末梢動脈緊張

末梢動脈緊張( PAT ) は、末梢動脈床の脈動容積変化を追跡するために設計された非侵襲的測定です。収集された情報は、自律神経系と心血管系に関する重要な洞察を専門家に提供します。PAT 技術は主に、心臓病、勃起不全、閉塞性睡眠時無呼吸の検出に使用されます。

PAT 信号は、統一された圧力場と特定の等吸収波長の両方を組み込むことによって測定される脈波 振幅の形式です。測定面の周囲に均一な圧力場を適用すると、動脈壁の動きの制限が解除され、記録された信号のダイナミック レンジが拡大され、圧力適用部位の遠位の静脈の膨張が防止されます。等吸収波長を使用すると、オキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンの両方が同じ吸収レベルになり、酸素飽和度の変化が防止されます。これらの機能により、PAT 技術は他の従来の末梢脈拍測定方法と差別化される高い信号品質を実現します。

PAT 信号を取得する技術は、胸部外科医のダニエル・グール博士の観察を受けて、ペレツ・ラヴィー教授のテクニオン研究所のボブ・シュナル博士とコビー・シェフィー博士によって開発されました。ダニエル・グール博士は、開胸手術中に心臓が虚血状態になると、患者の指が非常に冷たく青みがかることを観察しました。これは、交感神経活動の増加と、指の動脈床がアルファアドレナリン受容体経路のみによって独特な神経支配を受けていることで説明されました。PAT 信号は交感神経活動を示しているため、後に運動負荷試験、精神的ストレス反応、睡眠時無呼吸の評価に使用されるようになりました。また、動脈壁の内皮細胞も血管活動を調節するため、内皮機能の評価にも使用されます。

PAT技術を医療機器に初めて採用したのは、イスラエルの医療機器メーカーであるItamar Medical社でした。Itamar社は、指の最も遠位端を含む全体に均一な圧力をかけることができる、連続したカフを備えた独自のプローブを開発しました。^{[1] [2] [3]} Itamar Medical社が開発したPATプローブには、空気光学センシングPATプローブと空気圧センシングプローブの2つのバージョンがあります。空気光学センシングベースのプローブは、測定対象の指の光学密度の変化を検出し、内膜と外膜の配置により、独自の自己完結型圧力場を生成します。^[4]プローブ内に加えられる圧力は、外側の予め張力がかけられた膜の使用に基づき、指の体積とは無関係で、ヤング・ラプラス方程式によって決まります。空気圧センシングプローブは、従来の定容積・可変圧空気圧システム内の圧力変化に基づいて指の血液量の変化を感知し、使用される所望の圧力レベルも供給します。

PAT テクノロジーは、交感神経活動の変化を伴うさまざまな症状の診断に、いくつかの国で規制当局の承認を受けています。PAT テクノロジーの最も一般的な用途は、閉塞性睡眠時無呼吸や中枢性睡眠時無呼吸などの睡眠障害の検出です。

睡眠障害呼吸の特徴は、睡眠中に覚醒が起こることです。このような覚醒は、全身の自律神経の活性化を引き起こし、他の生理学的変化の中でも、交感神経系を介した末梢血管収縮や一過性の脈拍数上昇などが含まれます。PAT技術は、これらの変化を測定し、睡眠障害呼吸を正確に診断することを可能にします。^{[4] [5] [6] [7]}