid waveform and the pre-stored reference waveforms of the type I, II, III, and IV carotid waves. The degree H of coronary artery disease is determined based on the type of the reference waveform having the highest number of relations. Then, in S5, it is determined whether or not all calculations of the amplitude increase index AI, the time difference DT, and the degree H of coronary artery disease based on the type of the reference waveform have been completed.
[0043]
While the determination in S5 is denied, S1 and the subsequent steps are repeatedly executed. If the determination in S5 is affirmed, in S6 corresponding to the heart disease determination means 88, for example, the previously stored data shown in FIG. From the relationship, the possibility of coronary artery disease is determined based on the stage H of the heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined in S4 and the amplitude increase index AI of the arterial waveform of the living body calculated in S2, For example, from the relationship stored in advance shown in FIG. 9, the possibility of coronary artery disease is determined based on the amplitude increase index AI of the arterial waveform of the living body calculated in S2 and the time difference DT calculated in S3. Then, in S7 corresponding to the display control means 86, the carotid wave determined to be read in S1 is displayed on the display screen of the display 60. A display point x indicating the stage H of the heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined in S4 and the amplitude increase index AI of the arterial waveform of the living body calculated in S2 is displayed on the display screen of the display 60, for example. Axis X representing stage H of heart disease (coronary artery disease) provided as shown in FIG. H And the axis Y representing the amplitude increase index AI AI Are displayed in the display area of two-dimensional rectangular coordinates consisting of Also, a display point x indicating the amplitude increase index AI of the arterial waveform of the living body calculated in S2 and the time difference DT calculated in S3 is an amplitude provided on the display screen of the display 60 as shown in FIG. Axis X representing increase index AI AI And axis Y representing time difference DT DT Are displayed in the display area of two-dimensional rectangular coordinates consisting of In the two-dimensional orthogonal coordinates as shown in FIGS. 8 and 9, determination areas B and C for indicating or determining that there is a high possibility of coronary artery disease are shown, and the display point x is the determination area. The possibility of the presence or absence of coronary artery disease is determined according to whether the condition is within B and / or C.
[0044]
As described above, according to this embodiment, the display control unit 86 (S7) calculates the stage H of the heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determination unit 80 (S4), and calculates the amplitude increase index. The amplitude increasing index AI of the arterial waveform of the living body calculated by the means 82 (S2) is simultaneously displayed on the display 60. That is, the display point x indicating the stage H of the heart disease and the amplitude increase index AI is displayed. Therefore, it is possible to accurately estimate (diagnose) coronary artery disease based on both the stage H of the heart disease and the amplitude increase index AI.
[0045]
Further, according to the present embodiment, the axis X representing the stage H of the heart disease as shown in FIG. H And the axis Y representing the amplitude increase index AI AI The display control means 86 (S7) displays a two-dimensional coordinate display area consisting of the following: a heart disease stage H and an amplitude increase index in the two-dimensional coordinate display area of the display 60. Since the display point x indicating the AI is displayed, the stage H of the heart disease and the amplitude increase index AI are indicated at a glance, and the living body is determined based on both the stage H of the heart disease and the amplitude increase index AI. It is possible to easily estimate (diagnose) coronary artery disease accurately.
[0046]
Further, according to the present embodiment, the axis X representing the stage H of the heart disease as shown in FIG. H And the axis Y representing the amplitude increase index AI AI Since the area B indicating coronary artery disease is provided in advance in the two-dimensional coordinates consisting of the following, the display location, that is, the display point x displayed in the display area of the two-dimensional coordinates is compared with the area B. This makes it easier to accurately estimate (diagnose) coronary artery disease based on both the heart disease stage H and the amplitude increase index AI.
[0047]
According to the present embodiment, the display control unit 86 (S7) calculates the amplitude increase index AI of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculation unit 82 (S2), and the time difference calculation unit 84 (S3). Generation time t of the first peak of the arterial waveform of the living body calculated by 1 And the time point t at which the second peak occurs 2 And the time difference DT with respect to are displayed on the display 60 at the same time. That is, a display point x indicating the amplitude increase index AI and the time difference DT is displayed. Therefore, it is possible to accurately estimate (diagnose) coronary artery disease based on both the stage H of the heart disease and the amplitude increase index AI.
[0048]
Further, according to the present embodiment, the axis X representing the amplitude increase index AI as shown in FIG. AI And the point of occurrence t of the first peak of the arterial waveform of the living body 1 And the time point t at which the second peak occurs 2 Axis Y representing the time difference DT with respect to DT The display control means 86 (S7) displays the display area of the two-dimensional coordinates consisting of the following. The display control means 86 (S7) calculates the amplitude increase index AI and the time difference DT in the two-dimensional coordinate display area of the display 60. Since the indicated display point x is displayed, the amplitude increase index AI and the time difference DT are displayed at a glance, so that the coronary artery disease of the living body is accurately estimated (diagnosis) based on both the amplitude increase index AI and the time difference DT. Can be easily performed.
[0049]
Further, according to the present embodiment, the axis X representing the amplitude increase index AI as shown in FIG. AI And the point of occurrence t of the first peak of the arterial waveform of the living body 1 And the time point t at which the second peak occurs 2 Axis Y representing the time difference DT with respect to DT Since the area C indicating coronary artery disease is provided in advance in the two-dimensional coordinates consisting of: (a), the display location, that is, the display point x displayed in the display area of the two-dimensional coordinates is compared with the area C. This makes it easier to accurately estimate (diagnose) coronary artery disease based on both the heart disease stage H and the amplitude increase index AI.
[0050]
Further, according to the present embodiment, the heart disease determination means 88 (S6) determines the stages H and S2 of the heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined in S4 from the relationship stored in advance shown in FIG. 8, for example. The possibility of coronary artery disease is automatically determined on the basis of the amplitude increase index AI of the arterial waveform of the living body calculated in the above, and the determination result is accurately and within or outside the display area of the two-dimensional coordinates of the display 60. The display allows the test operator to easily recognize the potential coronary artery disease.
[0051]
Further, according to the present embodiment, the heart disease determination means 88 (S6) calculates the amplitude increase indices AI and S3 of the arterial waveform of the living body calculated in S2 from the relationship stored in advance shown in FIG. 9, for example. The possibility of coronary artery disease is accurately and automatically determined based on the time difference DT and the determination result is displayed inside or outside the display area of the two-dimensional coordinates of the display 60. The possibility of coronary artery disease can be easily recognized.
[0052]
As mentioned above, although one Example of this invention was described based on drawing, this invention is applied also to another aspect.
[0053]
For example, in the above-described embodiment, the carotid artery wave closest to the heart or the aorta was used as the artery wave for calculating the stage H of the heart disease determined from a plurality of types of reference waveforms, the amplitude increase index AI, and the time difference DT. , Arterial waves collected from other parts such as the brachial artery and the radial artery may be used. In this case, the pressure pulse wave sensor 30 is pressed against the brachial artery, the radial artery, and the like.
[0054]
In the above-described embodiment, the carotid artery wave for determining the stage H of the heart disease, the amplitude increase index AI, and the time difference DT may be obtained from one beat of the carotid artery wave, or within a preset time interval or It may be obtained from the carotid artery wave of a preset number of beats by using the average value or the like.
[0055]
Further, the above-described pressure pulse wave detection device 10 is of a type in which the pressure pulse wave is detected by the pressure pulse wave sensor 30 having the semiconductor pressure-sensitive element E embedded in the semiconductor chip on the pressing surface 42. Other types of sensors may be used, such as a pulse wave sensor that detects a pressure pulse wave by a semiconductor capacitive pressure sensor having a silicon diaphragm sandwiched between the electrodes. Alternatively, a pressure pulse wave may be detected by a cuff (air bag) attached to a predetermined portion of a living body and a pressure sensor that detects a pressure in the cuff.
[0056]
Further, in the above-described pressure pulse wave detection device 10, the band-pass filter 44 and the low-pass filter 46 are circuits including capacitors and the like, but the arithmetic and control unit 50 in which a predetermined program is stored in the ROM 56 in advance, performs signal processing. It may function as a bandpass filter or a lowpass filter. That is, the bandpass filter and the lowpass filter may be digital filters.
[0057]
Further, in the above-described pressure pulse wave detecting device 10, the display control means 86 displays the display point x indicating the stage H of the heart disease and the amplitude increase index AI in the display area of the two-dimensional coordinates of the display 60. Thus, the stage H of the heart disease and the amplitude increase index AI were shown at once, but in a pair of bar graphs parallel to each other, the stage H of the heart disease, the amplitude increase index AI, the amplitude increase index AI and the time difference were shown. The DT may be displayed, or the numerical value indicating the stage H of the heart disease and the amplitude increase index AI, or the numerical value indicating the amplitude increase index AI and the time difference DT may be displayed simultaneously and visually.
[0058]
Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, this is merely an embodiment, and the present invention is embodied in various modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a heart disease testing apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a state in which the pressure pulse wave detection probe of FIG. 1 is attached to a neck.
FIG. 3 is a partially cutaway view of the pressure pulse wave detection probe of FIG. 1;
FIG. 4 is a view showing an arrangement state of pressure-sensitive elements arranged on a pressing surface of the pressure pulse wave sensor of FIG. 1;
FIG. 5 is a functional block diagram illustrating a main part of a control function of an electronic arithmetic and control unit in the heart disease testing apparatus of FIG. 1;
6 is a diagram showing an example of a carotid artery wave detected by the pressure pulse wave sensor of FIG. 1 and displayed on a display by the display control means 86 of FIG. 5;
FIG. 7 is a view showing a plurality of types of reference waveforms stored in the reference waveform storage means of FIG. 5, wherein the type I, type II, type III and type IV reference waveforms are stages of coronary artery disease, ie, the degree of progression; Are shown correspondingly.
8 is a diagram showing a display point x indicating a stage H of coronary artery disease and an increase index AI of an arterial waveform of a living body by an axis X representing the stage H of coronary artery disease. H And the axis Y representing the amplitude increase index AI AI FIG. 11 is a diagram showing a state in which the image is displayed in a display area of two-dimensional orthogonal coordinates consisting of:
9 shows a display point x indicating a stage H of a heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body and an amplitude increase index AI of the arterial waveform of the living body by the display control means 86 of FIG. Axis X H And the axis Y representing the amplitude increase index AI AI FIG. 11 is a diagram showing a state in which the image is displayed in a display area of two-dimensional orthogonal coordinates consisting of:
FIG. 10 is a flowchart showing a main part of the control operation of the electronic arithmetic and control unit of FIG. 5;
[Explanation of symbols]
8: Heart disease testing device
10: Pressure pulse wave detection device
30: Pressure pulse wave sensor
50: Electronic arithmetic and control unit
60: Display (output device)
80: stage determination means
82: Amplitude increase index calculating means
84: time difference calculating means
86: display control means
88: Heart disease determination means

Claims (14)

生体から非侵襲で得られる動脈波形を用いて該生体の心疾患を検査するための心疾患検査装置であって、
前記心疾患の段階に対応する複数種類の基準波形を用いて前記生体から得られた動脈波形に対応する心疾患の段階を判定する段階判定手段と、
前記生体の動脈波形に含まれる進行波成分の振幅と反射波成分の振幅との間の振幅増加指数を算出する振幅増加指数算出手段と、
前記段階判定手段により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階と前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数とを同時に表示する表示制御手段と
を、含むことを特徴とする心疾患検査装置。
A heart disease inspection device for examining a heart disease of the living body using an arterial waveform obtained non-invasively from the living body,
Using a plurality of types of reference waveforms corresponding to the stage of the heart disease, a stage determining means for determining the stage of the heart disease corresponding to the arterial waveform obtained from the living body,
Amplitude increase index calculating means for calculating an amplitude increase index between the amplitude of the traveling wave component and the amplitude of the reflected wave component included in the arterial waveform of the living body,
Display control means for simultaneously displaying the stage of the heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the step determining means and the amplitude increasing index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increasing index calculating means, A heart disease testing device characterized by including:
前記心疾患の段階を表す軸と前記振幅増加指数を表す軸とから成る二次元座標の表示領域を表示する表示器を備え、
前記表示制御手段は、該表示器の二次元座標の表示領域内において、前記段階判定手段により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階と前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数とを示す場所を表示するものである請求項1の心疾患検査装置。
An indicator that displays a display area of two-dimensional coordinates consisting of an axis representing the stage of the heart disease and an axis representing the amplitude increase index,
The display control means, in the display area of the two-dimensional coordinates of the display, the stage of the heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determination means and the amplitude increase index calculated by the amplitude increase index calculation means. 2. The heart disease inspection apparatus according to claim 1, wherein a location indicating an index of an increase in amplitude of an arterial waveform of a living body is displayed.
前記二次元座標の表示領域内には、冠動脈疾患を示唆する領域が予め設けられているものである請求項2の心疾患検査装置。The heart disease inspection apparatus according to claim 2, wherein an area indicating coronary artery disease is provided in advance in the display area of the two-dimensional coordinates. 生体から非侵襲で得られる動脈波形を用いて該生体の心疾患を検査するための心疾患検査装置であって、
前記心疾患の段階に対応する複数種類の基準波形を用いて前記生体から得られた動脈波形に対応する心疾患の段階を判定する段階判定手段と、
前記生体の動脈波形に含まれる進行波成分の振幅と反射波成分の振幅との間の振幅増加指数を算出する振幅増加指数算出手段と、
前記段階判定手段により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階と前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数とに基づいて冠動脈疾患を判定する心疾患判定手段と
を、含むことを特徴とする心疾患検査装置。
A heart disease inspection device for examining a heart disease of the living body using an arterial waveform obtained non-invasively from the living body,
Using a plurality of types of reference waveforms corresponding to the stage of the heart disease, a stage determining means for determining the stage of the heart disease corresponding to the arterial waveform obtained from the living body,
Amplitude increase index calculating means for calculating an amplitude increase index between the amplitude of the traveling wave component and the amplitude of the reflected wave component included in the arterial waveform of the living body,
Heart disease for determining coronary artery disease based on the stage of the heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determining means and the amplitude increasing index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increasing index calculating means A heart disease inspection device, comprising: a determination unit.
前記段階判定手段により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階と、前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数とを同時に表示する表示制御手段を、さらに含むものである請求項4の心疾患検査装置。Display control means for simultaneously displaying the stage of the heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the step determining means and the amplitude increasing index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increasing index calculating means, 5. The heart disease testing device according to claim 4, further comprising: 前記心疾患の段階を表す軸と前記振幅増加指数を表す軸とから成る二次元座標の表示領域を表示する表示器を備え、
前記表示制御手段は、該表示器の二次元座標の表示領域内において、前記段階判定手段により判定された生体の動脈波形に対応する心疾患の段階と前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数とを示す場所を表示するものである請求項5の心疾患検査装置。
An indicator that displays a display area of two-dimensional coordinates consisting of an axis representing the stage of the heart disease and an axis representing the amplitude increase index,
The display control means, in the display area of the two-dimensional coordinates of the display, the stage of the heart disease corresponding to the arterial waveform of the living body determined by the stage determination means and the amplitude increase index calculated by the amplitude increase index calculation means. 6. The heart disease testing apparatus according to claim 5, wherein a location indicating an index of an increase in the amplitude of an arterial waveform of a living body is displayed.
前記二次元座標の表示領域内には、冠動脈疾患を示唆する領域が予め設けられているものである請求項6の心疾患検査装置。7. The heart disease testing apparatus according to claim 6, wherein an area indicating coronary artery disease is provided in advance in the display area of the two-dimensional coordinates. 生体から非侵襲で得られる動脈波形を用いて該生体の心疾患を検査するための心疾患検査装置であって、
前記生体の動脈波形に含まれる進行波成分に基づいて形成される第1ピークの振幅と反射波成分の振幅と該動脈波形に含まれる反射波成分に基づいて形成される第2ピークの間の振幅増加指数を算出する振幅増加指数算出手段と、
前記生体の動脈波形における第1ピークと第2ピークとの間の時間差を決定する時間差決定手段と、
前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数と前記時間差決定手段により決定された前記生体の動脈波形における第1ピークと第2ピークとの間の時間差とを同時に表示する表示制御手段と
を、含むことを特徴とする心疾患検査装置。
A heart disease inspection device for examining a heart disease of the living body using an arterial waveform obtained non-invasively from the living body,
Between the amplitude of the first peak formed based on the traveling wave component included in the arterial waveform of the living body, the amplitude of the reflected wave component, and the second peak formed based on the reflected wave component included in the arterial waveform Amplitude increase index calculating means for calculating an amplitude increase index,
Time difference determining means for determining a time difference between a first peak and a second peak in the arterial waveform of the living body;
Simultaneously displays the amplitude increase index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculating means and the time difference between the first peak and the second peak in the arterial waveform of the living body determined by the time difference determining means. A heart disease testing device, comprising:
前記振幅増加指数を表す軸と前記時間差を表す軸とから成る二次元座標の表示領域を表示する表示器を備え、
前記表示制御手段は、該表示器の二次元座標の表示領域内において、前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数と前記時間差決定手段により決定された時間差とを示す場所を表示するものである請求項8の心疾患検査装置。
An indicator that displays a display area of two-dimensional coordinates including an axis representing the amplitude increase index and an axis representing the time difference,
The display control means, in the display area of the two-dimensional coordinates of the display, the amplitude increase index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculating means and the time difference determined by the time difference determining means. 9. The heart disease inspection device according to claim 8, wherein the device displays a location to be displayed.
前記二次元座標の表示領域内には、冠動脈疾患を示唆する領域が予め設けられているものである請求項9の心疾患検査装置。10. The heart disease inspection apparatus according to claim 9, wherein a region indicating coronary artery disease is provided in advance in the display region of the two-dimensional coordinates. 生体から非侵襲で得られる動脈波形を用いて該生体の心疾患を検査するための心疾患検査装置であって、
前記生体の動脈波形に含まれる進行波成分の振幅と反射波成分の振幅との間の振幅増加指数を算出する振幅増加指数算出手段と、
前記生体の動脈波形における第1ピークと第2ピークとの間の時間差を決定する時間差決定手段と、
前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数と前記時間差決定手段により決定された時間差とに基づいて冠動脈疾患を判定する心疾患判定手段と
を、含むことを特徴とする心疾患検査装置。
A heart disease inspection device for examining a heart disease of the living body using an arterial waveform obtained non-invasively from the living body,
Amplitude increase index calculating means for calculating an amplitude increase index between the amplitude of the traveling wave component and the amplitude of the reflected wave component included in the arterial waveform of the living body,
Time difference determining means for determining a time difference between a first peak and a second peak in the arterial waveform of the living body;
Heart disease determining means for determining coronary artery disease based on the amplitude increasing index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increasing index calculating means and the time difference determined by the time difference determining means, Heart disease testing device.
前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数と、前記時間差決定手段により決定された前記生体の動脈波形における第1ピークと第2ピークとの間の時間差とを同時に表示する表示制御手段を、さらに含むものである請求項11の心疾患検査装置。Simultaneously the amplitude increase index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculating means and the time difference between the first peak and the second peak in the arterial waveform of the living body determined by the time difference determining means. 12. The heart disease testing apparatus according to claim 11, further comprising a display control means for displaying. 前記心疾患の段階を表す軸と前記振幅増加指数を表す軸とから成る二次元座標の表示領域を表示する表示器を備え、
前記表示制御手段は、該表示器の二次元座標の表示領域内において、前記振幅増加指数算出手段により算出された該生体の動脈波形の振幅増加指数と前記時間差決定手段により決定された時間差とを示す場所を表示するものである請求項12の心疾患検査装置。
An indicator that displays a display area of two-dimensional coordinates consisting of an axis representing the stage of the heart disease and an axis representing the amplitude increase index,
The display control means, in the display area of the two-dimensional coordinates of the display, the amplitude increase index of the arterial waveform of the living body calculated by the amplitude increase index calculating means and the time difference determined by the time difference determining means. 13. The heart disease testing apparatus according to claim 12, wherein a location to be indicated is displayed.
前記二次元座標の表示領域内には、冠動脈疾患を示唆する領域が予め設けられているものである請求項13の心疾患検査装置。14. The heart disease inspection apparatus according to claim 13, wherein an area indicating coronary artery disease is provided in advance in the display area of the two-dimensional coordinates.
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