JP3031277B2 - 不整脈モニタ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は不整脈モニタに関
し、特に、不整脈を含む瞬時心拍数、または、Ｒ−Ｒ間
隔時間の一元的な表示を可能とする不整脈モニタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の不整脈モニタは、医療現
場において被験者の心電図を基に心機能を監視する目的
で用いられている。不整脈モニタの従来例としては以下
の各公報に開示される様々なものがある。

【０００３】特開平８−２０６０８９号公報に記載され
た不整脈検索装置は、目視による検索を行うことなく、
不整脈を効率よく検索することを可能とする生体情報記
録装置である。具体的な構成としては、所定時間長の心
電図波形データおよび心電図波形データ間の不整脈の有
無と種類を識別する不整脈情報コードを対応させて分類
格納する収録部と、該収録部に格納された情報を読み出
して不整脈の発生に関する情報を不整脈の種類毎に検索
し、表示する不整脈検索処理部とを備えている。

【０００４】収録部へは心電図取得時間に応じて波形デ
ータを順次格納するとともに、不整脈情報コードを不整
脈の種類毎に分別して格納する。不整脈検索処理部は不
整脈の発生状況を時系列にて表示し、不整脈の種類毎の
発生状況を時系列表示する表示手段を備えており、心電
図波形の表示手段および不整脈の種類と発生時刻を対と
したリスト表示するものである。また、これらの入出力
についてはネットワークを介しても実行可能とされてい
る。

【０００５】また、特開平６−２２９１５号公報には、
心電図信号に基づいて不整脈が正確に検出される不整脈
検出装置が開示されている。この不整脈検出装置は、心
電図装置から少なくとも１個の連続アナログ信号を取得
する手段と、その連続アナログ信号に基づいて少なくと
も１個のデジタル信号を発生させる手段と、その少なく
とも１個のデジタル信号から複数のスカラ信号を発生さ
せる手段と、そのスカラ信号から特徴情報を抽出する手
段と、その抽出特徴情報の種類の数に等しい次元を持つ
特徴情報空間にその抽出特徴情報をプロットする手段よ
り構成されている。

【０００６】正常なＱＲＳ群が、特徴情報空間において
ＱＲＳ特徴情報のクラスタ内に位置付けられたＱＲＳ群
の個数に基づいて判別される。その正常ＱＲＳ群の判別
後に取得されるＱＲＳ群の各々は、複数のルールと、そ
の判別前後の両方の正常ＱＲＳ群に関してのその判別後
の各ＱＲＳ群の位置とに基づいてグループ分けされる。

【０００７】特開平８−７５７７号公報には、不整脈の
自動分析に応用可能であり、パターン認識において、連
続的に存在する情報の確からしさに基づき、適切な連想
記憶を行うことの可能な連想記憶装置が開示されてい
る。

【０００８】上記の連想記憶装置は、局所的カオス特性
を有する複数のユニットが互いに弱い相互作用で結合さ
れている大域結合写像系を用い、該大域結合写像系にお
けるクラスタ凍結状態をコードとみなし、カオスのアト
ラクタに記憶を割り当て、各ユニットごとのカオス的特
性および／または相互作用の強さのパラメータを、ユニ
ットごとの情報の確からしさに基づいて制御するパラメ
ータ制御手段により、各ユニットごとのパラメータを制
御することによって、大域結合写像系のアトラクタに割
り当てられた記憶を連想する連想記憶装置である。

【０００９】手順について説明すると、先ず、想起され
るべき種々の所望のパターンを相関行列に予め記憶させ
ておく。次に、各ユニットごとにその情報の確からしさ
に基づいてパラメータの初期値を与え、時間発展方程式
に従って各ユニットの値を発展させることにより、各ユ
ニットの値は最終的に、相関行列に予め記憶された所望
のパターンの一つが想起されたものとなる。

【００１０】特開平８−４４６９９号公報には、不整脈
発生の検出に応用可能であり、常に一定レベル以上の予
測精度が得られ、かつ、計算時間も短い非線形時系列デ
ータ予測装置が開示されている。

【００１１】上記非線形時系列データ予測装置の具体的
な構成についていうと、時系列データを成分とするデー
タベクトルの生成手段と、データベクトルの埋め込み操
作を行ってｎ次元状態空間に時系列データのアトラクタ
を生成するアトラクタ再構成手段と、このアトラクタを
用いて処理対象データベクトル近傍に位置する近傍ベク
トルを複数検出する近傍ベクトル検出手段と、検出され
た各近傍ベクトルのｋステップ後のベクトルを検出する
ｋステップ後ベクトル検出手段と、遺伝的アルゴリズム
に従って検出された各近傍ベクトルおよびｋステップ後
ベクトルとを用いて非線形予測を行う非線形予測手段と
を有している。

【００１２】予測方法についていうと、ｎ次元再構成状
態空間に生成するデータベクトルの時間変化に伴うベク
トル軌跡を基に近傍ベクトルと、それの一定時間後のベ
クトルに対して遣伝子化処理を行う。その後、遣伝的ア
ルゴリズムに従い、近傍ベクトルのうち非線形推論を行
うに適当な近傍ベクトルを複数選択し、このベクトル席
に基づいて非線形予測を行ってデータの予測値を生成す
るものである。

【００１３】特開平７−２８２０３４号公報には、不整
脈発生の検出に応用可能であり、外部要因によってアト
ラクタの特性が左右されるような時系列データに対して
も高い予測精度が得られるな決定論的非線形データ予測
装置が開示されている。

【００１４】上記の装置は、決定論的手法により時系列
データを多次元位相空間に写像してアトラクタを構成
し、このアトラクタに基づいてデータの未来値を予測す
る決定論的非線形データ予測装置であって、予測対象デ
ータのアトラクタの特性に影響を与える複数種の外部要
因データと時系列データとを保持するデータ格納部と、
時系列データから類似性が認められるデータを抽出して
類似データ群を生成する類似データ群生成部と、類似デ
ータ群ごとにアトラクタを再構成する分割アトラクタ再
構成部と、各類似データ群に所属する時系列データにお
ける各外部要因データの値の分布状況を検出するととも
に時系列データにおける各外部要因の値をパラメータと
して時系列データに対する類似データ群の成立度を決定
するファジィルールの生成部と、予測対象データの各外
部要因データの値を生成されたファジィルールに適して
各類似データ群ごとに該予測対象データとの成立度をそ
れぞれ求める成立度算出部と、予測対象データに対して
各分割アトラクタごとに分割予測値を生成するとともに
成立度を用いて各分割予測値に重みづけをして得られる
値を予測値として求める予測値生成部にて構成される。

【００１５】時系列データ群から類似性が認められるデ
ータを抽出して類似データ群を生成し、類似データ群ご
とにアトラクタを再構成することで、各類似データ群ご
とにその特性を反映したアトラクタが生成される。よっ
て、時系列データを一括してアトラクタを生成した場合
に比べて精度の高い予測が可能となるものである。

【００１６】特開平７−２７０２００号公報には、不整
脈発生の検出に応用可能であり、時系列データのダイナ
ミクスが変動しても、リアルタイムに高い予測精度が得
られるカオス時系列短期予測装置が開示されている。

【００１７】上記の装置は、時系列データの埋め込み操
作を行ってｎ次元状態空間に時系列データのアトラクタ
を再構成してデータ予測を行うカオス時系列短期予測装
置であって、時系列データ実測値を格納するデータ格納
手段と、データベクトルの成分となるパラメータの選定
を行うパラメータ決定手段と、これにより決定されたパ
ラメータに従って時系列データからデータベクトルを生
成するとともに、アトラクタの再構成を行って予側値を
求める予測手段と、予測値を格納する予測結果格納手段
と、時系列データ実測値に対して該実測値に対応する予
測値を予測結果格納手段から検出するとともに実測値と
予測値とを比較して予測精度を評価する予測結果評価手
段とを有している。

【００１８】データ格納手段からサンプルデータを抽出
し、パラメータの各組み合わせに対して、それぞれ予測
手段にてサンプルデータに基づいて予測値を求め、その
予測値を対応する実測値と比較して、最も予測精度が高
くなる組み合わせを選択することで、予測対象となる時
系列データのダイナミクスに対応したパラメータの組み
合わせが生成され、予測結果評価手段で予測精度が闘値
を下回った場合も、ダイナミクスがパラメータの組み合
わせの再選択を行うことにより、ダイナミクスが変動し
た場合でも、その変動に対応してパラメータが変動され
る。さらに、予測処理のプログラムステップが少ないの
で、短時間で予測を行うことができる。

【００１９】特開平６−１７８２０８号公報には、不整
脈による影響を人為的に排除することを目的とし、心電
同期撮影において、心電同期位相検出の精度および安定
性を高めたＸ線ディジタル・サブトラクション・アンギ
オグラフィ装置が開示されている。

【００２０】上記の装置は、所望の心電位相に同期した
撮影が可能で、かつ、検出中の一心電図がモニタに動画
表示されるＸ線ディジタル・サブトラクション・アンギ
オグラフィ装置において、検出中の心電同期位相を動画
表示中の心電図上に指示表示する心電同期位相動的指示
表示手段を具備するものである。

【００２１】検出中の心電同期位相を動画表示中の心電
図上に指示表示する。指示表示は、高輝度マークまたは
カラーマークなどで行われる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上述した各従来例には
以下に記すような問題点がある。

【００２３】１．従来行なわれている不整脈情報の表示
方法においては、時間（時刻）と度数、または時間と心
電信号による二次元座標系によるグラフィック表示を複
数用いるか、もしくは、時刻と度数によるリスト表示が
用いられており、一つの表示における情報の種類が少な
い。このため、不整脈の発生と、その前後状況を一元的
に管理することができず、一つのグラフ表示からは不整
脈判定の確認作業を行なうことができないという問題点
がある。

【００２４】２．正常脈と不整脈の発生状況を時系列的
に表示するに当たり、正常脈と不整脈との処理系が個別
に存在するため、時系列的に両者の対応を正確にとるた
めに二つの処理系の時相を合わせるための、例えば時刻
等の情報を共有する必要がある。また、正常脈および不
整脈の時系列変化が個々に作成されるため、正常脈の時
系列変化を表現するに必要な量の倍以上の記憶容量を用
意する必要があり、これらの管理プログラム処理も繁雑
化するという問題点がある。

【００２５】３．特定の不整脈パターンを、学習、もし
くは、既知の特徴パラメータを設定しておくことによる
従来の不整脈自動判定法は、被験者固有の波形パターン
やこれに伴う時間や周期情報、もしくは、個体変化に左
右されない既知の典型的な波形パターンや時間情報を基
に分類判定を行うため、不整脈の発生頻度や被験者の体
位変動に伴う心電図波形上の変化、例えば、アーチファ
クトや基線の動揺や心臓の電気軸の変化等が、典型的パ
ターン、もしくは、学習パターンとの一致率を低下させ
ることから、判定精度が完全ではなく、人為的な最終判
定を必要とする。判定精度を高めるためには、不整脈自
動判定時に保存された波形の再生を目視確認する以外無
く、全てを確認するには多くの作業を必要とするという
問題点がある。

【００２６】本発明は上述したような従来の技術が有す
る様々な問題点に鑑みてなされたものであって、その目
的は心電図に含まれる正常および不整脈の心拍数情報を
一元的に表示することのできる不整脈モニタ装置を実現
することにある。

【００２７】本発明の他の目的は、記憶容量の削減が可
能な不整脈を含む心拍数情報記憶システムを実現するこ
とにある。

【００２８】本発明のさらに他の目的は、不整脈分類と
その確認を瞬時心拍数の変化パターンにて行なうことの
できる不整脈モニタ装置を実現することにある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明の不整脈モニタ装
置は、心電図により得られた瞬時心拍数を一心拍毎に記
憶する瞬時心拍記憶部と、三軸に対して最新の瞬時心拍
数と、一心拍前の瞬時心拍数と時間のパラメータとが割
り当てられた直交座標系に、瞬時心拍記憶部に記憶内容
をデータ点として描画し、さらに、前回の描画点との軌
跡を描画することにより三次元位相空間軌跡を生成する
三次元位相空間構築部と、前記三次元位相空間軌跡を最
新の瞬時心拍数と一心拍前の瞬時心拍数の二次元座標平
面に投影した画像を形成する二次元投影表示制御部と、
前記二次元投影表示制御部にて形成された画像を出力す
る出力部とを有することを特徴とする。

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】また、瞬時心拍数とＱＳ時間の情報とを組
として一心拍毎に記憶する瞬時心拍記憶部と、三軸に対
して最新の瞬時心拍数値と、一心拍前の瞬時心拍数値と
時間のパラメータとが割り当てられた直交座標系に、瞬
時心拍記憶部に記憶内容をデータ点として描画し、さら
に、前回の描画点との軌跡を描画することとともに、心
拍数に対応するＱＳ時間の値に応じて三次元空間軌跡を
形成する点や線の形状、色、または輝度を異ならせた三
次元位相空間軌跡を生成する三次元位相空間構築部と、
前記三次元位相空間軌跡を最新の瞬時心拍数と一心拍前
の瞬時心拍数の二次元座標平面に投影した画像を形成す
る二次元投影表示制御部と、前記二次元投影表示制御部
にて形成された画像を出力する出力部とを有することを
特徴とする。

【００３５】上記のいずれにおいても、三次元位相空間
構築部にて生成される三次元空間軌跡を、特定の三次元
空間とするための指定手段を有することとしてもよい。

【００３６】

【００３７】

【作用】瞬時心拍数の記憶手段より得られる、最新の瞬
時心拍数と一心拍前の瞬時心拍数および時間の関係を三
次元位相空間軌跡として表現する手段と、この三次元表
示を二次元投影表示手段を用い、最新の瞬時心拍数と一
心拍前の瞬時心拍数軸からなる二次元平面に投影する
と、その軌跡の形状より、不整脈の有無およびその種類
またはアーチファクトの有無が容易に判断できる。さら
に時間と瞬時心拍数軸からなる二次元平面への投影は、
従来より用いられている、瞬時心拍数の時系列変化であ
り、この三次元位相空間表示は正常および不整脈の心拍
数・情報と不整脈の分類を一元的に表示管理できる。

【００３８】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００３９】図１は本発明の第１の実施例の要部の構成
を示すブロック図である。

【００４０】本実施例は、瞬時心拍数入力部１と、瞬時
心拍記憶部２と、三次元位相空間構築部３と、二次元投
影表示制御部４と、出力部５から構成されている。

【００４１】本実施例は、心電図（不図示）と組み合わ
されて用いられ、心電図より得られた情報から不整脈の
有無およびその種類またはアーチファクトの有無を判断
するものである。以下に、各部の動作について説明す
る。

【００４２】瞬時心拍数入力部１は、心電図により得ら
れた瞬時心拍数の情報を受け取り、その情報を内部で行
なわれるデジタル処理に適したデジタル形式の信号に変
換して瞬時心拍記憶部２へ出力する。瞬時心拍記憶部２
は、瞬時心拍数の情報を一心拍毎に記憶する。三次元位
相空間構築部３は、直交座標系における三軸に対し、瞬
時心拍記憶部２の情報を基に最新の瞬時心拍数値、一心
拍前の瞬時心拍数値および時間のパラメータを割り当
て、データ点を描画し、さらに前回の描画点との軌跡を
描画する。二次元投影表示制御部４は、三次元位相空間
構築部３の表示に対し、二次元平面座標に投影した画像
を形成するとともに、回転、拡大・縮小、部分表示等の
観測者の操作に対応した描画座標系の制御を行う。出力
部５は、二次元平面座標系を表示するために設けられる
ものでＣＲＴ等の表示装置やプリンタ等で構成される。

【００４３】また、三次元位相空間構築部３から二次元
投影表示制御部４に対しては、三次元位相空間軌跡の表
示データが送られるが、この他にも三次元位相空間軌跡
を形成するための瞬時心拍記憶部２の情報も送られてき
ており、二次元投影表示制御部４は不図示の入力装置へ
の入力に応じて、三次元位相空間軌跡や従来より行なわ
れている時刻（ｔｉｍｅ）と瞬時心拍数情報ＨＲ（ｎ）
座標からなる二次元平面への投影図も出力部５に表示可
能に構成されている。

【００４４】なお、本実施例では上述したように、瞬時
心拍数を不整脈をモニタするためのパラメータとして用
いているが、パラメータとしてはこの他に、瞬時脈拍
数、心電図Ｒ−Ｒ間隔時間、脈波間隔時間等を用いても
よく、瞬時心拍数に限定されることはない。

【００４５】次に、図１乃至図１０を参照して、本実施
形態の動作について説明する。

【００４６】瞬時心拍数入力部１から与えられた瞬時心
拍数情報（ＨＲ（ｎ））は、原形のまま、または、デー
タの占める容量が小さくなるように圧縮の操作が加えら
れて瞬時心拍記憶部２に一心拍毎に記憶される。三次元
位相空間構築部３では、瞬時心拍記憶部２より最新の二
つの瞬時心拍数情報ＨＲ（ｎ−１）とＨＲ（ｎ）を得、
さらに、 time=t0+60/HR(0)+・・・・・・+60/HR(n)[sec] （t0：計測開始時刻等の初期値）より得られる時刻の情
報を、図２に示すような三次元位相空間の三軸に、それ
ぞれの値を割り当てる事により得られる座標点をＰ
（ｎ）とし、一心拍前の同様の処理にて得られた座標点
Ｐ（ｎ−１）との軌跡を表示する。これらの処理を一心
拍毎に繰り返すことにより、三次元位相空間構築部３は
瞬時心拍数の時系列変化を三次元位相空間軌跡として描
画することとなる。

【００４７】上記の三次元位相空間構築部３の出力部５
への二次元投影の座標系は二次元投影表示制御部４によ
り回転、拡大・縮小、部分表示等の修飾を施されること
により任意の投影が可能とされている。

【００４８】例えば、図３に示すような三次元位相空間
軌跡の瞬時心拍数情報ＨＲ（ｎ−１）とＨＲ（ｎ）座標
からなる二次元平面への投影は、心拍周期の安定性を表
現しており、この平面上の軌跡は不整脈やアーチファク
ト等により固有のパターンを呈する。

【００４９】図４乃至図１０のそれぞれは、本発明の第
１の実施例による、瞬時心拍数情報の種類に応じた心拍
数二次元投影図であり、図４は正常心拍入力の場合、図
５は間入性不整脈入力の場合、図６は代償性休止期が完
全な不整脈入力の場合、図７は代償性休止期が不完全な
不整脈入力の場合、図８は二段脈入力の場合、図９は三
段脈入力の場合、図１０はアーチファクト入力の場合を
それぞれ示している。

【００５０】図４乃至図１０のいずれにおいても（ａ）
は、瞬時心拍数入力部１に入力した瞬時心拍数ＨＲと、
その基となる心電図（ＥＣＧ）の発生パターンを示し、
（ｂ）は、これらの三次元位相空間軌跡の、瞬時心拍数
情報ＨＲ（ｎ−１）とＨＲ（ｎ）座標からなる二次元平
面への投影パターンを示す図である。各図から、瞬時心
拍数情報により作成される投影パターンは、心拍の現象
毎に異なる固有のパターンとなることが分かる。

【００５１】次に、三次元位相空間軌跡を投影する際の
時間的な要素について説明する。

【００５２】図１１に時刻（ｔｉｍｅ）と瞬時心拍数情
報ＨＲ（ｎ）座標からなる二次元平面への投影を示す。
図１１（ａ）は、従来より一般的に用いられている瞬時
心拍数の時系列変化表示と同等であり、図１１（ｂ）は
図１１（ａ）の部分拡大表示である。また、図１２
（ａ），（ｂ）は図１１（ａ），（ｂ）に示した区間内
の三次元位相空間軌跡の瞬時心拍数情報ＨＲ（ｎ−１）
とＨＲ（ｎ）座標面への投影を示す図である。

【００５３】図１２（ｂ）に示されるように部分的に拡
大した領域で間入性不整脈が発生していることが判る。
このように部分的に拡大すること、換言すると時間的に
領域を区切って三次元位相空間軌跡を投影することによ
り、該領域内で発生している症状が明確となり、判定精
度を向上することができる。このように、三次元位相空
間軌跡を投影する時間的な領域は、症状の発生が明確と
なる時間以上であれば短いほどよい。これらを踏まえ
て、判定精度を向上するために、三次元位相空間構築部
３は外部からの指示入力に応じてその三次元位相空間軌
跡を投影する時間を設定するものとしてもよい。

【００５４】次に、本発明の第２の実施例について図１
３を参照して説明する。

【００５５】図１３は本発明の第２の実施例の要部の構
成を示すブロック図である。本発明の第２の実施例は、
図１に示した第１の実施例に、心電図のＱＳ時間情報を
受け取り、その情報を内部で行なわれるデジタル処理に
適したデジタル形式の信号に変換して瞬時心拍記憶部２
へ出力するＱＳ時間入力部６を設けたものである。

【００５６】上記のＱＳ時間入力部６を設けたことに伴
い、本実施例における瞬時心拍記憶部２、三次元位相空
間構築部３、二次元投影表示制御部４および出力部５の
それぞれは以下のように動作する。

【００５７】瞬時心拍記憶部２は、瞬時心拍数入力部１
からの瞬時心拍数とＱＳ時間入力部６からのＱＳ時間の
情報とを組として、一心拍毎に記憶する。三次元位相空
間構築部３は、直交座標系における三軸に対して、瞬時
心拍記憶部２の情報を基に、最新の瞬時心拍数値、一心
拍前の瞬時心拍数値、時間のパラメータ、をそれぞれ割
り当ててデータ点を描画し、さらに前回の描画点を起点
とした軌跡を描画する。この際、心拍数に対応するＱＳ
時間の値に応じて三次元位相空間構築部３にて描画され
る点や軌跡の色または輝度を変化させる等のマークを付
加する。

【００５８】本発明の第２の実施例の動作について図１
３乃至図１５を参照して詳細に説明する。

【００５９】不整脈における心電図のＱＳ時間は、一般
的には図１５に示すように、心房性（上室性も含む）期
外収縮は正常洞調律のＱＳ時間（＝ｔ）に等しく、心室
性期外収縮ではＱＳ時間が延長する。また、アーチファ
クトを心電図と誤認した場合のＱＳに相当する時間は、
心電計の周波数特性やアーチファクトの大きさにもよる
が、一般的には正常洞調律のＱＳ時間より短くなる。

【００６０】本実施例は、上記のような症状や事象に応
じて異なる心電図のＱＳ時間を利用して、アーチファク
トや不整脈の種類の判別を支援するもので、三次元位相
空間構築部３にて、瞬時心拍数の時系列変化を三次元位
相空間軌跡として描画する場合、ＱＳ時間入力部６にて
得られた心電図のＱＳ時間の値に応じて、ＱＳ＝ｔの場
合、ＱＳ＞ｔの場合、ＱＳ＜ｔの場合に分け、図１４に
示すように、描画される点の形状（もしくは軌跡の形
状、色または輝度）をそれぞれ異なるものとすることに
より、アーチファクトや不整脈の種類判別の容易化を図
ったものである。図１４に示す例では点の形状として黒
丸が用いられている。

【００６１】本実施例においては、上記のように心電図
のＱＳ時間の値に応じて描画される点の種類を異ならせ
ることにより、発生したアーチファクトや不整脈の種類
の判別を一目で行なうことができるものとなっている。

【００６２】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。図１６は本発明の第３の実施例の要部の構成を示
すブロック図である。

【００６３】本実施例は、図１３に示した第２の実施例
の構成に、三次元位相空間構築部３にて描画される点や
軌跡に関して、ある特定の座標区間内のデータの有無を
自動判別し、その結果を外部装置に出力する不整脈検出
部７を設けたものであり、ＱＳ時間入力部６と、瞬時心
拍数入力部１と、瞬時心拍記憶部２と、三次元位相空間
構築部３と、二次元投影表示制御部４と、出力部５とを
含む。

【００６４】図１７（ａ）は時刻（ｔｉｍｅ）と瞬時心
拍数情報ＨＲ（ｎ）座標からなる二次元平面への投影を
示し、図１７（ｂ）は図１７（ａ）に示した区間内の三
次元位相空間軌跡の瞬時心拍数情報ＨＲ（ｎ−１）とＨ
Ｒ（ｎ）座標面への投影を示す図である。

【００６５】本発明の第３の実施例の動作について、図
１６および図１７を参照して詳細に説明する。

【００６６】本発明の第３の実施例においては、三次元
位相空間構築部３により構成される三次元位相空間内に
特定の三次元空間を外部より設定し、この特定空間内部
に存在する三次元位相空間構築部３にて描画された点や
軌跡を不整脈やアーチファクトとして判別することが行
なわれる。

【００６７】この特定三次元空間は不図示の入力装置へ
の指示入力の内容に応じて設定されるが、特定三次元空
間を適当な座標に配置することにより、不整脈の種類お
よびアーチファクトの判別が可能となる。特定三次元空
間の指定は、例えば、図１７（ａ）に示される二次元平
面への投影画像上を指定することなどが挙げられる。こ
のような指定手段はＧＵＩ等を用いた公知の手法により
達成することができ、その方法は特に限定されることは
なく、説明は省略する。

【００６８】特定三次元空間を設定し、時間的に区切る
ことにより、図１７（ｂ）に示すような画像を得ること
ができ、図５に示したような間入性不整脈が発生してい
ることが判る。

【００６９】上記のように本実施例は、第２の実施例
に、第１の実施例の説明にて述べた三次元位相空間軌跡
を投影する時間を設定する構成を付加したものであり、
判定精度を向上および判定時間の迅速化を同時に達成す
るものである。

【００７０】なお、上記の特定三次元空間内の点や軌跡
を検出する場合に、ＱＳ時間入力部６にて得られたＱＳ
時間情報を基にさらに不整脈やアーチファクトの分類を
自動的に行うことも可能でありこのように構成してもよ
い。

【００７１】さらに、瞬時心拍数の時系列変化を三次元
位相空間軌跡として描画する場合、不整脈検出部７にお
ける判別の結果を、その描画される点や軌跡の形状、色
または輝度を変化させ、アーチファクトや不整脈の存在
と種類を表示することとしてもよい。

【００７２】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。

【００７３】第一の効果は、正常心拍および不整脈情報
全てを含めて、その時系列変化が一つのグラフで表示で
きる。

【００７４】その理由は、正常心拍および不整脈情報全
てを含めて、その瞬時心拍数と時間の関係を三次元位相
空間軌跡として表示するようにしたためである。

【００７５】第二の効果は、瞬時心拍数の時系列データ
をＨＲ（ｎ）とした場合、三次元位相空間軌跡のＨＲ
（ｎ−１）とＨＲ（ｎ）座標からなる二次元平面への投
影により、過去における不整脈の有無およびその種類と
アーチファクトの有無が判別できる。

【００７６】その理由は、正常心拍と不整脈およびアー
チファクトの瞬時心拍数時系列データＨＲ（ｎ）のＨＲ
（ｎ）とＨＲ（ｎ＋１）座標平面軌跡は、各々固有のパ
ターンを描き、この平面軌跡には過去の情報を含むから
である。

【００７７】第三の効果は、正常心拍と不整脈情報を個
々に記憶する場合に比べ、必要とする記憶容量が少量で
済む。

【００７８】その理由は、瞬時心拍数の値を一心拍毎に
記憶することにより、三次元位相空間軌跡構築に必要
な、最新の瞬時心拍数と一心拍前の瞬時心拍数および時
間の三つのパラメータが得られるからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の要部の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明の第１の実施例による三次元位相空間の
斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施例による三次元位相空間の
二次元投影図である。

【図４】本発明の第１の実施例による、瞬時心拍数情報
の種類に応じた心拍数二次元投影を説明するための図で
あり、（ａ）は、正常心拍入力の場合の瞬時心拍数入力
部１に入力した瞬時心拍数ＨＲと、その基となる心電図
（ＥＣＧ）の発生パターンを示し、（ｂ）は、これらの
三次元位相空間軌跡の、瞬時心拍数情報ＨＲ（ｎ−１）
とＨＲ（ｎ）座標からなる二次元平面への投影パターン
を示す図である。

【図５】本発明の第１の実施例による、瞬時心拍数情報
の種類に応じた心拍数二次元投影を説明するための図で
あり、（ａ）は、間入性不整脈入力の場合の瞬時心拍数
入力部１に入力した瞬時心拍数ＨＲと、その基となる心
電図（ＥＣＧ）の発生パターンを示し、（ｂ）は、これ
らの三次元位相空間軌跡の、瞬時心拍数情報ＨＲ（ｎ−
１）とＨＲ（ｎ）座標からなる二次元平面への投影パタ
ーンを示す図である。

【図６】本発明の第１の実施例による、瞬時心拍数情報
の種類に応じた心拍数二次元投影を説明するための図で
あり、（ａ）は、代償性休止期が完全な不整脈入力の場
合の瞬時心拍数入力部１に入力した瞬時心拍数ＨＲと、
その基となる心電図（ＥＣＧ）の発生パターンを示し、
（ｂ）は、これらの三次元位相空間軌跡の、瞬時心拍数
情報ＨＲ（ｎ−１）とＨＲ（ｎ）座標からなる二次元平
面への投影パターンを示す図である。

【図７】本発明の第１の実施例による、瞬時心拍数情報
の種類に応じた心拍数二次元投影を説明するための図で
あり、（ａ）は、代償性休止期が不完全な不整脈入力の
場合の瞬時心拍数入力部１に入力した瞬時心拍数ＨＲ
と、その基となる心電図（ＥＣＧ）の発生パターンを示
し、（ｂ）は、これらの三次元位相空間軌跡の、瞬時心
拍数情報ＨＲ（ｎ−１）とＨＲ（ｎ）座標からなる二次
元平面への投影パターンを示す図である。

【図８】本発明の第１の実施例による、瞬時心拍数情報
の種類に応じた心拍数二次元投影を説明するための図で
あり、（ａ）は、二段脈入力の場合の場合の瞬時心拍数
入力部１に入力した瞬時心拍数ＨＲと、その基となる心
電図（ＥＣＧ）の発生パターンを示し、（ｂ）は、これ
らの三次元位相空間軌跡の、瞬時心拍数情報ＨＲ（ｎ−
１）とＨＲ（ｎ）座標からなる二次元平面への投影パタ
ーンを示す図である。

【図９】本発明の第１の実施例による、瞬時心拍数情報
の種類に応じた心拍数二次元投影を説明するための図で
あり、（ａ）は、三段脈入力の場合の瞬時心拍数入力部
１に入力した瞬時心拍数ＨＲと、その基となる心電図
（ＥＣＧ）の発生パターンを示し、（ｂ）は、これらの
三次元位相空間軌跡の、瞬時心拍数情報ＨＲ（ｎ−１）
とＨＲ（ｎ）座標からなる二次元平面への投影パターン
を示す図である。

【図１０】本発明の第１の実施例による、瞬時心拍数情
報の種類に応じた心拍数二次元投影を説明するための図
であり、（ａ）は、アーチファクト入力の場合の瞬時心
拍数入力部１に入力した瞬時心拍数ＨＲと、その基とな
る心電図（ＥＣＧ）の発生パターンを示し、（ｂ）は、
これらの三次元位相空間軌跡の、瞬時心拍数情報ＨＲ
（ｎ−１）とＨＲ（ｎ）座標からなる二次元平面への投
影パターンを示す図である。

【図１１】時刻（ｔｉｍｅ）と瞬時心拍数情報ＨＲ
（ｎ）座標からなる二次元平面への投影を示す図であ
り、（ａ）は、従来より一般的に用いられている瞬時心
拍数の時系列変化表示と同等であり、（ｂ）は（ａ）の
部分拡大表示である。

【図１２】（ａ），（ｂ）は図１１（ａ），（ｂ）に示
した区間内の三次元位相空間軌跡の瞬時心拍数情報ＨＲ
（ｎ−１）とＨＲ（ｎ）座標面への投影を示す図であ
る。

【図１３】本発明の第二の実施例を示す構成図である。

【図１４】本発明の第二の実施例による、三次元位相空
間の二次元投影図である。

【図１５】本発明の第二の実施例に用いる、ＱＳ時間の
関係を示す一般的心電図とアーチファクトの図である。

【図１６】本発明の第三の実施例を示す構成図である。

【図１７】本発明の第三の実施例による、三次元位相空
間と、その中に設定された特定三次元空間の二次元投影
図である。

【符号の説明】

１ 瞬時心拍数入力部 ２ 瞬時心拍記憶部 ３ 三次元位相空間構築部 ４ 二次元投影表示制御部 ５ 出力部 ６ ＱＳ時間入力部 ７ 不整脈検出部 ８ ＨＲ（ｎ）＝ＨＲ（ｎ−１）の補助線 ９ ＨＲ（ｎ）＝平均心拍数×２を示す補助線 １０ ＨＲ（ｎ−１）＝平均心拍数×２を示す補助線

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 心電図により得られた瞬時心拍数を一心
   拍毎に記憶する瞬時心拍記憶部と、 三軸に対して最新の瞬時心拍数と、一心拍前の瞬時心拍
   数と時間のパラメータとが割り当てられた直交座標系
   に、瞬時心拍記憶部に記憶内容をデータ点として描画
   し、さらに、前回の描画点との軌跡を描画することによ
   り三次元位相空間軌跡を生成する三次元位相空間構築部
   と、 前記三次元位相空間軌跡を最新の瞬時心拍数と一心拍前
   の瞬時心拍数の二次元座標平面に投影した画像を形成す
   る二次元投影表示制御部と、 前記二次元投影表示制御部にて形成された画像を出力す
   る出力部とを有することを特徴とする不整脈モニタ装
   置。
2. 【請求項２】 瞬時心拍数とＱＳ時間の情報とを組とし
   て一心拍毎に記憶する瞬時心拍記憶部と、 三軸に対して最新の瞬時心拍数値と、一心拍前の瞬時心
   拍数値と時間のパラメータとが割り当てられた直交座標
   系に、瞬時心拍記憶部に記憶内容をデータ点として描画
   し、さらに、前回の描画点との軌跡を描画することとと
   もに、心拍数に対応するＱＳ時間の値に応じて三次元空
   間軌跡を形成する点や線の形状、色、または輝度を異な
   らせた三次元位相空間軌跡を生成する三次元位相空間構
   築部と、 前記三次元位相空間軌跡を最新の瞬時心拍数と一心拍前
   の瞬時心拍数の二次元座標平面に投影した画像を形成す
   る二次元投影表示制御部と、 前記二次元投影表示制御部にて形成された画像を出力す
   る出力部とを有することを特徴とする不整脈モニタ装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の不整脈
   モニタ装置において、 三次元位相空間構築部にて生成
   される三次元空間軌跡を、特定の三次元空間とするため
   の指定手段を有することを特徴とする不整脈モニタ装
   置。