JPH0628646B2 - 心電図波形のカラー表示方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は心電図波形のカラー表示方法に関し、特に心電
図の波形を心臓図に色別に表示することにより、心臓の
機能を直観的、視覚的に容易に理解することができる心
電図波形のカラー表示方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、心電図は心臓の機能を把握するうえで、有様な記
録であることは広く知られている。心電図は心臓の興奮
や、興奮のさめかたを電気的に計測したものであり、Ｐ
波、QRS群、Ｔ波といわれる波形で表わされている。こ
のあとに心房、心室の機械的な興奮、つまり収縮、拡張
が起こる。したがって心電図に表示された波形は心臓の
運動を起こさせるのに必要な心臓の興奮過程や、その興
奮のさめていく過程を電気的にみたものである。

従来、心電計により、罫線を引いた長い記録紙（目盛り
の入ったグラフ、目盛りの最小単位は長さ１mm、高さ１
mmの小さな四角形で、太い線の間には小さな四角形が５
個平方で入っている）の上に通常１秒間に2.5cmの幅で
画かれる。画かれた波形を１拍毎にP・QRS・ST・Tの各波の
幅（ミリセコンド）および高さ（振幅mV）を計測し、心
拍数、調律、軸偏位、肥大、心筋障害、硬寒等を把握し
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、心電図を読み取るには記録された心電図
の毎頁が読まれなければならないが、多数の波形の全て
を読むには時間がかかるために、波形の全体的特徴を代
表する部分を読み取り全体を把握しているが、正確な読
み取りには熟練を要し、また個人差が生ずるために定量
的な判定を行なうことが難しい欠点があった。

また、心電図の分析は専門家においても大変難しく、ま
しては一般の人に心電図を見せて波形を説明しても中々
理解することが困難である。

本発明はこの様な従来の問題を鑑みて研究を行なった結
果完成されたものであり、心電図の波形を心臓図に色別
に表示することにより、異常部位を視覚的、直観的に把
握することができると共に一般の人にも説明し易く、理
解しやすい心電図波形のカラー表示方法を提供すること
を目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］及び［作用］ 即ち、本発明は心電計により測定された各誘導部位の心
電図の波形のアナログ信号を、インターフェース装置に
よりデジタル信号に変換し、パーソナルコンピュータに
より前記デジタル信号の解析を行い心臓図の画面に色別
に表示する心電図波形のカラー表示方法において、心電
計より入力された各誘導部位の心電図のアナログ信号を
一定時間取り込みデジタル信号に変換し、該取り込まれ
たデジタル信号のデータを高速フーリェ変換法により演
算を行い各誘導部位の１拍の計測波形を求めて画面に表
示し、次いで該計測波形の計測値とミネソタコードの基
準値を各誘導部位において比較し、その偏差の大きさを
心臓の前壁、側壁、後壁及び下壁からなる心臓図の各壁
に色別に表示し、正常値と異常値を色の違いにより表示
することを特徴とする心電図波形のカラー表示方法であ
る。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明は心電計より入力された12チャンネルの生体信号
を解析し、その結果から心電図の波形の表示を自動的に
行なうものである。

本発明において、心電図の測定における電極の装着は標
準12誘導で取り付け、６つの肢誘導と６つの胸部誘導か
らなる。又心電計は一般に市販されているものを使用す
ることができる。

本発明の心電図波形のカラー表示方法について説明する
と、先ず心電計（生体増幅器）よりインターフェース装
置を通り入力された12チャンネルの測定データをパーソ
ナルコンピュータに取り込む。１回の取り込み時間は５
秒間で固定、取り込み回数範囲は１回〜６回であり、取
り込み回数範囲は任意に設定する。

インターフェース装置より送り込まれた設定回数分の測
定データはパーソナルコンピュータの主メモリーにリア
ルタイムに格納される。主メモリーに格納されたデータ
は各誘導（12誘導）の計測波形（１拍）を選択する作業
を設定回数分行なう。計測波形の選択条件は取り込んだ
波形の最初から３拍目（３番目）の１拍を計測波形とす
るが、設定回数分中に３拍目よりも異なった波形があれ
ば、それを計測波形とする。

次に、計測波形の選択が終了すると、12誘導の１拍の計
測波形が表示され計測される。この計測値は測定値マス
ターファイルに書き込まれ、この測定マスターファイル
を読みこんでメニュー画面よりNo.を指定することによ
り、CRT画面に表示し、プリンターにハードコピーして
印字する処理を行なう。

検物の取り込んだ測定値はミネソタ・コードの基準値と
比較し、心拍数、調律、軸偏位、肥大、心筋障害、硬寒
等の診断名、及びコメントが表示され、又、その偏差を
心臓図にカラー表示する。

これにより心臓の部位的機能が視覚的、直観的に判断し
診断、治療に応用することができる。

次に、本発明における心電図の波形の表示装置について
説明する。

本発明の心電図の波形の表示装置は心電計より入力され
た12の生体信号をインターフェース装置を介してパーソ
ナルコンピュータに送り込んで解析を行ない、その結果
から心電図の波形の表示を自動的に行なうものである。

第１図は本発明の心電図の波形の表示装置の１例を示す
ブロック図である。同第１図において、心電計は各誘導
部位の波形を測定し、測定データをアナログ信号に表示
する。波形の測定において、電極は標準の12誘導で６つ
の肢誘導と６つの胸部誘導により取り付ける。

また、心電計は一般に市販されているものを使用するこ
とができ、具体例として三栄測器製、多用途脳波計、形
式1A96型を挙げることができる。心電計の記録計用出力
端子にインターフェース装置を介して、パーソナルコン
ピュータを接続する。

本発明において、インターフェース装置は心電計により
表示された測定データのアナログ信号をデジタル信号に
変換し、パーソナルコンピュータに送り込む機能を行な
う。

インターフェース装置は12CHマルチプレクサ，プリアン
プ，12bit A-D コンバータ，インテリジェントコント
ロールユニット，RS 232Cユニット等よりなる。

12CHマルチプレクサは12チャンネルの入力を１つのチャ
ンネル毎の入力に切り換えて心電計からアナログ信号を
取り込む装置である。切り換え時間は50μSECである。

プリアンプ（前置増幅器）は12CHマルチプレクサで取り
込んだ信号を増幅する。

12bit A-Dコンバータ（AD変換機）はプリアンプから得
たアナログ信号をデジタル信号に変換する。

インテリジェント・コントロール・ユニット（データ収
集コントロール装置）は12CHマルチプレクサをコントロ
ールしてチャンネルを切り換えてA-Dコンバータを作動
させ、12チャンネル分のデータを取り込み、RS232Cユニ
ットをコントロールしてパーソナルコンピュータ（パナ
ファコムC-7000D）へデータを送り込む。

RS232CユニットはRS232C規格に準拠したインターフェー
スであり、インターフェース装置とパーソナルコンピュ
ータを接続する接続器である。

次に、本発明に用いられるインターフェース装置の仕様
の１例を示すと、 入力チャンネル 12チャンネル 入力インピーダンス 100ＫΩ Ａ／Ｄ変換時間 200μ／sec Ａ／Ｄ変換精度 12 bit である。

第２図にインターフェース装置の回路図を示す。

また、第３図にアナログ・デジタル変換器の制御ユニッ
トの１例を表わす構成図を示す。

その仕様を示すと、 CPU ：8086-2 8MHz(16bit) ROM ：96KByte RAM ：640KByte(Main memory) FDD ：51NCH 6.4MB×２ ADC ：12bit入力±250mV 本発明において、パーソナルコンピュータはインターフ
ェース装置と接続され、インターフェース装置より送り
込まれた測定データの演算を行ない、計測値と基準値と
の偏差を心臓図に色別に表示する。

パーソナルコンピュータはコンピュータ本体部、カラー
ディスプレイ、キーボード、10MB固定ディスク装置及び
プリンター等よりなる。

本発明に用いられるパーソナルコンピュータの具体例を
示すと、OAパーソナルコンピュータC-7000D，メモリ 2
56KB〜384KBが挙げられる。

次に、本発明に用いられる該パーソナルコンピュータの
仕様を示すと下記のとおりである。

○コンピュータ本体部 メモリ容量 ROM 8Kバイト、 ROM 384Kバイト、 カラーCRT出力 640×480ドット パレッ ト機能 同時８色表示 プリンター出力 24×24ドット 120CPS カレンダークロック 内蔵 電源 AC100V±10％ 消費電力 0.9KVA 重量 23Kg 大きさ 480（w）×445（D）× 165（H）mm ○カラーディスプレイ部 ブラウン管 12インチ 表示色 三原色、８色、中間色を含め８３色 画面構成 グラフィック画面×９＋文字画面 電源 AC100V±10％ 消費電力 90VA以下 重量 12Kg 大きさ 320(H)×415(D)×347(W) チルト台付 表示文字数 80字×24行×９画面 キー配列 標準JIS（テンキー付） 出力データ JIS８ビットコード （パラレル） 重量 2.3Kg ○10MB固定ディスク装置 記憶容量 10メガバイト データ容量 1000人 ○プリンター 印字速度 80字／秒 印字方法 ドット マトリクスインパクト両方向印
字 印字数 80字／行 66行／ページ 電源 AC100V±10％ 消費電力 120VA 重量 16Kg 大きさ 570(W)×455(D)×175(H) 次に、本発明の心電図の波形の表示装置を用いて心電図
の波形を表示する方法について説明する。第４図は心電
図の波形の表示方法を示すフローチャートである。同第
４図において、先ず心電計より入力された12チャンネル
の測定データをインターフェース装置を介してパーソナ
ルコンピュータに取り込む。

測定条件は、１回の取込み時間５秒間固定（4.88msec×
1024）、取込回数範囲１回〜６回に設定する。

次に、取込回数を設定し、心電計からインターフェース
装置を介してパーソナルコンピュータC-7000Dの主メモ
リーに測定データをリアルタイムに格納する。この時
に、演算が同時に行なわれる。

演算は、主メモリーに格納された上記の測定データ（時
系列データ）を高速フーリェ級数に変換することにより
行ない、演算値を得る。（後記する第３表、第４表参
照）チャンネル数 12チャンネル サンプリングクロック 4.8ms サンプリング数 1024ポイント／チャンネル 演算の結果得られた演算値より、各誘導（12誘導）の計
測波形（１拍）を選択する作業を設定回数分行なう。計
測波形の選択条件は取り込んだ波形の最初から３拍目
（３番目）の１拍を計測波形とするが、設定回数分中に
３拍目よりも異なった波形があれば、それを計測波形と
する。次に計測波形の選択が終了すると12誘導の１拍の
計測波形が表示され計測される。この計測値は測定値マ
スターファイルに書き込まれ、この測定値マスターファ
イルを読み込んでメニュー画面よりNo.を指定すること
によりCRT画面に表示し、プリンターにハードコピーし
て印字する処理を行なう。

検者の取り込んだ測定値はミネソタ・コードの基準値と
比較し、その偏差を心臓図にカラー表示する。

［実施例］ 次に、実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明す
る。

実施例１ 市販の心電計（三栄測器製、多用途脳波計形式1A96型）
の記録計用出力端子に前記のインターフェース装置を介
し、パーソナルコンピュータ（ナショナル、パナファコ
ムC-7000D）を接続した装置を用いて、第１表に示す処
理手順により心電図の波形の表示を行なった。

尚、第２表にメニューNo.の概要を示す。

［処理手順］ ○検者と登録 メニューNo.１を指定して、検者のNUMBER・NAME・BIRTHDA
Y・F・Mを入力し、フロッピーディスクに登録する。

他のメニューでは検者のNUMBERを入力すると、NAME・AGE
・F・Mが自動的に表示される。

○検者データ表示・取り込み開始 メニューNo.２を指定し、DATA INPUT OKY/N Yの入力で
取り込み開始する。取り込み時間は任意のCOUNT数を指
定する。１COUNT（５秒）取り込み中、中止の場合STOP
KEYを押し、再度Ｙを入力し再開する。

○12誘導の原波形表示 メニューNo.３を指定すると波形の画面が表示される。

任意の設定COUNT数の取り込みが終了すると自動的に12
誘導の１COUNT目（５秒間）の原波形が表示される。

設定COUNT数分の表示COUNT６−１を２に変更すると６〜
10秒間が表示される。

COUNT数は１〜６COUNT（30秒）までの範囲である。

演算波形の設定は最初の表示波形から各誘導（Ｉ〜V₆）
の３拍目を検者の基準波とし解析するが、設定COUNT中
に基準波より異常波があれば、その異常波を表示し解析
する。

メニューNo.３のlimb（肢誘導）及びchest（胸部誘導）
は選択し表示することができる。

○演算波形表示 メニューNo.４を指定すると演算波形（１拍）の12誘導
が同時に表示される。

DATA OK(Y/N)で演算が開始される。

演算終了後、肢(LIMD)・胸部(CHEST)を選択し拡大表示
することができる。

メニューNo.４のchest（胸部誘導）及びlimb（肢誘導）
を選択し表示することができる。

○演算結果表示 メニューNo.５を指定すると計測値とミネソタロードの
基準値と比較した結果が表示される。

○軸偏位表示 メニューNo.６を指定すると軸偏位が表示される。

○各壁表示 メニューNo.７を指定すると前壁、側壁、後壁、下壁の
各壁が同時に表示される。

コメントにより各壁に色別に次ぎの５段階の表示がされ
る。

１＝黄・正常 ２＝緑・要注意 ３＝青・軽度の異常 ４＝桃・中等度の異常 ５＝赤・硬度の異常 各壁を選択し拡大表示することができる。

メニューNo.７の前壁、側壁、後壁、下壁は選択して表
示することができる。

○演算値表示 メニューNo.８を指定すると検者の演算された各誘導の
各波の値（平均値）が表示される。

その具体例として25才の男子の測定を行なって得られた
演算値を第３表及び第４表に示す。第３表は心拍を示
し、第４表は心電図の波形の高さ（振幅）を示すもので
ある。

○検者登録削除 メニューNo.９を指定し、検者のデータを削除する。

○ミネソタコード一覧表 メニューNo.10を指定すると、検者のミネソタコード一
覧表が表示される。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明の心電図波形のカラー表示方法
は心電図の波形を心臓図に色別に表示することができる
ために下記の様な優れた効果がある。

(1)心電図の波形の定量的、客観的表示が可能になるこ
とにより波形の解析結果を視覚的、直観的に理解できる
と共に心臓機能を観察することができる。

(2)本発明の臨床応用として検者の心電図の波形の解析
を行ない、心臓機能を測定し、ミネソタコードの基準値
と比較した診断治療経過を観察することができる。ま
た、これに基づき心臓科領域の臨床検差を行ない、被測
定者の心電図の波形が正常人の波形パターンから、どの
位ずれているかを比較し、病的な人の治療は勿論のこ
と、一般人の心臓の機能の働きの検査及びその他の領域
に応用することができる。

(3)心電図の波形の表示が色別に表示されているので、
波形の表示を正確に視覚的に行なうことができ、従来の
様な測定者により測定誤差を生ずることがない。

(4)心電図の波形の表示をプログラムにより自動的に行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の心電図の波形の表示装置の１例を示す
ブロック図、第２図はインターフェース装置の回路図、
第３図はアナログ・デジタル変換器の制御ユニットの１
例を示す構成図及び第４図は心電の波形の表示方法を示
すフローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】心電計により測定された各誘導部位の心電
   図の波形のアナログ信号を、インターフェース装置によ
   りデジタル信号に変換し、パーソナルコンピュータによ
   り前記デジタル信号の解析を行い心臓図の画面に色別に
   表示する心電図波形のカラー表示方法において、心電計
   より入力された各誘導部位の心電図のアナログ信号を一
   定時間取り込みデジタル信号に変換し、該取り込まれた
   デジタル信号のデータを高速フーリェ変換法により演算
   を行い各誘導部位の１拍の計測波形を求めて画面に表示
   し、次いで該計測波形の計測値とミネソタコードの基準
   値を各誘導部位において比較し、その偏差の大きさを心
   臓の前壁、側壁、後壁および下壁からなる心臓図の各壁
   に色別に表示し、正常値と異常値を色の違いにより表示
   することを特徴とする心電図波形のカラー表示方法。