JPH10118040A

JPH10118040A - 心電計波形記録方法及び心電計

Info

Publication number: JPH10118040A
Application number: JP8284289A
Authority: JP
Inventors: Rokuro Ishii; 六郎石井; Hisao Fukuda; 久夫福田
Original assignee: FUKUDA M II KOGYO KK
Current assignee: FUKUDA M II KOGYO KK
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 1998-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】設定記録速度のもとで、実質２倍等（Ｋ倍ま
たは１／Ｋ倍）の速度で心電図波形記録を得たい。【解決手段】メモリ９に格納した電極対応、時系列対
応のデータを記録器１２に記録するに際して、上記デー
タに対してサンプルレートの変更を行い、この変更後の
データを、設定記録速度で記録することにより、１秒間
に２秒間分の如く、見掛上設定記録速度を維持した状態
のままで、記録できた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、心電計波形記録方
法及び心電計に関する。

【０００２】

【従来の技術】心電計で計測した心電図波形は、一旦メ
モリに一時格納された後に、紙面上に印字記録する。こ
の記録に際して、記録の都合のみのために、記録紙上で
心電図波形の出現時期の周期が変動することは好ましく
なく、所定の記録速度で記録するように定められてい
る。理由は、記録紙上での波形出現周期は医療診断の重
要なパラメータであり、操作者の認知なしに記録紙の波
形出現周期が変動すると、誤った診断を下すことになる
ためである。

【０００３】現在、世界的に認知されている記録速度
は、２５ｍｍ／Ｓが主流である。この他に、２.５ｍｍ／Ｓ５ｍｍ／Ｓ１０ｍｍ／Ｓ５０ｍｍ／Ｓ１００ｍｍ／Ｓなる記録速度も認知されている。そして、採用した記録
速度は、波形記録時に、記録紙の一部に記録波形の種別
形態I、II、III、等と共に記録し、いかなる記録速度に
よるかの確認に供する。ここで、記録速度とは、１秒間
に記録紙上で記録する距離（ｍｍ）を指す。例えば記録
紙が移動して記録計が位置固定とする記録方式とすれ
ば、１秒間に２５ｍｍ記録紙が移動してこの２５ｍｍの
記録紙幅に記録計で１秒間分記録することが、２５ｍｍ
／Ｓの記録速度ということになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで心拍数が６０で
ある例で説明する。１分間に心臓の鼓動する数を心拍数
と呼ぶ。従って、心拍数が６０とは、１秒間に１回鼓動
することを意味する。記録速度が２５ｍｍ／Ｓの場合、
心拍数が６０では２５ｍｍ毎に心臓の鼓動する波形（心
電図波形）が１回出現（記録）する。また、心拍数が１
２０であれば、１２．５ｍｍ毎に心電図が１個出現する
ことになり、記録紙上では、２５ｍｍの単位記録幅の中
に２つの心電図が記録出現することになる。

【０００５】このように、２５ｍｍの記録紙幅に何個の
心電図が存在するかによって、直観的に心拍数を医者や
操作者は知ることができる。一般に、心拍数は患者によ
って異なり、３０〜１８０程度の幅を持つ。記録速度を
設定することで、その記録速度での単位記録幅（記録紙
の長手方向の幅であって、２５ｍｍ／Ｓの例では２５ｍ
ｍの幅のこと。）に何個の心電図波形が出現記録した場
合、いかなる心拍数であるかを理解できることになる。
また、記録速度から求めた、１ｍｍで進む記録紙の時間
（例えば２５ｍｍ／Ｓであれば、４０ｍＳ／ｍｍとな
る）も心拍数判断の重要なパラメータとなる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このように、記録速度を
設定（例えば２５ｍｍ／Ｓ）した場合、心拍数が６０で
は１秒間に１回、心拍数が１２０では１秒間に２回、心
電図波形が出現記録されることが不可欠であり、これが
誤って心拍数が６０で１．５秒に１回とかの出現記録が
行われることは許されない。

【０００７】図５（ａ）は、心電図波形I、IIでの２５
ｍｍ／Ｓでの波形記録例、図５（ｂ）は心電図波形I、I
Iでの５０ｍｍ／Ｓでの波形記録例を示す。ここで、心
電図波形I、IIとは、標準肢誘導（双極誘導）波形の形
態例を示し、Iが右手（ＲＡ）と左手（ＬＡ）との各電
極間の電位差である誘導計測波形、IIが右手（ＲＡ）と
左足（ＬＦ）との各電極間の電位差である誘導計測波形
である。この他に左手（ＬＡ）と左足（ＬＦ）との各電
極間の電位差である誘導計測波形を示すIIIの形態もあ
る。また、標準肢誘導波形の他に、単極肢誘導波形や単
極胸部誘導や特殊誘導（食道誘導や心腔内誘導）もあ
る。図５（ａ）、（ｂ）は、こうしたものの中から、波
形I、IIを同時に並列的に時系列で記録させた記録波形
を示す。

【０００８】図５において、記録速度が与えられた場
合、１秒間に印字する心電図は、心拍数６０の場合１個
に限定される。しかし、１秒間に印字する個数を１個で
はなく、２個の如く複数にできれば、より迅速な記録を
達成することが可能となる。一方、１秒間に印字する個
数を複数とすると、例えば図５（ａ）の例で１秒間に２
個を記録する如くした場合、２５ｍｍの区間の中に２個
の波形が記録されてしまう。しかし、２５ｍｍ／Ｓの記
録速度とは、２５ｍｍの区間に１個の波形を記録すると
いうことであり、２５ｍｍの区間に２個の波形を記録し
たのでは、前述したことからわかるように心拍数が１２
０と判断されてしまい、２５ｍｍ／Ｓの記録速度と実質
異なることになり、全く記録波形に意味がなくなってし
まう。

【０００９】本発明の目的は、２５ｍｍ／Ｓの如く記録
速度が与えられた場合に、１秒間に２秒間分などの高速
記録や１／２秒間分などの低速記録を可能にする心電計
波形記録方法及び心電計を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、心電計電極か
らの誘導波形を予め定めた記録速度に従って記録する心
電計波形記録方法において、時系列計測波形データに対
してサンプルレートの変更を行って、この変更後のデー
タを上記記録速度に従って記録するようにした心電計波
形記録方法を開示する。

【００１１】更に本発明は、サンプルレートの変更と
は、データ数の拡大（又は縮少）を行うものとした心電
計波形記録方法を開示する。

【００１２】更に本発明は、複数の誘導用電極と、この
電極からの誘導波形をサンプルしてＡＤ変換する入力手
段と、ＡＤ変換後のデータを電極対応で且つ時系列対応
で記憶するメモリと、メモリから電極対応で且つ時系列
順に読み出されたデータ（又はメモリ内のデータ）に対
してサンプルレートの変更を行うデータ処理手段と、こ
のサンプルレート変更後のデータを見掛上、予め設定し
た記録速度で記録する記録手段と、を備えた心電計を開
示する。

【００１３】更に本発明は、サンプルレートの変更と
は、データ数の拡大（又は縮少）を行うものとした心電
計を開示する。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の心電計の実施の
形態を示す図である。図で、電極１、２、…３は心電計
の電極を示し、胸部や手足等に装着されたものであり、
前述の如く、標準肢誘導波形や単極肢誘導波形や単極胸
部誘導や特殊誘導等の、診断目的に応じた誘導波形を計
測目的とする。

【００１５】マルチプレクサ４、５、…６は、高速シー
ケンシャルにＯＮになるように切り替えられるスイッチ
群であり、各電極１、２、…３の計測波形の取り込みを
行う。サンプル・ホールド回路（Ｓ−Ｈ回路）７は、マ
ルチプレクサ４、５、…６の各ＯＮスイッチからの各計
測誘導波形について、あるサンプル周期でサンプリング
し、ホールドする。ＡＤ変換器８は、サンプル・ホール
ドされた波形をＡＤ変換する。例えば１２ビットのＡＤ
変換器を使う。

【００１６】メモリ９は、全電極についての所定時間幅
（例えば１０秒〜３０秒）で計測した計測波形（ＡＤ変
換出力）を格納する。メモリ制御回路１０は、メモリ９
の書き込み／読み出しの制御及びそのアクセスアドレス
を提供する。例えば、サンプル周期を１ｍＳとすると、
１電極について１０秒間で１００００個のデータとな
り、電極数を例えば６個とした場合、メモリ９の容量
は、６００００個のデータ容量を最低限必要とする。サ
ンプル周期は、１ｍＳ以外の例もある（例えば１．６６
ｍＳとか）。メモリ９には、電極対応にその対応データ
が格納される。メモリ９の書き込み／読み出しは、高速
に行われ、記録速度に比して充分に無視できる。

【００１７】ビット位置変換回路１１は、記録器１２が
並列ビット形式のものであるために使う。図２（ａ）に
は、記録器１２による記録紙１３への記録例を示す。記
録紙１３が矢印のように移動して、固定配置の縦長の感
熱記録器（サーマルヘッド記録器）１２が記録紙１３上
に波形記録１４を行う。記録には、記録器１２が動いて
波形記録１４を行う例もある。図２（ｂ）は、記録器１
２のドット配置を示す（拡大図）。Ｐ₁〜Ｐ_nまでのｎ個
の感熱ドット素子を持つ。例えば、記録紙１ｍｍ当たり
の感熱ドット素子の数は、８ドット素子数又は１２ドッ
ト素子数である。記録紙サイズの横幅Ｗが例えば１４５
ｍｍであれば、全部でｎ＝８×１４５＝１１６０ドット
素子数又はｎ＝１２×１４５＝１７４０ドット素子数と
なる。更に、記録に際しては、１つ目の電極の波形を記
録し、次に２つ目の電極の波形を記録するというやり方
ではなく、同時に並列的に複数電極の波形を時系列記録
するというやり方をとる例が多い。複数電極の波形を同
時並列的に時系列記録することで、各電極の波形の経時
的な変化だけではなく電極相互の時間的な対比関係をも
観察したいとの診断目的に適応する。図２では、誘導波
形I、IIを同時並列的に時系列記録している様子を示
す。

【００１８】かかる記録に際し、例えば図２のＡ点の記
録を行うには、Ａ点位置（高さ）のドット素子を選びこ
れをＯＮ（通電）してＡ点のドット記録を行うことが必
要である。そこで、Ａ点の波形データｄ（Ａ）をＡ点の
ドット素子位置に変換する。この変換装置がビット位置
変換器１１である。同様に図２のＡ点と同時刻のＢ点の
記録では、Ｂ点データである波形データｄ（Ｂ）をＢ点
のドット素子位置に変換する。例えば、図２（ｂ）のＰ
_aがＡ点データｄ（Ａ）のドット素子位置、Ｐ_bがＢ点デ
ータｄ（Ｂ）のドット素子位置である。

【００１９】以上の図１において、本実施の形態では、
メモリ制御回路１０でのアクセスアドレスのメモリ９へ
の与え方に１つの特徴を持つ。これを図３（ａ）〜
（ｅ）によって説明する。図３（ａ）は、ある電極によ
る計測誘導波形の一部を示し、図３（ｂ）ではＳ−Ｈ回
路７によるサンプル・ホールド波形を示す。ｄ₁、ｄ₂、
ｄ₃…がサンプル・ホールドされた１つの誘導波形の信
号の大きさを示し、ｄ₁′、ｄ₂′、ｄ₃′…がサンプル
・ホールドされた他の１つの誘導波形の信号の大きさを
示す。図３（ｃ）にはこれらの２つを含む複数の誘導波
形のＡＤ変換後のデータをメモリ９へ格納した様子を示
す。図３（ｃ）のメモリ９のデータをそのまま読み出し
て記録すれば従来通りの記録となるが、本実施の形態で
は、読み出しに際して、１個毎に飛び越えてデータを読
み出すことにした。即ち、アドレスデータ１ｄ₁ ２ｄ₂ ３ｄ₃ ４ｄ₄ ５ｄ₅ ……………………… の関係でメモリ９へ格納されているものとすると、メモ
リ制御回路１０は、アドレスデータ１ｄ₁ ３ｄ₃ ５ｄ₅ ……………………… の如きアドレスでデータを読み出す。この際に、アドレスデータ２ｄ₂ ４ｄ₄ ６ｄ₆ ……………………… の関係にあるデータは読み出さない。又は読み出しても
マスクをかけて出力しない。同様に他の計測誘導波形
（ｄ₁′、ｄ₂′、…）についても奇数アドレスのデータ
（ｄ₁′、ｄ₃′、ｄ₅′、…）を読み出し、偶数アドレ
スのデータ（ｄ₂′ｄ₄′、ｄ₆′、…）は読み出さな
い。又はマスクをして出力しない。この読み出しデータ
を記録用レジスタに入れた様子を図３（ｅ）に示す。こ
の記録用レジスタは、変換回路１１の入力段に存在す
る。

【００２０】変換回路１１は、この記録用レジスタの内
容を先頭データから順に（ｄ₁、ｄ₁′）→（ｄ₃、
ｄ₃′）→（ｄ₅、ｄ₅′）の如く取り出し、ドット素子
位置に変換（ｄ₁、ｄ₁′とであればｄ₁をｄ₁対応のドッ
ト素子位置、ｄ₁′をｄ₁′対応のドット素子位置に変換
すること）し、記録器１２がその記録を同時並列的に行
う。こうした記録例が図２（ａ）の波形I、IIの如くな
る。ここで、記録器１２は、１秒間に記録紙上で２５ｍ
ｍ記録するものとし（又は記録速度を複数設定可能な例
であれば２５ｍｍ／Ｓに設定したものとし）、これをデ
ータ数にすると１秒間の波形データ数Ｑとなる。即ち、
波形データ数Ｑを２５ｍｍの単位記録幅に記録する記録
速度と考えてよい。然るに、前述の如く奇数アドレスの
データのみを利用することから波形データ数はＱ／２と
なる。１秒間にデータ数Ｑの記録を行う記録器１２にお
いては、波形データ数Ｑ／２の波形記録にあっては、２
秒間分（Ｑ／２が２個）の記録が１秒で可能になる。そ
こで、１秒間分のデータ数Ｑ／２について５０ｍｍ／Ｓ
の速度で記録することにより、見掛上（Ｑ／２×２倍速
＝Ｑ′、ここで、Ｑ′はＱに対して密度が半分になって
いることから、Ｑの代わりにＱ′を使った。）、記録器
１２でその設定記録速度を変更することなく記録ができ
る。これによって、１秒間に２個の心電図波形の記録を
実現できた。

【００２１】図４には、従来の２５ｍｍ／Ｓの記録速度
による波形I、IIの同時並列記録例を（ａ）とし、この
記録速度２５ｍｍ／Ｓのもとで、奇数アドレスのデータ
のみを読み出して波形I、IIの同時並列記録例を（ｂ）
として対比した。この図から明らかなように、従来例
（ａ）では、Ｑ個のデータの記録で２５ｍｍとなるが、
本実施の形態（ｂ）では、１秒間にＱ個のデータである
点は同じであるが、データ数がＱ／２になっていること
から、実質的に、２個の心電図波形の記録、即ち、１秒
間に２秒間分の記録を達成できた。従って、実質２倍の
記録速度を達成できた。尚、本実施の形態（ｂ）では、
従来例（ａ）に比べ、データ数を間引いて１／２にして
いるため、記録するデータ精度は若干落ちるが、サンプ
ルピッチが１ｍＳや１．６６ｍＳの如く微少なため、間
引きによる見た目以上の精度劣化はない。

【００２２】以上は偶数アドレスを間引いた例である
が、奇数アドレスを間引くやり方でもよい。また、偶
数、奇数の間引き以外に、隣り合うアドレスのデータ
（例えばｄ₁とｄ₂）の平均値（ｄ₁＋ｄ₂）／２を記録す
るやり方でもよい。実質、半分のデータ数となる。こう
したやり方を含めて、ディジタルフィルタを用いてサン
プルレートを変更するやり方（通常、デシメータと呼ば
れる処理のこと）を種々採用可能である。こうした処理
のためには、デシメータ処理用のＣＰＵを設けておけば
よい。更に、印字周期を２倍にするやり方をとっても、
データの間引きや平均値処理等のデシメータ処理を行う
ことなく、図４（ｂ）の如き記録を達成できる。また、
逆に実質データ数を増加（実質的に記録速度の低下、例
えば２分の１）させるやり方もある。これは、記録密度
を向上させたい場合に採用するもので、例えばサンプル
レートが大きくてデータ数が不足している場合や、メモ
リ９の容量を少なくしておき記録時にデータ数を拡大し
て鮮明に記録する如き場合に採用すると好適な例であ
る。データ数の拡大法には、例えば隣り合うデータｄ_i
とｄ_i+1との間に（ｄ_i＋ｄ_i+1）／２の如き補間データを作成して埋め込むやり方をとればよ
い。図３（ｃ）のデータ例でみれば、元のデータはｄ₁、ｄ₂、ｄ₃、ｄ₄、… であるが、補間することで、ｄ₁、（ｄ₁＋ｄ₂）／２、ｄ₂、（ｄ₂＋ｄ₃）／２、ｄ₄、… の如きデータとなる。こうしたデータの補間の代わりに
印字周期を実際に小さくさせるやり方をとってもよい。
補間以外にも種々のインターポレータ処理を使用でき
る。

【００２３】以上は、２倍又は１／２倍の処理である
が、間引きや平均化等の仕方や補間等の仕方によって、
一般的にｋ倍又は１／ｋ倍まで拡張できることは容易で
あろう。尚、図２（ａ）では２並列としたが、３並列以
上の同時記録の例もある。また、感熱記録以外にインク
ジェットやレーザプリンタによる記録もありうる。

【００２４】尚、データ数を間引きや平均化により減少
させた場合、データ数が少なくなる故に、記録速度を大
きくするようにして使用するとよい。逆にデータ数を補
間等により増加させた場合には、データ数が多くなる故
に、記録速度を小さくして使用するとよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、設定された記録速度の
もとで、この記録速度を見掛上維持したままで、１秒で
２秒間分や１／２秒間分などの波形記録（実質的に２倍
や１／２倍等の波形記録）を達成できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の心電計のブロック例図である。

【図２】２並列記録例及び記録器の素子構造を示す図で
ある。

【図３】サンプル・ホールド及びメモリへの格納、レジ
スタへの格納例を示す図である。

【図４】従来例と本発明との記録波形対比例図である。

【図５】従来での記録速度とその記録波形とを示す図で
ある。

【符号の説明】

１、２、３心電計電極４、５、６マルチプレクサ７Ｓ−Ｈ回路８ＡＤ変換器９メモリ１０メモリ制御回路１１ビット位置変換器１２感熱記録器１３記録紙１４記録波形

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】心電計電極からの誘導波形を予め定めた
記録速度に従って記録する心電計波形記録方法におい
て、時系列計測波形データに対してサンプルレートの変
更を行って、この変更後のデータを上記記録速度に従っ
て記録するようにした心電計波形記録方法。
【請求項２】上記サンプルレートの変更とは、データ
数の拡大（又は縮少）を行うものとした請求項１の心電
計波形記録方法。
【請求項３】複数の誘導用電極と、この電極からの誘
導波形をサンプルしてＡＤ変換する入力手段と、ＡＤ変
換後のデータを電極対応で且つ時系列対応で記憶するメ
モリと、メモリから電極対応で且つ時系列順に読み出さ
れたデータ（又はメモリ内のデータ）に対してサンプル
レートの変更を行うデータ処理手段と、このサンプルレ
ート変更後のデータを予め設定した記録速度で記録する
記録手段と、を備えた心電計。
【請求項４】上記サンプルレートの変更とは、データ
数の拡大（又は縮少）を行うものとした請求項３の心電
計。