JPH0779808B2 - 体表面心電図表示装置 - Google Patents

体表面心電図表示装置

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JPH0779808B2
JPH0779808B2 JP61295730A JP29573086A JPH0779808B2 JP H0779808 B2 JPH0779808 B2 JP H0779808B2 JP 61295730 A JP61295730 A JP 61295730A JP 29573086 A JP29573086 A JP 29573086A JP H0779808 B2 JPH0779808 B2 JP H0779808B2
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JP
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electrocardiogram
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color
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安弘 木下
功 佐藤
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BIOS Co., Ltd
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BIOS Co., Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、体表面に配列された電極に誘導された心電図
を電極位置に対応させてブラウン管にディスプレイした
り或は記録する体表面心電図表示装置に関するものであ
る。
〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕
この種の従来の装置としては、1心拍周期における心臓
電位をベクトル環として表示し、これをXYZの3平面に
投影し、別個に分離して各平面に表示するベクトル心電
図法、或は体表面に多数の電極を装着して等電位点を結
び、折線の集団として心臓電位を地図状に表示するマッ
ピング法がある。しかしながら、前者は技法自体に問題
点を含み、後者は解読するのが難しく、ごく特定の専門
家にしか利用できない欠点があった。したがって、この
ような装置は研究段階に留まり、汎用化はされていな
い。
よって、本発明は、表示面を見るだけで直ちに、かつ容
易に体表面心電図を理解できる体表面心電図表示装置を
提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、この目的を達成するために、第1図に示すよ
うに、胸部及び背部の体表面に所定の間隔で分散配列さ
れた複数個の電極に誘導される心電図信号のレベルを複
数個の全ての電極の誘導電位の平均電位に対する差電圧
としてそれぞれ検出する心電図信号レベル検出手段1
と、心臓を囲む球形体表面を想定すると共に、電極が球
形体表面のいずれかに所属するようにマトリックス状セ
グメントに分割して電極の所属しないセグメントの心電
図信号レベルを周囲の電極の心電図信号レベル間の傾斜
に応じて演算により補間するレベル補間演算手段2と、
各セグメントの心電図信号レベルをテーブルとして格納
する記憶手段3と、この記憶手段から各セグメントの心
電図信号レベルを逐次読出して、このレベルに対応して
互に異るカラーを、カラーブラウン管5の表示面に表示
される球形体表面の対応のセグメント位置に表示させる
カラー表示制御手段4と、球形体表面を回転させて表示
面に表示させるようにカラー表示制御手段4を制御する
コントローラ6とを備えている。
〔作用〕
心電図信号レベル検出手段1は、胸部及び背部の分散位
置の心電図信号レベルを全ての電極の誘導電位の平均電
位に対する差電圧として検出する。レベル補間演算手段
2は、この心電図信号レベルを基に電極の所属しないセ
グメントの心電図信号レベルを周囲の電極の心電図信号
レベル間の傾斜演算により補間する。これにより、想定
した心臓を囲む球形体表面を分割する各セグメントの心
電図信号レベルがテーブルとして記憶手段3に格納され
る。カラー表示制御手段4は、球形体表面をカラーブラ
ウン管5にディスプレイする走査に際して各セグメント
の走査位置において対応するレベルデータをテーブルか
ら逐次読出してそのレベルを指示するカラーを表示させ
る。
したがって、表示面には球形体表面を構成する各セグメ
ントの心電図信号レベルがセグメント単位でレベルに応
じて異るカラーにより表示される。表示面の球形体表面
はコントローラ6により回転させられて、その裏側も表
示される。
〔発明の実施例〕
第2〜6図は体表面心電図を球状に3次元カラー表示す
る本発明の実施例を示すもので、被検者の胸部及び背部
には、第2図に黒丸で示すように、それぞれ16個で合計
32個の電極がマトリックス状に装着されている。
第3図において、これらの32チャネル分の誘導信号がバ
ッファアンプを介して所属の差動増幅器101〜1032の+
入力端に供給され、それぞれの出力端が抵抗を介して−
入力端へ帰還されると共に、共通に接続されることによ
り、それぞれの出力端には全誘導電位の平均電位に対す
る差電位が心電図信号として検出される。これらの心電
図信号はマルチプレクサ11で所属のサンプリングコンデ
ンサ111〜1132の電圧として順に選択されてA/Dコンバー
タ12でディジタル化される。心臓を囲む体表面を球形に
表示するために、体前面で左鎖骨中線と第5肋骨の交点
の高さで胸壁に沿った左右中腋窩線間距離を直径とし、
正中線と左右中腋窩線を結ぶ直線との交点を中心とする
球形体表面を想定し、その球面を縦に10度ごと36分割、
横に20等分割して720個のマトリックス状セグメントで
構成するものと想定してある。CPU13は、32チャネル分
のレベルデータを格納するメモリ14、720個のセグメン
トのレベルデータを記憶するテーブル用のメモリ15及び
前述の回路101〜1032、111〜1132、11、12と協働するこ
とにより、本発明による心電図信号レベル検出手段1、
レベル補間演算手段2及び記憶手段3を構成するように
第4図に示すフローチャートに従い動作する。
即ち、CPU13は1〜32chの心電図信号をそれぞれ約6秒
分取込んで、メモリ14の所属の領域に格納する。そし
て、後述するように、カラーブラウン管17で心電図波形
をモニタしてコントローラ18により選択された一心拍周
期、0.7秒程度のあるチャネル、例えば1chのレベルデー
タを検索してP波及びQ波間の等電位点をオフセット検
出時点として検出する。次いで、この時点の各チャネル
のレベルをオフセット量として検出してそれぞれ減算す
ることにより、オフセット補償された一心拍分の心電図
信号のレベルデータをメモリ14の各チャネルの領域に格
納させる。さらに、同様にコントローラ18により心電図
波形中の設定された時点の各チャネルのレベルデータを
メモリ14の所属領域に格納させる。さらにまた、CPU13
は電極の所属しないセグメントの信号レベルを周囲の電
極のレベルデータ間の電位傾斜に応じて演算し、このよ
うな補間データと電極の所属するセグメントのレベルデ
ータとの720個のレベルデータをメモリ15の所属の領域
に格納させてテーブルを作成する。
例えば、第5図に示すように、電極91〜94の所属するセ
グメント81〜84で囲まれた6×6個のセグメント中のセ
グメント85のレベルVxを算出するには、電極91〜94の検
出レベルV1〜V4から下記のように同一欄のセグメント
86、87のレベルVx1、Vx2を横方向の電位傾斜から求め、
次いでこの結果から縦方向の電位傾斜を基に算出する。
Vx1=V1+(V1−V2)×3/6 Vx2=V3+(V3−V4)×3/6 Vx=Vx1+(Vx1−Vx2)×3/6 16は、カラーブラウン管17の表示面に第6図に示す球形
体表面のグラフィックディスプレイ等を行わせるカラー
表示制御回路であり、コントローラ18による外部操作に
よっても制御されるようになっている。この表示制御回
路は、6段階のレベル弁別回路16aを備えることによ
り、球形体表面の各セグメントの走査位置でメモリ15か
ら読出したレベルデータを2、1、0、−1、−2及び
−3mVを意味する6種類の対応する色でセグメントの塗
りつぶしを行わせる。また、コントローラ18の操作によ
り、全チャネルの6秒分又は任意のチャネルの1心拍周
期分のレベルデータをメモリ14から読出してD/Aコンバ
ータ16bでアナログ化して波形表示させる。また、コン
トローラ18は、読出されるべきデータを制御することに
より、表示された球形を回転させて所望の回転位置の体
表面を表示させると共に、マーカ16c(第6図)でカラ
ー表示させる波形位置を設定させるようにもなってい
る。この球形の体表面心電図は、カラーレコーダ19にも
カラー記録され得る。
このように構成された体表面心電図表示装置の動作は次
ぎの通りである。
32個の電極で誘導された誘導電位は、差動増幅器101〜1
032においてこれらの平均誘導電位を基準にして心電図
信号となる。即ち、従来の方法のようにウィルソンの中
心電極を基準に用いないので、心臓電位関係が安定して
高精度に表示される。
この心電図信号は、第3図に示すフローチャートに従う
CPU13の信号処理により、オフセットされた後、カラー
ブラウン管17の表示面において第6図に示すように、任
意のチャネルの1心拍波形についてマーカ16cで外部設
定された時点の信号レベルを全チャネルについて検出し
て記憶する。次いで、電極の所属しないセグメントのレ
ベルが算出されることにより、全セグメントのレベルデ
ータがテーブル化される。カラー表示制御回路16は、カ
ラーブラウン管17の表示面の走査位置に応じて対応する
セグメントのレベルデータをメモリ15から読出し、その
レベルを指示するカラーを第6図に示すように表示す
る。同図では、高レベルから順に赤、マゼンタ、白、シ
アン、青、黒と変化する色を記号で示している。球表示
により、上下の体表面も3次元表示され、さらにコント
ローラ18の操作により回転して裏面のセグメントも表示
される。従来の12誘導のスカラー心電図法によって折線
変化として表示された心電図に対して、60倍の情報量を
持つことになり、臨床診断が極めて正確になる。
尚、前述の実施例において電極の配列位置又は個数は変
更可能であり、例えば第2図aで白丸で示すようにV1
V6誘導の位置に電極を追加し、6個だけ背部の電極の数
を削減することも考えられる。レベル検出時点は、外部
設定でなく波形を検索して所定の波形位置に自動設定す
ることも考えられる。レベルを段階状に複数ステップで
カラー表示するのでなく、連続的な色変化として表示す
ることもできる。テーブルのレベルデータをフロッピイ
に保存させて、パーソナルコンピュータにカラーグラフ
ィックディスプレイさせることもでき、さらに第3図に
おけるA/Dコンバータ12の出力信号をバーソナルコンピ
ュータのI/Oに接続することにより、以降の回路部分13
〜18、16a、16bをこのパソコンに構成させることもでき
る。
メモリ15のセグメントデータをさらにデータ処理するこ
とにより、信号レベルを第7図に示すようにヒストグラ
ムとしてカラー表示させることもできる。即ち、第3図
においてコントローラ18に全球面又は例えば1/8の部分
球面を指定させるようにし、CPU13でメモリ15の指定領
域を読出して、各レベル段階ごとにセグメント数を合計
演算する。カラー表示制御回路16では表示面において対
応するカラーで合計値に対応する高さの帯としてディス
プレイさせる。このようなヒストグラム分析から体表面
のどの部位のセグメントにどのような色(電位)変化が
起こったかを定量的に検出でき、従来のスカラー心電図
法、ベクトル心電図法、体表面マッピング法では全く得
られなかった解析表示が可能になる。
〔発明の効果〕
以上、本発明により心臓を囲む球形に体表面心電図をカ
ラーグラフィック表示することにより、心臓の上下面及
びコントローラにより裏面も含む体表面全域の心電図電
位が、心臓部位と対応させた状態でカラーにより容易に
判断できる。したがって、カラーパターンの変化によっ
て直ちに異常・正常が検出され、各種の心疾患が専門医
のみならず非専門医、ナース、技術員にも容易に理解さ
れ、被検者に対する説明も容易となる。各セグメントの
心電図レベルが全電極の平均電位に対するレベルとして
検出することにより、体表面全域の心電図電位が高精度
にカラー表示される。要するに、新規な球形体表面表示
により、症状・治療・治療効果の判定並に説明上で極め
て顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による体表面心電図表示装置の構成を示
す図、第2〜6図は本発明の一実施例による体表面心電
図表示装置を示すもので、第2図は電極の装着位置を示
す図、第3図は回路構成を示す図、第4図はそのCPUの
動作を説明するフローチャート、第5図はそのレベル補
間動作を説明する図、第6図はその表示面を示す図並に
第7図は本発明をさらに発展させたカラー表示方法の変
形例を説明する図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】胸部及び背部の体表面に所定の間隔で分散
    配列された複数個の電極に誘導される心電図信号のレベ
    ルを前記複数個の全ての電極の誘導電位の平均電位に対
    する差電圧としてそれぞれ検出する心電図信号レベル検
    出手段と、 心臓を囲む球形体表面を想定すると共に、前記電極が前
    記球形体表面のいずれかに所属するようにマトリックス
    状セグメントに分割して前記電極の所属しないセグメン
    トの心電図信号レベルを周囲の前記電極の心電図信号レ
    ベル間の傾斜に応じて演算により補間するレベル補間演
    算手段と、 前記各セグメントの心電図信号レベルをテーブルとして
    格納する記憶手段と、 この記憶手段から前記各セグメントの心電図信号レベル
    を逐次読出して、このレベルに対応して互に異るカラー
    を、カラーブラウン管の表示面に表示される前記球形体
    表面の対応のセグメント位置に表示させるカラー表示制
    御手段と、 前記球形体表面を回転させて前記表示面に表示させるよ
    うに前記カラー表示制御手段を制御するコントローラ
    と、を備えたことを特徴とする体表面心電図表示装置。
JP61295730A 1986-12-13 1986-12-13 体表面心電図表示装置 Expired - Lifetime JPH0779808B2 (ja)

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JP2017035457A (ja) * 2015-06-05 2017-02-16 東洋紡株式会社 生体情報測定方法及び生体情報測定用衣類、生体情報測定用衣類の設計方法、カスタムメイドの生体情報測定用衣類の提供方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH067822B2 (ja) * 1985-04-01 1994-02-02 則男 赤松 心電計

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