JP5659271B2 - 生体情報処理装置、運動負荷心電図検査システム及び生体情報処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、運動負荷試験で計測された心電図を表示する生体情報処理装置、運動負荷心電図検査システム及び生体情報処理プログラムに関する。

トレッドミル運動負荷試験において計測された心電図を解析する心電図解析方法としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。この方法（以下「Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法」という。）は、トレッドミル運動負荷試験において１５秒毎に心電図のＳＴレベルを計測し、当該計測結果を、時間をＸ軸としＳＴレベル計測値をＹ軸とする座標平面上にプロットし、負荷終了時のプロット点と負荷終了前５つ目のプロット点とを結ぶ線とＸ軸との角度θＥを求め、負荷終了時のプロット点と負荷終了後５つ目のプロット点とを結ぶ線とＹ軸との角度θＲを求め、２つの角度θＥ、θＲの積を算出し（以下、この算出値を「Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ Ｓｃｏｒｅ」という。）、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ Ｓｃｏｒｅの大小に基づいて虚血性心疾患を診断する、というものである。

特開２００５−１０３２２４号公報

しかしながら、上記従来の心電図解析装置にあっては、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法により、それ以前より用いられていた他の評価法（例えば、ＳＴ／ＨＲ Ｓｌｏｐｅ法等）に比べて、虚血性心疾患の診断精度が向上したことが記載されているが、心電図解析の際に、判定結果が適時に提供されないため、熟練度の低いユーザは勿論のこと、熟練度の高いユーザであっても、心疾患診断の信頼性や効率性の向上には一定の限界があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、運動負荷試験による虚血性心疾患の信頼性や効率性、安全性を向上させることができる生体情報処理装置、運動負荷心電図検査システム及び生体情報処理プログラム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、被検者に対する運動負荷前から負荷終了後にかけて計測された心電図波形をリアルタイムでディスプレイに視覚化させる心電図波形視覚化手段と、前記被検者に対する運動負荷前から負荷終了後にかけて計測された心電図波形のＳＴレベルの時間軸方向の変化をＳＴレベルトレンドグラフとしてリアルタイムで前記ディスプレイに視覚化させるＳＴレベルトレンドグラフ視覚化手段と、負荷終了時を起点とし、前記負荷終了時より所定時間前の前記ＳＴレベルトレンドグラフを直線近似して直線とその傾きαを算出し、前記算出した直線とその傾きαをリアルタイムで前記ディスプレイに視覚化させる傾きα視覚化手段と、負荷終了時を起点とし、前記負荷終了時より所定時間経過後の前記ＳＴレベルトレンドグラフを直線近似して直線とその傾きβを算出し、前記算出した直線とその傾きβをリアルタイムで前記ディスプレイに視覚化させる傾きβ視覚化手段と、を備え、前記ＳＴレベルトレンドグラフ視覚化手段、前記傾きα視覚化手段及び前記傾きβ視覚化手段は、前記被検者の複数の誘導の心電図それぞれについて得られた複数のＳＴレベルトレンドグラフを、誘導毎に別々のグラフとして前記ディスプレイの画面内に並べて表示させると共に、前記複数のＳＴレベルトレンドグラフのそれぞれについて算出した前記傾きα、βをそれぞれ有する前記直線を、前記別々のグラフ上で、対応するＳＴレベルトレンドグラフに重ねて表示させる、構成を採る。

本発明の運動負荷心電図検査システムは、前記生体情報処理装置と、前記被検者の複数の誘導の心電図を計測する心電計と、前記被検者に運動を負荷する運動負荷装置と、を備える構成を採る。

本発明の生体情報処理プログラムは、被検者に対する運動負荷前から負荷終了後にかけて計測された心電図波形をリアルタイムでディスプレイに視覚化させる機能と、前記被検者に対する運動負荷前から負荷終了後にかけて計測された心電図波形のＳＴレベルの時間軸方向の変化をＳＴレベルトレンドグラフとしてリアルタイムで前記ディスプレイに視覚化させる機能と、負荷終了時を起点とし、前記負荷終了時より所定時間前の前記ＳＴレベルトレンドグラフを直線近似して直線とその傾きαを算出し、前記算出した直線とその傾きαをリアルタイムで前記ディスプレイに視覚化させる機能と、負荷終了時を起点とし、前記負荷終了時より所定時間経過後の前記ＳＴレベルトレンドグラフを直線近似して直線とその傾きβを算出し、前記算出した直線とその傾きβをリアルタイムで前記ディスプレイに視覚化させる機能と、前記被検者の複数の誘導の心電図それぞれについて得られた複数のＳＴレベルトレンドグラフを、誘導毎の別々のグラフとして前記ディスプレイの画面内に並べて表示させると共に、前記複数のＳＴレベルトレンドグラフのそれぞれについて算出した前記傾きα、βをそれぞれ有する前記直線を、前記別々のグラフ上で、対応するＳＴレベルトレンドグラフに重ねて表示させる機能と、をコンピュータに実現させるための生体情報処理プログラムである。

本発明によれば、運動負荷試験による虚血性心疾患の信頼性や効率性、安全性を向上させることができる。

本発明の一実施の形態に係る運動負荷心電図検査システムの外観図 本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 本実施の形態に係る生体情報処理装置のディスプレイの負荷試験画面の構成を示す図 本実施の形態に係る生体情報処理装置のディスプレイの負荷試験中画面を示す図 本実施の形態に係る生体情報処理装置の負荷試験画面で開かれる選択情報ウィンドウを示す図 本実施の形態に係る生体情報処理装置のディスプレイの検査結果画面の構成を示す図 本実施の形態に係る生体情報処理装置のディスプレイのＢｉ−Ａｎｇｌｅ検査結果画面を示す図 本実施の形態に係る生体情報処理装置の検査結果画面で開かれる計測誘導選択ウィンドウを示す図 本実施の形態に係る生体情報処理装置のＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）を示すフロー図 本実施の形態に係る生体情報処理装置のＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価の解析を示すフロー図 本実施の形態に係る生体情報処理装置のＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフを説明する図 本実施の形態に係る生体情報処理装置のＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフの判定を表にして示す図 本実施の形態に係る生体情報処理装置のＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートの出力例を示す図 本実施の形態に係る生体情報処理装置のＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートの出力例を示す図

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運動負荷心電図検査システムの外観図である。本実施の形態の生体情報処理装置は、トレッドミル運動負荷心電図検査を実施する心電図解析装置に適用した例である。

図１において、運動負荷心電図検査システム１０は、生体情報処理装置１００と、負荷装置としてのトレッドミル２０とを有し、生体情報処理装置１００とトレッドミル２０とは専用ケーブル３０によりオンラインで接続される。

生体情報処理装置１００は、生体情報処理装置本体１００ａと、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなるディスプレイ４０と、キーボードやマウス等からなる操作部５０と、プリンタ６０と、血圧計７０とを備えて構成される。

トレッドミル２０は、被検者に心電図を装着監視し、走行ベルト２０ａの上を歩かすことで徐々に運動負荷を加え、負荷前後の心電図変化を確認することで虚血性心疾患（狭心症、心筋梗塞）の有無を判定する検査に用いる運動負荷装置である。

ディスプレイ４０は、心電図波形、心拍数（Heart Rate）、血圧値、及びＳＴレベルトレンド等の検査情報を画面表示する。

操作部５０は、医師等がキーボードやマウス等により運動負荷心電図検査の実施のための入力・設定を行う。例えば、医師は、キーボードやマウス等を用いてＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフ表示要求コマンドを入力する。

プリンタ６０は、ディスプレイ４０に表示される心電図波形、心拍数（Heart Rate）、血圧値、及びＳＴレベルトレンド等の検査情報をＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポート７０Ａとして出力する。

Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポート７０Ａは、１枚のレポート用紙の表示面（印刷可能な面）に、所見や波形等の、医師から被検者への報告事項を全て表示することができる。

生体情報処理装置１００は、ＰＣ（Personal Computer）端末装置であり、典型的には、例えばデスクトップ型ＰＣ等のような汎用コンピュータにおいて実現可能である。

図２は、生体情報処理装置１００の構成を示すブロック図である。

図２において、生体情報処理装置１００は、制御部１０１、ディスプレイインタフェース（以下「Ｉ／Ｆ」と略記する）１０２、プリンタＩ／Ｆ１０３、心電計Ｉ／Ｆ１０４、血圧計Ｉ／Ｆ１０５、入力機器Ｉ／Ｆ１０６、及び記憶部１０７を有する。生体情報処理装置１００は、ディスプレイＩ／Ｆ１０２、プリンタＩ／Ｆ１０３、心電計Ｉ／Ｆ１０４、血圧計Ｉ／Ｆ１０５、及び入力機器Ｉ／Ｆ１０６を介して、それぞれディスプレイ１２０、プリンタ１３０、心電計１４０、血圧計１５０、ポインティングデバイスのマウス１６１、及びキーボード１６２が接続される。

本発明の心電図波形視覚化手段、ＳＴレベルトレンドグラフ視覚化手段、傾きα視覚化手段、傾きβ視覚化手段及び傾き積視覚化手段としての制御部１０１は、ＣＰＵと、ＣＰＵが実行する心電図解析プログラムを記憶する記憶装置とにより構成される。制御部１０１は、心電図解析プログラムを実行することにより、後述するＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポート作成処理における各ステップを実行する機能を、生体情報処理装置１００において実現する。制御部１０１の各制御機能については後述する。

ディスプレイＩ／Ｆ１０２は、ディスプレイ１２０と生体情報処理装置１００とを通信可能に接続するＩ／Ｆである。ディスプレイ１２０は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）液晶ディスプレイ等の表示画面を有し、図示されないコネクタを介して生体情報処理装置１００に接続される。

プリンタＩ／Ｆ１０３は、プリンタ１３０と生体情報処理装置１００とを通信可能に接続するＩ／Ｆである。プリンタ１３０は、印刷用紙を給紙する給紙機構と、給紙された印刷用紙に印字する例えばサーマルヘッド式、レーザ式、インク式等の印字機構とを有し、図示されないコネクタを介して生体情報処理装置１００に接続される。

心電計Ｉ／Ｆ１０４は、四肢用心電図電極部１４１と胸部用心電図電極部１４２とにより被検者から標準１２誘導心電図を取得する心電計１４０と生体情報処理装置１００とを通信可能に接続するＩ／Ｆであり、心電計１４０と生体情報処理装置１００との間で授受されるデータは、心電計Ｉ／Ｆ１０４を経由する。心電計１４０の詳細については後述する。

血圧計Ｉ／Ｆ１０５は、オシロメトリック法により被検者から非侵襲的に血圧を測定する血圧計１５０と生体情報処理装置１００とを通信可能に接続するＩ／Ｆであり、血圧計１５０と生体情報処理装置１００との間で授受されるデータは、血圧計Ｉ／Ｆ１０５を経由する。血圧計１５０は、被検者の四肢、例えば上腕部に取り付けたカフ１５１を用いて取り付け部位の脈波を検出し、カフ１５１が血管を圧迫する力が平均血圧と等しい際に血管の容積変化が最大となることを利用して血圧を測定する。具体的には、血圧計１５０は、カフ１５１に給気して取り付け部位を圧迫、駆血した後、排気しながらカフ１５１の圧力を検出することにより、圧迫力が最低血圧を下回るまで脈波の重畳した圧力信号を取得する。そして、フィルタを用いて圧力信号から脈波信号を分離し、分離された脈波信号の全区間を通じて最大振幅を観測した時点におけるカフの圧力値が平均血圧に等しいものと判定する。

入力機器Ｉ／Ｆ１０６は、例えば汎用のインタフェースとしてＵＳＢ（Universal Serial BUS）ケーブルを介して接続されるインタフェースである。ＵＳＢは、ＵＳＢ−ＩＦ（USB Implementers Forum）によって標準化された規格であって、生体情報処理装置１００とマウス１６１や専用キーパネルであるキーボード１６２などの周辺機器とを接続するシリアスバスインタフェースである。

記憶部１０７は、ハードディスクドライブや半導体記憶装置等の記憶装置により構成される。記憶部１０７は、制御部１０１から随時入力されるデータを記憶する。記憶部１０７には、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートの描画に用いられる各種のデータが予め記憶されている。

〔制御部１０１の入力制御〕
制御部１０１は、ＣＰＵを主として有し、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフ表示プログラムを実行することにより、マウス１６１又はキーボード１６２を用いた医師の入力をコマンドとして解釈し、コマンドにより指示された処理を実行する。本実施の形態では入力機器としてマウス１６１及びキーボード１６２のみを例示しているが、タッチパネルやペンタブレット等のような他の入力機器を必要に応じて代用又は併用することもできる。

ここで、入力されるコマンドとしては、例えば次のものが挙げられる。

・インポート要求：心電計１４０からのデータのインポートを要求
・表示要求：ディスプレイ１２０の画面上でのＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートの表示を要求
・印刷要求：プリンタ１３０による記録用紙へのＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートの印刷を要求
・解析要求：解析機能の実行を要求
これらのコマンドにおいては、必要に応じて、患者を特定するための患者特定データ（例えば氏名、識別番号等）が示される。したがって、医師が、マウス１６１又はキーボード１６２を使用して、所望の処理及びその処理の対象となる患者を指示すると、制御部１０１は、その患者の患者特定データをディスプレイ１２０の画面上に表示し、その処理を実行する。

所望の処理が、ディスプレイ１２０の画面上でのＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートの表示、又はプリンタ１３０による記録用紙へのＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートの印刷である場合、医師は、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートにおいて表示又は印刷するアイテムも指定することができ、制御部１０１は、生成する表示要求又は印刷要求に、指定されたアイテムも示す。表示アイテム又は印刷アイテムとして指定され得るアイテムとしては、例えば次のものが挙げられる。

・第１合成心電図：I誘導、II誘導、III誘導、aVR誘導、aVL誘導及びaVF誘導の各波形を示すスカラー心電図を前面図（Front View）ベクトル心電図（以下、単に「前面図」という）の周囲に配置してなる心電図
・第２合成心電図：V1誘導、V2誘導、V3誘導、V4誘導、V5誘導及びV6誘導の各波形を示すスカラー心電図を水平面図（Horizontal View）ベクトル心電図（以下、単に「水平面図」という）の周囲に配置してなる心電図
・１２誘導心電図解析結果
・ベクトル心電図解析結果
・リズム誘導波形
・三次元ベクトル心電図：任意指定の視点又は視方向から見たベクトルループを示すベクトル心電図
・患者データ
上記のアイテムのうち、例えば第１合成心電図及び第２合成心電図は、医師の入力操作による指定がなくてもデフォルトとして自動的に表示要求又は印刷要求に示され、その他のアイテムは、医師の入力操作により指定されたときに限り表示要求又は印刷要求に示される。なお、指定されるアイテムのデフォルトは適宜変更可能である。

〔制御部１０１の出力制御〕
制御部１０１は、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法プログラムを実行することにより、演算処理したＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータに基づいてＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートをディスプレイ１２０に表示させる、またプリンタ１３０に印刷させる、という機能を実現する。具体的には、制御部１０１は、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータと共に表示要求が入力された場合は、画面上での心電図レポートの表示をディスプレイ１２０に行わせ、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータと共に印刷要求が入力された場合は、記録用紙へのＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートの印刷をプリンタ１３０に行わせる。

これにより、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）を含むＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートの描画が実現される。

〔制御部１０１の医用測定機器制御〕
制御部１０１は、各種の医用測定機器との通信を制御するプログラムを記憶する例えばＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置、上記制御プログラムを実行するＣＰＵ、及び通信中の医用測定機器との間で授受されるデータを一時的に格納するためのバッファを、主として有する。各種の医用測定機器は、図示されないコネクタと各Ｉ／Ｆを介して生体情報処理装置１００に接続される。本実施の形態では、心電計１４０及び血圧計１５０が生体情報処理装置１００に接続されている。制御部１０１は、上記制御プログラムの実行により次の機能を実現する。すなわち、制御部１０１は、心電計１４０から１２誘導心電図データのインポートを要求するコマンド（インポート要求）の入力を受信し、これを心電計１４０に送信する。そして、制御部１０１は、インポート要求に応答して心電計１４０から送信されてきた、インポート要求において指定された患者の患者データ及び１２誘導心電図データを受信する。同様に、制御部１０１は、血圧計１５０から血圧のインポートを要求するコマンド（インポート要求）の入力を受信し、これを血圧計１５０に送信する。そして、制御部１０１は、インポート要求に応答して血圧計１５０から送信されてきた、インポート要求において指定された患者の血圧データを受信する。このようにして心電計１４０及び血圧計１５０からのデータのインポートが実現される。インポートされるデータは、患者データ、１２誘導心電図データ及び血圧データの他に、属性データ及び心電計１４０による解析結果を含んでもよい。

ここで、患者データとは、氏名や識別番号等のような個々の患者を特定するためのデータである。また、１２誘導心電図データは、標準１２誘導法の測定結果を含むデータであり、心電計１４０において生成される。具体的には、心電計１４０は、心電図測定時に患者の四肢に装着される複数の心電図電極を有する四肢用心電図電極部１４１と、心電図測定時に患者の胸部に装着される複数の心電図電極を有する胸部用心電図電極部１４２とを用いて、標準１２誘導法により、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誘導及びV6誘導を測定可能である。本実施の形態では、標準１２誘導法のうち、II誘導、III誘導、aVF誘導、V4誘導及びV5誘導の心電図を測定し、これらの測定結果を表すディジタルデータを誘導計測心電図データとして生成する。心電計１４０は、生成した１２誘導心電図データを患者データと関連付けて心電計１４０内の記憶装置（図示せず）に記憶する。

また、心電計１４０は、年齢や身長、体重等のような個々の患者に付随するデータ（以下「属性データ」という）も、患者データと関連付けて心電計１４０内の記憶装置に記憶することができる。さらに、心電計１４０は、解析機能を有する場合、生成した１２誘導心電図データを解析し、その解析結果も患者データに関連付けて心電計１４０内の記憶装置に記憶することができる。心電計１４０が表示装置又は印刷装置を内蔵している場合は、心電計１４０は、生成した１２誘導心電図データに基づいて、スカラー心電図を、内蔵の表示装置に表示させたり内蔵の印刷装置に印刷させたりすることができ、さらにスカラー心電図と一緒又は別々に、解析結果も表示又は印刷させることができる。

心電計１４０の上記各種の機能により、制御部１０１は、指定された患者の患者データ及び１２誘導心電図データと一緒に、その患者データに関連付けられた属性データ若しくは解析結果又はその両方を必要に応じて心電計１４０から受信することもできる。

なお、制御部１０１が心電計１４０と生体情報処理装置１００との接続を検出する機能を有する場合は、制御部１０１は、この接続を検出したときに自発的にインポート要求を心電計１４０に送信してもよい。また、制御部１０１から心電計１４０にインポート要求を送信することなく心電計１４０が１２誘導心電図データの送信を開始してもよい。

また、制御部１０１は、入力機器Ｉ／Ｆ１０６を介して解析要求が入力された場合、解析要求において患者特定データにより指定された患者の１２誘導心電図データ及びＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータを記憶部１０７から読み出し、読み出したデータに対して心電図解析を行い、この解析処理の結果を患者データに関連付けて記憶部１０７に記憶させる。

また、制御部１０１は、入力機器Ｉ／Ｆ１０６を介して表示要求が入力された場合、表示要求において患者特定データにより指定された患者の１２誘導心電図データ及びＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータを記憶部１０７から読み出す。そして、制御部１０１は、読み出したＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータ及び１２誘導心電図データに基づいて、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートを表すディジタルデータ（以下「Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータ」という）を生成する。Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータには、表示要求において指定されたアイテムについてのデータが含まれる。例えば、表示要求において第１及び第２合成心電図のみが表示アイテムとして指定された場合は、制御部１０１は、指定された患者の１２誘導心電図データ及びＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータから第１及び第２合成心電図のデータを生成し、さらに、これらの第１及び第２合成心電図が所定のフォーマットに従って画面上に表示されるように第１及び第２合成心電図のデータを編集することによって、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータを生成する。制御部１０１は、生成したＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータを表示要求と共にディスプレイＩ／Ｆ１０２に出力し、ディスプレイ１２０は表示要求と生成されたＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータとを表示する。

また、制御部１０１は、入力機器Ｉ／Ｆ１０６を介して印刷要求が入力された場合、印刷要求において患者特定データにより指定された患者の１２誘導心電図データ及びＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータを記憶部１０７から読み出す。そして、制御部１０１は、読み出したＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータ及び１２誘導心電図データに基づいて、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータを生成する。例えば、印刷要求において第１及び第２合成心電図のみが印刷アイテムとして指定された場合は、制御部１０１は、指定された患者の１２誘導心電図データ及びＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータから第１及び第２合成心電図のデータを生成し、さらに、これらの第１及び第２合成心電図が所定のフォーマットに従って記録用紙上に印刷されるように第１及び第２合成心電図のデータを編集することによって、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータを生成する。制御部１０１は、生成したＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータを印刷要求と共にプリンタＩ／Ｆ１０３に出力し、プリンタ１３０は印刷要求と生成されたＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートデータとを印刷する。

以上、生体情報処理装置１００の構成について説明した。なお、本実施の形態では、生体情報処理装置１００と心電計１４０とが互いに独立しているが、これらは一体化されていてもよい。

以下、上述のように構成された生体情報処理装置１００の動作について説明する。

〔運用の流れ〕
まず、生体情報処理装置１００の運用の流れ及び生体情報処理装置１００の機能について説明する。

１．心疾患患者に対して冠動脈狭窄の疑いがある場合、生体情報処理装置１００による運動負荷心電図検査を実施する。

２．生体情報処理装置１００による運動負荷心電図検査は、安静時、負荷中、負荷後に分類され、患者の心電図及び血圧を負荷心電図装置に随時収録する。

生体情報処理装置１００は、検査中、心電図波形、心拍数、血圧値、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフ等の検査情報を画面表示、レポート記録する。

負荷中は、負荷装置であるトレッドミル２０の走行ベルト２０ａが動き、患者が約１０分、歩行又は走行する。

負荷中は、トレッドミル２０の速度及び勾配（傾斜）は生体情報処理装置１００が制御する。

３．負荷中にＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフにおいて、狭窄の度合いを示す直線及び角度から、医師が負荷の停止を判断する。

４．負荷後も画面に表示される心電図波形、心拍数、血圧値、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフ等の検査情報を医師が所定（例えば６分）以上監視する。

５．患者の回復後に検査を終了する。

６．検査終了後、生体情報処理装置１００は、検査結果（冠動脈狭窄の判定）を画面表示、レポート出力し、検査データを生体情報処理装置１００の外部ストレージ（例えばハードディスクドライブ）に保存する。

７．冠動脈狭窄の判定が陽性の場合、冠動脈に狭窄病変があることが予想され、心臓カテーテル検査を行い、冠動脈形成術を行う。

ここで、生体情報処理装置１００は、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法により、経過時間とＳＴレベルの関係から冠動脈狭窄の判定を行うことを特徴とする。

すなわち、上記３．において、負荷試験中、ＳＴレベルトレンドのＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価法により負荷停止の判断に使用する。

また、上記４．において、負荷試験終了後、ＳＴレベルトレンドのＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価法により冠動脈狭窄の判定を行う。

以上が、生体情報処理装置１００の運用の流れである。

〔負荷試験中の動作〕
次に、負荷試験中の動作について述べる。

図３及び図４は、ディスプレイ１２０の表示画面を示す図であり、図３は、その負荷試験画面の構成を、図４は、その負荷試験中画面をそれぞれ示す。

図３において、表示画面２００は、負荷試験画面２００Ａでは、上段に選択情報２１１，２１２とテストモードプロトコルＩＤ番号２２０とを有し、中段に計測値情報２３０とアベレージ波形２４１，２４２とカレント波形２５０とを有し、下段にリズム波形２６０と操作ボタン２７０とを有する。

選択情報２１１，２１２は、医師により選択された心電図データに関する情報、例えばＳＴレベルのトレンドグラフ、II誘導、III誘導、aVF誘導、V4誘導及びV5誘導波形である。

テストモードプロトコルＩＤ番号２２０は、患者の氏名、ＩＤ、検査担当医師名、データ管理情報ボタンなどである。

計測値情報２３０は、ステージ、心拍数（ｂｂｍ）、血圧（ｍｍＨｇ）、ＤＰ（×１００）などである。

アベレージ波形２４１，２４２は、II誘導、III誘導、aVF誘導、V4誘導又はV5誘導の心電図である。

カレント波形２５０は、心電図のカレント波形であり、リズム波形２６０は、心電図の心拍波形である。

操作ボタン２７０は、計測誘導選択ボタンを含む各種操作ボタンである。

負荷試験画面２００Ａにおいて、選択情報２１１と選択情報２１２を上段左右に並置し、アベレージ波形２４１，２４２とカレント波形２５０を中段左右に並置し、アベレージ波形２４１，２４２とカレント波形２５０の下側の横長部分に横長のリズム波形２６０を配置することにより、報告事項を、１枚の用紙上に収め且つ見やすくすることができる。

図５は、負荷試験画面で開かれる選択情報ウィンドウを示す図である。本選択情報ウィンドウは、図３の負荷試験画面２００Ａの選択情報２１１又は選択情報２１２を、マウス１６１の右クリックすることで開かれる。

図５に示すように、選択情報ウィンドウ２８０は、心拍数、血圧＋ＤＰ、ＶＰＣ、負荷量、アベレージ、ＳＴレベル＋ＳＴスロープ、ＳＴスロープ（スタート）＋（エンド）、ＳＴインテグラル、ＳＴインデックス、Ｒ波高、ゾーン（心拍数＋ＳＴレベル）、ゾーン（ＳＴスロープ＋ＳＴレベル）、及びＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ）を有する。図５では、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ）が選択対象でありアクティブ状態となっている。

（１）図３に示す負荷試験画面２００Ａにおいて、選択情報２１１又は選択情報２１２をマウス１６１で右クリックする。

（２）図５に示す選択情報ウィンドウ２８０が表示される。

（３）選択情報ウィンドウ２８０から、［ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ）］を選択する。負荷試験画面２００Ａの選択情報２１１又は選択情報２１２に、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフが表示される。

図４は、実際の負荷試験画面２００Ｂを示している。図４の負荷試験画面２００Ｂの選択情報２１１には、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフが表示され、選択情報２１２には、標準１２誘導心電図のうち、II誘導、III誘導、aVF誘導、V4誘導及びV5誘導波形が表示される。また、図４の負荷試験画面２００Ｂには、アベレージ波形２４１，２４２、カレント波形２５０、及びリズム波形２６０の、各波形が表示されるとともに、テストモードプロトコルＩＤ番号２２０、計測値情報２３０、及び操作ボタン２７０の実例が表示される。

（４）負荷試験を終了する。

キーボード１６２又は専用キーパネルの「停止キー」を押すと負荷を終了し、リカバリに遷移する。

次に、負荷試験中のＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフの表示動作について述べる。

生体情報処理装置１００は、負荷試験中と後述する負荷試験終了後にそれぞれ、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフを表示することを特徴とする。

ここでは、負荷試験中のＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフについて説明する。

（１）図４の選択情報２１１に示すように、負荷試験中に、水平軸に「経過時間」、垂直軸に「ＳＴレベル」のトレンドグラフを表示する。

（２）ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフには、１５秒間隔のＳＴレベルをプロットする。

（３）ＳＴレベルが０．１ｍＶ（相対値）以上変化してから、最新のＳＴレベル点から９０秒前（６点前）７５秒前（５点前）のＳＴレベル点を直線で結ぶ。

（４）水平軸とその直線の角度（α）を表示する。

（５）０．１ｍＶ（相対値）以上変化したとき、カレントのアベレージ波形を目立つ色（例えば、赤色）で表示する。

（６）角度（α）の値により、医師又は技師の判断で負荷試験中を終了する。

（７）リカバリ時においても、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフには、１５秒間隔のＳＴレベルをプロットする。

（８）リカバリ時は、負荷終了時点のＳＴレベル点から７５秒後（５点後）のＳＴレベル点を直線で結ぶ。

（９）リカバリ時は、垂直軸とその直線の角度（β）を表示する。

負荷試験画面には、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフを含む複数の波形が、リアルタイムで、つまり生体情報の計測と略同時に表示される。より具体的には、心電図信号及び脈波信号が心電計１４０から心電計Ｉ／Ｆ１０４を介して制御部１０１に供給されると即座に、制御部１０１は、供給された情報に基づいて得られる波形を画面に表示するための表示波形データを生成してディスプレイＩ／Ｆ１０２を介してディスプレイ１２０に供給する。ディスプレイ１２０は、表示波形データが供給されると即座にこれを画面に表示する。これにより、医師は、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフをリアルタイムで視認することができる。この場合、狭窄の度合いを示す直線とその角度（α）がリアルタイムでディスプレイ１２０に表示される。医師は、狭窄がある場合、負荷終了前はＳＴレベルが急に下がり、負荷終了後はＳＴレベルの回復が遅いという医学的見地から、負荷終了前にＳＴレベルが急に下がる、すなわち直線とその角度（α）が急峻な場合などは運動負荷の停止指示を直ちに実行することができる。

以上が、生体情報処理装置１００の負荷試験中の動作である。

〔検査結果後の動作〕
次に、検査結果後の動作について述べる。

図６及び図７は、ディスプレイ１２０の表示画面を示す図であり、図６は、その検査結果画面の構成を、図７は、そのＢｉ−Ａｎｇｌｅ検査結果画面をそれぞれ示す。図３及び図４の負荷試験画面と同一構成部分には同一符号を付している。

図６において、表示画面２００は、検査結果画面２００Ｃでは、上段に各種トレンド３１０とテストモードプロトコルＩＤ番号２２０とを有し、中段に計測値情報２３０と検査結果概要３２０と画面ボタン３３０とを有し、下段にリズム波形２６０と操作ボタン２７０とを有する。

各種トレンド３１０は、心拍数、ＳＴインデックス、血圧＋ＤＰ、Ｒ波高、ＶＰＣゾーン（心拍数−ＳＴレベル）、負荷量ゾーン（ＳＴスロープ−ＳＴレベル）、アベレージ、Ｒ−Ｒトレンド、ＳＴレベル＋ＳＴスロープ、ＳＴスロープスタート＋ＳＴスロープエンド、及びＳＴインテグラルである。各種トレンド３１０は、以下の操作で表示される。すなわち、ＩＤ情報入力ウィンドウを開き、コメント入力待ち状態となる。そして、ウィンドウを閉じると、基本画面同様に各種トレンド３１０が確認できる。

テストモードプロトコルＩＤ番号２２０は、テストモード、プロトコル、及びＩＤ番号を表示する。

計測値情報２３０は、心拍表示、及びハートマーク点滅を継続する。

検査結果概要３２０は、画面ボタン３３０の各ボタン操作に対応して検査結果情報、心拍−ＳＴＬトレンド、ＭＡＸ−ＳＴなどの検査結果の概要を一覧表示する。

画面ボタン３３０は、負荷量より下の部分に、次の画面ボタンを表示する。
・オーバーリード：オーバーリード画面となる。
・個別レポート：設定されているものではなく、個別にレポートを選択して出力する。
・結果概要：検査結果概要３２０のエリアに結果概要を表示する。図６は、この結果概要の画面ボタンにより表示された画面である。表示中は、薄文字にして無効（マスク）にする。
・負荷解析：検査結果概要３２０のエリアに負荷解析結果を表示する。
・Ｒ−Ｒ分析：検査結果概要３２０のエリアにＲ−Ｒ分析結果を表示する。
・Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ：検査結果概要３２０のエリアにＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価結果を表示する。Ｂｉ−Ａｎｇｌｅの画面ボタンにより表示された画面は、図７により後述する。
・ベクトル：検査結果概要３２０のエリアにベクトル心電図を表示する。

図７に示すように、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ検査結果画面２００Ｄでは、各種トレンド３１０には、計測誘導の負荷量ゾーン（ＳＴスロープ−ＳＴレベル）３１１と心拍数３１２が表示される。また、検査結果概要３２０のエリアには、計測誘導のＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価結果３２１，３２２が表示される。図７では、II誘導のＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価結果３２１ａ及びＳＴレベル３２１ｂ、V5誘導のＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価結果３２２ａ及びＳＴレベル３２２ｂが表示される。

図７の場合、II誘導のＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価結果３２１ａの数値（α×β）は、狭窄の疑いの判定値（１５００）より高い２１７５である。注意を喚起するため、ＳＴレベル３２１ｂは判定値（１５００）を超えた２１７５を赤いレベルメータで表示する。一方、V5誘導のＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価結果３２２ａの数値（α×β）は、狭窄の疑いの判定値（１５００）より低い１１７０であり、ＳＴレベル３２２ｂは１１７０を青いレベルメータで表示する。

図８は、検査結果画面で開かれる計測誘導選択ウィンドウを示す図である。計測誘導選択ウィンドウは、図６の検査結果画面２００Ｃの各誘導ボタンを、マウス１６１の右クリックすることで開かれる。

図８に示すように、計測誘導選択ウィンドウは、II誘導、III誘導、aVF誘導、V4誘導及びV5誘導を有する。図８では、V5誘導が選択対象でありアクティブ状態となっている。初期値は、II誘導及びV5誘導である。

（１）図３に示す負荷試験画面２００Ａにおいて、選択情報２１１又は選択情報２１２をマウス１６１で右クリックする。

（２）図５に示す選択情報ウィンドウ２８０が表示される。

（３）選択情報ウィンドウ２８０から、［ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ）］を選択する。負荷試験画面２００Ａの選択情報２１１又は選択情報２１２に、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフが表示される。

図４は、実際の負荷試験画面２００Ｂを示している。図４の負荷試験画面２００Ｂの選択情報２１１には、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフが表示され、選択情報２１２には、標準１２誘導心電図のうち、II誘導、III誘導、aVF誘導、V4誘導及びV5誘導の波形が表示される。また、図４の負荷試験画面２００Ｂには、アベレージ波形２４１，２４２、カレント波形２５０、及びリズム波形２６０の、各波形が表示されるとともに、テストモードプロトコルＩＤ番号２２０、計測値情報２３０、及び操作ボタン２７０の実例が表示される。

（４）負荷試験を終了する。

キーボード１６２又は専用キーパネルの「停止キー」を押すと負荷を終了し、リカバリに遷移する。

次に、検査結果後のＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフの表示動作について述べる。

生体情報処理装置１００は、前述した負荷試験中（図３乃至図５）と負荷試験終了後にそれぞれ、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフを表示する。検査結果後のＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフの表示は以下の通りである。

（１）図７の負荷量ゾーン（ＳＴスロープ−ＳＴレベル）３１１に示すように、負荷試験終了後、検査結果画面２００Ｃで、水平軸に「経過時間」、垂直軸に「ＳＴレベル」のトレンドグラフを表示する。

（２）ＳＴレベルトレンドの開始は、負荷中０‘００“から表示する。

（３）負荷終了時のＳＴレベル点を原点とする。

（４）原点と負荷終了５点前（７５秒前）のＳＴレベル点を直線（Ａ）で結び表示する。

（５）原点と負荷終了５点後（７５秒後）のＳＴレベル点を直線（Ｂ）で結び表示する。

（６）水平軸と直線（Ａ）の角度（α）を表示する。

（７）垂直軸と直線（Ｂ）の角度（β）を表示する。

（８）α、β、α×βの値で、冠動脈狭窄の判定を行う。

（９）レベルメータのスケールは、「０〜６０００」とする。数字の表示は、０，１５００，３０００，６０００とする。

（１０）判定は、「なし」、「疑い」、「あり」、「判定不能」とする。
・判定範囲は、「判定不能：ＨＲ＜１２０、かつＳＴＬ＞−０．１ｍＶ」、「陰性：０≦α×β＜５００」、「擬陽性：５００≦α×β＜１５００」、「陽性：１５００≦α×β」とする。

（１１）判定範囲は、図１２により後述する。一例を挙げると、判定範囲は、「判定不能：ＨＲ＜１２０、かつＳＴＬ＞−０．１ｍＶ」、「陰性：０≦α×β＜５００」、「擬陽性：５００≦α×β＜１５００」、「陽性：１５００≦α×β」とする。

（１２）レベルメータには、数値（α×β）を表示する。

（１３）図７のＳＴレベル３２１ｂ，３２２ｂに示すように、レベルメータの色は、判定結果「あり：赤」、「疑い：黄」、「なし：白」とする。

（１４）「判定不能」のときは、レベルメータは表示しない。

（１５）「（α×β）１５００」は、明確に判るようにする。

（１６）ＳＴレベルは、絶対値で表示する。

（１７）コントロールと負荷終了時のＨＲとＳＴレベルを表示する。

以上が、生体情報処理装置１００の負荷試験終了後の動作である。

図９は、生体情報処理装置１００のＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）を示すフローチャートである。図中、Ｓはフローの各ステップを示す。

医師は、心疾患患者に対して冠動脈狭窄の疑いがある場合、運動負荷心電図検査を実施するため、運動負荷心電図検査システム１０を起動する。医師は、マウス１６１又はキーボード１６２を用いてＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフ表示要求コマンドを入力する。

ステップＳ１０では、生体情報処理装置１００は、ディスプレイ１２０に負荷試験画面を表示する。例えば、図４の負荷試験画面２００Ｂに示すように、選択情報２１１には、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフを表示し、選択情報２１２には、II誘導、III誘導、aVF誘導、V4誘導及びV5誘導波形を表示する。また、アベレージ波形２４１，２４２、カレント波形２５０、及びリズム波形２６０の各波形を表示する。

ステップＳ２０では、生体情報処理装置１００は、各種設定・選択を行う。医師等がキーボード１６２やマウス１６１を用いて運動負荷心電図検査の実施のための設定及び計測誘導などの選択を行う。

ステップＳ３０では、生体情報処理装置１００は、解析対象である患者の心電図及び血圧データを取得する。運動負荷心電図検査は、安静時、負荷中、負荷後に分類され、生体情報処理装置１００は、安静時、負荷中、負荷後のそれぞれにおいて患者の心電図データ（被検者から取得された標準１２誘導心電図の波形を示すデータ）を心電計Ｉ／Ｆ１０４を介して心電計１４０から取得し、患者の血圧データを血圧計Ｉ／Ｆ１０５を介して血圧計１５０から取得する。

ステップＳ４０では、生体情報処理装置１００は、運動負荷心電図検査の安静時、負荷中、負荷後のいずれであるかを判別する。

運動負荷心電図検査の安静時の場合は、ステップＳ５０で生体情報処理装置１００は、安静時において、心電図、心拍数、血圧値、ＳＴレベルトレンド等の検査情報を画面表示するとともに、レポート印刷してステップＳ９０に進む。

運動負荷心電図検査の負荷中の場合は、ステップＳ６０で生体情報処理装置１００は、トレッドミル２０の走行ベルト２０ａを動作させてステップＳ７０に進む。生体情報処理装置１００は、負荷中において、トレッドミル２０の速度及び勾配（傾斜）を制御する。トレッドミル２０は、生体情報処理装置１００からの制御により適切な速度及び勾配（傾斜）で走行ベルト２０ａを動作させる。患者は、約１０分、トレッドミル２０の走行ベルト２０ａの上を歩行又は走行する。

ステップＳ７０では、生体情報処理装置１００は、負荷中において、心電図、心拍数、血圧値、ＳＴレベルトレンド等の検査情報を画面表示、レポート印刷してステップＳ９０に進む。

運動負荷心電図検査の負荷試験後の場合は、ステップＳ８０で生体情報処理装置１００は、負荷試験後において、心電図、心拍数、血圧値、ＳＴレベルトレンド等の検査情報を画面表示するとともに、レポート印刷してステップＳ９０に進む。

ステップＳ９０では、キーボード１６２及びマウス１６１操作により医師の停止指示があるか否かを判別する。

医師の停止指示がない場合は、ステップＳ１００で生体情報処理装置１００は負荷試験のデータを取得したか否かを判別する。負荷試験のデータを取得していなければ、上記ステップＳ４０に戻って負荷試験のデータを取得するまで上記処理を繰り返す。

上記ステップＳ１００で負荷試験のデータを取得した場合、あるいは上記ステップＳ９０で医師の停止指示があった場合は、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、ＳＴレベルにおける角度の積、ＳＴ変化値及び負荷終了時の心拍数に基づいて解析を行う。ステップＳ１１０では、取得したＳＴレベルにおける角度の積、ＳＴ変化値及び負荷終了時の心拍数を解析し、その結果として、冠動脈狭窄の所見を導出する。また、解析したデータを、患者データに関連付けて記憶部１０７に記憶させる。このようにして、生体情報処理装置１００の制御部１０１は、患者についての心電図データベース及びＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフを作成又は更新する。

ステップＳ１２０では、検査結果をディスプレイ１２０の表示画面２００に表示し、プリンタ１３０によりＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポート７０Ａ（図１）を印刷して本フローを終了する。所見データに示された所見や、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポート７０Ａに示された概観図及びＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフは、画面上又はレポート用紙上の所定の位置にそれぞれ描画される。

以上のようにして、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポート７０Ａが作成される。

図１０は、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価の解析を示すフローチャートであり、図９のステップＳ１１０の詳細フローである。

ステップＳ２１０では、計測誘導設定を行う。

ステップＳ２２０では、サンプリングデータを取得する。

ステップＳ２３０では、トレンドグラフを作成する。

ステップＳ２４０では、解析を行う。

ステップＳ２５０では、判定出力を行って図９のステップＳ１１０に戻る。

なお、上記の処理フローにおいて、各ステップの変更及び削除、他のステップの追加並びにステップの順番の入れ替えが適宜可能である。

負荷試験後画面についても、負荷中画面の場合と同様に、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフを含む複数の波形が、リアルタイムで、つまり生体情報の計測と略同時に表示される。医師は、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフをリアルタイムで視認することができる。この場合、狭窄の度合いを示す直線とその角度（β）がリアルタイムでディスプレイ１２０に表示される。医師は、狭窄がある場合、負荷終了前はＳＴレベルが急に下がり、負荷終了後はＳＴレベルの回復が遅いという特徴を角度の積により強調した数値を、視覚的に即座に知見することができる。

次に、計測仕様について説明する。

図１１は、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフを説明する図である。横軸に負荷終了までと負荷終了からの経過時間を、縦軸に負荷終了時を原点とするＳＴレベル点のＳＴレベル値を示す。ＳＴレベル値は、絶対値をとるため水平軸のＳＴレベル点で折り返され、角度α，βを有する。

（１）計測誘導
II誘導、III誘導、aVF誘導、V4誘導及びV5誘導を測定する。初期値は、II誘導及びV5誘導である。

（２）サンプリングデータ
図１１に示すように、１５秒間隔のＳＴレベル値（絶対値）を使用する。また、１５秒間のデータの最大値、最小値を除いた平均値を使用する。○印はプロットしたＳＴレベル値である。

（３）トレンドグラフ
負荷試験終了後、水平軸に「経過時間」、垂直軸に「ＳＴレベル」のトレンドグラフを作成する。経過時間とＳＴレベルのスケール比は、１（２ｍｉｎ）：１（０．１ｍＶ）とする。

（４）角度の基準
図１１に示すように、負荷終了のＳＴレベル点を原点とする。

原点と負荷終了５点前（約７５秒前）のＳＴレベル点の直線（Ａ）を引く。

原点と負荷終了５点後（約７５秒後）のＳＴレベル点の直線（Ｂ）を引く。

水平軸と直線（Ａ）の角度をαとする。

垂直軸と直線（Ｂ）の角度をβとする。

（５）冠動脈狭窄の判定
α×βの値で、冠動脈狭窄の判定を行う。

「α×β≧１５００」の場合は、狭窄あり。

「α×β＜１５００」の場合は、狭窄なし。

（６）出力判定
指定した誘導の中で、高い方の数値（α×β）を採用する。

図１２は、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフの判定を表にして示す図である。

本実施の形態は、負荷中及びリカバリ時の変化のＳＴレベルＳＴＬ（ｍＶ）と心拍数ＨＲ（ｒｐｍ）とＳＴレベルのトレンドグラフの角度の積（α×β）に基づいて冠動脈狭窄を判定する。

図１２において、負荷中及びリカバリ時の変化のＳＴレベルＳＴＬが所定レベル（ここでは−０．１ｍＶ）より大きい場合、ＳＴレベルのトレンドグラフの角度の積（α×β）は判定パラメータに加えず、心拍数ＨＲの所定値（ここでは１２０ｒｐｍ）比較により冠動脈狭窄の判定不能／冠動脈狭窄なしを判定する。すなわち、ＳＴＬ＞−０．１でＨＲ＜１２０の場合は冠動脈狭窄の判定不能、ＳＴＬ＞−０．１でＨＲ≧１２０の場合は冠動脈狭窄なしと判定する。なお、ＳＴＬ＞−０．１であってもＳＴレベルのトレンドグラフの角度の積（α×β）を判定に用いてもよい。このように、ＳＴＬ＞−０．１の場合は、ＳＴレベルのトレンドグラフの角度の積（α×β）を判定パラメータに加えることなく冠動脈狭窄のなし／判定不能と判定する。

負荷中及びリカバリ時の変化のＳＴレベルＳＴＬが−０．１ｍＶ以下の場合、心拍数ＨＲの１２０ｒｐｍとの比較と、ＳＴレベルのトレンドグラフの角度の積（α×β）の所定値の比較とにより冠動脈狭窄を判定する。ＨＲ＜１２０の場合、ＳＴレベルのトレンドグラフの角度の積（α×β）が、０≦α×β＜５００及び５００≦α×β＜１５００のとき、冠動脈狭窄の疑いと判定する。ＨＲ＜１２０の場合、ＳＴレベルのトレンドグラフの角度の積（α×β）が、１５００≦α×βのとき、冠動脈狭窄ありと判定する。このように、ＳＴＬ≦−０．１でかつＨＲ＜１２０の場合、冠動脈狭窄の疑い／冠動脈狭窄ありと判定する。

負荷中及びリカバリ時の変化のＳＴレベルＳＴＬが−０．１ｍＶ以下の場合でＨＲ≧１２０のとき、ＳＴレベルのトレンドグラフの角度の積（α×β）が、０≦α×β＜５００では冠動脈狭窄なしと判定する。また、５００≦α×β＜１５００のとき、冠動脈狭窄の疑いと判定する。さらに、１５００≦α×βのとき、冠動脈狭窄ありと判定する。このように、ＳＴＬ≦−０．１でかつＨＲ≧１２０の場合、ＳＴレベルのトレンドグラフの角度の積（α×β）に応じて、冠動脈狭窄の判定は、冠動脈狭窄なし／冠動脈狭窄疑い／冠動脈狭窄ありと３つに分岐する。

本実施の形態は、負荷中及びリカバリ時の変化のＳＴレベルＳＴＬ（ｍＶ）と心拍数ＨＲ（ｒｐｍ）とＳＴレベルのトレンドグラフの角度の積（α×β）に基づいて冠動脈狭窄を判定する。ＳＴレベルのトレンドグラフの角度の積（α×β）は、冠動脈狭窄の判定の上で重要なパラメータである。しかしこれを単体で用いるのではなく、負荷中及びリカバリ時の変化のＳＴレベルＳＴＬと心拍数ＨＲとを組合わせた場合に極めて精度の良い判定が行えることが判明した。例えば、ＳＴレベルのトレンドグラフの角度の積（α×β）のみでは、１５００≦α×βのとき、冠動脈狭窄ありそれ以外は冠動脈狭窄の疑いしか判定できなかった。これに対し本実施の形態では、負荷中及びリカバリ時の変化のＳＴレベルＳＴＬと心拍数ＨＲを併せて比較することで、冠動脈狭窄疑い／冠動脈狭窄ありの判定だけではなく、冠動脈狭窄なし／冠動脈狭窄疑い／冠動脈狭窄ありの判定が可能になった。

図１３及び図１４は、Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートの出力例を示す図である。図１３（ａ）はII誘導のＳＴレベルのトレンドグラフを、図１３（ｂ）はそのＳＴレベルを、図１３（ｃ）はその負荷終了前後のＳＴレベルと角度α，β及び積（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ Ｓｃｏｒｅ）とレベルメータをそれぞれ示す。図１４（ａ）はV5誘導のＳＴレベルのトレンドグラフを、図１４（ｂ）はそのＳＴレベルを、図１４（ｃ）はその負荷終了前後のＳＴレベルと角度α，β及び積（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ Ｓｃｏｒｅ）とレベルメータをそれぞれ示す。

図１３及び図１４は、同一患者のII誘導及びV5誘導のＢｉ−Ａｎｇｌｅ評価レポートである。安静時の心拍数（ｂｂｍ）、血圧（ｍｍＨｇ）、ＤＰ（×１００）は、それぞれ７０、１３４／７７、１５０が取得され、負荷終了時の心拍数（ｂｂｍ）、血圧（ｍｍＨｇ）、ＤＰ（×１００）は、それぞれ１２５、１５４／９９、１５０が取得された。

図１３（ａ）（ｃ）に示すように、この患者は、II誘導において、負荷終了時のＳＴレベルは−０．２０ｍＶである。図１２のＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフの判定表に従って、ＳＴレベルＳＴＬ≦−０．１ｍＶでＨＲ≧１２０が適用され、ＳＴレベルのトレンドグラフの角度の積（α×β）は、２１７５で１５００≦α×βに該当する。したがって、冠動脈狭窄ありと判定される。

一方、図１４（ａ）（ｃ）に示すように、V5誘導において、負荷終了時のＳＴレベルは−０．０６ｍＶである。図１２のＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフの判定表に従って、ＳＴレベルＳＴＬ＞−０．１ｍＶでＨＲ≧１２０が適用される。トレンドグラフの角度の積（α×β）は１１７０であり、判定値（１５００）より小さいが、この場合のＳＴレベルのトレンドグラフの角度の積（α×β）の適用は任意である。ＳＴレベルのトレンドグラフの角度の積（α×β）の１１７０を適用しないとすると、V5誘導では、冠動脈狭窄なしと判定される。

このように、II誘導とV5誘導とで冠動脈狭窄の判定において異なる判定結果が得られた場合、より悪い判定結果であるII誘導の判定結果を採用し、冠動脈狭窄ありと判定する。

以上のように、本実施の形態によれば、生体情報処理装置１００は、負荷終了時を起点とし、負荷終了時より所定時間前のＳＴレベルトレンドグラフを直線近似して直線とその傾きαを算出し、算出した直線とその傾きαをリアルタイムで視覚化する。具体的には、運動負荷心電図検査システム１０において、判定結果をリアルタイムで画面表示、レポート出力した。また、経過時間、ＳＴレベルだけを使用した狭窄の度合いをリアルタイムで図示、数値化した。さらに、複数の心電図誘導における判定結果において、角度を使用して図示、定量化した。これにより、医師は、ＳＴレベル（Ｂｉ−Ａｎｇｌｅ評価法）トレンドグラフをリアルタイムで視認することができる。狭窄の度合いを示す直線とその角度（α）がリアルタイムでディスプレイ１２０に表示される。医師は、負荷終了前にＳＴレベルが急に下がる、すなわち直線とその角度（α）が急峻な場合などは運動負荷の停止指示を直ちに実行することができる。

また、本実施の形態では、負荷終了時より所定時間経過後の前記ＳＴレベルトレンドグラフを直線近似して直線とその傾きβを算出し、算出した直線とその傾きβを視覚化するとともに、算出された傾きαと傾きβの積を、所定判定値と共に視覚化するので、角度（α）と共に狭窄の度合いを示す直線とその角度（β）がリアルタイムでディスプレイ１２０に表示される。医師は、狭窄がある場合、負荷終了前はＳＴレベルが急に下がり、負荷終了後はＳＴレベルの回復が遅いという特徴を角度の積により強調した数値を、視覚的に即座に知見することができる。

したがって、心電図解析の際に、判定結果が適時に分かり易く提供されるので、熟練度の高いユーザは勿論のこと、熟練度の低いユーザであっても、運動負荷試験による虚血性心疾患の信頼性や効率性を向上させることができる。特に、狭窄の度合いを示す直線及び角度から、医師の所見で直ちに負荷の停止が可能になり、信頼性とともに安全性の向上を図ることがきる。

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。上記装置の構成及び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。

例えば、本実施の形態では、負荷終了７５秒前、負荷終了時、負荷終了７５秒後のＳＴレベルにおける角度の積、変化値、及び負荷終了時の心拍数から狭窄を判定している。また、１５秒間隔のＳＴレベルをプロットしているがこれらの測定条件及び測定間隔は任意である。但し、ＳＴレベル値は、１心拍ごとにばらつきがあるため、１５秒間のデータの最大値、最小値を除いた平均値を使用すると好適である。

また、本実施の形態では、生体情報処理装置、運動負荷心電図検査システム及び生体情報処理方法という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、心電図解析装置、心疾患判定装置、冠動脈狭窄判定方法等であってもよいことは勿論である。

さらに、上記生体情報処理装置及び生体情報処理方法を構成する各部、例えばトレッドミル運動負荷の種類、その数及び接続方法などはどのようなものでもよい。

以上説明した生体情報処理装置及び生体情報処理方法は、この生体情報処理方法を機能させるためのプログラムでも実現される。このプログラムはコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納されている。

１０ 運動負荷心電図検査システム
２０ トレッドミル
２０ａ 走行ベルト
３０ 専用ケーブル
４０，１２０ ディスプレイ
５０ 操作部
６０，１３０ プリンタ
７０，１５０ 血圧計
１００ 生体情報処理装置
１０１ 制御部
１０２ ディスプレイＩ／Ｆ
１０３ プリンタＩ／Ｆ
１０４ 心電計Ｉ／Ｆ
１０５ 血圧計Ｉ／Ｆ
１０６ 入力機器Ｉ／Ｆ
１０７ 記憶部
１４０ 心電計
１４１ 四肢用心電図電極部
１４２ 胸部用心電図電極部
１５１ カフ
１６１ マウス
１６２ キーボード

Claims (6)

1. 被検者に対する運動負荷前から負荷終了後にかけて計測された心電図波形をリアルタイムでディスプレイに視覚化させる心電図波形視覚化手段と、
   前記被検者に対する運動負荷前から負荷終了後にかけて計測された心電図波形のＳＴレベルの時間軸方向の変化をＳＴレベルトレンドグラフとしてリアルタイムで前記ディスプレイに視覚化させるＳＴレベルトレンドグラフ視覚化手段と、
   負荷終了時を起点とし、前記負荷終了時より所定時間前の前記ＳＴレベルトレンドグラフを直線近似して直線とその傾きαを算出し、前記算出した直線とその傾きαをリアルタイムで前記ディスプレイに視覚化させる傾きα視覚化手段と、
   負荷終了時を起点とし、前記負荷終了時より所定時間経過後の前記ＳＴレベルトレンドグラフを直線近似して直線とその傾きβを算出し、前記算出した直線とその傾きβをリアルタイムで前記ディスプレイに視覚化させる傾きβ視覚化手段と、
   を備え、
   前記ＳＴレベルトレンドグラフ視覚化手段、前記傾きα視覚化手段及び前記傾きβ視覚化手段は、前記被検者の複数の誘導の心電図それぞれについて得られた複数のＳＴレベルトレンドグラフを、誘導毎に別々のグラフとして前記ディスプレイの画面内に並べて表示させると共に、前記複数のＳＴレベルトレンドグラフのそれぞれについて算出した前記傾きα、βをそれぞれ有する前記直線を、前記別々のグラフ上で、対応するＳＴレベルトレンドグラフに重ねて表示させる、
   ことを特徴とする生体情報処理装置。
2. 算出された傾きαと傾きβの積を、所定判定値と共に前記ディスプレイに視覚化させる傾き積視覚化手段を備え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. 計測された心電図波形から被検者の心拍数を取得する心拍数取得手段を備え、
   前記傾き積視覚化手段は、取得した被検者の心拍数を、算出された傾きαと傾きβの積と共に前記ディスプレイに視覚化させることを特徴とする請求項２記載の生体情報処理装置。
4. 前記α、βをそれぞれ有する前記直線と共に前記ディスプレイの画面内で並べて表示されるＳＴレベルトレンドグラフの誘導を選択する選択手段を備え、
   選択される誘導の初期値は、II誘導及びV5誘導である、
   請求項１記載の生体情報処理装置。
5. 請求項１記載の生体情報処理装置と、
   前記被検者の複数の誘導の心電図を計測する心電計と、
   前記被検者に運動を負荷する運動負荷装置と、
   を備えることを特徴とする運動負荷心電図検査システム。
6. 被検者に対する運動負荷前から負荷終了後にかけて計測された心電図波形をリアルタイムでディスプレイに視覚化させる機能と、
   前記被検者に対する運動負荷前から負荷終了後にかけて計測された心電図波形のＳＴレベルの時間軸方向の変化をＳＴレベルトレンドグラフとしてリアルタイムで前記ディスプレイに視覚化させる機能と、
   負荷終了時を起点とし、前記負荷終了時より所定時間前の前記ＳＴレベルトレンドグラフを直線近似して直線とその傾きαを算出し、前記算出した直線とその傾きαをリアルタイムで前記ディスプレイに視覚化させる機能と、
   負荷終了時を起点とし、前記負荷終了時より所定時間経過後の前記ＳＴレベルトレンドグラフを直線近似して直線とその傾きβを算出し、前記算出した直線とその傾きβをリアルタイムで前記ディスプレイに視覚化させる機能と、
   前記被検者の複数の誘導の心電図それぞれについて得られた複数のＳＴレベルトレンドグラフを、誘導毎の別々のグラフとして前記ディスプレイの画面内に並べて表示させると共に、前記複数のＳＴレベルトレンドグラフのそれぞれについて算出した前記傾きα、βをそれぞれ有する前記直線を、前記別々のグラフ上で、対応するＳＴレベルトレンドグラフに重ねて表示させる機能と、
   をコンピュータに実現させるための生体情報処理プログラム。