JPH05200030A - 自律神経失調度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自律神経の失調度合を定量的に測定し得る自
律神経失調度測定装置を提供する。 【構成】 自律神経の機能障害による起立性低血圧を生
ずる生体においては、たとえばチルトアップによるＳＹ
Ｓ変化曲線は近似曲線Ｃ_SYS で示される一次遅れ伝達関
数として仮定できることから、その近似曲線Ｃ_SYS のチ
ルトアップによる血圧降下開始点ｐでの接線ａと近似曲
線Ｃ_SYS のチルトアップによる平衡血圧値線ｅとの交点
ｉに基づいて時定数Ｔ_SYS1を決定する。この時定数Ｔ
_SYS1は自律神経の失調度合を定量的に表す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は生体の自律神経の失調度
合を定量的に測定するための自律神経失調度測定装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自律神経の機能障害を生ずると、自律神
経失調症などのように、起立したときに血圧が大幅に低
下する所謂起立性低血圧など種々の症状を呈することが
知られている。この自律神経の機能障害による起立性低
血圧の診断は、通常、患者を臥した状態から起立させた
後にその患者の血圧値を所謂聴診法で測定することによ
り行われている。また、本出願人が先に出願して公開さ
れた実開昭６０−８３６０３号公報に記載されているよ
うに、体位変換時においてカフを用いて自動的に繰り返
し測定した血圧値等のトレンドを記録媒体に記録すると
ともに患者の体位を逐次検出してその体位を前記記録媒
体に表示することに基づいて、前記起立性低血圧を診断
することが考えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
聴診法やカフを備えた自動血圧測定装置により測定した
血圧値による従来の起立性低血圧の診断は、姿勢の変化
による血圧変化に基づいて定性的に行われており定量的
に行われていないことから、たとえば、薬剤による起立
性低血圧改善効果を客観的に判断し難い欠点があった。

【０００４】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、自律神経の失
調度合を定量的に測定し得る自律神経失調度測定装置を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は種々検討を重
ねた結果、自律神経の機能障害により起立性低血圧を生
ずる患者においては、その患者の姿勢をたとえば臥した
姿勢と所定角度で起立した姿勢との間で変化させたとき
の血圧変化曲線は一次遅れ伝達関数として仮定できると
ともに、その一次遅れ伝達関数の時定数は自律神経の失
調度合を定量的に表すものであることを見い出した。

【０００６】本発明はかかる知見に基づいて為されたも
のであって、その要旨とするところは、生体の自律神経
の失調度合を定量的に測定するための自律神経失調度測
定装置であって、図１のクレーム対応図に示すように、
(a) 前記生体の姿勢が所定の第１姿勢とその第１姿勢よ
り起立した第２姿勢との間で変化したことに関連して変
化するその生体の血圧値を複数回測定する血圧測定手段
と、(b) 前記自律神経の失調度合を定量的に測定するた
めに、前記生体の姿勢が変化したときの血圧変化曲線を
一次遅れ伝達関数と仮定し、前記血圧測定手段によって
得られた複数個の血圧値に基づいてその一次遅れ伝達関
数の時定数を決定する時定数決定手段とを含むことにあ
る。

【０００７】

【作用および発明の効果】かかる構成の自律神経失調度
測定装置によれば、生体の姿勢が所定の第１姿勢とその
第１姿勢より起立した第２姿勢との間で変化したことに
関連して変化するその生体の血圧値が、血圧測定手段に
より複数回測定されるとともに、時定数決定手段によ
り、その姿勢が変化したときの血圧変化曲線を一次遅れ
伝達関数と仮定して血圧測定手段により測定された複数
個の血圧値に基づいてその一次遅れ伝達関数の時定数が
決定される。このようにして決定された時定数またはそ
れに基づく値は自律神経の失調度合を定量的に表すもの
であるため、かかる時定数に基づいて自律神経の失調度
合を定量的に測定することができる。これにより、たと
えば、時定数に基づいて定量的に測定された自律神経の
失調度合の変化を見ることにより、薬剤による起立性低
血圧改善効果を客観的に判断することができるのであ
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【０００９】図２は本発明の自律神経失調度測定装置の
一例を示す図であって、１０は姿勢変化装置である。姿
勢変化装置１０は、支柱１２の上端部に軸１４により回
動可能に設けられた寝台１５と、その寝台１５を軸１４
回りに回動させるための駆動装置１６とを備えている。
この駆動装置１６は、たとえば、減速機を備えた駆動モ
ータ２０と、その駆動モータ２０の出力軸（図示せず）
および前記軸１４にそれぞれ回転不能に設けられた図示
しない一対のスプロケットと、両スプロケット間に巻き
掛けられたチェーン２４とを備えて構成されている。本
実施例においては、図示しない起立開始用押ボタンスイ
ッチがＯＮ操作されることにより、寝台１５が比較的緩
やかな一定速度で図２において右回りに回動させられ
て、その寝台１５上の生体１８の姿勢を、たとえば図２
に示す水平な姿勢から４５°で起立した姿勢まで変化さ
せることができるようになっているとともに、後述の制
御装置４８により、前記生体１８の起立が完了した後予
め定められた一定時間経過すると寝台１５が比較的緩や
かな一定速度で図２において左回りに回動させられて、
その寝台１５上の生体１８の姿勢を前記起立した姿勢か
ら元の水平な位置まで戻すことができるようになってい
る。本実施例においては、上記水平な姿勢が第１姿勢に
相当し、上記４５°で起立した姿勢（以下、単に起立姿
勢という）が第２姿勢に相当する。

【００１０】上記寝台１５上の生体１８の手首には、血
圧測定用のプローブ２６が装着されている。このプロー
ブ２６は、図３に示すように、容器状を成し、開口端が
生体１８の手首２８の表面に対向するように配置される
ハウジング３０と、そのハウジング３０を手首２８に着
脱可能に取り付けるための装着バンド３２と、ハウジン
グ３０内においてダイヤフラム３４を介して相対移動可
能かつハウジング３０の開口端からの突出し可能に設け
られた面圧センサ３６とを備えており、これらハウジン
グ３０およびダイヤフラム３４等によって圧力室３８が
形成されている。この圧力室３８内には、流体供給源４
０から調圧弁４２を経て圧力エア等の圧力流体が供給さ
れるようになっており、これにより、面圧センサ３６は
圧力室３８内の圧力に応じた押圧力で手首２８の表面に
押圧される。

【００１１】上記面圧センサ３６は、たとえば、単結晶
シリコン等から成る半導体チップの押圧面４４に感圧ダ
イドード等の圧力検出素子（図示せず）を備えており、
手首２８の表面に押圧されることにより、橈骨動脈４６
から発生して手首２８の表面に伝達される圧脈波を含む
圧力信号ＳＭを検出し、その圧力信号ＳＭを図示しない
Ａ／Ｄ変換器を介して制御装置４８へ供給する。

【００１２】制御装置４８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ、およびＩ／Ｏポート等を備えた所謂マイクロコンピ
ュータにて構成されており、ＣＰＵは、ＲＯＭに予め記
憶されたプログラムに従ってＲＡＭの記憶機能を利用し
つつ信号処理を実行し、図示しない駆動回路を介して調
圧弁４２を制御することにより圧力室３８内の圧力を調
節し、圧力室３８内の徐速昇圧過程で逐次得られる圧力
信号ＳＭに含まれる圧脈波に基づいて面圧センサ３６の
最適押圧力を決定し、調圧弁４２をその最適押圧力を維
持するように制御するとともに、最適押圧力において逐
次検出される圧脈波の１拍毎に生体１８の最高血圧値お
よび最低血圧値を決定して、その決定した血圧値を表示
・記録装置５０にトレンド表示させ且つ記録させる。ま
た、ＣＰＵは、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従
って、寝台１５上の生体１８の姿勢を水平姿勢と起立姿
勢との間で変化させたときの血圧変化曲線が表す一次遅
れ伝達関数の時定数を決定するとともに、その決定した
時定数を表示・記録装置５０に表示させ且つ記録させ
る。

【００１３】以下、本実施例の自律神経失調度測定装置
の作動を図４のフローチャートに従って説明する。

【００１４】電源が投入されると、図示しない初期処理
が実行された後ステップＳ１が実行されることにより、
たとえば、圧力室３８内を徐速昇圧させる過程で最大振
幅の圧脈波が得られる圧力室３８内の圧力に基づいて面
圧センサ３６の最適押圧力が決定されるとともに、その
最適押圧力にホールドされる。次に、ステップＳ２が実
行されることにより、圧力信号ＳＭが読み込まれて圧脈
波が１拍検出されたか否かが判断される。ステップＳ２
の判断が否定された場合にはステップＳ２が繰り返し実
行されるが、肯定された場合には、ステップＳ３が実行
されて、ステップＳ２で検出された圧脈波の上ピークお
よび下ピークにおける圧力信号ＳＭの大きさに基づいて
最高血圧値ＳＹＳおよび最低血圧値ＤＩＡが決定され且
つ記憶された後、ステップＳ４が実行されることによ
り、決定された血圧値が表示・記録装置５０にトレンド
表示され且つ記録される。

【００１５】続くステップＳ５においては、フラグＦの
内容が「１」であるか否かが判断される。このフラグＦ
は後述のステップＳ８においてその内容が「１」に設定
されるものである。ステップＳ５の判断が否定された場
合には、ステップＳ６が実行されて、生体１８の水平姿
勢からの起立（以下、チルトアップという）が開始され
たか否かが判断される。この判断は、たとえば、前記起
立開始用押ボタンスイッチがＯＮ操作されたか否かに基
づいて行われる。ステップＳ６の判断が否定された場合
には、ステップＳ２以下が繰り返し実行されて圧脈波の
１拍毎に血圧値ＳＹＳ，ＤＩＡが決定され且つ記憶され
るとともにトレンド表示されるが、ステップＳ６の判断
が肯定された場合にはステップＳ７が実行される。

【００１６】上記ステップＳ７においては、チルトアッ
プが開始されてから予め定められた一定時間αを経過し
たか否かが判断される。この一定時間αは、図５に示す
ように、チルトアップが完了した後において血圧値が略
平衡に達し得る時間を含んでおり、血圧低下により生体
１８が失神しないように考慮して、たとえば、チルトア
ップ開始から完了までに要する時間に１分程度の時間を
加えた値に設定される。ステップＳ７の判断が否定され
た場合には、ステップＳ２以下が繰り返し実行されて圧
脈波の１拍毎に血圧値ＳＹＳ，ＤＩＡが決定され且つ記
憶されるとともにトレンド表示されるが、肯定された場
合には、ステップＳ８が実行されてフラグＦの内容がチ
ルトアップ開始後において前記一定時間αを経過したこ
とを示す「１」に設定された後、ステップＳ９が実行さ
れる。

【００１７】上記ステップＳ９においては、寝台１０の
戻り回動が開始されて生体１８の起立姿勢から水平姿勢
への復帰（以下、チルトダウンという）が開始される。
続くステップＳ１０においては、チルトダウンが開始さ
れてから予め定められた一定時間βを経過したか否かが
判断される。この一定時間βは、図５に示すように、チ
ルトダウンが完了してから血圧値が略平衡に達し得る時
間を含んでおり、たとえば１〜１．５分程度の値に設定
される。ステップＳ１０の判断が否定された場合には、
ステップＳ２以下が繰り返し実行されて圧脈波の１拍毎
に血圧値ＳＹＳ，ＤＩＡが決定され且つ記憶されるとと
もにトレンド表示される。このとき、ステップＳ５の判
断は肯定されるため、ステップＳ６乃至ステップＳ９は
スキップさせられる。

【００１８】上記ステップＳ１０の判断が肯定された場
合には、ステップＳ１１が実行されてプローブ２６の圧
力室３８内が排圧された後、ステップＳ１２以下が実行
されることにより、図５に示すようにして、自律神経の
機能障害による起立性低血圧を生ずる生体１８の姿勢を
水平姿勢と起立姿勢との間で変化させたときの血圧変化
曲線が表す一次遅れ伝達関数の時定数が決定される。

【００１９】すなわち、まずステップＳ１２において
は、生体１８の姿勢を水平姿勢から起立姿勢へ変化させ
た後その起立姿勢から再び水平姿勢へ変化させたときの
最高血圧値ＳＹＳの変化曲線（以下、ＳＹＳ変化曲線と
いう）の近似曲線Ｃ_SYS および最低血圧値ＤＩＡの変化
曲線（以下、ＤＩＡ変化曲線という）の近似曲線Ｃ_DIA
がそれぞれ決定される。次のステップＳ１３において
は、前記近似曲線Ｃ_SYS のチルトアップによる血圧降下
開始点ｐでの接線ａおよびチルトダウンによる血圧上昇
開始点ｑでの接線ｂがそれぞれ決定されるとともに、前
記近似曲線Ｃ_DIA のチルトアップによる血圧降下開始点
ｒでの接線ｃおよびチルトダウンによる血圧上昇開始点
ｓでの接線ｄがそれぞれ決定される。

【００２０】続くステップＳ１４においては、チルトア
ップにより最高血圧値ＳＹＳが降下して平衡に達した最
高血圧値を示す平衡血圧値線ｅおよびチルトダウンによ
り最高血圧値ＳＹＳが上昇して平衡に達した最高血圧値
を示す平衡血圧値線ｆが前記近似曲線Ｃ_SYS に基づいて
それぞれ決定されるとともに、チルトアップにより最低
血圧値ＤＩＡが降下して平衡に達した最高血圧値を示す
平衡血圧値線ｇおよびチルトダウンにより最低血圧値Ｄ
ＩＡが上昇して平衡に達した最高血圧値を示す平衡血圧
値線ｈが前記近似曲線Ｃ_DIA に基づいてそれぞれ決定さ
れる。

【００２１】次に、ステップＳ１５においては、前記接
線ａと平衡血圧値線ｅとの交点ｉに基づいてＳＹＳ変化
曲線の近似曲線Ｃ_SYS のうちのチルトアップによる変化
部分の時定数Ｔ_SYS1および前記接線ｂと平衡血圧値線ｆ
との交点ｊに基づいて近似曲線Ｃ_SYS のうちのチルトダ
ウンによる変化部分の時定数Ｔ_SYS2がそれぞれ決定され
るとともに、前記接線ｃと平衡血圧値線ｇとの交点ｋに
基づいてＤＩＡ変化曲線の近似曲線Ｃ_DIA のうちのチル
トアップによる変化部分の時定数Ｔ_DIA1および前記接線
ｄと平衡血圧値線ｈとの交点ｌに基づいて近似曲線Ｃ
_DIA のうちのチルトダウンによる変化部分の時定数Ｔ
_DIA2がそれぞれ決定される。

【００２２】上記の時定数Ｔ_SYS1，Ｔ_SYS2，Ｔ_DIA1，Ｔ
_DIA2は生体１８の自律神経の失調度合をそれぞれ定量的
に表すものである。なお、上記ＳＹＳ変化曲線の近似曲
線Ｃ_SYS のうちのチルトアップによる変化部分およびチ
ルトダウンによる変化部分、および上記ＤＩＡ変化曲線
の近似曲線Ｃ_DIA のうちのチルトアップによる変化部分
およびチルトダウンによる変化部分は、それぞれ数式１
に示す一次遅れ伝達関数として表される。数式１におい
て、ｘは血圧値、Ａ₁ は平衡血圧値、ｔは血圧降下開始
時点あるいは血圧上昇開始時点からの経過時間、Ｔは時
定数であり、ｔがゼロのときの血圧値ｘである（Ａ₁ ＋
Ａ₂ ）は初期血圧値を表しているとともに、Ａ₂ はチル
トアップのときは正の値となり、チルトダウンのときは
負の値となる。

【００２３】

【数１】ｘ＝Ａ₁ ＋Ａ₂ ・ｅｘｐ（−ｔ／Ｔ）

【００２４】次に、ステップＳ１６が実行されることに
より、ステップＳ１５で決定された時定数Ｔ_SYS1，Ｔ
_SYS2，Ｔ_DIA1，Ｔ_DIA2が表示・記録装置５０にそれぞれ
表示され且つ記録されるとともに、ステップＳ１７が実
行されて前記フラグＦの内容がクリアされた後終了させ
られる。本実施例においては、上記プローブ２６，流体
供給源４０，調圧弁４２，および制御装置４８（より正
確には制御装置４８のうちの上記ステップＳ１乃至ステ
ップＳ３などを実行するための部分）が血圧測定手段を
構成するとともに、制御装置４８、より正確には制御装
置４８のうちの上記ステップＳ１２乃至ステップＳ１５
を実行するための部分が時定数決定手段を構成する。

【００２５】このように本実施例の自律神経失調度測定
装置によれば、生体１８の姿勢を水平姿勢と４５°の起
立姿勢との間で変化させることにより得られた生体１８
の血圧変化曲線が表す一次遅れ伝達関数の時定数に基づ
いて自律神経の失調度合を定量的に測定することができ
るので、たとえば、自律神経の機能障害による起立性低
血圧を改善するために生体１８に薬剤を投与した場合に
は、上記時定数に基づいて定量的に測定された自律神経
の失調度合の変化を見ることにより、その薬剤による起
立性低血圧改善効果を客観的に判断することができる。
ここで、図６および図７は、上記薬剤としてたとえばノ
ルアドレナリンの前駆物質であるL-threo-3,4-dihydrox
yphenylserine(L-DOPS) を使用した場合において、その
薬剤L-DOPSの１日当たりの投与量の変化による時定数の
変化の一例をそれぞれ示しており、図６はチルトアップ
時の時定数Ｔ_SYS1，Ｔ_DIA1の変化を示し、図７はチルト
ダウン時の時定数Ｔ_SYS2，Ｔ_DIA2の変化を示す。図６に
おいて、チルトアップ時の時定数Ｔ_SYS1，Ｔ_DIA1は薬剤
L-DOPSの投与量が増大するに連れてそれぞれ大きくなっ
ており、薬剤L-DOPSの投与量が増大するに伴ってチルト
アップによる血圧低下が抑制されていることが定量的に
示されているとともに、図７において、チルトダウン時
の時定数Ｔ_SYS2，Ｔ_DIA2は薬剤L-DOPSの投与量が増大す
るに連れてそれぞれ小さくなっており、薬剤L-DOPSの投
与量が増大するに伴ってチルトダウンによる血圧の復帰
が促進されていることが定量的に示されている。これに
より、薬剤L-DOPSによる起立性低血圧改善効果を客観的
に判断することができるのである。

【００２６】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。

【００２７】たとえば、前記実施例では、生体１８の姿
勢を変化させたときの血圧変化曲線の近似曲線が表す一
次遅れ伝達関数の時定数は初期血圧値における接線と平
衡血圧値線との交点に基づいて決定されているが、初期
血圧値から平衡血圧値に至る変化の６３．２％値に対応
する近似曲線上の点に基づいて時定数を決定するように
してもよい。

【００２８】また、平衡血圧値（前記数式１におけるＡ
₁ に相当），初期血圧値（数式１におけるｔがゼロのと
きのＡ₁ ＋Ａ₂ に相当）、およびそれら両血圧値の間の
任意の時間における血圧値の３つの血圧値に基づいて数
式１のＡ₂ および時定数Ｔを決定するように構成するこ
ともできるし、あるいは、それら初期血圧値および平衡
血圧値を用いないで、数式１に示す一次遅れ伝達関数か
ら、血圧変化過程において求められた任意の３つの血圧
値に基づいて近似曲線の時定数が求められてもよい。こ
れらの場合には、上記３つの血圧値をカフを備えた血圧
測定装置などにより測定することも可能である。

【００２９】また、前記実施例では、自律神経の失調度
合を定量的に表す時定数の変化を見ることにより薬剤に
よる起立性低血圧改善効果を客観的に判断できると説明
したが、予め時定数の大きさを所定範囲毎に段階的に区
分しておき、実際の時定数が属する範囲を示す値の変化
を見ることにより薬剤の効果を判断するようにしてもよ
い。この実際の時定数が属する範囲を示す値も自律神経
の失調度合を定量的に表すことから、薬剤の効果を客観
的に判断できる。

【００３０】また、前記実施例では、ＳＹＳ変化曲線お
よびＤＩＡ変化曲線の時定数がチルトアップ時およびチ
ルトダウン時においてそれぞれ決定されているが、ＳＹ
Ｓ変化曲線およびＤＩＡ変化曲線の何れか一方の時定数
を決定するものであってもよいし、平均血圧変化曲線の
時定数を決定するものであってもよいし、あるいは、チ
ルトアップ時およびチルトダウン時の何れか一方におい
て時定数を決定するものであってもよい。

【００３１】また、前記実施例では、今回決定した時定
数だけを表示し且つ記録するように構成されているが、
必ずしもその必要はなく、たとえば、薬剤の投与量を変
える毎に求めた複数の時定数をその薬剤の投与量と共に
生体毎に記憶しておき、それら複数の時定数を前記図６
および図７に示すように二次元座標上に表示し且つ記録
するようにしてもよいし、あるいは、所定時間毎に求め
た複数の時定数を生体毎に順次記憶しておき、それら複
数の時定数を時定数の大きさを示す軸と時間軸との二次
元座標上に表示し且つ記録するようにしてもよい。

【００３２】また、前記実施例では、寝台１５により生
体１８の姿勢が水平姿勢（第１姿勢）と４５°での起立
姿勢（第２姿勢）との間で変化させられるように構成さ
れているが、寝台１５により変化させられる生体１８の
第１姿勢は比較的小さな角度で傾斜した姿勢であっても
よいし、第２姿勢は４５°以外の所定角度で起立した姿
勢であっても差し支えない。

【００３３】また、前記実施例では、寝台１５を備えた
姿勢変化装置１０により生体１８の姿勢を変化させたと
きの血圧変化曲線が表す一次遅れ伝達関数の時定数が決
定されるように構成されているが、必ずしもその必要は
なく、たとえば、生体が椅子に腰掛けた姿勢から立ち上
がったときの血圧変化曲線が表す一次遅れ伝達関数の時
定数を決定することにより、その生体の自律神経の失調
度合を測定することもできる。

【００３４】また、前記実施例では、面圧センサ３６の
最適押圧力を決定してその最適押圧力において逐次検出
される圧脈波に基づいて血圧値が決定されているが、必
ずしもその必要はなく、面圧センサ３６を予め定められ
た所定の押圧力にホールドしてその押圧力で逐次検出さ
れる圧脈波に基づいて血圧値を決定するように構成する
こともできる。

【００３５】その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範
囲において種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図である。

【図２】生体の姿勢を変化させる装置の一例を示す図で
ある。

【図３】本発明の自律神経失調度測定装置の一例を示す
図であって、構成を示すブロック線図である。

【図４】図３の装置の作動を説明するためのフローチャ
ートである。

【図５】生体の姿勢を水平姿勢と４５°の起立姿勢との
間で変化させたときの血圧値の変化の一例を示す図であ
って、時定数の求め方を説明するための図である。

【図６】薬剤の投与量の変化によるチルトアップ時の時
定数の変化の一例を示す図である。

【図７】薬剤の投与量の変化によるチルトダウン時の時
定数の変化の一例を示す図である。

【符号の説明】

１８ 生体 ｛２６ プローブ，４０ 流体供給源，４２ 調圧弁，
４８ 制御装置｝血圧測定手段 ４８ 制御装置（時定数決定手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生体の自律神経の失調度合を定量的に測
   定するための自律神経失調度測定装置であって、 前記生体の姿勢が所定の第１姿勢と該第１姿勢より起立
   した第２姿勢との間で変化したことに関連して変化する
   該生体の血圧値を複数回測定する血圧測定手段と、 前記自律神経の失調度合を定量的に測定するために、前
   記生体の姿勢が変化したときの血圧変化曲線を一次遅れ
   伝達関数と仮定し、前記血圧測定手段によって得られた
   複数個の血圧値に基づいて該一次遅れ伝達関数の時定数
   を決定する時定数決定手段とを含むことを特徴とする自
   律神経失調度測定装置。