JPH10192250A - 心臓機能の規則性を評価するための方法と装置 - Google Patents

心臓機能の規則性を評価するための方法と装置

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JPH10192250A
JPH10192250A JP10000627A JP62798A JPH10192250A JP H10192250 A JPH10192250 A JP H10192250A JP 10000627 A JP10000627 A JP 10000627A JP 62798 A JP62798 A JP 62798A JP H10192250 A JPH10192250 A JP H10192250A
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waveform
regularity
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different
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JP10000627A
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John S Platt
ジョン・エス・プラット
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HP Inc
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Hewlett Packard Co
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • A61B5/364Detecting abnormal ECG interval, e.g. extrasystoles, ectopic heartbeats

Abstract

(57)【要約】 【課題】心臓機能の規則性を評価する。 【解決手段】本発明では最初特定の患者EKG波形デー
タを所定期間監視し記録する。EKG波形データが監視
され記録されるにつれて、一組のEKG波形が監視され
記録されたデータから作られる。一組の波形データは相
違していると考えられる波形から構成されている。所定
時間が経過してから、その組の中の違う波形の総数を数
え、組の中の違う波形の総数を、所定期間中に記録され
監視されたEKGデータ内に含まれている波形の総数で
割る。この割算の結果は無秩序指数と考えられ、EKG
波列データ内の連続する波が如何に違うかの尺度とな
る。したがって心臓機能の規則性の良い指示を与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、心電図法
の波形データ(以下心電波形データと称する)の監視に
利用される心臓監視機器の改良に関するものであり、特
に、心電波形データの監視に利用され、心臓機能の規則
性を評価できる心臓監視機器の改良に関する。更に詳細
には、本発明は、心電波形データの監視に利用され且
つ、患者の心電波形データの多数の心搏パターンに含ま
れている情報を利用することにより心臓機能の規則性を
評価できる心臓監視機器の改良に関する。なお更に詳細
に述べれば、本発明は、心電波形データの監視に利用さ
れ且つ、患者の心電波形データの多数の心搏パターンに
含まれている情報を利用することにより心臓機能の規則
性を評価でき、細動除去の当否を正確に決定できるよう
にする心臓監視機器の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明は、心電波形データに基づき、心
臓機能の規則性を評価するための従来技術の方法および
システムの欠点を矯正する。矯正されるべき欠点は、従
来技術の方法およびシステムが、心臓機能の不規則性が
心電波形の比較的おおきな形態変化として把握され、そ
のような変化が幾つかの心搏にわたり搏動から搏動へ漸
次変化することの集積の結果であるときは不規則性を検
出することができない点にある。換言すれば、心臓機能
の不規則性が連続する心搏の心電波形の漸進的劣化とし
て示され、そのような劣化が幾つかの心搏の行程にわた
り発生するとき、従来技術ではその不規則性を検出する
ことができない。
【0003】本発明により矯正される従来技術の欠点
は、従来技術が心臓機能の規則性を評価しようとして通
信工学手法(たとえば、自己相関)を使用していたとい
うことから生ずる。この方法に伴う問題点は、通信工学
手法が現象の再現性および反復性が規範(たとえば、自
然の「法則」や、一つの実験室における正弦波が究極的
に他のすべての実験室における正弦波と同じである事
実)である非生物学的科学に使用するように設計されて
いるが、その手法が適用される心電図データは個別性お
よび再現不能性が規範である(たとえば、指紋、網膜走
査、顔)生物学的科学から生じているということであ
る。予想されるように、このような非生物学手法を生物
学的データに適用すれば、平凡な結果しか生ぜず、この
ような用途は、一般に少数の連続する心電波形に含まれ
ている大きな変化として表れる心臓機能の不規則性(た
とえば、心臓が周期的搏動から無秩序な細動に、比較的
急速に進むとき)を検出できるだけである。
【0004】従来技術および本発明が共に心臓機能の規
則性を評価するために心電波形を利用しているので、従
来技術および本発明の両者の以下の説明では、心電計を
基本的に理解しておくことが役に立つ。したがって、心
電計を理解する補助として下の説明では(1)心臓の電
気化学的および機械的動作、および(2)心臓の電気化
学的動作が、次に心臓の機械的動作を図式に表示するの
に心電計により使用される電気エネルギに変換される仕
方、を簡単に説明する。
【0005】心臓は一般に四つの室、すなわち右心房、
右心室、左心房、および左心室、から構成されていると
記述されている。右心房と右心室との間に一方向弁(三
尖弁)がある。右心室と肺に注ぐ心房系との間に一方向
弁(肺動脈弁)がある。左心房と左心室との間に一方向
弁(僧帽弁)がある。そして最後に、左心室と大動脈と
の間に一方向弁(大動脈弁)がある。
【0006】機能的動作について述べれば、心臓は、酸
素枯渇血液を大静脈(血液を心臓に戻す2本の大きい静
脈)により受取る。これら大きい静脈は、右心房に注
ぐ。右心房は、この酸素枯渇血液を右心室に押し込む。
次に、右心室はこの酸素枯渇血液を、順に、肺動脈、肺
を満たす毛細管床、および左心房に注ぐ肺静脈、から構
成される一つの長い、連続流体通路に押し込む。連続通
路は左心房で終わるが、このことは、肺静脈と左心房と
の間に弁が存在しないということである。次に、左心房
に入った酸素に富む血液は、左心室に押し込まれる。最
後に、左心室は血液を大動脈に押し出す。
【0007】上に述べた機能的動作は、心臓の電気化学
的および機械的動作により以下のように行われる。心臓
の自然のペースメーカである洞房神経は、電気化学的パ
ルス、または活動電位を放出し、この活動電位から心臓
の後続のすべての電気化学的および機械的活動が生ず
る。洞房神経は右心房の非常に近くにあるので、最初の
活動電位は、殆ど直ちに右心房に到達し、同時に、活動
電位は、非常に高速の伝導結節間管系に沿って左心房に
伝わり、正味の結果として心房(複数)はパルスを殆ど
同時に受取る。心臓の解剖学的構造のため、心房は最初
心房を心室から分離している房室弁から上流でパルスを
受取る。パルスを受取ると、最初に興奮した筋肉繊維が
最初収縮するので、血液は、下流の方向に押される。こ
の動作は、練り歯磨きを、最初管の閉じた端で絞ること
により管から最も効率良く絞り出すことができる仕方に
非常に良く似ている。
【0008】この時点で、心房は活動電位を受取ってい
るが、活動電位は心臓を通じて伝播し続けている。心房
に関係する今述べた活動と同時に、活動電位は、平行す
る三つの結節間管系を進行している。房室結節は、アナ
ログ遅れとして働き、この遅れは心房収縮(心房は更に
多数の繊維が収縮に補給されるにつれて更に多くの力に
より終始収縮する)が生ずるための時間を与え、これに
より心房の機能が高まる。遅れ活動電位が房室神経を出
てから、その電位はヒスの束といわれている神経構造に
沿って伝わる。これに続いて、神経構造は分裂し、活動
電位は、左右の束分枝により左右心室の領域に伝えられ
る。活動電位が左右心室の領域に到達すると、活動電位
は、活動電位を心室上を心室を通じて非常に急速に伝え
る非常に高速の伝導繊維であるプルキンエ繊維を活動さ
せる。
【0009】心室を活動させる(脱分極)と、心室は収
縮し始める。心室は心房(これはこの時点では、収縮し
続けている)よりはるかに強く且つ急速に収縮する。非
常に急速に、心室内の圧力は心房の圧力を追越し、(こ
れら一方向弁の上流側にかかる圧力は下流側にかかる圧
力より大きいから)僧帽弁および三尖弁を共にぴしゃり
と閉じる。右心室が収縮中の左心房の圧力を追い越す
と、肺動脈弁が開き、血液が、肺動脈、毛細管床、肺静
脈、および左心房から構成される流体経路に汲み入れら
れる。これに続いて、左心室が大動脈の圧力を追い越す
と、大動脈弁が開き、血液が大動脈に押し込まれる。心
室がその内容物の大部分を放出してしまうと、心室は弛
緩し始め、肺弁および大動脈弁が共に閉じ、肺弁が収縮
し続ける左心房の近くにあるため一般に最初に閉じる。
【0010】弛緩中の心室内の圧力が収縮し続ける心房
の圧力より低く降下すると、房室弁(三尖弁および僧帽
弁)が開き、心房が血液を心室に押し込む。心房がこの
仕事を完了すると、心房は弛緩し、心臓は待ち状態に入
り、その後前述のプロセス全体が次の洞房パルスにより
再び開始される。
【0011】まさに説明したように、心臓の機械的事象
は、心臓の電気化学的活動(すなわち、活動電位の伝
播)の後で、開始される。心臓の電気化学的活動を人間
の目に見得る形に変換する装置、心電計、が存在し、こ
の装置は心臓の電気化学的活動の視覚表現を作る。この
視覚表現は心電図(「EKG」)と言われている。
【0012】EKGの採取期間中、電極が身体表面に取
付けられる。電極は、電極内の電荷担体(電子)を電気
化学的交換により身体内の電荷担体(イオン)と連絡さ
せるように特に処理されている。電極を身体表面に取付
けると身体内の電圧変化を、信号を適切に増幅してから
記録することができる。EKG機械内のガルヴァノメー
タが記録装置として使用される。ガルヴァノメータは二
つの電極間の電位差を記録する。EKGは単に、身体表
面上の二つの電極の間の電圧の差を時間の関数として記
録したものであり、普通ストリップ・チャートに記録さ
れる。心臓が休息している(弛緩期)と、心臓細胞は分
極し、電荷の移動は生じない。その結果、EKGのガル
ヴァノメータは振れを記録しない。しかし、心臓が活動
電位を伝播し始めると、その下で脱分極が生じている電
極が、その下では心臓が未だ脱分極していない身体領域
との電位差を記録するので、ガルヴァノメータが振れ
る。
【0013】完全な心臓サイクルは心搏と言われてい
る。EKGでは、正常な心搏は明確な信号を備えてい
る。最初、ガルヴァノメータは比較的持続時間の短い丸
みのある正の振れ(P波と言われる)を記録するが、こ
れは心房の脱分極により生ずると信じられている。これ
に続いて、小さいが鋭い負の振れ(Q波と言われてい
る)がある。次に、非常に大きく且つ鋭い正の振れ(R
波と言われる)があり、その後に鋭く且つ大きい負の振
れ(S波と言われる)がある。これらの波を纏めて、そ
れらをQRS波という。QRS波に続いて持続時間の比
較的長い丸みのある正の振れ(T波と言われる)があ
り、これは心室の脱分極により生ずると信じられてい
る。
【0014】多年にわたり、保健の専門家は、色々な病
気や心臓欠陥とEKGの変動およびデータとの関連につ
いて多くの知識を蓄積してきた。公式には、関連つけの
このプロセスを「心電図記録法」と言う。
【0015】心電図記録法の中で、EKGデータは多数
の目的に役立つ。目的の一つは、心臓機能の規則性、た
とえば、心臓が正常の予測可能なリズムに従っているか
否か、または治療の必要性を示す無リズム状態に陥って
いるか否かの決定である。心電図記録法に伴う問題は、
それが殆ど視覚技術であり、保健の専門家が一般にEK
Gのストリップ・チャートを見、全時間にわたる波形の
変化(すなわち、QRS波の変化)を記録し、心臓機能
の規則性に関して評価を行うということを意味している
ことである。EKGデータに基づく心臓機能の規則性ま
たは不規則性に関する心電図検査法学者の評価を自動化
することはきわめて困難であることが確かめられてい
る。この問題に対する従来技術の解法は、通信技術手法
(特に、自己相関および関連手法)を使用して心臓が正
常に搏っているか決定しようとすることであった。自己
相関検出器で、受取った信号を最初多数回複製する。各
複製信号を次に或る別々の時間増分だけ遅らせる。次に
遅れた複製信号に受取った遅れない信号を乗じ、このよ
うな各乗算の結果を、或る指定期間にわたり時間に関し
て積分する。
【0016】自己相関はしたがって二つのことを行うこ
とができる。(1)或る程度の周期性を保持している波
形について、関数が時間と共に如何に急速に変化するか
に関する近似を与える、および(2)ランダムに近い波
形は殆ど0の相関を有するので、自己相関している波形
のでランダム度に関する指示を与える。急速に変化する
周期信号については、複製のわずかな時間遅れさえ自己
相関検出器の比較的小さい出力を生ずる(たとえば、1/
240秒(またはその周期の1/4)だけ遅れ且つ自己相関し
ている60ヘルツの正弦波は、1/24000秒遅れた同じ波形
に対する出力に比べ非常に小さい出力を生ずる)。逆
に、ゆっくり変化する周期信号は、複製信号の大きい時
間遅れさえ自己相関検出器から比較的大きい出力を与え
る(たとえば、1/240秒だけ遅れ且つ自己相関している
1ヘルツの正弦波は、自己相関検出器の出力の非常に小
さい減少を生ずる。実際には各々遅れのレベルが違う複
製信号が多数作成され、遅れなしの波形と相関されるの
で、自己相関出力間の差は、信号が如何に急速に変化し
ているかに関しての考え方を与えるのに役立つ。相関さ
れている波形のランダム度を評価することができる自己
相関について、その考え方はランダムな波形が非常に混
沌としているので、どんな相関も0に近付くということ
である。何故なら正区域の和は、積分の期間または遅れ
波形の時間遅れの大きさに拘りなく、負区域の和により
相殺されるからである(このような区域は一連の時間増
分にわたり遅れた波形と遅れない波形との積を積分した
結果である)。
【0017】実際的に述べれば、これは従来技術に使用
されている自己相関および同様の手法は、心臓の波形が
急速に変化する状態−−すなわち、重要な情報が一つの
搏動から次の搏動の間に生ずるものである場合−−に関
連してのみ役に立つということである。たとえば、心臓
が正常搏動から細動に(すなわち、比較的ゆっくり変化
する波形から混沌としたホワイトノイズ型の信号に)進
む場合には、このランダム波形を相関させると自己相関
検出器から略ゼロの出力を生ずるから、自己相関は、状
態の検出を生ずることができる。更に、心搏が一つの搏
動から次の搏動の間に時間または形状が激変すれば、検
出器は動作する(どれ程良く動作するかは、形状変化の
程度および変化がどれだけ急速に起こるかによって決ま
る)。
【0018】したがって、上の説明は、自己相関の大き
な欠点は、時間領域において波形の規則性に一層敏感に
なりやすく、心室細動および「トルサド・ド・ポアン」
のような多様な心搏急速症に通常存在するような絶えず
変化する形態の波形にあまり敏感でないということを実
証している。これら二つの不整脈は事実、かなり狭い帯
域の信号であると言われているように時間領域で極めて
規則正しく現われることがある。必要なのは、EKGサ
イクルの形態の変動に一層敏感な方法である。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】これまでの説明から、
本発明、すなわち患者のEKG波形データの多数の心搏
パターンに含まれている情報に基づき、このようなEK
G波形データが妥当に良い自己相関を実証するときでさ
え、心臓機能の規則性を評価できる方法およびシステ
ム、の必要性が存在することは明らかである。
【0020】したがって、本発明の一つの目的は、EK
G波形データを監視するのに利用される改良された心臓
監視機器を提供することである。
【0021】本発明の他の目的は、EKG波形データを
監視するのに利用され、心臓機能の規則性を評価できる
改良された心臓監視機器を提供することである。
【0022】本発明の更に他の目的は、EKG波形デー
タを監視するのに利用され、患者のEKG波形データの
多数の心搏パターンに含まれている情報を利用すること
により、心臓機能の規則性を評価できる改良された心臓
監視機器を提供することである。
【0023】本発明のなお更に他の目的は、心電波形デ
ータを監視するのに利用され、患者の心電波形データの
多数の心搏パターンに含まれている情報を利用すること
により、心臓機能の規則性を評価でき細動除去の当否を
一層正確に決定できる改良された心臓監視機器を提供す
ることである。
【0024】
【課題を解決するための手段】本発明は、心電波形デー
タに基づき、心臓機能の規則性を評価するための従来技
術の方法およびシステムの欠点を矯正する。矯正される
べき欠点は、従来技術の方法およびシステムが、心臓機
能の不規則性が心電波形の比較的おおきな形態変化とし
て把握され、そのような変化が幾つかの心搏にわたり搏
動から搏動へ漸次変化することの集積の結果であるとき
は不規則性を検出することができない点にある。換言す
れば、心臓機能の不規則性が連続する心搏の心電波形の
漸進的劣化として示され、そのような劣化が幾つかの心
搏の行程にわたり発生するとき、従来技術ではその不規
則性を検出することができない。
【0025】本発明は、今までに心臓機能の評価方法を
完全に駆逐し、代わりに全く新しい手法を採用すること
により、従来技術の欠点を解消している。本発明では、
各患者個別の心電波形データ(これは連続する心電波形
データから構成されている)を患者の心臓機能の規則性
を評価する標準としている。自己相関法を使用するので
はなく、本発明は、患者の連続する心電波形が「それら
しく見えるもの」のを観察し(好適には波形のテンプレ
ートすなわちテンプレートを作ることにより)「覚えて
おく」。本発明において連続する波形が過去の波形のど
れらしくも見えないと決定すれば、この事実がそう記録
され、自己以外の他の波形らしく見えない波形の数を計
数して保持しておく。これを行うことにより、本発明
は、他の波形らしく見えない波形の数の計数を波形の総
数と比較することにより患者の心臓機能が如何に規則正
しいかまたは不規則かに関する連続評価を与えることが
できる。
【0026】上述の目的は、次に説明するように達成さ
れる。改良された心臓監視機器の方法およびシステム
は、最初特定の患者EKG波形データを所定期間監視し
記録することにより動作する。EKG波形データが監視
され記録されるにつれて、一組のEKG波形が監視され
記録されたデータから作られる。一組の波形データは相
違していると考えられる波形から構成されている。所定
時間が経過してから、その組の中の違う波形の総数を数
え、組の中の違う波形の総数を、所定期間中に記録され
監視されたEKGデータ内に含まれている波形の総数で
割る。この割算の結果は無秩序指数と考えられ、EKG
波列データ内の連続する波が如何に違うかの尺度として
働き、したがって心臓機能の規則性の良い指示を与え
る。本発明の上述の他、他の目的、特徴、および長所
は、下記詳細説明により明らかになるであろう。
【0027】本発明の新規な特徴と時々られる特性を特
許請求の範囲に示してある。しかし、本発明自身の他、
その使用の好適形態、変形、更に他の目的、および長所
は、図面を参照して例示実施例の下記詳細説明を読めば
最も良く理解されるであろう。
【0028】
【発明の実施の態様】図1は、本発明が個別患者の心臓
機能の規則性を評価する方法およびプロセスの高レベル
論理流れ図である。ステップ40は、プロセスの始まりを
示す。ステップ42は、患者EKG波形データを或る所定
期間監視し記録することを示す。このステップ42で、波
形はアーチファクトを選別し、検出されたすべてのアー
チファクトが、波形を次段に伝える前に、除去される。
EKG波形データが監視され記録される期間は、装置の
操作者により、または或る一定の予め記憶されているプ
ログラムにより、指定されるべきパラメータであり、数
秒から数分の範囲にわたることができる。
【0029】ステップ44は、一組の相違するEKG波形
を作ることを示す。この波形の組は、患者のEKG波形
データの各連続する波形を先に記憶してあるデータセッ
トにある各波形と比較することにより作られ、比較され
た波形が先に記憶してあるすべての波形と相違していれ
ば、その波形を予め記憶されているデータ波形の組の中
に置き、または組み入れる。最初、プロセスの始めに、
予め記憶されているデータセットは空である。すなわ
ち、データセットには波形が入っていない。しかし、E
KGデータに最初の波形が現われると、その最初の波形
が先に記憶されている波形の組に格納される。次に、患
者のEKGデータの中の後続波形がこの最初の先に記憶
されている波形と比較される。そして比較が波形が相違
していることを指示すれば、その第2の波形が先に記憶
されているEKG波形の組に格納されるが、他の場合に
はその第2の波形は、先に記憶されている波形の組に格
納されない。
【0030】ステップ44に示す一組の相違する波形は波
形「族」の概念に基づき作られる。波形の「族」は或る
基底EKG波形テンプレートと該EKG波形テンプレー
トの近傍の幾つかの変形波形を加えたものであると考え
られている。変化する性質は多数あるが、好適実施例で
は、波形テンプレートは正規化平均絶対差を相違の尺度
として使用して試料ごとに比較される。
【0031】この平均絶対差は試料窓を横断する平均中
心波形間の絶対差を合計し、次に両波形にわたり累積和
で割り、振幅について正規化することにより計算され
る。その相違の度合が実験的に決定した閾値より低いこ
れらテンプレートは単独の族を形成するものとみなされ
る。
【0032】好適実施例では、アルゴリズムが秩序ある
リズムと無秩序のリズムとを区別するための最も良い性
能を有するように、類似性の尺度についての最適レベル
を実験的に決定することが重要である。最適レベルを、
所定数の搏動に対して作成されるテンプレートの数を類
似性の尺度の閾値の関数としてプロットすることにより
決定することができる。これは一組の原型となる秩序あ
るリズムおよび無秩序リズムについて行われる。次に最
適閾値を、秩序あるリズムおよび無秩序リズムについて
得られた曲線間の隔たりを最大にする点を見いだすこと
により決定できる。
【0033】更に、好適実施例ではアーチファクト、ま
たは疑似信号から「族」が形成されないようにすること
ができることも重要である。疑似信号は互いに同じであ
ることがあるが、真のEKG波形を表していない。この
目的で、形成された各族のテンプレートについて、振
幅、幅、極性、などのような波形の特徴を抜き取る。所
定の族が有効なQRS波を表しているか否かを決定する
ためにこれらの特徴を調べる。その特徴が妥当な境界内
に入ることができない族を捨て、総搏動数も対応して減
らす。
【0034】好適実施例の手段により測定されたかまた
は他の方法により測定されたかに拘わらず、測定波形の
変化に基づき、処理された各波形が第2のEKG波形の
「族」の一つに属するか、先に受信した波形から大きく
異なり、新しい「族」を生成すべきかの決定がなされ
る。したがって、一組の相違する波形の生成を一組の波
形の「族」の生成として記述することができる。
【0035】ステップ46は、ステップ42で参照した所定
期間中に監視し記録した患者のEKG波形データの部分
に存在する波形の総数の計数する。すなわち、所定期間
が満了すると、所定期間中に監視し記録したEKG波形
の総数が数えられて、これが記憶される。たとえば、観
察され記録された波形は20個、または30個、または40
個、などの場合があり得る。
【0036】ステップ48は、ステップ44で作られた相違
する波形の組に存在する波形の総数の計数を示す。すな
わち、ステップ48は、ステップ42の所定期間中に監視し
記録した患者のEKG波形データから作られた波形テン
プレートの「族」の総数の計数を示している。
【0037】ステップ50は、無秩序指数の計算を示す。
この無秩序指数はステップ48で作られた組の中の相違す
る波形の計数総数をステップ46で数えた波形の総数で割
ることにより計算される。相違する波形の組にある波形
および監視し記録した波形は共にステップ42の所定期間
中に発生したものである。上述のように、無秩序指数
は、患者のEKGデータにある相違する波形の総数を実
際に受取った波形の総数で割って得られた量である。し
たがって、患者のEKGデータの中の各単独波形が、波
形の唯一つの「族」が作られた点と同様であれば、1を
ステップ42の所定期間中に受取った波形の総数で割った
ものを得ることになるから、無秩序指数は低くなろう。
他方、心臓が、各連続する波形が異なるように波形を作
り出していれば、相違する波形の組にある波形の総数
は、受取った波形の数に等しいかまたは究極的に等しく
なり、したがって無秩序指数は高くなろう。したがっ
て、無秩序指数は心臓機能の規則性の指示器として働
く。
【0038】ステップ52は、本発明が心臓機能の規則性
を評価する方法の終了ステップを示す。
【0039】図2には、本発明を実施するシステムの高
レベル概略図を示す。図2は、システムをコンピュータ
機械で実行する一組のプログラムとして提示してある
が、当業者は、ここにソフトウェアとして記した機能を
ハードウェアまたはファームウェアで実施し得ることを
認識するであろう。図2は、多数の心電計電極78(EKG
電極)が取付けられている身体74を示している。電極は
伝導線80によりEKGモニタ60に接続されている。EK
Gモニタ60は、次にEKGフロントエンド62に送られる
EKG波形信号を発生する。EKGフロントエンド62
は、EKG波形信号を調節して濾波し、次にA/D変換
して個別サンプルされたEKG波形の流れを出力する。
理解を簡単にするためにこの流を単にEKG波形63の流
れということにする。
【0040】EKG波形63の流れは、EKG解析ソフト
ェア66で実行するマイクロプロセッサ64に与えられ、マ
イクロプロセッサ64の中には、無秩序指数を決定するモ
ジュール68が設けられている。無秩序指数を決定するモ
ジュール68は、図1の流れ図を実行するのに十分なプロ
グラミングを備えている。図1の流れ図を実行した結果
は無秩序指数である。EKG解析ソフトェア66は、この
無秩序指数をEKG信号から抜き出された他の特徴と共
に利用して、EKGモニタ60のユーザに細動ショックの
当否を指示するメッセージを生ずる判断論理を駆動す
る。
【0041】EKG解析ソフトェア66は、この無秩序指
数を利用して心臓機能の規則性を決定し、無秩序指数計
算値および心臓機能の規則性の評価を共に状態モニタ70
に出力するのにも十分なプログラミングをも備えてお
り、状態モニタ70は、無秩序指数および心臓機能の規則
性の評価を表示し、またそれは視覚表示、音響表示、ま
たは両者の或る組合せであることもある。更に、状態モ
ニタ70は恐らく、音響および視覚装置の他に係員に無秩
序指数が重大な状態の存在を示すことを警報する触角装
置(たとえば、振動ページャ)を備えていることがあ
る。
【0042】例示実施例を特に図示し説明してきたが、
当業者は、例示実施例の精神および範囲から逸脱するこ
となく、それに形態および細目に色々な変更を行い得る
ことを理解するであろう。以下に当業者が本発明を実施
するための参考となる本発明の実施態様を例示する。
【0043】(実施態様1):心臓機能の心電図表示を
用いて該心臓機能の規則性を評価する方法において、患
者の心電波形データを所定期間監視し記録するステップ
(42)、前記監視し記録した心電波形データから一組の
相違する心電波形を作り出すステップ(44)、および前
記一組の相違する心電波形および前記監視し記録した心
電波形データに基づき、無秩序指数を計算し、前記患者
の心臓機能の規則性を前記無秩序指数に基づき評価する
ようにするステップ(50)、とを特徴とする心臓機能の
規則性を評価するための方法。 (実施態様2):一組の相違する心電波形を作り出す前
記ステップは更に、前記監視し記録した心電波形データ
の各波形を予め記憶されている一組の相違するEKG波
形と比較するステップ、および前記比較に応答して、前
記予め記憶されている一組の相違する心電波形に、前記
予め記憶されている一組の相違するEKG波形に概略的
にも合致することができない、前記監視し記録した心電
波形データからの各心電波形を付加するステップ、を備
えていることを特徴とする実施態様1記載の心臓機能の
規則性を評価する方法。
【0044】(実施態様3):無秩序指数を計算する前
記ステップは更に、前記作り出した一組の相違する心電
波形の中の波形の総数を合計するステップ(48)、前記
患者の監視し記録した心電波形データの中の個別波形の
総数を合計するステップ(48)、および前記作り出した
一組の相違する心電波形の中の波形の総数の前記和を、
前記患者の監視し記録した心電波形データの中の個別波
形の総数の前記和で割り、前記割算の結果を前記無秩序
指数と名付けるステップ(50)、を備えていることを特
徴とする実施態様1記載の心臓機能の規則性を評価する
方法。 (実施態様4) 心臓機能の心電波形図と共に使用すべ
き、心臓機能の規則性を評価するシステムにおいて、患
者の心電波形データを所定期間監視し記録する手段(7
8、80、60)、前記患者の監視し記録した心電波形デー
タから一組の相違する心電波形を作り出す手段(68)、
および前記一組の相違する心電波形および前記監視し記
録した心電波形データに基づき、無秩序指数を計算し、
前記患者の心臓機能の規則性を前記無秩序指数に基づき
評価するようにする手段(68)、を備えていることを特
徴とする心臓機能の規則性を評価するための装置。
【0045】(実施態様5):一組の相違する心電波形
を作り出す前記手段は更に、前記患者の監視し記録した
心電波形データの各波形を予め記憶されている一組の相
違するEKG波形と比較する手段、および前記比較に応
答して、前記予め記憶されている一組の相違する心電波
形に、前記予め記憶されている一組の相違するEKG波
形に概略的にも合致することができない、前記患者の監
視し記録した心電波形データからの各心電波形を付加す
る手段、を備えていることを特徴とする実施態様4記載
の心臓機能の規則性を評価するための装置。 (実施態様6):無秩序指数を計算する前記手段は更
に、前記作り出した一組の相違する心電波形の中の波形
の総数を合計する手段(68)、前記患者の監視し記録し
た心電波形データの中の個別波形の総数を合計する手段
(68)、および前記作り出した一組の相違する心電波形
の中の波形の総数の前記和を、前記患者の監視し記録し
た心電波形データの中の個別波形の総数の前記和で割
り、前記割算の結果を前記無秩序指数と名付ける手段
(68)、を備えていることを特徴とする実施態様4に記
載の心臓機能の規則性を評価する装置。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明により個別患者の心臓機能の規則性を評
価する方法およびプロセスの高レベルの論理流れ図であ
る。
【図2】本発明を実施するシステムの概略図である。
【符号の簡単な説明】
60 EKGモニタ、 61 EKGフロントエンド、 63 EKG波形の流れ、 64 マイクロプロセッサ、 66 EKG解析ソフトェア、 68 無秩序指数、 69 状態モニタ、 74 身体、 78 心電計電極、 80 伝導線路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 心臓機能の心電図表示を用いて該心臓機
    能の規則性を評価する方法において、 患者の心電波形データを所定期間監視し記録するステッ
    プ、 前記監視し記録した心電波形データから一組の相違する
    心電波形を作り出すステップ、および前記一組の相違す
    る心電波形および前記監視し記録した心電波形データに
    基づき、無秩序指数を計算し、前記患者の心臓機能の規
    則性を前記無秩序指数に基づき評価するようにするステ
    ップ、とを特徴とする心臓機能の規則性を評価するため
    の方法。
JP10000627A 1997-01-09 1998-01-06 心臓機能の規則性を評価するための方法と装置 Withdrawn JPH10192250A (ja)

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US5776069A (en) 1998-07-07
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