心音図
医療診断方法
心音図
心筋症に起因する肺高血圧症（肺動脈圧70mmHg）を呈する中年男性の心音図および頸静脈拍 動図。頸静脈拍動図では、AC波やV波は認められず、顕著なA波が認められる。心音図（左第4間隙および心尖部）では、三尖弁閉鎖不全症の雑音と心室性および心房性疾走音が認められる。[ 1]
同義語PCG
ICD-9-CM89.55
一般的な雑音の心音図。

音波心図（PCG ）は、音波心図と呼ばれる機械を用いて心臓から発せられる音と雑音を高忠実度で記録したグラフです。つまり、音波心図は心臓周期中に心臓から発せられるすべての音を記録することを意味します。[2] [3]

医療用途

心臓周期のさまざまなイベントを示すウィガース図。下部には心音図も含まれています。

心音は、心臓弁の閉鎖によって生じる振動によって生じます。心音には少なくとも2種類あります。1つ目（S1）は、収縮期の開始時に房室弁（三尖弁と僧帽弁）が閉じるときに発生し、2つ目（S2）は収縮期の終わりに大動脈弁と肺動脈弁（半月弁）が閉じるときに発生します。 [4]心音図法では、聴取できない音や心雑音を検出し、これらの事象を永久に記録することができます。[5]一方、聴診器では、このような音や心雑音をすべて検出できるとは限らず、発生記録も提供できません。心臓から発せられる音を定量化できるため、より高度な検査では容易に得られない情報が得られ、特定の薬剤が心臓に及ぼす影響に関する重要な情報が得られます。また、患者の病気の進行を追跡する効果的な方法でもあります。[医学的引用が必要]

離散ウェーブレット変換とパケットウェーブレット変換

Cherifらによるレビューによると、離散ウェーブレット変換（DWT）は、心雑音をフィルタリングする際にS1やS2に影響を与えない点で優れている。一方、パケットウェーブレット変換はDWTよりも内部成分の構造に大きく影響を与える。[6]

歴史

ウィリアム・バーンバウムとジェミニ計画で使用する心音図システム、1965年

心臓の音に対する認識は古代に遡ります。心臓の音を記録する機器を開発するという発想は、ロバート・フック（1635-1703）にまで遡ります。彼は「動物、植物、鉱物を問わず、物体の内部運動や動作を、その音から発見できる可能性もあるかもしれない」と記しています。心音図法の最も古い例は1800年代に遡ります。[7]

心音図法のモニタリングおよび記録装置は1930年代から1940年代にかけて開発され、標準化は1950年にパリで最初の国際会議が開催された際に開始されました。[7]

ベックマン・インストゥルメンツ社製の心音図システムは、ジェミニ計画（1965～1966年）の有人宇宙飛行の少なくとも1回において、飛行中の宇宙飛行士の心拍をモニターするために使用されました。これは、NASA向けに特化され、NASAで使用されたベックマン・インストゥルメンツ社の数多くの機器の一つでした。[8]

ジョン・キーファーは1970年、米国政府職員時代に心音図シミュレータの特許を申請しました。当初の特許明細書には、電圧を介して人間の心音を模倣する装置であると記載されています。[ 9 ]

胎児心音図

胎児心音図（fPCG ）は、胎児心音図の特殊な応用であり、子宮内の胎児心音を非侵襲的に捉える診断技術として設計されています。これらの胎児 心音図を分析することで、胎児心臓の異常を検出することができます。胎児心音図は、出生前に胎児の潜在的な心臓疾患を検出し、モニタリングすることができるため、出生前ケアにおいて重要なツールとなっています。[10]

胎児の心臓を調べるために心音図法が用いられるようになったのは 1960 年代に遡り、研究者らは体外マイクを用いて胎児心音を検出する可能性を初めて探究し始めた。[10]初期の研究では、胎児の心拍数と心拍リズムを測定するために心音図法を用いることに重点が置かれていた。時が経つにつれ、技術と技法の進歩によって、研究者らは胎児心音図法を用いてより広範囲の胎児心臓の異常を検出できるようになった。[11] [12] 胎児心音図法は、通常、妊娠 18～20 週頃から始まる定期的な出産前診察で行われる。この手順では、小さなマイクを母親の腹部の胎児の心臓の上に配置します。マイクで胎児心音を捉え、その音は増幅されて分析のために記録されます。Khandoker らは、4 つの音響トランスデューサーを母親の腹部全体に単純かつ一貫したパターンで適用したマルチチャンネル胎児心音図法 (fPCG) を開発した。[13] [14]知的財産（IP）技術ライセンスは、妊娠中の母親が胎児の心拍と赤ちゃんの心臓の活動を監視できるようにする家庭用モニタリングデバイスであるアラブ首長国連邦のスタートアップ企業に付与されました。[15]

参照

参考文献

  1. ^ nih.gov 第8章/ページ指定なし/Google
  2. ^ Tang, Hong; Zhang, Jinhui; Sun, Jian; Qiu, Tianshuang; Park, Yongwan (2016-04-01). 「音の反復とベクトル量子化を用いた心音図信号圧縮」. Computers in Biology and Medicine . 71 : 24– 34. doi : 10.1016/j.compbiomed.2016.01.017 . ISSN  0010-4825. PMID  26871603.
  3. ^ シルバーマン, マーク・E.; フレミング, ピーター・R.; ホルマン, アーサー; ジュリアン, デズモンド・G.; クリクラー, デニス・M. (2012年12月6日). 20世紀における英国の心臓病学. シュプリンガー・サイエンス＆ビジネス・メディア. ISBN 9781447107736。第8章/Googleページは提供されていません
  4. ^ Hall, John E. (2015-04-23). ポケットコンパニオン ガイトン＆ホール 医学生理学教科書. エルゼビア・ヘルスサイエンス. p. 283. ISBN 9780323375238。
  5. ^ ダニエルズ、リック (2009).デルマーの臨床検査・診断検査マニュアル. センゲージラーニング. p. 800. ISBN 978-1418020668. 2016年11月27日閲覧。心音図の目的。
  6. ^ Cherif, L. Hamza; Debbal, SM; Bereksi-Reguig, F. (2010年3月1日). 「離散ウェーブレット変換とパケットウェーブレット変換を用いた心音図信号解析におけるウェーブレット解析の選択」. Expert Systems with Applications . 37 (2): 913– 918. doi :10.1016/j.eswa.2009.09.036.
  7. ^ ab Sprague, HB (1957年12月). 「心音図法の歴史と現状」. IRE Transactions on Medical Electronics . PGME-9: 2– 3. doi :10.1109/IRET-ME.1957.5008615. ISSN  0097-1049.
  8. ^ 「ベックマン・インストゥルメンツ、医療用飛行監視機器を供給」（PDF） . Space News Roundup . 1965年3月3日. pp.  4– 5. 2019年8月7日閲覧。
  9. ^ M, Keefer John (1970年4月28日)、心音図シミュレータ、 2016年6月2日閲覧。
  10. ^ ab Morgenstern, J; Abels, T; Leblanc, R; Naumann, U; Schettler, H; Wolf, P (1986-01-01), Rolfe, Peter (ed.), 「第19章 胎児心音図」 ,胎児生理学的測定, Butterworth-Heinemann, pp.  115– 123, doi :10.1016/b978-0-407-00450-4.50021-6, ISBN 978-0-407-00450-4、 2023年8月30日閲覧
  11. ^ Koutsiana, Elisavet; Hadjileontiadis, Leontios J.; Chouvarda, Ioanna; Khandoker, Ahsan H. (2017-09-08). 「ウェーブレット変換とフラクタル次元を用いた胎児心音検出」. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology . 5 : 49. doi : 10.3389/fbioe.2017.00049 . ISSN  2296-4185. PMC 5596097. PMID 28944222  . 
  12. ^ Marzbanrad, Faezeh; Kimura, Yoshitaka; Endo, Miyuki; Palaniswami, Marimuthu; Khandoker, Ahsan H. (2015年8月). 「母体と胎児の心拍数カップリングの転送エントロピー解析」. 2015年第37回IEEE医学生物学工学会議 (EMBC) 年次国際会議. 第2015巻. IEEE. pp.  7865– 7868. doi :10.1109/embc.2015.7320215. ISBN 978-1-4244-9271-8. PMID  26738115. S2CID  32510704.
  13. ^ Khandoker, Ahsan; Ibrahim, Emad; Oshio, Sayaka; Kimura, Yoshitaka (2018-09-11). 「健康な妊娠後期における4チャンネル胎児心音図から取得した心拍ごとの胎児心信号の胎児心電図による検証」. Scientific Reports . 8 (1): 13635. Bibcode :2018NatSR...813635K. doi : 10.1038/s41598-018-31898-1 . ISSN  2045-2322. PMC 6134006. PMID 30206289  . 
  14. ^ 「心雑音を検出する新型デジタルデバイス」gulfnews.com 2015年3月28日2023年8月30日閲覧。
  15. ^ National, The (2020-03-18). 「カリファ大学、アラブ首長国連邦のスタートアップ企業に知的財産ライセンスを付与」The National . 2023年8月30日閲覧。

さらに読む

  • Almasi, Ali; Shamsollahi, Mohammad-Bagher; Senhadji, Lotfi (2011-08-01). 「合成心音図信号を生成するための動的モデル」. 2011 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Vol. 2011. pp.  5686– 5689. doi :10.1109/IEMBS.2011.6091376. ISBN 978-1-4577-1589-1. ISSN  1557-170X. PMC 3390312.  PMID 22255630  .
  • 水野 篤史丹羽耕一郎；白井武明椎名ゆみ（2015年1月1日）。 「ファロー四徴症の成人患者における心音図」。心臓病学ジャーナル。65 (1): 82–86 .土井: 10.1016/j.jjcc.2014.03.011。ISSN  0914-5087。PMID  24842232 。2016 年6 月 2 日に取得。
  • チェルネッキー、シンシア・C.; バーガー、バーバラ・J. (2007). 臨床検査と診断手順. エルゼビア・ヘルスサイエンス. ISBN 978-1416066835. 2016年11月27日閲覧。
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