JPH06205752A - 心電図用レポート出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リアルタイム解析機能を有する心電計により
正常波形を異常と誤判定したと思われる波形について、
レポート編集時に正常もしくは判定不能（正常とも異常
とも判定し難い領域）と見なして処理することができ、
より正確なレポートを作成できるようにする。 【構成】 心電図解析機能を有する心電計１０により解
析された心電図データはレポート出力装置２０の記憶手
段２３に記憶保持される。ＣＰＵ２２はレポート編集手
段２４のプログラム領域２５に格納されたプログラムに
基づき記憶手段２３に記憶された心電図データを改めて
解析し、心電計１０で異常（ポーズ発生、飽和）と誤判
定された波形を、正常波形もしくは正常、異常の判定を
付けることが困難な判定不能の波形とする。レポート編
集手段２４では、この正確な解析結果を基に心電図デー
タを編集し、この編集された心電図データがレポート出
力手段２７から所定の形式で出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リアルタイム解析機能
を有する心電計から心電図信号を受け取って編集し、所
定の形式のレポートとして出力する心電図用レポート出
力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】心臓病の検査として、一般的な心電図検
査の中に、被検者が２４時間心電計を携帯して心電図検
査を行う長時間心電図検査（通称、ホルター心電図検
査）がある。この検査は、通常の心電図検査では発見し
難い不定期に起こる一過性の異常心電図波形を検出し、
心臓病の早期発見および診断に役立てようとするもので
ある。

【０００３】従来、この長時間心電図検査は、カセット
テープに長時間心電図信号をアナログ記録した後、専用
の解析機にカセットテープをセットして解析が行われて
いる。しかしながら、カセットテープの周波数特性の問
題などにより解析精度に制約が課せられ、また、長時間
心電図を記録した後に解析を行うため、テープを走行さ
せ、アナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル信
号を用いて解析を行う一連の処理に少なからぬ時間を要
し、レポートが出力し終えるまでかなり待たされるとい
う問題があった。

【０００４】これに対し、心電図信号の記憶媒体として
カセットテープの代わりに半導体メモリを用い、さらに
心電図信号を記録している最中に解析を行うリアルタイ
ム解析方式を用いる方法がある。半導体メモリを用いる
ことにより、歪みのない心電図波形が観測でき、たとえ
ばＳＴ異常を調べる場合に、精度の高いＳＴ変位の観測
が可能になる。

【０００５】また、リアルタイム解析方式を用いること
により、従来の高価な解析機に代わり、レポートを編集
し出力するだけの機能を持ったプリンタを使用し、高速
のレポート出力が可能になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リアル
タイム解析方式は、装置の大きさ（心電計は携帯性を良
くするために小さくなければならない。したがって解析
に必要な回路についてもできるだけ部品点数は少なく、
かつ小さな部品を用いることになる）、および処理速度
（次々に発生する心電波形に解析が間に合わなければな
らない。また、装置の小型化のために高速処理を行うた
めの充実した回路が整っている訳ではないので、あまり
複雑な処理はできない。）の制約があり、それによって
解析精度が犠牲になる場合がある。

【０００７】長時間心電図検査の目的は、心電図を長時
間観測することにより、短時間の標準１２誘導心電図で
は捉えることのできない一過性の異常波形を捉えるとこ
ろにある。このため、長時間心電図の自動解析装置を設
計する場合には、異常波形は極力見逃さないように設計
する。その結果、体位変換による波形の変化や体動によ
るノイズなどの影響により、正常波形を異常波形として
誤って検出する場合が多くなる。長時間心電図は、日常
生活の中で観測するためノイズは多く、その上、スクリ
ーニングに使用した場合は対象が健常人であるため、異
常波形の発生は極めてまれであるが、解析レポートは、
異常波形として、多くのノイズデータを出力する危険性
がある。自動解析の傾向として、体をひねった時などに
は信号レベルが大きく変動するが、信号レベルが飽和す
るくらいに変動した場合、波形はつぶれ、正しい波形の
認識が非常に困難になり、たいていの場合異常と判定し
てしまうという問題があった。

【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、リアルタイム解析機能を有する心電
計により異常と判定されているが、誤判定の可能性が高
いと認められた場合には、レポート編集時に正常もしく
は判定不能（正常とも異常とも判定し難い領域）と見な
して処理することができ、より正確なレポートを作成で
きる心電図用レポート出力装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による心電図用レ
ポート出力装置は、心電図解析機能を有する心電計によ
り解析された心電図データを記憶保持する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された心電図データを改めて解析
し、正常波形か異常波形かを判定する後解析手段と、こ
の後解析手段の解析結果を基に心電図データを編集する
レポート編集手段と、このレポート編集手段により編集
された心電図データをレポートとして出力するレポート
出力手段とを備えている。

【００１０】この心電図用レポート出力装置では、心電
計により解析された心電図データを受け取ると、このデ
ータを記憶手段に記憶し、この記憶した心電図データを
後解析手段により改めて解析する。すなわち、改めて解
析して、正常波形もしくは正常、異常の判定を付けるこ
とが困難な判定不能の波形とする。そして、レポート編
集手段では、この誤解析手段の解析結果に基づいて心電
図データを編集し、この編集結果がレポート出力手段に
より正確なレポートとして出力される。

【００１１】後解析手段による後解析の具体的な例とし
ては、ポーズの再判定および飽和の判定がある。ポーズ
の再判定では、たとえば心電図異常発生時刻をポーズの
終端時刻とし、ポーズ終端時刻の手前の所定の時間間隔
の心電図波形において、信号レベルが所定の範囲に入ら
なかった場合には、ポーズではないと判定する。また、
飽和の判定では、心電図異常発生時刻付近の所定の時間
間隔の心電図波形において、信号レベルが所定の範囲に
入らなかった場合、異常ではないと判定する。

【００１２】このようなポーズの再判定および飽和の判
定はいずれも処理内容が簡単であるため、従来のレポー
トの出力時間にあまり影響を与えることなく、正確なレ
ポートを編集し、出力することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して具体
的に説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例に係る心電図用の
レポート出力装置２０のブロック構成を表すものであ
る。このレポート出力装置２０は、制御手段としてのＣ
ＰＵ（中央処理装置）２２を備えている。このＣＰＵ２
２には、心電計１０から出力される心電図データを入力
するための通信部２１、通信部２１を介して入力した心
電図データを記憶するための記憶手段２３、および記憶
手段２３に記憶された心電図データを基に所定の形式の
レポートを編集するためのレポート編集手段２４がそれ
ぞれ接続されている。ＣＰＵ２２はこれら各部の動作を
制御するものである。

【００１５】レポート編集手段２４は、後述のような後
解析およびレポート編集のためのプログラムが格納され
たプログラム領域２５、および編集作業のためのワーク
領域２６を有している。ＣＰＵ２２は、このプログラム
領域２５に格納されたプログラムに基づいて、記憶手段
２３に記憶された心電図データの後解析を行うととも
に、その解析結果を基にワーク領域２６において編集作
業を行うようになっている。記憶手段２３は、半導体メ
モリ、たとえばＤＲＡＭ（ダイナミック・ランダム・ア
クセス・メモリ）により構成されている。

【００１６】レポート編集手段２４には、このレポート
編集手段２４により編集されたレポートを外部に出力す
るためのレポート出力手段２７が接続されている。レポ
ート出力手段２７は、記録紙に所定の形式で解析結果を
印字出力するための出力装置（プリンタ）２９およびこ
の出力装置２９の出力動作を制御するための出力装置制
御部２８を有している。なお、これら通信部２１、記憶
手段２３、レポート編集手段２４およびレポート出力手
段２７の各部には一次電池または二次電池により構成さ
れる電源部３０から所定の電源が供給されるようになっ
ている。

【００１７】心電計１０は小型・軽量の携帯型で、かつ
心電図解析機能を備え、電極にて検出された心電図を計
測しながら解析を行い（リアルタイム解析）、計測が終
了すると同時に解析も終了するようになっている。この
心電計１０は、計測および解析が終了すると、心電図波
形および心電図解析結果（測定開始・終了時刻、心電図
異常発生数、心電図異常発生時刻など）を心電図データ
としてレポート出力装置２０に送信するようになってい
る。

【００１８】次に、このレポート出力装置２０のマクロ
な処理手順を、図２の流れ図を参照して説明する。ま
ず、心電図解析機能を備えた心電計１０に記録保持され
た心電図データは、データ転送ルーチンにより、レポー
ト出力装置２０の通信部２１を介し記憶手段２３に格納
される（ステップＳ１００）。次に、後解析ルーチンに
より、記憶手段２３に格納された心電図解析結果が修正
される（ステップＳ２００）。次に、編集・出力ルーチ
ンにより、レポート編集手段２４のワーク領域２６にて
心電図解析結果に基づきレポートを編集し、この編集結
果に基づき出力制御手段２７の出力装置制御部２８を制
御し、編集が終了したレポートを出力装置２９から出力
する（ステップＳ３００）。

【００１９】図３は記憶手段２３に記憶された心電図デ
ータの概略構成を示すものである。この記憶手段２３に
は、心電図解析結果として異常種別番号（１バイト）お
よび異常発生時刻（４バイト）の組がｎ組、４バイトの
異常発生数（＝ｎ）、６バイトの測定開始および終了時
刻などが記憶され、また１バイト単位の心電図波形が記
憶されている。ここで、ｔｓは測定開始時刻、ｔｅは測
定終了時刻、ｎは異常発生数、ｋ〔ｉ〕（ｉ＝１〜ｎ）
は異常種別番号、ｔ〔ｉ〕（ｉ＝１〜ｎ）は異常発生時
刻をそれぞれ表している。

【００２０】異常種別番号は、たとえば図４に示すよう
になっている。番号が小さい順に優先度（診断における
重要性）が高く、「１」は被験者が異常を自覚した時
に、図７に示した心電計１０のイベントスイッチ１５を
押したときの記録である。異常発生時刻は、測定開始時
刻を０とした経過時刻を１／２５６秒単位で記録したも
のである。１／２５６秒単位となっているのは、電極に
て検出された心電図を２５６ＨｚでＡ／Ｄ（アナログ／
デジタル）変換していることに起因している。

【００２１】本実施例では、心電図波形はｓａｐａ（サ
パ）圧縮法により圧縮記録されている。心電図波形は圧
縮されている必要はなく、圧縮されてない方が後解析は
容易であるが、ここでは、記憶媒体に半導体メモリを使
用しているため、半導体メモリの節約を前提にした例を
示す。ｓａｐａ圧縮法による圧縮データは、図５および
図６に示すルールに従って記録されており、圧縮データ
から波形への復元は、このルールに基づき容易に行うこ
とができる。

【００２２】すなわち、圧縮データの記録単位を１バイ
トとする。そして、この１バイトのうち上位３ビットを
ｄｔ（時間差）、下位５ビットをｄｐ（振幅差）とし、
ｄｔが１〜７、ｄｐが−１６〜１５の値をとり得るよう
にする。１バイトデータが０になっている場合、次の１
バイトに振幅の絶対値が記録されており、ｄｔ＝１と解
釈する。データの先頭や振幅が急変し、ｄｐが−１６〜
１５の範囲に入らなかった場合、このように絶対値が記
録される。なお、この圧縮法については、本出願人と同
一出願人が先に提案した特公平４−１３８１２９号公報
（名称；心電計）に開示されているので詳細は省略す
る。

【００２３】さて、心電計１０からレポート出力装置２
０へ心電図データが転送されたら、通常は心電図データ
に基づき、たとえばｋ〔１〕、…、ｋ〔ｎ〕から各異常
種別の個数を求めて表示したり、ｔ〔１〕、…、ｔ
〔ｎ〕で示された時刻の前後数秒間の波形を、心電図波
形データから切り出し表示するなどの、レポート編集の
処理が行われ出力されるが、本実施例のレポート出力装
置２０においては、心電図データを改めて解析し、後解
析を行った後に、レポート編集および出力を行うように
なっている。

【００２４】後解析の例として、本実施例では、ポーズ
の再判定および飽和の判定を行う。異常波形の種類とし
て、ポーズ、心室性期外収縮、上室性期外収縮、頻脈、
徐脈などがあるが、診断上の優先順位が高いものほど、
誤検出が問題になる。特に、ポーズの判定は優先度が最
も高く、かつ最も分かりやすい異常であるため、ポーズ
の誤判定は装置に対する不信感を招くことにもなる。た
とえば、図８に示すように、振幅が大きな異常波形（た
とえば心室性期外収縮）ａの後に、著しく小さな正常波
形ｂが発生したときには、心電計１０ではポーズと誤判
定されやすい。また、図９に示すように、基線が大きく
変動し、ＱＲＳ波形がつぶれたときには、著しく小さな
正常波形ｃは検出しにくく、このような場合にもポーズ
の誤判定が生じやすい。

【００２５】また、日常生活で観測する心電図信号は、
体のひねりなどの動作あるいは、電極に外力が加わるこ
とにより、信号レベルが大きく変動することがしばしば
あり、飽和するほど変動した場合は、波形はつぶれ、た
いていの場合、心電計１０側では異常と判定してしま
う。

【００２６】本実施例のレポート出力装置２０では、こ
のようなポーズ等の誤判定をそのままレポートとして出
力することを防止するために、後解析を行うものであ
る。この後解析の説明を行う前に、まず心電計１０にお
けるポーズ判定方法について説明する。

【００２７】図７は心電計１０の内部構成を表すもので
ある。この心電計１０は、被検体に貼着される電極１１
が接続されており、この電極１１において検出された心
電図信号がアンプ１２にて増幅される。増幅された心電
図信号は、ＣＰＵ（中央処理装置）１３およびＲ波検出
部１４各々に入力される。Ｒ波検出部１４では、入力さ
れた心電図信号に対しＲ波の有無を調べ、Ｒ波が存在し
た場合、Ｒ波検出信号をＣＰＵ１３に送る。ＣＰＵ１３
では、Ｒ波検出信号が発生した付近の心電図信号を調べ
て波形解析を行い、同時にＲ波検出信号の発生間隔を調
べ、発生間隔が３秒以上の場合に３秒以上のポーズが発
生したことをＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１
７に記憶させる。なお、本実施例では、ポーズが発生し
たことは、図８に示したように、ポーズの終端時刻を記
録することにより行う。また、ＣＰＵ１３では、被検者
がイベントスイッチ１５をオンしたときの心電図波形も
解析し、Ｒ波検出の場合と同様の処理を行う。

【００２８】ＣＰＵ１３は、心電図波形とともに心電図
解析結果を液晶表示部１６に表示させるとともに、計測
および解析終了後にデータ転送部１８を介してレポート
終了装置２０へ転送する。

【００２９】Ｒ波検出部１４は、たとえばフィルタおよ
びコンパレータから構成され、フィルタにてＲ波の周波
数成分のみを通過させ、コンパレータにてレベル比較を
行い、閾値を越えたときにＲ波検出信号をＣＰＵ１３に
送出する。閾値は固定された値ではなく、一拍手前のＲ
波の振幅に応じて設定されるように工夫されている。こ
うすることにより、心電図波形が小さな場合の検出漏れ
やノイズが重畳している場合の誤検出を減らすことがで
きる。このようにＲ波の検出をハード的に行うことによ
り解析の負担を軽減させ、リアルタイム解析を実現させ
ている。反面、前述のように振幅が非常に大きな異常波
形の後の正常波形や、極端に小さな異常波形が発生した
場合、Ｒ波の検出を漏らし、ポーズではないのにポーズ
と誤判定を記録する場合がある。

【００３０】次に、本実施例のレポート出力装置２０に
おける後解析動作を、図１０および図１２に表す流れ図
にしたがって説明する。

【００３１】ＣＰＵ２２は、図１０に示したように、異
常発生数ｎを読み込み（ステップＳ２１０）、ポーズと
判定された信号が本当にポーズか否かを調べ（ステップ
Ｓ２２０）、さらに、異常判定時刻に信号が飽和するほ
どの大きな変動が無いかを調べる（ステップＳ２６
０）。

【００３２】図１１は、図１０に示したステップＳ２２
０に示したポーズ判定の手順を詳細に表すものである。
まず、ＣＰＵ２２は、異常データのカウンタｉに０を代
入する（ステップＳ２２１）。続いて、ＣＰＵ２２はｉ
に１を加算し、ｎになるまでポーズか否かを調べる（ス
テップＳ２２３）。次に、異常種別がポーズか否かを調
べ（ステップＳ２２４）、ポーズでなければ（Ｎ）、次
の異常データを調べる。ポーズであれば（ステップＳ２
２４；Ｙ）、ｔ〔ｉ〕、を基に先頭時刻ｔｓおよび終了
時刻ｔｅ（図８）を設定し、ｔｓ〜ｔｅ間の信号レベル
の最大および最小を格納する変数ｍａｘ、ｍｉｎの初期
値を設定する（ステップＳ２２５、２２６）。

【００３３】続いて、ＣＰＵ２２は、時刻ｔｉｍがｔｓ
＜ｔｉｍ＜ｔｅの範囲において、信号レベルｓ〔ｔｉ
ｍ〕の最大値をｍａｘに代入し、最小値をｍｉｎに代入
する。心電図波形データが圧縮されている場合は、復元
用の関数を用意し、その結果、つまり信号レベルをｓ
〔ｔｉｍ〕に代入する（ステップＳ２２７〜２３４）。
続いて、ＣＰＵ２２は、ｍａｘ−ｍｉｎがβ（たとえば
０．２ｍＶ）より大きいか否かを調べ（ステップＳ２３
５）、大きければ（Ｙ）、ポーズではなかったとして、
１バイトデータｋ〔ｉ〕の最上位ビットを１にして、次
の異常データを調べる（ステップＳ２３６）。そうでな
ければ（ステップＳ２３５；Ｎ）、ｋ〔ｉ〕を変えず
に、ステップＳ２２２に戻り、次の異常データを調べ
る。

【００３４】図１２はステップＳ２６０に示した飽和判
定の手順を詳細に表すものである。まず、ＣＰＵ２２は
異常データのカウンタｉに０を代入する（ステップＳ２
６１）。次に、ｉに１を加算し（ステップＳ２６２）、
ｎになるまで飽和しているか否かを調べる（ステップＳ
２６３）。続いて、ＣＰＵ２２は、異常発生時刻ｔ
〔ｉ〕の前後１秒間において信号が大きく変動している
か否かを調べることとし、探索範囲の先頭時刻ｔｓおよ
び終了時刻ｔｅを設定する（ステップＳ２６５、２６
６）。そして、ＣＰＵ２２は、時刻ｔｉｍがｔｓ＜ｔｉ
ｍ＜ｔｅの範囲において、信号レベルｓ〔ｔｉｍ〕がＨ
（＝２５４）より大きく、もしくはＬ（＝２）より小さ
くなった場合に、異常ではなかったとして、１バイトデ
ータｋ〔ｉ〕の最上位ビットを１にして、次の異常デー
タを調べる。そうでなければｋ〔ｉ〕を変えずに次の異
常データを調べる（ステップＳ２６６〜２７０）。

【００３５】このようにして本実施例のレポート出力装
置２０では、心電計１０のリアルタイム解析機能によっ
てポーズと判定したがポーズではなかった場合、もしく
は異常発生時刻近傍で大きな信号の変動が発生していた
場合には、異常種別番号の最上位ビットが１になる。し
たがって、図２に示した編集・出力ルーチン（ステップ
Ｓ３００）にて、異常種別番号の最上位ビットが１のデ
ータは除外して編集され、これにより、より正しいレポ
ートの作成が可能となる。また、このようにレポート出
力装置２０に後解析機能を負担させることにより、心電
計１０においてリアルタイム解析の実現が容易になる。

【００３６】また、本実施例では、異常種別番号の最上
位ビットを１に変えているだけなので、後解析の結果を
記録するためにメモリを増設する必要はなく、しかも後
解析を行う前の結果は保存される。

【００３７】また、本実施例でのポーズの判定および飽
和の判定はいずれも処理内容が簡単であるため、レポー
ト出力時間にあまり影響を与えることなく上記効果を得
ることができる。

【００３８】なお、上記実施例においては、後解析の一
例としてポーズの再判定および飽和の判定を行うように
したが、その他心電計１０において誤判定する場合とし
ては、たとえば図１３に示すように心電図波形に細かい
ノイズがある場合がある。このような細かいノイズがあ
るときには、パターン認識が正しく実行されずに、正常
波形が異常波形であると誤判定されてしまう。このよう
な場合にも、本発明を適用できることはいうまでもな
い。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のレポート出
力装置によれば、心電計で解析された心電図データを改
めて解析し、正常波形か異常波形かを判定する後解析手
段を設け、この後解析手段の解析結果を基に心電図デー
タを編集し、レポートとして出力するようにしたので、
正常であるにもかかわらず心電計により異常と誤判定し
たと思われる波形を正確に判定することができ、より正
確なレポートを出力できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るレポート出力装置の構
成を表すブロック図である。

【図２】図１のレポート出力装置のマクロ的な処理手順
を示す流れ図である。

【図３】図１に示した記憶手段に記憶された心電図デー
タの構成を表す図である。

【図４】心電図データの異常種番号を示す図である。

【図５】データ圧縮法を説明するための図である。

【図６】圧縮記録データ構造を表す図である。

【図７】心電計の内部構成を表すブロック図である。

【図８】ポーズ誤判定が生ずる例を説明するための波形
図である。

【図９】ポーズ誤判定が生ずる他の例を説明するための
波形図である。

【図１０】後解析動作全体を説明するための流れ図であ
る。

【図１１】後解析のうちポーズ判定動作を説明するため
の流れ図である。

【図１２】後解析のうち飽和判定動作を説明するための
流れ図である。

【図１３】他の誤判定が生ずる場合を説明するための波
形図である。

【符号の説明】

１０ 心電計 １１ 電極 １２ アンプ １３ ＣＰＵ（中央処理装置） １４ Ｒ波検出部 ２０ レポート出力装置 ２１ 通信部 ２２ ＣＰＵ（中央処理装置） ２３ 記憶手段 ２４ レポート編集手段 ２５ プログラム領域 ２６ ワーク領域 ２７ レポート出力手段 ２８ 出力装置制御部 ２９ 出力装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 心電図解析機能を有する心電計により解
   析された心電図データを記憶保持する記憶手段と、 この記憶手段に記憶された心電図データを改めて解析
   し、正常波形か異常波形かを判定する後解析手段と、 この後解析手段の解析結果を基に心電図データを編集す
   るレポート編集手段と、 このレポート編集手段により編集された心電図データを
   レポートとして出力するレポート出力手段とを備えたこ
   とを特徴とする心電図用レポート出力装置。