<Contribution> Simplified method for estimating parasympathetic nervous activity by Lorenz plot of ECG RR intervals, by Fumi TOYOFUKU, Kazuhiko YAMAGUCHI & Hiroshi HAGIWARA.

Attenuation Testと は覚醒 閉 眼時 の特徴 的 な脳 波 で あ る α波(8hz 13Hz)の 出 現 量,お よび開眼 によ る α を 置 くた め,Alpha Attenuation Testお よび 主 観 評 価 ア ン ケ ー トの 結 果 は 省 略 し た. 波 の減 衰 量 が 覚 醒 水 準 の動 揺 に応 じて大 き く変 化 す る こ とを利 用 して,安 静 状 態 で 閉 眼 と開 眼 を 交換 反 復 す る こ 3.解 析 評 価 方 法 とに よ り覚 醒 度 を定 量 的 に評 価 す る 方 法 で あ る14) を 行 っ た後,被 験 者 はマ ッサ ー ジチ ェ ア に着 座 した.実 験 者 は チ ェ ア を倒 し,体 型 セ ン シ ング に よ り自 動 で 肩 位 置 を調 節 し,手 動 で 肩 位 置 の 微 調 整 を行 った.各120sの 3-1.副 交 感神 経 活 動 度 算 出方 法 500Hzで サ ン プ リン グ した 心 電 図 の 波 形 に ハ イ パ ス 実 験 前 安 静, 指 圧 は さ み もみ た た き の 三 つ フ ィ ル タ(0.1Hz),ロ の 刺 激, 実 験 後 安 静 を 行 っ た.ま ン ド ス ト ッ プ フ ィ ル タ ー(57Hz-63Hz)を 180sの た,各 状態間に 休 憩 を 設 け,休 憩 中 に 心 理 評 価 ア ン ケ ー トを 行 った.な お,三 つ の刺 激 指 圧 は さ み もみ た た ー パ ス フ ィ ル タ(120Hz),バ ズ を 除 去 し た.そ RR間 の 後,R波 隔 を 求 め,三 周 波 数10Hzで た.被 験 者 は,実 験 条 件 を整 え る た め 実験 前 後 の 立 位 間 隔 時 系 列 デ ー タ と し た.得 閉 眼 実験 前 後 の安 静 閉 眼 お よび 三 つ の 接 触 振 動 圧 タ に,窓 感 覚 刺 激 の 間 は 閉 眼 し,休 憩 中 は開 眼 した.五 (0.15Hz 0.40Hz)を が 終 了 後,マ ッサ ー ジ チ ェア を 起 こ し,180sの 後AAT,120sの 実 験 電 図 の ンプ リング リ サ ン プ リ ン グ し た も の を 心 電 図RR ら れ た 心 電 図RR間 隔 デー 関 数 ハ ニ ン グ 窓 を か け,FFTに 算 出 し た.解 よ りHF 析 ツ ー ル と し て, キ ッセ イ コ ム テ ッ ク社 の 多 用 途 生 体 情 報 解 析 プ ロ グ ラ ム BIMUTASⅡ 実験 後 安 静 閉眼 を行 っ た. の 検 出 を 行 い,心 次 ス プ ラ イ ン補 間 し,サ き は,順 序 効 果 が 現 れ な い よ うに 実験 毎 に順 番 を 変 え つ の状 態 か けて ノ イ を 使 っ てHFを 算 出 し た. 解 析 区 間 は, 立 位 閉 眼 実験 前 安 静 は さ み もみ 3-2.心 電 図RR間 隔 の ロ ー レ ン ツ プ ロ ッ トに よ た た き 指 圧 実 験 後 安 静 立 位 閉 眼 そ れ ぞ れ 120sの うち,前 後10sを 省 い た100sと る評 価 し た. 実験② 心 電 図RR間 脳 波 お よ び 心 電 図 の 電 極 を装 着 し た後,被 sの 実 験 前 立 位 閉 眼 を行 った.そ 行 い,180sの 実 験 前AAT 験 者 は240 度, 角 度120度 を 行 っ た.被 験者 は リ す15,16). 角 度90, 角度180度 た,各 状 態 間 に180sの の四 休憩 を設 け,そ の休 憩 中 に 心 理 評 価 ア ン ケー トを行 った.な 四 つ の 刺 激 角 度90度 度, 角 度180度 隔 と して グ ラ フ上 に プ ロ ッ トした 図 を指 電 図RR間, 角 度150度 つ の刺 激 を行 っ た.ま 目 の 心 電 図RR間 観 評価 を, 角 度120度 図1は LPさ 心 電 図RR間 隔,縦 は, 横 軸 をn番 の後,主 ク ラ イ ニ ン グ チ ェ ア に 着 座 し,各180sの 隔 の ロ ー レ ン ツ プ ロ ッ ト(LP)と 隔 のLPを 目の心 評 価 す る 方 法 で あ る. れ た す べ て の 点 をy=x軸 る 投 影 後,y=x軸 軸 をn+1番 とy=-x軸 に お い て,原 に投 影 す 点(0,0)か らの 距 お,, 角 度150 は,順 序 効 果 が 現 れ な い よ う に実 験 ご とに順 番 を変 え た.被 験 者 は,実 験 条 件 を整 え る た め 実 験 前 後 の 立 位 閉 眼 お よ び 四 つ の 姿 勢 変 化 刺 激 の 間 は 閉 眼 し,休 憩 中 は 開 眼 し,実 験 用 の リ ク ラ イ ニ ン グ チ ェア とは異 な る イ ス に座 り休 憩 を行 った.四 つの姿勢 変 化 に よ る刺 激 を行 った 後,被 験 者 は リ ク ラ イ ニ ン グ チ ェア か ら 離 れ,180sの 実 験 後AAT,240sの 実 験 後 立 位 閉 眼 を行 っ た後,主 観 評 価 ア ン ケ ー トを 行 っ た. 解 析 区 間 は,実 験 前 後 の 立 位 閉 眼 240sの 前 後30sを 省 い た180sと した.姿 う ち, 勢 変 化 に よ る刺 激 90度 120度 150度 180度 は 計 測 し た180s の デ ー タ を用 い て解 析 を行 っ た. な お,本 論 文 で は,心 電 図RR間 隔 の ロー レ ン ツ プ ロ ッ トに よ る副 交 感 神 経 活 動 の簡 易 推 定 法 の提 案 に主 題 原 著 心 電 図RR間 図1ロ Fig.1 ー レ ン ツ プ ロ ッ トの評 価 方 法 Evaluation method of LP. 隔 の ロ ー レ ンツ プ ロ ッ トに よ る副交 感 神 経 活動 の簡 易 推 定 法 の開 発 187

離(y=x軸 上)の 平 均 をm,原 の 標 準 偏 差 を σx,y=-x軸 点(0,0)か の 平 均m(実 らの距 離 に お い て,原 点(0,0)か 人 ご とに 正 規 化)お らの 距 離 の標 準 偏 差 σ-sと す る. し た が っ て,長 の デ ー タ を個 よび標 準 偏 差 を刺 激 ご と に プ ロ ッ ト 軸 σs,短 軸 σ-xと す る 楕 円 の 面 積S 実 験 ① で は,HFは 実 験 前 後 の 立 位 閉 眼 と 安 静 閉 眼 を比 較 す る と,安 静 閉 眼 の 方 がHFの (1) と な る.求 め ら れ た 原 点(0,0)か お よ び 楕 円 の 面 積SとFFT解 指 圧 は さ み も み の 順 にHFの 析 に よって求 め られ た mは 同 様 に 安 静 閉 眼 の 方 がHFの な った.ま 規化 こで,HF,m,Sを 実 験 ② で は,HFは 個人 験 ② で は 実 験 前 後 の立 なる よ うに行 った. 4-2.LPの 楕 円 の 面 積Sお 図3はHFお よ び心 電 図RR間 S(実 験 ① は10人,実 に正 規 化)の 4.実 同 様 に 実 験 前 後 の 立 位 閉 眼 90 点 か らの 距 離 の 平 均mお よ びHFの 実 験 ① お よ び 実 験 ② のHFお 間 隔 のLPをy=x軸 楕 円の面積 平 均 お よび標 準 偏 差 を刺 激 ご と に プ ロ ッ ト き 指 圧 は さ み も み の 順 にHFの な っ た.Sは 験 ① に お け るHFお 験 ② に お け るHFお Fig.2(a)Change (b)change Vol.43,No.4('07) 値 が大 き くな っ た.ま た,接 触 振 動 圧 感 覚 刺 激 間 で は, た た 上 に投 影 した 後 の 原 点 か ら の距 離 (b)実 実 験 前 後 の 立 位 閉 眼 と 安 静 閉 眼 を 比 較 す る と,安 静 閉 眼 の ほ う がHFの 推移 よ び 心 電 図RR 図2(a)実 人 間工 学 隔 のLPの 推移 験 ② は8人 の デ ー タ を個 人 ご と 実 験 ① で は,HFは 図2は よ びHFの した グ ラ フで あ る. 験結果 4-1.原 値 が大 き くな った. 位 閉 眼 お よ び 四 つ の 姿 勢 変 化 に よ る刺 激 の 六 つ の 散 が1と 値 が大 き く 度 120度 150度 180度 の 順 にHFの 閉 眼 実 験 前 後 の 安 静 閉 眼 お よ び 三 つ の 接 触 振 動 状 態 に よ り得 られ た デ ー タ の 平 均 が0,分 実 験 前 後 の 立 位 閉 眼 90度 な っ た.mもHFと 正 規 化 は,被 験 者 ご とに 実 験 ① で は 実 験 前 後 の 立 位 圧 感 覚 刺 激 の七 つ の 状 態,実 値 が 大 き くな っ た. 120度 150度 180度 の 順 にHFの ご とに 正 規 化 を行 った 後 に 比 較 検 討 を行 っ た. 値 が大 き く た,接 触 振 動 圧 感 覚 刺 激 間 で は, は さ み も み 指 圧 た た き の 順 にHFの 得 られ た デ ー タ は個 人 差 が 大 き く,直 接 そ れ らを比 較 値 が 大 き くな っ た. 実 験 前後 の 立 位 閉 眼 と 安 静 閉 眼 を比 較 す る と,HFと す る こ とが で き な か っ た.そ 値が大 き くな っ た.ま た,接 触 振 動 圧 感 覚 刺 激 問 で は, た た き ら の 距 離 の 平 均m 値 を比 較 した. 3-3.正 188 験 ② は8人 した グ ラ フで あ る. は, HFの 験 ① は10人,実 値が大 き く 実験 前 後 の 立 位 閉 眼 と 安 静 閉 眼 よ びm よ びm of HF and m in experiment of HF and m in experiment2. 1.

図3(a)実 (b)実 験 ① に お け るHFお よ びS 験 ② に お け るHFお よ びS Fig.3(a)Change (b)change を比 較 す る と,HFと 同 様 に安 静 閉 眼 の ほ うがHFの が 大 き くな った.ま た,接 of HF and S in experiment1. of HF and S 値 触 振 動 圧 感 覚 刺 激 で は, 指 圧 た た き は さ み も み の 順 にHFの 実 験 前 後 の 立 位 閉 眼 90度 120度 150度 180度 の 順 にHFの な っ た.SもHFと 値 が大 き く 同 様 に 実 験 前 後 の 立 位 閉 眼 90 度 120度 150度 180度 の順 にHFの 値 が大 き 4-3.LPの 原 点 か ら の 距 離 の 平 均m,LPの の 面 積Sお 前 節4-1,4-2で 間 に,値 よ びHFの 態)に 楕円 相 関関 係 示 し た よ う に,実 験 ①,実 れ ぞ れ の 刺 激(状 お い て,mとHFお 意 の相 関 関係 が認 原 点 か ら の 距 離 の 平 均mお 楕 円 の 面 積Sが と もに 副 交 感 神 経 活 動 を 表 の被 験 者,実 験 ②8人 の被 験 者 験 ② で はHFとmの 相 関 係 数 は0.709の 二 つ の 指 標 を 用 い て,そ は0.156と 偏 回 帰 係 数 は0.623,面 積Sの 偏 回帰係 数 な っ た.目 的 変 数,説 明 変 数 と もに 正 規 化 を 行 っ た 値 を用 い る た め,重 回 帰 式 の 定 数 項 は0で (2) 重 相 関 係 数 は0.726,自 相 関 係 数 は0.771,HF 値 と な っ た.実 験 ① ② と も 楕 円 の面 積S 意 の 相 関 関 係 が 認 め られ た. あ る. 重 回 帰 式 は, 相 関係 数 は 原 点 か らの 距 離 の平 均m,LPの の 間 に は,0.1%有 楕 円 の 面 積S 楕 円 の 面 積Sの 原 点 か ら の 距 離 の 平 均m 実験① 平 均mの の 相 関係 数 を求 め た 表 で あ る.実 験 ① で はHF 相 関 係 数 は0.715,HFとSの 標 とな り得 る と考 え られ る. れ ぞ れ 重 回 帰 分 析 を行 っ た. の大 小 関 係 に お い て 同 じ よ うな 変 化 が 見 験 ①10人 の指 標 を組 み 合 わ せ る こ とに よ り,さ ら に精 度 の 高 い指 よ びSと とHFと とHFと れ は,LPの お よ びLPの 原 点 か らの 距 離 の 平 均m,LPの 0.525,実 め ら れ た.こ よ びLPの 楕円 の 相 関 関 係 を示 す こ とが で き た.二 つ の新 し い評 価 指 標 と も に,0.1%有 験②のそ のLPの とmの の 面 積SとHFと 実 験 ① ② に お い て,LPの られ た た め,そ れ ぞれ の相 関 関 係 を調 べ た. 表1は,実 原 点 か ら の 距 離 の 平 均m,LPの す 指 標 とな り得 る こ と を示 して い る.し た が っ て,二 つ くな っ た. にLPの 回帰 分析 表1で,LPの 実 験 ② で は,HFは とSの 5.重 値が大 き く な っ た. HFの in experiment2. た.mとSの 由度 調 整 ず みR2=0.511と なっ 間 に共 線 性 は な く,ま た 重 回 帰 式 で 求 め られ たyとHFと の 間 に0.1%有 意 の関 係 が認 め られ た. 実験② 平 均mの は0.360と 原 著 心 電 図RR間 偏 回 帰 係 数 は0.538,面 積Sの 偏 回帰 係 数 な っ た. 隔 の ロ ー レ ンツ プ ロ ッ トに よ る副 交感 神 経 活 動 の簡 易 推 定 法 の開 発 189