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指細小動脈拡張能検査方法、指細小動脈拡張能検査装置および指細小動脈拡張能検査プログラム コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P160013435
整理番号 (12005)
掲載日 2016年11月2日
出願番号 特願2014-539849
出願日 平成25年10月4日(2013.10.4)
国際出願番号 JP2013077103
国際公開番号 WO2014054788
国際出願日 平成25年10月4日(2013.10.4)
国際公開日 平成26年4月10日(2014.4.10)
優先権データ
  • 特願2012-222570 (2012.10.4) JP
発明者
  • 田中 豪一
出願人
  • 北海道公立大学法人 札幌医科大学
発明の名称 指細小動脈拡張能検査方法、指細小動脈拡張能検査装置および指細小動脈拡張能検査プログラム コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】 指動脈の細小血管における早期の動脈硬化の徴候を簡単に検査することができる指細小動脈拡張能検査方法、指細小動脈拡張能検査装置および指細小動脈拡張能検査プログラムを提供する。
【解決手段】 所定のシーケンスにより圧迫される両手の各指動脈について、安静時および一方の前腕を駆血した後の再灌流時における脈波データを記憶する脈波データ記憶ステップと、脈波データ記憶ステップで記憶された脈波データに基づいて、脈波の交流成分の振幅を当該脈波の直流成分の平均値で除算してなるNPVを一心拍ごとに算出するNPV算出ステップと、最高血圧から最低血圧を減算してなる脈圧を取得する脈圧データ取得ステップと、NPV算出ステップで算出されたNPVと、脈圧データ取得ステップで取得された脈圧とに基づいて、指動脈の血管拡張反応を示す指標(FCR比)を一心拍ごとに算出するFCR比算出ステップとを有する。
従来技術、競合技術の概要


近年、血管の内皮機能は動脈硬化の最早期に障害されるため、心血管疾患や糖尿病などの生活習慣病のプレクリニカル段階での診断に有望視されている。世界の臨床現場で用いられている最も標準的な検査法(内皮依存血流介在上腕動脈拡張検査:FMD法)は、前腕部を5分間駆血した後にその駆血を解除して反応性充血を惹起させる。そして、再灌流後のおよそ1分後に最大となる血流依存性拡張反応を超音波診断装置で計測し、上腕動脈の直径の最大増加率(%FMD)を測定している。



また、指尖脈波を利用して反応性充血時の脈動振幅の増加(PAT比)を評価する(FMD法で査定される再灌流後の初期反応より遅い90秒後からの遅延反応を評価する)、いわゆる末梢動脈トノメトリ検査(Endo-PAT法)がイスラエルで製品化され臨床応用が広まりつつある。



さらに、指尖脈波を利用するものとして、脈波ピーク値と脈波ベース値との差から血管内皮機能レベルを評価する評価手段、上腕の駆血前、及び血流再開された後の脈波の収縮期圧に占める反射波成分の割合(AI)から血管内皮機能レベルを評価する評価手段、及び加速度脈波の脈波特徴量として血管老化年齢指数(AG)を用いて血管内皮機能レベルを評価する評価手段等を有する血管内皮機能評価システムも提案されている(特許文献1)。

産業上の利用分野


本発明は、指動脈の細小血管における早期の動脈硬化の徴候を検査するのに好適な指細小動脈拡張能検査方法、指細小動脈拡張能検査装置および指細小動脈拡張能検査プログラムに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
指動脈の血管拡張反応を検査する指細小動脈拡張能検査方法であって、
所定のシーケンスにより圧迫される両手の各指動脈について、安静時および一方の前腕を駆血した後の再灌流時における脈波データを記憶する脈波データ記憶ステップと、
前記脈波データ記憶ステップにおいて記憶された前記脈波データに基づいて、脈波の交流成分の振幅を当該脈波の直流成分の平均値で除算してなる規準化脈波容積(NPV)を一心拍ごとに算出するNPV算出ステップと、
最高血圧から最低血圧を減算してなる脈圧(PP)を取得する脈圧データ取得ステップと、
前記NPV算出ステップにおいて算出された規準化脈波容積(NPV)を前記脈圧データ取得ステップにおいて取得された脈圧(PP)で除算してなるコンプライアンス指数の再灌流時における両手の比を、安静時における両手の比で規準化してなる、指動脈の血管拡張反応を示す指標(FCR比)を一心拍ごとに算出するFCR比算出ステップと
を有する指細小動脈拡張能検査方法。

【請求項2】
前記FCR比算出ステップでは、再灌流時における両手のコンプライアンス指数の比を、安静時における両手のコンプライアンス指数の比で除算することで規準化する、請求項1に記載の指細小動脈拡張能検査方法。

【請求項3】
前記FCR比は下記式(1)で示される、請求項1または請求項2に記載の指細小動脈拡張能検査方法。
FCR比=[ln(CIr/CIc)]y-[ln(CIr/CIc)]x …式(1)
但し、CI:コンプライアンス指数(=NPV/PP)
r:駆血を行った側の手を示す添え字
c:駆血を行わない側の手を示す添え字
x:安静時を示す添え字
y:再灌流時を示す添え字

【請求項4】
前記各指動脈を圧迫するカフのカフ圧を記憶するカフ圧データ記憶ステップと、
前記NPVが最大となった後の時刻tにおける最高血圧(SBPt)を下記式(2)により算出し、その平均値を最高血圧(SBP)として推定するSBP推定ステップと、
SBPt=(b×(NPVt/NPVmax)+a)×FCt …式(2)
但し、NPVt:時刻tにおけるNPV
NPVmax:NPVの最大値
FCt:時刻tにおけるカフ圧(FC)
a,b:定数
前記SBP推定ステップにおいて推定された最高血圧(SBP)に基づいて、下記式(3)により脈圧推定値(PPs)を算出する脈圧推定値算出ステップとを有し、
PPs=(SBP-MBP)×3/2 …式(3)
但し、MBP(平均血圧):NPVが最大となった時のカフ圧
前記脈圧データ取得ステップでは、前記脈圧推定値算出ステップにおいて算出された前記脈圧推定値を脈圧として取得する、請求項1から請求項3のいずれかに記載の指細小動脈拡張能検査方法。

【請求項5】
下記式(4)の直線回帰勾配(n)である指動脈の弾力性指標(FEI)と前記FCR比とを二変数とするデータ群に基づいて、健常群か糖尿病群かの目的変数を数値にした重回帰式を判別関数として算出する判別関数算出ステップと、
ln(NPV)=ln(bn)-n・Pr …式(4)
但し、b:定数
Pr:相対カフ圧(脈波の振幅が最大のときのカフ圧と各カフ圧の差)
前記判別関数に判別対象者の前記FEIおよび前記FCR比を代入して判別得点を算出する判別得点算出ステップと、
前記判別得点に基づいて、前記判別対象者が健常群か糖尿病群かを判別する糖尿病判別ステップと
を有する、請求項1から請求項4のいずれかに記載の指細小動脈拡張能検査方法。

【請求項6】
指動脈の血管拡張反応を検査する指細小動脈拡張能検査装置であって、
所定のシーケンスにより圧迫される両手の各指動脈について、安静時および一方の前腕を駆血した後の再灌流時における脈波データを記憶する脈波データ記憶部と、
前記脈波データ記憶部に記憶された前記脈波データに基づいて、脈波の交流成分の振幅を当該脈波の直流成分の平均値で除算してなる規準化脈波容積(NPV)を一心拍ごとに算出するNPV算出部と、
最高血圧から最低血圧を減算してなる脈圧(PP)を取得する脈圧データ取得部と、
前記NPV算出部が算出した規準化脈波容積(NPV)を前記脈圧データ取得部が取得した脈圧(PP)で除算してなるコンプライアンス指数の再灌流時における両手の比を、安静時における両手の比で規準化してなる、指動脈の血管拡張反応を示す指標(FCR比)を一心拍ごとに算出するFCR比算出部と
を有する指細小動脈拡張能検査装置。

【請求項7】
前記FCR比算出部は、再灌流時における両手のコンプライアンス指数の比を、安静時における両手のコンプライアンス指数の比で除算することで規準化する、請求項6に記載の指細小動脈拡張能検査装置。

【請求項8】
前記FCR比は下記式(1)で示される、請求項6または請求項7に記載の指細小動脈拡張能検査装置。
FCR比=[ln(CIr/CIc)]y-[ln(CIr/CIc)]x …式(1)
但し、CI:コンプライアンス指数(=NPV/PP)
r:駆血を行った側の手を示す添え字
c:駆血を行わない側の手を示す添え字
x:安静時を示す添え字
y:再灌流時を示す添え字

【請求項9】
前記各指動脈を圧迫するカフのカフ圧を記憶するカフ圧データ記憶部と、
前記NPVが最大となった後の時刻tにおける最高血圧(SBPt)を下記式(2)により算出し、それらの平均値を最高血圧(SBP)として推定するSBP推定部と、
SBPt=(b×(NPVt/NPVmax)+a)×FCt …式(2)
但し、NPVt:時刻tにおけるNPV
NPVmax:NPVの最大値
FCt:時刻tにおけるカフ圧(FC)
a,b:定数
前記SBP推定部が推定した最高血圧(SBP)に基づいて、下記式(3)により脈圧推定値(PPs)を算出する脈圧推定値算出部とを有し、
PPs=(SBP-MBP)×3/2 …式(3)
但し、MBP(平均血圧):NPVが最大となった時のカフ圧
前記脈圧データ取得部は、前記脈圧推定値算出部が算出した前記脈圧推定値を脈圧として取得する、請求項6から請求項8のいずれかに記載の指細小動脈拡張能検査装置。

【請求項10】
下記式(4)の直線回帰勾配(n)である指動脈の弾力性指標(FEI)と前記FCR比とを二変数とするデータ群に基づいて、健常群か糖尿病群かの目的変数を数値にした重回帰式を判別関数として算出する判別関数算出部と、
ln(NPV)=ln(bn)-n・Pr …式(4)
但し、b:定数
Pr:相対カフ圧(脈波の振幅が最大のときのカフ圧と各カフ圧の差)
前記判別関数に判別対象者の前記FEIおよび前記FCR比を代入して判別得点を算出する判別得点算出部と、
前記判別得点に基づいて、前記判別対象者が健常群か糖尿病群かを判別する糖尿病判別部と
を有する、請求項6から請求項9のいずれかに記載の指細小動脈拡張能検査装置。

【請求項11】
指動脈の血管拡張反応を検査する指細小動脈拡張能検査プログラムであって、
所定のシーケンスにより圧迫される両手の各指動脈について、安静時および一方の前腕を駆血した後の再灌流時における脈波データを記憶する脈波データ記憶部と、
前記脈波データ記憶部に記憶された前記脈波データに基づいて、脈波の交流成分の振幅を当該脈波の直流成分の平均値で除算してなる規準化脈波容積(NPV)を一心拍ごとに算出するNPV算出部と、
最高血圧から最低血圧を減算してなる脈圧(PP)を取得する脈圧データ取得部と、
前記NPV算出部が算出した規準化脈波容積(NPV)を前記脈圧データ取得部が取得した脈圧(PP)で除算してなるコンプライアンス指数の再灌流時における両手の比を、安静時における両手の比で規準化してなる、指動脈の血管拡張反応を示す指標(FCR比)を一心拍ごとに算出するFCR比算出部と
してコンピュータを機能させる指細小動脈拡張能検査プログラム。

【請求項12】
前記FCR比算出部は、再灌流時における両手のコンプライアンス指数の比を、安静時における両手のコンプライアンス指数の比で除算することで規準化する、請求項11に記載の指細小動脈拡張能検査プログラム。

【請求項13】
前記FCR比は下記式(1)で示される、請求項11または請求項12に記載の指細小動脈拡張能検査プログラム。
FCR比=[ln(CIr/CIc)]y-[ln(CIr/CIc)]x …式(1)
但し、CI:コンプライアンス指数(=NPV/PP)
r:駆血を行った側の手を示す添え字
c:駆血を行わない側の手を示す添え字
x:安静時を示す添え字
y:再灌流時を示す添え字

【請求項14】
前記各指動脈を圧迫するカフのカフ圧を記憶するカフ圧データ記憶部と、
前記NPVが最大となった後の時刻tにおける最高血圧(SBPt)を下記式(2)により算出し、それらの平均値を最高血圧(SBP)として推定するSBP推定部と、
SBPt=(b×(NPVt/NPVmax)+a)×FCt …式(2)
但し、NPVt:時刻tにおけるNPV
NPVmax:NPVの最大値
FCt:時刻tにおけるカフ圧(FC)
a,b:定数
前記SBP推定部が推定した最高血圧(SBP)に基づいて、下記式(3)により脈圧推定値(PPs)を算出する脈圧推定値算出部としてコンピュータを機能させるとともに、
PPs=(SBP-MBP)×3/2 …式(3)
但し、MBP(平均血圧):NPVが最大となった時のカフ圧
前記脈圧データ取得部は、前記脈圧推定値算出部が算出した前記脈圧推定値を脈圧として取得する、請求項11から請求項13のいずれかに記載の指細小動脈拡張能検査プログラム。

【請求項15】
下記式(4)の直線回帰勾配(n)である指動脈の弾力性指標(FEI)と前記FCR比とを二変数とするデータ群に基づいて、健常群か糖尿病群かの目的変数を数値にした重回帰式を判別関数として算出する判別関数算出部と、
ln(NPV)=ln(bn)-n・Pr …式(4)
但し、b:定数
Pr:相対カフ圧(脈波の振幅が最大のときのカフ圧と各カフ圧の差)
前記判別関数に判別対象者の前記FEIおよび前記FCR比を代入して判別得点を算出する判別得点算出部と、
前記判別得点に基づいて、前記判別対象者が健常群か糖尿病群かを判別する糖尿病判別部と
してコンピュータを機能させる、請求項11から請求項14のいずれかに記載の指細小動脈拡張能検査プログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開


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