JPH09131330A - 心電図モニタならびにペースメーカのパルス検出方法およびアーチフェクトの拒絶方法 - Google Patents
心電図モニタならびにペースメーカのパルス検出方法およびアーチフェクトの拒絶方法Info
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- JPH09131330A JPH09131330A JP8142352A JP14235296A JPH09131330A JP H09131330 A JPH09131330 A JP H09131330A JP 8142352 A JP8142352 A JP 8142352A JP 14235296 A JP14235296 A JP 14235296A JP H09131330 A JPH09131330 A JP H09131330A
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- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/362—Heart stimulators
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- A61N1/3702—Physiological parameters
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 心電図（ＥＣＧ）信号において、フィルタリ
ング過程でＥＣＧ信号に導入された特性的なアーチファ
クトからペースメーカパルスを見分け、検出し、ＥＣＧ
信号からのペースメーカパルスの同定・除去を可能にす
る方法と装置を提供する。 【解決手段】 ペースメーカパルスを検出すると直ち
に、特性的なアーチファクトが閾値を越えないように、
ＱＲＳ複合信号に検出に用いられる振幅閾値を、ペース
メーカパルスに次ぐ高いレベルにまで上げる。振幅閾値
は、アーチファクトが常にこの振幅閾値を下回るよう、
通常のＱＲＳ閾値まで、アーチファクトを発生させる元
となるフィルタの特性に従って決定される時間をかけて
減衰する。これまでのＱＲＳ複合信号を検出する前にペ
ースメーカパルスと関連するアーチファクトを除去する
技術では、ブランクウィンドーに発生するＱＲＳ複合信
号までも除去されてしまうため、この方法が必要であ
る。
ング過程でＥＣＧ信号に導入された特性的なアーチファ
クトからペースメーカパルスを見分け、検出し、ＥＣＧ
信号からのペースメーカパルスの同定・除去を可能にす
る方法と装置を提供する。 【解決手段】 ペースメーカパルスを検出すると直ち
に、特性的なアーチファクトが閾値を越えないように、
ＱＲＳ複合信号に検出に用いられる振幅閾値を、ペース
メーカパルスに次ぐ高いレベルにまで上げる。振幅閾値
は、アーチファクトが常にこの振幅閾値を下回るよう、
通常のＱＲＳ閾値まで、アーチファクトを発生させる元
となるフィルタの特性に従って決定される時間をかけて
減衰する。これまでのＱＲＳ複合信号を検出する前にペ
ースメーカパルスと関連するアーチファクトを除去する
技術では、ブランクウィンドーに発生するＱＲＳ複合信
号までも除去されてしまうため、この方法が必要であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、心電図信号におけ
るペースメーカによるパルスの検出し、また心電図信号
からペースメーカのパルスによって誘発されるアーチフ
ァクト（偽像）を除去する方法と装置に係り、より詳し
くは、ペースメーカのパルスをフィルタにかけたときに
導入される特性的なアーチファクトからペースメーカの
パルスを検出し、心電図信号においてこのようなペース
メーカパルスとアーチファクトが原因でＱＲＳ複合信号
（Ｑ波、Ｒ波およびＳ波が混在した信号）の誤検出する
のを防ぐ調整可能な閾値を与える技術に関する。
るペースメーカによるパルスの検出し、また心電図信号
からペースメーカのパルスによって誘発されるアーチフ
ァクト（偽像）を除去する方法と装置に係り、より詳し
くは、ペースメーカのパルスをフィルタにかけたときに
導入される特性的なアーチファクトからペースメーカの
パルスを検出し、心電図信号においてこのようなペース
メーカパルスとアーチファクトが原因でＱＲＳ複合信号
（Ｑ波、Ｒ波およびＳ波が混在した信号）の誤検出する
のを防ぐ調整可能な閾値を与える技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ペースメーカのパルスを検出する機能が
ある心電図（ＥＣＧ）は、業界で知られている。ペース
メーカのパルスは通常高周波でかつ振幅が大きいため、
従来のペースメーカ検出機能付きのＥＣＧは、典型的に
は心電図信号を振幅の閾値と比較するハードウエアを使
ってペースメーカのパルスを検出していた。その結果、
一旦ペースメーカのパルスが検出されると、ペースメー
カパルスとこのパルスをフィルタにかけたときに生じる
オーバーシュート(overshoot) やリンギング(ringing)
などのアーチファクトを含む心電図信号の一部は、心電
図信号を処理する前に、ゲートなどにより心電図信号か
ら取り除かれてしまうことがあった。ＥＣＧモニタのＱ
ＲＳ検出部は、この後に波形のブランク部分にペースメ
ーカがあることを知らされる。そして、残念なことに、
ペースメーカパルスとアーチファクトを除去する際、同
じタイムウィンドーに発生するＱＲＳ複合信号も除去し
てしまうという意図しない結果を招いてしまうことがあ
る。
ある心電図（ＥＣＧ）は、業界で知られている。ペース
メーカのパルスは通常高周波でかつ振幅が大きいため、
従来のペースメーカ検出機能付きのＥＣＧは、典型的に
は心電図信号を振幅の閾値と比較するハードウエアを使
ってペースメーカのパルスを検出していた。その結果、
一旦ペースメーカのパルスが検出されると、ペースメー
カパルスとこのパルスをフィルタにかけたときに生じる
オーバーシュート(overshoot) やリンギング(ringing)
などのアーチファクトを含む心電図信号の一部は、心電
図信号を処理する前に、ゲートなどにより心電図信号か
ら取り除かれてしまうことがあった。ＥＣＧモニタのＱ
ＲＳ検出部は、この後に波形のブランク部分にペースメ
ーカがあることを知らされる。そして、残念なことに、
ペースメーカパルスとアーチファクトを除去する際、同
じタイムウィンドーに発生するＱＲＳ複合信号も除去し
てしまうという意図しない結果を招いてしまうことがあ
る。
【０００３】他方、公知のペースメーカパルス検出機能
付きＥＣＧモニタでも、フィルタリング処理に入る前に
ペースメーカの各パルスによって生じるアーチファクト
を除去しないＥＣＧモニタは、患者の心臓がペースメー
カに応答しないときは、ＱＲＳ複合信号を誤って検出す
ることがあった。また、ＱＲＳ検出器は、公的な規準に
より、0.15mV程度の小さな信号も検出してよいことにな
っているため、ペースメーカパルスに続くアーチファク
トは、一定の条件下では、心拍として計数されるくらい
大きなものになることがある。このような事態は、明ら
かに望ましくないことである。
付きＥＣＧモニタでも、フィルタリング処理に入る前に
ペースメーカの各パルスによって生じるアーチファクト
を除去しないＥＣＧモニタは、患者の心臓がペースメー
カに応答しないときは、ＱＲＳ複合信号を誤って検出す
ることがあった。また、ＱＲＳ検出器は、公的な規準に
より、0.15mV程度の小さな信号も検出してよいことにな
っているため、ペースメーカパルスに続くアーチファク
トは、一定の条件下では、心拍として計数されるくらい
大きなものになることがある。このような事態は、明ら
かに望ましくないことである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これまでのＥＣＧモニ
タは多くが、特別に設計した回路を使って、これらのペ
ースメーカパルスを検出し、アーチファクトを除去して
いた。しかし、このようなシステムは通常非常に効果
で、汎用性に欠ける。他のＥＣＧモニタは、典型的に
は、ハードウエアたる検出回路を使ってペースメーカに
よるアーチファクトの範囲を決定し、この後、ペースメ
ーカパルスの後にくるアーチファクトがＱＲＳ検知部を
誤って作動させないよう、ソフトウエアのルーチンを使
ってペースメーカパルスに続く領域を取り除くという手
法を使っている。ブランクにしなければならない時間は
フィルタの特性によって決定され、例えば４５ミリ秒の
ようなきわめて長い時間になることもある。さらに、従
来のハードウエアにおいては、ＲＳ検出器に向かうアー
チファクトが信号から除かれるものの、ユーザは、ブラ
ンクの時間に心電図信号に発生した情報（例えばＱＲＳ
複合信号）を奪われてしまうという欠点がある。
タは多くが、特別に設計した回路を使って、これらのペ
ースメーカパルスを検出し、アーチファクトを除去して
いた。しかし、このようなシステムは通常非常に効果
で、汎用性に欠ける。他のＥＣＧモニタは、典型的に
は、ハードウエアたる検出回路を使ってペースメーカに
よるアーチファクトの範囲を決定し、この後、ペースメ
ーカパルスの後にくるアーチファクトがＱＲＳ検知部を
誤って作動させないよう、ソフトウエアのルーチンを使
ってペースメーカパルスに続く領域を取り除くという手
法を使っている。ブランクにしなければならない時間は
フィルタの特性によって決定され、例えば４５ミリ秒の
ようなきわめて長い時間になることもある。さらに、従
来のハードウエアにおいては、ＲＳ検出器に向かうアー
チファクトが信号から除かれるものの、ユーザは、ブラ
ンクの時間に心電図信号に発生した情報（例えばＱＲＳ
複合信号）を奪われてしまうという欠点がある。
【０００５】このため、ペースメーカパルスが検出され
たときこの後のタイムウィンドーに発生するペースメー
カアーチファクトがＱＲＳ複合信号の誤検出を引き起こ
さないよう、ペースメーカパルス部分だけをブランクに
してＱＲＳ複合信号の検出を調整することにより、従来
のＥＣＧモニタにおけるこれらの問題を解決することが
求められており、本発明は、業界におけるこのような要
求に見合うようなされたものである。
たときこの後のタイムウィンドーに発生するペースメー
カアーチファクトがＱＲＳ複合信号の誤検出を引き起こ
さないよう、ペースメーカパルス部分だけをブランクに
してＱＲＳ複合信号の検出を調整することにより、従来
のＥＣＧモニタにおけるこれらの問題を解決することが
求められており、本発明は、業界におけるこのような要
求に見合うようなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以下に、デジタル化され
フィルタリングを施された心電図信号中で、フィルタリ
ング過程において心電図信号に生じる特性的なアーチフ
ァクトに基づいてペースメーカパルスを検出する心電図
（ＥＣＧ）モニタを提供することにより上述の業界の要
求に応えることのできる装置と方法を説明する。つぎ
に、心電図信号におけるＱＲＳ複合信号を、フィルタリ
ングを施しデジタル化した心電図信号を振幅を調整でき
る閾値と比較して検出する。本発明によれば、振幅で定
める閾値は、患者のＱＲＳ複合信号の振幅に関連する第
１のレベルと、この第１のレベルより大きく、ペースメ
ーカパルスの検出直後から一定の時間だけ用いられる第
２のレベルをもつ。ペースメーカパルスをＱＲＳ複合信
号として検出されることのないようフィルタリングした
ときに生じる特性的な「リンギング」を起こすアーチフ
ァクトをほぼ抑えることができるよう、閾値の振幅は、
ペースメーカパルスがあったらその後所定の時間をかけ
て第２のレベルから第１のレベルへ減衰するのが好まし
い。一般に、閾値の第２のレベルと減衰時間は、アーチ
ファクトを発生させたフィルタの既知のアーチファクト
生起特性に応じて設定される。この後は、ペースメーカ
パルスと特性的なアーチファクトは、同じタイムウィン
ドーに生じるＱＲＳ複合信号を捕らえ落すことなく、心
電図信号からは除外されるであろう。
フィルタリングを施された心電図信号中で、フィルタリ
ング過程において心電図信号に生じる特性的なアーチフ
ァクトに基づいてペースメーカパルスを検出する心電図
（ＥＣＧ）モニタを提供することにより上述の業界の要
求に応えることのできる装置と方法を説明する。つぎ
に、心電図信号におけるＱＲＳ複合信号を、フィルタリ
ングを施しデジタル化した心電図信号を振幅を調整でき
る閾値と比較して検出する。本発明によれば、振幅で定
める閾値は、患者のＱＲＳ複合信号の振幅に関連する第
１のレベルと、この第１のレベルより大きく、ペースメ
ーカパルスの検出直後から一定の時間だけ用いられる第
２のレベルをもつ。ペースメーカパルスをＱＲＳ複合信
号として検出されることのないようフィルタリングした
ときに生じる特性的な「リンギング」を起こすアーチフ
ァクトをほぼ抑えることができるよう、閾値の振幅は、
ペースメーカパルスがあったらその後所定の時間をかけ
て第２のレベルから第１のレベルへ減衰するのが好まし
い。一般に、閾値の第２のレベルと減衰時間は、アーチ
ファクトを発生させたフィルタの既知のアーチファクト
生起特性に応じて設定される。この後は、ペースメーカ
パルスと特性的なアーチファクトは、同じタイムウィン
ドーに生じるＱＲＳ複合信号を捕らえ落すことなく、心
電図信号からは除外されるであろう。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、添付の図面を参照しな
がら、以下の好ましい態様の詳細な説明を読めばより理
解できるであろう。
がら、以下の好ましい態様の詳細な説明を読めばより理
解できるであろう。
【０００８】上述の目的に合致し、他の特徴も与える本
発明の好ましい態様に係るシステムと方法を、以下に図
１ないし７を参照しながら説明する。当業者は、図を参
照しながら進めるここでの記述は単に説明のためのもの
で、本発明の範囲を限定する意図の下になされたもので
ないことは容易に理解できるであろう。本発明の範囲に
関する疑義は、特許請求の範囲を当れば解決するであろ
う。
発明の好ましい態様に係るシステムと方法を、以下に図
１ないし７を参照しながら説明する。当業者は、図を参
照しながら進めるここでの記述は単に説明のためのもの
で、本発明の範囲を限定する意図の下になされたもので
ないことは容易に理解できるであろう。本発明の範囲に
関する疑義は、特許請求の範囲を当れば解決するであろ
う。
【０００９】図１は、本発明によるペースメーカパルス
検定機能とアーチファクト拒絶機能を含むように構成さ
れたＥＣＧモニタを示す。図にあるように、患者１０
は、心電図信号検出のため、公知の方法で、リード入力
回路１２から延びるＱＲＳリード線に接続される。得ら
れた心電図信号は、計測用増幅器１４で増幅され、Ａ／
Ｄ変換機１８によりデジタル信号に変換される前にノイ
ズ成分を除去するため、アナログ式フィルタ１６でフィ
ルタリングされる。もちろん、心電図信号は、デジタル
式フィルタでフィルタリングされる前に、デジタル形に
変換される。得られたデジタルＥＣＧ信号２１は、心拍
数その他を算出するマイクロプロセッサ２２のソフトウ
エアで処理される前に、業界で知られた患者用分離形回
路２０を通る。処理されたデジタル式の心電図信号はつ
いで表示装置２４上で表示され、適宜記録装置２６に記
録される。
検定機能とアーチファクト拒絶機能を含むように構成さ
れたＥＣＧモニタを示す。図にあるように、患者１０
は、心電図信号検出のため、公知の方法で、リード入力
回路１２から延びるＱＲＳリード線に接続される。得ら
れた心電図信号は、計測用増幅器１４で増幅され、Ａ／
Ｄ変換機１８によりデジタル信号に変換される前にノイ
ズ成分を除去するため、アナログ式フィルタ１６でフィ
ルタリングされる。もちろん、心電図信号は、デジタル
式フィルタでフィルタリングされる前に、デジタル形に
変換される。得られたデジタルＥＣＧ信号２１は、心拍
数その他を算出するマイクロプロセッサ２２のソフトウ
エアで処理される前に、業界で知られた患者用分離形回
路２０を通る。処理されたデジタル式の心電図信号はつ
いで表示装置２４上で表示され、適宜記録装置２６に記
録される。
【００１０】一般に、マイクロプロセッサ２２は、ＥＣ
Ｇ信号２１を処理して、ペースメーカパルスを検出・処
理し、ペースメーカパルスのフィルタリングにより発生
するアーチファクトを除去し、そして得られたデータか
ら患者の心拍数を算出する。図２は、マイクロプロセッ
サ２２で行われる処理の流れ図である。図にあるよう
に、ＥＣＧ信号２１は、ペースメーカ検出用のソフトウ
エア２８で処理され、ＥＣＧ信号２１中にペースメーカ
によるパルスが存在するか否かを検出する。ペースメー
カパルス検出用のソフトウエア２８を使うかどうかは、
患者がペースメーカを使用しているか否かが知られてい
るかによって、ユーザが選択する。患者がペースメーカ
を使用していないことが分っている場合は、ＥＣＧ信号
２１は、直接デジタル式フィルタリング用のソフトウエ
ア３０に送られる。そうでない場合は、ＥＣＧ信号２１
は、ペースメーカパルスを検出するため、ペースメーカ
検出用のソフトウエア２８によって処理される。ペース
メーカパルスは、上述のような公知のハードウエアおよ
びソフトウエアによる検出技術を使って検出することも
できるが、ペースメーカパルスは特性的なオーバーシュ
ートや、アナログ式フィルタ１６によってＥＣＧ信号２
１に導入された他のフィルタアーチファクトの検索によ
って検出するのが好ましい。これは、例えば入力ＥＣＧ
信号２１をアナログ式フィルタ１６のテンプレートと比
較することにより行うことができる。従来はアーチファ
クトは取り除くべきもので、ペースメーカパルスを検出
するために用いられるものではないとされていたため、
このような方法は、公知の技術とは対照をなすものであ
る。
Ｇ信号２１を処理して、ペースメーカパルスを検出・処
理し、ペースメーカパルスのフィルタリングにより発生
するアーチファクトを除去し、そして得られたデータか
ら患者の心拍数を算出する。図２は、マイクロプロセッ
サ２２で行われる処理の流れ図である。図にあるよう
に、ＥＣＧ信号２１は、ペースメーカ検出用のソフトウ
エア２８で処理され、ＥＣＧ信号２１中にペースメーカ
によるパルスが存在するか否かを検出する。ペースメー
カパルス検出用のソフトウエア２８を使うかどうかは、
患者がペースメーカを使用しているか否かが知られてい
るかによって、ユーザが選択する。患者がペースメーカ
を使用していないことが分っている場合は、ＥＣＧ信号
２１は、直接デジタル式フィルタリング用のソフトウエ
ア３０に送られる。そうでない場合は、ＥＣＧ信号２１
は、ペースメーカパルスを検出するため、ペースメーカ
検出用のソフトウエア２８によって処理される。ペース
メーカパルスは、上述のような公知のハードウエアおよ
びソフトウエアによる検出技術を使って検出することも
できるが、ペースメーカパルスは特性的なオーバーシュ
ートや、アナログ式フィルタ１６によってＥＣＧ信号２
１に導入された他のフィルタアーチファクトの検索によ
って検出するのが好ましい。これは、例えば入力ＥＣＧ
信号２１をアナログ式フィルタ１６のテンプレートと比
較することにより行うことができる。従来はアーチファ
クトは取り除くべきもので、ペースメーカパルスを検出
するために用いられるものではないとされていたため、
このような方法は、公知の技術とは対照をなすものであ
る。
【００１１】ＥＣＧ信号２１はついで、デジタル式フィ
ルタ３０によってフィルタリングされ、高周波のペース
メーカパルスは除去される。しかし、以下に説明するよ
うに、本発明によれば、ペースメーカによるアーチファ
クトは、デジタル式フィルタ３０によって除去されな
い。アーチファクトは、同時に発生したＱＲＳ複合信号
も一緒にフィルタで除去されることのないよう、残存さ
せられる。
ルタ３０によってフィルタリングされ、高周波のペース
メーカパルスは除去される。しかし、以下に説明するよ
うに、本発明によれば、ペースメーカによるアーチファ
クトは、デジタル式フィルタ３０によって除去されな
い。アーチファクトは、同時に発生したＱＲＳ複合信号
も一緒にフィルタで除去されることのないよう、残存さ
せられる。
【００１２】次に、ＥＣＧ信号２１は、アーチファクト
を除去するためのペースメーカアーチファクト処理用の
ソフトウエア３２、およびＱＲＳ複合信号を検出するた
めのＱＲＳ検出ルーチン３４によって処理されるが、こ
の技術は以下に図３ないし７を参照して詳細に説明す
る。最後に、公知の技術による心拍数算出用ソフトウエ
ア３６を使って、ＱＲＳ複合信号から心拍数を算出す
る。
を除去するためのペースメーカアーチファクト処理用の
ソフトウエア３２、およびＱＲＳ複合信号を検出するた
めのＱＲＳ検出ルーチン３４によって処理されるが、こ
の技術は以下に図３ないし７を参照して詳細に説明す
る。最後に、公知の技術による心拍数算出用ソフトウエ
ア３６を使って、ＱＲＳ複合信号から心拍数を算出す
る。
【００１３】図３は、ペースメーカパルスと、これに関
連してＥＣＧモニタにあるフィルタによって生起される
アーチファクトを説明する。上述のように、図１のＥＣ
Ｇモニタにおけるアナログ式フィルタ１６のようなフィ
ルタは、高周波のフィルタリングや大振幅のペースメー
カパルスのために、特性的なオーバーシュートとリンギ
ングによるありをＥＣＧ信号２１に与える。上述のよう
に、本発明によれば、特定のフィルタに伴うこのような
特性的なアーチファクトは、ペースメーカパルスが入力
ＥＣＧ信号２１に存在しているかどうかを見るのに使用
される。
連してＥＣＧモニタにあるフィルタによって生起される
アーチファクトを説明する。上述のように、図１のＥＣ
Ｇモニタにおけるアナログ式フィルタ１６のようなフィ
ルタは、高周波のフィルタリングや大振幅のペースメー
カパルスのために、特性的なオーバーシュートとリンギ
ングによるありをＥＣＧ信号２１に与える。上述のよう
に、本発明によれば、特定のフィルタに伴うこのような
特性的なアーチファクトは、ペースメーカパルスが入力
ＥＣＧ信号２１に存在しているかどうかを見るのに使用
される。
【００１４】ＥＣＧモニタのＱＲＳ検出器は、心拍検出
の基本にしばしば振幅を用いる。図４に示すように、本
発明においては、振幅閾値は、ＱＲＳ複合信号の振幅の
一分画として、患者自身のＱＲＳ複合信号から決定さ
れ、時間がたつと減衰して新しいＱＲＳ複合信号が検出
される。本発明により得られる振幅閾値は、図４におい
ては、点線で示してある。ところが、ＱＲＳ検出器は公
的な規準によって0.15mVの小さい信号でも検出してしま
うため、ペースメーカパルスの後に来るアーチファクト
は、一定の条件下では、本発明の振幅閾値に対して、心
拍として計数されるほど大きなものになることがある。
このようなペースメーカパルスの後に来るアーチファク
トの振幅が、ＱＲＳ複合信号の振幅を優に上回るケース
は、図５に示す。このため、閾値測定の技術は、ペース
メーカアーチファクトにも対処できるよう改良を加える
必要がある。
の基本にしばしば振幅を用いる。図４に示すように、本
発明においては、振幅閾値は、ＱＲＳ複合信号の振幅の
一分画として、患者自身のＱＲＳ複合信号から決定さ
れ、時間がたつと減衰して新しいＱＲＳ複合信号が検出
される。本発明により得られる振幅閾値は、図４におい
ては、点線で示してある。ところが、ＱＲＳ検出器は公
的な規準によって0.15mVの小さい信号でも検出してしま
うため、ペースメーカパルスの後に来るアーチファクト
は、一定の条件下では、本発明の振幅閾値に対して、心
拍として計数されるほど大きなものになることがある。
このようなペースメーカパルスの後に来るアーチファク
トの振幅が、ＱＲＳ複合信号の振幅を優に上回るケース
は、図５に示す。このため、閾値測定の技術は、ペース
メーカアーチファクトにも対処できるよう改良を加える
必要がある。
【００１５】図６は、ペースメーカパルスとアーチファ
クトを含む心電図波形を、アーチファクトが心拍として
計数されないよう本発明により改良した振幅閾値と比較
して示す。上述のように、ＥＣＧモニタのフィルタの特
性を定めることにより、ペースメーカパルスの後に続く
アーチファクトの範囲を決定することができる。この情
報は一旦知れると、ペースメーカ検出ソフトウエア２８
によるペースメーカパルスの検出の後に、ＱＲＳ複合信
号を検出する振幅閾値を、ペースメーカパルスに続くア
ーチファクトが心拍として計数されないよう調整するこ
とができる。図６に示すように、これは、既知のペース
メーカパルスのすぐ後ＱＲＳ検出閾値を既知のアーチフ
ァクト振幅のすぐ上の位置まで移動させ、ついでこの閾
値がアーチファクト振幅のすぐ上にとどまるよう、ＱＲ
Ｓ検出閾値を低下させることによって達成される。ペー
スメーカパルスの後ろのＱＲＳ検出閾値は、所定の時間
をかけて、ＱＲＳ複合信号検出のための通常のレベルま
で減衰する。当然のことながら、減衰の時間は、ＥＣＧ
モニタで使用される特定のフィルタ１６によって定まる
既知のアーチファクト振幅特性に依存する。
クトを含む心電図波形を、アーチファクトが心拍として
計数されないよう本発明により改良した振幅閾値と比較
して示す。上述のように、ＥＣＧモニタのフィルタの特
性を定めることにより、ペースメーカパルスの後に続く
アーチファクトの範囲を決定することができる。この情
報は一旦知れると、ペースメーカ検出ソフトウエア２８
によるペースメーカパルスの検出の後に、ＱＲＳ複合信
号を検出する振幅閾値を、ペースメーカパルスに続くア
ーチファクトが心拍として計数されないよう調整するこ
とができる。図６に示すように、これは、既知のペース
メーカパルスのすぐ後ＱＲＳ検出閾値を既知のアーチフ
ァクト振幅のすぐ上の位置まで移動させ、ついでこの閾
値がアーチファクト振幅のすぐ上にとどまるよう、ＱＲ
Ｓ検出閾値を低下させることによって達成される。ペー
スメーカパルスの後ろのＱＲＳ検出閾値は、所定の時間
をかけて、ＱＲＳ複合信号検出のための通常のレベルま
で減衰する。当然のことながら、減衰の時間は、ＥＣＧ
モニタで使用される特定のフィルタ１６によって定まる
既知のアーチファクト振幅特性に依存する。
【００１６】勿論、ＱＲＳ複合信号は、ペースメーカパ
ルスやそのアーチファクトと同時に生ずることもある。
上述のように、ＱＲＳ複合信号は、ペースメーカパルス
とこのアーチファクトを除去する際に見逃すことがあっ
てはならない。図７は、ペースメーカパルスとアーチフ
ァクトがＱＲＳ複合信号と同時に起こっている心電図波
形を示す。図示のように、既知のペースメーカパルス後
に与えられる振幅閾値は、既知のアーチファクトのすぐ
上に来るよう本発明に従って調整されているため、アー
チファクトとＱＲＳ複合信号の振幅が重畳して調整済の
ＱＲＳ検出閾値を越えた場合は、アーチファクトがあっ
ても、ＱＲＳ複合信号が検出される。図４に示したよう
な従来のケース（ペースメーカパルスが存在しない）に
おいては、ＱＲＳ検出閾値は、ＱＲＳ複合信号の検出
後、通常の態様に従って減衰する。
ルスやそのアーチファクトと同時に生ずることもある。
上述のように、ＱＲＳ複合信号は、ペースメーカパルス
とこのアーチファクトを除去する際に見逃すことがあっ
てはならない。図７は、ペースメーカパルスとアーチフ
ァクトがＱＲＳ複合信号と同時に起こっている心電図波
形を示す。図示のように、既知のペースメーカパルス後
に与えられる振幅閾値は、既知のアーチファクトのすぐ
上に来るよう本発明に従って調整されているため、アー
チファクトとＱＲＳ複合信号の振幅が重畳して調整済の
ＱＲＳ検出閾値を越えた場合は、アーチファクトがあっ
ても、ＱＲＳ複合信号が検出される。図４に示したよう
な従来のケース（ペースメーカパルスが存在しない）に
おいては、ＱＲＳ検出閾値は、ＱＲＳ複合信号の検出
後、通常の態様に従って減衰する。
【００１７】ところで、当業者ならば、本発明の方法を
用いれば、ＥＣＧ信号にいかなるノイズがあっても、ペ
ースメーカパルスを直接に検出できるようにすることが
可能になること、およびＱＲＳ振幅検出閾値をうまく制
御すれば、ペースメーカパルス信号をフィルタリングす
るときに生じるアーチファクトが大量に存在しても、Ｑ
ＲＳ複合信号を検出できることは理解できるであろう。
本発明の方法は、ハードウエアによるフィルタリングと
ソフトウエアによるフィルタリングの両方に適用するこ
とができる。これは、どちらの場合においても、フィル
タのアーチファクト特性は、当業者ならば容易に利用で
きる「指紋」となり、ＥＣＧ信号における同様の特性に
合致するテンプレートを提供するためである。
用いれば、ＥＣＧ信号にいかなるノイズがあっても、ペ
ースメーカパルスを直接に検出できるようにすることが
可能になること、およびＱＲＳ振幅検出閾値をうまく制
御すれば、ペースメーカパルス信号をフィルタリングす
るときに生じるアーチファクトが大量に存在しても、Ｑ
ＲＳ複合信号を検出できることは理解できるであろう。
本発明の方法は、ハードウエアによるフィルタリングと
ソフトウエアによるフィルタリングの両方に適用するこ
とができる。これは、どちらの場合においても、フィル
タのアーチファクト特性は、当業者ならば容易に利用で
きる「指紋」となり、ＥＣＧ信号における同様の特性に
合致するテンプレートを提供するためである。
【００１８】当業者はまた、上述の記載は、本発明の現
段階において好ましい態様を提供するもので、本発明の
新規な教示および利点から逸脱せずに、無数の代替例が
可能であることは理解できるであろう。したがって、そ
のような変更はすべて、本発明の範囲に含まれる。
段階において好ましい態様を提供するもので、本発明の
新規な教示および利点から逸脱せずに、無数の代替例が
可能であることは理解できるであろう。したがって、そ
のような変更はすべて、本発明の範囲に含まれる。
【００１９】本発明の具体的な実施態様は以下の通りで
ある。 １）前記閾値の第２のレベルと減衰時間は、アーチファ
クトを発生させたフィルタの既知のアーチファクト生起
特性に応じて設定される請求項１記載の心電図モニタ。 ２）前記処理手段はさらに、前記ペースメーカパルスと
前記アーチファクトを、前記フィルタリングとデジタル
化を施した心電図信号から除去する請求項２記載の心電
図モニタ。 ３）前記閾値の第２のレベルと減衰時間を、アーチファ
クトを発生させたフィルタの既知のアーチファクト生起
特性に応じて設定する工程をさらに含む請求項３記載の
心電図モニタ。 ４）前記ペースメーカパルスと前記アーチファクトを、
前記デジタル化した心電図信号から除去する工程をさら
に含む請求項４記載の方法。
ある。 １）前記閾値の第２のレベルと減衰時間は、アーチファ
クトを発生させたフィルタの既知のアーチファクト生起
特性に応じて設定される請求項１記載の心電図モニタ。 ２）前記処理手段はさらに、前記ペースメーカパルスと
前記アーチファクトを、前記フィルタリングとデジタル
化を施した心電図信号から除去する請求項２記載の心電
図モニタ。 ３）前記閾値の第２のレベルと減衰時間を、アーチファ
クトを発生させたフィルタの既知のアーチファクト生起
特性に応じて設定する工程をさらに含む請求項３記載の
心電図モニタ。 ４）前記ペースメーカパルスと前記アーチファクトを、
前記デジタル化した心電図信号から除去する工程をさら
に含む請求項４記載の方法。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
心電図（ＥＣＧ）信号において、フィルタリング過程に
おいてこのＥＣＧ信号に導入された特性的なアーチファ
クトからペースメーカパルスを見分け、検出して、ＥＣ
Ｇ信号からのペースメーカパルスの同定・除去を可能に
する方法と装置を提供される。
心電図（ＥＣＧ）信号において、フィルタリング過程に
おいてこのＥＣＧ信号に導入された特性的なアーチファ
クトからペースメーカパルスを見分け、検出して、ＥＣ
Ｇ信号からのペースメーカパルスの同定・除去を可能に
する方法と装置を提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法によりペースメーカパルスの検出
とアーチファクトの拒絶を行う改良された心電図モニタ
を示す説明図。
とアーチファクトの拒絶を行う改良された心電図モニタ
を示す説明図。
【図２】図１のＥＣＧモニタのマイクロプロセッサ２２
により行われる処理の流れ図。
により行われる処理の流れ図。
【図３】ペースメーカパルスとこれに関連してＥＣＧモ
ニタのフィルタにより誘発されるアーチファクトを示す
グラフ図。
ニタのフィルタにより誘発されるアーチファクトを示す
グラフ図。
【図４】心電図の波形と、ＱＲＳ複合信号の検知に用い
られる可変閾値を示すグラフ図。
られる可変閾値を示すグラフ図。
【図５】ペースメーカパルスと、一定の条件下では心拍
として計数される大きさのアーチファクトを含む心電図
波形を示すグラフ図。
として計数される大きさのアーチファクトを含む心電図
波形を示すグラフ図。
【図６】ペースメーカパルスとアーチファクトを含む心
電図波形を、このアーチファクトが心拍として計数され
ないよう本発明により調整した振幅の閾値と比較したグ
ラフ図。
電図波形を、このアーチファクトが心拍として計数され
ないよう本発明により調整した振幅の閾値と比較したグ
ラフ図。
【図７】ペースメーカパルスと、ＱＲＳ複合信号と同時
に発生したアーチファクトを含む心電図波形、ならびに
アーチファクトに妨害されずにＱＲＳ複合信号の検知を
可能にする本発明により調整した振幅の閾値を示すグラ
フ図。
に発生したアーチファクトを含む心電図波形、ならびに
アーチファクトに妨害されずにＱＲＳ複合信号の検知を
可能にする本発明により調整した振幅の閾値を示すグラ
フ図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビッド・ダブリュー・ブローウン アメリカ合衆国、33624 フロリダ州、タ ンパ、オーク・シャドウ・プレイス 12906
Claims (4)
- 【請求項１】 心電図モニタであって、 患者の心電図信号を検出する手段と、 前記心電図信号をフィルタリングしデジタル化する手段
と、 前記フィルタリングとデジタル化をした心電図信号を一
定の振幅をもつ閾値と比較することにより、前記フィル
タリングとデジタル化をした心電図信号中でＱＲＳ複合
信号を検出する手段を備え、 前記閾値は、前記患者のＱＲＳ複合信号の振幅の一部で
ある第１のレベルと、この第１のレベルより大きい第２
の信号を有し、 前記閾値は、前記ペースメーカパルスによって生起され
るアーチファクトをＱＲＳ複合信号と誤って検出するの
を防ぐため、ペースメーカパルスを検出すると直ちに前
記第２のレベルから第１のレベルまで所定の時間をかけ
て減衰する、心電図モニタ。 - 【請求項２】 心電図モニタであって、 患者の心電図信号を検出する手段と、 前記心電図信号をフィルタリングしデジタル化する手段
と、 前記フィルタリングとデジタル化を施した心電図信号中
で、前記フィルタリングとデジタル化をする手段のフィ
ルタによって前記フィルタリングとデジタル化を施した
心電図信号に導入された特性アーチファクトから、ＱＲ
Ｓ複合信号を検出する処理手段を備える心電図モニタ。 - 【請求項３】 患者の心電図信号からＱＲＳ複合信号を
検出する方法であって、 患者の心電図信号を検出する工程と、 前記心電図信号をフィルタリングしデジタル化する工程
と、 ペースメーカパルスを検出する工程と、 前記フィルタリングとデジタル化をした心電図信号を一
定の振幅をもつ閾値と比較する工程を含み、 前記閾値は、前記患者のＱＲＳ複合信号の振幅の一部で
ある第１のレベルと、この第１のレベルより大きい第２
の信号を有し、 前記閾値は、前記ペースメーカパルスによって生起され
るアーチファクトをＱＲＳ複合信号と誤って検出するの
を防ぐため、ペースメーカパルスを検出すると直ちに前
記第２のレベルから第１のレベルまで所定の時間をかけ
て減衰する、方法。 - 【請求項４】 患者の心電図信号からペースメーカパル
スを検出する方法であって、 患者の心電図信号を検出する工程と、 前記心電図信号をフィルタリングしデジタル化する工程
と、 前記心電図信号中で、特性アーチファクトの直前に見ら
れるペースメーカパルス発生の指標として、前記フィル
タリング・デジタル化工程で用いられたフィルタによっ
て前記心電図信号中に導入された特性アーチファクトを
検出する工程を含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/440,903 US5660184A (en) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | Pacemaker pulse detection and artifact rejection |
| US440903 | 1995-05-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09131330A true JPH09131330A (ja) | 1997-05-20 |
Family
ID=23750672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8142352A Pending JPH09131330A (ja) | 1995-05-15 | 1996-05-14 | 心電図モニタならびにペースメーカのパルス検出方法およびアーチフェクトの拒絶方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5660184A (ja) |
| EP (2) | EP0748637A3 (ja) |
| JP (1) | JPH09131330A (ja) |
| AU (1) | AU5225996A (ja) |
| CA (1) | CA2176454A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001095768A (ja) * | 1999-08-30 | 2001-04-10 | Ge Marquette Medical Systems Inc | ペースメーカが定めたペースの心電図を自動的に検出しかつ解釈する方法および装置 |
| JP2010029656A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | General Electric Co <Ge> | Ｅｃｇ監視システムにおける信号品質指示及び誤警報低減のためのシステム及び方法 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5771898A (en) * | 1996-12-19 | 1998-06-30 | Siemens Medical Systems, Inc. | Method and apparatus for accurate counting of paced heartbeats |
| US5951483A (en) * | 1998-01-26 | 1999-09-14 | Physio-Control Manufacturing Corporation | Method and apparatus for detecting an internal pacemaker pulse |
| FR2803186B1 (fr) | 2000-01-05 | 2002-08-09 | Guy Charvin | Procede et dispositif de recueil de potentiels evoques auditif |
| AU761251B2 (en) | 2000-01-05 | 2003-05-29 | Rolf-Dieter Battmer | Device for measuring or collecting auditory evoked potentials |
| US6823209B2 (en) * | 2001-10-19 | 2004-11-23 | Medtronic Physio-Control Corp. | Electrocardiogram filter |
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| US7177689B2 (en) * | 2001-10-26 | 2007-02-13 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and apparatus for capture verification and threshold determination |
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| US9020596B2 (en) | 2011-07-15 | 2015-04-28 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Management of fusion beat detection during capture threshold determination |
| CN103083013B (zh) * | 2013-01-18 | 2015-05-13 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 基于形态学与小波变换的心电信号qrs复波检测方法 |
| US10154794B2 (en) | 2014-04-25 | 2018-12-18 | Medtronic, Inc. | Implantable cardioverter-defibrillator (ICD) tachyarrhythmia detection modifications responsive to detected pacing |
| US10226197B2 (en) | 2014-04-25 | 2019-03-12 | Medtronic, Inc. | Pace pulse detector for an implantable medical device |
| US10448855B2 (en) * | 2014-04-25 | 2019-10-22 | Medtronic, Inc. | Implantable medical device (IMD) sensing modifications responsive to detected pacing pulses |
| KR102570069B1 (ko) | 2016-05-26 | 2023-08-23 | 삼성전자주식회사 | Ecg 센서 신호의 잡음을 제거하는 방법 및 그 장치 |
| US10820820B2 (en) | 2018-03-16 | 2020-11-03 | Pacesetter, Inc. | Physiologic signal analysis using multiple frequency bands |
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|---|---|---|---|---|
| US3821948A (en) * | 1971-11-03 | 1974-07-02 | Hoffmann La Roche | System and method for analyzing absolute derivative signal from heartbeat |
| US4240442A (en) * | 1979-01-05 | 1980-12-23 | American Optical Corporation | Variable threshold R-wave detector |
| US4934376A (en) * | 1988-06-10 | 1990-06-19 | Siemens Medical Electronics, Inc. | Method and apparatus for detecting heartbeats |
| US5033473A (en) * | 1989-10-24 | 1991-07-23 | Hewlett-Packard Company | Method for discriminating pace pulse tails |
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-
1995
- 1995-05-15 US US08/440,903 patent/US5660184A/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-05-13 AU AU52259/96A patent/AU5225996A/en not_active Abandoned
- 1996-05-13 CA CA002176454A patent/CA2176454A1/en not_active Abandoned
- 1996-05-14 EP EP96303371A patent/EP0748637A3/en not_active Withdrawn
- 1996-05-14 EP EP04075908A patent/EP1435217A2/en not_active Withdrawn
- 1996-05-14 JP JP8142352A patent/JPH09131330A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU5225996A (en) | 1996-11-28 |
| EP0748637A2 (en) | 1996-12-18 |
| EP1435217A2 (en) | 2004-07-07 |
| CA2176454A1 (en) | 1996-11-16 |
| US5660184A (en) | 1997-08-26 |
| EP0748637A3 (en) | 1998-10-28 |
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