短時間連続血圧波形のパワースペクトル解析を用いた長時間血圧変動性の予測  [in Japanese] Power spectral analysis of short term blood pressure predicts daily variation of blood pressure  [in Japanese]

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Author(s)

    • 木下 広幸 KINOSHITA HIROYUKI
    • 奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科|オムロンヘルスケア株式会社 Graduate School of Information Science, Nara Institute of Science and Technology|Technology development HQ, OMRON Healthcare Co., Ltd.
    • 萬納寺 洋士 Mannoji Hiroshi
    • 九州大学大学院 医学研究院 循環器内科学 Department of Cardiovascular Medicine, Graduate School of Medical Sciences, Kyushu University
    • 朔 啓太 Saku Keita
    • 九州大学循環器病未来医療研究センター 循環器疾患リスク予測共同研究部門 Department of Advanced Risk Stratification for Cardiovascular Diseases, Center for Disruptive Cardiovascular Medicine, Kyushu University
    • 岸 拓弥 Kishi Takuya
    • 九州大学循環器病未来医療研究センター 循環器疾患リスク予測共同研究部門 Department of Advanced Risk Stratification for Cardiovascular Diseases, Center for Disruptive Cardiovascular Medicine, Kyushu University
    • 金谷 重彦 Kanaya Shigehiko
    • 奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 Graduate School of Information Science, Nara Institute of Science and Technology
    • 砂川 賢二 Sunagawa Kenji
    • 九州大学循環器病未来医療研究センター 循環病態制御学部門 Department of Therapeutic Regulation of Cardiovascular Homeostasis, Center for Disruptive Cardiovascular Medicine, Kyushu University

Abstract

<p>目的:血圧変動は心血管病の重要な予後規定因子であるが、その同定には24時間血圧計(ABPM)による血圧測定が必要であり、臨床応用に限界がある。動脈圧反射機能は血圧変動の重要な決定因子であることから、我々は動脈圧反射が有効に作用する周波数帯(0.01 Hz-0.1 Hz)における連続動脈圧波形のパワースペクトル密度関数(PSD)の変化率(dPSD)を指標として長時間血圧変動を予測した。</p><p>方法:外科的に動脈圧反射機能を層別化したラット(N=15)の連続動脈圧波形をテレメトリーシステムにより12時間計測し、平均動脈圧の12時間標準偏差(SD12H)を算出した。次に12時間波形から推定したPSDを比較対象とし、取得データ中央5、15、30、60、120分の短時間データから推定したPSDと比較した。PSD推定にはWelchのピリオドグラムを用い、移動平均により平滑化した。また、短時間波形から推定したdPSDとSD12Hとの関連を検証した。</p><p>結果:30分以上の連続動脈圧波形より算出したPSDは12時間波形より求めたPSDを精度よく再現した(30分:R2=0.81±0.07)。また、30分の連続動脈圧波形より算出したdPSDはSD12Hを精度よく予測した(R2=0.79)。</p><p>結論:30分連続動脈圧波形からdPSDを算出することにより長時間血圧変動が予測可能となる。</p>

<p>OBJECTIVE: Although the daily variation of blood pressure (BP) predicts cardiovascular event risk, the fact that its assessment requires ambulatory BP monitoring makes its clinical application impractical. Since the baroreflex is a major determinant of BP variation especially in the frequency range of 0.01-0.1Hz (baro-F), we hypothesized the power spectral density (PSD) of short-term BP in baro-F predicts the daily variation of BP.</p><p>METHODS: In rats (N=15) with various severities of baroreflex dysfunction, we recorded continuous BP for 12 hours and estimated the standard deviation (SD12H). We estimated PSD using Fourier transform from 30-min continuous BP at 0.01 and 0.1 Hz, and compared their ratio (dPSD) against SD12H.</p><p>RESULTS: dPSD predicted SD12H reasonably well (R2=0.79).</p><p>CONCLUSION: dPSD derived from short-term BP recordings is capable of predicting the daily BP variation. dPSD may serve as a simple, noninvasive and practical predictor of cardiovascular event risk. </p>

Journal

  • Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering

    Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering Annual56(Abstract), S342-S342, 2018

    Japanese Society for Medical and Biological Engineering

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