JPH09164122A - Ｅｃｇペースパルスの検出と処理方法 - Google Patents
Ｅｃｇペースパルスの検出と処理方法Info
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- JPH09164122A JPH09164122A JP8262892A JP26289296A JPH09164122A JP H09164122 A JPH09164122 A JP H09164122A JP 8262892 A JP8262892 A JP 8262892A JP 26289296 A JP26289296 A JP 26289296A JP H09164122 A JPH09164122 A JP H09164122A
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- JP
- Japan
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- signal
- ecg
- gradient
- pace pulse
- threshold
- Prior art date
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/346—Analysis of electrocardiograms
- A61B5/349—Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7203—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
- A61B5/7217—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise originating from a therapeutic or surgical apparatus, e.g. from a pacemaker
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S128/00—Surgery
- Y10S128/901—Suppression of noise in electric signal
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
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- Medical Informatics (AREA)
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- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ペースパルスの検出と、ペースパルスを用いた
ECG信号の分析を効率化する。 【解決手段】ペースパルスを検出する装置は、ＥＣＧ信
号の勾配の推定値である勾配信号を作る手段と、検出す
べきペースパルス間の時間より少ない時間間隔に亘り勾
配信号を分析して勾配閾値を繰り返し決定して更新する
手段と、勾配信号の大きさが閾値を超えることを検出す
る手段と、閾値を超えていると識別された正の勾配が閾
値を超えていると識別された負の勾配の特定の時間内に
あることを検出する手段であり、特定の時間は検出すべ
きペースパルスの予想幅に基づくものである手段とを備
えている。
ECG信号の分析を効率化する。 【解決手段】ペースパルスを検出する装置は、ＥＣＧ信
号の勾配の推定値である勾配信号を作る手段と、検出す
べきペースパルス間の時間より少ない時間間隔に亘り勾
配信号を分析して勾配閾値を繰り返し決定して更新する
手段と、勾配信号の大きさが閾値を超えることを検出す
る手段と、閾値を超えていると識別された正の勾配が閾
値を超えていると識別された負の勾配の特定の時間内に
あることを検出する手段であり、特定の時間は検出すべ
きペースパルスの予想幅に基づくものである手段とを備
えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は心電図（ＥＣＧ）信号の
処理に関し、特にＥＣＧ信号に心臓ペースメーカからの
アーティファクトが入っている場合における処理に関す
る。
処理に関し、特にＥＣＧ信号に心臓ペースメーカからの
アーティファクトが入っている場合における処理に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＥＣＧ信号を測定し処理する道具は保健
看護の専門家にとって価値ある情報を提供する。心臓の
ポンプ機能は心臓内の電気化学的活動により制御されて
いる。この電気化学的活動を電極（通常身体の表面に設
置するが、電極を体内に入れ込むこともできる）で電気
信号として検知することができる。これらの信号は心電
図信号またはＥＣＧ信号と言われている。ＥＣＧ信号を
分析すると血液を身体を通して汲み上げる心臓の能力に
悪影響を及ぼす可能性のある心臓状態の多数の局面（た
とえば、心臓の電気的活動の乱れ、または心室の拡大）
を示すことができる。
看護の専門家にとって価値ある情報を提供する。心臓の
ポンプ機能は心臓内の電気化学的活動により制御されて
いる。この電気化学的活動を電極（通常身体の表面に設
置するが、電極を体内に入れ込むこともできる）で電気
信号として検知することができる。これらの信号は心電
図信号またはＥＣＧ信号と言われている。ＥＣＧ信号を
分析すると血液を身体を通して汲み上げる心臓の能力に
悪影響を及ぼす可能性のある心臓状態の多数の局面（た
とえば、心臓の電気的活動の乱れ、または心室の拡大）
を示すことができる。
【０００３】重大な律動の乱れがある者のような或る患
者の場合、心臓の収縮を刺激するのに電気装置が使用さ
れる。これら人工的「ペースメーカ」の電気的活動はＥ
ＣＧ信号内でペースパルスと言われているアーティファ
クトとして現われる。ペースパルスは典型的に持続時間
が短く（0.1から2.5ミリ秒）、高周波を含み、そのデュ
ーティサイクルは低い（250bpmのデュアルチャンバ・ペ
ーシングに使用するとき、一般に240ミリ秒ごとに２パ
ルス未満）。
者の場合、心臓の収縮を刺激するのに電気装置が使用さ
れる。これら人工的「ペースメーカ」の電気的活動はＥ
ＣＧ信号内でペースパルスと言われているアーティファ
クトとして現われる。ペースパルスは典型的に持続時間
が短く（0.1から2.5ミリ秒）、高周波を含み、そのデュ
ーティサイクルは低い（250bpmのデュアルチャンバ・ペ
ーシングに使用するとき、一般に240ミリ秒ごとに２パ
ルス未満）。
【０００４】ＥＣＧ信号内のペースパルスを識別するこ
とが望ましい。ペースパルスを識別する一つの理由はそ
れらをＥＣＧ信号から除去できるようになるからであ
る。ＥＣＧ信号は振幅が小さく、多数の源（たとえば、
電源線、他の電気装置、心臓以外の筋肉の電気的活動）
からしばしば妨害を受ける。心臓の活動を示す信号の部
分を分離しようとして、ＥＣＧ信号を濾波している。ペ
ースパルスを（筋肉アーティファクトを減らすのにしば
しば役立つように）ＥＣＧ信号に典型的に加えられるよ
うに低域濾波すると、ペースパルスを除去するよりもむ
しろペースパルスの幅をかなり広くしてしまう。ペース
パルスを（基線のふらつきを減らすのにしばしば使用さ
れるように）高域濾波すると、ペースパルスがすそをひ
いてしまう。これら変形ペースパルスはＱＲＳ複合信号
（心臓の心室の収縮と関連するＥＣＧ波形の部分）とし
て誤って認識されたりして、以後のＥＣＧ分析の信頼性
を下げる。ペースパルスの検出を、「ペースパルスのす
そを判別する方法(Method for Discriminating Pace Pu
lse Tails)」という名称の米国特許第5,033,473号に述
べられているように、ＱＲＳ複合信号とペースパルスの
すそとを区別する補助に使用することができる。「整調
ＱＲＳ複合信号分類器（Paced QRS Complex Classifie
r)」という名称の米国特許第4,838,278号はペースパル
ス検出器からの情報をＥＣＧ処理に 使用できる他の方
法を記している。
とが望ましい。ペースパルスを識別する一つの理由はそ
れらをＥＣＧ信号から除去できるようになるからであ
る。ＥＣＧ信号は振幅が小さく、多数の源（たとえば、
電源線、他の電気装置、心臓以外の筋肉の電気的活動）
からしばしば妨害を受ける。心臓の活動を示す信号の部
分を分離しようとして、ＥＣＧ信号を濾波している。ペ
ースパルスを（筋肉アーティファクトを減らすのにしば
しば役立つように）ＥＣＧ信号に典型的に加えられるよ
うに低域濾波すると、ペースパルスを除去するよりもむ
しろペースパルスの幅をかなり広くしてしまう。ペース
パルスを（基線のふらつきを減らすのにしばしば使用さ
れるように）高域濾波すると、ペースパルスがすそをひ
いてしまう。これら変形ペースパルスはＱＲＳ複合信号
（心臓の心室の収縮と関連するＥＣＧ波形の部分）とし
て誤って認識されたりして、以後のＥＣＧ分析の信頼性
を下げる。ペースパルスの検出を、「ペースパルスのす
そを判別する方法(Method for Discriminating Pace Pu
lse Tails)」という名称の米国特許第5,033,473号に述
べられているように、ＱＲＳ複合信号とペースパルスの
すそとを区別する補助に使用することができる。「整調
ＱＲＳ複合信号分類器（Paced QRS Complex Classifie
r)」という名称の米国特許第4,838,278号はペースパル
ス検出器からの情報をＥＣＧ処理に 使用できる他の方
法を記している。
【０００５】ペースパルスを検出するのに下記のような
多数の技法が使用されてきた。「ペースパルス信号調整
回路(Pace Pulse Signal Conditioning Circuit」と題
する米国特許第4,574,813号は特殊目的のアナログ回路
を使用してペースパルスを検出し置き換える方法を述べ
ている。「ペースパルス識別装置(Pace PulseIdentific
ation Apparatus)」と題する米国特許第4,664,116号は
高域濾波ＥＣＧ信号を可変閾値と比較する方法を述べて
いる。「ペースパルス除去器(Pace Pulse Eliminato
r)」という名称の米国特許第4,832,041号は特殊目的の
アナログ回路を基本とするペースパルス検出器とソフト
ウェア実施ペースパルス検出アルゴリズムとの組合せを
使用する方法を記しており、このアルゴリズムはＥＣＧ
の勾配を推定し、これを検出したＱＲＳ複合信号に基づ
く勾配閾値と比較するものである。
多数の技法が使用されてきた。「ペースパルス信号調整
回路(Pace Pulse Signal Conditioning Circuit」と題
する米国特許第4,574,813号は特殊目的のアナログ回路
を使用してペースパルスを検出し置き換える方法を述べ
ている。「ペースパルス識別装置(Pace PulseIdentific
ation Apparatus)」と題する米国特許第4,664,116号は
高域濾波ＥＣＧ信号を可変閾値と比較する方法を述べて
いる。「ペースパルス除去器(Pace Pulse Eliminato
r)」という名称の米国特許第4,832,041号は特殊目的の
アナログ回路を基本とするペースパルス検出器とソフト
ウェア実施ペースパルス検出アルゴリズムとの組合せを
使用する方法を記しており、このアルゴリズムはＥＣＧ
の勾配を推定し、これを検出したＱＲＳ複合信号に基づ
く勾配閾値と比較するものである。
【０００６】
【発明の目的】本発明の目的はECG信号から精度よくペ
ースパルスを検出すること、さらに検出したペースパル
スを用いてECG信号からペースパルスを除去あるいは挿
入をおこないECG信号の分析を効率化することにある。
ースパルスを検出すること、さらに検出したペースパル
スを用いてECG信号からペースパルスを除去あるいは挿
入をおこないECG信号の分析を効率化することにある。
【０００７】
【発明の概要】本発明によれば、患者ＥＣＧ信号を測定
してディジタル形態に変換する。ディジタル化の速度
は、ＥＣＧ分析に典型的に使用されているものより高
く、大部分のペースパルスを表すのに十分である。この
ディジタルＥＣＧ信号から、ＥＣＧ信号の勾配の推定値
である信号を得る。勾配閾値を計算し、ＥＣＧ勾配信号
の最近の履歴（一般に、検出しようとするペースパルス
間の予想時間より短い）に基づき繰り返し更新する。し
たがって、閾値はＥＣＧノイズ環境に合わせて急速に調
節される。勾配信号の大きさが互いに約３ミリ秒以内に
ある二つの点で閾値を超え、これら二つの点での勾配が
反対極性のものであるときペースパルスが識別される。
してディジタル形態に変換する。ディジタル化の速度
は、ＥＣＧ分析に典型的に使用されているものより高
く、大部分のペースパルスを表すのに十分である。この
ディジタルＥＣＧ信号から、ＥＣＧ信号の勾配の推定値
である信号を得る。勾配閾値を計算し、ＥＣＧ勾配信号
の最近の履歴（一般に、検出しようとするペースパルス
間の予想時間より短い）に基づき繰り返し更新する。し
たがって、閾値はＥＣＧノイズ環境に合わせて急速に調
節される。勾配信号の大きさが互いに約３ミリ秒以内に
ある二つの点で閾値を超え、これら二つの点での勾配が
反対極性のものであるときペースパルスが識別される。
【０００８】検出後、一定のＥＣＧ濾波の前にペースパ
ルスを除去し、そのような濾波に続いて再挿入する。再
挿入の代わりとして、ペースパルスから測定したパラメ
ータをＥＣＧデータと共に伝えることができる。ペース
パルスを処理するこれらの技法は、正確なペースパルス
情報を供給しながら、比較的少ない量のデータまたは帯
域幅を使用してＥＣＧを送信し、記憶し、処理すること
ができ、更に、ペースパルス再挿入の案は特に正確なペ
ースパルス表現を行なう。
ルスを除去し、そのような濾波に続いて再挿入する。再
挿入の代わりとして、ペースパルスから測定したパラメ
ータをＥＣＧデータと共に伝えることができる。ペース
パルスを処理するこれらの技法は、正確なペースパルス
情報を供給しながら、比較的少ない量のデータまたは帯
域幅を使用してＥＣＧを送信し、記憶し、処理すること
ができ、更に、ペースパルス再挿入の案は特に正確なペ
ースパルス表現を行なう。
【０００９】ペースパルス検出器が有する一つの課題は
狭いＲ波（ＱＲＳ複合信号の中間にあるパルス）のトリ
ガーを回避することである。２勾配検出および急速閾値
適応という本発明の組合せは狭いＲ波を特に多く除去す
る。狭いＲ波は非常に険しい勾配を持つことがあるが、
Ｒ波は一般に十分広いので、その第２の縁が検出される
時刻まで、Ｒ波の最初の部分が勾配閾値の決定に関係し
てしまっていることになる。これは勾配閾値を大きくし
て第２の縁が閾値を超えないようにするらしく思われ
る。
狭いＲ波（ＱＲＳ複合信号の中間にあるパルス）のトリ
ガーを回避することである。２勾配検出および急速閾値
適応という本発明の組合せは狭いＲ波を特に多く除去す
る。狭いＲ波は非常に険しい勾配を持つことがあるが、
Ｒ波は一般に十分広いので、その第２の縁が検出される
時刻まで、Ｒ波の最初の部分が勾配閾値の決定に関係し
てしまっていることになる。これは勾配閾値を大きくし
て第２の縁が閾値を超えないようにするらしく思われ
る。
【００１０】従来の多数のシステムはペースパルス検出
に専門のアナログ回路を使用している。対照的に、本発
明によるシステムは主要ＥＣＧディジタル化信号経路に
あるもの以外のアナログ構成要素を必要とせずにペース
パルスを検出する。所要回路の量を減らす（これは費用
の節約および大きさの減少を共に齎らすことができる）
他に、この方法は、システムのペースパルス処理部を含
めて、システムのソフトウェアを変えることにより（た
とえば、アナログ回路に対する変更は一般にプログラム
し直しまたはＲＯＭの交換より困難である）システムの
品質向上を達成することができる。
に専門のアナログ回路を使用している。対照的に、本発
明によるシステムは主要ＥＣＧディジタル化信号経路に
あるもの以外のアナログ構成要素を必要とせずにペース
パルスを検出する。所要回路の量を減らす（これは費用
の節約および大きさの減少を共に齎らすことができる）
他に、この方法は、システムのペースパルス処理部を含
めて、システムのソフトウェアを変えることにより（た
とえば、アナログ回路に対する変更は一般にプログラム
し直しまたはＲＯＭの交換より困難である）システムの
品質向上を達成することができる。
【００１１】更に、本発明によるペースパルス検出はＲ
波検出情報を必要としない。したがって、ペースパルス
検出に対する本発明の方法は（ペースパルス検出が遠隔
測定ユニットで行なわれ、Ｒ波検出がＥＣＧ信号が中央
ステーションに達するまで行なわれない遠隔測定システ
ムでの場合のように）Ｒ波検出がペースパルス検出の行
なわれる場所から分離されているシステムの部分で行な
われるシステムで特に役立つものである。
波検出情報を必要としない。したがって、ペースパルス
検出に対する本発明の方法は（ペースパルス検出が遠隔
測定ユニットで行なわれ、Ｒ波検出がＥＣＧ信号が中央
ステーションに達するまで行なわれない遠隔測定システ
ムでの場合のように）Ｒ波検出がペースパルス検出の行
なわれる場所から分離されているシステムの部分で行な
われるシステムで特に役立つものである。
【００１２】
【発明の実施例】本発明をＥＣＧ遠隔測定システムの属
性の幾つかとベッドサイド監視システムの属性の幾つか
とを組み合わせた柔軟な患者監視システムの文脈で詳細
に説明する。
性の幾つかとベッドサイド監視システムの属性の幾つか
とを組み合わせた柔軟な患者監視システムの文脈で詳細
に説明する。
【００１３】総合患者監視システム 総合患者監視システムは図１に図示されているが、携帯
用モニタ102、中央監視ステーション112、および接続ス
テーション104を備えている。これら構成要素を携帯用
モニタ102により測定されるもの以外のパラメータを測
定する計器に接続することができ、他の患者関連機器
（たとえば、換気装置）に接続することができる。
用モニタ102、中央監視ステーション112、および接続ス
テーション104を備えている。これら構成要素を携帯用
モニタ102により測定されるもの以外のパラメータを測
定する計器に接続することができ、他の患者関連機器
（たとえば、換気装置）に接続することができる。
【００１４】携帯用モニタ102は電池から電力を供給さ
れ、患者120が持ち運ぶことができるよう十分コンパク
トである。電気導線が携帯用モニタ102を患者120のＥＣ
Ｇ電極に接続している。患者の別のパラメータを測定す
る回路を備えた携帯用測定装置108を携帯用モニタ102に
接続することができる。代わりに、別の測定用回路を直
接携帯用モニタ102に組み込むことができる。
れ、患者120が持ち運ぶことができるよう十分コンパク
トである。電気導線が携帯用モニタ102を患者120のＥＣ
Ｇ電極に接続している。患者の別のパラメータを測定す
る回路を備えた携帯用測定装置108を携帯用モニタ102に
接続することができる。代わりに、別の測定用回路を直
接携帯用モニタ102に組み込むことができる。
【００１５】中央監視ステーション112は保健衛生の専
門家に多数の患者からのデータ（たとえば、ＥＣＧ信
号）を見せる表示装置114を備えている。中央監視ステ
ーション112は一つ以上の携帯用モニタ102から患者デー
タを受け取る無線受信機110（典型的にはＲＦである
が、他の無線技術を使用することができる）に接続され
ている。
門家に多数の患者からのデータ（たとえば、ＥＣＧ信
号）を見せる表示装置114を備えている。中央監視ステ
ーション112は一つ以上の携帯用モニタ102から患者デー
タを受け取る無線受信機110（典型的にはＲＦである
が、他の無線技術を使用することができる）に接続され
ている。
【００１６】接続ステーション１０４は患者のベッドサ
イドに据えられている。それは電源におよび患者のベッ
ドサイドに設置された他の機器106（たとえば、患者120
から別の測定を行なう計器または換気装置または注入ポ
ンプのような機器）に接続されている。患者120がベッ
ドにあるときは、携帯用モニタ102を接続ステーション1
04に接続することができる。接続されると、接続ステー
ション104は電力を携帯用モニタ102に供給することがで
き、それとデータを交換することができる。
イドに据えられている。それは電源におよび患者のベッ
ドサイドに設置された他の機器106（たとえば、患者120
から別の測定を行なう計器または換気装置または注入ポ
ンプのような機器）に接続されている。患者120がベッ
ドにあるときは、携帯用モニタ102を接続ステーション1
04に接続することができる。接続されると、接続ステー
ション104は電力を携帯用モニタ102に供給することがで
き、それとデータを交換することができる。
【００１７】データは電極（および携帯用モニタ102に
接続されている他のセンサ）から携帯用モニタ102に流
れ、次に無線接続により携帯用モニタ102から中央ステ
ーションに流れる。ベッドサイドからのデータは患者12
0からその機器に、ドッキング・ステーション104に、携
帯用モニタ102に、および次に中央ステーションに流れ
る。他に、情報は逆方向に流れ（たとえば、中央ステー
ションに居る誰かに機器のどれかを調節することができ
るようにする）。
接続されている他のセンサ）から携帯用モニタ102に流
れ、次に無線接続により携帯用モニタ102から中央ステ
ーションに流れる。ベッドサイドからのデータは患者12
0からその機器に、ドッキング・ステーション104に、携
帯用モニタ102に、および次に中央ステーションに流れ
る。他に、情報は逆方向に流れ（たとえば、中央ステー
ションに居る誰かに機器のどれかを調節することができ
るようにする）。
【００１８】表示装置118を備え且つ計算能力のある
（手持ちコンピュータのような）小型装置116を携帯用
モニタ102に接続してＥＣＧ信号および他のデータの表
示を与え、携帯用モニタ102とやりとりするためのユー
ザ・インターフェースを高度化する（それを構成し、調
節を行なうというような）ことができる。同様に、この
ような小型装置116を接続ステーション104に接続するこ
とができる。
（手持ちコンピュータのような）小型装置116を携帯用
モニタ102に接続してＥＣＧ信号および他のデータの表
示を与え、携帯用モニタ102とやりとりするためのユー
ザ・インターフェースを高度化する（それを構成し、調
節を行なうというような）ことができる。同様に、この
ような小型装置116を接続ステーション104に接続するこ
とができる。
【００１９】他に、監視システムは通常のベッドサイド
・モニタを備えることができる。ベッドサイド・モニタ
を接続ステーション104に接続（してデータを中央ステ
ーションへのＲＦ送信のため携帯用モニタ102に送る）
することができ、および／または通常の配線により接続
して携帯用モニタ102からのデータを含むデータを中央
ステーションに送ることができる。
・モニタを備えることができる。ベッドサイド・モニタ
を接続ステーション104に接続（してデータを中央ステ
ーションへのＲＦ送信のため携帯用モニタ102に送る）
することができ、および／または通常の配線により接続
して携帯用モニタ102からのデータを含むデータを中央
ステーションに送ることができる。
【００２０】システムの間の各種接続は直接電気接続を
経由することができ、または（たとえば、赤外線または
ＲＦを使用して）無線通信リンクを経由することができ
る。
経由することができ、または（たとえば、赤外線または
ＲＦを使用して）無線通信リンクを経由することができ
る。
【００２１】携帯用モニタ 携帯用モニタ102の回路の組織は図２に図解されてお
り、数個の直列ポート212、214、216、ＲＦ送信機218、
電力制御回路226、５個の指示灯220、ナースコール・ボ
タン222、リードセット・センサ224、およびＥＣＧフロ
ントエンド回路210を備えている。ディジタル信号プロ
セッサ（ＤＳＰ）チップ202は多様な機能を行なうゲー
トアレイ・チップ208を経由してそれらに接続されてい
る。
り、数個の直列ポート212、214、216、ＲＦ送信機218、
電力制御回路226、５個の指示灯220、ナースコール・ボ
タン222、リードセット・センサ224、およびＥＣＧフロ
ントエンド回路210を備えている。ディジタル信号プロ
セッサ（ＤＳＰ）チップ202は多様な機能を行なうゲー
トアレイ・チップ208を経由してそれらに接続されてい
る。
【００２２】ＤＳＰ202（たとえば、モトローラのＤＳ
Ｐ56007）は直列ポートを通してＥＥＰＲＯＭから直接
ブートすることができ,アップグレードも容易である
る。ＤＳＰチップ自身にあるメモリの他に、8Ｋｘ8ビッ
ト直列ＥＥＰＲＯＭ204および32Ｋｘ8ビットＳＲＡＭ20
6が使える。ＥＥＰＲＯＭ204はユニット独自の識別子、
患者情報、およびＤＳＰパッチコード（ＥＥＰＲＯＭを
プログラムし直すことによりＤＳＰのプログラム動作を
向上させることができる）を格納する。
Ｐ56007）は直列ポートを通してＥＥＰＲＯＭから直接
ブートすることができ,アップグレードも容易である
る。ＤＳＰチップ自身にあるメモリの他に、8Ｋｘ8ビッ
ト直列ＥＥＰＲＯＭ204および32Ｋｘ8ビットＳＲＡＭ20
6が使える。ＥＥＰＲＯＭ204はユニット独自の識別子、
患者情報、およびＤＳＰパッチコード（ＥＥＰＲＯＭを
プログラムし直すことによりＤＳＰのプログラム動作を
向上させることができる）を格納する。
【００２３】直列ポート212、214、216は直接電気接続2
12、214の他に他の装置との無線接続（たとえば、赤外
光により）216をも行なう。携帯用モニタ102により測定
されるパラメータは直列ポート212をＳpＯ2を測定する
場合のような携帯用測定フロントエンドに接続すること
により拡張することができる。携帯用モニタ102はベッ
ドサイド・モニタまたは他の孤立計器106のような比較
的不変の機器に接続することもできる。その他、携帯用
モニタ102と相互作用するユーザ・インターフェースを
高度化することができ且つ携帯用モニタ102により測定
された信号を表示することができる手持ち型コンピュー
タ116のような装置に携帯用モニタ102を接続することが
できる。ＩＲポート216は携帯用モニタ102に一時的に接
続する簡易な方法を得るのに特に適している。最後に、
直列ポート214は接続ステーション104への接続を行なう
ことができ、これにより他の機器への接続が行なわれ
る。これらのポートは信号を携帯用モニタ102から他の
機器に送る手段となり、またそれらポートは信号を他の
機器から受信する手段となり、この場合携帯用モニタ10
2のＲＦ送信機 218は携帯用モニタ自身により測定され
た信号の他に測定パラメータを（受信機110に、次いで
中央ステーション112に）送るに使用することができ
る。
12、214の他に他の装置との無線接続（たとえば、赤外
光により）216をも行なう。携帯用モニタ102により測定
されるパラメータは直列ポート212をＳpＯ2を測定する
場合のような携帯用測定フロントエンドに接続すること
により拡張することができる。携帯用モニタ102はベッ
ドサイド・モニタまたは他の孤立計器106のような比較
的不変の機器に接続することもできる。その他、携帯用
モニタ102と相互作用するユーザ・インターフェースを
高度化することができ且つ携帯用モニタ102により測定
された信号を表示することができる手持ち型コンピュー
タ116のような装置に携帯用モニタ102を接続することが
できる。ＩＲポート216は携帯用モニタ102に一時的に接
続する簡易な方法を得るのに特に適している。最後に、
直列ポート214は接続ステーション104への接続を行なう
ことができ、これにより他の機器への接続が行なわれ
る。これらのポートは信号を携帯用モニタ102から他の
機器に送る手段となり、またそれらポートは信号を他の
機器から受信する手段となり、この場合携帯用モニタ10
2のＲＦ送信機 218は携帯用モニタ自身により測定され
た信号の他に測定パラメータを（受信機110に、次いで
中央ステーション112に）送るに使用することができ
る。
【００２４】５個の指示灯220（ＬＥＤ）はＤＳＰ202に
より点灯および消灯されることができるようにゲートア
レイ208に接続されている。これら指示灯を導線外れの
情報を与えるのに使用することができる。加えて、それ
らをＲ波検出およびペースパルス検出を示すのに使用す
ることができる。
より点灯および消灯されることができるようにゲートア
レイ208に接続されている。これら指示灯を導線外れの
情報を与えるのに使用することができる。加えて、それ
らをＲ波検出およびペースパルス検出を示すのに使用す
ることができる。
【００２５】ナースコール・ボタン222をＤＳＰ202によ
りゲートアレイ208を経由して読み取ることができる。
りゲートアレイ208を経由して読み取ることができる。
【００２６】携帯用モニタ102のリードセット・コネク
タには多数のスイッチ224がある。リードセット形式が
異なるとコネクタ内のスイッチは異なる組合せで閉成す
る。これらスイッチ224はゲートアレイ208に接続され、
ＤＳＰ202にそのＥＣＧ処理を使用されるリードセット
の形式（たとえば、３個、４個、または５個の電極）に
従って自動的に構成させる。
タには多数のスイッチ224がある。リードセット形式が
異なるとコネクタ内のスイッチは異なる組合せで閉成す
る。これらスイッチ224はゲートアレイ208に接続され、
ＤＳＰ202にそのＥＣＧ処理を使用されるリードセット
の形式（たとえば、３個、４個、または５個の電極）に
従って自動的に構成させる。
【００２７】電力保存を容易にするには、携帯用モニタ
102の各種部品への電力を制御するスイッチ226をゲート
アレイ208に接続する。たとえば、使用しないときは、
ＲＦ回路218の供給電力を遮断することができる。
102の各種部品への電力を制御するスイッチ226をゲート
アレイ208に接続する。たとえば、使用しないときは、
ＲＦ回路218の供給電力を遮断することができる。
【００２８】ゲートアレイ208、ＥＣＧフロントエンド2
10、およびＤＳＰ202を下に更に詳細に説明する。
10、およびＤＳＰ202を下に更に詳細に説明する。
【００２９】ゲートアレイ 図３に示したように、ゲートアレイ208はクロック信号
発生302、監視タイマ308、３個のパルス幅変調DAC306、
ＥＣＧ Ａ/Ｄ変換器用の４個のカウンタ304、デルタ変
調器312、合成器を制御するインターフェース314、３個
のＵＡＲＴ316、およびＤＳＰ202とのインターフェース
318を含む多様な機能を行なう回路を備えている。他
に、ゲートアレイ208はその他の制御回路310を備えてい
る。
発生302、監視タイマ308、３個のパルス幅変調DAC306、
ＥＣＧ Ａ/Ｄ変換器用の４個のカウンタ304、デルタ変
調器312、合成器を制御するインターフェース314、３個
のＵＡＲＴ316、およびＤＳＰ202とのインターフェース
318を含む多様な機能を行なう回路を備えている。他
に、ゲートアレイ208はその他の制御回路310を備えてい
る。
【００３０】合成器インターフェース314は、たとえ
ば、モトローラＭＣ145192合成器チップを使用するＲＦ
送信機218の制御を支援する。デルタ変調器312はＲＦ送
信に適切な直列データ流を生成するのに使用される。
ば、モトローラＭＣ145192合成器チップを使用するＲＦ
送信機218の制御を支援する。デルタ変調器312はＲＦ送
信に適切な直列データ流を生成するのに使用される。
【００３１】監視タイマ308はＤＳＰが或る期間にわた
りゲートアレイと正しく通信しないときゲートアレイ20
8がＤＳＰ202をリセットするように設けられている。
りゲートアレイと正しく通信しないときゲートアレイ20
8がＤＳＰ202をリセットするように設けられている。
【００３２】ゲートアレイ208には４個のＥＣＧ測定チ
ャンネルの各々について下記信号を供給する回路があ
る。右脚駆動信号をそのチャンネルの電極に（校正のた
め）接続できるようにするスイッチ制御信号（スイッチ
制御Ａ）、パルス幅変調低周波フィードバック信号、高
周波フィードバック信号。右脚駆動用に別に４個の信号
がある。一つは校正信号を右脚駆動回路に接続する信号
（校正スイッチ制御）、および３個は使用すべき測定チ
ャンネルを選択して入力加算を行い、右脚駆動信号を作
る信号（スイッチ制御Ｂ）である。
ャンネルの各々について下記信号を供給する回路があ
る。右脚駆動信号をそのチャンネルの電極に（校正のた
め）接続できるようにするスイッチ制御信号（スイッチ
制御Ａ）、パルス幅変調低周波フィードバック信号、高
周波フィードバック信号。右脚駆動用に別に４個の信号
がある。一つは校正信号を右脚駆動回路に接続する信号
（校正スイッチ制御）、および３個は使用すべき測定チ
ャンネルを選択して入力加算を行い、右脚駆動信号を作
る信号（スイッチ制御Ｂ）である。
【００３３】ゲートアレイ208はＡ/Ｄ比較器の出力が各
8ＫＨzのクロック・サイクルについて高いとき6.4ＭＨz
クロック・サイクルの数を数える。（下に説明する、Ｅ
ＣＧフロントエンドからの）比較器出力は6.4ＭＨzクロ
ックの上昇縁にラッチされ、他の縁で数えられる。この
ラッチ信号は高周波フィードバックおよび低周波フィー
ドバックの双方に対するフィードバック信号として出力
される。高周波フィードバック信号は4ＫＨzの変換速度
で（変換値は０から1600の範囲にある）11ビットＡ/Ｄ
を行なう。低周波フィードバックの帯域幅は222Ｈzであ
り、開ループゲインは33.6である。
8ＫＨzのクロック・サイクルについて高いとき6.4ＭＨz
クロック・サイクルの数を数える。（下に説明する、Ｅ
ＣＧフロントエンドからの）比較器出力は6.4ＭＨzクロ
ックの上昇縁にラッチされ、他の縁で数えられる。この
ラッチ信号は高周波フィードバックおよび低周波フィー
ドバックの双方に対するフィードバック信号として出力
される。高周波フィードバック信号は4ＫＨzの変換速度
で（変換値は０から1600の範囲にある）11ビットＡ/Ｄ
を行なう。低周波フィードバックの帯域幅は222Ｈzであ
り、開ループゲインは33.6である。
【００３４】パルス幅変調器ＤＡＣ306はＥＣＧ測定を
校正するのに使用される。一つのＤＡＣはＲＡ測定チャ
ンネルに使用され、一つはＬＡ測定チャンネルに使用さ
れ、第３のＤＡＣはＬＬおよびＶの両測定チャンネルに
使用される。これらＤＡＣの数はゲートアレイ上で利用
できる空間により主として決まる。校正は一度に一つの
チャンネルで行なうことができるから、単一ＤＡＣを使
用することができる。
校正するのに使用される。一つのＤＡＣはＲＡ測定チャ
ンネルに使用され、一つはＬＡ測定チャンネルに使用さ
れ、第３のＤＡＣはＬＬおよびＶの両測定チャンネルに
使用される。これらＤＡＣの数はゲートアレイ上で利用
できる空間により主として決まる。校正は一度に一つの
チャンネルで行なうことができるから、単一ＤＡＣを使
用することができる。
【００３５】ＥＣＧ測定を校正するためゲートアレイ20
8は二つの別々の機能を行なう。両者について、４個の
右脚駆動スイッチはすべて閉じている。最初低周波フィ
ードバック信号をラッチされているＡ/Ｄ出力から切り
離し、ＤＡＣ306の一つからのパルス幅変調信号に接続
する。このパルス幅変調信号は既知ステップ関数を6.6
Ｈzの低域フィルタに加えて開ループゲインおよび折点
周波数の双方を校正する。第２の校正機能は校正信号を
右脚駆動積分器で加算することである。これにより４個
のチャンルネルすべてにステップ電圧が生ずる。このス
テップ変化で、すべてのチャンネルのゲイン差を補正す
ることができる。
8は二つの別々の機能を行なう。両者について、４個の
右脚駆動スイッチはすべて閉じている。最初低周波フィ
ードバック信号をラッチされているＡ/Ｄ出力から切り
離し、ＤＡＣ306の一つからのパルス幅変調信号に接続
する。このパルス幅変調信号は既知ステップ関数を6.6
Ｈzの低域フィルタに加えて開ループゲインおよび折点
周波数の双方を校正する。第２の校正機能は校正信号を
右脚駆動積分器で加算することである。これにより４個
のチャンルネルすべてにステップ電圧が生ずる。このス
テップ変化で、すべてのチャンネルのゲイン差を補正す
ることができる。
【００３６】ＥＣＧフロントエンド 図４に示したように、携帯用モニタ102はＥＣＧ電極
（ＲＬ）の一つに接続するための右脚駆動信号を発生す
る回路および他の４個の電極（ＲＡ、ＬＡ、ＬＬ、およ
びＶ）に接続するための入力回路を備えている。
（ＲＬ）の一つに接続するための右脚駆動信号を発生す
る回路および他の４個の電極（ＲＡ、ＬＡ、ＬＬ、およ
びＶ）に接続するための入力回路を備えている。
【００３７】右脚駆動回路はＥＣＧ入力の一つ乃至三つ
を加算してＥＣＧ電極に接続される一つの出力を発生す
る。他に、スイッチング回路が設けられていて、右脚駆
動信号を４個の入力電極のどれかに接続させる。右脚駆
動信号はＥＣＧフロントエンドの共通モード除去性能を
改善するのに使用される。右脚駆動増幅器の大地基準電
圧を校正電圧に切り替え、４個のすべてのＥＣＧ測定チ
ャンネルへの入力に接続することができる。すべてのチ
ャンネルに加えられる校正信号を測定することにより、
４個のすべてのＡ/Ｄチャンネルのゲイン差をソフトウ
ェアで補正することができる。この校正は、臨床的に、
ＥＣＧ測定値をその各々が一つの電極における信号と一
つ以上の他の電極における信号との差から成る「リー
ド」により分析するので重要である。校正は所要ＥＣＧ
信号の大きさに比較して大きい可能性のある共通モード
信号を除去するこの差動動作の能力を高める。
を加算してＥＣＧ電極に接続される一つの出力を発生す
る。他に、スイッチング回路が設けられていて、右脚駆
動信号を４個の入力電極のどれかに接続させる。右脚駆
動信号はＥＣＧフロントエンドの共通モード除去性能を
改善するのに使用される。右脚駆動増幅器の大地基準電
圧を校正電圧に切り替え、４個のすべてのＥＣＧ測定チ
ャンネルへの入力に接続することができる。すべてのチ
ャンネルに加えられる校正信号を測定することにより、
４個のすべてのＡ/Ｄチャンネルのゲイン差をソフトウ
ェアで補正することができる。この校正は、臨床的に、
ＥＣＧ測定値をその各々が一つの電極における信号と一
つ以上の他の電極における信号との差から成る「リー
ド」により分析するので重要である。校正は所要ＥＣＧ
信号の大きさに比較して大きい可能性のある共通モード
信号を除去するこの差動動作の能力を高める。
【００３８】４個の入力電極の各々に対する入力回路は
ゲートアレイ208により動作して４個のアナログ入力の
各々を毎秒4000サンプルのデータ速度および16マイクロ
ボルトの最下位ビット（ＬＳＢ）分解能でディジタル信
号に変換する。500Ｈzのデータ速度に減らしてから、積
分Ａ/Ｄの隣接サンプルが相関しているという事実のた
めＬＳＢ分解能が２マイクロボルトになる。図４を参照
すると、４個のＡ/Ｄ変換器の各々がＡ/Ｄ出力信号をゲ
ートアレイ208に送り、ゲートアレイ208は入力回路によ
り使用される信号、すなわち校正信号、不変８ＫＨz50
％デューティ・サイクル方形波、４個の入力チャンネル
の各々に対する低周波（LF）フィードバック信号、およ
び４個の入力チャンネルの各々に対する高周波（HF）フ
ィードバック信号を発生する。
ゲートアレイ208により動作して４個のアナログ入力の
各々を毎秒4000サンプルのデータ速度および16マイクロ
ボルトの最下位ビット（ＬＳＢ）分解能でディジタル信
号に変換する。500Ｈzのデータ速度に減らしてから、積
分Ａ/Ｄの隣接サンプルが相関しているという事実のた
めＬＳＢ分解能が２マイクロボルトになる。図４を参照
すると、４個のＡ/Ｄ変換器の各々がＡ/Ｄ出力信号をゲ
ートアレイ208に送り、ゲートアレイ208は入力回路によ
り使用される信号、すなわち校正信号、不変８ＫＨz50
％デューティ・サイクル方形波、４個の入力チャンネル
の各々に対する低周波（LF）フィードバック信号、およ
び４個の入力チャンネルの各々に対する高周波（HF）フ
ィードバック信号を発生する。
【００３９】４個の入力電極の各々に対する入力回路
は、入力保護、3ＫＨz低域フィルタ、100Ｍ抵抗器を通
る25ｎＡのリードオフ電流源、を備えている。これに続
いてゲインが３で出力範囲が0.77乃至3.23ボルトの入力
バッファー増幅器である第１段がある。入力バッファー
増幅器には、8ＫＨzの1.5ｍＶppのリップルを含む低周
波フィードバック信号を加算する加算接合が付随してお
り、その信号はそのとき16倍だけ増幅される。最後に信
号はフィードバック信号の8ＫＨzリップルに対するヌル
応答を有するパルス幅変調シグマ・デルタＡ/Ｄで11ビ
ットのディジタル語に変換される。Ａ/Ｄのラッチされ
た比較器出力はゲイン段およびＡ/Ｄの周りにループを
閉じる低周波フィードバック信号である。これは、最終
ディジタル化信号が、6.6Ｈzに零をもち222Ｈz（6.6Ｈz
×開ループゲイン33.6）に極を有する低周波フィードバ
ックにより設定されるＤＣゲインを有することを意味す
る。ＤＳＰがこの応答を補償することができるためには
二つの値を測定するだけでよい。6.6Ｈzの極および開ル
ープゲインは共に、ループを開き、単一ステップ入力を
与え、出力でステップ応答を計算することにより測定さ
れる。最終的に、ダイナミックレンジがＤＣから6.6Ｈz
まで±0.41ボルトで、222Ｈzで12.8ｍＶに減少するＡ/
Ｄが得られる。
は、入力保護、3ＫＨz低域フィルタ、100Ｍ抵抗器を通
る25ｎＡのリードオフ電流源、を備えている。これに続
いてゲインが３で出力範囲が0.77乃至3.23ボルトの入力
バッファー増幅器である第１段がある。入力バッファー
増幅器には、8ＫＨzの1.5ｍＶppのリップルを含む低周
波フィードバック信号を加算する加算接合が付随してお
り、その信号はそのとき16倍だけ増幅される。最後に信
号はフィードバック信号の8ＫＨzリップルに対するヌル
応答を有するパルス幅変調シグマ・デルタＡ/Ｄで11ビ
ットのディジタル語に変換される。Ａ/Ｄのラッチされ
た比較器出力はゲイン段およびＡ/Ｄの周りにループを
閉じる低周波フィードバック信号である。これは、最終
ディジタル化信号が、6.6Ｈzに零をもち222Ｈz（6.6Ｈz
×開ループゲイン33.6）に極を有する低周波フィードバ
ックにより設定されるＤＣゲインを有することを意味す
る。ＤＳＰがこの応答を補償することができるためには
二つの値を測定するだけでよい。6.6Ｈzの極および開ル
ープゲインは共に、ループを開き、単一ステップ入力を
与え、出力でステップ応答を計算することにより測定さ
れる。最終的に、ダイナミックレンジがＤＣから6.6Ｈz
まで±0.41ボルトで、222Ｈzで12.8ｍＶに減少するＡ/
Ｄが得られる。
【００４０】低周波フィードバック加算増幅器は低周波
フィードバック信号を入力バッファー増幅器からの信号
と加算し、約34のゲインを与える（加算接合には約２と
いう因子のゲインがあるが、オペアンプそれ自身は約16
のゲインを与え、全ゲインが約34になる）。ゲートアレ
イ208は＋1.235ボルトと−1.235ボルトとの間で切り替
わ8ＫＨz方形波をパルス幅変調することにより低周波フ
ィードバック信号を発生する。パルス幅の分解能は6.4
ＭＨzのクロックにより設定され、3ｍＶ（入力バッファ
ー増幅器への入力を基準とするときは１ｍＶ）のステッ
プ・サイズを生ずる。低周波フィードバック信号はＡ/
Ｄ変換器の１ビットの比較器出力から直接得られる。低
周波フィードバック信号は加算増幅器の入力に到達する
前に6.6Ｈzに極のある低域フィルタを通過する。このフ
ィードバック信号のループゲインは約34である。閉ルー
プ帯域幅はしたがって222Ｈzである。このフィードバッ
ク信号はゲートアレイ208を通してディジタル的に接続
されているので、ループを開くことができ、パルス幅変
調信号の既知の組合せを加えて開ループゲインおよび6.
6Ｈzの極の時定数を測定することができる。Ａ/Ｄ変換
器のゲイン精度は電圧およびタイミングを含む、低周波
フィードバック信号の精度により設定される。
フィードバック信号を入力バッファー増幅器からの信号
と加算し、約34のゲインを与える（加算接合には約２と
いう因子のゲインがあるが、オペアンプそれ自身は約16
のゲインを与え、全ゲインが約34になる）。ゲートアレ
イ208は＋1.235ボルトと−1.235ボルトとの間で切り替
わ8ＫＨz方形波をパルス幅変調することにより低周波フ
ィードバック信号を発生する。パルス幅の分解能は6.4
ＭＨzのクロックにより設定され、3ｍＶ（入力バッファ
ー増幅器への入力を基準とするときは１ｍＶ）のステッ
プ・サイズを生ずる。低周波フィードバック信号はＡ/
Ｄ変換器の１ビットの比較器出力から直接得られる。低
周波フィードバック信号は加算増幅器の入力に到達する
前に6.6Ｈzに極のある低域フィルタを通過する。このフ
ィードバック信号のループゲインは約34である。閉ルー
プ帯域幅はしたがって222Ｈzである。このフィードバッ
ク信号はゲートアレイ208を通してディジタル的に接続
されているので、ループを開くことができ、パルス幅変
調信号の既知の組合せを加えて開ループゲインおよび6.
6Ｈzの極の時定数を測定することができる。Ａ/Ｄ変換
器のゲイン精度は電圧およびタイミングを含む、低周波
フィードバック信号の精度により設定される。
【００４１】入力回路の最終段をパルス幅変調シグマ・
デルタＡ/Ｄ変換器と言うことができる。その出力が比
較器を駆動する積分オペアンプの反転入力に共に加算さ
れる三つの信号が存在する。第１の信号はディジタル化
さるべき信号（低周波フィードバック信号が加えられて
いる最初の入力）である。第２の信号は比較器出力から
得られる高周波フィードバック信号である。第３の信号
は不変8ＫＨz50％デューティ・サイクル方形波である。
第３の信号を無視すると、この回路は単純なシグマ・デ
ルタＡ/Ｄ変換器になる。比較器は変換速度が6.4ＭＨz
の１ビットＡ/Ｄとして振る舞う。この１ビットＡ/Ｄ値
を積分オペアンプの入力へのフィードバック信号（高周
波フィードバック）として使用し、時間にわたり平均が
入力信号に等しくなければならないようにする。理想的
比較器を仮定すると、比較器出力は6.4ＭＨzのクロック
速度程の高い割合でトグルすることができる。8ＫＨzの
不変方形波をフィードバック信号振幅を２倍して加算接
合に加えることにより比較器は8ｋＨzのクロック・サイ
クルの１周期中２回だけ状態を変える。これは比較器の
所要速度および所要精度をかなり低くし、Ａ/Ｄ変換器
の応答時間をも短くする。Ａ/Ｄ値は、比較器出力が１
であるとき6.4ＭＨzクロック・サイクルの数を数えるこ
とにより簡単に決定される。この計数はゲートアレイ20
8にあるカウ ンタにより行なわれる。高周波フィードバ
ック信号の加算は入力信号に対するものの半分（および
不変8ＫＨz信号に対するものの半分）であるから、この
最終段のゲインは２である。フィードバック信号の範囲
を±1.235Ｖとして、入力範囲は入力を基準として±12.
8ｍＶである。
デルタＡ/Ｄ変換器と言うことができる。その出力が比
較器を駆動する積分オペアンプの反転入力に共に加算さ
れる三つの信号が存在する。第１の信号はディジタル化
さるべき信号（低周波フィードバック信号が加えられて
いる最初の入力）である。第２の信号は比較器出力から
得られる高周波フィードバック信号である。第３の信号
は不変8ＫＨz50％デューティ・サイクル方形波である。
第３の信号を無視すると、この回路は単純なシグマ・デ
ルタＡ/Ｄ変換器になる。比較器は変換速度が6.4ＭＨz
の１ビットＡ/Ｄとして振る舞う。この１ビットＡ/Ｄ値
を積分オペアンプの入力へのフィードバック信号（高周
波フィードバック）として使用し、時間にわたり平均が
入力信号に等しくなければならないようにする。理想的
比較器を仮定すると、比較器出力は6.4ＭＨzのクロック
速度程の高い割合でトグルすることができる。8ＫＨzの
不変方形波をフィードバック信号振幅を２倍して加算接
合に加えることにより比較器は8ｋＨzのクロック・サイ
クルの１周期中２回だけ状態を変える。これは比較器の
所要速度および所要精度をかなり低くし、Ａ/Ｄ変換器
の応答時間をも短くする。Ａ/Ｄ値は、比較器出力が１
であるとき6.4ＭＨzクロック・サイクルの数を数えるこ
とにより簡単に決定される。この計数はゲートアレイ20
8にあるカウ ンタにより行なわれる。高周波フィードバ
ック信号の加算は入力信号に対するものの半分（および
不変8ＫＨz信号に対するものの半分）であるから、この
最終段のゲインは２である。フィードバック信号の範囲
を±1.235Ｖとして、入力範囲は入力を基準として±12.
8ｍＶである。
【００４２】Ａ/Ｄ変換器の時定数は8ＫＨzクロックの
周期の半分すなわち62.5マイクロ秒である。これは2.5
ＫＨzの単極低域フィルタに翻訳される。8ＫＨzの周期
に亘るデータの平均はＡ/Ｄ値を決定するから、8ＫＨz
および8ＫＨzの各調波でＡ/Ｄの周波数応答に零が存在
する。数学的記述はsin(π*8ＫＨz/f)/(π*8ＫＨz/f)で
ある。これは優れたアンチ・エーリアス除去能力を助長
する。たとえば、ＥＣＧデータに125Ｈz低域フィルタを
用いて、8ＫＨzから遠い信号125Ｈzを125/8000＝36dＢ
だけ除去する。次に、入力における3ＫＨz低域フィルタ
および8ＫＨzＡ/Ｄ変換器により作られた2.5ＫＨz低域
フィルタによる減衰を加えると、アンチ・エーリアス除
去は55dＢとなる。
周期の半分すなわち62.5マイクロ秒である。これは2.5
ＫＨzの単極低域フィルタに翻訳される。8ＫＨzの周期
に亘るデータの平均はＡ/Ｄ値を決定するから、8ＫＨz
および8ＫＨzの各調波でＡ/Ｄの周波数応答に零が存在
する。数学的記述はsin(π*8ＫＨz/f)/(π*8ＫＨz/f)で
ある。これは優れたアンチ・エーリアス除去能力を助長
する。たとえば、ＥＣＧデータに125Ｈz低域フィルタを
用いて、8ＫＨzから遠い信号125Ｈzを125/8000＝36dＢ
だけ除去する。次に、入力における3ＫＨz低域フィルタ
および8ＫＨzＡ/Ｄ変換器により作られた2.5ＫＨz低域
フィルタによる減衰を加えると、アンチ・エーリアス除
去は55dＢとなる。
【００４３】ＤＳＰによる信号処理 一旦ＥＣＧ信号がディジタル形式に変換されると、続く
携帯用モニタ102による処理がＥＣＧ信号のディジタル
形式に関して行なわれる。図５を参照すると、ＤＳＰ20
2は（ゲートアレイ208から）４個のＡ/Ｄ変換器からの
データを読む（５０２）が、これら四つの信号の各々の
各サンプルは16ビットの一語に格納されている。これら
四つの信号は各々その校正乗数を乗ぜられ、低周波フィ
ードバックの測定極ゼロ応答について補正される（５０
４）。他に、32ミリ秒ごとに１回これら信号は評価さ
れ、どれかがリードのオフ状態にあるか確認される（５
０６）。臨床「リード」II、III、およびＭＣＬの各々
を表す信号は４個の測定電極からの信号を組み合わせる
ことにより発生される（508、510）。これら三つのリー
ド信号の各々は次に、図６に更に詳細に示してあるよう
に、処理される（508、512）。
携帯用モニタ102による処理がＥＣＧ信号のディジタル
形式に関して行なわれる。図５を参照すると、ＤＳＰ20
2は（ゲートアレイ208から）４個のＡ/Ｄ変換器からの
データを読む（５０２）が、これら四つの信号の各々の
各サンプルは16ビットの一語に格納されている。これら
四つの信号は各々その校正乗数を乗ぜられ、低周波フィ
ードバックの測定極ゼロ応答について補正される（５０
４）。他に、32ミリ秒ごとに１回これら信号は評価さ
れ、どれかがリードのオフ状態にあるか確認される（５
０６）。臨床「リード」II、III、およびＭＣＬの各々
を表す信号は４個の測定電極からの信号を組み合わせる
ことにより発生される（508、510）。これら三つのリー
ド信号の各々は次に、図６に更に詳細に示してあるよう
に、処理される（508、512）。
【００４４】図６を参照して、各リード信号は、送信、
表示、および／または他の処理のため調節するのに発行
される。更に他の低域濾波する（604、606）前に、ペー
スパルス検出に使用される（602）（図７に関連して以
下に更に詳細に説明してある）。
表示、および／または他の処理のため調節するのに発行
される。更に他の低域濾波する（604、606）前に、ペー
スパルス検出に使用される（602）（図７に関連して以
下に更に詳細に説明してある）。
【００４５】二つの段604、606（各々有限インパルス応
答と1/2に間引く）において、毎秒4000サンプルの流れ
が毎秒1000サンプルの流れに減らされる。
答と1/2に間引く）において、毎秒4000サンプルの流れ
が毎秒1000サンプルの流れに減らされる。
【００４６】ペースパルスが検出されると（608）、Ｅ
ＣＧ信号のペースパルス関連処理が下に説明するように
行なわれる（610、612、614、624、626）。
ＣＧ信号のペースパルス関連処理が下に説明するように
行なわれる（610、612、614、624、626）。
【００４７】例示実施例では、携帯用モニタ102はデー
タをＩＲポート216を介して送ることができ、またデー
タを二つの通信規約のいずれかを使用してＲＦ送信機21
8を通して送ることができる。こうして、幾つかの信号
処理シーケンス（618、620、622）の一つを毎秒1000サ
ンプルの信号を更に処理するために選択する（616）。
この処理618、620、622には更に他の低域濾波および間
引き（たとえば、毎秒250サンプルで40Ｈzに、毎秒500
サンプルで125Ｈz、または毎秒400サンプルで100Ｈz
に）、随意選択の線路周波数ノッチフィルタ（たとえ
ば、50Ｈzまたは60Ｈz）、およびデータをＥＣＧ監視シ
ステムのたの部分にまたは他の装置に送るのに使用され
る通信プロトコルに従う処理がある。
タをＩＲポート216を介して送ることができ、またデー
タを二つの通信規約のいずれかを使用してＲＦ送信機21
8を通して送ることができる。こうして、幾つかの信号
処理シーケンス（618、620、622）の一つを毎秒1000サ
ンプルの信号を更に処理するために選択する（616）。
この処理618、620、622には更に他の低域濾波および間
引き（たとえば、毎秒250サンプルで40Ｈzに、毎秒500
サンプルで125Ｈz、または毎秒400サンプルで100Ｈz
に）、随意選択の線路周波数ノッチフィルタ（たとえ
ば、50Ｈzまたは60Ｈz）、およびデータをＥＣＧ監視シ
ステムのたの部分にまたは他の装置に送るのに使用され
る通信プロトコルに従う処理がある。
【００４８】ペースパルス ペースパルスは持続時間が短く（0.1乃至2.5ミリ秒）、
高い周波数（ハードウェア・ベースのペースパルス検出
に2kHz帯域濾波を使用することができる）を含み、その
デューティサイクルは低い（たとえば、毎分250心搏の
デュアルチャンバ・ペーシングで240ミリ秒ごとにわず
か２パルス）。このデータを処理する最も良い場所はサ
ンプル速度が減少したり低域または高域の濾波が行なわ
れる前の、できる限りＥＣＧフロントエンドに近いとこ
ろである。低域濾波はペースパルスを幅広くする可能性
があり、高域濾波はペースパルスに続くすそを作る可能
性がある。これはペースパルスを更にＲ波らしく見せ、
このような変化は不整脈を検出する自動信号検出を妨害
する可能性がある。
高い周波数（ハードウェア・ベースのペースパルス検出
に2kHz帯域濾波を使用することができる）を含み、その
デューティサイクルは低い（たとえば、毎分250心搏の
デュアルチャンバ・ペーシングで240ミリ秒ごとにわず
か２パルス）。このデータを処理する最も良い場所はサ
ンプル速度が減少したり低域または高域の濾波が行なわ
れる前の、できる限りＥＣＧフロントエンドに近いとこ
ろである。低域濾波はペースパルスを幅広くする可能性
があり、高域濾波はペースパルスに続くすそを作る可能
性がある。これはペースパルスを更にＲ波らしく見せ、
このような変化は不整脈を検出する自動信号検出を妨害
する可能性がある。
【００４９】例示実施例はＥＣＧ信号の高速データ表現
を使用してペースパルスを検出している（4ＫＨzのサン
プル速度）。例示実施例は次に、データが以後の処理の
ため低いサンプル速度まで減少されるときペースパルス
を処理する二つの方法を提供する。（１）検出ペースパ
ルスを濾波前にＥＣＧ信号から除去し、そのような濾波
の後で再挿入する、（２）検出ペースパルスを測定し、
ＥＣＧ信号から除去し、次に測定したペースパルス・パ
ラメータを以後の処理に使用することができる。ペース
パルスを測定するこれらの手法はＥＣＧをを送信し、格
納し、比較的少ない量のデータまたは帯域幅を使用して
処理できるようにしながら、ペースパルスの正確な表現
を与える。
を使用してペースパルスを検出している（4ＫＨzのサン
プル速度）。例示実施例は次に、データが以後の処理の
ため低いサンプル速度まで減少されるときペースパルス
を処理する二つの方法を提供する。（１）検出ペースパ
ルスを濾波前にＥＣＧ信号から除去し、そのような濾波
の後で再挿入する、（２）検出ペースパルスを測定し、
ＥＣＧ信号から除去し、次に測定したペースパルス・パ
ラメータを以後の処理に使用することができる。ペース
パルスを測定するこれらの手法はＥＣＧをを送信し、格
納し、比較的少ない量のデータまたは帯域幅を使用して
処理できるようにしながら、ペースパルスの正確な表現
を与える。
【００５０】ペースパルス検出 この例示実施例は振幅が0.5ｍＶから700ｍＶおよび幅が
0.5ミリ秒乃至2.5ミリ秒のパルスを検出するという目標
で設計されている。幅が0.1ミリ秒乃至0.5ミリ秒のペー
スパルスを検出するのが望ましいが、この例示実施例で
は、狭いパルスを検出するときの振幅は幅0.1ミリ秒で
は２ｍＶに劣化することもありうる。
0.5ミリ秒乃至2.5ミリ秒のパルスを検出するという目標
で設計されている。幅が0.1ミリ秒乃至0.5ミリ秒のペー
スパルスを検出するのが望ましいが、この例示実施例で
は、狭いパルスを検出するときの振幅は幅0.1ミリ秒で
は２ｍＶに劣化することもありうる。
【００５１】例示実施例の他の目標はペースパルスでな
い信号の誤った検出を除去することである。誤り検出の
可能な原因はホワイトノイズ、筋肉アーティファクト、
非常に狭いＲ波、50/60Ｈz線路周波数のような高速パル
ス、または25Ｈzより大きい速度の周期波形である。
い信号の誤った検出を除去することである。誤り検出の
可能な原因はホワイトノイズ、筋肉アーティファクト、
非常に狭いＲ波、50/60Ｈz線路周波数のような高速パル
ス、または25Ｈzより大きい速度の周期波形である。
【００５２】最も簡単に言えば、このペースパルス検出
器は、一定の時間窓内で生じ、その振幅が当該縁（エッ
ジ）の最後の64ミリ秒間でのピーク値の３倍より大きい
正および負の縁を探す。時間窓は検出すべきペースパル
スの予想幅より長く設定されるが、窓は任意に大きく設
定できるが、検出器がＲ波または他のパルスでトリガさ
れるようになる。この例示実施例では、正および負の縁
は3ミリ秒の時間窓の中で発生しなければならない。
器は、一定の時間窓内で生じ、その振幅が当該縁（エッ
ジ）の最後の64ミリ秒間でのピーク値の３倍より大きい
正および負の縁を探す。時間窓は検出すべきペースパル
スの予想幅より長く設定されるが、窓は任意に大きく設
定できるが、検出器がＲ波または他のパルスでトリガさ
れるようになる。この例示実施例では、正および負の縁
は3ミリ秒の時間窓の中で発生しなければならない。
【００５３】図７はペースパルス検出に重点を置いたＤ
ＳＰ202の信号処理の部分を示す。この処理は各毎秒400
0サンプル「リード」（たとえば、II、III、またはＭＣ
Ｌ）で行なわれ、その各々は以下の説明ではx[t]と言
う。各リードについて、図７に示す処理は16サンプルご
とに繰り返される。したがって、図７の処理が行なわれ
る各時刻、「t」は前の時間より16サンプル（4ミリ秒）大
きくなる。
ＳＰ202の信号処理の部分を示す。この処理は各毎秒400
0サンプル「リード」（たとえば、II、III、またはＭＣ
Ｌ）で行なわれ、その各々は以下の説明ではx[t]と言
う。各リードについて、図７に示す処理は16サンプルご
とに繰り返される。したがって、図７の処理が行なわれ
る各時刻、「t」は前の時間より16サンプル（4ミリ秒）大
きくなる。
【００５４】ＤＳＰ202はx[t]の勾配の推定値である信
号を発生する。この勾配信号をy[t]ということにする。
例示実施例に使用している特定の勾配推定値は処理され
ている16サンプルの各々についてy[n]＝(x[n]+x[n-1])-
(x[n-2]+x[n-3])を計算する（ブロック７０４）ことに
より作られる。
号を発生する。この勾配信号をy[t]ということにする。
例示実施例に使用している特定の勾配推定値は処理され
ている16サンプルの各々についてy[n]＝(x[n]+x[n-1])-
(x[n-2]+x[n-3])を計算する（ブロック７０４）ことに
より作られる。
【００５５】ＤＳＰ202はy[t]の最も最近の32個の値（y
[t]からy[t-31])をバッファに格納する。y[t]の最も最
近の32個の値（y[t]からy[t-31])をバッファに保持する
ことにより、ペースパルス検出のy[t]および他のステッ
プの更新を、単一サンプルについて0.25ミリ秒ごとに１
回処理を行なうのではなく、4ミリ秒ごとに１回16サン
プルのブロックで行なうことができる。
[t]からy[t-31])をバッファに格納する。y[t]の最も最
近の32個の値（y[t]からy[t-31])をバッファに保持する
ことにより、ペースパルス検出のy[t]および他のステッ
プの更新を、単一サンプルについて0.25ミリ秒ごとに１
回処理を行なうのではなく、4ミリ秒ごとに１回16サン
プルのブロックで行なうことができる。
【００５６】ＤＳＰ202は勾配絶対値ピークの64ミリ秒
の履歴をも保持している（ブロック718）。格納効率に
ついては、この勾配ピーク履歴は16勾配絶対値ピーク値
の円形バツファとして維持され、これらの各々が4ミリ
秒間隔に対する勾配絶対値ピークである。したがって、
この勾配絶対値ピークバッファは64ミリ秒の履歴を与え
るが、4ミリ秒ごとにしか更新されない履歴である。
（これは勾配信号自身の最も最近の4ミリ秒を格納する
ものとは異なるバッファである。）
の履歴をも保持している（ブロック718）。格納効率に
ついては、この勾配ピーク履歴は16勾配絶対値ピーク値
の円形バツファとして維持され、これらの各々が4ミリ
秒間隔に対する勾配絶対値ピークである。したがって、
この勾配絶対値ピークバッファは64ミリ秒の履歴を与え
るが、4ミリ秒ごとにしか更新されない履歴である。
（これは勾配信号自身の最も最近の4ミリ秒を格納する
ものとは異なるバッファである。）
【００５７】ＤＳＰ202は勾配絶対値ピークバッファを
使用して、（4ミリ秒ブロックの各々の）それら16ピー
クの最大値を識別し、その値の３倍を計算し、格納する
ことにより、勾配閾値Tを決定する（ブロック720）。こ
れにより現在の閾値がＥＣＧ信号の4ミリ秒の処理で維
持される。ＥＣＧデータの4ミリ秒を処理してから、そ
の4ミリ秒ブロックに対する勾配絶対値ピークを決定し
（ブロック718）、勾配絶対値ピークバッファに格納
し、ＥＣＧデータの次の4ミリ秒ブロックの閾値を計算
し、格納する（ブロック720）。（このＥＣＧ処理を開
始すると、実際の信号に対応しない幾つかの初期値がバ
ッファに存在するが、処理が一旦進行すると、履歴デー
タおよび閾値がサンプロルの前のブロックの処理に基づ
いて設定されていることになる。）
使用して、（4ミリ秒ブロックの各々の）それら16ピー
クの最大値を識別し、その値の３倍を計算し、格納する
ことにより、勾配閾値Tを決定する（ブロック720）。こ
れにより現在の閾値がＥＣＧ信号の4ミリ秒の処理で維
持される。ＥＣＧデータの4ミリ秒を処理してから、そ
の4ミリ秒ブロックに対する勾配絶対値ピークを決定し
（ブロック718）、勾配絶対値ピークバッファに格納
し、ＥＣＧデータの次の4ミリ秒ブロックの閾値を計算
し、格納する（ブロック720）。（このＥＣＧ処理を開
始すると、実際の信号に対応しない幾つかの初期値がバ
ッファに存在するが、処理が一旦進行すると、履歴デー
タおよび閾値がサンプロルの前のブロックの処理に基づ
いて設定されていることになる。）
【００５８】勾配信号、y[t]、はペースパルスを探すよ
う次のように処理される。n=(t-28)乃至n=(t-13)に対す
る各y[n]について（ブロツク706）、y[n]の大きさ（換
言すれば、絶対値）が現在の勾配閾値より大きければ
（ブロック708）、y[n]は候補ペースパルス縁である。
候補ペースパルス縁がつきとめられると、勾配信号の第
２の縁を探す。m=(n+1)からm=(n+12)に対する（ブロッ
ク710）勾配信号y[m]の第２の縁を探す（ブロック712お
よび714）。第２の縁の勾配は現在の勾配閾値より大き
くなければならず（ブロック712）、第２の縁の極性は
候補縁の極性とは反対でなければならない（ブロック71
4）。適切な第２の縁がつきとめられれば、ペースパル
スが検出される（ブロック716）。
う次のように処理される。n=(t-28)乃至n=(t-13)に対す
る各y[n]について（ブロツク706）、y[n]の大きさ（換
言すれば、絶対値）が現在の勾配閾値より大きければ
（ブロック708）、y[n]は候補ペースパルス縁である。
候補ペースパルス縁がつきとめられると、勾配信号の第
２の縁を探す。m=(n+1)からm=(n+12)に対する（ブロッ
ク710）勾配信号y[m]の第２の縁を探す（ブロック712お
よび714）。第２の縁の勾配は現在の勾配閾値より大き
くなければならず（ブロック712）、第２の縁の極性は
候補縁の極性とは反対でなければならない（ブロック71
4）。適切な第２の縁がつきとめられれば、ペースパル
スが検出される（ブロック716）。
【００５９】下記は16サンプルのブロックで行なわれる
ペースパルスを検出するＥＣＧ信号の処理の疑似コード
の概要である。（t=現在の時間であり、tは各リードに
ついてこの処理が行なわれるたびに16だけ増加する。）
ペースパルスを検出するＥＣＧ信号の処理の疑似コード
の概要である。（t=現在の時間であり、tは各リードに
ついてこの処理が行なわれるたびに16だけ増加する。）
【００６０】このペースパルス検出処理は１サンプルづ
つ順に行なうことができ、または16サンプル以外の処理
ブロックに分解することもできる。
つ順に行なうことができ、または16サンプル以外の処理
ブロックに分解することもできる。
【００６１】ペースパルス処理 ペースパルスを検出すると608、ペースパルスのピーク
値とペースパルスの直前の信号データの2ミリ秒の平均
との差を取ることによりペースパルスの振幅を測定する
610。再分極パルスが存在すれば、主パルスおよび再分
極パルス双方の振幅を計算するのが望ましい。その面積
のような、ペースパルスの他のパラメータも測定するこ
とができる。このようなパラメータは時間マーカと共に
以後のＥＣＧ処理、分析、および／または表示に使用す
べきデータと共に伝えることができる。他に、ペースパ
ルス検出を指示灯220を瞬間点灯することにより 示すこ
とができる。
値とペースパルスの直前の信号データの2ミリ秒の平均
との差を取ることによりペースパルスの振幅を測定する
610。再分極パルスが存在すれば、主パルスおよび再分
極パルス双方の振幅を計算するのが望ましい。その面積
のような、ペースパルスの他のパラメータも測定するこ
とができる。このようなパラメータは時間マーカと共に
以後のＥＣＧ処理、分析、および／または表示に使用す
べきデータと共に伝えることができる。他に、ペースパ
ルス検出を指示灯220を瞬間点灯することにより 示すこ
とができる。
【００６２】ペースパルスをＥＣＧ信号から除去しよう
とする場合612には、その除去を4ＫＨzデータに関して
行なう614。除去は信号の12ミリ秒を置き換える（ペー
スパルスの直前から始めて）ことにより行なわれる。こ
の期間はペースパルス直前の信号の2ミリ秒の平均であ
る平らな信号レベルで置き換えられる。
とする場合612には、その除去を4ＫＨzデータに関して
行なう614。除去は信号の12ミリ秒を置き換える（ペー
スパルスの直前から始めて）ことにより行なわれる。こ
の期間はペースパルス直前の信号の2ミリ秒の平均であ
る平らな信号レベルで置き換えられる。
【００６３】或る種のペースメーカからのペースパルス
は長い再分極すそを備えている。このような長いペース
パルスを除去するのに常に十分長い期間除去するのでは
なく、例示実施例は不変の12ミリ秒除去で開始し、その
期間を延長すべき一定の条件を次のように検出する。ペ
ースパルスを検出すると、現在の閾値を「遅延閾値」と
言われている場所に格納する。ペースパルス除去期間中
に、遅延閾値を超える勾配が検出されれば、この検出勾
配後12ミリ秒続くように除去期間を延長する。また、こ
のような勾配が検出されれば、そのとき遅延閾値をを更
新する−換言すればそのときの現在の閾値を再び遅延閾
値に格納する。この方法は検出される一定のペースパル
ス再分極波を生ずる。この場合には、除去期間を再分極
波が除去されるように延長する。「遅延閾値」は、除去
期間中現在となる閾値が主ペースパルス自身に含まれる
データに基づいており、したがって、再分極波を検出す
るには高すぎる（主ペースパルスの最大勾配の３倍）の
で、使用される。何かが遅延閾値を超えるとき遅延閾値
を更新すると、下記の望ましくない状況の発生が防止さ
れる。検出器が最初高周波ノイズの期間中にトリガすれ
ば、除去期間はノイズが終わるまで延長し続ける。
は長い再分極すそを備えている。このような長いペース
パルスを除去するのに常に十分長い期間除去するのでは
なく、例示実施例は不変の12ミリ秒除去で開始し、その
期間を延長すべき一定の条件を次のように検出する。ペ
ースパルスを検出すると、現在の閾値を「遅延閾値」と
言われている場所に格納する。ペースパルス除去期間中
に、遅延閾値を超える勾配が検出されれば、この検出勾
配後12ミリ秒続くように除去期間を延長する。また、こ
のような勾配が検出されれば、そのとき遅延閾値をを更
新する−換言すればそのときの現在の閾値を再び遅延閾
値に格納する。この方法は検出される一定のペースパル
ス再分極波を生ずる。この場合には、除去期間を再分極
波が除去されるように延長する。「遅延閾値」は、除去
期間中現在となる閾値が主ペースパルス自身に含まれる
データに基づいており、したがって、再分極波を検出す
るには高すぎる（主ペースパルスの最大勾配の３倍）の
で、使用される。何かが遅延閾値を超えるとき遅延閾値
を更新すると、下記の望ましくない状況の発生が防止さ
れる。検出器が最初高周波ノイズの期間中にトリガすれ
ば、除去期間はノイズが終わるまで延長し続ける。
【００６４】ペースパルスが除去されたＥＣＧ信号が濾
波されると618、620、または622、ペースパルスを濾波
済みデータに再挿入するのが望ましい、624。ペースパ
ルスを除去すると、除去データの表現が以下のように保
存される。信号が１ＫＨz信号（ペースパルスの無い4Ｋ
Ｈz信号から濾過された）とペースパルスを含んでいる4
ＫＨz信号との差である除去データの期間だけ作られ、
除去ペースパルスを表すこの4ＫＨzのデータは共により
低いデータ速度のサンプルに対応する4ＫＨzサンプルに
加えることによりフィルタ経路618、620、または622の
低いデータ速度に減速される（平均化ではなく、代わり
にピーク摘み取りを使用することができる）。ペースパ
ルスはこのデータをフィルタ経路618、620、または622
から生ずるＥＣＧ信号に加えることにより再挿入され
る。代わりに、標準ペースパルスを再挿入することがで
き、または実際のペースパルスの測定に基づき再構成さ
れたペースパルスを再挿入することができる。
波されると618、620、または622、ペースパルスを濾波
済みデータに再挿入するのが望ましい、624。ペースパ
ルスを除去すると、除去データの表現が以下のように保
存される。信号が１ＫＨz信号（ペースパルスの無い4Ｋ
Ｈz信号から濾過された）とペースパルスを含んでいる4
ＫＨz信号との差である除去データの期間だけ作られ、
除去ペースパルスを表すこの4ＫＨzのデータは共により
低いデータ速度のサンプルに対応する4ＫＨzサンプルに
加えることによりフィルタ経路618、620、または622の
低いデータ速度に減速される（平均化ではなく、代わり
にピーク摘み取りを使用することができる）。ペースパ
ルスはこのデータをフィルタ経路618、620、または622
から生ずるＥＣＧ信号に加えることにより再挿入され
る。代わりに、標準ペースパルスを再挿入することがで
き、または実際のペースパルスの測定に基づき再構成さ
れたペースパルスを再挿入することができる。
【００６５】これまで本発明の特定の実施例を説明して
きた。当業者には別の変形案が明らかであろう。たとえ
ば、本発明を特定の患者監視システムの文脈で説明して
きたが、本発明は（中央ステーションに接続されていな
い孤立ベッドサイド・モニタを含む）他の形式の患者監
視システムに使用することができる。更に、本発明を診
断用心電図またはホルタ監視システムのようなＥＣＧ信
号を処理する他のシステムに採用することができる。ペ
ースパルス除去に他の技法をも使用することができる。
たとえば、ペースパルスの領域を領域の端点の間を線形
補間することにより置き換えることができる。推定をペ
ースパルスの形状から行なうことができ、この推定パル
スをＥＣＧ信号から差し引くことができる。したがっ
て、本発明はこの明細書に図示かつ説明したした特定の
細目および図解例に限定されない。むしろ、このような
すべての変形例および修正案を本発明の真の精神および
範囲に入るものとして包含するのが付記した特許請求の
範囲の目的である。以下に本発明の実施態様のいくつか
を列挙する。
きた。当業者には別の変形案が明らかであろう。たとえ
ば、本発明を特定の患者監視システムの文脈で説明して
きたが、本発明は（中央ステーションに接続されていな
い孤立ベッドサイド・モニタを含む）他の形式の患者監
視システムに使用することができる。更に、本発明を診
断用心電図またはホルタ監視システムのようなＥＣＧ信
号を処理する他のシステムに採用することができる。ペ
ースパルス除去に他の技法をも使用することができる。
たとえば、ペースパルスの領域を領域の端点の間を線形
補間することにより置き換えることができる。推定をペ
ースパルスの形状から行なうことができ、この推定パル
スをＥＣＧ信号から差し引くことができる。したがっ
て、本発明はこの明細書に図示かつ説明したした特定の
細目および図解例に限定されない。むしろ、このような
すべての変形例および修正案を本発明の真の精神および
範囲に入るものとして包含するのが付記した特許請求の
範囲の目的である。以下に本発明の実施態様のいくつか
を列挙する。
【００６６】（実施態様１）：ＥＣＧ信号内にあるペー
スパルスを検出する装置（202、208、210 ）であって、
（Ａ）ＥＣＧ信号を処理し、ＥＣＧ信号の勾配の推定値
である勾配信号を作る手段（702、704）、（Ｂ）検出す
べきペースパルス間の時間より少ない時間間隔に亘り勾
配信号を分析することにより決定される勾配閾値を繰り
返し決定して更新する手段（720）、（Ｃ）勾配信号の
大きさが閾値を超えることを検出する手段（708）と、
（Ｄ）閾値を超えていると識別された正の勾配が閾値を
超えていると識別された負の勾配の特定の時間内にある
ことを検出する手段（710、712、714、716）であり、特
定の時間は検出すべきペースパルスの予想幅に基づくも
のである手段、を備えている装置。
スパルスを検出する装置（202、208、210 ）であって、
（Ａ）ＥＣＧ信号を処理し、ＥＣＧ信号の勾配の推定値
である勾配信号を作る手段（702、704）、（Ｂ）検出す
べきペースパルス間の時間より少ない時間間隔に亘り勾
配信号を分析することにより決定される勾配閾値を繰り
返し決定して更新する手段（720）、（Ｃ）勾配信号の
大きさが閾値を超えることを検出する手段（708）と、
（Ｄ）閾値を超えていると識別された正の勾配が閾値を
超えていると識別された負の勾配の特定の時間内にある
ことを検出する手段（710、712、714、716）であり、特
定の時間は検出すべきペースパルスの予想幅に基づくも
のである手段、を備えている装置。
【００６７】（実施態様２）：患者からのＥＣＧ信号を
分析して、患者の心臓の人工ペーシングから生ずるＥＣ
Ｇ信号内のアーティファクトを識別する方法において、
（Ａ）ＥＣＧ信号を処理し、ＥＣＧ信号の勾配の推定値
である勾配信号を作るステップ（702、704）、（Ｂ）勾
配信号の大きさが閾値を超えることを決定するステップ
（708）、（Ｃ）閾値を超えていると識別された正の勾
配が閾値を超えていると識別された負の勾配の特定の時
間内にあることを検出するステップ（710、712、714、7
16）であり、特定の時間は検出すべきペースパルスの予
想幅に基づくものであるステップ、（Ｄ）検出すべきペ
ースパルス間の時間より少ない期間に亘り勾配信号を分
析することにより決定される勾配閾値を更新するステッ
プ（720）、を備えている方法。
分析して、患者の心臓の人工ペーシングから生ずるＥＣ
Ｇ信号内のアーティファクトを識別する方法において、
（Ａ）ＥＣＧ信号を処理し、ＥＣＧ信号の勾配の推定値
である勾配信号を作るステップ（702、704）、（Ｂ）勾
配信号の大きさが閾値を超えることを決定するステップ
（708）、（Ｃ）閾値を超えていると識別された正の勾
配が閾値を超えていると識別された負の勾配の特定の時
間内にあることを検出するステップ（710、712、714、7
16）であり、特定の時間は検出すべきペースパルスの予
想幅に基づくものであるステップ、（Ｄ）検出すべきペ
ースパルス間の時間より少ない期間に亘り勾配信号を分
析することにより決定される勾配閾値を更新するステッ
プ（720）、を備えている方法。
【００６８】（実施態様３）：コンピュータ（202）に
下記ステップに従ってＥＣＧ信号を分析させるのに使用
し得るように構成されたコンピュータ読取り可能のメモ
リ。 （Ａ）ＥＣＧ信号を処理し、ＥＣＧ信号の勾配の推定値
である勾配信号を作るステップ（702、704）、（Ｂ）勾
配信号の大きさが閾値を超えることを決定するステップ
（708）、（Ｃ）閾値を超えていると識別された正の勾
配が閾値を超えていると識別された負の勾配の特定の時
間内にあることを検出するステップ（710、712、714、7
16）であり、特定の時間は検出すべきペースパルスの予
想幅に基づくものであるステップ、（Ｄ）検出すべきペ
ースパルス間の時間より少ない期間に亘り勾配信号を分
析することにより決定される勾配閾値を更新するステッ
プ（720）。
下記ステップに従ってＥＣＧ信号を分析させるのに使用
し得るように構成されたコンピュータ読取り可能のメモ
リ。 （Ａ）ＥＣＧ信号を処理し、ＥＣＧ信号の勾配の推定値
である勾配信号を作るステップ（702、704）、（Ｂ）勾
配信号の大きさが閾値を超えることを決定するステップ
（708）、（Ｃ）閾値を超えていると識別された正の勾
配が閾値を超えていると識別された負の勾配の特定の時
間内にあることを検出するステップ（710、712、714、7
16）であり、特定の時間は検出すべきペースパルスの予
想幅に基づくものであるステップ、（Ｄ）検出すべきペ
ースパルス間の時間より少ない期間に亘り勾配信号を分
析することにより決定される勾配閾値を更新するステッ
プ（720）。
【００６９】（実施態様４）：患者監視装置であって、
（Ａ）電極に接続して患者からのアナログＥＣＧ信号を
測定し、そのアナログＥＣＧ信号をディジタルＥＣＧ信
号に変換するＥＣＧフロントエンド、（Ｂ）下記を備え
たペースパルス検出器、ＥＣＧ信号を処理し、ＥＣＧ信
号の勾配の推定値である勾配信号を作る手段（702、70
4）、検出すべきペースパルス間の時間より少ない期間
に亘り勾配信号を分析することにより決定される勾配閾
値を繰り返し決定して更新する手段（720）、勾配信号
の大きさが閾値を超えることを検出する手段（708）、
閾値を超えていると識別された正の勾配が閾値を超えて
いると識別された負の勾配の特定の時間内にあることを
検出する手段（710、712、714、716）であり、特定の時
間は検出すべきペースパルスの予想幅に基づくものであ
る手段、を備えている患者監視装置。
（Ａ）電極に接続して患者からのアナログＥＣＧ信号を
測定し、そのアナログＥＣＧ信号をディジタルＥＣＧ信
号に変換するＥＣＧフロントエンド、（Ｂ）下記を備え
たペースパルス検出器、ＥＣＧ信号を処理し、ＥＣＧ信
号の勾配の推定値である勾配信号を作る手段（702、70
4）、検出すべきペースパルス間の時間より少ない期間
に亘り勾配信号を分析することにより決定される勾配閾
値を繰り返し決定して更新する手段（720）、勾配信号
の大きさが閾値を超えることを検出する手段（708）、
閾値を超えていると識別された正の勾配が閾値を超えて
いると識別された負の勾配の特定の時間内にあることを
検出する手段（710、712、714、716）であり、特定の時
間は検出すべきペースパルスの予想幅に基づくものであ
る手段、を備えている患者監視装置。
【００７０】（実施態様５）：閾値は分析する時間間隔
にわたり勾配のピーク値の約３倍である実施態様１また
は４に記載の装置。 （実施態様６）：特定の時間は約３ミリ秒である実施態
様１または４に記載の装置。 （実施態様７）：更に、検出されたペースパルスを有す
る信号の一部が実質上修正されている修正ＥＣＧ信号を
作る手段（614）を備えている実施態様１または４に記
載の装置。
にわたり勾配のピーク値の約３倍である実施態様１また
は４に記載の装置。 （実施態様６）：特定の時間は約３ミリ秒である実施態
様１または４に記載の装置。 （実施態様７）：更に、検出されたペースパルスを有す
る信号の一部が実質上修正されている修正ＥＣＧ信号を
作る手段（614）を備えている実施態様１または４に記
載の装置。
【００７１】（実施態様８）：修正ＥＣＧ信号を作る手
段は、（１）初期閾値を記憶し、（２）ＥＣＧデータを
所定の置き換え期間置き換え、（３）置き換え期間中、
閾値を超える勾配を探索し、このような勾配が検出され
れば、置き換え期間を延長し、初期閾値を新しい値で置
き換える、実施態様７に記載の装置。 （実施態様９）：修正ＥＣＧ信号を作る手段は、（１）
ペースパルスが既に実質上除去されている修正ＥＣＧ信
号を作り、（２）修正ＥＣＧ信号を濾過し、（３）ペー
スパルスデータを修正ＥＣＧ信号に再挿入する、実施態
様７に記載の装置。 （実施態様１０）：ＥＣＧフロントエンドおよびペース
パルス検出装置はＥＣＧデータを送信する無線通信送信
機を備えている患者支持装置に埋め込まれている実施態
様１または４に記載の装置。
段は、（１）初期閾値を記憶し、（２）ＥＣＧデータを
所定の置き換え期間置き換え、（３）置き換え期間中、
閾値を超える勾配を探索し、このような勾配が検出され
れば、置き換え期間を延長し、初期閾値を新しい値で置
き換える、実施態様７に記載の装置。 （実施態様９）：修正ＥＣＧ信号を作る手段は、（１）
ペースパルスが既に実質上除去されている修正ＥＣＧ信
号を作り、（２）修正ＥＣＧ信号を濾過し、（３）ペー
スパルスデータを修正ＥＣＧ信号に再挿入する、実施態
様７に記載の装置。 （実施態様１０）：ＥＣＧフロントエンドおよびペース
パルス検出装置はＥＣＧデータを送信する無線通信送信
機を備えている患者支持装置に埋め込まれている実施態
様１または４に記載の装置。
【図１】ＥＣＧ監視システムの全体ブロック図である。
【図２】本発明が実施されているＥＣＧ監視システムの
携帯用モニタ構成要素のブロック図である。
携帯用モニタ構成要素のブロック図である。
【図３】携帯用モニタのゲートアレイの機能組織のブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】携帯用モニタのＥＣＧフロントエンドのブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】全ＥＣＧ信号処理を示す流れ図である。
【図６】各ＥＣＧリードについて行なわれる信号処理を
示す流れ図である。
示す流れ図である。
【図７】ペースパルス検出のステップの詳細を示す流れ
図である。
図である。
102…携帯用モニタ 104…接続ステーション 120…患者 202…ディジタル信号プロセツサ 204…コンピュータ読取り可能メモリ 208…Ａ/Ｄ変換器 210…Ａ/Ｄ変換器
Claims (1)
- 【請求項１】 ＥＣＧ信号内にあるペースパルスを検出
する装置であって、 （Ａ）ＥＣＧ信号を処理し、ＥＣＧ信号の勾配の推定値
である勾配信号を作る手段、 （Ｂ）検出すべきペースパルス間の時間より少ない時間
間隔に亘り勾配信号を分析することにより決定される勾
配閾値を繰り返し決定して更新する手段、 （Ｃ）勾配信号の大きさが閾値を超えることを検出する
手段と、 （Ｄ）閾値を超えていると識別された正の勾配が閾値を
超えていると識別された負の勾配の特定の時間内にある
ことを検出する手段であり、特定の時間は検出すべきペ
ースパルスの予想幅に基づくものである手段、とを備え
ている装置。
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