JP2014054391A - Biological information processing apparatus, holter electrocardiograph, and biological information processing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、生体から収集した情報を処理する生体情報処理装置、ホルター心電図計、及び生体情報処理システムに関する。 Embodiments described herein relate generally to a biological information processing apparatus, a Holter electrocardiograph, and a biological information processing system that process information collected from a living body.
従来より、例えば狭心症や心筋梗塞等の心疾患患者の心電波形をモニタリングし、当該心電波形に異常が発生した場合には、その旨を病院/解析センターに通知するネットワークシステムが知られている。 Conventionally, there has been known a network system that monitors the electrocardiogram waveform of a heart disease patient such as angina pectoris or myocardial infarction and notifies the hospital / analysis center of the abnormality when the electrocardiogram waveform is abnormal. It has been.
このネットワークシステムを用いた場合、異常が発生した旨を通知された病院/解析センターにおいて当該心電情報に基づいて診断が行われると共に、患者に対して来院を促す通知(病院への緊急搬入の連絡)が行われる。 When this network system is used, a diagnosis is made based on the electrocardiogram information at the hospital / analysis center that is notified that an abnormality has occurred, and a notification that prompts the patient to visit (emergency delivery to the hospital) Contact).
なお、上述したような心電波形の解析方法やその解析レポート作成に係る技術としては、例えば特許文献1に開示されているような方法が知られている。 For example, a method disclosed in Patent Document 1 is known as a technique for analyzing an electrocardiographic waveform as described above and a technique relating to the creation of an analysis report thereof.
ところで、上述のようなネットワークシステムは、その構成上、患者の心臓に実際に異常が発生した後での対応となる。従って、常に心電波形をモニタリングしていたとしても、例えば発作や重篤な状態が生じてしまった場合には、当然ながら事態悪化を回避することは非常に困難である。 By the way, the network system as described above becomes a response after an abnormality actually occurs in the patient's heart due to its configuration. Therefore, even if the electrocardiogram waveform is constantly monitored, for example, when a seizure or a serious condition occurs, it is of course very difficult to avoid worsening the situation.
また、心電波形の解析方法については種々の方法が提案されているものの、従来の解析方法では、心疾患患者及び心疾患を治療した後の者(以降、単に“心疾患患者”と総称する)の正常時の心電波形が、心疾患患者でない者の正常時の心電波形とは異なる波形であることが考慮されていない。従って、従来の解析方法を利用した場合、心疾患患者の心電波形は常に異常波形であると判定されてしまう虞がある。 In addition, although various methods have been proposed for the analysis method of the electrocardiogram waveform, the conventional analysis method is generally referred to as a heart disease patient and a person after heart disease treatment (hereinafter simply referred to as “cardiac disease patient”). It is not considered that the normal electrocardiogram waveform of () is different from the normal electrocardiogram waveform of a person who is not a heart disease patient. Therefore, when a conventional analysis method is used, there is a possibility that the electrocardiogram waveform of a heart disease patient is always determined to be an abnormal waveform.
本発明は前記の事情に鑑みて為されたものであり、心疾患患者の心臓の異常を予測且つ解析し、それらについての詳細なレポートを呈示する生体情報処理装置、ホルター心電図計、及び生体情報処理システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and predicts and analyzes abnormalities of the heart of a patient with heart disease and presents a detailed report about them, a biological information processing apparatus, a Holter electrocardiograph, and biological information An object is to provide a processing system.
一実施形態に係る生体情報処理装置は、
心疾患の治療を経た被検体に装着されたホルター心電図計によって収集された心電波形であるモニタリング心電波形を解析する生体情報処理装置であって、
前記被検体の正常時の心電波形である正常時心電波形が記録されたデータベースと、
前記モニタリング心電波形と前記正常時心電波形とを比較し、前記モニタリング心電波形のうちの異常波形を抽出する異常波形抽出部と、
前記異常波形に基づいて、当該異常波形の原因である心臓の部位及び血管を特定する異常部位及び血管特定部と、
前記異常部位及び血管特定部による特定結果を示す異常レポートを作成するレポート作成部と、
を具備することを特徴とする。
The biological information processing apparatus according to one embodiment
A biological information processing apparatus for analyzing a monitoring electrocardiographic waveform, which is an electrocardiographic waveform collected by a Holter electrocardiograph attached to a subject who has undergone treatment for heart disease,
A database in which normal ECG waveforms that are normal ECG waveforms of the subject are recorded;
Comparing the monitoring electrocardiogram waveform and the normal electrocardiogram waveform, and extracting an abnormal waveform of the monitoring electrocardiogram waveform;
Based on the abnormal waveform, the abnormal part and blood vessel specifying part for specifying the heart part and blood vessel that are the cause of the abnormal waveform,
A report creation unit for creating an abnormality report indicating a result of identification by the abnormal part and the blood vessel identification unit;
It is characterized by comprising.
一実施形態に係るホルター心電図計は、
心疾患の治療を経た被検体に装着され、収集した心電波形を所定の生体情報処理装置に送信するホルター心電図計であって、
前記被検体の正常時の心電波形である正常時心電波形が記録された記録部と、
前記被検体の心電波形であるモニタリング心電波形を収集するセンサ部と、
前記記録部に記録された前記正常時心電波形と、前記センサ部によって収集された前記モニタリング心電波形とを比較し、前記モニタリング心電波形における異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部によって異常が検出された場合に、当該検出結果及び当該心電波形を、前記所定の生体情報処理装置に送信する通信部と、
を具備することを特徴とする。
A Holter electrocardiograph according to one embodiment
A Holter electrocardiograph that is attached to a subject who has undergone treatment for heart disease and transmits the collected electrocardiogram waveform to a predetermined biological information processing apparatus,
A recording unit in which a normal electrocardiogram waveform that is a normal electrocardiogram waveform of the subject is recorded;
A sensor unit for collecting a monitoring electrocardiogram waveform which is an electrocardiogram waveform of the subject;
Comparing the normal ECG waveform recorded in the recording unit with the monitoring ECG waveform collected by the sensor unit, and detecting an abnormality in the monitoring ECG waveform;
A communication unit that transmits the detection result and the electrocardiogram waveform to the predetermined biological information processing apparatus when an abnormality is detected by the abnormality detection unit;
It is characterized by comprising.
一実施形態に係る生体情報処理システムは、
心疾患の治療を経た被検体に装着されたホルター心電図計と、該ホルター心電図計によって収集された心電波形であるモニタリング心電波形を解析する生体情報処理装置と、を具備する生体情報処理システムであって、
前記ホルター心電図計は、
前記被検体の正常時の心電波形である正常時心電波形が記録された記録部と、
前記被検体についてモニタリング心電波形を収集するセンサ部と、
前記記録部に記録された前記正常時心電波形と、前記センサ部によって収集された前記モニタリング心電波形とを比較し、前記モニタリング心電波形における異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部によって異常が検出された場合に、当該検出結果及び当該モニタリング心電波形を、前記所定の生体情報処理装置に送信する送信部と、
を有し、
前記生体情報処理装置は、
前記被検体の正常時の心電波形である正常時心電波形が記録されたデータベースと、
前記モニタリング心電波形を受信する受信部と、
前記受信部によって受信した前記モニタリング心電波形と前記正常時心電波形とを比較し、前記モニタリング心電波形のうち異常波形を抽出する異常波形抽出部と、
前記異常波形に基づいて、当該異常波形の原因である心臓の部位及び血管を特定する異常部位特定部と、
前記異常部位特定部による特定結果を示す異常レポートを作成するレポート作成部と、
を有する
ことを特徴とする。
A biological information processing system according to an embodiment includes:
A biological information processing system comprising: a Holter electrocardiograph attached to a subject who has undergone treatment for a heart disease; and a biological information processing apparatus for analyzing a monitoring electrocardiographic waveform that is an electrocardiographic waveform collected by the Holter electrocardiograph Because
The Holter electrocardiograph is
A recording unit in which a normal electrocardiogram waveform that is a normal electrocardiogram waveform of the subject is recorded;
A sensor unit for collecting a monitoring electrocardiogram waveform for the subject;
Comparing the normal ECG waveform recorded in the recording unit with the monitoring ECG waveform collected by the sensor unit, and detecting an abnormality in the monitoring ECG waveform;
A transmission unit that transmits the detection result and the monitoring electrocardiogram waveform to the predetermined biological information processing apparatus when an abnormality is detected by the abnormality detection unit;
Have
The biological information processing apparatus includes:
A database in which normal ECG waveforms that are normal ECG waveforms of the subject are recorded;
A receiving unit for receiving the monitoring electrocardiogram waveform;
Comparing the monitoring electrocardiogram waveform received by the receiving unit with the normal electrocardiogram waveform, and extracting an abnormal waveform from the monitoring electrocardiogram waveform;
Based on the abnormal waveform, an abnormal site specifying unit for specifying a cardiac site and a blood vessel that are the cause of the abnormal waveform,
A report creation unit for creating an abnormality report indicating the identification result by the abnormal site identification unit;
It is characterized by having.
以下、本発明の一実施形態に係る生体情報処理装置、ホルター心電図計、及び生体情報処理システムについて説明する。 Hereinafter, a biological information processing apparatus, a Holter electrocardiograph, and a biological information processing system according to an embodiment of the present invention will be described.
図1は、本一実施形態に係る生体情報処理システムの一構成例を示す図である。同図に示すように、生体情報処理システムは、心疾患患者が装着するホルター心電図計20と、病院の院内ネットワーク10に接続されている心電図計30と、ワークステーション(以降、WSと略称する)40と、データベース(以降、DBと略称する)50と、を具備する。なお、同図において院内ネットワーク10に接続されているホルター心電図計20´は、心疾患患者が病院に来院したときのホルター心電図計を示している。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a biological information processing system according to the present embodiment. As shown in the figure, the biological information processing system includes a
前記ホルター心電図計20は、無線型心電図を備え、12誘導波形を全て収集可能に構成されたホルター心電図計である。このホルター心電図計20は、本一実施形態に係る生体情報処理システムを利用する心疾患患者に装着される。なお、ホルター心電図計20の詳細な構成については、図2を参照して後述する。
The Holter
前記心電図計30は、前記心疾患患者の術後における正常時の心電波形(以降、正常時特異心電波形と称する)を取得する為の心電図計である。この心電図計30が取得した正常時特異心電波形は、DB50に格納される。
The
前記WS40は、ホルター心電図計20から送信されたモニタリング心電波形について解析及び画像処理を実行するワークステーション(生体情報処理装置)である。このWS40による具体的な処理については、後に詳述する。
The
前記DB50は、ホルター心電図計20から送信されたモニタリング心電波形を含む心電情報、心電図計30によって取得した正常時特異心電波形、各種画像、異常波形解析に使用する基本データ、及び“心電波形解析処理/画像処理等に使用するデータ”等を記録するデータベースである。
The DB 50 includes electrocardiogram information including a monitoring electrocardiogram waveform transmitted from the Holter
このDB50には、前記心疾患患者の自宅(病院外)での心電波形のモニタリング開始時点において、少なくとも、心電図計30によって取得した正常時特異心電波形が記録されているとする。
It is assumed that at least the normal time specific electrocardiogram waveform acquired by the
図2は、ホルター心電図計20及びWS40の詳細な構成を示すブロック図である。同図に示すように、ホルター心電図計20は、前記心疾患患者の心電波形を取得する為のセンサユニット22と、該センサユニット22による計測結果を記録し解析する為の本体21と、を有する。前記本体21は、制御部23と、記憶部24と、通信部25と、演算部26と、表示部27と、センサ受信部28と、を備える。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the
前記センサユニット22は、前記心疾患患者の心電波形を収集する為の計測ユニットである。以降、このセンサユニット22による計測で取得した心電波形を“モニタリング心電波形”と称する。
The
前記制御部23は、当該ホルター心電図計20の各部を統括的に制御する。
The
前記記憶部24は、センサユニット22によって取得したモニタリング心電波形を記録する記録媒体である。なお、当該ホルター心電図計20によるモニタリングに先立って、前記心疾患患者の正常時特異心電波形がWS40から当該ホルター心電図計20に供給され、記憶部24に記録されている。
The
前記通信部25は、前記心疾患患者の心電波形に異常が検出された場合に、モニタリング心電波形及び異常解析結果等をWS40に送信する為の通信部である。
The communication unit 25 is a communication unit for transmitting a monitoring electrocardiogram waveform and an abnormality analysis result to the
前記演算部26は、センサユニット22によって収集したモニタリング心電波形と、前記記憶部24に記録された正常時特異心電波形とを比較演算し(異常解析を実行し)、その結果に基づいて異常判定(詳細は後述)を実行する。換言すれば、演算部26は、センサユニット22によって取得したモニタリング心電波形から異常波形を抽出し、且つ、当該異常波形について異常の程度を判定する。
The
前記表示部27は、前記心疾患患者に、前記異常解析の結果及び付加情報等の各種情報を呈示する為のディスプレイである。
The
前記センサ受信部28は、センサユニット22が収集したモニタリング心電波形を当該センサユニット22から無線/有線通信手段を介して受信する為の受信部である。
The
ところで、WS40は、図2に示すように、制御部41と、記憶部42と、通信部43と、演算部44と、表示部45と、を有する。
Incidentally, the
前記制御部41は、当該WS40の各部を統括的に制御する。
The
前記記憶部42は、前記心疾患患者の正常時特異心電波形、モニタリング心電波形、異常波形解析に使用する基本データ、及び“心電波形解析処理/画像処理等に使用するデータ”等を、DB50から取得して一時的に記録する。
The storage unit 42 stores the normal singular electrocardiogram waveform, the monitoring electrocardiogram waveform, the basic data used for the abnormal waveform analysis, the “data used for the electrocardiogram waveform analysis processing / image processing, etc.”, etc. , Acquired from the
さらに、この記憶部42には、予め“異常波形テンプレート”が記録されている。この“異常波形テンプレート”は、波形パターンに基づいて、異常のタイプ(具体的な疾患)及び異常部位を推定する為のテンプレートである。 Further, an “abnormal waveform template” is recorded in the storage unit 42 in advance. This “abnormal waveform template” is a template for estimating an abnormality type (specific disease) and an abnormal part based on a waveform pattern.
前記通信部43は、ホルター心電図計20とのデータの送受信を行う為の通信部である。
The
前記演算部44は、例えばモニタリング心電波形の解析、及び、異常の起因となっている部位/血管(以降、異常原因部位/血管と略称する)の抽出等の各種数値演算/画像処理演算を行う。
The
前記表示部45は、演算部44による解析結果、異常原因部位/血管の抽出画像、診断画像等の各種データ、及びレポート画像(詳細は後述する)等の各種情報を表示する表示部である。
The
以下、図3を参照して、本一実施形態に係る生体情報処理システムによる一処理例を説明する。図3は、本一実施形態に係る生体情報処理システムによる一処理例のフローチャートを示す図である。 Hereinafter, with reference to FIG. 3, an example of processing by the biological information processing system according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a flowchart of an example of processing performed by the biological information processing system according to the present embodiment.
まず、術後の心疾患患者について、病院内の心電図計30によって心電波形(すなわち上述の正常時特異心電波形)を取得し、この正常時特異心電波形を病院内のDB50、WS40の記憶部42、及びホルター心電図計20の記憶部24に記録する(ステップS1)。
First, an electrocardiogram waveform (that is, the normal singular electrocardiogram waveform described above) is acquired for a postoperative heart disease patient by the
術後の心臓は、その機能が一部欠損した状態である為、正常時の心電波形であっても、各患者毎に特有の特異な心電波形となる。従って、本一実施形態に係る生体情報処理システムにおいては、この正常時特異心電波形を、術後の心電波形に係るモニタリングの基準とする。ステップS1は、この基準となる心電波形を予め取得且つ記録しておくステップである。 Since the postoperative heart is in a state in which some of its functions are lost, even if it is a normal electrocardiogram, it becomes a unique electrocardiogram specific to each patient. Therefore, in the biological information processing system according to the present embodiment, the normal singular electrocardiogram is used as a reference for monitoring the post-operative electrocardiogram. Step S1 is a step in which an electrocardiographic waveform serving as a reference is acquired and recorded in advance.
ここで、病院内のDB50に対しては、心電図計30から院内ネットワーク10を介して正常時特異心電波形を転送すればよい。ホルター心電図計20についても、図1に示すホルター心電図計20´のように、一旦、院内ネットワーク10に接続し、当該院内ネットワーク10を介して心電図計30から正常時特異心電波形を転送すればよい。
Here, the normal singular electrocardiogram waveform may be transferred from the
本一実施形態に係る生体情報処理システムでは、ホルター心電図計20は、前記心疾患患者の自宅(病院外)での心電波形モニタリングの開始時点において正常時特異心電波形をWS40から取得し、記憶部24に記録していることが前提となる。
In the biological information processing system according to the present embodiment, the
続いて、心疾患患者に装着された当該ホルター心電図計20の制御部23の制御により、センサユニット22が当該心疾患患者の心電波形の計測を開始し、モニタリング心電波形の収集及び記憶部24への記録が開始される(ステップS2)。
Subsequently, under the control of the
なお、モニタリング心電波形の収集は必要に応じて時間帯に行えばよく、例えば常時(24時間)行ってもよい。 Note that the collection of the monitoring electrocardiogram waveform may be performed in a time zone as necessary, for example, it may be performed constantly (24 hours).
ステップS2においてモニタリング心電波形の収集が開始された後、制御部23の制御により、演算部26がモニタリング心電波形の異常解析及び異常判定を開始する(ステップS3)。
After the collection of the monitoring electrocardiogram waveform is started in step S2, the
この異常解析においては、演算部26は、センサユニット22によって収集したモニタリング心電波形と、記憶部24に記録された正常時特異心電波形とを比較演算し、該比較演算結果(一致度合い(異なり度合い))に応じて、“異常なし”、“緊急性の無い異常あり”、及び“緊急性の異常あり”のうちの何れに該当する異常が生じているのかを判定し、且つ、後述する異常予測も行う。
In this abnormality analysis, the
詳細には、演算部26は、正常時特異心電波形を基準とし、これとモニタリング心電波形とを比較し、それらの間の差異を抽出する。そして、それら波形間に差異がある場合には、その差異に係る波形(異常波形)を抽出する。さらに、演算部26は、この抽出した異常波形を、事前に記憶部24に登録されている“異常波形のテンプレート”と比較し、その波形パターンに基づいて、異常の有無及び異常のタイプ(緊急性の有無)等を推定する。
Specifically, the
さらに、前記ステップS3においては、上述の異常解析と並行して、当該モニタリング心電波形と、“異常予備群波形のテンプレート(実際に異常が生じている時間帯よりも少し前の時間帯の心電波形のテンプレート)”とを比較演算して異常予備群に該当する状態であるか否かの波形解析を行う。このように、“異常波形のテンプレート”に代えて“異常予備群波形のテンプレート”を用いることで、異常が生じる前の状態をも検出すること(異常予測)が可能となる。 Further, in step S3, in parallel with the above-described abnormality analysis, the monitoring electrocardiogram waveform and the template of the “abnormal reserve group waveform (the heart in the time zone slightly before the time zone in which the abnormality actually occurs) The waveform analysis is performed to determine whether or not the state corresponds to the abnormal reserve group. As described above, by using the “abnormal preliminary group waveform template” instead of the “abnormal waveform template”, it is possible to detect the state before the abnormality occurs (abnormal prediction).
前記ステップS3において“異常なし”と判定した場合、制御部23は、収集されていくモニタリング心電波形の異常解析及び異常判定を続行するように制御する。
When it is determined in step S3 that “no abnormality”, the
前記ステップS3において“(緊急性の有無に関わらず)異常あり”と判定した場合、制御部23の制御により、通信部25は、該当するモニタリング心電波形、及び演算部26による異常解析結果を病院内のWS40に送信する(ステップS4A)。この際に、制御部23は、表示部27に“緊急性の無い異常がある”旨のメッセージを表示させる制御をしてもよい。
If it is determined in step S3 that “there is an abnormality (regardless of the presence or absence of urgency)”, the
前記ステップS3において“緊急性の異常あり”と判定した場合には、上述のステップS4Aにおける処理を行うと共に、制御部23は、その旨を、当該ホルター心電図計20を装着している心疾患患者に報知する制御を行う(ステップS4B)。具体的には、この報知方法としては、例えば表示部27に“緊急性の異常が発生している”旨を表示させる方法や、当該ホルター心電図計20が備えるスピーカー(不図示)から“緊急を知らせる音声”を発させる方法等を挙げることができる。
If it is determined in step S3 that there is an “abnormality of urgency”, the processing in step S4A described above is performed, and the
なお、ステップS3における“異常予備群波形のテンプレート”を用いた波形解析によって異常の発生が予測された場合にも、このステップS4Bへ分岐する。このとき、表示部27に表示するメッセージとしては、例えば“危険に陥る可能性がある”旨のメッセージ等を挙げることができる。
It should be noted that also when occurrence of an abnormality is predicted by waveform analysis using the “abnormal preliminary group waveform template” in step S3, the process branches to step S4B. At this time, examples of the message displayed on the
ところで、病院内のWS40は、前記ステップS4Aにおいてホルター心電図計20から送信されたモニタリング心電波形及び異常解析結果を通信部43によって受信する。そして、制御部41は、演算部44によって当該モニタリング心電波形について詳細な異常解析を行い(ステップS5)、且つ、異常原因部位/血管の抽出(特定)を行う(ステップS6)。
By the way, the
図4は、ステップS5及びステップS6のサブルーチンのフローチャートを示す図である。ここで、図4を参照して、ステップS5及びステップS6における処理を詳細に説明する。図4に示すステップS5−1乃至ステップS5−3は、図3におけるステップS5に対応する処理であり、図4に示すステップS6−1乃至ステップS6−3は、図3におけるステップS6に対応する処理である。 FIG. 4 is a flowchart of the subroutines of steps S5 and S6. Here, with reference to FIG. 4, the process in step S5 and step S6 is demonstrated in detail. Steps S5-1 to S5-3 shown in FIG. 4 are processes corresponding to Step S5 in FIG. 3, and Steps S6-1 to S6-3 shown in FIG. 4 correspond to Step S6 in FIG. It is processing.
まず、演算部44は、当該心疾患患者の正常時特異心電波形から一心拍分の波形を抽出し、この抽出した波形を、一般的な(心疾患患者でない者の)正常時波形と比較し、類似度が低い部分(特異波形領域)を抽出し、これを当該心疾患患者の“特異波形領域のテンプレート”として設定する(ステップS5−1)。なお、この類似度の算出方法としては従来の技術を用いればよい。
First, the
なお、当該心疾患患者の正常時の心電波形のうち、複数個所の波形を抽出及び解析してその平均値を採ったデータを“特異波形領域(のテンプレート)”としてもよい。さらには、当該ステップS5の処理時点で実行するのではなく、事前に処理を実行して“特異波形領域のテンプレート”を生成してホルター心電図計20の記憶部24及びWS40の記憶部42に記録しておいてもよい。
Note that data obtained by extracting and analyzing a plurality of waveforms from the normal ECG waveform of the heart disease patient and taking the average value thereof may be used as a “specific waveform region (template)”. Furthermore, instead of executing the processing at the time of the processing in step S5, processing is performed in advance to generate a “singular waveform region template” and recorded in the
続いて、演算部44は、モニタリング心電波形から一心拍分の波形を抽出し、ステップS5−1において(または予め)設定した“特異波形領域のテンプレート”と比較し、“特異波形領域”に相当する領域“以外”の領域を“解析対象領域”として抽出する(ステップS5−2)。
Subsequently, the
なお、このステップS5−2においては、モニタリング心電波形について電気刺激の伝達の遅れによる心拍間隔に波長の伸縮があるか否かを確認し、該波長の伸縮があると判定した場合には、波長の伸縮を引き起こす疾患に対応するテンプレートとの比較を行う。 In step S5-2, the monitoring electrocardiogram waveform is checked to see if there is a wavelength expansion or contraction in the heartbeat interval due to the delay in transmission of electrical stimulation. Comparison with templates corresponding to diseases that cause wavelength stretching.
その後、演算部44は、ステップS5−2において抽出した“解析対象領域”の波形と、“心疾患心電波形テンプレート(心疾患により異常を来たした心電波形を示すテンプレート)”とを比較して両者間の類似度を算出し、該類似度が“指定された類似度”を超えているか否かを判定する(ステップS5−3)。この類似度は、その値が高いほど(両波形が類似しているほど)、生じている異常度合いが高いことを示す指標である。
After that, the
ステップS5−3をNOに分岐する場合、制御部41は、当該“疾患心電波形テンプレート”に対応する疾患については“異常なし/経過観察”と判定し、再び当該ステップS5−3において他の“疾患心電波形テンプレート”について同様の処理を行う。
When step S5-3 is branched to NO, the
ステップS5−3をYESに分岐する場合、制御部41は、当該“心疾患心電波形テンプレート”に対応する疾患に係る“異常がある”と判定し、演算部44によってモニタリング心電波形の12誘導波形を参照して具体的な異常部位を特定する(ステップS6−1)。
When step S5-3 is branched to YES, the
詳細には、ステップS6−1においては、モニタリング心電波形の一心拍分の波形を、各四肢/胸部誘導波形を用いて解析し、左右心房/心室の何れの部分に異常があるのかを推定する。具体的には、各四肢/胸部誘導波形は、心臓の何れの方向から観察しているかが決まっている為、各波形の伸長、ベクトル方向の変化(例えば正負の逆転等)、及び波形信号の強度(心筋量もしくは心筋の活動量)等に基づいて、異常が推定される場所として左右心房/心室の何れかを特定する。 Specifically, in step S6-1, the waveform for one heartbeat of the monitoring electrocardiogram is analyzed using each limb / chest induction waveform to estimate which part of the left / right atrium / ventricle is abnormal. To do. Specifically, since each limb / chest induction waveform is determined from which direction of the heart, the expansion of each waveform, the change in vector direction (for example, positive / negative reversal, etc.), and the waveform signal Based on the intensity (myocardial mass or myocardial activity) or the like, either the left or right atrium / ventricle is specified as a place where an abnormality is estimated.
なお、心疾患患者に装着させる電極の位置を考慮し且つ複数の誘導波形を総合的に評価することで、左右心房/心室の4つの分類だけでなく、電極間の距離や波形信号の強度に基づいて、例えば左右心室の“左室寄り”/“右室寄り”等まで解析して推定結果に加えて提示してもよい。さらには、刺激伝導系の波形で波形分析し、さらに細かく場所を特定してもよい。 In addition, by considering the position of the electrode to be worn by the heart disease patient and comprehensively evaluating a plurality of induced waveforms, not only the four categories of left and right atrium / ventricle but also the distance between the electrodes and the intensity of the waveform signal Based on the analysis, for example, the left and right ventricles may be analyzed to “left ventricular” / “right ventricular” and presented in addition to the estimation result. Furthermore, the waveform may be analyzed using the waveform of the stimulus conduction system, and the location may be specified in more detail.
続いて、制御部41は、演算部44によって、当該心疾患患者について過去に取得した医用画像において前記ステップS6−1で特定した領域(異常原因部位)を抽出し、さらにその領域内の血管(異常原因血管)を抽出する(ステップS6−2)。このステップS6−2における“領域抽出”や“血管の自動抽出”には、既存の技術を用いればよい。例えば、制御部41は、演算部44によって、DB50に保存されている当該心疾患患者の既存の医用診断画像(例えばCT画像、MR画像、超音波診断画像等)を用いて、画像処理により前記異常部位及び異常部位を栄養する血管を抽出すればよい。
Subsequently, the
そして、制御部41は、演算部44によって、解析したモニタリング心電波形の強度や遅延の程度、及び波形形状の変化(ST波の上昇程度)等に基づいて、その“異常の程度”を推定する(ステップS6−3)。この“異常の程度”を医師/心疾患患者に通知するか否かは、当該推定結果に基づいて決定すればよい。
Then, the
例えば、異常の程度が高い場合には医師/心疾患患者に通知して早期再検診を促し、異常の程度が低い場合には経過観察が必要な旨を通知する等すればよい。さらには、既存の疾患部位または既存の経過観察対象部位に異常が生じている場合には、そうでない場合よりも“異常の程度”を高く設定するとしてもよい。 For example, when the degree of abnormality is high, a doctor / cardiac disease patient is notified to prompt early reexamination, and when the degree of abnormality is low, notification that follow-up is necessary may be made. Furthermore, when an abnormality has occurred in an existing diseased part or an existing follow-up observation target part, the “degree of abnormality” may be set higher than the case where it is not.
なお、緊急を要する異常が生じている場合には、“その旨の通知”及び“来院を促すメッセージ”を、ホルター心電図計20へ自動通知するように構成してもよい。
If an abnormality requiring urgent occurrence has occurred, a “notification to that effect” and a “message for prompting a visit” may be automatically notified to the
ところで、ホルター心電図計20の記憶部24及びWS40の記憶部42には、実際に異常が生じている時間帯よりも少し前の時間帯のモニタリング心電波形を、“異常予備群波形のテンプレート”として記録する。
By the way, in the
この“異常予備群波形のテンプレート”をステップS3,S5における異常解析に用いることで、異常予備群の状態(異常が発生した状態に類似した(前段階の)状態)を検出して報知する。すなわち、例えばステップS3における上述の異常解析と並行して、当該モニタリング心電波形と“異常予備群波形のテンプレート”とを比較演算して異常予備群に該当するか否かの波形解析を行う。ここで、異常予備群波形に該当する場合には、例えば“危険に陥る可能性がある旨の通知”を表示部27に表示させて心疾患患者に通知する。
By using this “abnormal preliminary group waveform template” for the abnormality analysis in steps S3 and S5, the state of the abnormal preliminary group (the state similar to the state in which an abnormality has occurred (the previous stage)) is detected and notified. That is, for example, in parallel with the above-described abnormality analysis in step S3, the monitoring electrocardiogram waveform and “abnormal reserve group waveform template” are compared and calculated to perform waveform analysis as to whether or not the abnormal reserve group is satisfied. Here, if the waveform corresponds to the abnormal reserve group waveform, for example, “notification that there is a possibility of falling into danger” is displayed on the
ところで、ステップS6における処理を完了した後、制御部41は、ステップS6において抽出した異常部位/血管を含む情報を提示する画像(以降、レポート画像と称する)を作成して表示部45に表示させる(ステップS7)。
By the way, after completing the process in step S6, the
図5は、前記ステップS7において作成・表示するレポート画像の一構成例を示す図である。同図に示すように、レポート画像145は、正常時特異心電波形(モニタリング開始以前に収集した波形)を表示する第1の部分101と、モニタリング心電波形(異常時波形)を表示する第2の部分103と、過去の手術時に取得した本人の心臓画像を表示する第3の部分105と、ホルター心電図計20から送信された12誘導心電波形を表示する第4の部分107と、を有する。ここで、第4の部分107には、当該心疾患患者が再来院した際に新たに取得した再検査画像111を、12誘導心電波形に重畳して(または12誘導心電波形に代えて)表示してもよい。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the report image created and displayed in step S7. As shown in the figure, the
ここで、前記第1の部分101に表示する心臓画像としては、例えば2D画像、3D画像、及びCPR画像等の任意のレンダリング画像等を挙げることができる。オペレータの必要に応じて所望の心臓画像を用いればよい。
Here, examples of the heart image displayed on the
第1の部分101における正常時特異心電波形の表示と、第2の部分103におけるモニタリング心電波形の表示とにおいては、それら表示上において実際に異常が生じている波形部分を他の部分と容易に識別可能に(例えば色付けして(図5に示す例では斜線部分))表示する。
In the display of the normal singular electrocardiogram waveform in the
なお、図示はしていないが、レポート画像145において解析結果として“数値情報”を併せて提示してもよい。
Although not shown, “numerical information” may be presented as an analysis result in the
ステップS7においてWS40が上述のレポート画像145を表示部45に表示した後は、当該レポート画像145を参照して医師が総合的に診断を行う。ここで、異常があると診断され、医師によりその旨の入力操作が為された場合には、WS40の制御部41は、当該心疾患患者に来院するように通信部43によってホルター心電図計20にメッセージを送信する。
After the
このメッセージは、ホルター心電図計20の通信部25によって受信され、制御部23の制御によって表示部27に表示される。その後、当該心疾患患者が来院して再度画像診断を実行した場合には、この画像診断において新たに取得した心臓画像を、当該心疾患患者のレポート画像145に用いている各種情報に関連付けてDB50等に保存し、次回のレポート画像145の作成時に図5に示す再検査画像111として用いてもよい。
This message is received by the communication unit 25 of the
以上説明したように、本一実施形態によれば、心疾患患者の心臓の異常を予測且つ解析し、それらについての詳細なレポートを呈示する生体情報処理装置、ホルター心電図計、及び生体情報処理システムを提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, a biological information processing apparatus, a Holter electrocardiograph, and a biological information processing system that predict and analyze heart abnormalities of heart disease patients and present detailed reports about them Can be provided.
すなわち、本一実施形態に係る生体情報処理装置、ホルター心電図計、及び生体情報処理システムによれば、心疾患患者に装着したホルター心電図計が収集したモニタリング心電波形に基づいて、当該心疾患患者の心臓に異常が発生した/発生する可能性が高い場合に、当該異常/異常の前段階の状態が検出されて自動的に病院に通知されると共に、当該モニタリング心電波形に基づいて異常原因部位/血管が特定され、該特定結果を示すレポート画像が作成される。 That is, according to the biological information processing apparatus, the Holter electrocardiograph, and the biological information processing system according to the present embodiment, based on the monitoring electrocardiogram collected by the Holter electrocardiograph attached to the heart disease patient, the heart disease patient When an abnormality has occurred / highly likely to occur in the heart of the patient, the state of the previous stage of the abnormality / abnormality is detected and automatically notified to the hospital, and the cause of the abnormality based on the monitoring electrocardiogram waveform A site / blood vessel is identified, and a report image showing the identification result is created.
このレポート画像においては、モニタリング心電波形に基づいて推定した異常部位や起因である可能性が高い血管を推定し、既存の本人の心臓画像を用いて異常原因部位/血管を心電波形とともに表示する。また、再検査を行った場合には、当該再検査で取得した心臓画像を過去画像と共に表示し、且つ、それら表示上で異常原因部位/血管を明示する。 In this report image, the abnormal site estimated based on the monitoring electrocardiogram waveform and the blood vessel that is likely to be the cause are estimated, and the abnormal cause site / blood vessel is displayed together with the electrocardiogram waveform using the existing person's heart image. To do. When reexamination is performed, the heart image acquired by the reexamination is displayed together with the past image, and the abnormal cause site / blood vessel is clearly shown on the display.
なお、上述の一実施形態においては、処理対象の生体情報として心電波形(心拍波形)を想定しているが、上述の一実施形態の要旨を変更しない範囲内で、他の生体情報に対しても勿論適用できる。 In the above-described embodiment, an electrocardiogram waveform (heartbeat waveform) is assumed as the biological information to be processed. However, within the range in which the gist of the above-described embodiment is not changed, But of course it can be applied.
《変形例》
上述の一実施形態は例えば次のように変形して用いることが可能である。説明の重複を避ける為に、前記一実施形態との相違点を説明する。
<Modification>
The above-described embodiment can be used by being modified as follows, for example. In order to avoid duplication of explanation, differences from the one embodiment will be described.
図6は、本変形例に係る生体情報処理システムに特有の概念を示す図である。同図に示すように、本変形例においては、“加速度センサ”及び“位置センサ”を更に付加したホルター心電図計20−1を心疾患患者Pに装着させる。 FIG. 6 is a diagram showing a concept unique to the biological information processing system according to this modification. As shown in the figure, in this modification, a Holter electrocardiograph 20-1 further provided with an “acceleration sensor” and a “position sensor” is attached to a heart disease patient P.
ホルター心電図計20−1では、制御部23の制御によって、通信部25が、加速度センサによって取得した当該心疾患患者Pの体位情報、及び、位置センサによって取得した位置情報を、病院H内のWS40に送信する(ステップS101)。この送信は、例えば周期的な自動送信であってもよい。
In the Holter electrocardiograph 20-1, the
WS40の制御部41は、ホルター心電図計20−1から送信された体位情報及び位置情報に基づいて、当該心疾患患者Pが来院する必要性を判断する。来院が必要であると判断した場合、制御部41は、ホルター心電図計20−1に対して“来院を要請する旨のメッセージ”を、通信部43によって送信する(ステップS102)。
The
このステップS102における処理が完了した後、一定期間中に当該心疾患患者Pから何らの応答も無い(ステップS103)場合には、当該心疾患患者Pが自身で動けない状況であると想定される。従って、この場合には制御部41は、当該心疾患患者Pの家族もしくは病院Hに対して救助要請を通知する(ステップS104)。これにより、当該心疾患患者Pは、救急車等で病院に搬送されることとなる(ステップS105)。
If no response is received from the heart disease patient P within a certain period after the processing in step S102 is completed (step S103), it is assumed that the heart disease patient P cannot move by itself. . Therefore, in this case, the
本発明の一実施形態を説明したが、本一実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。新規な本一実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本一実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although one embodiment of the present invention has been described, this one embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. The new embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. The one embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10…院内ネットワーク、 20,20−1…ホルター心電図計、 21…本体、 22…センサユニット、 23…制御部、 24…記憶部、 25…通信部、 26…演算部、 27…表示部、 28…センサ受信部、 40…ワークステーション、 41…制御部、 42…記憶部、 43…通信部、 44…演算部、 45…表示部、 50…データベース、 145…レポート画像。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記被検体の正常時の心電波形である正常時心電波形が記録されたデータベースと、
前記モニタリング心電波形と前記正常時心電波形とを比較し、前記モニタリング心電波形のうちの異常波形を抽出する異常波形抽出部と、
前記異常波形に基づいて、当該異常波形の原因である心臓の部位及び血管を特定する異常部位及び血管特定部と、
前記異常部位及び血管特定部による特定結果を示す異常レポートを作成するレポート作成部と、
を具備することを特徴とする生体情報処理装置。 A biological information processing apparatus for analyzing a monitoring electrocardiographic waveform, which is an electrocardiographic waveform collected by a Holter electrocardiograph attached to a subject who has undergone treatment for heart disease,
A database in which normal ECG waveforms that are normal ECG waveforms of the subject are recorded;
Comparing the monitoring electrocardiogram waveform and the normal electrocardiogram waveform, and extracting an abnormal waveform of the monitoring electrocardiogram waveform;
Based on the abnormal waveform, the abnormal part and blood vessel specifying part for specifying the heart part and blood vessel that are the cause of the abnormal waveform,
A report creation unit for creating an abnormality report indicating a result of identification by the abnormal part and the blood vessel identification unit;
A biological information processing apparatus comprising:
前記異常波形抽出部によって抽出された異常波形と、前記異常部位及び血管特定部によって前記異常波形の原因であると特定された心臓の部位及び血管と、を対応付けて成る異常レポートを作成する
ことを特徴とする請求項1に記載の生体情報処理装置。 The report creation unit
Creating an abnormality report that associates the abnormal waveform extracted by the abnormal waveform extraction unit with the cardiac region and blood vessel identified as the cause of the abnormal waveform by the abnormal region and blood vessel specifying unit; The biological information processing apparatus according to claim 1.
前記被検体の正常時の心電波形である正常時心電波形が記録された記録部と、
前記被検体の心電波形であるモニタリング心電波形を収集するセンサ部と、
前記記録部に記録された前記正常時心電波形と、前記センサ部によって収集された前記モニタリング心電波形とを比較し、前記モニタリング心電波形における異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部によって異常が検出された場合に、当該検出結果及び当該心電波形を、前記所定の生体情報処理装置に送信する通信部と、
を具備することを特徴とするホルター心電図計。 A Holter electrocardiograph that is attached to a subject who has undergone treatment for heart disease and transmits the collected electrocardiogram waveform to a predetermined biological information processing apparatus,
A recording unit in which a normal electrocardiogram waveform that is a normal electrocardiogram waveform of the subject is recorded;
A sensor unit for collecting a monitoring electrocardiogram waveform which is an electrocardiogram waveform of the subject;
Comparing the normal ECG waveform recorded in the recording unit with the monitoring ECG waveform collected by the sensor unit, and detecting an abnormality in the monitoring ECG waveform;
A communication unit that transmits the detection result and the electrocardiogram waveform to the predetermined biological information processing apparatus when an abnormality is detected by the abnormality detection unit;
A Holter electrocardiograph characterized by comprising:
前記被検体の位置を検出して位置情報を生成する位置センサと、
を含み、
前記通信部は、前記体位情報と前記位置情報とを、前記所定の生体情報処理装置に送信する
ことを特徴とする請求項3に記載のホルター心電図計。 An acceleration sensor that detects the posture of the subject and generates posture information;
A position sensor that detects the position of the subject and generates position information;
Including
The Holter electrocardiograph according to claim 3, wherein the communication unit transmits the body position information and the position information to the predetermined biological information processing apparatus.
前記緊急性判定部によって緊急性を要すると判定された場合に、その旨を前記被検体に報知する緊急性報知部と、
を含むことを特徴とする請求項3に記載のホルター心電図計。 When an abnormality is detected by the abnormality detection unit, an urgency determination unit that determines urgency for the abnormality, and
When it is determined that urgency is required by the urgency determination unit, an urgency notification unit that notifies the subject to that effect,
The Holter electrocardiograph according to claim 3, comprising:
前記ホルター心電図計は、
前記被検体の正常時の心電波形である正常時心電波形が記録された記録部と、
前記被検体についてモニタリング心電波形を収集するセンサ部と、
前記記録部に記録された前記正常時心電波形と、前記センサ部によって収集された前記モニタリング心電波形とを比較し、前記モニタリング心電波形における異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部によって異常が検出された場合に、当該検出結果及び当該モニタリング心電波形を、前記所定の生体情報処理装置に送信する送信部と、
を有し、
前記生体情報処理装置は、
前記被検体の正常時の心電波形である正常時心電波形が記録されたデータベースと、
前記モニタリング心電波形を受信する受信部と、
前記受信部によって受信した前記モニタリング心電波形と前記正常時心電波形とを比較し、前記モニタリング心電波形のうち異常波形を抽出する異常波形抽出部と、
前記異常波形に基づいて、当該異常波形の原因である心臓の部位及び血管を特定する異常部位特定部と、
前記異常部位特定部による特定結果を示す異常レポートを作成するレポート作成部と、
を有する
ことを特徴とする生体情報処理システム。 A biological information processing system comprising: a Holter electrocardiograph attached to a subject who has undergone treatment for a heart disease; and a biological information processing apparatus for analyzing a monitoring electrocardiographic waveform that is an electrocardiographic waveform collected by the Holter electrocardiograph Because
The Holter electrocardiograph is
A recording unit in which a normal electrocardiogram waveform that is a normal electrocardiogram waveform of the subject is recorded;
A sensor unit for collecting a monitoring electrocardiogram waveform for the subject;
Comparing the normal ECG waveform recorded in the recording unit with the monitoring ECG waveform collected by the sensor unit, and detecting an abnormality in the monitoring ECG waveform;
A transmission unit that transmits the detection result and the monitoring electrocardiogram waveform to the predetermined biological information processing apparatus when an abnormality is detected by the abnormality detection unit;
Have
The biological information processing apparatus includes:
A database in which normal ECG waveforms that are normal ECG waveforms of the subject are recorded;
A receiving unit for receiving the monitoring electrocardiogram waveform;
Comparing the monitoring electrocardiogram waveform received by the receiving unit with the normal electrocardiogram waveform, and extracting an abnormal waveform from the monitoring electrocardiogram waveform;
Based on the abnormal waveform, an abnormal site specifying unit for specifying a cardiac site and a blood vessel that are the cause of the abnormal waveform,
A report creation unit for creating an abnormality report indicating the identification result by the abnormal site identification unit;
A biological information processing system characterized by comprising:
前記被検体の体位を検出して体位情報を生成する加速度センサと、
前記被検体の位置を検出して位置情報を生成する位置センサと、
前記体位情報及び前記位置情報を、前記所定の生体情報処理装置に送信するセンサ情報送信部と、
を含み、
前記生体情報処理装置は、
前記センサ情報送信部から送信された前記体位情報及び前記位置情報を受信するセンサ情報受信部と、
前記体位情報と前記位置情報とに基づいて、前記被検体に異常が生じているか否かを判断する判断部と、
を含む
ことを特徴とする請求項6に記載の生体情報処理システム。 The Holter electrocardiograph is
An acceleration sensor that detects the posture of the subject and generates posture information;
A position sensor that detects the position of the subject and generates position information;
A sensor information transmission unit for transmitting the body position information and the position information to the predetermined biological information processing apparatus;
Including
The biological information processing apparatus includes:
A sensor information receiver that receives the body position information and the position information transmitted from the sensor information transmitter;
A determination unit that determines whether an abnormality has occurred in the subject based on the body position information and the position information;
The biological information processing system according to claim 6, comprising:
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