1.はしがき 本 研 究 は, 多 用 途 無 拘 束 ( 携 帯 型 ) 循 環 動 態 連 続 計 測 自 律 神 経 活 動 解 析 システムの 開 発 に 関 する 発 展 的 研 究 であり, 計 測 原 理 として, 研 究 実 施 者 の 考 案 による 血 圧 計 測 に 容 積 補

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Title

無拘束循環動態連続計測・自津神経活動解析システムに関する開発

_研究

Author(s)

山越, 憲一

Citation

Issue Date

2005-03

Type

Research Paper

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URL

http://hdl.handle.net/2297/9285

Right

１．はしがき 本研究は，多用途無拘束（携帯型）循環動態連続計測・自律神経活動解析システムの開発に関する発展 的研究であり，計測原理として，研究実施者の考案による血圧計測に容積補償法，心拍出量計測に電気的 アドミタンス法を用い，非侵襲的に－心拍毎の血圧・心拍出量を含む循環動態計測が可能となるシステム である．また，これら循環動態情報は，自律神経系の支配を受けているため，計測値に対して周波数解析 などを行うことで，自律神経活動の評価・解析も可能となるシステムである． しかし，連続血圧計測において，血管壁の物理特性や組織内血液量などが計測中に大きく変化する際に 誤差を生ずることや，心拍出量計測において，血液量変化が実際には，肺循環などでも起きているが，大 動脈のみで起きていると仮定しているため，相対変化としての追従`性は良いものの，絶対値としての信頼 性が低いことが判明している．そのため本システムを，特に健常者における循環動態相対変化および，自 律神経活動を評価する用途に限定してきたが，これら誤差要因を解明し，さらなる用途拡大を目指して研 究を行うことを目的として３年間にわたり実施されたものである． ２．研究組織 研究代表者：山越 研究分担者：高田 研究分担者：田中 研究分担者：野川 一男信道 憲重志雅 (金沢大学大学院自然科学研究科教授） (金沢大学大学院医学研究科教授) (金沢大学自然計測応用研究センター助教授） (金沢大学大学院自然科学研究科助手） 3．研究経費 平成１４年度(2002年度)： 平成１５年度(2003年度)： 平成１６年度(2004年度)： 11,700千円 5,600 3,900 ４．研究発表 ４－１．学会誌等 機器開発関連： (1)Ｓ・nlnalKa,Ｓ､Gao,Ｍ､Nogawa,andKYblmakoshi:Non-invasiveMeasurementoflnstantaneous BloodPressureintheRadialArterJ5IEEEEngineeringmMedicineandBiologyMagazme， July/August,(2005)(inpress）

(2)Ｍ・Ybsllii,ＪＭｍａｎｍ,mlsllimitsu,KYamalKoslliandH､MatsuolKa:Non-invasiveMomtoringof

HemodynamicsChangesDuringHemodialysisｂｙｔｈｅＵｓｅｏｆａＮｅｗｌｙＤｅｖｅｌｏｐｅｄＡｄｎｍｔtance Cardiograph,merapeuticApheresisandDialysis,９(2),154-160,(2005） (3)五十嵐朗，宋義林，諸江輝義，野川雅道，田中志信，山越憲一，丸山美知郎，高田重男，局所胸部電 流分布に基づく電気的アドミタンス式無拘束心拍出量計測における電極配置の検討，第１９回生体・生 理工学シンポジウム論文集，173-174,(2004） (4)Ｓ・ELnaka,ＳＧａｏ,Ｍ・Nogawa,ａｎｄＫ､Yamakoshi:ANew lnstantaneousB1oodPressuremRadialArteryBasedon ProceedingｓｏｆｌＥＥＥＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎＭｅｄｉｃｍｅａｎｄBiology Confbrence,3149.3152,(2003） Non-invasiveDevicefbrMeasumng theVblume-CompensationMethod， Society25theAnnuallnternational (5)Ｋ・Yamakoshi,Ｍ・Nogawa,SnLnaka,Ａ・Ikarashi,Ｋ・Sasaki,mMoroe,Ｍ､Maruyama,Ｓ・nLkada： １

ANewProposalofOptimalSpot-electrodeArrayfbrE1ectricallmpedanceCardiographyThrougll

theMeasurementofThoraciclmpedanceMapping,ProceedmgsoflEEEEngineermgmMedicine

andBiologySociety25theAnnuallnternationalConfbrence,3106-3109,(2003）

(6)五十嵐朗，佐々木圭，諸江輝義，野川雅道，田中志信，山越憲一：電気的インピーダンス式心拍出量計

測における最適電極配置と精度評価，第１８回生体・生理工学シンポジウム論文集，377-378,(2003）

(7)高樹枚，高塚浩子，野川雅道，田中志信，山越憲一：容積補償法による局所圧迫式手首連続血圧計測の

検討，第１８回生体・生理工学シンポジウム論文集，409-410,(2003）

(8)山越憲一：多用途小型循環動態モニターシステム，化学工業，５４(8),591.600,(2003）

自律神経活動解析関連： (1)mYbLmakoshi,KYbLmakoshi,SnLnaka,Ｍ・Nogawa,Ｍ・Kusakabe,YSawadaandERolfb:A NewlyProposedPhysiologicallndexfbrAutomobileDriver，sActivationStateUsingSimulated MonotonousDrivmg,InternationalFederationfbrMedicalandBiologicalEngmeeringProceedings， ６thAsian-PaciHcConfbrenceonMedicalandBiologicalEngineering,ＣＤＲＯＭ,(2005） (2)mYamakoshi,KYbLmakoshi,SnLnaka,Ｍ，Nogawa,Ｍ､Kusakabe，Ｍ,Kusum，Ｋ､nLnida： PhysiologicallnvestigationofAutomobileDriver'sActivationlndexUsingSimulatedMonotonous Drivmg,Proceedmgsofthe26thAnnuallntemationalConfbrenceofthelEEEEMBS,2476.2479, （2004） (3)Ｇ・ELnaka,SKawana,ＹＳａｗａｄａａｎｄＫ､Yamakoshi:NormamzedPulseVblumeandB1oodVblume asSeparatelndicesoftheFingerArterialandVenousVbLscularlbne:Examinationunderpropofbl， JapanesePsychologicalRes.,４５(1),50-59,(2003） (4)田中豪一，澤田幸展，松村健太，長野祐一郎，山越憲一：交感神経に調整された血管トーヌス評価のた めの指動脈コンプライアンスー血圧関数の応用，心理学研究，７４(2),156-163,(2003） (5)Ｇ・nLnalKa,Ｓ・Kawana,ＹＳａｗａｄａａｎｄＫ､Yamakoslli:Evaluationofpre-operativeanxieｔｙａｎｄ ｐｒ叩ofbl-mducedsedationuslngnewlyproposedmdicesofHngervasculartone，Japanese PsychologicalRes.,４４(2),91-98,(2002） (6)GnLnaka,YSawada,KMatsumura,YNaganoandKYamakoshi:Fmgerarterialcomplianceas determinedbytransmissionoflightdurmgmentalstressandreactivehyperaemia,ＥｕｎＪ・AppL PhysioL,87,562-567,(2002） ４－２．学会発表資料 (1)千野幹信，山越憲一：手首における容積振動法を用いた新しいカフレス血圧測定技術，第４４回日本生 体医工学会大会筑波，４６２，（2005.4） (2)西尾崇，野川雅道，丸山美知郎，田中志信，山越憲一，高田重男：容積補償法による手首連続血圧計 測システムの開発，第４４回日本生体医工学会大会筑波，４６３，（2005.4） (3)大江純平，松本啓嗣，岡本明男，野川雅道，田中志信，山越憲一：部分圧迫法を用いた容積振動型上 腕血圧計測システムの開発，第４４回日本生体医工学会大会筑波，４６４，（2005.4） ２

(4)五十嵐朗，宋義林，諸江輝義，野川雅道，田中志信，山越健弘，山越憲一，丸山美知郎，高田重男， 南順一：電気的アドミタンス法式無拘束心拍出量計測における最適電極配置と精度評価，第４４回日本 生体医工学会大会筑波，４７０，（2005.4） (5)宋義林，五十嵐朗，諸江輝義，野川雅道，田中志信，山越健弘，山越憲一，丸山美知郎，高田重男， 南順一：容積補償法及び電気的アドミタンス法を併用した多用途小型循環動態モニターシステム，第 ４４回日本生体医工学会大会筑波，４７１，（2005.4） (6)五十嵐朗，諸江輝義，野川雅道，田中志信，山越憲一，丸山美知郎，高田重男：胸部正中近傍電流分 布計測に基づいた電気的インピーダンス式心拍出量計測における簡易電極配置の検討，第４３回日本 ＭＥ学会大会金沢，４５０，（2004.5） (7)高塚浩子，高樹枚，岡本明男，野川雅道，田中志信，山越憲一：容積補償法を用いた手首連続血圧計 測に関する研究開発，第４３回日本ＭＥ学会大会金沢，５４６，（2004.5） (8)野川雅道，小松崎俊彦，高塚浩子，高樹枚，田中志信，佐藤秀則，山越憲一：光電容積脈波を用いた 連続血圧計則における適応制御方式の検討，第４３回日本ＭＥ学会大会金沢，５４７，（2004.5） (9)五十嵐朗，佐々木圭，諸江輝義，中西基，野川雅道，田中志信，山越憲一，丸山美知郎，高田重男： 電気的インピーダンス式心拍出量計測における最適スポット電極配置の検討，第４２回日本エム・イー 学会大会札幌，２６９，（2003.6） ４－３．著書

(1)Ｇ・nnaka,KMatsumura,ＹＳａｗａｄａａｎｄＫ､Yamakoshi:Exponentialmodelofpressure-volume

relationsllipmthefingerartery:TheoreticalandeXperimentalevaluationofvasculartoneunder mentalstressandreactivehyperema,Columbusn(eds.)AdvancedinPsychologyResearch,Nova SciencePubmsher(NewYbrk),inpress(2005）

(2)KYamakoshi:Non-mvaslvecardiovascularhaemodynamcsmeasurements,AkeOberg,nltsuo

Tbgawa,FrancisA､Spelman(eds.),SensorsApplications,Vblume3,SensorinMedicmeandHealth Care,Wiley-VCH,(2004） ３

5．研究成果 社会の高齢化に伴い，循環系疾患は年々増加することが予想されており，その早期発見および疾患予防 は極めて重要であり，定期的あるいは継続的な循環機能検査が必要である．これらの検査には，身体に負 担が少ない非侵襲的な方法が望ましく，更に院内外はもとより，日常生活の自由行動下でも循環動態が簡 単に把握できれば，循環器系疾患の早期発見率を格段に向上させることが期待出来る（図５－１－１)．こ のような観点から，非侵襲的に長時間にわたり，血圧・心拍出量を含む多くの循環動態情報を同時に取得 可能な多用途小型循環動態モニターシステムの開発および，それらを用いた自律神経活動解析システムの 開発を行った．

日常生活

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メモリカード 図５－１－１多用途小型循環動態モニターシステムの使用環境 ５－１．多用途小型循環動態モニターシステムの構成 本システムは，血圧計測には容積補償法，心拍出量計測にはボルテージクランプ法による電気的アドミ タンス法を用い，一心拍毎の計測を行っている．更に血圧計測に容積振動法を用いることにより，間欠的 な長時間計測も可能となっている．図５－１－２に示すように本システムは，①被験者が携帯するユニッ ト及び圧制御ユニット，②計測ユニット表示装置との接続に用いるクレードル，③収録されたデータの解 析や保存，あるいは実時間処理してデータの表示を行う表示装置から構成される．計測ユニットは，光電 容積脈波計・アドミタンス計・心電計等のアナログ回路部，データ解析・記録及び容積補償制御を行う似T -Engineボードを用いたデータ制御・記録部，ＬＣＤを用いた表示部，リチウムポリマー電池を用いた電 源部からなり，専用のホルダーにて被験者の上半身に装着される（図５－１－３)．指用局所圧迫カブは， 近赤外光及び赤色光ＬＥＤ，フォトダイオード，圧力センサを内蔵している．計測ユニットで処理された計 測値は，，uT-Engineボード上に装着したＳＤメモリカードに記録される．また，計測ユニットの内蔵さ れた記録媒体によるデータ運用だけでなく，ユビキタス・コンピューティング環境を簡便に構築するため のオープンなリアルタイム標準開発環境を持った似I芒Engineをプラットホームに採用したことにより， 計測ユニットに内蔵しているＰＨＳカードを用いて，ＰＨＳ公衆回線を介して，医療機関のサーバーへアラ ームデータを送信するシステム構築とした．圧制御ユニットは，従来用いていた圧電バイモルフアクチュ エータと比較して，大幅に動作音が低減したムーピングコイル型アクチュエータとノズルを組み合わせた， ノズルフラッパ方式のリークバルブと小型エアポンプにより構成され，リーク量を電気的に制御すること によりカブ圧の制御を行い，被験者の手首部にベルトで装着される．表示方法は，計測ユニットとアナロ グ波形出力を備えたクレードルを介して接続され，無拘束計測の場合は，計測開始時の各種設定・確認を ４

行い，終了時に記録データの読み取り，演算・解析・表示を行う．据置型として使用する場合は，リアル タイムで演算・解析・表示を行うシステムとなっている． 鷲 胸部電極 (心拍出量計測用） インターネット ； 健康管理センター、 医療機関センター等

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霧 戸口了 鱒密竃傘 Ｎｉ目鯰鞠 ‐解析処理･表示部～ リアルタイムモニター） 局所加圧カブ (血圧計測用）

二≦二~~i許iii漬頁)一二些二:三二全

･最高/平均/最低血圧・左心室胆出時間 （間欠･－心拍毎）・左心室駆出前期時間 ･心拍出量・心拍間隔時間 一回拍出圏 ・脈波伝播速度 ･末梢循環抵抗・容積弾性率 ･心拍数・呼吸数 携帯ユニット (計測･処理） 図５－１－２多用途小型循環動態モニターシステムの構成概要 Ｗ側Ｉ 通霞麺 検出電極 バッテリ （7.４Ｍ２１００何曲h） 蕊灘溌：

鶴;i:i;iｉｉ

皿」５冊 羅穂蝿蕊蕊鐸騨 塑囮 図５－１－３多用途小型循環動態モニターシステム各ユニットのブロック図 ５

５－２．無拘束心拍出量計測システムの改良 心拍出量を計測するための電極配置を決定する要因として最も重要な点は，電流を通電した時にNyboer の胸部円筒モデルが電気的に成立することであり，そのためには胸部での電流分布は一様となる必要があ る．実際に電流分布を計測することは困難であるが，電流と電位が直交することを利用し，また電流が一 定であれば等電位線と等インピーダンス線が等しくなることから，本研究ではインピーダンス分布を計測 することにより電流分布を推定した｡胸部正中近傍に電圧検出用電極24個を鎖骨から剣状突起までマトリ ックス状（4列×６行）に配置し，任意の電極配置にて高周波微小定電流（2mArms，５０kHz）を通電するこ とにより，基準スポット電極と各電圧検出用電極間に発生した電位差の直流成分(Zo)及び脈動成分（△Z） の信号,心電図をＡＤ変換機能を持ったデータレコーダを介して,パーソナルコンピュータに取り込んだ(図 ５－２－１)．マップの作成は，記録されたこれらの信号を基にMATLAB(TheMalhWO1ks,Inc.,USA)を用い て，各電極間をスプライン補完し，Ｚｏマップ（Zo-map）及び△Ｚマップ（△Z-map）を作成した．また，△

Z-mapについては，心臓の血液駆出に伴う電流分の時間的変化を観察する目的から，同時に取り込んだ心

電図のＰ波出現点における△Z-mapを基準として，基準点からのインピーダンス変化を時系列でマップ作

成した．なお，被験者には，男`性健常者１３人（年齢２１～43歳，体重53～85kg）を用い，仰臥位，座位， 立位の各姿勢で呼期保持状態にて計測を行った． voltagesensingunit(1～32ch,ECG） Ａ/Ｉ Ｃｕn℃ntsou【℃e 50kHz,２ｍＡｒｍｓ fiPomelectrod ｔｏＡ/， 50ｋ Ａ/Ｌ [ECG］

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￣ personalcomputer referencespot-electrode 図５－２－１３２chインピーダンスマッピングシステム概要

電流分布の一様性評価に当たっては,Nyboerの胸部円筒モデルを適用可能とした場合の電流分布を表す，

水平線に平行な等高線が等間隔に並ぶ理想的なZo-mapを定義し，本システムで計測・作成したマップ間に

おける相関係数を求め，電流分布の一様性を評価した．電極形状を含めて電流通電用電極を移動させなが

ら，Ｚｏ~m叩を計測した結果，両肩と両下腹部（腰骨付近）に配置した場合は，上部の電極周辺で電流の集

中が見られた(図５－２－２(a))．しかしながら，耳の後ろのように関節などの可動部位の近傍で無い頭部

の部位と下腹部（腰骨付近）を選択することにより，既に報告済みである額と左膝関節付近に配置した場

合の電流分布とほぼ同様なZo-maPが得られ,胸部円筒モデルが適用できると考えられる（図５－２－２(b))．

なお，各姿勢において電流分布の一様性が崩れないことを確認した． ６

懲鐵，

2Ｍ(Ｑ） 6.5 （a）電極配置１ 図５－２－２ＺＯマップ計測例 (b）電極配置２ 一方,電圧検出用電極配置については,上記で決定した電流通電用電極配置を用いて計測された△Ｚ－ｍａｐ の時系列変化を基に，配置検討を行った．血液駆出に伴う等電位変化（インピーダンス変化）は，正中線 近傍では血液駆出に伴う等電位変化はほぼ均一となり，限定された正中線近傍の領域で胸部円筒モデルが 適用可能と思われる△Ｚｍａｐが最大駆出相にて得られた(図５－２－３） 潮ec牡配B衝､■ ｍａｐｌ－－－－－＞map50

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ｍａｐ５maplOmaplSmap20、l叩２５ｍ１ａｐ３０map35map40mHP4SmaPSO +0.10(Ｑ） -0.24 -0.10 -0.02 図５－２－３胸部△Ｚマップの時系列変化 ７ Ｐ ユハ 丁

また，正中線上における△Ｚ波形の解析を行ったところ，鎖骨中央から剣状突起に向けて徐々に振幅が 減少するタイプと鎖骨中央と剣状突起間でインピーダンス変化のほとんど見られない箇所が存在する，心 臓内の血液変化量を反映すると思われるタイプの二通りのパターンが確認されたが計測値には大きな影響 を及ぼさないことも確認された（図５－２－４)． 皿(厄） ￣－－ ’ ’ △Z(ｆＩ８ ダーーー ′ ′ △Z(f2２ －￣￣ ' ' ＥＣＧ 図５－２－４心拍出量計測電極位置における△Ｚ波形計測例（２パターン） これらの結果を踏まえ，本法と色素希釈法との同時比較実験を行った。 仰臥位姿勢の被検者にエルゴメータを用いて運動負荷（25Ｗ、５０Ｗ）を」 －５，５－２－６）． た。被検者は健常な男子６名とし、 を与えた際の結果を示す（図５－２ 2０ 1５ ０ １ ［昌已ミヨ］己ｏｏ ５ 0 0 ５ IO COz［L/min］ 1５ 2０ 図５－２－５新電極配置におけるアドミタンス法による心拍出量（ＣＯｚ）と 色素希釈法による心拍出量（Ｃｏｄ）の相関関係 ） OBOＵＵ 、Ｉ ￣￣￣￣￣ ￣ ０ 0０ QOD■■ ｙ Ｕ ＝0.98x＋0.47 r＝0.％ ､記４ ■ ●

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３２１０１ ２３ ［ロ」Ｅご］（ＮｏＵ‐己。Ｑ） ■ ＋1.96ＳＤ －－Ｃ－－ＣＣ－－－ ２．２ ■ ■ ■ ■ -1.96s、 ￣一一・－ －１．８ ■ ４ ６ ８１０１２１４１６１８ （Cod+COz)/２［L/min］ 図５－２－６新電極配置におけるアドミタンス法による心拍出量（ＣＯｚ）と 色素希釈法による心拍出量（Ｃｏｄ）のBland-AltmannPlot

日常生活の自由行動下での計測に適した電極配置に関して，計測原理の胸部円筒モデルと正中線近傍の

インピーダンス分布の観点から検討を行った．

電流通電用電極に関しては，電極周囲で電流集中が発生せず，無拘束状態における姿勢変化の影響を受

けにくい電極配置として，一方の電極を頭部の耳の後ろ付近，他方を下腹部（腰骨付近）とすることによ り電極のスポット電極化ならびに，計測精度も向上することが確認された．

５－３．無拘束連続血圧計測システムの改良

ここでは'既に報告した指用局所圧迫カブに基づく無拘束連続血圧計測システムではなく,このたび新たに開発

した手首用局所圧迫カブに基づく連続血圧計測システムについて報告する．

計測部位である手首榛骨動脈を効果的に捉え,圧迫するには榛骨末端の茎状突起と僥側手根屈筋腱間距離

d，が解剖学的に有効な圧迫範囲であると考えられた.その距離はおよそ以下の値である．

） 局所圧

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D:手首径 ｡,:有効距離

功≦α,≦上り

_４３．５ 図５－３－１局所圧迫カブによる榛骨動脈圧迫

成人１２人の手首径Ｄを計測し,ｄ，を算出したところ,ｄ,の平均値は14.4mm,標準偏差は1.4ｍｍとなった.こ

の結果とカブの汎用性を考え,カブの大きさを30ｍｍ×40ｍｍとした． 局所圧迫カブによる榛骨動脈の圧伝達を確認し,図５－３－２にその様子を示す． PC＝SBP PC=0 、、TI。 ＭＡｐＴ腿． 夢1Mm１，V。ｉ鯛W噸

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図５－３－２MRIによる手首断面図 図５－３－２より,手首僥骨動脈はカブ圧が０の時にははっきりと目視できたが,カブ圧を最高血圧まで増加させる と,潰れていることが確認された.よって,榛骨末端の茎状突起付近において榛骨動脈を効果的に圧迫することが 可能であり,この局所圧迫カブを用いて容積補償法による血圧計測が十分に可能である見通しが得られた． 容積補償法にてカブ圧を電気的に瞬時制御する圧調節弁である電空変換器は,安静時における血圧計測にお

いては約１３Hz,運動時における血圧計測においては約２４Ｈｚの周波数特性が必要とされる.しかし,手指の局所

圧迫カブ容量は3mlであるのに対し手首での局所圧迫カブ容量は7mlであり,手指連続血圧計測装置の電空変換 器では周波数特性が十分ではない.従って手首連続血圧計測装置のプロトタイプには,手首局所圧迫カブでも十 分な周波数特性を示す新型電空変換器を試作した．（図５－３－３，５－３－４参照） 10

型式ムーピングコイル型 定格電圧ＤＣ4.2Ｖ 使用電圧範囲ＤＣＯ～8.5Ｖ 使用圧力範囲350mｍＨｇ 鬘 ｅ 図５－３－３新型電空変換器概要 GAmI特性 １」１日T可1ｴ

ｰﾆ::=iiiillll墨Hlllllll

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０砥引頑乏頚司頭剣頓毛 ＄-60 週-80 -100 -120 ｚ』く。 ｌｌｌ ｌ－ －－ｌ ⅡⅡⅢ １ １００ １０ HHz］ 100 fdlL］ 図５－３－４新型電空変換器周波数特性 (Ｑ:エアポンプ流量,ノズル径2.4ｍｍ,カブ容量7ｍl）

容積補償法におけるカブ圧の制御は,まず容積振動法にて制御目標値Ｖｏを決定する.その後,Ｉ制御にてカブ

圧を平均血圧値近くまで上げる.そして,Ｐ制御パラメータを徐々に上げ,制御目標値Ｖｏと等しくなるように制御し，

連続血圧曲線を得る．

局所圧迫カブを用いた手首血圧計測システムの精度評価は運動負荷下の健常成人において,観血式連続血圧

計測装置(直接法)を用いて行った.ﾌﾟﾛﾄｺﾙは,十分に安静にした後の健常者９名に対してエルゴメーターによ

る運動負荷を行い,本システムを用いて右手首にて連続血圧計測を行い,被験者左手首(左上腕部)にて観血式

連続血圧計測装置(直接法)を用いて連続血圧を計測し,－心拍毎における最高･最低血圧値の比較を行った．

計測時間は,安静にして１分,運動負荷にて５分,再び安静にして２分の計８分間とした．

図５－３－５は本装置ならびに直接法で得られた同時記録の一例であり,本装置によって得られた血圧波形と 直接法の波形が一致していることがわかる． ;鑿鑿鑿鑿霧露譲li1lii11illili篝ii露i蕊ｉｌ霧i鑿篝鑿篝鑿篝 安静 _安静 １８０ １６０ １４０ 茎12Ｏ Ｅ１ｏｏ －ジ 畠8０ ６０ ４０ ２０ ０ 00.02DＭ 0.06０．０８０．１ ２３４５ time(min） 図５－３－５直接法iとの同時連続血圧計測例 ６７８ 11 位相特性 ■ _面■垣ヨ 途目『国 _■■。■■。

Ⅲ

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， 1２ (direct+indierct)/2(mmHg） 図５－３－６局所圧迫カブを用いた手首血圧計測システムと直接法（観血法）の比較 （最高血圧値：SBP） 1２ ‘ 〔■】 『口凹、兇ジ ￣ ｙ

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（凶工ＥＥ）（］◎の」』ｂＥ１］。①』一つ） ， (direct+indierct)/２(mmHg） 図５－３－７局所圧迫カブを用いた手首血圧計測システムと直接法（観血怯）の比較 （最低血圧値：DBP） 1３ 句且ジ １３ ４ ￣ ｙ ＝ γ＝ 、＝

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図５－３－６，５－３－７より,最高･最低血圧の相関係数が高く，良好な直線相関を有していることが判る.また， Bland-Altmanplotより,差の平均値がそれぞれ-0.46ｍｍH9.0.63ｍｍＨｇ,差の標準偏差がそれぞれ2.1ｍｍH9. 1.7ｍｍＨｇであり,局所圧迫カブを用いた手首血圧計測システムによって高精度で僥骨動脈圧波形を無侵襲に連 続計測が可能であることが確認された． ５－４．自律神経活動解析 本システムを用いた簡便な自律神経活動解析システムの構築を目指し，単調映像提示下における被験者 の自律神経活動評価の基礎的検討を行った． ここでは，本システムより得られる末梢循環抵抗（TPR）の低周波成分（PLF：0.04～012Ｈｚ）を交感 神経単独の活動指標として解析を試みた．また，心電ＲＲの高周波成分（PHF：0.15～0.50Ｈｚ）は，迷走 神経の活動指標として一般的に使用されているものである． 下記，実験例（図５－４－１）においては，実験中に被験者が眠ったため（映像提示後１２分後）に， 血圧の低下および，それに伴う末梢循環抵抗の低下が見られた．周波数解析においては，入眠直後に交感 神経の活動指標であるＰＬＦが大きく変動したが，これは入眠直後の血圧低下を補償する目的で，自律神経 系が血圧を入眠前の正常値に戻そうとする働きがあったものと推察される． このように，本システムを用いることで簡便に自律神経活動の評価が可能となることから，今後，様々 な生体ストレス下における生体反応を定量化する目的で，任意の生体ストレスを与えることの可能な環境 制御シミュレータの必要性が確認された． １５０ １２O ＢＰ９０ ６０ ［mmHg】３Ｃ Ｏ １２００ ＲＲ１０００ ８００ ［ms】 ６００ １０ ８ ＣＯ ６ ［Umin］ ４ ２ ４０ ３０ ＴＰＲ _２０ [mmHg/Umin］１０ ０ ５ ４ PHF(RR）３_２ ［(ｍＳ)2］1 ０ ５

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