JPH049528B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、体表面電位分布表示装置に関する。

〔従来の技術〕

被検者の診断個所の体表面例えば心臓を診断す
る場合に、その胸部および／またはその背部の体
表面に第１図に示すように体表面電位を検出する
検出器１を、多数個、所定間隔に格子状に配置
し、各検出器１からの出力信号を同時測定し、各
時点において各検出器１で検出された体電位を、
体表面を基準平面として各検出器１の配置に従つ
て等電位分布図としてパターン表示したものが体
表面電位分布である。体表面電位分布は1963年に
イタリアのタツカルデイ（Taccardi）が発表し
て以来、人体、特に、心臓の診断に非常に有効な
情報を提供することが次第に判明し、近年、一段
とその応用開発が盛んである。そしてこの体表面
電位分布を作成表示する装置は、既に体表面心臓
電位分布図作装置として市販されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、各検出器１からの出力信号をそのま
ま画像表示するとノイズが多く正確な診断ができ
ない。そこで、従来の体表面電位分布表示装置
は、データ処理をしながら表示するため、一画像
の作成表示に十数秒を要し、その作成表示の間は
画像が乱れるので、体表面電位分布パターンの時
系列的変化を観察することが非常に困難である。
従つて、画面合成が完了した時点の画像を連続し
たフイルムに撮影し、該フイルムを投影すること
により、体表面電位分布パターンの時系列変化を
観察する方法がとられていた。

画面を合成し、フイルムに撮影し、次いでフイ
ルムを投影して観察するために、非常に煩雑な手
順が必要であり、診断が面倒である。また、一画
像の作成表示に十数秒を要するため、作成表示に
要する十数秒でサンプリングした時系列変化しか
観測できず、実時間の体表面電位分布変化を観測
しながら診断することができない。

また、画像表示時間を短縮するために、検出器
からの信号を比較的簡単にデータ処理して画像表
示すると、得られる画像がラフとなり、パターン
異常、分布パターン変化異常等の診断に必要な情
報を正確に把握することができない。特に、被検
者の心臓の鼓動に伴う体表面電位分布パターンの
時系列的な変化の把握ができない。

〔本発明の目的〕

本発明は、かかる現状に鑑みなされたもので、
体表面電位分布パターンが瞬時に切替えられ、被
検者の心臓の鼓動に伴う体表面電位分布パターン
の時系列的な変化を正確に把握できる体表面電位
分布表示装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明は被検者の診断個所の体表面
に所定間隔で配置された体表面電位を検出する多
数個の検出器から集録した体表面電位データを、
処理装置を介して、該検出器の配置に基づいた分
布パターンとして画像表示装置により表示するよ
うにした体表面電位分布表示装置において、前記
処理装置が前記検出器の所定時間の間で出力デー
タを記憶するメモリおよび該出力データを集録す
る記憶装置に接続されているとともに、前記体表
面電位データに基づいて前記検出器間の分点の体
表面電位を補間して前記分布パターンを補間する
補間手段が設けられ、体表面電位の分布パターン
一画像分のデータをそれぞれ記憶する記憶領域お
よび体表面電位分布パターンの代表点の出力デー
タを記憶する記憶領域を含むバツフアメモリーが
前記処理装置と前記画像表示装置）の間に設けら
れ、該バツフアメモリーの記憶領域に記憶したデ
ータに基づき前記分布パターンを表示するように
しており、前記画像表示装置は前記記憶領域を介
して前記代表点の検出器の出力データを波形表示
可能であることを特徴とする体表面電位分布表示
装置である。

〔実施例〕

以下、データ集録機能も有する実施例を図示し
て図面に基づいて本発明を説明する。

第２図は該実施例のブロツク線図であり、第３
図は該実施例の表示画面の構成図、第４図は補間
の説明図である。

第２図において、１は第１図に示した体表面電
位を検出する検出器であり、公知の心電計の検出
器を適用した。そして検出器１の出力である体表
面電位は、各検出器１毎に設けた増巾器２、各検
出器１に共通なマルチプレクサー３、サンプルホ
ールド回路４及びＡ／Ｄ変換器５から構成される
データ収集部６を介してデイジタル値に変換され
て、マイクロコンピユーターで構成される処理装
置７に入る。すなわち処理装置７には、マルチプ
レクサー３の走査毎に、ほぼ同期した検出器１の
全てのデータ、すなわち体表面電位分布の一画像
分のデータが入る。前記データ収集部６の各機器
の構成及び作用は多点データ集録装置として公知
であり、その説明は省略する。

ところで処理装置７には、検出器１の所定時間
の出力データを記憶する記憶容量を有する高速メ
モリーであるICメモリー８と、出力データを集
録するための不揮発性の記憶媒体を交換可能に装
着した記憶装置９と、体表面電位分布表示部１０
とが接続されている。そして、体表面電位分布表
示部１０は、処理装置７とDMA転送ラインで接
続され、体表面電位の分布パターンの一画像分の
データを記憶する２つの記憶領域１１ａ，１１ｂ
及びインターフエース回路１２を介して処理装置
７と接続され、前記分布パターンの代表点の出力
データを記憶する記憶領域１１ｃの３つの記憶領
域１１ａ，１１ｂ，１１ｃを有するバツフアメモ
リー１１と、バツフアメモリー１９のデータから
ビデオ信号を合成するビデオ信号発生回路１３
と、処理装置７の出力データに応じて所定の文字
表示信号を発生する文字発生装置１４と、画像表
示装置であるカラーCRT装置１５と、カラー
CRT表示装置の画像と対話するための指示装置
であるライトペン１６とから構成される。なおイ
ンターフエース回路１２は、バツフアメモリー１
１の全領域にアクセス可能なように構成してあ
る。

また、カラーCRT装置１５の表示画面は第３
図に示すように構成してある。すなわち、体表面
電位の分布パターンを表示するパターン表示部１
５ａと、分布パターンの代表点の出力波形を表示
する波形表示部１５ｂと、被検者の氏名、年令、
体表面電位の測定日等の書誌的データを表示する
書誌的データ表示部１５ｃと、対話用のメツセー
ジを表示するメツセージ表示部１５ｄとから構成
している。

次に以上の構成の動作を説明する。まず、デー
タの集録動作について説明する。前述のように処
理装置７に入つた検出器１からの体表面電位デー
タは、高速メモリー８に記憶される。高速メモリ
ー８の記憶容量は、前述のように、検出器１の所
定時間の間の出力データを記憶する容量としてい
るので、該容量をオーバーすると記憶された最も
古いデータを消し、最新のデータを記憶する。従
つて高速メモリー８には、最新の所定時間の体表
面電位データのみが記憶されている。

ここで、検出器１の個数が片面８行×８列＝64
個、マルチプレクサー３の走査周期が2msとし、
体表面電位データを８ビツト構成とし、４心拍
（約４秒）のデータを集録するため、高速メモリ
ー８は256kバイトとしてある。そして、代表点
の検出器１の出力データを、高速メモリー８に記
憶されているデータに同期してインターフエース
回路１２及びバツフアメモリー１１の記憶領域１
１ｃを介して、カラーCRT表示装置１５に波形
表示する。

また、ライトペン１６により該波形上の任意点
を指示すると、該任意点を基準に所望時間の間の
体表面電位データがICメモリー８から記憶装置
９の記憶媒体に転送されるようにしてある。従つ
て、単にライトペン１６で指示することにより簡
単に適格なデータが集録できる。特に異常発見時
には、異常部を中心としてその前後のデータが確
実に集録できる。

一方、以上のようにして記憶装置９の記憶媒体
に集録された体表面電位データは、次記するよう
に体表面電位分布表示部１０を介して、カラー
CRT表示装置１５に体表面分布図として表示さ
れる。処理装置１６に設けた分布表示スタート釦
（図示せず）を押すと、前記体表面電位データか
ら分布パターンの一画像分のデータが読み出され
る。該データはマルチプレクサー３の一走査で集
録された、すなわち同時点で測定した、検出器１
のデータから構成される。該データは、走査遅れ
があるため完全に同時点ではないので、その直前
のデータと現データ間を直線近似して内挿若しく
は外挿により代表点の検出器のデータに同期する
ように時間補正される。

また、検出器１の片面の個数は前記のように64
個と多いが、それでもカラーCRT表示装置１５
に画像表示をした場合には画面の分布が粗にな
る。そこで、第４図に示すように４個の検出器１
で囲まれた格子内を、一次内挿により８行×８列
＝64個分割した点、分点１′を補間する。すなわ
ち４個の検出器１で測定された体電位から検出器
１の間を直線近似し、内挿によりまず各検出器間
の分点１′の体電位を求め、次いで同様にして格
子内部の分点１′の体電位を求める。この補間さ
れたデータは、バツフアメモリー１１の記憶領域
１１ａに転送される。このようにして一画像分の
データの転送が完了すると、ビデオ信号発生回路
１３に転送完了信号が処理装置７から発せられ、
該ビデオ信号発生回路１３は、記憶領域１１ａを
アクセスし、記憶領域１１ａに記憶された前記デ
ータに基づいた分布パターン信号をカラーCRT
表示装置１５に送るので、カラーCRT表示装置
１５は、分布パターンを表示する。該ビデオ信号
発生回路１３は、単なるデータの変換のみを行う
ため高速である。従つてカラーCRT表示装置１
５の分布パターンは、従来装置とは異なり、瞬時
に切替わる。なお分布パターンのカラー表示は、
体電位が負の場合は緑色、正の場合は赤色で表示
し、体電位の絶対値を輝度信号に対応させた。

一方処理装置７は、次の一画像分のデータを記
憶装置９から読み出して前述と同様に時間補正、
面補間をした後、バツフアメモリー１１の記憶領
域１１ｂに転送する。この時、ビデオ信号発生装
置１３は、記憶領域１１ａにアクセス中である
が、記憶領域１１ｂにはアクセスしないようにさ
れているので、カラーCRT装置１５の分布パタ
ーン表示は何らの影響を受けない。そして記憶領
域は１１ｂへのデータ転送が完了すると、前述と
同様にして処理装置７から転送完了信号が発せら
れて、ビデオ信号発生装置１３は、アクセス先を
記憶領域１１ａから記憶領域１１ｂに切替える。
よつて、カラーCRT装置１５に表示された分布
パターンは記憶領域１１ｂに記憶された分布パタ
ーンの瞬時に切替わる。

このようにして、体表面電位の分布パターンが
時系列的に表示され、画面の切替えの際に分布パ
ターンの合成による乱れがなく瞬時に切替わるの
で、分布パターンの時系列変化が非常に把握し易
く、特に、被検者の心臓の鼓動に伴う体表面電位
分布パターンの時系列的な変化を正確に把握で
き、診断上非常に大きな効果を奏する。なお、切
替の周期は前記時間補正、面補間のデータ処理時
間が律速で、具体例では約0.5秒であつた。この
程度の速度であれば、分布パターンの時系列変化
をスロモーシヨン的な連続的変化として把持でき
る。なおこれ以上の周期であれば、前記転送完了
信号のタイミングを適宜設定することにより任意
の速度が可能であり、静止画像、コマ送り等可能
である。そしてこの分布パターンは、前述の通
り、カラーCRT表示装置１５の表示画面のパタ
ーン表示部１５ａに表示される（第３図参照）。

一方処理装置７は、前記分布パターンの表示に
先立つて、該分布パターンの代表点の検出器１か
らの体表面電位データの全てを時系列的に記憶装
置９の記憶媒体から読み出して、インターフエー
ス回路１２を介してバツフアメモリー１１の記憶
領域１１ｃに転送する。カラーCRT表示装置１
５は記憶領域１１ｃを常にアクセスするようにし
てあるので、転送された代表点の検出器１から体
表面電位データは、ビデオ信号発生回路１３で時
系列波形に変換されて、カラーCRT表示装置１
５の表示画面の波形表示部１５ｂに表示される。

またインターフエース回路１２を介して、前記
分布パターンのデータ転送が完了する。転送完了
信号が発せられる前に当該記憶領域１１ａまたは
１１ｂに、分布パターンの検出器１と対応を見易
くするための標準骨格パターンと検出器１の配置
点を表示するデータが送られる。更に記憶領域１
１ｃには、データ転送の完了した分布パターンの
時点を示す同期マーク用のデータが、処理装置７
から転送される。

従つてカラーCRT表示装置１５のパターン表
示部１５ａには、分布パターンと共に骨格パター
ン及び検出器１の配置点が表示される。またカラ
ーCRT表示装置１５の波形表示部１５ｂには、
代表点の検出器１の時系列波形が表示され、その
波形と共にパターン表示部１５ａに表示された分
布パターンが該時系列波形のどの時点に対応する
かを示す同期マークが表示される。

従つて、診断者は、熟知している心電波形であ
る前記代表点の時系列波形と対応させながら、骨
格パターン上に表示された分布パターンを観察で
きるので、分布パターンの判断に心電波形の経験
が活用できる効果がある。

更に、処理装置７から文字発生装置１４を介し
て、カラーCRT表示装置１５の表示画面の書誌
的データ表示部１５ｃには、診断に必要な書誌的
データが表示され、メツセージ表示部１５ｄに
は、分布パターンの表示速度、倍率、表示方向等
のメツセージが表示され、これらのメツセージは
ライトペン１６で指示できる。従つて、診断者は
該メツセージに従つて単にライトペン１６で必要
な指示をすれば、所望の分布パターン表示を得る
ことができ、それと共に、カルテ等との被検者の
確認も容易にできる。なお書誌的データはデータ
集録時に記憶装置９の記憶媒体に、メツセージ用
のデータは、処理装置７の図示しないメインメモ
リーに記憶させておくとよい。

〔他の実施例〕

以上、実施例に基づき本発明を詳述したが、本
発明はかかる実施例に限定されるものではない。

体表面電位分布パターンとして等電位分布を対
象としたが、スペクトラム分布等、他の分布表示
にも適用できる。

また、以上の説明ではデータ収集部を具備した
ものを示したが、データ集録装置をデータ収集部
と処理装置とから構成し、体表面表示装置と処理
装置と体表面電位分布表示部とから構成し、デー
タ集録装置と体表面表示装置とを個々に構成して
もよい。これは適用されるシステムに応じて適宜
選択すべきである。更にシステムの設備費を下げ
るためには、ライトペンの代りに処理装置の入力
装置としてタイプライターを用いたり、骨格パタ
ーン等を透明フイルム等に描いて、カラーCRT
表示装置の表示画面を重ねるようにしたり、文字
発生装置を省略したりすること等が可能である。

なお、上述の実施例ではバツフアメモリーとし
て１つのメモリーを各領域に分けるものを示した
が、各領域を独立したメモリーで構成してもよ
い。要するにバツフアメモリーとしては少くとも
二画像分のデータを記憶する容量があればよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明においては、補間手段によ
り体表面電位分布パターンを補間し、補間された
分布パターンを交互にバツフアメモリーに記録
し、記録完了した分布パターンを画像表示装置に
表示するようにしたので、検出器数を増加するこ
となく精密な分布パターンが瞬時切替えで時々
刻々と時系列的に連続的に表示される。従つて、
パターン異常、分布パターン変化異常等の診断に
必要な情報を正確に把握することができる。

なお、本発明のように補間手段を設けず、しか
も検出器数を増加しない場合には、得られる画像
がラフとなり、パターン異常、分布パターン変化
異常等の診断に必要な情報を正確に把持すること
ができない。

また、単に補間しながら画像表示すると、補間
計算に手間取り画面が乱れ、ランドサツト衛星の
気象画像のように同一画面で上から下へ順番に画
像が変る。体表面電位パターンに基づく診断はパ
ターン変化の異常に着目して行うので、このよう
に画面が乱れたのでは正確な診断が難しくなる。

これに対して、本発明においては、分布パター
ンを補間して精密にするとともに、補間された分
布パターンの少なくとも二画像分のデータを記憶
可能な記憶容量を有するバツフアメモリーを設置
し、記憶完了したバツフアメモリーに常時アクセ
ス可能として、この組合わせにより、精密画像の
瞬時切替えによる連続表示を可能にした。従つて
被検者の心臓の鼓動に伴う分布パターンの動的変
化が非常に把握し易く、診断上非常に有効な情報
が得られるのである。

なお、体表面電位分布に基づく診断はパターン
変化の異常時に着目して行われる。従つて、本発
明によれば、パターン異常、分布パターン変化異
常時の診断に必要な情報を正確に把持することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、体表面電位分布の測定状況の説明
図、第２図は実施例のブロツク線図、第３図は実
施例の表示画面の説明図、第４図は補間の説明図
である。 １…検出器、６…データ収集部、７…処理装
置、１０…体表面電位分布表示部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被検者の診断個所の体表面に所定間隔で配置
   された体表面電位を検出する多数個の検出器１か
   ら集録した体表面電位データを、処理装置７を介
   して、該検出器の配置に基づいた分布パターンと
   して画像表示装置１５により表示するようにした
   体表面電位分布表示装置において、前記処理装置
   ７が前記検出器１の所定時間の間の出力データを
   記憶するメモリ８および該出力データを集録する
   記憶装置９に接続されているとともに、前記体表
   面電位データに基づいて前記検出器間の分点の体
   表面電位を補間して前記分布パターンを補間する
   補間手段が設けられ、体表面電位の分布パターン
   一画像分のデータをそれぞれ記憶する記憶領域１
   １ａ，１１ｂおよび体表面電位分布パターンの代
   表点の出力データを記憶する記憶領域１１ｃを含
   むバツフアメモリー１１が前記処理装置７と前記
   画像表示装置１５の間に設けられ、該バツフアメ
   モリー１１の記憶領域１１ａ，１１ｂに記憶した
   データに基づき前記分布パターンを表示するよう
   にしており、前記画像表示装置１５は前記記憶領
   域１１ｃを介して前記代表点の検出器の出力デー
   タを波形表示可能であることを特徴とする体表面
   電位分布表示装置。