JP6188275B2 - 心電図解析装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、心電図解析装置及びその制御方法に関する。

従来の心電計として、過去の心電図データを保存しておき、最新の心電図データと過去の心電図データとを比較できるようにしたものが存在する（例えば、特許文献１参照）。また、医師の様々な観点からの診断に資するよう、複数の誘導の心電図波形を様々な態様で表示できる機能を備えるものもある（例えば、特許文献２参照。）。

また、従来の心電計においては、例えば、標準１２誘導の心電図測定において、指定した１つの誘導の過去の波形を表示し、更にその中から区間を選択して、その選択した区間について解析を行いレポートを出力させる機能を有するものもある。

特開２００１−１２４８００号公報 特開２０１０−０５７６７７号公報

ところで、上記のように１つの誘導について過去の波形を表示し、その中から区間を選択した際に、その区間において他の誘導の電極が正しく装着されているかを確認する等の目的で、他の誘導の波形を表示させたいことがある。

しかしながら、従来の心電計においては、そのような他の誘導の同じ区間の波形を一挙に表示させることはできず、そのため、他の誘導の電極が正しく装着されているかを容易に確認することができなかった。

そこで、本発明は、１つの誘導について過去の波形を表示させ、その中の一区間を選択した際に、当該区間に対応する他の誘導の波形を容易に確認することができる心電図解析装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面によれば、被検者に取り付けた複数の誘導の電極を介して入力された電気信号に基づき心電図データを取得する取得手段と、前記取得した心電図データに基づき心電図波形をリアルタイム表示するリアルタイム波形表示手段と、前記取得した心電図データをバッファリングするバッファ手段と、前記バッファ手段にバッファリングされた心電図データに基づく心電図波形の動きを止めた表示であるフリーズ表示を行うフリーズ表示手段と、前記フリーズ表示手段により前記複数の誘導のうちの１つについてのフリーズ表示がされているときに所定の１つのキーにタッチされたことに応答して、前記フリーズ表示のうちの選択された区間に対応する、前記複数の誘導の全てについての波形のフリーズ表示を行う表示制御手段とを有することを特徴とする心電図解析装置が提供される。

本発明によれば、１つの誘導について過去の波形を表示させ、その中の部分区間を選択した際に、当該部分区間に対応する他の誘導の波形を容易に確認することができる。

実施形態における心電図解析装置の外観斜視図。 実施形態における心電図解析装置のハードウェア構成を示すブロック図。 実施形態における心電図解析装置の全体処理を示すフローチャート。 実施形態に心電図解析装置の通常モードでのリアルタイム画面表示の例を示す図。 実施形態における心電図解析装置のフリーズ処理を示すフローチャート。 実施形態における６ｃｈ波形フリーズ画面表示の例を示す図。 実施形態におけるリズム波形フリーズ画面表示の例を示す図。 実施形態における選択区間における１２誘導全ての波形のフリーズ表示の例を示す図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施に有利な具体例を示すにすぎない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決のために必須のものであるとは限らない。

図１は、本実施形態における心電図解析装置の外観斜視図、図２は、その心電図解析装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。

心電図解析装置１は、図示のように、装置全体の制御を司るＣＰＵ１０１、ブートプログラムやＢＩＯＳを記憶しているＲＯＭ１０２、主記憶装置として機能するＲＡＭ１０３をはじめ、以下の構成を備える。

ＨＤＤ１０４はハードディスク装置であって、ここに本発明に係る制御処理を実行するための制御プログラムや後述する心電図データが格納される。もっとも、制御プログラムはＲＯＭ１０２に格納される構成であってもよい。ＨＤＤ１０４に対するデータの読み書きはＨＤＤコントローラ１０４ａを介して行われる。

１０５は操作パネルである。１０６は表示部を構成する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であり、このＬＣＤ１０６上にタッチパネル１０７が配置されている。ＬＣＤ１０６への画像表示はＬＣＤコントローラ１０６ａを介して行われ、タッチパネル１０７に対する操作の検出を含む制御はタッチパネルコントローラ１０７ａを介して行われる。したがって、ユーザは操作パネル１０５又はタッチパネル１０７を用いて各種指示を入力することができる。

１０８はサーマルプリンタであり、内蔵の印刷用紙に心電図波形、解析レポート等を印刷出力する。サーマルプリンタ１０８の制御はプリンタコントローラ１０８ａを介して行われる。

１０９はメモリカード１０９ａを着脱自在に収容するメモリカードスロットである。メモリカードスロット１０９にメモリカード１０９ａが接続されているときは、心電図データ、解析によって得られた所見データ等をメモリカード１０９ａに記憶することが可能である。

また、この心電図１には、例えば標準１２誘導の測定を行うために被検者の胸部や四肢に装着される複数の電極１１１が、誘導インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１０を介して接続される。誘導Ｉ／Ｆ１１０は、電極群１１１から入力された電気信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器を含む。

本実施形態における心電図解析装置１は概ね以上のような構成である。なお、本実施形態の心電図解析装置１は、図１に示されるようなラップトップ型の専用機として実現されているが、例えばパーソナルコンピュータによっても実現可能である。

次に、本実施形態における心電図解析装置１の処理動作について説明する。

本実施形態の心電図解析装置１は、例えば直近の過去１０分間の心電図データをバッファとしてのＨＤＤ１０４（あるいはＲＡＭ１０３）に一時保存、すなわちバッファリングすることができる。心電図解析装置１は、タッチパネル１０７や操作パネル１０５を介したユーザ指示に従い、バッファリングされた心電図データを呼び出し最表示したり、呼び出したデータを解析しレポートを作成することが可能である。

図３に本実施形態の心電図解析装置１の全体的な動作の流れを示したフローチャートを示す。このフローチャートに対応する制御プログラムは例えばＨＤＤ１０４に記憶されており、心電図解析装置起動後、ＲＡＭ１０３にロードされて、ＣＰＵ１０１によって実行される。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）が設定済みであるものとする。また、その他心電図解析装置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、被検者に取り付けた電極１１１からの電気信号が誘導Ｉ／Ｆ１１０に入力され、ここで心電図データが取得される（ステップＳ２０１）。取得された心電図データは心電図データは直ちにリアルタイム波形としてＬＣＤ１０６に表示される（ステップＳ２０２）。図４は、本実施形態の心電図解析装置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、リアルタイム心電図波形、被検者の情報、心電図解析装置の状態等が表示される。

検査モード表示部３１には、現在表示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、現在の時刻が表示される。運動負荷中は、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、被検者ＩＤや性別、年齢等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表示される。この波形表示はリアルタイム表示であってもよい。ここで表示される波形は、設定により変更可能である。図４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つの誘導波形（ここでは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には、心電図解析装置１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によって心電図解析装置の状態が表示される。表示される状態としては、電極はずれ、バッテリ駆動時にはバッテリの状態（残量）、プリンタ状態、記録紙状態（記録紙切れ、紙詰まり等）、メモリカード状態等がある。

ファンクションキー表示部３７には、現在表示中の画面で利用可能な機能のファンクションキーが表示される。アイコン部分をタッチすると、そのタッチがタッチパネル１０７で検出され、そのタッチされたアイコン部分に対応する機能が実行されることになる。

図３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、バッファとしてのＨＤＤ１０４に心電図データを書き込む処理であり、例えば四肢電極からそれぞれ所定値以上の電圧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。

ステップＳ２０５では、操作パネル１０５又はタッチパネル１０７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で自動解析記録処理を行う。ここでは、自動解析記録の指示があった時点から所定時間分の心電図データをバッファから読み出し、その読み出したデータに対して解析処理を実行する。なお、解析処理の内容は、波形の異常、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公知の処理であってよい。解析結果から所定のフォーマットのレポートが作成され、サーマルプリンタ１０８から印刷出力される。なお、レポートは、ＬＣＤ１０６に表示させることもでき、被検者情報と関連付けてメモリカード１０９ａやＨＤＤ１０４に保存することもできる。
ステップＳ２０５で自動解析記録の実行指示がなければステップＳ２０９へ進む。

ステップＳ２０９では、タッチパネル１０７（図４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、操作パネル１０５を介してユーザから終了指示の検出を行う。終了指示がなければ、処理はステップＳ２０５に戻って継続される。終了指示があれば、本処理を終了する。

次に、図５に示すフローチャートを用いて、図２のステップＳ２１１で行われるフリーズ処理に係る表示制御について説明する。本明細書において、「フリーズ」とは、通常はリアルタイム表示され波形が左から右へと流れるように表示されているところ、この波形の流れを止めて表示することをいう。これは、画面上で波形を観察していて例えば不整脈が現れた場合に、その心電図を印刷したりよく観察したりするために行われるもので、図４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」キーが押下されると、そのキーが押下された時刻までの所定時間長の波形をバッファから取り込んで表示することで実現される。以下その処理を具体的に説明する。

まず、ステップＳ５０１において、ファンクションキー表示部３７の「フリーズ」キーが押下された時刻までの所定時間長の心電図データをバッファから読み出す。そして、ステップＳ５０２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。バッファイメージとは、例えば、ＲＡＭ１０３又はＨＤＤ１０４に設けられるバッファの使用状況が直感的に把握できるよう、バッファ領域の大きさを模した描画領域を、バッファ中の心電図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である。

次に、ステップＳ５０３で、フリーズ画面表示を行う。図６は、本実施形態の心電図解析装置におけるフリーズ画面表示の例を示す図であり、図４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、重複する説明は省略する。

波形表示部９４には、予め設定された誘導波形（図６ではＩ、II、III、ａＶＲ、ａＶＬ、ａＶＦの６チャンネルの誘導波形）が表示される。図４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６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。

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。上述したとおり、バッファイメージ９３は、ＲＡＭ１０３又はＨＤＤ１０４に設けられるバッファ領域の大きさを模した描画領域を、バッファ中の心電図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とすることができる。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。

リアルタイムリズム波形表示部９５は、図４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つの誘導波形（ここでは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。

上述のバッファイメージ９３は、表示切替ボタンを兼ねている。例えば、図６に示した６ｃｈの波形のフリーズ画面において、バッファイメージ９３をタップすると、図７に示すように、バッファリングされているリズム波形を波形表示部９４に表示する。図７において、リズム波形は、例えば１行当たり２０秒で表示されている。もう一度バッファイメージ９３をタップすると、図６の６ｃｈの波形表示に戻ることができる。このようにして、バッファイメージ９３をタップすることでフリーズ波形表示を切り替えることができる。

図７において、表示されたリズム波形のうち枠線７１で囲まれた区間が、ステップＳ５０９で実行される自動解析記録処理の対象範囲となる。表示されているリズム波形のうちユーザが所望する位置をタップすることで自動解析記録範囲を移動させることができる。また、「解析範囲」キー７２をタップすれば、枠線７１の区間長を任意に変更することが可能である。この場合、ユーザは、表示されたリズム波形のうちステップＳ５１３の解析記録処理の対象範囲の開始位置及び終了位置をそれぞれタップする。このように、ユーザは解析記録処理の対象とする区間を任意に選択することができる。選択された区間を解析記録処理する場合、解析は表示され選択された区間のリズム波形のみを解析するのではなく、他の表示されていない誘導の波形を含めて解析記録処理が行われる。つまり表示対象の波形と解析記録対象の波形が同一とはならない。

さて、従来の心電図解析装置においては、図７のようなリズム波形のフリーズ表示のうち、枠線７１で示される解析記録範囲として選択された特定の区間について、他の誘導の波形がどのようになっているのかを容易に確認する手段が存在しなかった。そのため、その選択された区間において、例えば、他の誘導の電極が正しく装着されているかの確認を一目で行うことができなかった。
なお、「正しく装着」とは、正しい状態（例えば、外れたり外れかかったりしていないとか、ノイズが混入していないような状態）や正しい箇所（例えば、右腕と左腕を逆にしていない）で装着していることをいう。正しく装着されていることの確認ができないまま解析記録処理を実行させると、他の誘導の電極が正しく装着されていない場合は、当然正しい解析結果が得られない。すなわち、誤った解析結果を導き出したり、解析そのものが不能となったりする。これにより、再度解析範囲を設定したり、被検者から心電図データを取得しなおさなければならなくなる。また、この解析結果のみを保存し、解析の対象となった波形全てを保存しなかった場合は、この解析結果が正しいものなのかどうか検証することもできなくなり、解析結果の信頼性が疑われることとなる。

そこで、本実施形態では、図７に示すように、例えば「１２誘導表示」キー７３を設け、これがタップされたことに応答して（ステップＳ５０４）、当該選択された区間における１２誘導全ての波形のフリーズ表示が行われる（ステップＳ５０５）。図８に、選択された区間における１２誘導全ての波形のフリーズ表示の例を示す。本実施形態では、図示のように、選択された区間における１２誘導全ての波形のフリーズ表示は、図７に示したリズム波形フリーズ画面に重畳してポップアップする別ウィンドウにて表示される。このような選択された区間における１２誘導全ての波形のフリーズ表示のウィンドウが、ワンタッチで表示されることが特徴である。これにより、その選択された区間において、例えば、他の誘導の電極が正しく装着されているかの確認を容易に行うことが可能となる。したがって、以下に説明するように、このあと、選択された区間について解析記録処理を実行することができるが、例えば他の誘導の電極が正しく装着されていないにもかかわらず解析記録処理を実行してしまうというミスを防止することができる。
そのような確認を終えた後は、消去キー８２をタップすることでこのウィンドウを消去することができる。

ステップＳ５０７では、解析記録指示がなされたかどうかをチェックする。解析記録指示があった場合には、フリーズ画面上で選択された所定長の区間（手動指定された区間又はデフォルトで設定された区間）を対象として解析記録処理を実行する（ステップＳ５０９）。解析結果は、サーマルプリンタ１０８に印刷出力することもできるし、電子データとしてメモリカード１０９ａへ保存することもできる。また、その両方とも行うことも可能である。解析記録処理が終了したら、ステップＳ５１１へ進む。ステップＳ５０７で解析記録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、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キー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、このフリーズ処理を抜け、図３のステップＳ２１３へ進み、リアルタイム画面表示に戻る。

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Ｓ５１３）。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Ｓ５０４へ戻る。

以上説明したように、本実施形態によれば、フリーズ波形表示画面において、複数の誘導のうちの１つについてのフリーズ表示がされているときに所定の１つのキー（例えば、「１２誘導表示」キー７３）にタッチされたことに応答して、そのフリーズ表示のうちの選択された区間に対応する、他の誘導の全てについての波形がフリーズ表示される。これにより、その選択された区間において、例えば、他の誘導の電極が正しく装着されているかの確認を一目で行うことが可能となり、例えば他の誘導の電極が正しく装着されていないにもかかわらず解析記録処理を実行してしまうというミスを防止することができる。

上述の実施形態において波形表示部３４上の波形表示はリアルタイム波形表示としたが、リアルタイム表示に限らない。ホルタ心電計のように取得した心電図波形を記憶媒体に記憶させ、パーソナルコンピュータまたは専用の解析装置にて解析を行う場合のように、被検者に取り付けた複数の誘導の電極を介して得られた電気信号に基づいた心電図データを外部機器から取得し、この心電図データに基づき心電図波形を表示し解析する心電図解析装置にも本発明を適用できる。
また、波形表示部３４上の波形表示は１つだけとは限らず、複数の誘導波形（例えば四肢誘導等）を表示して解析対象区間を設定するようにしてもよい。
また、表示または解析する誘導波形は、実際の電極から得た誘導波形以外に、複数の電極から実測した生体電気信号を基に計算により求めた合成誘導波形を用いてもよい。
また、本実施形態によれば、他の誘導の電極が正しく装着されているかの確認を行うため１２誘導表示を行っているが、これに限らず、少なくとも実際に解析に使用される誘導が表示されればよい。
さらに、「１２誘導表示」キー７３にタッチすることにより１２誘導を表示しているが、これ以外のキーに、例えば「解析」キーを押した場合に、解析の実行に先立って解析に必要な他の誘導を含めた波形がポップアップ表示され、解析を実行するかどうかの確認キーを同時に表示してもよい。

Claims (6)

1. 被検者に取り付けた複数の誘導の電極を介して入力された電気信号に基づき心電図データを取得する取得手段と、
   前記取得した心電図データに基づき心電図波形をリアルタイム表示するリアルタイム波形表示手段と、
   前記取得した心電図データをバッファリングするバッファ手段と、
   前記バッファ手段にバッファリングされた心電図データに基づく心電図波形の動きを止めた表示であるフリーズ表示を行うフリーズ表示手段と、
   前記フリーズ表示手段により前記複数の誘導のうちの１つについてのフリーズ表示がされているときに所定の１つのキーにタッチされたことに応答して、前記フリーズ表示のうちの選択された区間に対応する、前記複数の誘導の全てについての波形のフリーズ表示を行う表示制御手段と、
   を有することを特徴とする心電図解析装置。
2. 前記表示制御手段は、前記フリーズ表示手段による前記複数の誘導のうちの１つについてのフリーズ表示の画面に重畳する別画面にて、前記複数の誘導の全てについての波形のフリーズ表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の心電図解析装置。
3. 前記表示制御手段は、前記フリーズ表示されている波形上に前記区間を表示し、
   前記心電図解析装置は、前記区間を変更する変更手段を更に有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の心電図解析装置。
4. 前記区間における波形に対して所定の解析処理を行う解析処理手段を更に有することを特徴とする請求項３に記載の心電図解析装置。
5. 心電図解析装置の制御方法であって、
   取得手段が、被検者に取り付けた複数の誘導の電極を介して入力した電気信号に基づき心電図データを取得するステップと、
   リアルタイム波形表示手段が、前記取得した心電図データに基づき心電図波形をリアルタイム表示するステップと、
   バッファ手段が、前記取得した心電図データをバッファリングするステップと、
   フリーズ表示手段が、前記バッファ手段によりバッファリングされた心電図データに基づく心電図波形の動きを止めた表示であるフリーズ表示を行うステップと、
   表示制御手段が、前記フリーズ表示手段により前記複数の誘導のうちの１つについてのフリーズ表示がされているときに所定の１つのキーにタッチされたことに応答して、前記フリーズ表示のうちの選択された区間に対応する、前記複数の誘導の全てについての波形のフリーズ表示を行うステップと、
   を有することを特徴とする心電図解析装置の制御方法。
6. コンピュータに、請求項５に記載の心電図解析装置の制御方法の各ステップを実行させるためのプログラム。

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