JP2008086754A - 減少電極システム特定のｅｃｇ解釈を持つ方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】患者の心電図信号を処理するための方法及び装置を提供する。
【解決手段】装置は、標準的な１２誘導ＥＣＧ電極位置の内の少なくとも１つの位置で患者に装着される１２個以下の電極（１２）を有する。装置は更に複数のＥＣＧ解釈アルゴリズムを有し、各アルゴリズムは、測定されたＥＣＧ誘導及び導出されたＥＣＧ誘導の両方を含む１２誘導ＥＣＧを分析するために特別に作られている。本発明の方法は、ＥＣＧ誘導が測定されたのか又は導出されたのかを決定し、この決定に基づいてＥＣＧ解釈アルゴリズムを選択する段階を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、心電図を生成するために使用される心電図信号のソ−スに合わせて解釈アルゴリズムを特異的に作成することによって心電図の解釈(interpretation)を向上させるための方法及び装置に関するものである。

標準的な１２誘導心電図（ＥＣＧ）は、患者の身体上の特定の位置に配置された１０個の電極の配列を使用して求められる。本発明において理解されるように、中実な電気導体が患者の身体上に配置され、それを介して電流が患者の身体に対して出入りする。本発明において更に理解されるように、誘導(lead)は、１つ又は複数の心電図用電極で得られた心電図信号に関する患者の心臓の電気的スライス又はビューである。標準的な１２誘導ＥＣＧでは、１０個の電極の内の４個が患者の四肢に配置され、且つ他の６個の電極が患者の心臓の上方及び患者の胸部の左側にわたって配置される。典型的には、心電図信号が１０個の電極の各々から得られて処理されて、ＥＣＧの１２本の誘導を生成する。１２本の誘導は更に、６本ずつの２群のＥＣＧ誘導、すなわち、前面誘導（Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ａＶＲ，ａＶＬ，及びａＶＦ）並びに水平面誘導（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，及びＶ６）に分割される。

標準的な１２誘導ＥＣＧは患者の心臓及び心臓機能に関する価値のある情報を得るのに非常に有用であるけれども、１２誘導ＥＣＧのための必要なデータを得るために患者に１０個の電極を取り付けることは望ましくないときがある。所望の心電図情報の全てを得るために患者に取り付けなければならない電極の数を制限する解決策を提供するための、米国特許第４８５０３７０号に開示されているようなシステムが開発されている。米国特許第４８５０３７０号は、心電図データを得るために患者の胸部上の４個の電極についての新規な配列を開示している。しかしながら、米国特許第４８５０３７０号に示されているシステムは、この電極配列から生じる心電図信号が異なる電極の配置に起因して標準的な１２誘導ＥＣＧとは本質的に異なるので制限がある。ＥＣＧデータを正確に解釈する心臓専門医又は臨床医の能力の大部分は、彼らが各々のＥＣＧ誘導で生じる信号に精通しているかに基づいている。標準的な１２誘導システムと比較したときの米国特許第４８５０３７０号における心電図信号の相違は、心臓専門医又は臨床医が全く新しい一組のＥＣＧ波形を学習することを要求する。

これらの問題に対処するために、米国特許第６６３６７６１号（発明者ブロドニック）に開示されているようなシステムが開発されており、該システムは、標準的な１２誘導ＥＣＧのために必要とされる１０個の電極配置の内の幾つかを使用して、１２本の誘導の内の幾つかを監視して、他の未監視の誘導を数学的に導出する。米国特許第６６３６７６１号の一実施形態では、患者の情報を得るために４個の肢電極及び２個の前胸部（胸部）電極のみが利用されており、また他の実施形態では１０個よりも多い又は少ない電極の配置が使用されることもある。

米国特許第６６３６７６１号に記載されているシステムの具現化により解釈に使用される形態のＥＣＧデータが提供されると共に、患者に取り付けるべき電極の数が減らされているが、自動ＥＣＧ解釈システムでは、導出されたＥＣＧ誘導を含むシステムからの結果を解釈するのが困難である。導出されたＥＣＧ誘導は典型的には信号の間隔及び持続時間に関して正確であるけれども、導出されたＥＣＧ誘導の内の幾つかの振幅にエラーがあることがある。監視している場合の実際の誘導と比べたときの導出されたＥＣＧにおける振幅差は、解釈が導出されたＥＣＧ誘導の振幅に強く基づいている場合にＥＣＧの自動解釈を変更するほど大きいことがある。

この潜在的なエラーの特定の一例は、前壁心筋梗塞（ＭＩ）、特に急性ＭＩの検出である。前壁ＭＩの自動検出は前胸部誘導Ｖ２，Ｖ３及びＶ４を利用し、これらは、米国特許第６６３６７６１号の好ましい実施形態では、Ｖ２，Ｖ３及びＶ４の導出と結合された誘導Ｖ１及びＶ５の監視に置き換えられている。従って、前壁ＭＩの自動検出は、導出された誘導にのみ依存する。従って、導出された誘導についての振幅測定にエラーがあると、それが前壁ＭＩの検出に関してＥＣＧの自動解釈を変更する虞がある。導出されたＥＣＧ誘導について標準的な１２誘導ＥＣＧ解釈アルゴリズムを使用することは、前壁ＭＩの自動検出の精度を略１０％〜１５％低下させる原因であると推定される。
米国特許第４８５０３７０号 米国特許第６６３６７６１号 米国特許第６２８２４４０号

従って、ＥＣＧ収集及び自動ＥＣＧ解釈の分野において、１０個未満のＥＣＧ電極から収集されたＥＣＧ誘導の改良自動解釈のための方法及び装置を開発することが望ましい。

本発明は、患者の身体上に配置された１０個未満のＥＣＧ電極から収集された１２誘導ＥＣＧ信号の自動解釈における精度を改善するための方法及び装置を提供する。本発明によって、電極が配置された患者の身体上の位置に関して、収集された心電図信号の各々のソースが識別される。各々の電極からの心電図信号が識別された後、収集された心電図信号から１２誘導ＥＣＧが導出される。そのためには、測定された心電図信号から直接測定され誘導を使用し、且つ直接測定されなかった誘導のためのＥＣＧ誘導を数学的に導出する。解釈アルゴリズムがＥＣＧを得る際に利用される電極配置の特定の組合せを解釈するために特異的に作成されている場合、解釈アルゴリズムは全てのＥＣＧ誘導に適用される。

本発明の更なる実施形態では、解釈アルゴリズムは複数のモデルＥＣＧ信号の分析に基づいて作成される。本発明のより特定の実施形態では、モデルＥＣＧ信号は、解釈アルゴリズムを得るために人工神経回路網を使用して分析される。本発明の別の実施形態では、モデルＥＣＧ信号は、解釈アルゴリズムを生成するためにエントロピー利得をベースにした二進決定ツリーを使用して分析される。

本発明の更に別の実施形態では、標準的なＥＣＧ解釈アルゴリズムはデフォルト解釈アルゴリズムとして使用されて、導出されたＥＣＧについてのソース電極信号が未知である場合に、本発明のシステムが導出されたＥＣＧに標準的なＥＣＧ解釈アルゴリズムを適用するようにする。

本発明の更に別の実施形態では、本発明は、それらの幾分かが標準的な１０電極１２誘導ＥＣＧ位置決め以内で実施される位置において患者に接続された１０個以下の電極を利用して１２本よりも多いＥＣＧ誘導の検出を有する。

標準的な１２誘導ＥＣＧは、通常、患者の身体上の特定の位置に配置された１０個の電極により取得される。図１は、これらの１０個の電極の適切な配置を示す。４個の電極は、患者の手首又は足首に近い患者の肢に配置される。これらの４個の電極は、左腕（ＬＡ）、右腕（ＲＡ）、左足（ＬＬ）及び右足（Ｇ）として示されている。右足電極は、典型的には、右足被駆動ＥＣＧシステムにおけるアースに接続される。右足電極をアースに接続することによって、右足被駆動システムは、他の電極の各々に関連した増幅器についての減少した同相分排除比を補償して、他の電極で得られた心電図信号の品質を向上させる。図１はまた、患者の心臓を通る一般化水平面を形成する６個の胸部又は前胸部電極の配置を示す。当該分野で周知のように、これらの電極の各々がワイヤ又はケーブルを介して信号処理ユニットに接続され、この信号処理ユニットで、これらの電極の各々からの心電図信号が１２本のＥＣＧ誘導に変換される。

１２本のＥＣＧ誘導は２群の誘導に、すなわち、前面誘導及び水平誘導に分割される。図４は、標準的な１２誘導ＥＣＧの前面誘導を示す。前面誘導は、肢電極ＲＡ，ＬＡ及びＬＬの各々で得られたＥＣＧ信号を比較することによって求められる。誘導ＩはＲＡ及びＬＡ電極の間の電位である。誘導ＩＩはＲＡ及びＬＬ電極の間の電位の差である。誘導ＩＩＩはＬＡ及びＬＬ電極間の差である。他の３本の前面誘導は増強誘導と呼ばれていて、１個の肢電極と他の２個の肢電極の平均との間の電位差を表す。例えば、ａＶＲ誘導は、ＲＡ電極とＬＡ及びＬＬ電極の電位の平均より成る基準との間の電位差である。

図５は、水平面における６本の誘導を示す。図５を参照して説明すると、水平誘導Ｖ１〜Ｖ６の各々はそれぞれの１個の前胸部電極と中心基準点との間の電位の差である。この中心基準点は、ウィルソンの中心端子として知られている。ウィルソンの中心端子は３個の肢電極（ＲＡ, ＬＡ, ＬＬ）の間の平均電位に等しい。

標準的な１２誘導ＥＣＧの誘導の他に、心臓機能の分析を更に精密にするために臨床医によって追加の誘導を利用することができる。これらの誘導を得るための追加の必要な前胸部電極の配置を図２及び図３に示す。図２は右前胸部電極の配置を示す。Ｖ４ｒ，Ｖ５ｒ及びＶ６ｒとして示されたこれらの電極は対応するＶ４，Ｖ５及びＶ６前胸部電極と鏡像となる位置に配置されて、心臓の右側の機能をより良く観察するために臨床医によって使用される。典型的には、これらの誘導電極は患者の身体上の特定の位置に配置される。Ｖ４ｒ電極は右鎖骨中線の第５肋間隙に配置される。Ｖ５ｒ電極は右前腋窩線の第５肋間隙に配置される。Ｖ６ｒ電極は右中腋窩線の第５肋間隙に配置される。

図３は、３個の左側後部電極（Ｖ７，Ｖ８及びＶ９）の配置を示す。これらの左側後部電極は、標準的な前胸部電極（Ｖ１〜Ｖ６）配置から患者の左側を回る電極順序で続いている。Ｖ７電極は左後腋窩線の第５肋間隙に配置される。Ｖ８電極は、左肩甲骨中線の第５肋間隙に配置される。Ｖ９電極は、左傍脊椎線の第５肋間隙に配置される。

図２及び図３に示されている追加の電極に関連した誘導は、他の前胸部誘導とほぼ同じ水平面上の図５に示されている標準的な前胸部誘導に類似する。従って、患者の心臓機能についての臨床医の解釈を容易にする最大１８本までのＥＣＧ誘導を得ることが可能である。しかしながら、殆どの現在のＥＣＧ監視装置は標準的な１０個のＥＣＧ電極のみに制限されている。従って、臨床医が患者の前胸部誘導の追加の測定値を得ることを望んでいる場合、臨床医は標準的な前胸部電極の内の１個を切断し、そしてそれを代替位置の１つで再接続しなければならない。

図６は、本発明の医用装置１０の一実施形態の概略図である。医用装置１０は複数の電極１２ａ〜１２ｎを有する。本発明で利用されるような電極１２は、患者の身体からの電気信号を収集するために配置される任意の構成の電極であってよいことは勿論である。本発明の範囲を制限することなく、電極は金属基板又は導電性材料の薄膜で構成することができる。電極は更に、導電性ペースト又はジェルで構成することができる。また更に、電極は使い捨てであっても、或いは消毒して再使用するものであってもよい。

電極１２ａ〜１２ｎは導線１６ａ〜１６ｎによって信号処理装置１４に接続される。本発明によれば、制約を課すものではないが、信号処理装置１４は当該分野で知られている任意の形態の制御装置、マイクロコントローラ、又はマイクロプロセッサを含むことができることは勿論である。また更に、信号処理装置１４は卓上コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、或いはＥＣＧカート又はベッドサイド患者モニタ又は除細動器のような専用機器内のＣＰＵを含むことができる。信号処理装置１４は線路２０を介してアルゴリズム・データベース１８と電気通信する能力を持つ。線路２０は、電気データ信号を転送する任意の手段であってよく、且つ有線である必要はなく、無線通信を含むこともできることは勿論である。アルゴリズム・データベース１８は集中型データ・サーバーとすることができ且つインターネット、イントラネット又は無線接続を介して信号処理装置１４に接続することができるので、アルゴリズム・データベース１８は信号処理装置１４に物理的に近接している必要はない。信号処理装置１４はまた線路２２を介してユーザ・インターフェース２４と電気通信関係にある。更に、本発明の一実施形態においてユーザ・インターフェース２４は表示、図形の印刷出力、又は更なる信号処理及びディジタル・データ記録を含むことができることは勿論である。

ここで引用によって取り込む米国特許第６６３６７６１号（発明者ブロドニック）に記載されているように、標準的な１２誘導ＥＣＧのための１０個のＥＣＧ電極位置の内の各々からＥＣＧ信号を得ることは不必要である。標準的なＥＣＧ誘導の各々に存在する心臓の情報の冗長さに起因して誘導の数を減らすことが可能である。従って、１０個未満の心電図用電極を有する減少電極セットを使用して幾つかのＥＣＧ誘導を直接得ることができると共に、他のＥＣＧ誘導からの情報を、取り付けられた電極により得られた心電図信号から導出することができる。

このような導出１２誘導ＥＣＧシステムの一実施形態では、電極１２ａ〜１２ｄが電極位置ＲＡ, ＬＡ, ＬＬ及びＧで患者の四肢に接続されると共に、電極１２（ｎ−１）が電極位置Ｖ１に接続され、また電極１２ｎが電極位置Ｖ５に接続される。当該技術で知られている手法によって、多数の前胸部心電図信号の平均化及び分析を使用することにより、電極１２ａ〜１２ｎから収集されたＥＣＧ信号を使用して他の４個の前胸部電極（Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４及びＶ６）を決定するアルゴリズムを導き出すことができる。

典型的には、ＥＣＧ分析プログラムは通常２つの主要部分、すなわち、ＥＣＧ誘導測定とそれに続く測定値の解釈とを含む。追加の前胸部ＥＣＧ誘導を導出するために使用される上述のアルゴリズムはＥＣＧ形態学的特徴持続時間に関して導出されたＥＣＧ誘導の正確な表現を生成するが、米国特許第６６３６７６１号に教示されているようなＥＣＧ誘導導出アルゴリズムはＥＣＧ誘導信号振幅の導出に制限がある。これは多くの標準的なＥＣＧ解釈アルゴリズムにとって役に立たないが、導出された誘導の振幅に大きく依存する幾つかの標準的なＥＣＧ解釈アルゴリズムはＥＣＧ誘導解釈にエラーを生じることがある。従って、本発明の実施形態では、導出されたＥＣＧ誘導信号の振幅に差があればそれを補償するＥＣＧ誘導解釈アルゴリズムが生成される。これは、ＥＣＧ電極の特定の組合せから導出されたＥＣＧを解釈するように特異的に作成される複数のＥＣＧ解釈アルゴリズムを生成することによって達成することができる。

従って、本発明においては、ＥＣＧ誘導解釈アルゴリズム・データベース１８が複数のＥＣＧ解釈アルゴリズムを含む。各々のアルゴリズムは、１２誘導ＥＣＧにおける測定された誘導及び導出された誘導の異なる組合せを有する１２誘導ＥＣＧを解釈するように特異的に作成される。

このようなＥＣＧ誘導解釈アルゴリズムは様々な方法で生成することができる。本発明の一実施形態では、このようなアルゴリズムは複数のサンプル１２誘導ＥＣＧ信号の分析によって生成される。多数のサンプルＥＣＧ信号の編集及び分析によって、ＥＣＧの１２本の誘導の形態に基づいて心臓状態の正確な診断を行うアルゴリズムが生成され得る。測定及び導出されたＥＣＧ誘導の組合せの各々について解釈アルゴリズムを特異的に作成することによって、測定及び導出されたＥＣＧ誘導を有するＥＣＧ信号に標準的なＥＣＧ誘導解釈アルゴリズムを適用することに伴うエラーを防止することができる。

本発明の一実施形態では、特異的に作成される解釈アルゴリズムは、人工神経回路網（ＡＮＮ）に基づいた非線形回帰モデルを使用して導き出される。人工神経回路網は、入力として多量の複素データを取扱い且つ入力されたＥＣＧ信号に関連した条件を最も緊密に表すアルゴリズムを出力として提供することのできるブラック・ボックスとして働く。本発明のこの実施形態の利点は、解釈アルゴリズムを生成する際に多数のサンプルＥＣＧ誘導信号を分析するのが一層容易になるように、ＡＮＮが複素ＥＣＧデータを取り扱うための一層大きな能力を持っていることである。しかしながら、人工神経回路網による実施形態の欠点は、人工神経回路網がブラック・ボックスとして動作することであり、この結果として、人工神経回路網が解釈アルゴリズムをどのようにして導き出したかについての識見や詳細が何ら判らずに出力が供給されることである。

本発明の更に別の実施形態では、本発明で使用される解釈アルゴリズムを生成するために、エントロピー利得を使用する二進決定ツリーに基づいた規則帰納モデルが使用される。本発明の二進決定ツリーによる実施形態では、一連の二進質問又は決定を生成することにより、ＥＣＧ信号が二進決定ツリーに入るときに、システムが二進質問を行い、次いで所与の二進カテゴリーのエントロピー利得に基づいてＥＣＧ信号がどの二進カテゴリーに入るのかを決定するようにする。１つの二進質問の分析の結果としてツリー情報の別の二進質問を生じさせ、この動作を、ＥＣＧ信号が完全に解釈されて枝の終わりに達して、これにより特異的に識別されるまで、続ける。解釈アルゴリズムを生成するためのこのシステムの利点は、各ＥＣＧ信号の詳細な分析を再検討して、ＥＣＧ信号を解釈するための更なるデータを提供することができることである。しかしながら、この実施形態の欠点は、このシステムに基づいた有効なアルゴリズムを生成するように全ての二進質問及び二進決定ツリーを生成するのに時間が掛かることである。また更に、このシステムを使用するＥＣＧ信号の分析が更に多くの時間を要し、従って、解釈アルゴリズムを導き出すのに取り入れることのできるＥＣＧ信号の数がより少なくなる。

本発明の一実施形態では、人工神経回路網及び二進決定ツリー解釈システムの両方の組合せを使用することにより、解釈アルゴリズムを導き出すやり方の透明性と、解釈アルゴリズムを導き出す際に多数のＥＣＧサンプル信号を使用することの有効性との両方を有する解釈アルゴリズムが提供される。

図７は、本発明の方法の一実施形態の諸段階を示す流れ図である。最初に、段階３０でＥＣＧ信号を取得する。これらのＥＣＧ信号は、標準的な１２誘導ＥＣＧのための標準的な１０個の電極位置を含む特定の位置で患者の身体に取り付けられた複数の電極を介して取得することができる。ここで、１２誘導ＥＣＧを取得する段階３０が、１つ又は複数の測定された心電図信号から１つ又は複数のＥＣＧ誘導を導出することを含むことができることは勿論である。

次いで、段階３２で、心電図信号を取得する電極の位置を決定する。段階３２の電極位置の決定において、患者の身体上の電極位置を識別する。段階３２の決定は、電極が取り付けられる位置を識別する埋め込み信号を受信ＥＣＧ信号内に含ませることのような様々なやり方で達成することができる。代替例として、臨床医により、電極が取り付けられる位置を定めて入力することができる。別の実施形態では、ＥＣＧ電極位置の決定は、電極が取り付けられる患者上の位置を識別するための誘導決定及び分析を使用して遂行される。このような方法は米国特許第６２８２４４０号（発明者ブロドニック）に記載されており、これは引用によって本書に取り入れる。ここで、本発明の範囲内で電極位置を識別する多数の他の方法が可能であることは勿論である。

次に、段階３４で、１２誘導ＥＣＧを分析して、それが導出されたＥＣＧ誘導を含んでいるかどうか決定する。１２誘導ＥＣＧ内に導出されたＥＣＧ誘導がない場合、又は１２誘導ＥＣＧ内のどの誘導が導出されたものであるかどうか不明である場合、段階３６で標準的な１２誘導ＥＣＧ解釈アルゴリズムが適用される。この標準的な１２誘導ＥＣＧ解釈アルゴリズムは、標準的な１２誘導ＥＣＧを解釈するために一般に使用されているような任意の解釈アルゴリズムを含むことができる。

１２誘導ＥＣＧ内の１つ又は複数の誘導が導出されたものであると決定された場合、段階３８で適切なＥＣＧ解釈アルゴリズムを選択しなければならない。段階３２におけるソースＥＣＧ電極位置の決定に関してＥＣＧ解釈アルゴリズムの選択が行われる。１２誘導ＥＣＧを得る際に電極が取り付けられる患者上の位置の組合せは、段階３８で選択すべき適切なＥＣＧ解釈アルゴリズムを決定する。この選択は、測定及び導出されたＥＣＧ誘導の特定の組合せを有するＥＣＧを解釈するために特異的に作成された複数の解釈アルゴリズムから行うことができる。

適切な特異的に作成された解釈アルゴリズムの選択は、どのＥＣＧ誘導が測定されたのか及びどのＥＣＧ誘導が導出されたのかについての分析を含むことができる。これは、患者上に配置された電極の数及び位置に依存する。本発明の一実施形態では、特異的に作成された解釈アルゴリズムの各々は、測定及び導出された誘導の組合せに整合させる。段階３２における決定の後、測定されたＥＣＧ誘導及び導出されたＥＣＧ誘導が判明しており、従って、適当な特異的に作成された解釈アルゴリズムを選択することができる。限定ではない一例では、第１の模範的な解釈アルゴリズムを、誘導Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，Ｖ１及びＶ５が測定されたものであり且つ誘導Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４及びＶ６が導出されたものであるＥＣＧ誘導の組合せに整合させることができ、また、第２の模範的な解釈アルゴリズムを、誘導Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，Ｖ１，Ｖ３及びＶ５が測定されたものであり且つ誘導Ｖ２，Ｖ４及びＶ６が導出されたものであるＥＣＧ誘導の組合せに整合させることができる。第２の模範的な解釈アルゴリズムは解釈に追加の測定された誘導（Ｖ３）を考慮しているので、第２の模範的な解釈アルゴリズムは第１の模範的な解釈アルゴリズムから異なる。

一旦、段階３８で適切なＥＣＧ解釈アルゴリズムが選択されると、段階４０において、段階３８で選択した特異的に作成されたＥＣＧ解釈アルゴリズムに従って、自動ＥＣＧ解釈を遂行することができる。本発明のこの方法によって、導出されたＥＣＧ誘導を含む１２誘導ＥＣＧに、適切な特異的に作成されたＥＣＧ解釈アルゴリズムが適用される。特異的に作成された解釈アルゴリズムによりＥＣＧ誘導を解釈することにより、導出されたＥＣＧ誘導に関連した自動解釈の問題は、これらの特異的に作成された解釈アルゴリズムが既知の導出エラーを踏まえて導き出されているときに制限され、従って、導出された誘導がそのようなものとして解釈されて、解釈におけるエラーを排除する。

本発明の一実施形態では、１つの特異的に作成された解釈アルゴリズムは、別の解釈アルゴリズムと同じ解釈アルゴリズムのかなりの量を有することができる。２つの解釈アルゴリズムがＥＣＧ誘導の同様な組合せに整合している限り、これらの解釈アルゴリズムは同じであることが理解される。制限ではない一例として、ＲＡ，ＬＡ，ＬＬ，Ｇ電極及び１つ又は複数のＶ電極からの心電図信号の組合せを解釈するための全ての解釈アルゴリズムは、全ての前面電極が存在するので、少なくともＩ，ＩＩ，ＩＩＩ，ａＶＲ，ａＶＬ及びａＶＦ誘導について同じ解釈アルゴリズムを有し、他方、Ｖ誘導についての解釈アルゴリズムは異なる測定及び導出されたＶ誘導に起因して異なることがある。

本発明の代替実施形態では、１０個の電極を有するＥＣＧ監視システムを利用して、１２本よりも多数の誘導のＥＣＧデータを得る。本発明の一実施形態では、これらの電極の内の４個が標準的な患者の肢に取り付けられ、また１個の電極がＶ１位置に取り付けられ且つもう１個の電極がＶ５位置に取り付けられる。残りの４個の電極は１つ又は複数の右前胸部患者電極位置又は左側後部電極位置に取り付けられる。このようにして、本発明の一実施形態の動作においては、４個の標準的な患者の肢電極及び２個の患者の前胸部電極（Ｖ１及びＶ５）を使用して、１２誘導ＥＣＧを測定及び導出し、また残りの４個の電極を使用して、４本の追加の右前胸部及び／又は後部ＥＣＧ誘導を測定する。従って、この実施形態では、１０個の電極の使用により、最大１６本までのＥＣＧ誘導の測定を生じする。

本発明の更に別の実施形態では、右前胸部又は左後部電極位置で患者に取り付けられた電極を使用することにより追加の右前胸部又は左後部電極誘導を導出して、１０個又はそれより少数の電極により得られた心電図信号から最大１８本までの誘導のＥＣＧデータを同時に得ることができるようにする。この実施形態はより多数のＥＣＧ誘導を導出するが、誘導の解釈は本発明に従うものとすることができる。１２本よりも多数の誘導のＥＣＧデータを解釈アルゴリズムに含めることは、ＥＣＧ形態学的特徴の検出に基づいた患者の状態の診断の精度を更に改善するように作用する。この実施形態の一面では、解釈アルゴリズムは、追加の導出された右前胸部及び前胸部誘導を含む１２本よりも多数のＥＣＧ誘導の改善された解釈を含むように導き出すことができる。

本発明の実施形態は、通常の１０電極誘導セットから心電図データを得るように既に構成されている既存のＥＣＧ装置に対するソフトウエアの更新として具現化することができる。この代わりに、本発明の１実施形態を実施するためのソフトウエアを、新しい装置又は病院内ＥＣＧ分析コンピュータの中にプログラムすることができる。

本発明は、従来技術のＥＣＧ収集及び解釈システムに比べて、導出されたＥＣＧ信号誘導の解釈に関連したエラーを低減し、且つ自動ＥＣＧ解釈の全体の精度を促進するような利点を提供する。本発明の別の利点は、１０個の標準的なＥＣＧ収集電極を有する標準的なＥＣＧ収集及び解釈ユニットから得られる機能が増大することである。追加のＥＣＧ電極を設けることなくＥＣＧ情報の追加の誘導を収集する増大した機能により、臨床医に患者の心臓機能のより大きな画像が提供され、従って、患者の心臓の健康状態の診断及び監視を改善する。本発明の更に別の利点は、一実施形態において、１０電極ＥＣＧ装置のソフトウエアを更新することによって本発明のＥＣＧ収集及び解釈機能を動作させるように標準的な１０電極ＥＣＧ装置の機能を改善することができることである。これにより、保健医療機関が患者監視機能をより増大すると共に、新しい高価な医用装置を購入する必要性を制限することが可能になる。

この明細書では、最良の形態を含めて本発明を開示し、また当業者が本発明を製造し且つ使用することができるように、様々な例を使用した。本発明の特許可能な範囲は特許請求の範囲に記載しており、また当業者によって考えられる他の例を含むことができる。このような他の例は、特許請求の範囲の記載とは異なっていない構造的要素を持っている場合、或いは特許請求の範囲の記載とは実質的に差のない等価な構造的要素を含んでいる場合、特許請求の範囲内にあるものとする。

発明と見なされる対象を具体的に指摘し且つ明瞭に記載している特許請求の範囲内にある様々な代替物及び実施形態が考えられる。

標準的な１２誘導ＥＣＧ構成における患者上の１０個の電極の配置を示す略図である。 右前胸部ＥＣＧ誘導を得るための電極配置を示す略図である。 左側後部誘導を得るための電極配置を示す略図である。 標準的な１２誘導ＥＣＧの６本の前面誘導を示す略図である。 標準的な１２誘導ＥＣＧの６本の水平誘導を示す略図である。 本発明の一実施形態の概略構成図である。 本発明の方法の一実施形態を示す流れ図である。

符号の説明

１０ 医用装置
１２ａ〜１２ｎ 電極
１６ａ〜１６ｎ 導線
２０、２２ 線路

Claims (10)

1. 患者からの心電図信号を処理するためのシステムであって、
   標準的な１０個の電極位置の内の１つで患者に取り付けるように配置される１０個未満の複数の電極（１２）と、
   複数の解釈アルゴリズムを有する解釈アルゴリズム・データベース（１８）であって、その複数の内の各々のアルゴリズムが、標準的な１０個の電極位置の内の１つにおける前記複数の電極（１２）の配置の組合せに基づいて構成されている、解釈アルゴリズム・データベース（１８）と、
   前記複数の電極（１２）に接続されていて、前記複数の電極の各々から心電図信号を受け取り且つ前記複数の解釈アルゴリズムの内の選択された１つに基づいて心電図信号から１２誘導心電図を生成するために配置されている信号処理装置（１４）と、を有し、
   前記信号処理装置（１４）が前記複数の電極（１２）の組合せを識別して、前記解釈アルゴリズム・データベース（１８）から対応する解釈アルゴリズムを選択すること、
   を特徴とするシステム。
2. 前記信号処理装置（１４）は前記複数の電極（１２）の患者上の配置を検出するようにプログラムされている、請求項１記載のシステム。
3. 前記信号処理装置（１４）は前記複数の電極（１２）の患者上の配置を表す信号を受け取るようにプログラムされている、請求項１記載のシステム。
4. 患者上の前記複数の電極（１２）の配置を表す信号を受け取ったとき、前記信号処理装置（１４）は前記表された電極配置に対応する前記アルゴリズムを決定する、請求項３記載のシステム。
5. 更に、心電図の全ての誘導が測定されたものである１２誘導心電図の分析を遂行するための標準的な心電図解釈アルゴリズムを含んでいる請求項４記載のシステム。
6. 前記信号処理アルゴリズム・データベース（１８）内の複数の信号処理アルゴリズムが複数のモデル心電図信号の分析によって生成される、請求項１記載のシステム。
7. 前記複数のモデル心電図信号が、前記複数の信号処理アルゴリズムの各々を生成するために、人工神経回路網を使用して分析される、請求項６記載のシステム。
8. 前記複数のモデル心電図信号が二進ツリーを使用して分析される、請求項６記載のシステム。
9. 更に、前記標準的な１０個の電極位置以外の位置で患者に取り付けるための第２の１０個未満の複数の電極（１２）を含んでいる請求項１記載のシステム。
10. 前記最初の複数の電極及び前記第２の複数の電極を含む電極（１２）の総数が１０以下である、請求項９記載のシステム。