JP2008220948A - 患者評価のための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】患者を評価するための方法及びシステムを提供する。
【解決手段】本明細書では患者を評価するための方法は、患者に対してエクササイズ検査を実施する工程と、エクササイズ検査中に心電図を取得する工程と、心電図をオーディオファイルに変換する工程と、患者の評価のためにオーディオファイルを解析する工程と、を含む。患者を評価するための対応するシステムも提供する。別の実施形態では、患者を評価するための方法は、患者に対してエクササイズフェーズ及び回復フェーズを含むエクササイズ検査を実施する工程を含む。
【選択図】図３

Description

本開示は全般的に患者を評価するための方法及びシステムに関する。

心電計は患者の心臓の電気的活動を記録ように適応させた心臓診断／監視システムである。心電計は一般に、患者の身体上の所定の位置に配置したアレイ状のセンサまたはトランスジューサを含む。心電計はエクササイズ検査の間に実施されることがよくあり、この際に患者は、ある形態の激しい身体活動を実施しながら（例えば、トレッドミルを踏みながら）評価を受ける。

心電計からの記録データは一般に、心電図（ＥＣＧ）と呼ばれることが多いグラフの形態で表示される。ＥＣＧを構成する様々な波形の視覚的解析によって重要な診断情報を得られることがよく知られている。問題点の１つは、視覚的解析がＥＣＧ内に包含された情報の全部を明らかにできないことがあることである。別の問題点は、視覚的解析がある種のＥＣＧ情報を取得するための最も効率のよい手段でないことがあることである。

上述の短所、欠点及び問題点は、明細書の以下を読みかつ理解することにより分かるようにして本明細書では対処している。

一実施形態では、患者を評価するための方法は、患者に対してエクササイズ検査を実施する工程と、エクササイズ検査中に心電図を取得する工程と、心電図をオーディオファイルに変換する工程と、患者の評価のためにオーディオファイルを解析する工程と、を含む。

別の実施形態では、患者を評価するための方法は、患者に対してエクササイズフェーズ及び回復フェーズを含むエクササイズ検査を実施する工程を含む。患者を評価するためのこの方法はさらに、エクササイズ検査のエクササイズフェーズ中及び回復フェーズ中に心電図を取得する工程と、心電図をオーディオファイルに変換する工程と、オーディオファイルをオーディオプレーヤで再生する工程と、患者の評価のためオーディオファイルを聴く工程と、を含む。

別の実施形態では、患者を評価するためのシステムは、エクササイズ検査を受けている患者の電気的活動を記録し、該記録した電気的活動を心電図の形態で伝達するように構成した心電計を含む。本システムはさらに、心電計と動作可能に接続させたコンピュータを含む。このコンピュータは、心電計から心電図を受け取り、該心電図をオーディオファイルに変換するように構成されている。本システムはさらに、オーディオファイルが患者の評価のために解析可能となるようにしてオーディオファイルを再生するように構成されたオーディオプレーヤを含む。

本発明の別の様々な特徴、目的及び利点は、添付の図面及びその詳細な説明から当業者には明らかとなろう。

以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成すると共に、実施可能な特定の実施形態を一例として図示している添付の図面を参照することにする。これらの実施形態は、当業者が実施形態を実現できるように十分に詳細に記載しており、さらにこれら実施形態の趣旨を逸脱することなく、別の実施形態が利用されることがあり得ること、並びに論理的、機械的、電気的その他の変更が実施されることがあり得ること、を理解すべきである。以下の詳細な説明はしたがって、本発明の範囲を限定するものと取るべきではない。

図１を参照すると、心臓診断／監視システム１０の概要図を示している。心臓診断／監視システム１０は例えば心電計を備えることがある。心臓診断／監視システム１０は、患者の心臓が発生させる電気信号を計測するように適応させている。

心臓診断／監視システム１０はアレイ状のセンサまたはトランスジューサによって患者１２に結合させることができる。図示した実施形態では、そのセンサアレイは標準的な１２誘導１０電極の心電図（ＥＣＧ）信号を収集するように、右腕電極ＲＡと、左腕電極ＬＡと、胸部電極Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５及びＶ６と、右脚電極ＲＬと、左電極脚ＬＬと、を含む。１２ＥＣＧ誘導は、患者誘導から直接収集される誘導Ｉ、ＩＩ、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５及びＶ６と、アイントホーフェン（Ｅｉｎｔｈｏｖｅｎ）の法則を用いて導出される誘導ＩＩＩ、ａＶＲ、ａＶＬ及びａＶＦと、を含む。別の実施形態では、標準的あるいは非標準的なＥＣＧ信号を収集するためにセンサ及びセンサ配置に関する代替的な構成を用いることができる。例えば、追加の４つの電極を含む拡張式の１５誘導システムを用いてＦｒａｎｋのＸ、Ｙ及びＺ誘導を形成することができる。

心臓診断／監視システム１０は、コンピュータ２２と動作可能に接続させ、これにより診断／監視システム１０からのＥＣＧデータをコンピュータ２２に転送可能とさせることがある。コンピュータ２２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）２４と、記憶装置またはメモリデバイス２６と、を含む。メモリデバイス２６は、オーディオプレーヤ２８（例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ（商標）のＭｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ（商標）など）を包含することがある。より詳細には以下で説明することにするがＣＰＵ２４は、メモリデバイス２６内に保存可能かつ／またはオーディオプレーヤ２８を介して再生可能なオーディオファイルとするようにＥＣＧデータを変換するように構成されている。

図２を参照すると、ＰＱＲＳＴ群と一般に呼ばれる単一心拍動の心電図を表している。ＰＱＲＳＴ群のうち基準点１４と１６の間で規定される部分はＰ波と規定され、心房の活動に相当する。ＰＱＲＳＴ群のうち基準点１６と１８の間で規定される部分はＱＲＳ群と規定され、心室の電気活動を表している。ＰＱＲＳＴ群のうち基準点１８と２０の間で規定される部分はＴ波と規定され、心室の電気的回復または再チャージフェーズを表している。

ＰＱＲＳＴ群の構成セグメントを視覚的に評価することによってＥＣＧ信号が解析されることはよく知られている。しかし、視覚的解析はＥＣＧ内に包含されるすべての情報を明らかにできなことがあること、並びに視覚的解析はあるタイプのＥＣＧ情報の取得に関して最も効率がよい手段でないことがあること、が分かっている。したがってより詳細には以下で説明するように、ＥＣＧをオーディオファイルに変換することができ、またこの変換済みオーディオファイルの聴覚評価を患者リスク予測や疾患の早期検出などの目的で実行することができる。オーディオファイルの聴覚評価は、独立に実行されることも、より一般的な視覚的ＥＣＧ評価と連係して実行されることもあることを理解されたい。

図３を参照すると、一実施形態による方法３０をブロック図で表している。図２に示した個々のブロックは方法３０に従って実行できる各工程を表している。別に指定がなければ、方法３０の工程３２〜４０は必ずしも図示した順に実行する必要はない。

工程３２では、心臓診断／監視システム１０が患者１２（図１参照）に結合され、エクササイズフェーズ中及び直後の回復フェーズ中でＥＣＧが取得される。「エクササイズフェーズ」とは、患者１２が例えばトレッドミルを踏むなどのある形態の身体活動を受けている期間のことであり、「回復フェーズ」とは患者がリラックス状態にある期間のことである。ＥＣＧは、例えば本明細書の上で記載した１０電極アレイなど周知の任意の方式で取得されることがある。エクササイズ検査中に取得したＥＣＧデータは患者リスク予測及び疾患の早期検出に見合う可能性がある高密度の情報を含むことが分かっている。したがって、エクササイズ検査中に取得されてオーディオファイルに変換されたＥＣＧデータは、比較的短い時間（例えば、数秒間）で評定することが可能である。

工程３２のエクササイズフェーズについては、患者１２（図１参照）がトレッドミルを踏みかつ患者の必須活動レベルを概して階段状に増大させる一連のイベントを課している例示的な一実施形態に従って本明細書の後で説明することにする。これらのイベントは例えば、トレッドミルの速度及び／または傾斜角度の増大を含むことがある。

工程３４では、工程３２から取得したＥＣＧが、例えば「．ｗａｖファイル」や「．ｍｐ３ファイル」などのオーディオファイルに変換される。この工程はコンピュータ２２（図１参照）を用いて実行することがある。ＥＣＧなどの電子ファイルのあるフォーマットから別のフォーマットへの変換は当業者とって周知であるため、詳細に記載しないことにする。工程３６では、工程３４のオーディオファイルが後の時点でオーディオファイルを評価できるようにメモリデバイス２６（図１参照）などの従来の記憶媒体上に格納または保存される。

工程３８では、オーディオファイルが記憶装置から取り出され、オーディオプレーヤ２８（図１参照）などの周知のオーディオプレーヤを用いて再生される。一実施形態ではそのオーディオファイルは、６０または１２０のいずれかの再生成係数を有することができる。本開示の目的において「再生成係数」とはオーディオファイル再生時間と記録されたイベントが実際に実施される時間との間の差を意味している。したがって再生成係数が６０とは、１０分間のエクササイズ検査の再生成を概ね１０秒間かかって聴くことができることを意味している。こうすることによって聴取者がより多くの情報をより短い時間で評価でき、これにより患者１２をより迅速に評定できるので有利である。別の実施形態では、左チャンネルが誘導Ｖ２（図１参照）を表しかつ右チャンネルが誘導Ｖ５（図１参照）を表すようにしてオーディオファイルをステレオで再生することができる。さらに別の実施形態では、左チャンネルが誘導ａＶＦ（図１参照）を表しかつ右チャンネルが誘導Ｖ２を表すようにしてオーディオファイルをステレオで再生することができる。

工程４０では、オーディオファイルが解析される。この解析は、内科医などの経験豊富な専門の看護提供者により実施されるオーディオファイルの聴覚評価を含むことができる。異なる複数の患者に対応する多くの数のオーディオファイルを聴いた後には、看護提供者は患者リスク予測及び／または疾患の早期検出に見合った広範な聴取可能な異常の特定について熟練状態に至るであろう。したがって工程４０のオーディオファイル解析は、患者リスクの増大及び／または疾患の存在に関連付けし得る任意の聴取可能イベントの特定を目的としたＥＣＧの聴取（ただし、これに限らない）を含むものと読むべきである。

以下の段落では「正常」聴覚評価、「異常」聴覚評価、及び「ボーダーライン」聴覚評価の非限定的な実施例を提供することにする。本開示の目的において「正常」聴覚評価とは、患者リスクの増大や疾患の存在を指示しない評価のことである。「異常」聴覚評価とは患者リスクの増大や疾患の存在を強力に指示する評価のことであり、また「ボーダーライン」聴覚評価とは患者リスクの増大や疾患の存在に関する若干弱い指示を有することである。

例示的な一実施形態では、正常聴覚評価は患者のＥＣＧが以下に示す聴覚的に検出可能な特性を含むような評価である。正常評価に関する第１の聴覚的に検出可能な特性は、概して階段状の心拍数の増加であり、この際に各心拍数はエクササイズ検査によって誘導される必須活動レベルの増加に対応する。上で指摘したように、必須活動レベルの増加は例えば、トレッドミルの速度や傾斜角の増加によって誘導されることがある。正常評価に関する別の聴覚的に検出可能な特性は活動レベルに概して比例した心拍数である。換言すると、患者の心拍数はエクササイズフェーズ中では一様に増加し、またエクササイズ検査の回復フェーズの間では患者の心拍数が一様に減少する。患者の心拍数の増加または減少は患者のＥＣＧを表す音波の周波数に関する対応した増加または減少として聴覚的に検出可能である。

例示的な一実施形態では、異常聴覚評価は患者のＥＣＧが以下に示す聴覚的に検出可能な特性を含むような評価である。異常評価に関する第１の聴覚的に検出可能な特性は、活動レベルの概して階段状の増加に応答した心拍数の概して直線的でない増加である。この特性は、患者の心拍数が活動レベルの増加と直接的に対応しないという点で異常である。異常評価に関する別の聴覚的に検出可能な特性は、エクササイズ検査の回復フェーズ中で一様に減少しない心拍数である。異常聴覚評価を示す別の幾つかの聴覚的に検出可能な条件について、本明細書の以下において個別に記載することにする。

心室性期外収縮（ＶＰＢ）すなわちｅｘｔｒａｓｙｓｔｏｌｅは、異常聴覚評価に密接に結びついた聴覚的に検出可能な条件の１つである。当業者には周知のように、ＶＰＢは心室が時機よりも早く収縮してしまうような変則な心拍動の一形態である。エクササイズ検査の間において、エクササイズフェーズ中は拍動間隔が一様に減少し、かつ回復フェーズ中は一様に増加するはずである。ＶＰＢでは、短い拍動間隔の後に長い拍動間隔（代償的休止）が続くように挙動が乱される。この一連のイベントが聴取可能であることは明らかである。回復フェーズにおいてＶＰＢが漸増的に出現することは死亡率の増加リスクに関する１つの指標である。

Ｔ波交代性（ＴＷＡ）とは、連続するＴ波の形状の交代性の変動が存在するような条件を示す。上で指摘したように、Ｔ波はＰＱＲＳＴ群のうちの基準点１８と２０の間で規定される部分（図２参照）である。ＴＷＡの間ではＥＣＧは一般に、概して共通の第１の形状を有する複数の偶数個のＴ波と、第１の形状と異なる概して共通の第２の形状を有する複数の奇数個のＴ波と、からなる。ＴＷＡを指摘する連続するＴ波の形状に関する交代性の変動は、追加的なより深いトーンとして聴覚的に検出可能である。

心房細動（ＡＦ）は異常は心臓律動である。正常心臓の心拍動は洞房結節によって心房内に発生した電気が心臓全体に拡がり、心臓筋肉の収縮及び血液の拍出を生じさせた後で開始される。ＡＦでは、洞房結節の正常な電気的インパルスが、変則な心拍動を生じさせるような不規則で速い電気的インパルスに置き換わっている。ＡＦは、連続する心拍動同士の継続時間にムラがあり変則であることによって生じる不鮮明なノイズとして聴覚的に検出可能である。

例示的な一実施形態では、ボーダーライン聴覚評価は患者のＥＣＧがエクササイズ検査のエクササイズフェーズ中にＶＰＢを含むような評価である。

本発明について好ましい実施形態を参照しながら記載してきたが、当業者であれば、これらの実施形態に対して本発明の精神を逸脱することなくある種の代替、変更及び省略を実施できることが理解できよう。したがって、上に示した説明は単に例示的な意味であり、添付の特許請求の範囲に示した本発明の範囲を制限するものではない。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。

１２誘導システムを介して患者と動作可能に接続された一実施形態による心臓診断／監視システムを表した模式図である。 心電図を示した図である。 一実施形態による方法を表した流れ図である。

符号の説明

１０ 心臓診断／監視システム
１２ 患者
１４ 点
１６ 点
１８ 点
２０ 点
２２ コンピュータ
２４ ＣＰＵ
２６ メモリ
２８ オーディオプレーヤ
３０ 方法
３２ 工程
３４ 工程
３６ 工程
３８ 工程
４０ 工程
ＲＡ センサ
ＬＡ センサ
Ｖ１ センサ
Ｖ２ センサ
Ｖ３ センサ
Ｖ４ センサ
Ｖ５ センサ
Ｖ６ センサ
ＬＬ センサ
ＲＬ センサ
Ｉ 誘導
ＩＩ 誘導
ＩＩＩ 誘導
ａＶＲ 誘導
ａＶＬ 誘導
ａＶＦ 誘導
Ｖ１ 誘導
Ｖ２ 誘導
Ｖ３ 誘導
Ｖ４ 誘導
Ｖ５ 誘導
Ｖ６ 誘導

Claims (9)

1. 患者を評価するための方法（３０）であって、
   患者に対してエクササイズ検査を実施する工程（３２）と、
   前記エクササイズ検査中に心電図を取得する工程（３２）と、
   前記心電図をオーディオファイルに変換する工程（３４）と、
   患者の評価のため前記オーディオファイルを解析する工程（４０）と、
   を含む方法（３０）。
2. 心電図を取得する前記工程（３２）は１２誘導１０電極の心電図を取得する工程を含む、請求項１に記載の方法。
3. オーディオファイルを解析する前記工程（４０）はオーディオファイルを聴く工程を含む、請求項１に記載の方法。
4. オーディオファイルを解析する前記工程（４０）はオーディオファイルをオーディオプレーヤで再生する工程（３８）を含む、請求項３に記載の方法。
5. オーディオファイルをオーディオプレーヤで再生する前記工程（３８）はオーディオファイルを再生成係数６０または再生成係数１２０で再生する工程を含む、請求項４に記載の方法。
6. オーディオファイルをオーディオプレーヤで再生する前記工程（３８）はオーディオファイルをステレオで再生する工程を含む、請求項４に記載の方法。
7. オーディオファイルをステレオで再生する前記工程（３８）は、第１のステレオチャンネルが第１の心電図誘導を表しかつ第２のステレオチャンネルが第２の心電図誘導を表すようにしてオーディオファイルを再生する工程を含む、請求項６に記載の方法。
8. オーディオファイルをステレオで再生する前記工程（３８）は、第１のステレオチャンネルが心電図誘導Ｖ２を表しかつ第２のステレオチャンネルが心電図誘導Ｖ５を表すようにしてオーディオファイルを再生する工程を含む、請求項６に記載の方法。
9. オーディオファイルをステレオで再生する前記工程（３８）は、第１のステレオチャンネルが心電図誘導ａＶＦを表しかつ第２のステレオチャンネルが心電図誘導Ｖ２を表すようにしてオーディオファイルを再生する工程を含む、請求項６に記載の方法。

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