JP4949685B2 - 心電計 - Google Patents

Description

本発明は心電計に関し、特に比較的短時間の心電図計測に用いられる心電計に関する。

心電図（ＥＣＧ）は古くから心疾患の有無や症状の診断に広く用いられている。近年では信号処理技術の進歩により、測定精度の向上はもとより、様々な生体情報が心電図から得られるようになってきている。

心電図の測定装置である心電計にも改良が続けられており、単に心電図を測定するだけでなく、測定結果をディジタルデータとして保存でき、過去に測定した心電図との比較を可能としたものや、心電図を解析して、異常の有無や想定される疾患などの簡易的な評価機能を有するものも存在する。

心電計の中には、ホルタ心電計を代表とする、非常に長期間（例えば１〜２日間）連続して心電図を測定、記録する種類のものも存在するが、数十秒〜数分程度の短時間の心電図波形を測定、記録することを目的としたものが一般的である。

このような一般的な心電計では、医師や看護士等の医療関係者（以下、ユーザという）が、心電計にリアルタイムで表示される心電図波形を見ながら、所望のタイミングで心電図波形をプリントアウトしたり、データとして記録装置に記録したりする。

リアルタイムで表示される心電図波形は、時間の経過と共に例えば表示画面の右から左に移動し、最終的には画面外に押し出される。すなわち、消え去る。従って、記録（プリントアウト又はデータとして保存の少なくとも一方）を行っていない場合、時間経過により表示されなくなった波形を再度表示又は記録することはできなかった。

そのため、過去数十秒程度の心電図波形をデータとして一時記憶（バッファ）しておき、ユーザが希望する場合には過去の心電図波形を再表示又は記録可能とした心電計も提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００１−１２４８００号公報

しかしながら、従来の心電計では、数十秒程度しか時間を遡ることができなかった。そのため、ユーザが過去の心電図波形を確認したいと思った時点では既に一時記憶からも消去されてしまっていることもあった。

近年、技術進歩により、表示装置は大型化及び高解像度化が進んでおり、同等の表示品質であれば、従来よりも長時間分の心電図波形を１画面中に表示可能となっている。例えば、１誘導（チャンネルとも言う）のみであれば、非圧縮波形でも１画面当たり数分の心電図波形を表示可能である。
このような技術的背景から、より長時間過去に遡って心電図波形を再表示や記録、或いは解析等に利用したいという要求が高まっている。

本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、一時記憶された過去の心電図波形の再利用に関して使い勝手の良い心電計を実現することを目的とする。

すなわち、本発明の要旨は、リアルタイムに心電図信号を検出し、心電図波形データを生成する信号処理手段と、心電図波形データを順次蓄積し、直近の心電図波形データを、最大で予め定められた時間分一時記憶するバッファ手段と、バッファ手段の記憶領域の大きさを模した描画領域を、記憶領域中の心電図波形データが存在する部分と存在しない部分とで視覚的に異ならせて描画したバッファイメージを生成するイメージ生成手段と、バッファ手段に蓄積された心電図波形データを表示する際、心電図波形データとともに、バッファイメージを表示する表示手段とを有することを特徴とする心電計に存する。

このような構成により、本発明によれば、一時記憶された過去の心電図波形を表示する画面において、一時記憶装置の情報を模式的に表示することにより、大容量化した一時記憶装置を利用した心電図波形を再利用する際の使い勝手が良好となる。

以下、図面を参照して、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
（心電計の構成）
図１は、本発明の実施形態に係る心電計の構成例を示すブロック図である。
心電図電極１１０は、被検者の胸部や四肢に装着する電極群である。通常、標準１２誘導の測定が可能な電極群で構成される。

信号処理部１２０は、心電図電極１１０により検出される心電図信号に対し、Ａ／Ｄ変換を行ってディジタルデータに変換し、さらに、ノイズ除去、基線変動除去といった波形整形処理を代表とするフィルタ処理を行う。そして、処理後の心電図波形データを一時記憶部１３０へ書き込む。この際、信号処理部１２０は、制御部１７０の制御に従い、一時記憶部１３０が有する第１及び第２のバッファ１３０ａ及び１３０ｂの少なくとも一方にデータを書き込む。

一時記憶部１３０は第１及び第２のバッファ１３０ａ及び１３０ｂを有する。個々のバッファは例えば半導体メモリやハードディスクドライブなどの記憶装置により実現される。本実施形態において、第１及び第２のバッファはそれぞれ１０分間の心電図波形を記憶可能な容量を有する。具体的な容量は、信号処理部１２０におけるＡ／Ｄ変換のサンプリング周波数や１サンプル当たりのビット数や、各心拍波形に付与する付加情報のビット数等によって決定することができる。

後述する記録処理により、本実施形態の心電計は、直近の過去１０分間の心電図波形データを一時記憶部１３０に保持することができる。ユーザは一時記憶部１３０に保持された心電図波形データを呼び出して解析やレポートの作成、任意区間の再表示や記録等を行うことが可能である。

波形メモリ１４０は、波形解析におけるテンプレートとして用いるための、波形に関する情報（テンプレート波形情報）を複数種記憶するためのメモリであり、後述するファイル記憶部１６０の一部を利用することも可能である。なお、波形メモリ１４０にはテンプレート波形そのものを保存しても良いが、代わりに個々のテンプレート波形の特徴点など、他の形式のデータを記憶しても良い。

分類解析部１５０は、一時記憶部１３０に記憶された心電図波形データから一拍分の波形データ（心拍波形データ）を切り出し、個々の心拍波形データについて、波形メモリ１４０に記憶されたテンプレート波形情報を用いて異常有無を判定する。そして、個々の心拍波形データの付加情報として、判定結果を表す情報を付加して一時記憶部１３０に書戻す。なお、心電図データから一拍分の波形データを切り出す処理は、信号処理部１２０が行っても良い。この場合、分類解析部１５０は、単に判定結果を付加情報として追加すればよい。

なお、分類解析部１５０は、記録時に行う心拍単位での波形解析以外に、解析期間（例えば２４秒間）に含まれる複数の心拍波形データに対して行う、より詳細な解析処理も実行する。複数の心拍波形データを用いて行う解析には、例えばＲ−Ｒ間隔の絶対値やその変動等に基づく解析などがある。

ファイル記憶部１６０は、例えばハードディスクドライブや、メモリカードとリーダライタとの組み合わせにより実現される記憶装置である。ファイル記憶部１６０は、測定した心電図波形データやその解析結果等を、被検者毎に記憶する。また、レポート作成に必要な図表や解説文、被検者の固有データなどに関しても、ファイル記憶部１６０に記憶する。なお、ファイル記憶部１６０は、複数の記憶装置、例えばリムーバブルメディアを用いる記憶装置と、装置に内蔵される記憶装置とを有していても良い。

制御部１７０は例えばＣＰＵであり、例えばファイル記憶部１６０に記録された制御プログラムを実行して本実施形態の心電計全体の動作を制御する。入力部１８０はボタン、スイッチ、キーボード、マウス、ジョイスティック、タッチパネル等を代表とする少なくとも１つのインプットデバイスであり、ユーザが各種設定や指示を行う際に使用する。表示部１９０はＬＣＤやＣＲＴ等の表示装置であり、制御部１７０の制御に従い、心電図をはじめとする各種情報を表示する。なお、直感的な使用を実現するため、本実施形態では表示部１９０に入力部１８０の一部を構成するタッチパネルが設けられているものとする。プリンタ２００は、例えば一般的に心電計で用いられる感熱記録型のプリンタであり、制御部１７０の指示に従って心電図波形や各種レポートを印刷出力する。また、カラーレポート出力用に、通常パーソナルコンピュータの周辺機器として販売されているカラープリンタを別途接続することも可能である。

このような構成を有する本実施形態の心電図解析装置は、例えばパーソナルコンピュータとして市販されている汎用コンピュータ装置を用いて実現することが可能である。また、信号処理部１２０及び波形解析部１５０は個別のハードウェアによって実現されても良いし、各部の機能を実現するプログラムをＣＰＵが実行することによってソフトウェア的に実現されても良い。

（全体処理）
図２は、本実施形態の心電計の全体的な動作の流れを示したフローチャートである。
なお、ここでは具体的に説明しないが、事前にこれから測定を行う被検者に関する情報（ＩＤ、年齢、性別など）が入力もしくはファイル記憶部１６０から読み出されて設定済みであるものとする。また、その他心電計の動作設定も必要に応じてなされているものとする。

まず、ステップＳ２０１で、リアルタイム画面表示を行う。図３は、本実施形態の心電計におけるリアルタイム画面表示の例を示す図である。リアルタイム画面には、検査の状態、心電図波形（リアルタイム）、被検者の情報、心電計の状態などが表示される。

検査モード表示部３１には、現在選択されている検査モードが表示される。
タイマ表示部３２には、通常は、現在の時刻が表示される。運動負荷中などは、タイマとして残り時間や経過時間が表示される。
被検者情報表示部３３には、ＩＤ番号や性別、年齢などの被検者情報が表示される。

波形表示部３４には、現在検出されている心電図波形がリアルタイム表示される。ここで表示される波形は、設定により変更可能である。図３の例では、標準１２誘導の各波形と、予めリズム波形として選択された１誘導波形（ここでは第II誘導波形）が表示されている。

心拍数表示部３５には、心拍数が表示される。
機器状態表示部３６は、心電計の状態に関する各種情報が表示される。本実施形態では、アイコン表示と文字表示とで心電計の状態を表示する。表示する状態としては、電極はずれ、バッテリー駆動時にはバッテリー状態（残量）、プリンタ状態、記録紙状態（記録紙切れ、紙詰まり等）、ＰＣカード状態、ＬＡＮ接続状態（以上アイコン表示）、現在有効になっているフィルタの種類、記録選択、記録速度、感度（以上文字表示）などがある。

ファンクションキー表示部３７は、現在表示中の画面で利用可能な機能がパーソナルコンピュータのキーボードが有するファンクションキーを模して表示される。アイコン部分をタッチすると、画面上に設けられたタッチパネルにより検知され、ファンクションキーを押下したのと同等の操作感が得られる。

図２に戻って、ステップＳ２０３で、バッファリング処理を開始する。バッファリング処理は、一時記憶部１３０に心電図波形データを書き込む処理であり、少なくとも１つ以上の誘導波形が検出可能な状態が検出された時点で開始される。バッファリング処理は、ユーザの指示とは無関係に、自動的に開始、継続される。バッファリング処理の詳細については後述する。

ステップＳ２０５では、入力部１８０を通じてユーザから自動解析記録の実行指示があったかどうかを検出する。自動解析記録の指示があった場合、ステップＳ２０７で後述する自動解析記録処理を行なう。指示がなければステップＳ２０９へ進む。

ステップＳ２０９では、入力部１８０（図３の「フリーズ」ファンクションキーの押下）を通じてユーザからフリーズ指示があったかどうかを検出する。フリーズの指示があった場合、ステップＳ２１１で後述するフリーズ処理を行ない、フリーズ解除指示により再度リアルタイム画面表示に復帰する（ステップＳ２１３）。ステップＳ２０９でフリーズ指示がなければ、ステップＳ２１５へ進む。

ステップＳ２１５では、入力部１８０を通じてユーザから終了指示（例えば電源断指示）があったかどうかを検出する。終了指示があった場合、バッファリング処理を始め、心電計全体の処理を終了する。終了指示がなければステップＳ２０５へ戻る。

（バッファリング処理）
次に、図４に示すフローチャートを用いて、本実施形態の心電計におけるバッファリング処理動作について説明する。バッファリング処理は、一旦開始したら、心電計の全体処理が終了するまで継続して、かつ他の処理と並行して実行される。

まず、ステップＳ３０１で、電極が装着されたかどうかをチェックする。ここでは、全ての電極が外れた状態から、少なくとも１チャンネルの誘導波形が取得可能になったら、電極装着がなされたものと判定する。電極装着の判定は、信号処理部１２０で行う。全ての電極が外れていると判定された場合には、ステップＳ３０１の検出処理を繰り返す。

電極装着がなされたものと判定されたならば、取得可能な誘導波形について信号処理を行なうと共に、一時記憶部１３０への書き込み（バッファリング）を開始する（ステップＳ３０３）。同時に、上述した波形解析部１５０による波形解析処理も開始する。ここで、バッファリングは第１及び第２のバッファ１３０ａ及び１３０ｂの、予め定められた一方に行う。

ステップＳ３０５では、電極外れが発生したかどうかをチェックする。ここでは、予め測定チャンネル数として定めた数の誘導波形（例えば、標準１２誘導の全チャンネル）が検出可能になった後、検出可能なチャンネル数が減少した場合に、電極外れが発生したものと判定するものとする。ここでの判定も信号処理部１２０が行う。電極外れが検出されなければ、ステップＳ３１５へ進む。

電極外れが検出された場合、ステップＳ３０７で、全ての電極が外れたのかどうかをチェックする。全ての電極が外れたものと検出された場合には、ステップＳ３２９でバッファリングを停止する。そして、ステップＳ３３１において、ステップＳ３０１と同様の条件で電極装着が検出されるまで待機する。ステップＳ３３１で電極装着が検出された場合、新しい被検者に対する測定が開始したものと判断し、ステップＳ３３３で一時記憶部１３０の第１及び第２のバッファ１３０ａ及び１３０ｂをクリアし、ステップＳ３０３へ戻る。

なお、ステップＳ３２９でバッファリング処理を停止してから、ステップＳ３３３でバッファをクリアするまでの任意のタイミングで、それまでにバッファリングした心電図波形データの少なくとも一部や（存在すれば）自動解析結果などを、被検者に関連付けてファイル記憶部１６０へ自動記録するように構成することも可能である。

ステップＳ３０７において、まだ全ての電極が外れた訳ではなく、少なくとも１チャンネルの誘導波形が取得可能であると判断された場合には、取得可能な誘導波形のバッファリングを継続する（ステップＳ３０９）。バッファリングの過程でバッファがデータで満たされた場合には、古いデータから順に削除しながら新しいデータを書き込むことで、常にバッファには最大で直近１０分間のデータが確保されるようにする。

ステップＳ３１５では、フリーズ指示があったかどうかをチェックする。フリーズ指示があった場合には、バッファリングを行うバッファを切り替え（ステップＳ３１７）、ステップＳ３０５に戻ってバッファリングを継続する。これにより、フリーズ指示があった時点から過去最大１０分間の心電図波形データが、それまでバッファリングを行っていたバッファ内に固定（フリーズ）される。そのため、ユーザは、フリーズされた過去の心電図波形データを用い、再表示や記録処理、解析処理など、所望の処理を行なうことが可能となる。

本実施形態においては、２つのバッファを有するため、ステップＳ３１７においてバッファリングを行うバッファを切り替えることで、フリーズされた心電図波形データ（フリーズデータ）を用いた作業をユーザが行っている間に検出される心電図波形データが欠落することなく、継続してバッファリングを行うことができる。

もちろん、フリーズデータを用いた作業がバッファに記録可能な最大時間（ここでは１０分）を超えた場合、直近の１０分のみがバッファリングされ続け、フリーズデータとの連続性は失われることになるが、いずれにせよ少なくとも直近の過去１０分の心電図波形データは確実に一時記憶される。

ステップＳ３１５においてフリーズ指示が検出されなければ、ステップＳ３１９において、自動解析記録指示があったかどうかをチェックする。自動解析記録指示があった場合には、ステップＳ３２１において、現在フリーズ状態であるかどうかを確認する。これは、本実施形態の心電計が、フリーズ状態と非フリーズ状態（リアルタイム画面表示状態）とで、異なる動作を行うからである。具体的には、フリーズ状態で自動解析記録指示があった場合には、フリーズデータ中の指定区間を対象にした自動解析記録処理を行なうのに対し、非フリーズ状態では、自動解析記録指示があった時点から所定期間に測定された心電図波形データに対して自動解析記録処理を行なう。

従って、フリーズ状態での自動解析記録指示であれば、特段なにもせずにステップＳ３０５へ戻る。一方、非フリーズ状態での自動解析記録指示であれば、バッファリングに使用していないもう一方のバッファに対しても、自動解析記録指示があった時点から所定期間に測定された心電図波形データをバッファリングする（ステップＳ３２３）。つまり、自動解析用の期間の心電図波形データは、両方のバッファ１３０ａ及び１３０ｂにバッファリングされる。図４では記載していないが、自動解析記録用のバッファリングは、所定時間経過後自動的に停止し、その後は一方のバッファのみに対するバッファリングに復帰する。

ステップＳ３１９において自動解析記録指示が検出されなければ、ステップＳ３２５において、フリーズ解除指示があったかどうかをチェックする。フリーズ解除指示があった場合には、ステップＳ３２７において、データ統合処理を行なう。これは、直近１０分間の心電図波形データを確保するための処理であり、例えばフリーズデータが１０分に満たない長さである場合、フリーズ中に並行してもう一方のバッファにバッファリングしたデータの前にフリーズデータを必要量移動又はコピーすることによって実施される。

ステップＳ３２５においてフリーズ解除指示が検出されなければ、ステップＳ３０５に戻ってバッファリングを継続する。

以上の様な記録動作により、本実施形態の心電計では、長時間のフリーズデータを用いた作業を可能とするとともに、常に所定時間分の過去の心電図波形データを確保することが可能になる。

（自動解析記録処理）
次に、図５に示すフローチャートを用いて、本実施形態の心電計における自動解析記録処理動作について説明する。
バッファリング処理の説明で述べたように、本実施形態の心電計では、フリーズ状態と非フリーズ状態では解析対象となる心電図波形データが異なるが、解析記録処理の内容は共通である。

ステップＳ４０１では、波形解析部１０５が、予め設定された、解析に用いる時間区間の心電図波形データを取得する。フリーズ状態では、特に指定がなければ、直近の所定時間区間、区間の指定が有れば、指定された区間の心電図波形データをフリーズされたバッファから読み出す。一方、非フリーズ状態では、自動解析記録指示があった時点から自動解析用にバッファリングされる所定時間分の心電図波形データをバッファから読み出す。 なお、本実施形態の心電計では、例えば１０〜２４秒の間で自動解析に用いる心電図波形データの長さを設定可能であり、またフリーズ状態ではフリーズデータ中の任意の区間を自動解析区間として設定することが可能である。

ステップＳ４０３においては、波形解析部１０５が、波形メモリ１０４の情報や、ファイル記憶部１６０に記憶された解析用の情報を用い、波形解析処理を行なう。そして、ステップＳ４０５において、解析結果と予め設定されたレポート形式に応じて、ファイル記憶部１６０から必要な情報（レポート作成用データ）を読み出す。

ステップＳ４０７では、ステップＳ４０１で読み出した心電図波形データと、ステップＳ４０６で読み出したレポート作成用データとを用いて、指定された形式のレポートを作成する。作成したレポートは、ステップＳ４０９において、プリンタ２００から出力される。また、上述したようにカラーレポートの出力用に別途プリンタが接続されている場合には、そちらのプリンタから出力させても良い。また、例えばＰＤＦ形式などの電子データとしても出力することができる。この場合、レポートは表示部１９０に表示したり、自動解析に用いた心電図波形データや判定結果等とともに、被検者と対応付けてファイル記憶部１６０に保存することができる。

なお、自動解析処理に用いた心電図波形データ（自動解析区間の心電図波形データ）をファイル記憶部に保存する場合には、自動解析区間を含み、かつ自動解析区間よりも長い区間の心電図波形データを保存するように設定することができる。例えば、自動解析区間の前後の所定区間（例えば数秒〜数分程度ずつ）を含めて保存するように設定することができる。自動解析区間のみならず、その前後少なくとも一方の心電図波形データを含めて保存することで、保存されたデータを確認した際に、解析区間の前後の心電図波形の確認が可能となる。

ここで、ステップＳ４０３において実施する解析処理は、従来、心電図解析機能を有する心電計や、心電図解析装置等で実現されているような、波形の異常や、Ｒ−Ｒ間隔の異常、ＳＴ上昇等といった予め定められた異常状態の有無を検出し、その結果に応じて想定される疾患を判定する処理であって良い。

ただし、従来の装置では、原則として医師を代表とする医療関係者を対象とした専門的なレポートを生成するものであったのに対し、本実施形態の心電計では、このような専門的なレポートの他に、被検者向けのレポートを生成可能であることを特徴とする。

（被験者向けレポート）
図６及び図７は、本実施形態の心電計が生成及び出力可能な被験者向けレポートの具体例を示す図である。
本実施形態において、被験者用レポートは２ページのレポートであり、図６が１ページ目、図７が２ページ目の例を示している。図６（ａ）に示すように、１ページ目は、書誌的事項を示す書誌領域６１、測定結果の要約を示す結果領域６２、測定された心電図波形の各誘導における代表波形を示す代表波形領域６３、判定結果に応じて選択された心臓のイラストが配置されるイラスト領域６４、自動解析期間全体の波形図（予め選択された１誘導）を示す全区間波形領域６５及び、コメント領域６６とを有する。

書誌領域６１に示す書誌情報としては、例えば被検者の個人情報（ＩＤ、氏名、性別、年齢、生年月日、身長、体重、体脂肪率、入院病棟、血圧値など）や測定日時、測定時の状態（安静時か、負荷時か）等を例示することができる。これらの書誌情報は、予めファイル記憶部１６０に被検者毎に登録されている値を読み出したり、測定時に設定或いは取得された値を用いることで取得可能である。

結果領域６２には、測定結果から得られる重要な値のうち、特に専門知識が無くても理解可能な心拍数６２ａと、心電図から判定される異常の種類として、波形の乱れ６２ｂと、脈の乱れ６２ｃの程度が示される。ここで、心拍数６２ａについては実際の数値を示すのに対し、やや専門的となる波形や脈の乱れについては、その良悪を段階的に、かつマークを用いて模式的に示している。

図６の例では、出力したレポートを医師が被検者に見せながら所見を説明する際に用いることを想定しているため、波形の乱れ及び脈の乱れ６２ｂ及び６２ｃについては全ての段階に対応するマークが示されている。従って、実際には医師が代表波形領域６３を元にして波形の乱れを、全区間波形領域６５を元に脈の乱れをそれぞれ判定し、ここでは正常、やや異常及び異常に対応した３種類のマークのうち、いずれかに丸を付す等して被検者に呈示する。しかし、自動解析処理の結果に応じて、段階を表すマークのいずれか１つを選択し、選択されたマークのみを出力するように構成することも可能である。
このように、被験者用ということを念頭に置いて、波形や脈の乱れといった、専門的な項目については、大まかな程度が把握できるようにしている。

代表波形領域６３には、自動解析区間で取得された心電図波形のうち、ノイズ等の影響が小さく、波形がきれいな１心拍分を各誘導で選択して表示する。ここで、波形がきれいであることは、波形が医学的に見て正常であることとは独立した事象であり、単純に測定精度が高く、診断に適した波形という意味である。

イラスト領域６４には心臓のイラストが配置されるが、解析の結果疾患が疑われる場合には、その疾患の説明に適したイラストが選択される。例えば、図６（ａ）は心筋梗塞が疑われる場合であり、その原因となる冠状動脈の閉塞を説明するのに適した外観のイラストが選択されている。一方、図６（ｂ）では、心室期外収縮が疑われる場合であり、その原意となる洞結節の位置や電気の流れを説明するのに適した心臓断面のイラストが選択されている。イラスト領域６４に配置するイラストも、後述する所見レポートに含める解説文書と同様、疑われる疾患とレポート形式とに対応付けてファイル記憶部１６０に予め記憶されている。

全区間波形領域６５には、予め定められた１誘導波形について、自動解析全区間の波形が示される。ここでは、第II誘導波形が示されている。
コメント領域６６はメモ欄であり、医師や被検者がメモを取るなどの目的で使用可能な領域である。

図７（ａ）、図７（ｂ）は、本実施形態の被験者用レポートの２ページ目の例を示しており、それぞれ図６（ａ）、図６（ｂ）と対となるページである。
図７に示すように、被験者用レポートの２ページ目は所見解説のページであり、１ページ目のイラストと同じイラストが示されるイラスト領域６４と、具体的な所見解説が示される解説領域７１とからなる。

解説領域７１において、最初の項目である疾患説明領域では、心電図解析の結果疑われる疾患の説明が示される。２番目の＜病的意義＞の項目では、考えられる原因や症状や注意事項が示される。３番目の＜心電図診断＞では、その症状が疑われる材料となった測定結果とその解説が示される。

例えば心筋梗塞が疑われる場合のレポートである図７（ａ）の＜心電図診断＞においては、診断の根拠となった計測結果として、
・Ｖ２、Ｖ３誘導で異常Ｑ波が計測されたこと、
・Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４誘導に陰性Ｔ波が計測されたこと
が示されている。
そして、これらが具体的にどのような事象であるのか、またどのような意味を持つのかについて、対応する説明が示されている。

これら所見解説の文章や図面に関しても、疑われる疾患や異常波形の種類と、レポート形式とに対応付けてファイル記憶部１６０に予め記憶されており、判定結果に基づいて、対応する解説データを取得する。図７（ｂ）についても、疑われる疾患が異なるため、イラストや解説文の内容は異なるが、レポートの体裁は図７（ａ）と同様である。

このように、本実施形態の心電計によれば、被験者向けのレポートを生成可能であるため、医師がインフォームドコンセントへ利用する際に有用であることはもちろん、被検者自身が疾患について理解を高めることが可能である。

（フリーズ処理）
次に、図８に示すフローチャートを用いて、図２のステップＳ２１１で行われる、本実施形態の心電計におけるフリーズ処理動作について説明する。
図３のリアルタイム画面表示において、ファンクションキー表示部３７の「フリーズ」が押下されると、フリーズ処理を開始する。

まず、ステップＳ５０１において、フリーズされた（データが固定された）バッファから、全データを読み出す。そして、ステップＳ５０３で、読み出したデータに基づいてバッファイメージを作成する。この際、例えば記録されている誘導数が測定チャンネル数よりも少ない区間は電極外れ区間としたり、バッファの空き区間を検出したり、異常波形等のイベントの検出等を行う。バッファイメージについては後で詳しく説明する。
次に、ステップＳ５０５で、フリーズ画面表示を行う。フリーズ画面の詳細については後述する。

ステップＳ５０７では、自動解析記録指示がなされたかどうかをチェックする。指示があった場合には、フリーズ画面上で手動指定された区間、或いはデフォルトで設定された区間を対象として、図５で説明した自動解析記録処理を行ない（ステップＳ５０９）、ステップＳ５１１へ進む。ステップＳ５０７で指示が検出できなければ、直接ステップＳ５１１へ進む。

ステップＳ５１１では、手動記録指示がなされたかどうかをチェックする。指示があった場合には、フリーズ画面上で手動指定された区間のフリーズデータを対象として、出力処理を行なう（ステップＳ５１３）。出力処理では、上述の通りプリンタ２００に印刷出力しても、電子データとしてファイル記憶部１６０へ保存しても良い。また、両方とも行うことも可能である。出力処理が終了したら、ステップＳ５１５へ進む。ステップＳ５１１で指示が検出できなければ、直接ステップＳ５１５へ進む。

ステップＳ５１５では、フリーズ解除指示の有無を確認する。具体的には、フリーズ画面のファンクションキー表示部３７に含まれるフリーズ解除ボタンが押下されたかどうかを検出する。フリーズ解除指示がなされた場合には、ステップＳ２１３へ戻ってリアルタイム画面表示を行う。

フリーズ解除指示が無ければ、手動による記録範囲や解析対象区間の変更、表示区間の変更など、フリーズ画面の更新が必要な操作がなされたかどうかを確認する（ステップＳ５１７）。フリーズ画面の更新が必要な操作がなされた場合には、ステップＳ５０１に戻り、バッファデータの読み出しやバッファイメージの更新等を行い、フリーズ画面の更新を行う。フリーズ画面の更新が必要な操作がなされていない場合には、ステップＳ５０７へ戻る。

（フリーズ画面）
図９は、本実施形態の心電計におけるフリーズ画面表示の例を示す図であり、図３のリアルタイム画面表示と同等の内容が表示される領域には同じ参照数字を付し、重複する説明は良略する。

波形表示部９４には、図３と同様、予め設定された誘導波形（図９では６チャンネルの誘導波形だが、図３と同様に１２誘導を表示することも可能である）が表示される。しかし、図３ではリアルタイムで表示波形が変化するのに対し、フリーズ画面ではユーザが表示範囲を変更しない限り固定区間の表示がなされる点が異なる。初期の表示区間は任意に設定可能であるが、ここではフリーズ指示の入力時から直近の所定区間とする。

波形表示部９４の最下部には、水平な直線である波形記録範囲マーク９２が示される。波形記録範囲マーク９２は、フリーズ状態で自動解析記録が指示された際に、プリンタ又はファイルへ記録される波形の範囲（すなわち、自動解析区間）を表している。図９の例では、波形表示部９４に表示されている波形は１０秒間であり、全区間自動記録範囲である場合を示すため、波形記録範囲マーク９２は画面の左端から右端まで全区間に示されている。設定及び入力部１０８の操作により、記録範囲や区間を変更した場合、マークの長さや表示位置も対応して変更される。

波形表示部９４の下には、フリーズ圧縮波形部９１が設けられる。ここでは、予め設定されたリズム誘導波形（本実施形態では第II誘導波形）の圧縮波形を表示する。フリーズ圧縮波形部９１では、波形表示部９４よりも長い期間の波形を時間軸方向に圧縮して表示するとともに、波形表示部９４で表示されている区間と、自動解析記録時の記録範囲を表示するように構成されている。この点に関しては後述する。

フリーズ圧縮波形部９１の右端には、ステップＳ５０３で生成したバッファイメージ９３が表示される。バッファイメージ９３の詳細については後述する。

リアルタイムリズム波形表示部９５は、図３における波形表示部３４の最下段と同様、予めリズム波形として選択された１誘導波形（ここでは第II誘導波形）をリアルタイム表示する。従って、ユーザは、フリーズデータによる作業を行いながらも、リアルタイムに計測されている心電図波形を確認することができ、必要な場合には直ちにフリーズを解除することが可能である。

図１０は、フリーズ圧縮波形部９１を説明する図である。
図１０（ａ）は、フリーズ圧縮波形部９１の拡大図である。フリーズ圧縮波形部９１には、圧縮波形に加え、波形記録範囲を示す枠９１ａと、波形表示部９４に表示されている区間を示す波形表示範囲マーク９１ｂが示される。また、左右の端部には左移動ボタン９１Ｌと右移動ボタン９１Ｒが設けられ、これらのボタンが押下されると波形表示範囲を移動させることができる。

図１０（ｂ）は、左移動ボタン９１Ｌと右移動ボタン９１Ｒの押下と波形表示範囲９１ｂの移動との関係を説明する図である。
移動ボタン９１Ｌ、９１Ｒはオートリピートキーとし、１度押すことにより波形表示領域を１拍単位で左右に移動させる。連続して押下された状態が続いた場合は５秒単位の移動を行い、さらに押下が続いた際は１０秒単位の移動を行う。

波形表示領域の移動は、記録範囲内では記録範囲と独立して行うが、記録範囲の左右端を超えた移動が指示された場合には、記録範囲も波形表示領域と連動して左右に移動するものとする。

なお、図１０（ｂ）は波形表示領域９１ｂ＜自動記録範囲９１ａの場合を示すが、大きさが逆の場合、左右移動ボタンの押下により自動記録範囲９１ａが移動する。つまり、表示波形範囲、記録範囲のうち、区間の短いものを基準に移動を行う。

このように、波形表示領域や記録範囲を所望の位置に移動させることで、所望の時間区間の波形データに対して表示、記録、自動解析等を自由に行うことが可能となる。

図１１は、バッファイメージ９３を説明する図である。
バッファイメージは、バッファ１３０ａ及び１３０ｂの記憶領域の大きさを模した描画領域を、バッファ中の心電図波形データが存在する部分と存在しない部分とで視覚的に異ならせて描画したものを基本形態とする。これにより、バッファの使用状況が直感的に把握可能となる。この基本形態に加え、心電図波形データが存在する部分の表現を視覚的に異ならせることで、波形データの状況（電極外れや、異常波形といったイベントの存在）や、表示中の区間や記録対象となる区間なども合わせて把握することが可能になる。

本実施形態の心電計のようにバッファリング可能なデータ量が多い場合、１画面中に全区間の表示を行えない場合が多いため、バッファされているデータの全体の状況や、表示されている波形と全体との関係を容易に把握可能とすることは重要である。
本実施形態では、バッファには最大１０分間の波形データが記憶されるため、矩形状の描画領域を１分を一行で表した１０行の領域に分割し、左上が最も古いデータに対応する時刻に対応付けて表現している。

バッファに空きがある場合、すなわちフリーズ時に１０分間未満のデータがバッファリングされている場合、空き領域が例えば白で示される。従って、空き領域は右下隅から左に延びることになる。

また、（１）測定チャンネル数が正しくバッファされている区間、（２）電極外れが発生し、測定チャンネル数未満のチャンネル数がバッファされている区間、（３）波形表示領域に表示されている区間（フリーズ圧縮波形部９１の波形表示範囲９１ｂで示される区間）についても、視覚的に異ならせて表示する。
また、バッファイメージ９３はトグルスイッチとしても機能し、押下することで図９のフリーズ画面と図１２に示すフリーズ圧縮リズム波形表示（詳細は後述）が切り替わる。

図１１（ｂ）及び（ｃ）は、図１０（ｂ）で説明した、フリーズ圧縮波形部９１における表示波形範囲９１ｂの移動操作と、バッファイメージとの対応とを示す図である。すなわち、図１１（ａ）に示す状態、すなわち、表示波形範囲が下から２行目の左端部分に存在する状態で、図１１（ｂ）に示すように左移動ボタン９１Ｌが押下され、表示波形範囲９１ｂが過去に移動させられたとする。この場合、図１１（ｃ）に示すように、バッファイメージ９３における表示波形範囲の表示も同様に移動する。

図１２は、バッファイメージ９３を押下することで切り替え表示されるフリーズ圧縮リズム波形表示画面の例を示す図である。図１２において、図９もしくは図３と同等の表示が行われる領域には同じ参照数字を付し、重複する説明を省略する。

波形表示領域９４’では、１つの誘導波形（ここではリズム波形、すなわち本実施形態では第II誘導）を、圧縮波形表示する。本実施形態では１行２０秒で最大１０分間の波形を時系列で上から下に表示を行う。１画面で表示が収まらなかった際は、画面右のスクロールバーでスクロール表示可能である。

この際、異常波形や電極はずれ区間、自動記録範囲、手動記録範囲に該当する範囲は波形もしくは背景の色を変えて表示する。

例えば、図１２の例では、９７で示す点線枠で囲まれる心拍波形が異常波形であるため、色が異なって表示されている。また、バッファイメージ９３’においても、この異常波形に対応する部分を他と異なる色で表す。図１２の例では異常波形が規則的に現れるため、バッファイメージ９３’では縦線のように見えている。バッファイメージ９３’において、波形表示範囲９１ｂ等は図１１で説明した通り、フリーズ画面と同様に表示される。

異常波形のようなイベントを単位として表示範囲を移動させることもできる。具体的には、ファンクションキー表示部３７に設けられたイベント←ボタン、イベント→ボタンの押下により、表示範囲がジャンプする。

また、波形表示領域９４’においても、自動記録範囲９１ａが示されており、手動記録範囲として指定されている区間９６はその背景色が他と異なって表示されている。手動記録範囲の指定は、波形表示領域９４’で始点と終点とを直接タッチすることにより行うことが可能である。
フリーズ圧縮リズム波形表示画面において、バッファイメージ９３’が押下されると、図９のフリーズ画面に戻る。

以上説明したように、本実施形態によれば、フリーズされた波形データと共に、バッファイメージ９３を表示することで、本実施形態の心電計のように長時間バッファリングが可能な場合であっても、フリーズデータ全体のどの部分が画面表示されているのかが瞬時に把握可能である。また、バッファの空きがどの程度であるのかを把握することも可能であるし、電極外れが生じた部分を避けて解析処理を行なったりすることが容易である。さらに、イベントについても把握することが可能であるなど、フリーズデータ全体に関する様々な情報を一度に、かつ明確に把握することが可能であり、利便性が非常に高い。

本発明の実施形態に係る心電計の構成例を示すブロック図である。 本実施形態の心電計の全体的な動作の流れを示したフローチャートである。 本実施形態の心電計におけるリアルタイム画面表示の例を示す図である。 本実施形態の心電計におけるバッファリング処理動作を示すフローチャートである。 本実施形態の心電計における自動解析記録処理動作を示すフローチャートである。 、 本実施形態の心電計が生成及び出力可能な被験者向けレポートの具体例を示す図である。 本実施形態の心電計におけるフリーズ処理動作にを示すフローチャートである。 本実施形態の心電計におけるフリーズ画面表示の例を示す図である。 フリーズ画面におけるフリーズ圧縮波形部９１を説明する図である。 フリーズ画面におけるバッファイメージ９３を説明する図である。 本実施形態の心電計におけるフリーズ圧縮リズム波形表示画面の例を示す図である。

Claims (8)

1. リアルタイムに心電図信号を検出し、心電図波形データを生成する信号処理手段と、
   前記心電図波形データを順次蓄積し、直近の心電図波形データを、最大で予め定められた時間分一時記憶するバッファ手段と、
   前記バッファ手段の記憶領域の大きさを模した描画領域を、前記記憶領域中の心電図波形データが存在する部分と存在しない部分とで視覚的に異ならせて描画したバッファイメージを生成するイメージ生成手段と、
   前記バッファ手段に蓄積された心電図波形データを表示する際、前記心電図波形データとともに、前記バッファイメージを表示する表示手段とを有することを特徴とする心電計。
2. 前記表示する心電図波形データが前記バッファ手段に蓄積された心電図波形データの一部区間であり、
   前記イメージ生成手段が、前記バッファイメージにおいて、前記記憶領域中の心電図波形データが存在する部分のうち、前記一部区間に対応する部分が判別可能となるように前記描画領域を描画することを特徴とする請求項１記載の心電計。
3. 前記バッファ手段に蓄積された心電図波形データの一部区間を用いて波形解析を行う解析手段をさらに有し、
   前記イメージ生成手段が、前記バッファイメージにおいて、前記波形解析に用いられる区間が識別可能となるように前記描画領域を描画することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の心電計。
4. 前記イメージ生成手段が、前記バッファイメージにおいて、前記バッファ手段に蓄積された心電図波形データのうち、異常が認められる波形が識別可能となるように前記描画領域を描画することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の心電計。
5. 前記バッファイメージの前記描画領域が、同じ大きさを有する複数の領域に分割され、個々の領域が一定時間分の心電図波形データに対応づけられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の心電計。
6. 前記バッファ手段が、第１及び第２のバッファを有し、通常は前記第１及び第２の一方のバッファに前記心電図波形データを蓄積し、前記蓄積された心電図波形データの表示中は、前記第１及び第２の他方のバッファに継続して前記心電図波形データを蓄積することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の心電計。
7. 前記表示手段が、前記バッファ手段に蓄積された心電図波形データを表示する際、前記バッファイメージに加え、前記第１及び第２の他方のバッファに継続して蓄積中の心電図波形データをリアルタイム表示することを特徴とする請求項６記載の心電計。
8. さらに、前記信号処理手段がリアルタイムに生成する心電図波形データもしくは前記バッファ手段に蓄積された心電図波形データの指定区間を対象とした解析を行う解析手段と、
   前記解析を行った後、解析結果と共に、前記指定区間を含む心電図波形データを保存する保存手段とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の心電計。