JP5165964B2 - 生体情報処理装置及び生体情報処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、生体情報処理装置及び生体情報処理方法に関する。

生体情報処理装置には、心電図波形や心音図、脈波等の様々な生体情報を、補助的な情報と共に画面に表示し得るものがある。例えば特許文献１に記載された従来の装置は、心電図の心周期に同期させてマーカラインを複数種類の波形に重畳して画面に表示することにより、各波形の観測を行い易くしている。
特開平５−１６１６１２号公報

しかしながら、上記従来の装置においては、補助的な情報として表示されるマーカラインは、画面上に同期表示された例えば心電図や脈波といった異なる種類の波形を見比べるには有用であるが、ある特定の波形を画面上で詳細に解析するには有用ではない。

一般に、波形の詳細解析の際には、方眼紙のように縦横の細かい罫線が予め印刷された記録用紙上に波形を印刷するが、このような罫線の表示を画面上での波形解析に適用した場合、細かい罫線の表示が波形の視認性に影響を及ぼす可能性がある。

このため、画面上での波形解析を行い易くし得る補助情報を波形と共に画面に表示することが求められていた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、画面上の生体情報の波形の視認性を維持しつつ波形解析を行い易くすることができる生体情報処理装置及び生体情報処理方法を提供することを目的とする。

本発明の生体情報処理装置は、生体情報の波形をディスプレイの画面に表示させる生体情報処理装置において、前記画面に表示された波形の少なくとも一部分を指定する信号を入力する入力手段と、前記信号が入力された場合に、指定された部分の波形に重ねて、時間の目盛りとしての複数の罫線からなるメッシュを表示させる表示手段と、を有し、前記入力手段は、前記波形の少なくとも一部分を指定する信号として、波形の始点を指定する信号と、波形の終点とを指定する信号とを入力し、前記表示手段は、前記複数の罫線として、そのうちの一つが前記始点を通過し、かつ、前記入力手段により入力された前記始点と前記終点との間隔を有する罫線を繰り返して、表示させる。

本発明の生体情報処理方法は、生体情報の波形をディスプレイの画面に表示させる波形表示ステップと、前記画面に表示された波形の少なくとも一部分を指定する信号を入力する入力ステップと、前記信号が入力された場合に、指定された部分の波形に重ねて、時間の目盛りとしての複数の罫線からなるメッシュを表示させるメッシュ表示ステップと、を含み、前記入力ステップでは、前記波形の少なくとも一部分を指定する信号として、波形の始点を指定する信号と、波形の終点とを指定する信号とを入力し、前記メッシュ表示ステップでは、前記複数の罫線として、そのうちの一つが前記始点を通過し、かつ、前記入力ステップで入力された前記始点と前記終点との間隔を有する罫線を繰り返して、表示させる。

本発明によれば、画面上の生体情報の波形の視認性を維持しつつ波形解析を行い易くすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る生体情報処理装置の構成を示すブロック図である。

図１において、生体情報処理装置１０は、制御部１１、記憶部１２、ディスプレイインタフェース（以下「Ｉ／Ｆ」と略記する）１３、ネットワークＩ／Ｆ１６、リムーバブルメディアドライブ１７及び入力機器Ｉ／Ｆ１８を有する。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵにより実行する制御プログラムを記憶する記憶装置とを有する。制御部１１は、制御プログラムを実行することにより、以下説明する装置全体の動作を制御すると共に、以下説明する全ての機能を実現する。

記憶部１２は、磁気記録媒体及びその駆動装置、又は半導体記憶装置を有し、生体情報処理装置１０の外部から取得したデータを記憶する。

ディスプレイＩ／Ｆ１３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）表示装置等のディスプレイ３０と、生体情報処理装置１０とを通信可能に接続するＩ／Ｆであり、ディスプレイ３０と生体情報処理装置１０との間で入出力されるデータは、ディスプレイＩ／Ｆ３０を経由する。

ネットワークＩ／Ｆ１６は、生体情報処理装置１０が使用される施設に設置されたＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク内のデータサーバ６０と、生体情報処理装置１０とを通信可能に接続するＩ／Ｆであり、データサーバ６０と生体情報処理装置１０との間で送受信されるデータはネットワークＩ／Ｆ１６を経由する。なお、ネットワークＩ／Ｆ１６により生体情報処理装置１０に接続される外部機器はデータサーバ６０でなくともよく、パソコン等の端末装置であってもよい。

リムーバブルメディアドライブ１７は、トレイ式やスロットイン式等の方式でリムーバブルメディア７０を装填し、装填したリムーバブルメディア７０からのデータ読み取り及び装填したリムーバブルメディア７０へのデータ書き込みを行う。なお、リムーバブルメディア７０の種類によっては、リムーバブルメディアドライブ１７の代わりに、その種類に適したＩ／Ｆを生体情報処理装置１０に設けてもよい。

入力機器Ｉ／Ｆ１８は、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力機器８０と、生体情報処理装置１０とを通信可能に接続するＩ／Ｆであり、入力機器８０から生体情報処理装置１０に入力されるデータは、入力機器Ｉ／Ｆ１８を経由する。

上記構成において、制御部１１は、本発明の表示手段及び算出手段としての機能を有するものであり、入力機器Ｉ／Ｆ１８は、本発明の入力手段としての機能を有するものである。

以上、生体情報処理装置１０の構成について説明したが、生体情報処理装置１０は、心電図やベッドサイドモニタ等の生体情報測定機器と生体情報処理装置１０とを通信可能に接続し生体情報測定機器から生体情報処理装置１０へのデータ転送を実現する測定機器Ｉ／Ｆをさらに備えていてもよい。

次いで、生体情報処理装置１０において実行される解析補助情報の表示処理について図２から図１０を用いて説明する。

図２は、本実施の形態に係る解析補助情報の表示処理を説明するためのフロー図であり、図３から図１０は、波形と各種解析補助情報との表示態様を説明するための図である。なお、ここでは、心電図波形と共に解析補助情報としてメッシュ、基準線、補助線及び時間長情報を表示する場合を例にとって説明する。

まずステップＳ１では、制御部１１が、心電図波形データを例えばネットワークＩ／Ｆ１６経由でデータサーバ６０から取得し、取得したデータをディスプレイＩ／Ｆ１３経由でディスプレイ３０に出力し、ディスプレイ３０の画面に心電図波形を表示させる（ステップＳ１）。図３に示すように、画面１００に、心電図波形１０１がマウスポインタ１０２と共に表示される。

なお、制御部１１は、データサーバ６０から取得した電図波形データを記憶部１２に記憶し、記憶したデータをディスプレイ３０に出力してもよい。また、制御部１１は、リムーバブルメディアドライブ１７経由でリムーバブルメディア７０から心電図波形データを取得してもよい。また、取得される心電図波形データには、ユーザが例えばキーボード等の入力機器８０の操作で期間を指定することにより、その期間に測定により得られた心電図波形データが含まれる。

そしてステップＳ２では、ユーザが入力機器８０としてのマウスを操作して、画面１００に表示されたマウスポインタを所望のドラッグ開始座標まで移動させてからマウスポインタのドラッグを開始する。ドラッグが開始されると、入力機器８０から入力機器Ｉ／Ｆ１８を介して制御部１１に対して、心電図波形の解析対象範囲を指定する信号（以下、単に「指定信号」という）の入力が開始され（ステップＳ３）、この時から制御部１１は、ディスプレイ３０の画面に基準線及び補助線を表示させる信号を、ディスプレイＩ／Ｆ１３を介してディスプレイ３０に出力する（ステップＳ４）。

具体的には、ドラッグ開始時には、横軸座標がマウスポインタのドラッグ開始座標と同一である心電図波形上の位置を解析対象範囲の始点として指定する指定信号が入力される。ドラッグ中は、横軸座標がマウスポインタの現在の座標と同一である心電図波形上の位置を解析対象範囲の終点として指定する指定信号が入力される。なお、始点は不変であるためドラッグ開始時に確定となるが、終点はドラッグに伴って移動するためドラッグ中は未確定でドラッグ終了時に確定となる。

これにより、図４に示すように、マウスポインタ１０２のドラッグが開始された時、基準線１０３が表示される。基準線１０３は、指定信号により指定された始点を通り、心電図波形１０１の時間軸方向に対して垂直に伸延して心電図波形１０１と交差する。また、図５に示すように、ドラッグによりマウスポインタ１０２が移動すると、補助線１０４、１０５、１０６が表示される。補助線１０４は、マウスポインタ１０２の移動に伴って矢印ａに沿って移動する線であり、指定信号により指定された終点を通り、基準線１０３と並行に伸延して心電図波形１０１と交差する。補助線１０５は、マウスポインタ１０２の移動に伴って矢印ｂに沿って、基準線１０３との間隔を基準線１０３と補助線１０４との間隔と等しく維持しつつ移動する線であり、基準線１０３と並行に伸延して心電図波形１０１と交差する。補助線１０６は、マウスポインタ１０２の移動に伴って矢印ｃに沿って、補助線１０４との間隔が基準線１０３と補助線１０４との間隔と等しくなるよう維持しつつ移動する線であり、基準線１０３と並行に伸延して心電図波形１０１と交差する。

なお、図４から図１０においては、図面の簡単化のために画面１００の図示を省略する。

また、本実施の形態では、表示される補助線の数が三つであるが、この数に限定されない。換言すれば、補助線１０４の表示は必須であるが、補助線１０５、１０６の表示は任意であり、任意表示の補助線の数は二つでなくてもよい。但し、波形解析を行う上で必要な最低限の補助情報を表示させるために、そして表示中の波形の視認性を維持するために、補助線が画面全域にわたって表示されないよう範囲を制限することが好ましい。

また、本実施の形態では、解析対象範囲の指定をマウス操作で行うため、効率的に波形解析作業を行うことができる。但し、改正対象範囲の指定は他の手法により行うこともできる。

そしてステップＳ５では、ユーザがマウス操作によるマウスポインタを所望のドラッグ終了座標まで移動させてからマウスポインタのドラッグを終了する。ドラッグが終了すると、入力機器８０（つまりマウス）から制御部１１への指定信号の入力が終了する（ステップＳ６）。

具体的には、ドラッグ終了時には、横軸座標がマウスポインタのドラッグ終了座標と同一である心電図波形上の位置を解析対象範囲の終点として指定する指定信号が入力され、これによりマウスポインタ解析対象範囲の終点が確定となるため、制御部１１は、ディスプレイ３０の画面に表示されている補助線の位置を固定させる信号を、ディスプレイＩ／Ｆ１３を介してディスプレイ３０に出力する。

これにより、図６に示すように、基準線１０３と補助線１０４〜１０６の表示位置が決定する。これらの線は常時等間隔となるよう配置されているので、例えば図６に示すように隣り合う二つのＲ波にて始点と終点とを指定することにより、連続する三つの心周期におけるリズムの均一性を判定することができる。また、それ以外の心周期の部分には補助線を表示させないため、心電図波形の視認性を良好に維持することができる。

そしてステップＳ７では、制御部１１が、ドラッグ操作の開始時及び終了時に認識されたドラッグ開始座標及びドラッグ終了座標が所定の有効範囲内（図７）にあるか否かを判断する。

ステップＳ８では、制御部１１は、始点から終点までの解析対象範囲の時間長を算出する。そしてステップＳ９では、制御部１１は、ドラッグ終了と略同時に、メッシュ及び時間長情報をディスプレイ３０の画面に表示させる信号を、ディスプレイＩ／Ｆ１３を介してディスプレイ３０に出力する。メッシュは、波形の特徴部分の時間間隔測定のための時間の目盛りとしての罫線と、波形の振幅測定のための振幅の目盛りとしての罫線とにより形成された升目を有する。時間長情報は、ステップＳ８で算出した時間長を示すものである。

これにより、図８に示すように、メッシュ１０８と時間長情報１０９とが表示される。メッシュ１０８の縦罫線の一つは、始点に位置合わせされて表示される。これにより心電図波形上での始点からの間隔を判断することが容易となる。メッシュ１０８は、少なくとも始点から終点までの解析対象範囲に含まれる心電図波形に重ねて表示されるため、解析対象範囲内の波形解析が容易となる。本実施の形態では、解析対象範囲よりも広く、補助線１０５から補助線１０６までの範囲にわたってメッシュ１０８を表示させるため、より広範囲での波形解析（時間間隔測定及び振幅測定）が可能となる。また、指定した解析対象範囲の時間長を示す時間長情報１０９を表示させるため、波形の特徴部分の時間間隔の測定を効率化することができる。

ステップＳ１０では、制御部１１は、メッシュ表示開始から一定期間経過後までメッシュ１０８、基準線１０３、補助線１０４〜１０６及び時間長情報を表示させた後、それらを消去させる信号を、ディスプレイＩ／Ｆ１３を介してディスプレイ３０に出力する。

これにより、ディスプレイ３０の画面は、例えば図３に示すように心電図波形１０１及びマウスポインタ１０２のみが表示される状態となる。このように本実施の形態では、必要な場合に限ってメッシュ等の解析補助情報を表示させるため、波形の視認性を良好に維持することができる。

ところでステップＳ７において、ドラッグ開始座標又はドラッグ終了座標が有効範囲外にあった場合は、適切な操作が行われなかったと判断してステップＳ１１に進む。例えば図９に示すようにドラッグ終了座標が所定の有効範囲１０７の外側に位置していた場合がこれに該当する。

ステップＳ１１では、無駄な処理の実行を抑制するために、制御部１１は、解析対象範囲の時間長を算出することなく、エラー発生の事実を示すエラー情報をドラッグ終了と同時にディスプレイ３０の画面に表示させる信号を、ディスプレイＩ／Ｆ１３を介してディスプレイ３０に出力する。

これにより、図１０に示すように、画面上にはエラー情報１１０は表示されるがメッシュは表示されない。これによりユーザに再操作を促すことができる。

そしてステップＳ１２では、制御部１１は、エラー情報表示開始から一定期間経過後までエラー情報１１０、基準線１０３及び補助線１０４〜１０６を表示させた後、それらを消去させる信号を、ディスプレイＩ／Ｆ１３を介してディスプレイ３０に出力する。

これにより、ディスプレイ３０の画面は、例えば図３に示すように心電図波形１０１及びマウスポインタ１０２のみが表示される状態となる。

なお、ステップＳ７においてドラッグ開始座標又はドラッグ終了座標が有効範囲外にあった場合に、直ちに解析補助情報の表示処理を終了させ、エラー情報の表示のようなエラー発生の事実の通知を何ら行わないようにする変形例があり得る。或いは、エラー情報の表示の代わりにビープ音を鳴らした上で、改正補助情報の表示処理を終了させる変形例もあり得る。これらの変形例は、前述したエラー情報表示の例に比べて操作性が向上し、熟練者にとって、より使い勝手のよいものとなる。

以上のようにして解析補助情報の表示処理が実行される。なお、ここでは生体情報波形が心電図波形である場合を例にとったが、他の生体情報、例えばインピーダンス呼吸波形等であってもよい。

以上のように、本実施の形態によれば、画面に表示された波形の一部分を解析対象範囲として指定し、範囲が指定された時から一定期間に限り、その範囲の波形に重ねてメッシュを表示させるため、特に時間間隔の測定等、波形の特性の詳細な解析を容易に行うことができる。しかも、必要のないときにはメッシュは表示されないため、画面上の波形の視認性を維持することもできる。

以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記各装置の構成および各装置の使用時の動作についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。

本発明の一実施の形態に係る生体情報処理装置の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係る解析補助情報の表示処理を示すフロー図 図２に示す表示処理における初期表示画面を示す図 図２に示す表示処理におけるドラッグ開始時の表示画面を示す図 図２に示す表示処理におけるドラッグ中の表示画面を示す図 図２に示す表示処理におけるドラッグ終了時の表示画面を示す図 図２に示す表示処理におけるマウスポインタ座標の有効範囲を説明するための図 図２に示す表示処理におけるメッシュの表示画面を示す図 図２に示す表示処理におけるマウスポインタ座標の有効性判断を説明するための図 図２に示す表示処理におけるエラー情報の表示画面を示す図

符号の説明

１０ 生体情報処理装置
１１ 制御部
１３ ディスプレイＩ／Ｆ
１６ ネットワークＩ／Ｆ
１８ 入力機器Ｉ／Ｆ
３０ ディスプレイ
６０ データサーバ
８０ 入力機器

Claims (7)

1. 生体情報の波形をディスプレイの画面に表示させる生体情報処理装置において、
   前記画面に表示された波形の少なくとも一部分を指定する信号を入力する入力手段と、
   前記信号が入力された場合に、指定された部分の波形に重ねて、時間の目盛りとしての複数の罫線からなるメッシュを表示させる表示手段と、
   を有し、
   前記入力手段は、前記波形の少なくとも一部分を指定する信号として、波形の始点を指定する信号と、波形の終点とを指定する信号とを入力し、
   前記表示手段は、前記複数の罫線として、そのうちの一つが前記始点を通過し、かつ、前記入力手段により入力された前記始点と前記終点との間隔を有する罫線を繰り返して、表示させる、
   ことを特徴とする生体情報処理装置。
2. 前記表示手段は、一定期間にわたり前記メッシュを表示した後、前記メッシュを消去する、ことを特徴とする請求項１記載の生体情報処理装置。
3. 前記表示手段は、第１の罫線を前記始点上に表示させ、第２の罫線を前記終点上に表示させ、第３の罫線を、前記第１の罫線から見て前記第２の罫線の反対側に、前記第１の罫線との間隔が前記第１の罫線と前記第２の罫線との間隔と等しくなるよう表示させ、第４の罫線を、前記第２の罫線から見て前記第１の罫線の反対側に、前記第２の罫線との間隔が前記第１の罫線と前記第２の罫線との間隔と等しくなるよう表示させる、ことを特徴とする請求項１記載の生体情報処理装置。
4. 前記入力手段は、前記画面上に表示されたポインタのドラッグ開始位置に対応する前記波形上の位置を前記始点として指定すると共に、前記ポインタのドラッグ中は前記ポインタの現在位置に、前記ポインタのドラッグ終了後は前記ポインタのドラッグ終了位置にそれぞれ対応する前記波形上の位置を前記終点として指定する前記信号を入力し、
   前記表示手段は、前記ポインタのドラッグ開始時以降、前記第１から第４の罫線を表示させる、ことを特徴とする請求項３記載の生体情報処理装置。
5. 前記表示手段は、前記ポインタのドラッグ終了時以降一定期間にわたり前記メッシュを表示した後、前記メッシュと、前記第１から第４の罫線を消去する、ことを特徴とする請求項４記載の生体情報処理装置。
6. 前記始点と前記終点との間の時間長を算出する算出手段をさらに有し、
   前記表示手段は、前記算出された時間長を表示する、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
7. 生体情報の波形をディスプレイの画面に表示させる波形表示ステップと、
   前記画面に表示された波形の少なくとも一部分を指定する信号を入力する入力ステップと、
   前記信号が入力された場合に、指定された部分の波形に重ねて、時間の目盛りとしての複数の罫線からなるメッシュを表示させるメッシュ表示ステップと、
   を含み、
   前記入力ステップでは、前記波形の少なくとも一部分を指定する信号として、波形の始点を指定する信号と、波形の終点とを指定する信号とを入力し、
   前記メッシュ表示ステップでは、前記複数の罫線として、そのうちの一つが前記始点を通過し、かつ、前記入力ステップで入力された前記始点と前記終点との間隔を有する罫線を繰り返して、表示させる、
   ことを特徴とする生体情報処理方法。

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