JP6317922B2 - 生体情報表示装置 - Google Patents

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Description

この発明は、生体情報を素早く的確に精査することを可能とする生体情報表示装置に関するものである。
従来、心電図などの生体情報を用いて患者の状態の把握や異常検知を行っている。この場合には、生体情報についてのパラメータ値のトレンドグラフと信号波形の経時変化の双方を目視することが行われる。具体的には、信号波形を一つ一つ比較して検討が行われる。
しかしながら、長時間にわたる生体情報を検査する場合には、大量のデータとなるため、時間を要し、また、効率的でもない。
そこで、計測値のトレンドに対応した波形を重畳して、重畳波形を一定時間（３０秒毎）に並べて測定を行うものが知られている（特許文献１参照）。
上記の装置によれば、重畳波形の状態から患者の状態の把握や異常を検知可能と思われる。しかしながら、パラメータ値の変動が繰り返されないような場合には重畳波形に変化が現れることが少なく、見逃してしまうことが多い。また、長時間のデータについては、重畳波形の検査に多くの時間を要する問題がある。例えば、１時間のデータを考えると、３０秒で１画面とすると１２０画面の波形となり、また、１０時間のデータを考えると、３０秒で１画面とすると１２００画面の波形となり、検査者の負担と検査時間の長時間化は避けられない。
特許第３１５４４２５号明細書
本発明は上記のような生体情報検査の現状に鑑みてなされたもので、その目的は、生体情報を素早く的確に精査することを可能とする生体情報表示装置を提供することである。
本発明に係る生体情報表示装置は、生体信号から生体パラメータ値を算出する算出手段と、前記生体パラメータ値に基づきトレンドグラフを作成するグラフ作成手段と、前記生体信号から信号波形を生成する波形生成手段と、情報を表示するための表示手段と、前記表示手段に、前記トレンドグラフと、該トレンドグラフの前記生体パラメータ値とこの生体パラメータ値に関連する前記信号波形とを同期させて時系列で表示させると共に表示されたトレンドグラフ上にカーソルを時間軸方向へ移動させながら表示し、更に、前記カーソルが前記トレンドグラフ上の生体パラメータ値に対応するプロット点に重なった場合に、重なったプロット点の生体パラメータ値に関連したそのときの信号波形を前記表示手段に表示する一方、前記生体パラメータ値の所定閾値に対する変動の大きさに応じて前記信号波形の表示態様を変更して前記表示手段に表示する表示制御手段とを具備する。


本発明に係る生体情報表示装置では、前記表示制御手段は、前記変更した表示態様として前記信号波形の表示時間を変更して前記表示手段に表示させる。
本発明に係る生体情報表示装置では、前記表示制御手段は、前記生体パラメータ値の所定閾値に対する変動の大きさが大きい場合には前記表示時間を長くし、前記生体パラメータの所定閾値に対する変動の大きさが小さい場合には前記表示時間を短くして、前記信号波形を前記表示手段に表示させる。
本発明に係る生体情報表示装置では、前記表示制御手段は、前記信号波形に標準信号波形を重ね合わせて、または近接させて、前記表示手段に表示させる。
本発明に係る生体情報表示装置では、生体信号は心電図信号である。
本発明に係る生体情報表示装置は、トレンドグラフの生体パラメータ値とこの生体パラメータ値に関連する信号波形とを同期させて時系列で順次表示手段に表示させるので、生体パラメータ値について異常な値等がある場合には、それに同期して表示される信号波形をすぐに確認することができ、的確に精査することが可能である。
本発明に係る生体情報表示装置の実施形態の構成図。 基本心電図波形とパラメータを示す波形図。 本発明に係る生体情報表示装置の実施形態により、トレンドグラフと信号波形とを同期させて表示させた場合の表示例を示す図。 本発明に係る生体情報表示装置の実施形態により、信号波形に、標準信号波形を重ね合わせて表示させた場合の表示例を示す図。
以下添付図面を参照して、本発明に係る生体情報表示装置の実施形態を説明する。図１には、本発明に係る生体情報表示装置の実施形態の構成図が示されている。生体情報表示装置１０は、心電計、脳波形、パルスオキシメータ、生体情報モニタなどの生体情報測定装置（図示せず）に組み込まれて構成されており、生体情報測定装置に使用されている生体情報センサ２０が接続されている。
生体情報表示装置１０は、本体部３０と、これに接続された表示手段である表示部１１及び情報やコマンドを入力するための入力部１２とを備える。表示部１１はＬＣＤなどにより構成される。また、入力部１２は、キーボードやマウス、或いは表示部１１の画面に設けられたタッチパネルにより構成することができる。
本体部３０は、ＣＰＵと主メモリや外部メモリを有するコンピュータにより構成することができる。本体部３０には、生体情報センサ２０から得られた生体信号をサンプリング及びＡ／Ｄ変換したディジタルの生体信号を生体信号データとして記憶するデータ記憶部３１が設けられている。この例では、生体情報センサ２０から得られた信号をデータ記憶部３１に記憶することとしたが、他の装置によりサンプリング及びＡ／Ｄ変換したディジタルの生体信号を上記データ記憶部３１に記憶しても良い。
表示部１１、入力部１２、ＣＰＵ、メモリ等は、生体情報測定装置に装備されているものを使用するが、別途用意しても良い。また、生体情報測定装置にパーソナルコンピュータなどの汎用コンピュータを接続し、上記データ記憶部３１に記憶されているデータを用いて、生体情報表示装置１０の機能を実現することもできる。
更に本体部３０には、算出手段３２、グラフ作成手段３３、波形生成手段３４及び表示制御手段３５が設けられている。算出手段３２は、データ記憶部３１に記憶されている生体信号データから生体パラメータ値（後述する）を算出するものである。グラフ作成手段３３は、上記生体パラメータ値に基づきトレンドグラフを作成するものである。波形生成手段３４は、上記生体信号データから信号波形を生成するものである。
表示制御手段３５は、グラフ作成手段３３によって作成された生体パラメータ値のトレンドグラフと、波形生成手段３４により作成された、上記生体パラメータ値に関連する信号波形とを同期させて時系列で順次、表示手段である表示部１１に表示させる。この表示に際して、表示制御手段３５は、生体パラメータ値について経時的変動の大小に応じて上記信号波形の表示態様を変更して表示させるものである。以下では、表示態様の変更として、表示時間を変更することを示すが、表示の色を変更するようにしても良い。なお、「表示時間を変更する」とは、ある時点の信号波形の表示から次の時点の信号波形の表示に切り替るまでの時間を変更することである。
次に、生体信号として心電図信号を一例として詳細に説明する。心電図信号についてのパラメータとしては、図２に示すように、ＱＲＳ幅、Ｒ波の高さ、ＱＴ時間、ＱＴｃ（補正ＱＴ時間：ＱＴ時間を心拍数で補正した値）などがある。ここでは、ＱＴｃを用いて説明する。なお、パラメータは生体信号の種類によって当然に異なるものであり、それぞれの生体信号に応じて適宜選択されるものである。
生体情報センサ２０（心電電極）により連続して検出される心電図信号は、Ａ／Ｄ変換等の処理を施されてデータ記憶部３１に心電図データとして記憶される。算出手段３２は、記憶部３１に記憶されている心電図データから生体パラメータ値としてＱＴｃを算出して記憶部３１に記憶する。
グラフ作成手段３３は、ＱＴｃのトレンドグラフを作成し、そのトレントグラフは表示制御手段３５によって表示部１１に表示される。表示されるトレンドグラフは、例えば図３の下側エリアに示されているようにプロット点により表されるグラフとなる。このグラフにおいて、縦軸はＱＴｃの値を示し、横軸は時刻である。
波形生成手段３４は、上記トレンドグラフのプロット点に関連した心電図波形を生成し、その心電図波形は表示制御手段３５によって、トレンドグラフのプロット点と同期して時系列で順次、表示部１１に表示される。表示される心電図波形は、例えば図３のトレンドグラフの上方の上側エリアに表示される。図３においては、標準１２誘導の心電図波形が表示されている。
次に、ＱＴｃのトレンドグラフ及び心電図波形の表示について詳細に説明する。図３において、符号ＳＢは再生／一時停止ボタンで、符号Ｃはカーソルである。再生／一時停止ボタンＳＢが再生ボタンと表示されているときに再生／一時停止ボタンＳＢを操作すると、その表示が一時停止ボタンとなると共に、下側エリアのトレンドグラフの左端のカーソルＣが所定の速度で右方向に移動する。カーソルＣがＱＴｃのプロット点と合致したとき、そのＱＴｃに関連した心電図波形が上側エリアに表示される。図３においては、カーソルＣがトレンドグラフの左端のプロット点と合致しており、そのときの心電図波形が表示されている。この心電図波形の表示は、カーソルＣが次のプロット点に合致するまで行われる。
心電図波形の表示時間は、生体パラメータ値ＱＴｃの経時的変動に応じて変化させる。具体的には、ＱＴｃについて現在のＱＴｃと直前のＱＴｃとの値を比較して、その差などの変化量が所定閾値を超えると表示時間を長くし、その差などの変化量が所定閾値以内であれば、上記の所定閾値超の表示時間よりも短い所定の表示時間とする。
図３において、例えば、カーソルＣが時刻ｔ２のプロット点に到達したとき、ＱＴｃは６００弱であり、その直前の時刻ｔ１のプロット点の５００弱から大きく上昇しており、このときの変化量が所定閾値を越えているとする。それにより、時刻ｔ２以降のカーソルＣの動きは遅くなり、その時点の心電図波形を、余裕を持って詳細に観察することができ、異常の有無が判別し易くなる。
より詳細に観察したい場合は、一時停止ボタンと表示されている再生／一時停止ボタンＳＢを操作すると、ふたたび再生／一時停止ボタンＳＢが操作されるまでカーソルＣは停止し続けるため、心電図波形の観察を十分に行うことができる。
上記では、心電図波形の表示態様として、生体パラメータ値ＱＴｃの変化量が所定閾値を越えると表示時間を長くし、所定閾値以内のときは、所定閾値超より短い所定の表示時間としたが、表示態様としては以下のように種々の態様が考えられる。
（ａ）ＱＴｃの変化量が閾値より大きい場合、心電図波形の表示を所定時間停止させる。
（ｂ）閾値を複数設けて３段階以上で表示時間を変化させる。
（ｃ）ＱＴｃの変化量に応じて（比例して）表示時間を連続的に変化させる。
また、生体パラメータ値ＱＴｃの変化量を算出する場合、隣り合う２つのＱＴｃの比較ではなく、隣り合う先のＱＴｃを含む連続した複数のＱＴｃの平均（或いは最大や最小）値と現在のＱＴｃとの比較を行うなど、統計的処理を行って算出しても良い。
更に、生体パラメータ値ＱＴｃの変化量を算出する場合、ＱＴｃの正常値或いは正常範囲の値などと現在のＱＴｃとの差などの値を求めて、この差などの値に応じて表示時間を変化させても良い。つまり、正常値或いは正常範囲に近いほど表示時間を短くして速く送り、正常値或いは正常範囲から外れるほど表示時間が長くなるようにする。このようにすれば、ＱＴｃが正常値或いは正常範囲から外れるほど心電図波形を十分に観察できるようになり、異常の有無が発見しやすくなる。
上記では、生体パラメータ値ＱＴｃの指定をカーソルで行ったが、ＱＴｃのプロット点を順次光らせるようにしても良い。また、上記では再生／一時停止ボタンＳＢを操作することにより自動でカーソルを移動させるようにしたが、別途手動再生ボタンを設け、当該手動再生ボタンを操作しているときのみカーソル或いはプロット点の点灯が移動するようにしても良い。
図３の上側エリアには、１２誘導分の心電図波形が示されているが、誘導数は一例に過ぎない。例えば、特定の疾病を診断する場合、その疾病が顕著に現れる心電図波形のみを表示するようにしても良い。
また、心電図波形に標準心電図波形を重ね合わせて、または近接させて表示するようにしても良い。例えば、ある誘導における標準心電図波形（この例では当該患者の正常時の波形）が、図４のＡのようであるとすれば、この標準心電図波形Ａと上記誘導における実測の心電図波形Ｂとを重ね合わせて、図４のように表示させることができる。実測の心電図波形Ｂは時間の経過によって波形変化を生じる可能性があるが、標準心電図波形Ａは時間変化に関係なく同一波形である。従って、このように重ね合わせることにより、標準心電図波形Ａとの相違が一目で分り、異常の検出をより的確に行うことが可能となる。図４においては、重ね合わせることを示したが、実測の心電図波形を標準心電図波形に近接させて表示するようにしても良い。
図３に示した１２誘導分の波形では、この図４のような表示が各誘導部分の画像に表示される。標準心電図波形は、何人かの正常時の心電図波形を統計処理して作成しても良く、また、当該患者の正常時の心電図波形を統計処理して作成しても良い。また、標準心電図波形として通常は正常時のものを用いるが、異常時のものを標準心電図波形としても良い。
以上の本発明の実施形態に係る生体情報表示装置では、心電図波形の表示時間を変化させることにより正常な心電図波形は短時間で表示して時間短縮を図ることができる。また、異常を生じている心電図波形が表示されるときには長時間表示がなされるので、見逃しを少なくし適切な診断を行うことが可能となる。このため、救急医療に本発明の生体情報表示装置を用いることにより、搬送されてきた患者の状態を素早くしかも的確に診断することができ、極めて効果的なものである。
１０ 生体情報表示装置
１１ 表示部
１２ 入力部
２０ 生体情報センサ
３０ 本体部
３１ データ記憶部
３２ 算出手段
３３ グラフ作成手段
３４ 波形生成手段
３５ 表示制御手段

Claims (5)

  1. 生体信号から生体パラメータ値を算出する算出手段と、
    前記生体パラメータ値に基づきトレンドグラフを作成するグラフ作成手段と、
    前記生体信号から信号波形を生成する波形生成手段と、
    情報を表示するための表示手段と、
    前記表示手段に、前記トレンドグラフと、該トレンドグラフの前記生体パラメータ値とこの生体パラメータ値に関連する前記信号波形とを同期させて時系列で表示させると共に表示されたトレンドグラフ上にカーソルを時間軸方向へ移動させながら表示し、更に、前記カーソルが前記トレンドグラフ上の生体パラメータ値に対応するプロット点に重なった場合に、重なったプロット点の生体パラメータ値に関連したそのときの信号波形を前記表示手段に表示する一方、前記生体パラメータ値の所定閾値に対する変動の大きさに応じて前記信号波形の表示態様を変更して前記表示手段に表示する表示制御手段と
    を具備する生体情報表示装置。
  2. 前記表示制御手段は、前記変更した表示態様として前記信号波形の表示時間を変更して前記表示手段に表示させる請求項１に記載の生体情報表示装置。
  3. 前記表示制御手段は、前記生体パラメータ値の所定閾値に対する変動の大きさが大きい場合には前記表示時間を長くし、前記生体パラメータの所定閾値に対する変動の大きさが小さい場合には前記表示時間を短くして、前記信号波形を前記表示手段に表示させる請求項２に記載の生体情報表示装置。
  4. 前記表示制御手段は、前記信号波形に標準信号波形を重ね合わせて、または近接させて、前記表示手段に表示させる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の生体情報表示装置。
  5. 前記生体信号は心電図信号である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の生体情報表示装置。
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