JPH02198538A - 心電図用期外収縮認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、心電図用期外収縮認識装置に係り、特に、長
時間心電図解析における期外収縮検出精度を評価するた
めの心電図用期外収縮認識装置に関するものである。

〔従来の技術〕

長時間心電図解析における期外収縮の検出精度評価に際
しては、期外収縮の回数を精度よく検出することが必要
とされている。

このため、従来より磁気テープ、半導体メモリ。

フロッピーディスク、磁気ディスク等の記録媒体を用い
て心電図信号を長時間にわたって蓄積し、蓄積された情
報をプリントアウトし、またはＣＲＴ（陰極線管）上に
表示し、観測者がこれを観察しながら期外収縮を示す波
形の数を計数していた。

そして、この計数結果を、所定の解析手法によって解析
し出力された数と比較し、これによって、その解析手法
による期外収縮の検出精度を求めるという手法が採られ
ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の心電図解析の精度評価方式では、プリン
トアウト、ないしは表示された心電図信号に対し、観測
者が目視によって期外収縮の波形を計数しなければなら
ないが、例えばホルダー心電図等のように２４時間にも
わたる長時間の心電図を目視によって計数するためには
、大変な労力を必要とした。そのため、通常の評価方式
としては、１時間程度に限って目視で計数し、これを基
に長時間にわたる発生数を類推する手法が主として用い
られている、。

しかしながら、長時間にわたる検査期間中に心電図上に
急激な変化を示すような場合には、上述のような短時間
の計数から類推する方法では、必ずしも、正確な値を得
ることができないという問題があった。

また、心電図の解析アルゴリズムを改良して評価を行う
場合、あるいは市販されている同一目的。

機能を有する装置との解析精度の比較、評価を行う場合
等においては、上述のような心電図を同一条件で入力し
て繰り返し評価を行うために、予め期外収縮発生総数を
記憶させておくことによって、上述したような計数作業
を何度も行わなければならないという欠点は改善できる
が、総数のみの比較では読みすぎ（Ｆａｌｓｅ　Ｐｏ５
ｉｔｉｖｅ）の数と読み落としくＦａｌｓｅ　Ｎｅｇａ
ｔｉｖｅ）の数が相殺されて、必ずしも正しい傾向を示
さないという問題点があった。

さらに、期外収縮解析アルゴリズムの評価を行う場合に
は、総数の比較によって判断する以外に、どのようなＱ
ＲＳ波のパターンが期外収縮として判断しに（いかとい
う評価も必要になるが、単なる総数による評価ではどこ
に発生した期外収縮に対して検出ミスがあったのかを認
識できないという問題点を有していた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善し
、とくに、長時間にわたる心電図に対しても期外収縮数
の正しい値を求めることができるとともに、読みすぎ、
読み落としの評価を容易に正しく求めることができ、ま
た期外収縮認識アルゴリズムの傾向、精度を容易に把握
することができる心電図用期外収縮認識装置を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段〕 本発明では、心電図信号を記憶する心電図信号記憶部と
、この記憶された心電図信号からＱＲＳ波を認識するＱ
ＲＳ波認識手段と、この認識されたＱＲＳ波から期外収
縮を認識する期外収縮認識部と、この認識された期外収
縮の発生時刻を記憶する時刻メモリとを有している。そ
して、予め既知の期外収縮の発生時刻をセットした発生
時刻プリセット部と、この既知の期外収縮の発生時刻と
新に認識された期外収縮の発生時刻とを示すマーカを生
成するマーカ生成部と、ＱＲＳ波として認識された波形
に番号を付与するＱＲＳ番号生成部とを具備し、記憶さ
れた心電図信号と、生成されたマーカと、付与されたＱ
ＲＳ番号とを表示し且つ記録する表示記録手段と、時刻
メモリに記憶されたデータと１発生時刻プリセット手段
にセ・ントされたデータとを比較し計数して期外収縮の
認識精度を求める認識精度比較計数手段とを備えるとい
う構成を採っている。これによって前述した目的を達成
しようとするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づい
て説明する。

第１図に示す実施例は、心電図信号を記憶する心電図信
号記憶部１と、該記憶された心電図信号からＱＲＳ波を
認識するＱＲＳ波認識部４と、該認識されたＱＲＳ波か
ら期外収縮を認識する期外収縮認識部１４と、この認識
された期外収縮の発主時刻を記憶する時刻メモリとして
の期外収縮発生時刻記憶部５とを有している。

更に、予め既知の期外収縮の発生時刻をセットした発生
時刻プリセット部としての期外収縮既知発生時刻プリセ
ット部６と、この既知の期外収縮の発生時刻と新たに認
識された期外収縮の発生時刻とを示すマーカを生成する
マーカ生成部９と、ＱＲＳ波として認識された波形に番
号を付与するＱＲＳ番号生成部１３とを具備している。

また、記憶された心電図信号と生成されたマーカと付与
されたＱＲＳ番号とを表示する心電図信号表示部２と、
記憶された心電図信号と生成されたマーカと付与された
ＱＲＳ番号とを記録する心電図信号記録部３と、期外収
縮発生時刻記憶部５に記憶されたデータと期外収縮既知
発生時刻プリセット部にセットされたデータとを比較し
計数して期外収縮の認識精度を求める認識精度比較計数
手段７とを備えている。この内、心電図信号表示部２と
心電図信号記録部３とにより、心電図信号表示記録手段
２０が形成されている。

これを更に詳述すると、心電図信号記憶部ｌにはディジ
タル化された心電図信号が記憶されていて、中央処理部
１１からの制御によって、信号を各部へ読み出すことが
できる。記憶媒体としてはフロッピーディスク、固定磁
気ディスク、半導体メモリ、光ディスク、ディジタル磁
気テープ等があり、心電図信号は予め外部装置によって
既に記録されている場合が一般的であるが、アナログ磁
気テープに収録されたアナログ心電図信号の場合は、ア
ナログテープ読取部８によって読み取られ、アナログ信
号変換部１２によってディジタル化されたのち、心電図
信号記憶部１に記憶される。

心電図信号表示部２は、心電図信号記憶部１に収録され
た心電図信号を一定時間ごとに分割して表示を行う。本
実施例では、１画面ごとに２０秒間の表示を行う。この
際、心電図だけでなく、期外収縮を示すＱＲＳ波の生起
時刻に相当する位置に、マーカ生成部９によって生成さ
れたマーカが表示されるようになっている。

第２図は心電図信号表示部２における表示の一例を示し
たものであって、ａは期外収縮検出位置マーカを示し、
ｂは心電図信号を示す。

心電図信号記録部３は、心電図信号記憶部１に収録され
た心電図信号を一定時間ごとに分割してプリントアウト
を行う。本実施例では、１ページごとに５分間の記録を
行う。この際、ＱＲＳ波が期外収縮である場合には、そ
の生起時刻を示すマーカをマーカ生成部９で生成して同
時に印字を行う。マーカの印字は、期外収縮既知発生時
刻プリセット部６に既にセットされている既知の時刻と
、期外収縮発生時刻記憶部５にある新たにｐ２　ｔｌａ
された時刻とを区別できるように、別々のマーカを作成
して同一記録紙上に印字する。

第３図は心電図信号記録部３における記録の一例を示し
たものであって、■は心電図信号を示している。■は本
発明方式（ＮＥＣ）によって新に認識された期外収縮の
発生時刻を示すマーカ（■印）である。■は従来の解析
アルゴリズム（ＡＨＡ）による既知の期外収縮発生時刻
を示すマーカ（＊印）である。■は精度評価結果記録部
である。

ＱＲＳ波認識部４は、心電図信号記憶部１に記憶された
心電図信号から識別が比較的容易な轢波であるＱＲＳ波
を認識し、心電図を構成する他の鯨波であるＰ波、Ｔ波
等および筋電図、アーチファクト等の各種の雑音との識
別を行う。

期外収縮発生時刻記憶部５は、期外収縮認識部１４によ
って認識された期外収縮の生起時刻を求めて記憶する。

一般にここで取り扱われる信号はディジタル化された信
号であって、時間はデータ数にＡ／Ｄ変換のサンプリン
グ周期を乗じることによって決定できるので、期外収縮
発注時刻記憶部５に蓄積されるデータとしては、解析開
始時点からの積算データ数が記憶されている。

期外収縮既知発生時刻プリセット部６は、この方式で試
験される心電図信号記憶部１に記憶された心電図信号に
対して、マニュアルで期外収縮発生時刻を予めセットし
ておく。セットの方法としては期外収縮既知発生時刻マ
ニュアル修正部１０によって、期外収縮発生時刻記憶部
５に記憶された期外収縮発生時刻を観測者が認識し、誤
った時刻を訂正することによって、最終的にすべて訂正
された時刻が蓄積される。

期外収縮既知発生時刻マニュアル修正部１０の具体的動
作としては、まず期外収縮発生時刻記憶部５およびマー
カ生成部９．ＱＲＳ番号生成部１３によって、心電図信
号表示部２ないし心電図信号記録部３に、期外収縮発生
時刻を示すマーカおよびＱＲＳ波の番号が出力される。

これを観測者がモニタして、誤った認識を行った位置の
番号を指定する。例えば期外収縮を読みすぎた場合、該
当するＱＲＳ波の番号に対して削除を行い、読み落とし
た場合には、該当するＱＲＳ波の番号を指定して期外収
縮とする処理を行う。

認識精度比較計数手段７は、期外収縮発生時刻記憶部５
に記憶された正しいデータとの比較を行い、ある時間単
位ごとに読みすぎと読み落としの数をカウントし、最終
的に全時間にわたってその結果を集計する。また次式を
用いて認識処理に対する感度（Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ
　；　５ＮＳ）＋読みすぎ予測（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｐ
ｒｅｄｉｃｔａｂｉｌｉｔｙ　；　ＰＰＤ）を求めるこ
とができる。

Ｓ　Ｎ　Ｓ　（Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　）　＝　（Ｔ
−Ｐ　）／（Ｔ−Ｐ＋Ｆ−Ｎ）・・・・・・（１）Ｐ　
Ｐ　Ｄ　（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｐｒｅｄｉｃｔａｂｉｌ
ｉｔｙ）　　＝　　（Ｔ−Ｐ　）／（Ｔ−Ｐ＋Ｆ−Ｐ）
　　・・・・・・（２）ここで、Ｔ−Ｐ　；　ｔｒｕｅ
　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　　（正解値）Ｆ　−Ｐ　；　ｆａ
ｌｓｅ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　（読みすぎ（ＩｉりＦ−Ｎ
　；　ｆａｌｓｅ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　（読み落とし値
）第３図に示す符号■の精度評価結果記録領域には、こ
れらの値が記録されている。なお、Ｖ　−ｓｕｍは期外
収縮の総数を示す。

アナログテープ読取部８は、低速で記録された長時間心
電図を高速で再生し、その信号をアナログ信号変換部１
２へ入力する。

マーカ生成部９は、期外収縮発生時刻記憶部５゜期外収
縮既知発生時刻プリセット部６にそれぞれ記憶されてい
る発生時刻に対応して、異なる種類のマーカを出力する
。

中央処理部１１は、第１図に示された装置の全体の機能
の制御を行う。ＱＲＳ番号生成部１３は、ＱＲＳ波とし
て認識された波形に対し番号を付与する機能を行う。ま
た、期外収縮認識部１４は、ＱＲＳ波認識部４で認識さ
れたＱＲＳ波のうち、期外収縮に相当するものを認識す
る。

第４図は本発明の方式において、期外収縮の読み落とし
があったときの補正処理を説明したものであって、同図
（１）は処理の流れを示すフローチャート、同図（２）
（３）は各ステップにおける心電図信号表示部２上の表
示の一例である。

心電図信号表示部２の表示を観察することによって期外
収縮の読み落としが発見されたときは、期外収縮である
ことを見落されたＱＲＳ波の前のＱＲＳ波の番号を指定
する（ステップＳｌ　）。第４図（２）においてはＱＲ
Ｓ番号１２４が期外収縮に相当するＱＲＳ波であるに拘
らず、期外収縮であることの読み落としが発生したこと
が示されている。

次に、指定された番号から２０秒間のデータを表示しく
ステップＳ２）、第４図（３）に示すようにカーソルを
読み落とされた期外収縮ＱＲＳ波の位置に移動する（ス
テップＳ３）。これによって期外収縮の位置が決定し、
その時刻が期外収縮発生時刻記憶部５にセットされる（
ステップＳ４）。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、次のような各種
の効果をあげることができる。

（１）１本発明によれば、ホルダー心電図のような長時
間のデータでもその期外収縮の生起時刻がマーカによっ
てすべて明示されるので、総数で評価する従来の方法と
比較して、読みすぎ、読み落としの分析を容易に且つ正
確に行うことができる。

（２）、また、同じ理由によって期外収縮認識アルゴリ
ズムがどのような傾向と精度を有するかを容易に把握す
ることができ、さらに誤った位置が直ちに認識できるの
で、修正等のフィードバックもかけやすい。

（３）、読みすぎ、読み落としの計数、および総合計の
期外収縮数も自動的に求められるので、従来のように観
測者が目視によって計数を行う労力を省くことができる
。

（４）、誤ったデータがあればデイスプレィ上または記
憶紙上において容易に確認でき、それを修正することも
可能なので、期外収縮認識アルゴリズムの評価を行いな
がら、真の結果を求めることができる。従って、従来技
術のように限定された時間内の計測からの類推による評
価ではなくて、全データを使用した総合評価が短時間に
容易に実行可能となる。

（５）、−置床発明方式を適用して誤りの補正を行われ
たデータを蓄積してゆくことによって、その後解析アル
ゴリズムの変更を行った場合にも同一条件でデータを比
較して評価することができ、解析アルゴリズムの品質向
上の実現が容易になる。

（６）、記録した心電図信号の全体ＱＲＳ波より期外収
縮を認識するようになっていることから心電図上にて急
激に変化が出た場合であっても極く容易にこれをとらえ
ることが可能となり、認識精度の向上を充分に図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す図、第２図（１
）　（２）は心電図信号表示部における表示の一例を示
す説明図、第３図は心電図信号記録部における記録の一
例を示す線図、第４図（１）（２）（３）は期外収縮の
読み落としがあった場合の補正処理を示す説明図である
。 １・・・・・・心電図信号記憶部、２・・・・・・心電
図信号表示部、３・・・・・・心電図信号記録部、４・
・・・・・ＱＲＳ波認識部、５・・・・・・時刻メモリ
としての期外収縮発生時刻記憶部、６・・・・・・発生
時刻プリセット部としての期外収縮既知発生時刻プリセ
ット部、７・・・・・・認識精度比較計数手段、８・・
・・・・アナログテープ読取部、９・・・・・・マーカ
生成部、１０・・・・・・期外収縮発生時刻マニュアル
修正部、１１・・・・・・中央処理部、１２・・・・・
・アナログ信号変換部、１３・・・・・・ＱＲＳ番号生
成部、１４・・・・・・期外収縮認識部、２０・・・・
・・心電図信号表示記録手段。 第２図 第２図 （ｆ） 第 図 （代ｆ図４８号記ｅｌｆ琳に５＋７る記録め−４列２ホ
Ｉ図〕（冨二；＝ニア−７ １１ＩＥ顆０７−カ ず腎蔑評橿ｒａｔ釆記勿１嬉 第４ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、心電図信号を記憶する心電図信号記憶部と、こ
   の記憶された心電図信号からＱＲＳ波を認識するＱＲＳ
   波認識手段と、この認識されたＱＲＳ波から期外収縮を
   認識する期外収縮認識部と、この認識された期外収縮の
   発生時刻を記憶する時刻メモリとを有し、 予め既知の期外収縮の発生時刻をセットした発生時刻プ
   リセット部と、この既知の期外収縮の発生時刻と新に認
   識された前記期外収縮の発生時刻とを示すマーカを生成
   するマーカ生成部と、前記ＱＲＳ波として認識された波
   形に番号を付与するＱＲＳ番号生成部とを具備し、 前記記憶された心電図信号と、生成されたマーカと、付
   与されたＱＲＳ番号とを表示し且つ記録する表示記録手
   段と、 前記時刻メモリに記憶されたデータと、発生時刻プリセ
   ット手段にセットされたデータとを比較し計数して期外
   収縮の認識精度を求める認識精度比較計数手段とを備え
   たことを特徴とする心電図用期外収縮認識装置。