JPH11313806A - 心臓機能を表す信号の特性を決定する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 心電計のリードに現われる心臓機能を表わす
信号に、量的および質的評価を与える技術を提供するこ
と。 【解決手段】 心臓機能を表す少なくとも一つの信号を
測定する信号測定ステップと、該信号測定ステップに応
じて、生理学的および非生理学的な原因に依るノイズの
測定を行うノイズ測定ステップと、該ノイズ測定ステッ
プに応じて、心臓機能を表す少なくとも一つの信号の特
性を示す指示ステップとを有する。そして、ノイズ測定
ステップは、少なくとも一つの信号中の連続するＱＲＳ
群の間の不整合を計算する計算ステップと、該計算ステ
ップに応じて、少なくとも一つの信号中の連続するＱＲ
Ｓ群の間の不整合の累積記録を保持する保持ステップと
をさらに有する。

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、心臓機能
の一つ以上の波形表現を質的および量的に評価する技術
に関する。特に、本発明は、心電計の一つ以上のリード
に現われるもののような心臓機能の一つ以上の波形表現
を質的および量的の両方で評価する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明は、心電計の一つ以上のリードに
現われる波形表現のような、心臓機能の一つ以上の波形
表現を質的に評価する方法および装置を提示する。本発
明は、心臓機能の所定の一つ以上の波形表現のこのよう
な質的評価を、（１）心電計の一つ以上のリードに現わ
れる心臓機能の波形表現を作り上げている連続ＱＲＳ群
の差を新しく発明された手法を使用して量的に評価し、
（２）心電計の一つ以上のリードに現われる心臓機能の
波形表現を作り上げている連続ＱＲＳ群の差の量的評価
を統合し、および（３）その後統合された量的評価を利
用して心電計の一つ以上のリードの特性を評価すること
により、与える。

【０００３】本発明の一実施形態においては、心電計と
して知られている心臓機能を監視する装置から得られる
ある特定の電気信号が利用されている。これらのある特
定の電気信号が利用される方法を理解するためには、心
電計および前述のある特定の電気信号が何を基準として
いるかを基本的に理解することが役に立つ。したがっ
て、心電計を理解する補助として、下の説明は、（１）
心臓の電気化学的および機械的動作と、（２）心臓の電
気化学的動作が、電気エネルギに変換される方法であっ
て、それは、次に心臓の機械的動作を図式に示すため
に、心電計によって使用されるという方法と、（３）一
定の特定の電気信号（「リード」または「チャンネ
ル」）を心電計から得る方法とについての簡潔な説明を
提供する。

【０００４】心臓の電気化学的活動（すなわち、活動電
位の伝播）が心臓の機械的事象に先行して開始される。
心臓の電気化学的活動を人間の目に見える形に変換する
装置、すなわち心電計が存在し、この装置は、心臓の電
気化学的活動の視覚表現を作り出す。この視覚表現は心
電図（ＥＫＧ）として知られている。

【０００５】ＥＫＧの期間中、電極が身体の表面に取り
付けられる。電極は特に、電極内の電荷担体（電子）が
身体内部の電荷担体（イオン）と電気化学的交換により
連絡できるよう特に処理されている。身体表面に電極を
取り付けることにより、信号を適切に加えてから、身体
内部の電圧変化を記録できる。ＥＫＧ機械内部の検流計
は、記録装置として使用される。検流計は、２つの電極
の間の電位差を記録する。ＥＫＧは、身体表面にある２
つの電極の間の電位差を時間の関数として記録するだけ
であり、通常ストリップチャート上に記録される。心臓
が休息しているとき、すなわち心拡張期にあるとき、心
臓細胞は分極化されており、電荷移動は発生しない。し
たがって、ＥＫＧの検流計は、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、検流計は、振れ
を記録する。なぜならば、その下で減極が発生している
電極は、その下では未だ心臓が減極していない身体上の
範囲からの電位差を記録するからである。

【０００６】完全な心臓サイクルは、心搏として知られ
ている。あるＥＫＧでは、正常心搏は、明確な信号を有
している。最初、検流計は、比較的短い持続時間の丸め
られた正の振れ（Ｐ波として知られている）を示すが、
これは心房の減極により生ずるものである。これに続い
て、小さいが鋭い負の振れ（Ｑ波として知られている）
が現れる。次に、非常に大きく鋭い正の振れ（Ｒ波とし
て知られている）が現れ、その後に、鋭く大きい負の振
れ（Ｓ波として知られている）が現れる。Ｑ波、Ｒ波お
よびＳ波が一緒にとられると、それらはＱＲＳ群として
知られている。ＱＲＳ群は、心室の減極により発生す
る。ＱＲＳ群に続いて、比較的長い持続時間の丸められ
た正の振れ（Ｔ波として知られる）が現れるが、これ
は、心室の再分極により生ぜしめられている。

【０００７】ＥＫＧは、実際上、電極の多数の組合せを
使用している。しかし、これら電極は、身体の表面上
に、受信する信号が今説明したものと同様の形状を有す
るように配置されている。電極の周知のバイポーラ対
は、通常患者の右腕（ＲＡ）、左腕（ＬＡ）、右脚（Ｒ
Ｌ）（普通、基準として使用される）および左脚（Ｌ
Ｌ）に配置される。正しく基準として使用されるユニポ
ーラ電極をＶリードといい、確定した慣習に従って患者
の胸に解剖学に従って配置される（下記のようにリード
Ｖ１〜Ｖ６と記号が付してある）。心臓の監視および診
断では、２つのこのような電極の間、一つの電極と他の
電極の一群の平均との間に現われる電位差は、心臓の電
気的活動の特定の展望を表しており、一般にＥＫＧと言
われる。電極の特定の組合せをリードと言う。例えば、
「金標準（gold standard）」１２リード心電図系に使
用され得るリードは、次のとおりである。 リードＩ＝（ＬＡ−ＲＡ） リードＩＩ＝（ＬＬ−ＲＡ） リードＩＩＩ＝（ＬＬ−ＬＡ） リードａＶＲ＝ＲＡ−（ＬＡ＋ＬＬ）／２ リードａＶＬ＝ＬＡ−（ＲＡ＋ＬＬ）／２ リードａＶＦ＝ＬＬ−（ＬＡ＋ＲＡ）／２ リードＶ１＝Ｖ１−（ＬＡ＋ＲＡ＋ＬＬ）／３ リードＶ２＝Ｖ２−（ＬＡ＋ＲＡ＋ＬＬ）／３ リードＶ３＝Ｖ３−（ＬＡ＋ＲＡ＋ＬＬ）／３ リードＶ４＝Ｖ４−（ＬＡ＋ＲＡ＋ＬＬ）／３ リードＶ５＝Ｖ５−（ＬＡ＋ＲＡ＋ＬＬ）／３ リードＶ６＝Ｖ６−（ＬＡ＋ＲＡ＋ＬＬ）／３

【０００８】したがって、用語「リード」は、物理的線
材を示すように思われるが、心電計では、この用語は実
際に上に示したように一定の電極装置から取られる電気
信号を意味している。

【０００９】多年にわたり、保健の専門家は、ＥＫＧの
変化を色々な病気および心臓欠陥と相関させることを学
んできた知識の体系を構築してきた。正式には、相関さ
せるこのプロセスを「心電図記録法」と言っている。

【００１０】人間についての心臓学者により実用されて
いる心電図記録法は、主として、視覚化を指向する技術
であり、その場合、人間についての心臓学者は、所定時
間にわたり取った心電計測定値に追従する波形を目視検
査し、所定時間にわたる波形を構成する波形の形態学的
（すなわち、形状の）変化に基づき、人間についての心
臓学者が心臓機能の診断を行なう。このような診断を行
なう際、波形の不正確が診断の不正確を生ずるという点
で、人間についての心臓学者は、心電計測定から得られ
た、心臓機能の正確な波形表現を有していることが絶対
に必要である。

【００１１】波形表現を正確に特性表示する必要性は、
機械化心電計について更に重要である。すなわち、通常
人間についての心臓学者が行なっている多数の機能を自
動化した機械が作られている。

【００１２】多数リードＥＫＧ記録は、心臓の電気的動
作状態の別の展望を与えるが、心臓の電気的活動を正確
に評価する上で必須の道具である。過去１０年間に、多
数リード処理は、コンピュータ化診断ＥＫＧ用途で非常
に受け入れられてきている。運動またはストレス試験の
用途では、コンピュータ分析に３つのＥＫＧリードが通
常採用されている。ホルターモニタリングでは、２リー
ド記録がしばしば得られるが、これは、伝導の不規則お
よび律動の乱れという多数の展望を与えるばかりでな
く、電極接触の損失、電極の不良設置および筋肉および
電気的人工生成物のような、単一リードの使用に関連す
る記録問題をも克服する。

【００１３】更に最近、高級マイクロプロセッサ技術お
よび関連ディジタルハードウエアの発達とともに、不整
脈および虚血のリアルタイムの監視のための多数ＥＫＧ
リードの使用も実現可能となり、急速に監視標準になり
つつある。これら新しい技術の利用可能性のため、２つ
以上のＥＫＧリードを同時に使用できる監視アルゴリズ
ムの開発に興味が増大してきている。

【００１４】多数リード心電計が通常利用される主な方
法が２つある。多数リード心電計が通常利用される第１
の主な方法は、心臓機能の全体の情況を与えることであ
り、これは、多数リード（または信号）を複合波形に平
均化することにより得られる（このような利用の一例が
ＱＲＳ群検出である）。上の電極設置の説明でわかるよ
うに、リードは各々身体の別々の場所で取った心臓機能
の別々の展望を表しているから、リードを平均すると心
臓の機能の仕方の全体としての展望が得られる。多数リ
ード心電計が通常利用される第２の主な方法は、各リー
ドを別々に見ることである（このような利用の一例は、
形態学的分析である。上の電極配置の説明でわかるよう
に、各リードは、身体上の別々の場所で取った心臓機能
の別々の展望を表しているので、各リードを別々に見る
と心臓の別々の領域がどう働くかという別々の独特の展
望を与える。

【００１５】多数リード監視アルゴリズムの主要構成要
素の一つは、どのＥＫＧリードが前記処理に含まれるべ
きかについての決定である。多数リード監視アルゴリズ
ムのリードの選定は、以下の理由で不可欠である。
（１）最近のモニタに利用できる処理パワーの量が増大
しているにかかわらず、ＥＫＧアルゴリズムはなお、近
代モニタが行なわなければならない多数の他の機能とと
もに処理資源を共有せねばならず、したがってその結
果、そのアルゴリズムに割り当てられた処理資源の量
は、このようなＥＫＧアルゴリズムが処理できるＥＫＧ
リードの全数を制限する。（２）当該技術では一般にＥ
ＫＧリードの多数が非常に冗長であると仮定されている
ので、リードの限られたサブセットだけを使用するのが
普通である。（３）一つ以上の別のＥＫＧリードを処理
する長所は、処理されたこのような一つ以上の別のリー
ドが高い信号特性を示す場合にかぎり性能を改善するこ
とができ、また、信号特性の劣るリードを使用すれば、
アルゴリズムの性能を改善するのではなく、実際には低
下させる。上述の（非排他的）理由からＥＫＧ信号の特
性を測定する方法を開発することが重要であることがわ
かる。この信号特性の測定をどのＥＫＧリードが正確で
あるか、ＥＫＧリードを多数リード処理に含ませるべき
かを選択する際に利用することができる。加えて、この
ような信号特性の測定は、必要になることがあるＱＲＳ
群分類のための異なるＥＫＧリードからの情報の重み付
けを決定するのに使用することもできる。

【００１６】現在の多数リード監視アルゴリズムを用い
た臨床的経験は、ノイズがＥＫＧリードの特性低下の主
要原因であることを示している。その低下を引き起こす
ノイズには、非生理学的および生理学的ノイズの双方が
ある。非生理学的ノイズは、生理学的（すなわち、生き
ている生物の正常機能に従うまたはその特性）原因以外
から生ずるノイズである。非生理学的ノイズ源の一例
は、５０／６０ヘルツの電力線、筋肉人工生成物（筋肉
痙攣の源から生ずる低周波または高周波のノイズ）、電
極運動人工生成物（患者の身体に対する電極の移動から
生ずる低周波または高周波のノイズ）および基線のふら
つきである（心電計の幾つかのリードは、患者の身体の
電位を表す、一組の３つの電極から生ずる基線電位を参
照し、また、この電位は（おそらくは容量性効果のた
め）終始変わる可能性があるので、信号のゆがみ、また
はノイズを生ずる可能性がある）。生理学的ノイズの例
は、軸移動、２位相ＱＲＳ形態学およびＱＲＳ振幅変動
である。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】帯域外ノイズ（例え
ば、５０／６０ヘルツのノイズ）、基線のふらつきおよ
び高周波筋肉人工生成物により代表されるもののよう
な、非生理学的ノイズの個別形式の検出に対して幾つか
の（非常に効果的ではない）既知の技術が存在する。し
かし、生理学的ノイズの検出に対する既知の技術は存在
しない。その上、ノイズ源の様々な組合せから生ずる複
合ノイズの検出および／または計量化のための既知の技
術は存在せず、それらは厳密に非生理学的であり、厳密
に生理学的であり、または非生理学的ノイズ源と生理学
的ノイズ源とのある組合せである。したがって、現時点
において複合ノイズのこのような検出に基づいてＥＫＧ
リードを質的に評価する方法は存在しない。

【００１８】このような多数リード監視技術が正確な多
数リード診断を与えるためには、このような監視に使用
するＥＫＧリードの特性が高いことが重要であることを
説明してきた。また、リード低下の主原因は生理学的要
因および非生理学的要因双方の組合せから生ずるノイズ
であることを説明してきた。また現時点においてこのよ
うなノイズ源から生ずるノイズの量を評価する能力は存
在せず、したがって、このようなノイズの存在または非
存在を基にリードの特性を評価する能力も存在しないこ
とにも注目してきた。

【００１９】前述のことから心電計の一つ以上のリード
にノイズが存在することを量的に評価できる、およびこ
のような一つ以上の量的評価を利用して一つ以上の心電
計リードの質的評価を与えることができる技術の必要性
が存在することが明らかである。

【００２０】したがって本発明の一つの目的は、心臓機
能の一つ以上の波形表現の量的および質的評価の双方を
与える技術を提供することである。

【００２１】本発明の他の目的は、心電計の一つ以上の
リードに現われるもののような、心臓機能の一つ以上の
波形表現の量的および質的評価の双方を与える技術を提
供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】前述の目的は、これから
説明するように達成される。心臓機能を表す信号の特性
を特性付ける技術が提供され、この場合、心臓機能を表
すこのような信号は心電計測定から得られる。前記技術
において、心臓機能を表す一つ以上の信号が測定され
る。測定に応じて、生理学的および非生理学的原因に関
して、描写されたノイズ測定基準（a noise metric）が
生成される。ノイズ測定基準の生成に応じて測定された
一つ以上の信号の特性が指示される。

【００２３】前記技術は、ノイズ測定基準を生成すると
いう長所、および結果として生ずる信号の特性評価を与
え、これは信号に存在することのある生理学的および非
生理学的ノイズの組合せに感じやすい。前記技術は、ま
た、二段脈拍成分および三段脈拍成分の双方を有するこ
とがあるＱＲＳ群波形に入っているノイズ、およびその
ＱＲＳ群波形の特性を正確に評価できるという長所を与
える（二段脈拍成分は心室の早過ぎる収縮に続いて各正
常のＱＲＳ群が来る異常律動であり、三段脈拍成分は心
室の早過ぎる収縮に続いて各２つの正常のＱＲＳ群が来
る異常律動である）。

【００２４】上述の他、本発明の別の目的、特徴および
長所は、下記詳細に記した説明で明らかになるであろ
う。

【００２５】本発明の新奇な特徴と信じられる特性は、
添付した特許請求の範囲に示してある。しかし、本発明
自身の他に、使用の好適な態様、さらに他の目的および
その長所は、付図に関連して読むとき例示実施形態の下
記詳細説明を参照することにより最も良く理解されるで
あろう。

【００２６】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態について添
付図面に基づいて説明する。以下は、心電計測定値を利
用する技術の説明である。この技術は、心電計リードに
現われる波形表現のような、心臓機能の一つ以上の波形
表現の質的評価を提供することに関する。

【００２７】心電計リード（すなわち、信号）はアナロ
グであるが、各心電計リードを時間サンプルすること
は、普通のことであることが当業者には理解されるであ
ろう。したがって、下の説明の大部分は、離散的なサン
プル信号を取り扱う。しかし、ある場合には、アナログ
波形を参照する際に、概念的明瞭さを与えることにし、
またこのような場合には、説明は、本発明により「あた
かも」アナログであるかのように利用されているリード
を取り扱うことにする。

【００２８】本発明の一実施形態は、一つ以上のＥＫＧ
リードに入っているノイズ（この文脈で使用するかぎ
り、「ノイズ」は生理学的および非生理学的原因から生
ずるノイズを含む）を量的に評価し、このような量的ノ
イズ評価に基づき、これら一つ以上の心電計リードの信
号特性を（すなわち、どのリードが「良い」特性の信号
であるかを決定する仕方）を決定する革新的方法を開示
している。

【００２９】本発明の一実施形態において、ＥＫＧリー
ド（または、等価的に、チャンネル、または信号）に入
っているノイズの量的評価は、背景の章で述べた様々な
ノイズ源を単一測定基準に結合する不整合インジケータ
を使用することにより達成される。一実施形態では、こ
の測定基準は、リードに現われる波形の中の連続するＱ
ＲＳ群の間の面積差に基づいて計算される。（ここに使
用するかぎり、用語「連続する」は一つの群が順次に他
の群に追従し、かつこのような順序が直接的な順序であ
る必要はないことを意味しており、したがって、第１の
ＱＲＳ群に第２のＱＲＳ群が続き、第１のＱＲＳ群に第
３のＱＲＳ群が続き、第１のＱＲＳ群に第４のＱＲＳ群
が続くなどは、全てここに使用する「連続」の規程に適
合している）。リードが本質的にノイズ皆無であると、
面積差は小さい。他方、信号にかなりな量のノイズが入
っていれば、連続するＱＲＳ群の間の面積差は、ノイズ
が非生理学的または生理学的原因から生ずるかに無関係
に、比較的大きくなりがちである。

【００３０】一実施形態では、所定の一つ以上のＥＫＧ
リードについて、多数のこのような面積差をある規定の
期間にわたり計算する。その後、所定の一つ以上の信号
特性の評価を面積差計算値の統計的分布の特性に基づい
て行なう。比較的ノイズの無い信号については、面積差
の分布は、最高点を有するものになる傾向があり、面積
差の絶対値は小さくなる傾向がある。逆に、比較的ノイ
ズの多い信号については、面積差の分布は、広がる傾向
があり、面積差の絶対値は、比較的ノイズの無い信号の
面積差に比較して大きくなりがちである。

【００３１】注記したように、本発明の一実施形態は、
一つ以上の選択されたＥＫＧリードの波形内の連続する
ＱＲＳ群の間における一つ以上の面積比較を利用してい
る。当業者は、このような比較は、連続する心電計ＱＲ
Ｓ群が互いに正確な形状でまたは持続時間で複製される
ことは稀であるという理由で、ありふれたものではない
ことを認識するであろう。したがって、このような連続
波形を互いに対して参照する仕方を決定することは、こ
のような比較に関係する問題の一つである。

【００３２】本発明は、この問題を、ここでは「重心」
という量を使用することにより解決している。この「重
心」という概念は、各波形内の大きい部分が時間軸に沿
ってどこに分布しているかを評価しようとするものであ
る。この「重心」を計算してから、この波形がそれらそ
れぞれの「重心」の周りに如何に変化するかに基づいて
波形の形態の類似性を比較するのに利用することができ
る。この「重心」点は、本発明の好適実施形態の内部で
良く働くことが見いだされている図心類似の量である。

【００３３】図１および図２を参照すると、図１は、ア
ナログ形態で表した「重心」量を示す。「重心」量はア
ナログ形態で提示してあるが、それは、図２に提示しか
つ一実施形態により利用されるその離散形態を容易に理
解できるように重心量の理解を容易にするからである。
図１に、重心を計算した２つの場合と共にアナログ重心
方程式１００を示してある。２つの場合において、ｘ₀
＝ゼロ（０）に設定された最初の基準点は任意に選択し
たものである。第１の場合１０２において、長方形波形
１０４の重心をｘ＝ゼロ（０）の開始時刻およびｘ＝２
の終了時刻で計算されるように示してあり、長方形波形
１０４の重心１０６がｘ＝１で発生するように得られ
る。第２の場合１０８では、長方形波形１１０の重心
は、ｘ＝１の開始時刻およびｘ＝３の終了時刻で計算さ
れるように示してあり、長方形波形１１０の重心１１２
がｘ＝２で発生するように得られる。したがって、図１
は、「重心」をその開始時刻および終了時刻に関係な
く、かつある任意に選んだ基準点ｘ０に対するその位置
に関係なく、波形について計算できることを明らかに示
している。そのアナログ形態で表した「重心」の概念に
より、本発明の一実施形態の離散時間基準に適用する仕
方を示すことができることが今や理解される。

【００３４】次に、図２は、「重心」の概念をＱＲＳ群
の「重心」（起点）を計算するのに離散的に適用する方
法を示している。図２に示してあるのは、ＱＲＳ群２０
０である。また図２に示してあるのは最初の基準点ｔ_n
２０２であり、これはそれが時間サンプルのある対称時
間間隔の中心にあるかぎり、本質的に「自由選択」（た
だしこれは本発明の一実施形態では、ＱＲＳ検出器によ
る検出器として各ＱＲＳ波形のＲ波のピークであるよう
に選択される）を構成しており、これを図２に最左サン
プルｔ_n−１８ ２０４から最右サンプルｔ_n＋１８ ２
０８にまたがる２９６ミリ秒／３７点間隔２０９として
示してある。説明した実施形態では、サンプル窓の幅
は、８ミリ秒おきに取った１サンプルのサンプリグ割合
で利用した２９６ミリ秒であることを理解すべきであ
る。

【００３５】上に挙げた数量は、方程式２０８でデルタ
量２１０を計算するのに利用される。その後、デルタ量
２１０は、「最初の基準点（ｔ_n）」に加えられ（ｔ_nは
ＱＲＳ群の基準点を表し、したがってデルタ２１０はそ
れに対するものであるから）、「起点（ｔ_no）」２１２
を見付ける。方程式１００と方程式２０８とを比較する
ことによりわかるように、「起点（ｔ_no）」２１２は、
概念的には上に説明した「重心」と同じであって、重心
をある選択された最初の基準点を跨ぐ、ある対称的間隔
の周りで計算するとき離散的時間で記述しただけであ
る。

【００３６】図１および図２は、各起点が各個別ＱＲＳ
群波形についてある時間間隔にわたり如何に計算された
かを示している。一実施形態では、２つの連続するＱＲ
Ｓ群波形が選択されている。その後起点を２つの選択さ
れた波の各々について計算する。続いて、比較する前に
整列させるべき各ＱＲＳ群波形上の点として２つの計算
した起点を利用して波形の不整合を計算する。

【００３７】次に図３は、計算された起点が波形の不整
合を計算するのに一実施形態においてどのように利用さ
れるかを図式的におよび数学的に示している。図３に示
してあるのは、第１のＥＫＧ波形３００および第２のＥ
ＫＧ波形３０２である。各ＥＫＧ波形３００および３０
２は、それぞれ起点３０４および３０６を有し、これは
図２の方法およびシステムに従って既に計算されている
と仮定している。図示したように、計算された起点３０
４および３０６は整列しており、その後、整列した起点
３０４および３０６と共通の位置にある水平軸３０９上
の位置３０８は、基準点として使用され、このような基
準点をｎ_oと記してある。

【００３８】基準点ｎ_oの決定に続いて、ＥＫＧ波形３
００および３０２を面積差について比較する。一実施形
態は、２つのＱＲＳ群の間の不整合を２つのＱＲＳ群の
間の面積差に基づき、５１２倍拡大した正規化絶対値計
量を使用して計算している。本発明の好適実施形態は、
サンプル窓の左縁３１４を基準点ｎ_oの左に１２サンプ
ルと規定して、およびサンプル窓の右縁３１６を基準点
ｎ_oの右に２５サンプルと規定して、幅３８サンプルの
窓３１２にわたり不整合を計算している。

【００３９】一実施形態では、上に記した窓にわたり計
算した不整合を表すのに使用する方程式は方程式３１８
である。方程式３１８を参照して分かるように、サンプ
ル窓の上縁および下縁は、方程式３１８の加算に関する
指数により表示されている。方程式３１８の分子３２０
は、ＱＲＳ群３００と３０２との間の差の絶対値を表し
ており、従って正確に整合したＱＲＳ群の分子３２０
は、０（完全整合）まで加算され、全く反対のＱＲＳ群
の分子３２０は、波形の絶対値の和の２倍の一定数まで
加算される。分母３２２は、正規化係数として働き、Ｑ
ＲＳ群の絶対値の和の２倍に等しくなり、それにより方
程式３１８を正規化するのに役立ち、得られる商を０
（ＱＲＳ群間の完全な整合）と１（鏡反射的に反対のＱ
ＲＳ群）との間の一定数にする。方程式３１８の商に次
に５１２の拡大係数だけ乗じて、一層作業しやすくし、
乗算の結果を今後不整合指標３２４という。

【００４０】２つの起点および図３に関連して説明した
仕方で計算したＱＲＳ群不整合を用いると、面積差につ
いて２つの連続するＱＲＳ群を互いに対して比較する２
つの比較はあたかも完全であるように思われ、実際一実
施形態ではそうである。しかし、他の実施形態では、不
整合の最小量を見いだそうとするためには、計算した起
点が整列する基準点ｎ_oの周りにＱＲＳ群を前後に幾ら
か「移動」させるのが有利であることが見いだされてい
る。このような最小不整合値を見いだす率直な方法は、
波形を一定サンプル数（例えば、いずれかの方向に８サ
ンプル）次々に移動させ、各移動点で不整合値を計算
し、次に最小計算値としてＱＲＳ群間の最小不整合を選
択することである。しかし、一実施形態は、もっと計算
効率のよい移動動作を利用している。この計算的に有利
な移動動作を図４に示す。

【００４１】次に図４は、最小量の不整合を探す際の第
２のＱＲＳ群に対する第１のＱＲＳ群の移動を示してい
る。図４に示したのは、最初、第１のＱＲＳ群が第２の
ＱＲＳ群に対して基準点ｎ_oの周りに移動することであ
る。基準点ｎ_oにおける不整合を図４にＭＭ₀（基準点ｎ
ｏにおける不整合）として図示してある。第１のＱＲＳ
群を第２のＱＲＳ群に対して移動した状態での様々な点
における不整合を下つき符号のＭＭとして示してあり、
この場合、「ＭＭ」は、基準点ｎ_oに対して符号つき整
数のサンプルだけ（負数は左移動を示し、正数は右移動
を示す）移動した第１のＱＲＳ群と基準点ｎ_oに固定さ
れたままになっている（すなわち、移動しない）第２の
ＱＲＳ群との間の不整合の計算値を表している。例え
ば、ＭＭ₁は基準点ｎ_oに対して右に１サンプル移動した
第１のＱＲＳ群と基準点ｎ_oに固定されたままになって
いる第２のＱＲＳ群との間の不整合の計算値を意味して
いると解釈される。

【００４２】図４に示してあるのは、第２のＱＲＳ群が
基準点ｎ_oに固定されたままになっている状態で、第１
のＱＲＳ群が基準点ｎ_oの左に１サンプル移動した状態
で計算した第１のＱＲＳ群と第２のＱＲＳ群との間の不
整合、および第１のＱＲＳ群が基準点ｎ_oの右に１サン
プル移動した状態で計算した第１のＱＲＳ群と第２のＱ
ＲＳ群との間の不整合を示す初期移動論理４００であ
る。図４に示したとおり、基準点ｎ_oにおける不整合が
波形を１サンプル左にまたは１サンプル右に移動した状
態で計算した不整合より小さいことがわかれば、起点に
おける不整合は、最小不整合であるように思われ、した
がって基準点ｎ_oにおける不整合値（すなわち、ＭＭ₀）
はＭＭ_M（最小不整合値）に割り当てられるように図示
される。

【００４３】その後、移動論理４０２は、左への移動が
基準点ｎ_oにおける不整合値（ＭＭ₀）および左から右へ
の移動について計算した不整合値の双方より少ないか等
しい計算不整合値（ＭＭ_-1）を生じた場合に、左への移
動時に計算した不整合値（例えば、ＭＭ_-2、ＭＭ_-3、Ｍ
Ｍ_-4等）がその後このような左方への移動が不整合を増
大させるまで関わりあい、不整合を増大させる時点で、
不整合の増大の前に記録された不整合値がが最小不整合
であると記録されるということを示している。全ての不
整合値が等しければ（すなわち、ＭＭ_-1＝ＭＭ₀＝Ｍ
Ｍ₁）、移動は行なわれず、また８０以下の不整合値が
得られれば、移動は終了して処理資源を保存することに
注目すべきである。

【００４４】移動論理４０４は、右方移動が基準点ｎ_o
における不整合値（ＭＭ₀）より少なくかつ左方移動に
より生じた計算移動（ＭＭ_-1）より少ない計算不整合値
（ＭＭ ₁）を生じた場合を示している。右方移動時に計
算した不整合値（例えば、ＭＭ₂、ＭＭ₃、ＭＭ₄等）は
その後このような右方への移動が不整合を増大させるま
でかかわりあい、不整合を増大させる時点で、不整合の
増大の前に記録された不整合値が最小不整合であると記
録される。全ての不整合値が等しければ（すなわち、Ｍ
Ｍ_-1＝ＭＭ₀＝ＭＭ₁）、移動は行なわれず、また８０以
下の不整合値が得られれば、移動は終了して処理資源を
保存することに注目すべきである。

【００４５】今や最小不整合を知って、ある時間基準に
わたり計算した不整合の累積記録を記録することができ
る。好適な実施形態では、このような記録に対して選択
される手段はヒストグラムであるが、当業者は色々な多
数の記録手段を利用できることを理解するであろう。

【００４６】既に説明したように、好適な実施形態で
は、不整合を指示するのに、数０が比較される２つの波
形が実質的に同一であることを示し、数５１２が比較さ
れる２つの波形が各局面において実質的に鏡像的に反対
であることを示すようにして、拡大値が使用されてい
る。したがって、記録された拡大値の累積記録を保存す
ることができ、次にこれを使用して心臓機能の波形表現
の特性を決定することができる。

【００４７】本発明の一実施形態は、関連する各リード
について所定期間にわたり隣接ＱＲＳ群の計算面積差の
ヒストグラムを保持している。その後、ヒストグラムを
直接利用することができ（例えば、最高スパイク値は面
積差の大部分が入る場所を示し、これを次にある閾値に
対して利用して信号の「ノイズの多さ」を評価すること
ができる）または累積ヒストグラムをヒストグラムから
得て、ある閾値に対して利用して、信号の「ノイズの多
さ」を評価することができる。すなわち、不整合分布の
小さい（すなわち、スケール上でエネルギ濃縮が低く、
分布が一層「ピーク型」である）ヒストグラムまたは累
積ヒストグラム（すなわち、累積エネルギがスケールの
低い方に濃縮している）を与えるＥＫＧリードを大きい
不整合値および／または分布を有するリードより、自動
分析について良好な信号特性を有すると考えることがで
きる。上述に加えて、当業者は、幾つかの他の選択項目
がヒストグラムの視覚検査、最頻値の調査、中央値、種
々のリードに対するヒストグラムの平均等のような不整
合の尺度に利用できることを認識するであろう。

【００４８】次に図５は、２つの信号またはＱＲＳ群の
波形を示しており、この場合、第１の信号は第１のＥＫ
Ｇリードから発しており、リード５０１と記され、第２
の信号は第２のＥＫＧリードから発しており、リード５
０２と記されている。リード５０１および５０２の下に
２つの欄５０４および５０６がある。欄５０４は、リー
ド５０１に直接順次に現われる群の間の計算面積差およ
びリード５０２に直接順次に現われる群の間の計算面積
差を示す。欄５０４は、下記から構成されている。１分
のデータに基く、それぞれリード５０１および５０２の
波形に現われる直接順次に連続するＱＲＳ群の間の面積
差の２つのヒストグラム５０８および５０９と、３分の
データに基く、それぞれリード５０１および５０２の波
形に現われる直接順次に連続するＱＲＳ群の間の面積差
の２つのヒストグラム５１０および５１１と、５分のデ
ータに基く、それぞれリード５０１および５０２の波形
に現われる直接順次に連続するＱＲＳ群の間の面積差の
２つのヒストグラム５１２および５１３と、データの全
体の記録（３０分）に基く、それぞれリード５０１およ
び５０２の波形に現われる直接順次に連続するＱＲＳ群
の間の面積差の２つのヒストグラム５１４および５１５
とである。ヒストグラム５０８，５１０，５１２，５１
４から、リード５０１の群の大部分が、データの移動す
るコースにわたり、ほぼ約２０を中心として、かなり狭
い分布をなして集中している不整合係数を有しているこ
とが検査によりわかる。ヒストグラム５０９，５１１，
５１２，５１５からわかるように、リード５０２の群の
大部分が、データの移動する範囲にわたり、約１００を
中心として、かなり広い分布をなして集まっている不整
合要素を有していることが検査によりわかる。したがっ
て、上に記したヒストグラムの検査を、リード５０１か
らのデータが非常にノイズの多いものでなく、一方リー
ド５０２からのデータが幾らか実質的にもう少しノイズ
が多いものであると決定するのに使用できる。

【００４９】欄５０６は、下記のヒストグラム５０８，
５１０，５１２，５１４のそれぞれに対する累積ヒスト
グラム５１６，５１８，５２０，５２２、およびヒスト
グラム５０９，５１１，５１３，５１５のそれぞれに対
する累積ヒストグラム５１７，５１９，５２１，５２３
から構成されている。累積ヒストグラム５１６，５１
８，５２０，５２２を参照してわかるように、リード５
０１の不整合数の約９０パーセントは、移動範囲にわた
り約８０より下にある。対照的に、それぞれ累積ヒスト
グラム５１７，５１９，５２１，５２３を参照してわか
るように、リード５０２の不整合数の約９０パーセント
は、移動の範囲にわたり１２０より下にあった。

【００５０】当業者は、不整合要素の挙動を追跡する多
数に技術が存在し、ヒストグラムおよび累積ヒストグラ
ムはその中の２つに過ぎないことを認識するであろう。
更に、当業者は、例えば平均、中位数、最頻数、分散お
よび標準偏差の計算のような、ヒストグラムの意味を評
価するのに利用できる目視検査以外の多数の技術が存在
することを認識するであろう。

【００５１】次に図６および図７は、直接順次であるＱ
ＲＳ群および直接順次でないＱＲＳ群について、ヒスト
グラムおよび累積ヒストグラム双方の形で提示した、得
られた信号特性の測定量を伴う入力ＥＫＧ波形リードを
示している。図６および図７は、本発明の一実施形態が
直接順次である連続ＱＲＳ群および直接順次でない連続
ＱＲＳ群の双方について信号特性を評価することができ
るということが非常に役立つことを証明できることを実
証している。図６は、２つの信号またはＱＲＳ群の波形
を示しており、この場合、第１の信号は第１のＥＫＧリ
ードから発しており、リード５５１と記され、第２の信
号は第２のＥＫＧリードから発しており、リード５５２
と記されている（当業者はリード５５１および５５２は
２段脈を示していることを認識するであろう）。リード
５５１および５５２の下に、２つの欄５５４および５５
６がある。欄５５４は、リード５５１に直接順次に現わ
れる群の間の計算面積差、およびリード５５２に直接順
次に現われる群の間の計算面積差を表している。欄５５
４は、下記から構成されている。１分のデータに基づ
き、それぞれリード５５１および５５２の波形に現われ
る直接順次に連続するＱＲＳ群の間の面積差の２つのヒ
ストグラム５５８および５５９と、３分のデータに基づ
き、それぞれリード５５１および５５２の波形に現われ
る直接順次に連続するＱＲＳ群の間の面積差の２つのヒ
ストグラム５６０および５６１と、５分のデータに基づ
き、それぞれリード５５１および５５２の波形に現われ
る直接順次に連続するＱＲＳ群の間の面積差の２つのヒ
ストグラム５６２および５６３と、データの記録全体
（３０分）に基づき、それぞれリード５５１および５５
２に直接順次に現われる群の間面積差の２つのヒストグ
ラム５６４および５６５とである。

【００５２】ヒストグラム５５８，５６０，５６２，５
６４から、検査によってリード５５１の群の大部分がデ
ータの移動する範囲にわたり、どこかに真に集中してい
る不整合要素を有していることを容易には認めることが
できないし、またこのようなヒストグラムがヒストグラ
ムの分布に関して多くの情報を発生することもない。ヒ
ストグラム５５９，５６１，５６３，５６５からわかる
ように、検査によってリード５５２の群の大部分がデー
タの移動する範囲にわたり、どこかに真に集中している
不整合要素を有していることを容易には見ることができ
ないし、またこのようなヒストグラムがヒストグラムの
分布に関して多くの情報を発生することもない。真の集
中の欠如および不安定な分布のため、上に記したヒスト
グラムの検査は、図５に関連して説明したリード５０１
および５０２のヒストグラムのようには、リード５５１
またはリード５５２からデータの特性を決定するのに容
易には使用することができない。

【００５３】欄５５６は、ヒストグラム５５８，５６
０，５６２，５６４のそれぞれに対する累積ヒストグラ
ム５６６，５６８，５７０，５７２、およびヒストグラ
ム５５９，５６１，５６３，５６５のそれぞれに対する
累積ヒストグラム５６７，５６９，５７１，５７３から
構成されている。累積ヒストグラム５６６，５６８，５
７０，５７２を参照し、並びに、累積ヒストグラム５６
７，５６９，５７１，５７３をそれぞれ参照してわかる
ように、リード５５１および５５２に対する前述の累積
ヒストグラムを、図５に関連して説明したリード５０１
および５０２に対する累積ヒストグラムのように、不整
合要素の大部分が存在する場所を決定するのに簡単に使
用することができない。

【００５４】図７は、図６で説明した２つの信号、また
は、ＱＲＳ群の波形を再び示しており、そこでは第１の
信号は、第１のＥＫＧリードから発しており、リード５
５１と記され、第２の信号は、第２のＥＫＧリードから
発しており、リード５５２と記されている。リード５５
１および５５２の下に、２つの欄５７４および５７６が
ある。欄５７４は、リード５５１に順次に３つおきに現
われるＱＲＳ群の間の計算面積差およびリード５５２に
順次に３つおきに現われるＱＲＳ群の間の計算面積差を
表している。欄５７４は、下記から構成されている。す
なわち、１分のデータに基づき、それぞれリード５５１
および５５２の波形に現われる順次に３つおきに連続す
るＱＲＳ群の間の面積差の２つのヒストグラム５７８お
よび５７９と、３分のデータに基づき、それぞれリード
５５１および５５２の波形に現われる順次に３つおきに
連続するＱＲＳ群の間の面積差の２つのヒストグラム５
８０および５８１と、５分のデータに基づき、それぞれ
リード５５１および５５２の波形に現われる順次に３つ
おきに連続するＱＲＳ群の間の面積差の２つのヒストグ
ラム５８２および５８３と、データの記録全体（３０
分）に基づき、それぞれリード５５１および５５２に３
つおきに順次に現われるＱＲＳ群の間の面積差の２つの
ヒストグラム５８４および５８５とである。

【００５５】不整合が３番目の順序のＱＲＳ群に関して
描かれたという事実が、視覚検査により、図６のヒスト
グラムおよび累積ヒストグラムよりはるかに多い情報を
生ずることができるヒストグラムおよび累積ヒストグラ
ムを与えてきたことに注目すると、ヒストグラム５７
８，５８０，５８２，５８４から、検査によりリード５
５１の群の大部分が、データの移動する範囲にわたり、
約２０を中心として、かなり狭い分布で集中している不
整合要素を有していることがわかる。ヒストグラム５７
９，５８１，５８３，５８５からわかるように、検査に
よりリード５５２の群の大部分が、データの移動する範
囲にわたり、約１００を中心として、かなり広い分布で
集中している不整合要素を有していることがわかる。し
たがって、これまで注目したヒストグラムの検査を使用
してリード５５１からのデータが非常にノイズの多いも
のではなく、一方リード５５２からのデータが幾分実質
的にノイズの多いものであるということを確認すること
ができる。

【００５６】欄５７６は、下記から構成されている。す
なわち、ヒストグラム５７８，５８０，５８２，５８４
のそれぞれに対する累積ヒストグラム５８６，５８８，
５９０，５９２、およびヒストグラム５７９，５８１，
５８３，５８５のそれぞれに対する累積ヒストグラム５
８７，５８９，５９１，５９３である。累積ヒストグラ
ム５８６，５８８，５９０，５９２を参照して分かるよ
うに、リード５５１の不整合の数の約９０パーセント
は、コース上約１００より下にあった。対照的に、それ
ぞれ、累積ヒストグラム５８７，５８９，５９１，５９
３を参照してわかるように、リード５５２の不整合の数
の約９０パーセントは、コース上約１５０より下にあっ
た。

【００５７】次に、図８は、上に説明した方法およびシ
ステムにより表された一実施形態を実施するのに利用で
きるシステムを示している。図８に示してあるのは、Ｅ
ＫＧデータの入っている一つ以上のリードから構成する
ことができる入力ＥＫＧデータ６００である。入力ＥＫ
Ｇデータ６００は、実質的に同時に、検出フィルタ６０
２および波形分析フィルタ６０４に送り込まれる。

【００５８】検出フィルタ６０２の出力（後の入力ＥＫ
Ｇデータ）は、ＱＲＳ検出手段６０６に受け入れられ、
ＱＲＳ検出手段６０６は、各流れのＱＲＳ群を検出し
て、連続するＱＲＳ群を比較することができるようにす
る。ＱＲＳ検出手段６０６の出力は、起点計算手段６０
８に送られる。

【００５９】起点計算手段６０８は、ＱＲＳ検出手段６
０６からの入力および波形分析フィル６０４からの入力
（フィルタリング後の入力ＥＫＧデータ）を受け入れ
る。起点計算手段６０８は、比較すべき連続する波形の
起点を計算する。起点計算手段６０８の出力は、ＱＲＳ
群保存手段６１２に送られる。

【００６０】ＱＲＳ群保存手段６１２は、波形分析フィ
ルタ６０４および起点計算手段６０８から入力を受け入
れる。ＱＲＳ群保存手段６１２は、ＱＲＳ群をＱＲＳ群
蓄積手段６１４に蓄積し、また波形分析フィルタ６０４
および起点計算手段６０８から受け取った信号により不
整合計算手段６１６に送る。不整合計算は連続するＱＲ
Ｓ群に関して行なわれることは、既に説明した。これが
如何に達成できるかを、ＱＲＳ群蓄積手段６１４と不整
合計算手段６１６とを接続する破線により図示してあ
る。

【００６１】ＱＲＳ群の不整合計算を連続して行なうた
めには、現在のＱＲＳ群と比較するために、始めに格納
してあるＱＲＳ群にアクセスする必要がある。このよう
な場合において、不整合計算手段６１６は、ＱＲＳ群蓄
積手段６１４と不整合計算手段６１６とを接続する破線
により示したように、このような先に格納してあるＱＲ
Ｓ群をＱＲＳ群蓄積手段６１４から得る。

【００６２】不整合計算手段６１６は、入力ＥＫＧデー
タ６００からの一つ以上の選択されたリードに現われる
連続するＱＲＳ群の間の不整合を計算する。その後、一
つ以上の選択されたリードに対する不整合を、不整合値
保存手段６１８に送る。不整合値保存手段６１８は、一
つ以上の所定リードに対する不整合値を不整合値蓄積手
段６２０に蓄積し、また不整合計算手段６１６から受け
取った信号をヒストグラム／累積ヒストグラム発生手段
６２２に送る。不整合計算はＱＲＳ群に関して連続的に
行なわれること、並びに、ヒストグラムおよび累積ヒス
トグラムをＱＲＳ群に関して連続的に行なわれるこのよ
うな不整合計算により発生できることを、既に説明して
ある。これを如何に達成できるかを、不整合値蓄積手段
６２０とヒストグラム／累積ヒストグラム発生手段６２
２とを接続する破線により示してある。

【００６３】ＱＲＳ群の連続不整合計算のためのヒスト
グラムおよび累積ヒストグラムを達成するために、この
ような不整合計算時に描かれたＱＲＳ群にアクセスする
必要がある。このような場合には、ヒストグラム／累積
ヒストグラム発生手段６２２は、このような始めに格納
した不整合を、ヒストグラム／累積ヒストグラム発生手
段６２２と不整合値蓄積手段６２０とを接続する破線に
より示したように、不整合値蓄積手段６２０から得る。

【００６４】その後、ヒストグラム／累積ヒストグラム
発生手段６２２は、一つ以上の所定のリードに対して発
生されたヒストグラムおよび累積ヒストグラムを（直接
順次のまたは直接順次でないＱＲＳ群のいずれかおよび
／または双方について）ヒストグラム／累積ヒストグラ
ム蓄積手段６２４および分析判断論理手段６２６に送
る。ヒストグラム／累積ヒストグラム蓄積手段６２４お
よび分析判断論理手段６２６を接続する破線により示し
たのは、分析判断論理手段６２６がＱＲＳ群をヒストグ
ラム／累積ヒストグラム蓄積手段６２４からそのような
ものを取り出すことにより、以前のＱＲＳ群から計算し
た不整合に関して描いたヒストグラムおよび累積ヒスグ
ラムを利用することもできるということである。

【００６５】分析判断論理手段６２６は、ヒストグラム
／累積ヒストグラムのデータを利用して信号特性に基づ
き、一つ以上の所定リードの等級を定め、特性等級信号
６２８を出力する。

【００６６】図９は、本発明の一実施形態がリード評価
を行なう上述の方法およびシステムを利用する仕方を絵
文字的に示す高レベル部分概略図である。図示してある
のは、ＱＲＳ群が入力ＥＫＧデータ６００の各リード上
の波形に入っている場所を示すＱＲＳ検出手段６０６の
出力に関連する入力ＥＫＧデータ６００の波形である。
図９では、ＱＲＳ検出手段６０６から受け取ったＱＲＳ
波形（ＱＲＳ検出手段６０６により指示されているも
の）の場所は破線の長方形７００により示してある。

【００６７】その後、図示してあるのは、各波形の起点
を計算するＱＲＳ検出手段６０６の情報の使用およびそ
の起点を計算した状態でＱＲＳ群を保存することを示す
動作７０２である。

【００６８】図示してあるのは、その後格納されたＱＲ
Ｓ群を、選択された一つ以上のリードにある連続する
（上に説明したように、「連続する」を直接順次７０
４、または交番順次７０６、または第４番目順次、第５
番目順次等の順番列７０５を意味すると解釈できる）Ｑ
ＲＳ群の間の不整合を計算するのに利用できるというこ
とである。図示したように、直接に連続するこれら心搏
波形の不整合を隣接する脈拍貯蔵部７０７に保存するこ
とができ、一方交互連続するこれら心搏ＱＲＳ群を交互
脈拍貯蔵部７０８に保存することができ、一方第４番目
順次、第５番目順次等の順番列のＱＲＳ群を貯蔵部７０
９に保存することができる。（第４番目順次、第５番目
順次等の順番列７０５および脈拍貯蔵部７０９は、直接
順次および交番順次波に加えてこのようなシーケンスを
使用できることを明瞭にするのに提示したものであるた
め、これ以上説明しない。しかし、このような第４番目
順次、第５番目順次等の順番列は、下に説明するよう
に、直接および交番順番列に類似の仕方で使用でき
る。）

【００６９】その後、保存した不整合情報は、ヒストグ
ラム発生動作７１２によって示すように不整合値７１０
のヒストグラムを発生するために使用できる。次にこの
ようにして計算したヒストグラムは、累積ヒストグラム
発生動作７１６によって示すように不整合値７１４の累
積ヒストグラムを発生するために使用できる。

【００７０】その後、不整合値７１４の累積ヒストグラ
ムは、一つ以上の所定のリードの累積ヒストグラムを分
析して、一つ以上の選択されたリードの特性を評価し、
前記評価した特性に基づきリードの等級順位を付けるこ
とができる分析回路７１８に送られる。

【００７１】次に、図１０を参照すると、本発明の例示
実施形態の方法およびシステムに従って利用することが
できるデータ処理装置の図式表現が描かれている。本発
明の例示されている実施形態により与えられる方法およ
びシステムを、図１０に示すデータ処理装置で実施する
ことができる。装置ユニット８２２、ビデオ表示端末８
２４、キーボード８２６およびマウス８２８を備えたコ
ンピュータ８２０を示してある。コンピュータ８２０
は、市場入手可能なメインフレームコンピュータ、ミニ
コンピュータまたはマイクロコンピュータのような、ど
んな適切な強力コンピュータでもよい。

【００７２】図１１は、本発明の例示実施形態の方法お
よびシステムに従って利用できる代表的ハードウエア環
境の図である。図１１は、本発明の例示実施形態が実施
することが可能であるコンピュータ８２０における選択
された構成要素を示す。システムユニット８２２は、通
常のマイクロプロセッサのような中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）９３１、およびシステムバス９３２により相互に接
続されている多数の他の装置を備えている。コンピュー
タ８２０は、随時読出書込記憶装置（ＲＡＭ）９３４、
読出専用記憶装置（ＲＯＭ）９３６、装置母線９３２を
ビデオ表示端末８２４に接続する表示アダプタ９３７お
よび周辺装置（例えば、ディスクおよびテープ駆動機
構）をシステムバス９３２に接続するためのＩ／Ｏアダ
プタ９３９を備えている。ビデオ表示端末８２４はコン
ピュータ８２０の視覚出力であり、これはコンピュータ
ハードウエアの業界で周知のＣＲＴ主体のビデオ表示装
置である。しかし、携帯用またはノートブック型コンピ
ュータの場合には、ビデオ表示端末８２４を、ＬＣＤ主
体のまたは気体プラズマ主体のフラットパネル表示装置
で置き換えることができる。コンピュータ８２０は更
に、キーボード８２６、マウス８２８、スピーカ９４
６、マイクロフォン９４８および／またはタッチスクリ
ーン装置（図示せず）のような他のユーザインターフェ
イス装置をシステムバス９３２に接続するためのユーザ
インターフェイスアダプタ９４０を備えている。通信ア
ダプタ９４９はコンピュータ８２０をデータ処理ネット
ワークに接続する。

【００７３】ＲＡＭ９３４、ＲＯＭ９３６、磁気ディス
ク、磁気テープまたは光ディスク（最後の３つはディス
クテープ駆動機構９３３に設置される）のような適切な
機械読み可能な媒体が、本発明の例示された実施形態の
方法およびシステムを実行させることができる。適切な
動作装置および関連図形ユーザインターフェイスがＣＰ
Ｕ９３１に命令を与えることができる。ＣＰＵ９３１に
関連して、タッチスクリーン技術または人間の音声制御
のような、他の技術が利用できる。他に、コンピュータ
８２０は、コンピュータ記憶装置９５０に入っている制
御プログラム９５１を備えている。制御プログラム９５
１は、ＣＰＵ９３１で実行するとき図１〜図９に関連し
て説明した必要な動作を行なう指令を備えている。

【００７４】当業者は図１１に示したハードウエアが特
定の用途について変わることがあることを認識するであ
ろう。例えば、光ディスク媒体、オーディオアダプタま
たはコンピュータハードウエアの業界で周知のＰＡＬま
たはＥＰＲＯＭプログラミング装置のようなチッププロ
グラミング装置等のような他の周辺装置を、既に示した
ハードウエアに加えてまたは代わりに利用することがで
きる。

【００７５】最終事項として、本発明の例示実施形態を
完全に機能的な計算装置について説明してきたし、説明
し続けるが、当業者は、本発明の例示実施形態の機構
は、多様な形態でプログラム製品として供給することが
できること、および本発明の例示実施形態は実際に供給
を行なうのに使用される特定の形式の信号支持媒体に関
係なく等しく適用できることを認識するであろう。信号
支持媒体の例にはフロッピーディスク、ハードディスク
駆動機構、ＣＤ−ＲＯＭのような記録可能な形式の媒
体、およびディジタルおよびアナログの通信リンクのよ
うな伝送形式の媒体がある。

【００７６】例示された実施形態を特に図示し説明した
が、当業者は、例示実施形態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加
えることができることを理解するであろう。

【００７７】以下に本発明の実施の形態を要約する。 １．心電計による測定から得られる心臓機能を表す信号
の特性を決定する方法であって、心臓機能を表す少なく
とも一つの信号を測定する信号測定ステップ（６００）
と、前記信号測定ステップに応じて、生理学的および非
生理学的な原因に依るノイズの測定を行うノイズ測定ス
テップ（７０４，７０６）と、前記ノイズ測定ステップ
に応じて、心臓機能を表す前記少なくとも一つの信号の
特性を示す指示ステップ（７１８）と、を有する心臓機
能を表す信号の特性を決定する方法。

【００７８】２．前記ノイズ測定ステップは、前記少な
くとも一つの信号中の連続するＱＲＳ群の間の不整合を
計算する計算ステップ（７０４，７０６）と、前記計算
ステップに応じて、前記少なくとも一つの信号中の連続
するＱＲＳ群の間の不整合の累積記録を保持する保持ス
テップ（７１２，７１６）と、をさらに有する上記１記
載の心臓機能を表す信号の特性を決定する方法。

【００７９】３．前記保持ステップは、少なくとも一つ
の面積信号中の連続するＱＲＳ群の間の不整合のヒスト
グラムを記録する記録ステップ（７１２）をさらに有す
る上記２記載の心臓機能を表す信号の特性を決定する方
法。

【００８０】４．前記指示ステップは、前記少なくとも
一つの信号中の連続するＱＲＳ群の間の不整合の前記ヒ
ストグラムの少なくとも一つの分布を比較する比較ステ
ップと、前記比較ステップに応じて、前記少なくとも一
つの測定信号の等級順序を決定する等級順位決定ステッ
プと、をさらに有している上記３記載の心臓機能を表す
信号の特性を決定する方法。

【００８１】５．前記少なくとも一つの信号の等級順序
を決定する等級順位決定ステップをさらに有する上記１
記載の心臓機能を表す信号の特性を決定する方法。

【００８２】６．心電計による測定から得られる心臓機
能を表す信号の特性を決定するシステムであって、心臓
機能を表す少なくとも一つの信号を測定する信号測定手
段（６００）と、前記信号測定手段に応じて、生理学的
および非生理学的な原因に依るノイズの測定を行うノイ
ズ測定手段（６０２乃至６１８）と、前記ノイズ測定手
段に応じて、心臓機能を表す前記少なくとも一つの信号
の特性を示す指示手段（６２６，６２８）と、を有する
ことを特徴とする心臓機能を表す信号の特性を決定する
システム。

【００８３】７．前記ノイズ測定手段は、前記少なくと
も一つの信号中の連続するＱＲＳ群の間の不整合を計算
する計算手段（６１２，６１４，６１６）と、前記計算
手段に応じて、前記少なくとも一つの信号中の連続する
ＱＲＳ群の間の不整合の累積記録を保持する保持手段
（６２２，６２４）と、をさらに有する上記６記載の心
臓機能を表す信号の特性を決定するシステム。

【００８４】８．前記保持手段は更に、一つ以上の面積
信号中の連続するＱＲＳ群の間の不整合のヒストグラム
を記録する記録手段（６２４）をさらに有する上記７記
載の心臓機能を表す信号の特性を決定するシステム。

【００８５】９．一つ以上の信号の特性を指示する前記
手段は、前記少なくとも一つの信号中の連続するＱＲＳ
群の間の不整合のヒストグラムの少なくとも一つの分布
を比較する比較手段（６２６）と、前記比較手段に応じ
て、前記少なくとも一つの測定信号の等級順序を決定す
る等級順位決定手段（６２８）と、をさらに有する上記
８記載の心臓機能を表す信号の特性を決定するシステ
ム。

【００８６】１０．前記少なくとも一つの信号の等級順
序を決定する等級順位決定手段をさらに有する上記８記
載の心臓機能を表す信号の特性を決定するシステム。

【００８７】

【発明の効果】以上に詳述したように、この発明に係わ
る心臓機能を表す信号の特性を決定する方法は、心電計
測定から得られる、心臓機能を表す信号を特性を表示す
るために、心臓機能を表す一つ以上の信号を測定するス
テップと、測定する前記ステップに応じて、生理学的お
よび非生理学的原因により描かれたノイズ測定基準を生
成するステップと、前記生成するステップに応じて、心
臓機能を表す一つ以上の信号の特性を指示するステップ
とを有することにより、心臓機能の一つ以上の波形表現
の量的および質的評価の双方を与えることができる。

【００８８】また、この発明に係わる心臓機能を表す信
号の特性を決定するシステムは、心電計測定から得られ
る、心臓機能を表す信号の特性を決定するために、心臓
機能を表す一つ以上の信号を測定する手段と、測定する
前記手段に応じて、生理学的および非生理学的原因によ
り描かれたノイズ測定基準を生成する手段と、前記生成
するステップに応じて、心臓機能を表す一つ以上の信号
の特性を指示する手段とを有することによって、心電計
の一つ以上のリードに現われるもののような、心臓機能
の一つ以上の波形表現の量的および質的評価の双方を与
えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アナログ形で表した「重心」量を示す説明図で
ある。

【図２】ＱＲＳ群の「重心」（基準点）を計算する仕方
を説明する説明図である。

【図３】波形の不整合を計算する仕方を説明する説明図
である。

【図４】最小量の不整合を探す際に一つの波形を他の波
形に対して移動することを示す説明図である。

【図５】ヒストグラムおよび累積ヒストグラムの両形態
で表された合成信号測定値を持つ入力ＥＫＧ波形リード
を示す説明図である。

【図６】直接順次のＱＲＳ波形および直接非順次のＱＲ
Ｓ波形について、ヒストグラムおよび累積ヒストグラム
の両形態で表された合成信号測定値を持つ入力ＥＫＧ波
形リードを示す説明図である。

【図７】直接順次のＱＲＳ波形および直接非順次のＱＲ
Ｓ波形について、ヒストグラムおよび累積ヒストグラム
の両形態で表された合成信号測定値を持つ入力ＥＫＧ波
形リードを示す説明図である。

【図８】一実施形態を実施するのに利用できるシステム
を示す説明図である。

【図９】リード評価を達成する仕方を高レベルの部分概
略図である。

【図１０】データ処理装置を示す説明図である。

【図１１】代表的ハードウエア環境を示すブロック説明
図である。

【符号の説明】

２００ ＱＲＳ群 ２０２ 基準点 ２１２ 起点 ３００，３０２ 波形 ５０１，５０２，５５１，５５２ リード ６００ 入力ＥＣＧデータ ６０２ 検出フィルタ ６０４ 波形分析フィルタ ６０６ ＱＲＳ検出手段 ６０８ 起点計算手段 ６１２ ＱＲＳ群保存手段 ６１４ ＱＲＳ群蓄積手段 ６１６ 不整合計算手段 ６１８ 不整合値保存手段 ６２０ 不整合値蓄積手段 ６２２ ヒストグラム／累積ヒストグラム発生手段 ６２４ ヒストグラムおよび累積ヒストグラム蓄積手
段 ６２６ 分析判断論理手段 ６２８ 特性等級信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 心電計による測定から得られる心臓機能
   を表す信号の特性を決定する方法であって、 心臓機能を表す少なくとも一つの信号を測定する信号測
   定ステップ（６００）と、 前記信号測定ステップに応じて、生理学的および非生理
   学的な原因に依るノイズの測定を行うノイズ測定ステッ
   プ（７０４，７０６）と、 前記ノイズ測定ステップに応じて、心臓機能を表す前記
   少なくとも一つの信号の特性を示す指示ステップ（７１
   ８）と、を有することを特徴とする心臓機能を表す信号
   の特性を決定する方法。