JP2001212095A

JP2001212095A - リアルタイム拍動モニター

Info

Publication number: JP2001212095A
Application number: JP2000028564A
Authority: JP
Inventors: Ko Ishikawa; 皇石川; Koichi Inoue; 耕一井上; Masahiro Onoda; 政弘小野田
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2000-02-07
Publication date: 2001-08-07
Anticipated expiration: 2020-02-07
Also published as: JP4416249B2

Abstract

(57)【要約】【課題】心電波形等の生体信号に基づいて拍動のゆら
ぎ分布をリアルタイムで表示するリアルタイム拍動モニ
ターを提供する。【解決手段】被測定者の拍動を検出する拍動検出手段
３３０と、該拍動検出手段の出力より１拍毎の拍動間隔
を測定する拍動間隔測定手段３４０と、該拍動間隔測定
手段からの拍動間隔データを少なくとも１回分記憶する
拍動間隔記憶手段３６０と、該拍動間隔記憶手段及び拍
動間隔測定手段からの連続した２つの拍動間隔データを
抽出する拍動データ抽出手段３５０と、２次元グラフが
表示可能な表示手段３７０と、前記拍動データ抽出手段
からの連続した２つの拍動間隔データのうち時間的に古
いデータを２次元グラフの一つの軸方向の値にし、時間
的に新しいデータを２次元グラフのもう一方の軸の値と
する点を前記表示手段にプロット命令を送る制御手段３
５０と具備し、被測定者からの拍動信号が検出される度
に前記表示手段の２次元グラフ領域に順次プロットする
ことを特徴したリアルタイム拍動モニター。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、心電波形や脈拍等
の生体信号に基づいて拍動のゆらぎ分布をリアルタイム
で表示するリアルタイム拍動モニターに関する。

【０００２】

【従来の技術】被測定者が自分の心臓の状態をリアルタ
イムで確認する方法として、心電波形や光電脈波などか
ら生体の心拍や脈拍を測定し、瞬時心拍数やそのトレン
ドグラフを表示する心拍モニターは以前より存在してい
た。例えば特開平５−１５４１１７号公報では、瞬時心
拍やトレンドグラフの表示に関する例が示されている。

【０００３】また心電図より心拍間隔変動を求め、その
正常平均値との比較から、リアルタイムで自律神経機能
の検査を可能とする技術が特開平７−１５５３０３号公
報などに開示されている。

【０００４】特開平７−１５５３０３号公報では、心電
図の収集を安静時と負荷時とに分け、表示方法としてそ
れぞれの心拍間隔を表示するR-Rトレンドグラフや心拍
間隔を表示するR-Rのヒストグラムや周波数解析（パワ
ースペクトル）などの表示方法により自律神経機能の検
査を行うことが示されている。

【０００５】一方、交感神経と心臓迷走神経の亢進状態
の評価方法として、心拍の隣り合った二つのR-R間隔に
おいて、はじめのR-R間隔を横軸の座標に、次のR-R間隔
を縦軸の座標とする点をプロットする操作を１拍ずつオ
ーバーラップしながら連続するR-R間隔について繰り返
し処理する方法（ポアンカレプロット：TherapeuticRes
earch Vol.17 No.1 1996「心拍ゆらぎと自律神経」216
ページ参照）が近年脚光を浴びて来ている。図４に心拍
のR-R間隔のポアンカレプロット方法について図示す
る。図４に示すような心電波形が収集された場合、Ｒ波
の位置を同定する。R波とは心電波形でピークがはっき
りわかる部分であり、この間隔を心拍間隔（R-R間隔）
としている。図４ではその位置をＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ
４とする。Ｒ１からＲ２までの時間をＴ２１、Ｒ２から
Ｒ３までの時間をＴ３２、Ｒ３からＲ４までの時間をＴ
４３とすると、図５の２次元グラフに示すように、まず
横軸の値をＴ３２、縦軸の値をＴ２１とする点にプロッ
トする。続いて横軸をＴ４３、縦軸をＴ３２とする点に
プロットする。この処理を連続するR-R間隔のデータに
関して行えば、２次元グラフ上に心拍間隔のゆらぎ具合
がプロットされることになる。心拍間隔が一定ではない
とグラフ上のプロット領域が広がり、心拍間隔が一定に
近づくとグラフ上のプロット領域が狭まることになる。

【０００６】またポアンカレプロットでは、図６のa〜
ｃに示すように、プロットのパターンで心臓状態を示唆
することが可能である。図６aは正常者の典型的なデー
タであり彗星のような形状となる。図６ｂは心不全患者
のデータであり図６ａに比べてゆらぎ成分が少なくなる
と同時に魚雷のような形になる。図６ｃも心不全患者の
データであるが、不整脈が多く出現しているデータでプ
ロットパターンは複雑になっている。（Therapeutic Re
search Vol.17 No.1 1996「心拍ゆらぎと自律神経」216
ページ参照）

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のポアンカレプロットの作図は、一般に被
測定者の所定時間（通常２４時間）の心電図データから
Rピーク値の間隔である、R-R間隔を求め、プロットする
ことによって得られる所定時間の測定後の結果表示とし
かなり得なかった。また特開平７−１５５３０３号公報
などで開示されている心拍変動のデータを周波数解析し
て、その結果から心臓の状態を判断する場合でも、一般
的なフーリエ変換などは波形データを全て収集した後に
適切な窓関数などを用いてデータの切り出しを行ってか
ら変換を行うため、リアルタイムで解析結果を得ること
はできず、その他の周波数解析方法にしても、処理手順
が複雑で仮にリアルタイムで解析結果が得られるとして
も、複雑な処理を高速に行わなければならず高価なシス
テムとなってしまう可能性があるものだった。

【０００８】一方、特開平５−１５４１１７号公報など
で示されているR-R間隔トレンドグラフでは、心拍数の
時間的変動に関しては把握しやすいが、心臓の状態を示
唆するような心拍変動のゆらぎに関しては、ポアンカレ
プロット法ほど直感的に把握することは出来ない。前述
したポアンカレプロットにおける正常者の彗星型パター
ンの場合、心拍数が早くなると（R-R間隔が短くなる
と）ゆらぎ成分が少なくなり、心拍数が遅くなると（R-
R間隔が長くなると）ゆらぎ成分が多くなるような傾向
を、R-R間隔のヒストグラム表示（結果表示）では、直
感的に表すことは出来ない。

【０００９】本発明はこのような問題点を鑑み、リアル
タイムでポアンカレプロットの表示処理を開示するもの
であり、被測定者がその場で拍動のゆらぎ成分から心臓
の状態を把握出来ることを可能とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】従って、上記目的を達成
するものは、被測定者の拍動を検出する拍動検出手段
と、該拍動検出手段の出力より１拍毎の拍動間隔を測定
する拍動間隔測定手段と、該拍動間隔測定手段からの少
なくとも直前の拍動間隔データを記憶する拍動間隔記憶
手段と、２次元グラフが表示可能な表示手段と、前記拍
動間隔記憶手段のデータを２次元グラフの一つの軸方向
の値にし、拍動間隔測定手段の最新データを２次元グラ
フのもう一方の軸の値とする点を前記表示手段にプロッ
ト命令を送る制御手段とを具備し、被測定者からの拍動
信号が検出される度に前記表示手段の２次元グラフ領域
に順次プロットすることを特徴とするリアルタイム拍動
モニターである。

【００１１】また、上記目的を達成するものは、被測定
者の拍動を検出する拍動検出手段と、該拍動検出手段に
て拍動が検出された時間データを少なくとも一つ記憶す
る拍動検出時間記憶手段と、該拍動検出時間記憶手段及
び前記拍動検出手段からの連続した２つの拍動間隔デー
タを抽出する拍動データ抽出手段と、２次元グラフが表
示可能な表示手段と、前記拍動データ抽出手段からの拍
動間隔データを拍動間隔データのうち時間的に古いデー
タを２次元グラフの一つの軸方向の値にし、時間的に新
しいデータを２次元グラフのもう一方の軸の値とする点
を前記表示手段にプロット命令を送る制御手段とを具備
し、被測定者からの拍動信号が検出される度に前記表示
手段の２次元グラフ領域に順次プロットすることを特徴
とするリアルタイム拍動モニターである。

【００１２】また、前記拍動検出手段は、被測定者の心
拍を検出する手段であることが好ましい。

【００１３】また、前記拍動検出手段は、被測定者の脈
拍を検出する手段であることが好ましい。

【００１４】また、前記拍動検出手段では、心電波形の
Ｒ波を特異的に検出し、Ｒ波ピークを心拍信号とするこ
とが好ましい。

【００１５】また、前記リアルタイム拍動モニターにお
いて、測定開始スイッチを設け、該スイッチ操作情報に
基づき、前記表示手段内の２次元グラフ領域を初期化
し、一定時間心拍間隔をプロットし、一定時間経過後に
拍動間隔プロットを停止することが好ましい。

【００１６】また、前記リアルタイム拍動モニターにお
いて、測定開始スイッチを設け、該スイッチ操作情報に
基づき、前記表示手段内の２次元グラフ領域を初期化
し、一定数の拍動間隔プロットを行い、一定数の拍動間
隔プロット後に拍動プロットを停止することが好まし
い。また、前記リアルタイム拍動モニターにおいて、一
定時間拍動検出手段からの出力が無い状態から拍動検出
がされた状態に変化した場合、前記表示手段内の２次元
グラフ領域を初期化し、一定時間拍動間隔をプロット
し、一定時間経過後に拍動間隔プロットを停止すること
が好ましい。

【００１７】また、前記リアルタイム拍動モニターにお
いて、一定時間拍動検出手段からの出力が無い状態から
拍動検出がされた状態に変化した場合、前記表示手段内
の２次元グラフ領域を初期化し、一定数の拍動間隔プロ
ットを行い、一定数の拍動間隔プロット後に拍動プロッ
トを停止することが好ましい。

【００１８】また、前記リアルタイム拍動モニターの拍
動間隔記憶手段において、最新の拍動間隔データの一定
数を記憶し、該記憶手段の拍動間隔データに基づき、表
示手段上にプロットすることが好ましい。

【００１９】また、前記リアルタイム拍動モニターにお
いて、拍動間隔記憶手段はリングメモリ構造であり、最
も古く記憶した拍動間隔データに基づき表示手段上にプ
ロットされている拍動間隔プロットデータを消し、その
記憶位置に最新の拍動間隔データを記憶することが好ま
しい。

【００２０】また、前記リアルタイム拍動モニターの表
示手段に、階調表示可能あるいはカラー表示可能な表示
デバイスを用い、拍動間隔をプロットする領域分の配列
記憶手段を具備し、制御手段は表示手段の２次元グラフ
領域に順次プロットする代わりに前記配列記憶手段の該
当する領域の該当数に基づき表示手段の階調あるいは色
彩を変化させて表示手段で表示することが好ましい。

【００２１】また、前記リアルタイム拍動モニターにお
いて、プロット表示した表示手段の表示内容を少なくと
も１つ記憶する画面記憶手段及び過去のプロット画面を
呼び出す場合に操作する呼び出し手段を設け、呼び出し
手段が操作された場合過去画面情報が再現されて表示手
段に表示されることが好ましい。

【００２２】また、前記リアルタイム心拍モニターにお
いて、プロット表示した表示手段の状態とおもに表示し
た時間情報を合わせて画面記憶手段に記憶し、呼び出し
ボタン押下時に２次元グラフプロットと同時に記憶した
時間情報も合わせて表示することが好ましい。前記リア
ルタイム拍動モニターにおいて、プロット表示が同一点
となるときには、プロット点を点滅表示させることを特
徴とすることが好ましい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら本発明
に係わる好適実施例に関して詳細に説明する。

【００２４】図１は本発明に係わる一実施例のリアルタ
イム拍動モニターの構成を示す図である。本実施の形態
では拍動検出を被測定者の心電波形をもとに心拍間隔で
検出した拍動モニターについて説明する。測定した図中
３１０は電極部であり、被測定者１００に直接、接触し
て生体信号（心電波形）を検出する。銀・塩化銀やカー
ボンなど従来の心電計などの電極素材で構成されている
ものとする。

【００２５】開始スイッチ３８０の操作信号が制御部３
５０に入力されると、測定が開始される。生体電極３１
０で検出された生体信号は、解析するには微弱なため、
アンプ３２０によって増幅され、拍動検出部３３０に送
られる。拍動検出部３３０は、ディジタルフィルタなど
で構成され、ノイズや波形の基線変動成分などの除去と
共に、心拍間隔であるR-R間隔を検出するための適切な
バンドパス処理を行う。拍動検出部３３０で処理が行わ
れた信号は、続いて拍動間隔検出部３４０に送られる。
拍動間隔検出部３４０では、心拍間隔を検出するために
計時機能を具備しており、拍動検出部３３０からの信号
の閾値検出を行い、閾値を超えた時点の時間を計時機能
を用いて記憶し、次に閾値を下回り後に再び閾値を超え
た時間間隔を心拍間隔（R-R間隔；拍動間隔）として制
御部３５０に出力する。

【００２６】図２にアンプ３２０から出力された波形を
心拍間隔データとして制御部に出力するためのデータ加
工の一例を示す。図２において４１０は、アンプ３２０
から出力される心電波形であり、基線の変動や高周波の
ノイズが重畳されている場合が多い。基本的に基線変動
はハイパスフィルタ、高周波ノイズはローパスフィルタ
を通過させることによって４２０のようなノイズ成分が
除去された信号になる。また、この信号は、１７Hz付近
を中心とするようなバンドパスフィルターを通過させる
ことによって、４３０の波形に変換される。４３０の波
形に対して閾値を設定し（図中波線で示したレベル）、
閾値を超えた時点での時刻（msec単位）を記憶する（図
中t1）。この部分がRピーク値であり、以降閾値を下回
ってから再び閾値を超えた時点の時刻を記憶し（図中t
2）、この二つの時刻の間隔（t2-t1）を心拍間隔（R-R
間隔）として出力する。この時点でt1のデータは不要に
なるため、記憶情報からクリアしてもよい。次に閾値を
下回ってから再び閾値を超えた時点の時刻を記憶し（図
中t3）、前に閾値を超えた時刻t2との間隔(t3-t2)を次
の心拍間隔として出力する。こうして順次アンプから得
られた信号から、心拍間隔のデータを出力することが可
能となる。本実施例では、心拍検出および心拍間隔検出
のフィルタ部分をディジタル回路として例を示したが、
マイクロコンピュータなどを用いて信号処理アルゴリズ
ムをプログラム化してソフトウェアとして処理しても、
同様の結果が得られるし、一部の機能を回路構成し、残
りの部分をソフトウェアで制御することも可能である。

【００２７】拍動間隔検出部３４０で検出された心拍間
隔データは、順次制御部３５０に送られる。

【００２８】制御部３５０では、測定が開始されてから
初めて心拍間隔データが送られて来た場合には、送られ
た心拍間隔データを記憶部３６０に記憶し、次の心拍間
隔データが拍動間隔検出部３４０より送られて来るまで
待つ。次に心拍間隔データが送られて来ると、制御部３
５０は、記憶部３６０に記憶されている１つ前の心拍間
隔データを読み出し、１つの前の心拍間隔データを縦
軸、新しい心拍間隔データを横軸の値として表示部３７
０の該当する点にプロットし、新しい心拍間隔データを
記憶部３６０に記憶する。

【００２９】図３に表示部３７０の例を示す。図３では
単色のドットマトリクス液晶を例とする。液晶のドット
数を縦２５６×横２５６ドットとし、左上を液晶表示の
原点（０，０)右上を（２５５，０)、左下を（０，２５
５）、右下を（２５５，２５５）の位置とする。

【００３０】液晶には予め、ポアンカレプロット用のグ
ラフ軸が表示されているものとし、ポアンカレプロット
グラフの原点が（５０，２００）とし、縦軸が（５０，
２００）から（５０，２０）へ直線的にプロットされ、
横軸が（５０，２００）から（２３０，２００）へ直線
的にプロットされているものとする。

【００３１】ポアンカレプロットのグラフは、縦軸・横
軸とも心拍間隔２００msecから２０００msecまでを表示
可能とし、横軸方向では、液晶座標の５０が２００msec
に対応し、２３０が２０００msecに対応する。縦軸方向
では、液晶座標の２００が２００msecに対応し、２０が
２０００msecに対応する。また縦軸・横軸とも液晶１ド
ットが、心拍間隔の１０msecの分解能となる。

【００３２】新しい心拍間隔データをＸmsec、一つ前の
心拍間隔データをＹmsecとした場合、液晶の（３０＋Ｘ
/１０，２２０−Ｙ/１０）のドットにプロットする処理
を行うことになる。例えば、新しい心拍間隔が８５０ms
ec、一つ前の心拍間隔データが９２０msecとした場合、
液晶上の（１１５，１２８）の点にプロットすればよ
い。

【００３３】制御部３５０では一連のプロット処理を、
以降拍動間隔検出部３４０から新しいデータが送られて
くる度に行えばよい。記憶部３６０には、常に一つ前の
拍動間隔データが記憶されていればよく、１回のプロッ
ト処理が行われた後に新しい拍動間隔データを、記憶部
に記憶されている一つ前の拍動間隔データと置き換えて
記憶させれば良い。

【００３４】なお実施例では、拍動間隔検出部３４０内
で心拍検出の時間的間隔を測定し、制御部３５０へ出力
していたが、拍動検出部３３０で、R波が検出された時
刻を出力するように変更し、拍動間隔検出部を通さない
で、そのまま制御部３５０に入力し、記憶部においてR
波検出時刻を記憶し、制御部内で記憶部に記憶されたR
波検出時刻と入力された新しいR波検出時刻の差をと
り、心拍間隔とすることでも同様の処理が行える。この
場合、記憶部には最低２つの最新のR波検出時刻を記憶
するようにしておけばよい。

【００３５】開始スイッチ３８０からの操作信号が制御
部３５０に入力されてから、一定時間処理が続けられ、
一定時間経過したと制御部が判断した場合、一連の処理
が終わり、表示部３７０に測定が終了した旨のメッセー
ジが表示され、被測定者などが判断できるようになる。
測定の終了は表示部に測定終了のメッセージ表示を行う
だけでなく、図示していないスピーカなどからブザー音
をならしたり、あるいは図示していないＬＥＤなどの点
灯や逆に測定中のみＬＥＤを点灯させるなど様々な応用
が可能である。

【００３６】終了の判断は開始スイッチ操作後一定時間
としたが、単位時間あたりの心拍数が極端に遅い人など
は一定時間内にプロットされる点も少なくなってしま
う。その場合一定の心拍数が検出されるまでとすれば、
被測定者の単位時間あたりの心拍数変動によらず、一定
数のプロットが表示部に表示され、心拍変動ゆらぎのパ
ターンが被測定者に依存しないで把握できるメリットが
ある。

【００３７】前述の実施例では開始スイッチが設けら
れ、操作者のボタン操作によって開始の判断がなされて
いたが、拍動間隔検出部３４０からの出力信号のタイミ
ングを常時制御部３５０でモニターすることによって、
開始ボタンを設けずに、操作者の操作を必要とせず、測
定開始の判断を自動化することが可能である。この場
合、拍動間隔検出部からの間隔信号が例えば数分のよう
に著しく長い場合には、新たに測定が開始されたものと
判断して、いままで表示部に表示されていたプロットデ
ータをクリアし、プロット処理を開始するような制御を
行えば、開始スイッチが必要なくなるメリットがある。

【００３８】また被測定者が、以前の自分のポアンカレ
プロットの状態を知り、分布の経時的な状態の変化を把
握しやすくするためには、図示していないポアンカレプ
ロット記憶部と呼び出しボタンを新たに設ければよい。
この場合、前述の一連の測定が終了した場合、制御部は
ポアンカレプロットされた点のデータを、ポアンカレプ
ロット記憶部に測定した日時情報と共に記憶する。実施
例で示した２５６×２５６ドットのドットマトリクス液
晶を表示部とし、そのうち１８０×１８０ドットをポア
ンカレプロット領域とし、１ドットあたりのポアンカレ
プロット記憶部の記憶領域を１バイト、測定した日時情
報を１２バイトとした場合、１回のポアンカレプロット
の記憶領域は１８０×１８０＋１０で３２，４１２バイ
トの領域となる。１０回分の過去のポアンカレプロット
の記憶する場合、その１０倍の３３２４，１２０バイト
のメモリがあればよい。１回目のポアンカレプロット記
憶領域に記憶する場合、最初の１２バイトに測定日時情
報を記憶させ、例えば1999年8月6日14:56に測定した場
合、199908061456の数字列をアスキーデータとしてポア
ンカレプロットの記憶部の０番地から１１番地に記憶さ
せる。縦軸の心拍間隔が２００〜２０９msecで、横軸の
心拍間隔が２００〜２０９msecに対応する表示部にドッ
トが表示されていたら１２番地に0を書き込み、ドット
が表示されていなければ１２番地にFF（16進数）を書き
込み、横軸の心拍間隔が２１０〜２１９msecに対応する
表示部にドットが表示されていたら１３番地に0を書き
込みドットが表示されていなければ１２番地にFF（16進
数）を書き込む、同様に横軸の心拍間隔が１９９０〜１
９９９msecのデータを１９０番地まで書き込み、１９１
番地に縦軸の心拍間隔が２１０〜２１９msec、横軸の心
拍間隔が２００〜２０９msecの表示部のデータに対応さ
せた値（０かFF）を書き込む、このような処理を同様に
して３２４１１番地まで繰り返すことによって、１回分
のポアンカレプロットの情報が記憶されることになる。

【００３９】次に測定が行われて、そのポアンカレプロ
ットの情報が記憶される場合、ポアンカレプロット記憶
部の３２４１２番地から３２４２３番地まで前述の１回
目の記憶手順と同様に測定した時間情報が記憶され３２
４２４番地から６４８２３番地までに、１回目の記憶手
順と同様にポアンカレプロット領域が記憶される。

【００４０】このようにして順次測定が終了される毎
に、ポアンカレプロット記憶部に記憶され例えば、１０
回分を越えた場合、最も古い記憶領域（最初に書き込ん
だ領域）に最新のポアンカレプロット情報が記憶される
ようにする。この用にして制御部では、最新のポアンカ
レプロット情報を書き込んだ位置を図示していないメモ
リに記憶しておき、測定が終了されると、その次のポア
ンカレプロット記憶部の対応する領域にポアンカレプロ
ット情報を書き込み、最新のポアンカレプロット情報を
書き込んだ位置情報を更新するような構成にすることに
よって、新しい１０回分のポアンカレプロット情報を記
憶、表示することが可能である。

【００４１】呼び出しボタンが操作された場合、表示部
の表示領域をクリアし、最新のポアンカレプロット情報
を書き込んだ位置から、過去最新のポアンカレプロット
情報をポアンカレプロット記憶部の該当する番地を順次
呼び出し、ポアンカレ領域をポアンカレプロットに記憶
した手順に準じながら、表示部にポアンカレプロットを
表示する。

【００４２】再度呼び出しボタンが操作された場合、１
つ前にポアンカレプロット情報を書き込んだ位置からポ
アンカレプロットの情報を表示部に表示する。呼び出し
ボタンが操作されるたびに、現在表示されている１回前
に測定されたポアンカレプロットを表示する。このよう
にして１つの呼び出しボタンによって、過去複数回のポ
アンカレプロットのパターンが呼び出し表示可能とな
る。なお最も古いポアンカレプロットが表示されている
状態で、再度呼び出しボタンが操作された場合、最も新
しいポアンカレプロットが表示される状態になってもよ
いし、処理が終了してもよい。

【００４３】上述の例では、制御部で表示部のどこにプ
ロットがあるかを確認できる構成になっていたが、安価
な装置の場合、液晶のどこに点がプロットされている
か、表示部の状態を制御部が確認できない場合がある。
そのような場合にはプロット記憶エリアを設け、表示部
に記憶するのと同時にプロット記憶エリアにプロットす
る位置が同定できるようなデータを記憶し、測定が終了
すると、このプロット記憶エリアのデータを読み込ん
で、ポアンカレプロット記憶部に書き込んでもよい。ま
た、表示部に表示するのと同時に最も古いポアンカレプ
ロットエリアに直接前述のような番地にデータを直接書
き込んでもよい。

【００４４】上述の例では、ポアンカレプロット記憶領
域は表示部の１ドットに対して１バイトを割り当ててい
たが、表示部１ドットを１ビットに割り当てることも可
能である。その場合ポアンカレプロット記憶領域は約１
／８の領域で済むことになる。

【００４５】今までの実施例では、リアルタイムでのポ
アンカレプロットの表示方法について示したが、長時間
ポアンカレプロットの処理をし続けるとプロットの重複
が多くなり、パターンが識別しにくくなると同時に、今
測定した状態がどのプロットであるかが認識しにくくな
る欠点がある。表示部の分解能が細かく、オフライン的
に心電波形収集後まとめて処理と表示を行う場合は、あ
まり問題にならないが、リアルタイムで行う場合には不
都合のでる可能性がある。

【００４６】一定数のポアンカレプロットを表示し、最
も古いポアンカレプロットの情報を消す処理を付け加え
ることによって、長時間測定しても、一定心拍数の最新
ポアンカレプロット分布をリアルタイムで表示できるた
めには、図１の記憶の構成を変更することで対応が可能
である。

【００４７】例えば、１回の測定で２５６拍の心拍から
２５５個の心拍間隔を算出し、プロットすることとす
る。ポアンカレプロットの表示領域は前述例と同様に１
８０×１８０ドットの分解能（片方向２５５以内）を持
つものとすると、記憶部の記憶容量は従来の記憶領域の
他に２５６バイト必要とする。測定が開始され心拍間隔
が制御部に入力される度に、記憶部に入力された心拍間
隔に対応する表示部のドット位置が記憶部に入力され、
次に記憶する記憶部のアドレスが１ずつ漸次増加（イン
クリメント）される。この処理が順次心拍間隔データが
入力される度ごとに行われ、２５６個目の心拍間隔が測
定され制御部に入力されると、記憶するアドレスは初期
状態になり、また最初の領域から記憶される。この例で
は記憶する最初のアドレスを０番地２５６個目のアドレ
スを２５５番地とする。

【００４８】記憶部の心拍間隔に対応する最新のドット
位置が記憶されているアドレスを１００番地とした場
合、表示処理が行われる時には、いったん表示部のポア
ンカレプロット領域をクリアし、１００番地の値をポア
ンカレプロット領域の横軸に９９番地の値をポアンカレ
プロットの縦軸に対応した点をプロットし、続いて９９
番地の値をポアンカレプロット領域の横軸に、９８番地
の値をポアンカレプロット領域の縦軸に対応した点をプ
ロットし、このような処理を１番地の値を横軸の値に０
番地の値を縦軸の値にしてプロットし、さらに０番地の
値を横軸の値に２５５番地の値を縦軸の値にプロット
し、２５４番地を横軸に２５３番地を縦軸にと処理を続
け、１０２番地を横軸に１０１番地を縦軸とする点にプ
ロットするまで処理を続ける。このような処理を制御部
が記憶部に新しいデータ書き込む度に行うことによっ
て、常に新しい２５５プロット分のポアンカレプロット
分布が表示部に表示されることになる。

【００４９】この表示を行う際に、ポアンカレプロット
の分解能を持つ１８０ドット×１８０ドット×１バイト
の記憶領域を持つメモリを具備させ、直接表示部にプロ
ットしないで、プロット位置に対応したメモリアドレス
のデータを１ずつ漸次増加（インクリメント）し、前述
の記憶部の最も古い心拍間隔を更新する際に最も古い心
拍間隔に対応したポアンカレプロットに対応したメモリ
アドレスデータを１ずつ消去（デクリメント）させ、表
示はこのメモリ情報をもとに表示すると、ポアンカレプ
ロットの頻度に対応した表示が可能となる。その場合表
示器は、階調表示やカラー表示が可能なものとし、頻度
が多い場合には、階調値を高くすることや色彩を頻度が
低い場合と変えるような表示処理を行えば、ポアンカレ
プロットの頻度が直感的に把握できる。

【００５０】また、リアルタイムでポアンカレプロット
のプロット点を表示した場合、ゆらぎがなく同一点にプ
ロットされることもある。こういった重畳表示される場
合は、プロットされたのかわからない場合がある。こう
いった場合は、前述したように古いデータを消去して再
表示することや点滅表示させる、あるいは、プロットさ
れる点やその周囲のドット部分の階調変化、色彩変化等
を設けたり、周囲も表示されている場合には、一時的に
その周囲の表示を消す、あるいは変化させることによ
り、同一点にプロットされていることがわかるように表
示することが好ましい。

【００５１】本実施の形態では、心電波形のＲピークか
ら拍動（心拍）間隔を検出したが、拍動間隔が検出でき
れば、これに限らるものではなく、心電波形の最初の立
ち上がり部Ｐ波間隔でもよく、脈拍あるいは脈波から拍
動間隔を検出してもよいことはいうまでもない。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明の拍動モニターによ
れば、リアルタイムでポアンカレプロットの表示処理が
可能であり、被測定者がその場で拍動のゆらぎ成分から
心臓の状態を簡便に把握出来ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のリアルタイム拍動モニターの
構成を示すブロック図である。

【図２】図２は、本発明のリアルタイム拍動モニターに
おいて拍動測定から出力した波形データの加工例を示す
図である。

【図３】図３は、本発明のリアルタイム拍動モニターの
表示部の例を示す図である。

【図４】図４は、R-R間隔のパアンカレプロット方法に
ついて示す図である。

【図５】図５は、ポアンカレプロットを説明する図であ
る。

【図６】図６は、ポアンカレプロットのプロットパター
ンを示す図である。

【符号の簡単な説明】

１００被測定者３００拍動モニター３１０電極部３２０アンプ３３０拍動検出部３４０拍動間隔検出部３５０制御部３６０記憶部３７０表示部３８０開始スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4C027 AA00 AA02 CC00 FF02 GG02 GG05 GG07 GG09 GG18 HH04 HH06 HH13 KK03 KK05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定者の拍動を検出する拍動検出手段
と、該拍動検出手段の出力より１拍毎の拍動間隔を測定
する拍動間隔測定手段と、該拍動間隔測定手段からの少
なくとも直前の拍動間隔データを記憶する拍動間隔記憶
手段と、２次元グラフが表示可能な表示手段と、前記拍
動間隔記憶手段のデータを２次元グラフの一つの軸方向
の値にし、拍動間隔測定手段の最新データを２次元グラ
フのもう一方の軸の値とする点を前記表示手段にプロッ
ト命令を送る制御手段とを具備し、被測定者からの拍動
信号が検出される度に前記表示手段の２次元グラフ領域
に順次プロットすることを特徴とするリアルタイム拍動
モニター。
【請求項２】被測定者の拍動を検出する拍動検出手段
と、該拍動検出手段にて拍動が検出された時間データを
少なくとも一つ記憶する拍動検出時間記憶手段と、該拍
動検出時間記憶手段及び前記拍動検出手段からの連続し
た２つの拍動間隔データを抽出する拍動データ抽出手段
と、２次元グラフが表示可能な表示手段と、前記拍動デ
ータ抽出手段からの拍動間隔データを拍動間隔データの
うち時間的に古いデータを２次元グラフの一つの軸方向
の値にし、時間的に新しいデータを２次元グラフのもう
一方の軸の値とする点を前記表示手段にプロット命令を
送る制御手段とを具備し、被測定者からの拍動信号が検
出される度に前記表示手段の２次元グラフ領域に順次プ
ロットすることを特徴とするリアルタイム拍動モニタ
ー。
【請求項３】前記拍動検出手段は、被測定者の心拍を検
出する手段であることを特徴とする請求項１または請求
項２記載のリアルタイム拍動モニター。
【請求項４】前記拍動検出手段は、被測定者の脈拍を検
出する手段であることを特徴とする請求項１または請求
項２記載のリアルタイム拍動モニター。
【請求項５】前記拍動検出手段では、心電波形のＲ波を
特異的に検出し、Ｒ波ピークを心拍信号とすることを特
徴とする請求項１乃至３記載のリアルタイム拍動モニタ
ー。
【請求項６】前記リアルタイム拍動モニターにおいて、
測定開始スイッチを設け、該スイッチ操作情報に基づ
き、前記表示手段内の２次元グラフ領域を初期化し、一
定時間拍動間隔をプロットし、一定時間経過後に拍動間
隔プロットを停止することを特徴とする請求項１乃至４
記載のリアルタイム拍動モニター。
【請求項７】前記リアルタイム拍動モニターにおいて、
測定開始スイッチを設け、該スイッチ操作情報に基づ
き、前記表示手段内の２次元グラフ領域を初期化し、一
定数の拍動間隔プロットを行い、一定数の拍動間隔プロ
ット後に拍動プロットを停止することを特徴とする請求
項１乃至４記載のリアルタイム拍動モニター。
【請求項８】前記リアルタイム拍動モニターにおいて、
一定時間拍動検出手段からの出力が無い状態から拍動検
出がされた状態に変化した場合、前記表示手段内の２次
元グラフ領域を初期化し、一定時間拍動間隔をプロット
し、一定時間経過後に拍動間隔プロットを停止すること
を特徴とする請求項１乃至４記載のリアルタイム拍動モ
ニター。
【請求項９】前記リアルタイム拍動モニターにおいて、
一定時間拍動検出手段からの出力が無い状態から拍動検
出がされた状態に変化した場合、前記表示手段内の２次
元グラフ領域を初期化し、一定数の拍動間隔プロットを
行い、一定数の拍動間隔プロット後に拍動プロットを停
止することを特徴とする請求項１乃至４記載のリアルタ
イム拍動モニター。
【請求項１０】前記リアルタイム拍動モニターの拍動間
隔記憶手段において、最新の拍動間隔データの一定数を
記憶し、該記憶手段の拍動間隔データに基づき、表示手
段上にプロットすることを特徴とする請求項１乃至９記
載のリアルタイム拍動モニター。
【請求項１１】前記リアルタイム拍動モニターにおい
て、拍動間隔記憶手段はリングメモリ構造であり、最も
古く記憶した拍動間隔データに基づき表示手段上にプロ
ットされている拍動間隔プロットデータを消し、その記
憶位置に最新の拍動間隔データを記憶することを特徴す
る請求項１０記載のリアルタイム拍動モニター。
【請求項１２】前記リアルタイム拍動モニターの表示手
段に、階調表示可能あるいはカラー表示可能な表示デバ
イスを用い、拍動間隔をプロットする領域分の配列記憶
手段を具備し、制御手段は表示手段の２次元グラフ領域
に順次プロットする代わりに前記配列記憶手段の該当す
る領域の該当数に基づき表示手段の階調および／または
色彩を変化させて表示手段で表示することを特徴とする
請求項１乃至１１記載のリアルタイム心拍モニター。
【請求項１３】前記リアルタイム拍動モニターにおい
て、プロット表示した表示手段の表示内容を少なくとも
１つ記憶する画面記憶手段及び過去のプロット画面を呼
び出す場合に操作する呼び出し手段を設け、呼び出し手
段が操作された場合過去画面情報が再現されて表示手段
に表示されることを特徴とする請求項１乃至１０記載の
リアルタイム拍動モニター。
【請求項１４】前記リアルタイム拍動モニターにおい
て、プロット表示した表示手段の状態とともに表示した
時間情報を合わせて画面記憶手段に記憶し、呼び出しボ
タン押下時に２次元グラフプロットと同時に記憶した時
間情報も合わせて表示することを特徴する請求項１３記
載のリアルタイム拍動モニター。
【請求項１５】前記リアルタイム拍動モニターにおい
て、プロット表示が同一点となるときには、プロット点
を点滅表示させることを特徴とする請求項１乃至１４記
載のリアルタイム拍動モニター。