(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の心拍波形についての自動解析結果であって、Ｑ波開始点からＴ波終了点までの時間であるＱＴ間隔の計測結果を含んだ自動解析結果、を取得する取得手段と、
前記ＱＴ間隔のヒストグラムを生成する生成手段と、
前記生成手段が生成したヒストグラムを出力する出力手段とを有し、
前記生成手段が、前記ＱＴ間隔の計測ができなかったことを示す計測結果を有する心拍波形の頻度を、予め定められた計測値の頻度として前記ヒストグラム中に含めることを特徴とする心電図解析装置。
【請求項２】
前記生成手段が、前記ＱＴ間隔の計測ができなかったことを示す計測結果を有する心拍波形の計数結果をＱＴ間隔が０の頻度として前記ヒストグラム中に含めることを特徴とする請求項１記載の心電図解析装置。
【請求項３】
前記自動解析結果には、前記ＱＴ間隔の計測ができなかった心拍波形の各々について、計測ができなかった理由を示す情報が含まれ、
前記生成手段は、前記ＱＴ間隔の計測ができなかったことを示す計測結果を有する心拍波形のうち、予め定められた理由により計測できなかったものの比率を、前記頻度を表すマークの色分けによって表すように前記ヒストグラムを生成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の心電図解析装置。
【請求項４】
前記予め定められた理由が、Ｔ波の振幅が小さいことによるＴ波頂点の検出不能であることを特徴とする請求項３記載の心電図解析装置。
【請求項５】
ユーザによる、自動解析結果の評価指示を検出すると、前記自動解析結果の評価の指標として、前記ヒストグラムの出力を行うように前記取得手段、前記生成手段及び前記出力手段を制御する制御手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の心電図解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は心電図解析装置に関し、特には心電図を自動解析して各種のパラメータを計測する心電図解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、心臓疾患の診断指標として、心電図が広く用いられている。心電図は心臓の電気的な活動を体表面で検出した信号波形であり、心電図の解析により、心臓の活動に関する様々な情報を得ることが可能である。
【０００３】
従来、心電図は紙に記録されるものであり、解析は専ら医師が波形を観察することにより行われていた。しかし、心電図をデータ化して記録するデジタル心電計の開発により、コンピュータを用いて心電図を自動解析することが可能になり、心電図から得られる様々なパラメータについて検討がなされている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１６２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、心電図は生体情報であるため個人差があり、また、測定環境などの要因によって波形がきれいに測定できないこともある。例えば、ホルタ心電計などにより、生活をしながら長時間測定した心電図は、被検者の動きや環境の変化により、様々な質の心拍波形を含んでいる。自動解析はある程度の品質で測定された心拍波形を想定して、形状やレベルの変化などを検出し、予め定められている条件に基づいて解析結果を導き出すものであるため、実環境で測定された様々な品質の心拍波形について正しい自動解析結果を得ることは容易でない。
【０００６】
そのため、自動解析結果を利用する前に、自動解析結果の品質を評価することが望ましい。例えば、自動解析結果（波形分類など）を解析した心電図と見比べれば評価は可能である。しかし、ホルタ心電計で２４時間測定した心電図には、１ｃｈあたり約１０万回の心拍波形が含まれているため、心電図と見比べて自動解析結果を評価するのは現実的でない。
【０００７】
本発明はこのような従来技術の課題に鑑みなされたものであり、心電図の自動解析結果を容易に評価可能な心電図解析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明による心電図解析装置は、複数の心拍波形についての自動解析結果であって、Ｑ波開始点からＴ波終了点までの時間であるＱＴ間隔の計測結果を含んだ自動解析結果、を取得する取得手段と、ＱＴ間隔のヒストグラムを生成する生成手段と、生成手段が生成したヒストグラムを出力する出力手段とを有し、生成手段が、ＱＴ間隔の計測ができなかったことを示す計測結果を有する心拍波形の頻度を、予め定められた計測値の頻度としてヒストグラム中に含めることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
このような構成により、本発明によれば、心電図の自動解析結果を容易に評価可能な心電図解析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る心電図解析装置の機能構成例を示すブロック図。
【図２】実施形態に係る心電図解析装置における自動解析処理を説明するためのフローチャート。
【図３Ａ】、
【図３Ｂ】自動解析結果の評価指標としての、ＱＴ計測不能心拍の頻度を含めたＱＴ間隔の測定結果のヒストグラムの例を示す図。
【図４】実施形態に係る心電図解析装置におけるＱＴ間隔ヒストグラム表示処理を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の好適かつ例示的な実施形態について説明する。
（心電図解析装置の構成）
図１は、本発明の実施形態に係る心電図解析装置の機能構成例を示すブロック図である。
データ入力部１１０は、例えばメモリカードリーダやネットワークインタフェースなどであり、予め記録された心電図データを記録媒体又は他の装置から読み出し、入力するインタフェースである。あるいは、データ入力部１１０はリアルタイムに心電図を測定して心電図データを出力する心電計であってもよい。フィルタ処理部１２０は、データ入力部１１０から入力された心電図データに対し、ノイズ除去や基線変動の除去といった波形整形処理を代表とするフィルタ処理を行い、処理後の心電図データを記憶部１３０へ書き込む。
【００１２】
記憶部１３０は例えばハードディスクドライブなどの大容量記憶装置から構成され、入力された心電図データ（解析対象の心電図データ）を全時間分記憶する。
【００１３】
波形メモリ１４０は、個々の心拍波形を構成するＰＱＲＳＴＵの各波を抽出したり、典型的な異常波形を検出するためのテンプレートを複数種記憶する不揮発性メモリであり、記憶部１３０の一部を利用することも可能である。なお、波形メモリ１４０に記憶されるテンプレートは波形そのものを保存しても良いが、波形に対応する特徴点などのデータを記憶しても良い。
【００１４】
解析処理部１５０は、波形メモリ１４０に記憶されたテンプレートを用いた波形認識や、心電図データの特徴点の検出などに基づき、記憶部１３０に記憶された心電図データに含まれる全心拍について自動解析する。自動解析には、心拍波形の分類や、予め定められたパラメータ（心電パラメータ）の測定が含まれる。心拍波形の分類方法や測定する心電パラメータの種類や数に制限はなく、ユーザ設定等に応じて変更することも可能である。本実施形態で、解析処理部１５０が分類する心拍波形の例としては、正常心拍（Ｎ）、心室性期外収縮（Ｖ）、上室性期外収縮（Ｓ）、ペース心拍（Ｐ）、フュージョン（Ｆ）、脚ブロック（Ｂ）、補充収縮（Ｅ）、その他（？）がある。また、解析処理部１５０が測定する心電パラメータの例としては、ＲＲ間隔（隣接するＲ波頂点間の時間間隔）、ＱＴ間隔（Ｑ波開始点(QB)からＴ波終了点(Tend)までの時間）、ＲＴ間隔や、心拍数とそれらから派生するパラメータ（例えばＱＴディスパージョン（ＱＴ間隔の最大値と最小値との差）や、ＱＴｃ（ＱＴ間隔をＲＲ間隔で補正した値））などであってよい。
【００１５】
なお、本実施形態では、自動解析結果を評価するために、ＱＴ間隔（又はＱＴｃ）の測定結果を用いるため、少なくともＱＴ間隔（又はＱＴｃ）は測定する。なお、ＱＴ間隔の測定は、正常心拍（Ｎ）と判定された心拍波形であり、かつ心室性期外収縮（Ｖ）と判定された心拍の前後を除く心拍波形のみを用いて実施するため、解析処理部１５０は少なくとも正常心拍（Ｎ）と心室性期外収縮（Ｖ）とは分類を行う。
【００１６】
解析処理部１５０は、自動解析結果を、解析した心電図データと関連付けて記憶部１３０に保存する。
【００１７】
編集処理部１６０は、自動解析結果の誤りを訂正する編集機能をユーザに提供する。ユーザは、編集処理部１６０が提供する編集機能により、自動解析によって誤って分類された心拍波形や、誤検出されたQB, Tendを修正等の波形編集を行うことができる。
【００１８】
制御部１７０は例えばＣＰＵであり、例えば記憶部１３０に記録された制御プログラムを実行して各部を制御することにより、心電図解析装置１００全体の動作を制御する。入力部１８０はキーボードやマウスを代表とする少なくとも１つのインプットデバイスであり、ユーザが各種設定や指示を行う際に使用する。表示部１９０はＬＣＤやＣＲＴ等の表示装置であり、制御部１７０の制御に従い、心電図をはじめとする各種情報を表示する。
【００１９】
このような構成を有する本実施形態の心電図解析装置は、例えばパーソナルコンピュータとして市販されている汎用コンピュータ装置を用いて実現することが可能である。また、フィルタ処理部１２０、解析処理部１５０及び編集処理部１６０は個別のハードウェアによって実現されても良いし、ＣＰＵがプログラムを実行することによってソフトウェア的に各部の機能を実現しても良い。この場合、ＣＰＵは制御部１７０を兼ねていても良い。
【００２０】
（自動解析処理）
次に、本実施形態の心電図解析装置における自動解析処理について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。ここでは、自動解析を行う心電図データが、データ入力部１１０から記憶部１３０に既に読み込まれているものとする。また、自動解析処理は、制御部１７０が自動解析アプリケーションを実行することにより実現され、ユーザからの指示は、自動解析アプリケーションが表示部１９０に表示するＧＵＩ画面に対する入力部１８０の操作を通じて入力されるものとする。
【００２１】
例えば、自動解析処理の開始指示がユーザから入力されると、制御部１７０は記憶部１３０に保存されている心電図データをユーザに選択させるＧＵＩ画面を表示部１９０に表示させる。そして、制御部１７０は、ＧＵＩ画面を通じて心電図データの選択指示が入力されると、解析処理部１５０に対し、選択された心電図データの自動解析処理の実行を指示する。
【００２２】
解析処理部１５０は、選択された心電図データを記憶部１３０から読み出す（Ｓ１０１）。そして、解析処理部１５０は、読み出した心電図データから、解析対象外の心拍波形を除去する（Ｓ１０３）。具体的には、解析処理部１５０は、記憶部１３０から読み出した予め定められた長さ（例えば１５秒分）を単位として、心電図データが、計測対象外区間かどうかを判別する。ここで、解析対象外区間とは、自動解析に必要な精度で測定できていない区間であり、自動解析を行わない区間である。
【００２３】
例えば、ドリフトが予め定められた値を超える場合、含まれているピーク数が予め定められた数よりも多い場合（例えばノイズ成分が多い場合）、正常な心拍波形の数が予め定められた数に達しない場合、解析処理部１５０はその区間を解析対象外区間とし、解析対象外区間に含まれる心拍波形を除去する。
【００２４】
このようにして解析対象外の心拍波形が除去された心電図データが、自動解析の対象となる。解析処理部１５０は、Ｓ１０３において、解析対象の心電図データを記憶部１３０に保存しても良い。なお、解析処理部１５０は、解析対象外とした心拍波形について、その時刻（例えば開始時刻と終了時刻）と、解析対象外とした理由（例えばＴ波の頂点が検出できなかった、Ｔ波の振幅が小さかった、Ｔ波のピーク数が多すぎた、等）とを対応付けて記憶部１３０に保存することができる。
【００２５】
次に解析処理部１５０は、解析対象の心電図データから心拍波形を１拍ずつ切り出し、解析処理（心拍の分類と、予め定められた心電パラメータの測定）を行う（Ｓ１０５）。ここで、解析処理部１５０は、各心拍について、開始及び終了時刻、波形分類結果、心電パラメータ計測結果を測定する。心電パラメータの中には、ＱＴ間隔、ＲＲ間隔を始め、それらを計測する際に用いられた区分点（Ｑ波開始点、Ｔ波頂点位置、Ｔ波終了点）の情報などが含まれる。なお、ＱＴ間隔が測定できなかった心拍については、ＱＴ計測不能心拍を表す情報として、ＱＴ間隔の測定値を０ｍｓとする。
【００２６】
上述の通り、本実施形態において、解析処理部１５０は、正常心拍（Ｎ）と判定された心拍波形のうち、心室性期外収縮（Ｖ）と判定された心拍の前後を除く心拍波形のみを用いてＱＴ間隔の測定を行う。そのため、ＱＴ間隔の測定時には、正常心拍（Ｎ）以外と判定された心拍波形と、正常心拍（Ｎ）と判定された心拍波形のうち、心室性期外収縮（Ｖ）と判定された心拍の前後の心拍波形について、ＱＴ間隔の測定の対象から外す。
【００２７】
Ｓ１０７で、解析処理部１５０は、解析対象の心電図データの全心拍波形について解析処理を行ったかどうかを判定し、未解析の心拍波形が残っていればＳ１０５に戻って解析処理を継続する。一方、全心拍波形の解析が終了したならば、解析処理部１５０は解析結果を解析対象の心電図データと対応付けて記憶部１３０に保存する（Ｓ１０９）。
【００２８】
（自動解析結果の評価指標としてのＱＴ間隔の測定結果の利用）
上述の通り、ＱＴ間隔は、Ｑ波の開始点(QB)から、Ｔ波の終了点(Tend)までの時間として測定する。このうち、Ｑ波の開始点はＱ波のピークが検出し易いことから比較的容易かつ安定した検出が可能である。一方、Ｔ波は緩やかなピークを有し、かつ基線に向かってなだらかに下降する形状を有すること、ピークを２つ有することがあるなど、Ｔ波終点(Tend)の検出はＱ点の開始位置ほど容易でない。Ｔ波終点は例えば、Ｔ波の頂点を越えてからの微分最大点での接線とＱ波の開始点を水平に延長した直線の交点として求める（接線法）ことができるが、特にＴ波の振幅が小さい場合や、基線の変動がある場合には、Ｔ波の頂点が検出できず、その結果としてＴ波終点が検出できない場合がある。この場合、当然ながらＱＴ間隔の測定もできない。また、Ｔ波のピーク数が多すぎる場合なども、頂点が判別できない。
【００２９】
本実施形態の解析処理部１５０は、このように、ＱＴ間隔の測定の対象ではあるが、ＱＴ間隔の測定ができなかった心拍波形を、ＱＴ計測不能心拍として分類する。また、測定可能であったが、測定値が予め定めた範囲から外れる場合（長すぎる場合、短すぎる場合）にも、ＱＴ計測不能心拍として分類して良い。
【００３０】
一般に、心拍波形の解析において検出する心拍波形の区分点のうち、Ｔ波終点（及びＴ波頂点）の検出が最も困難である。そのためＱＴ間隔が測定できている心拍波形の割合が高ければ、自動解析の品質も高いと考えられる。そのため、本実施形態は、ユーザが自動解析結果の評価を行うための指標として、ＱＴ間隔の解析対象である心拍波形のうちＱＴ計測不能心拍がどの程度含まれているかに関する情報を提示することを特徴とする。
【００３１】
この、ＱＴ間隔の解析対象である心拍波形のうちＱＴ計測不能心拍がどの程度含まれているかに関する情報としては、ＱＴ計測不能心拍の数であっても、ＱＴ間隔の解析対象である心拍波形に占める割合であってもよい。また、提示方法も、数値を直接示す方法であっても、割合を視覚的に示す方法であってもよい。
【００３２】
図３Ａ及び図３Ｂは、自動解析結果の評価指標としての、ＱＴ計測不能心拍の頻度を含めたＱＴ間隔の測定結果のヒストグラムの例を示す図である。
【００３３】
図３Ａを参照すると、ヒストグラム画面３１０は、例えば、制御部１７０が記憶部１３０から自動解析結果を読み出して生成することができる。ヒストグラム画面３１０は、グラフ表示領域３２０、リスト表示領域３３０、リスト情報表示領域３３１及び統計値表示領域３４０を有している。
【００３４】
グラフ表示領域３２０には、自動解析結果に含まれるＱＴ間隔の値が、例えば平均値（図３Ａの例では３７０．４６ｍｓ）を中心として、例えば4０ｍｓ刻みの頻度として棒状のマーク３２１により示されている。さらに、本実施形態では、ＱＴ計測不能心拍の総数を、ＱＴ間隔が０ｍｓの頻度としてマーク３２２で示している。
【００３５】
これにより、自動解析対象の心拍波形におけるＱＴ計測不能心拍の数や割合を視覚的に把握することが可能になる。なお、ＱＴ計測不能心拍の頻度をＱＴ間隔＝０ｍｓの頻度として示しているのは、実際の測定値の頻度との混在を回避するための一方法である。例えば図３Ａの例において提示される最大のＱＴ間隔（＝７８０±２０ｍｓ）の頻度とした提示した場合、ＱＴ間隔の測定値が７８０±２０ｍｓだった心拍の頻度と、ＱＴ計測不能心拍の頻度との区別が付かなくなるおそれがあるからである。
【００３６】
ＱＴ計測不能心拍は、ＱＴ間隔の測定ができなかった心拍波形であるため、通常のヒストグラムでは表示されず、その数や全体に占める比率を把握することができなかった。本実施形態では、ＱＴ計測不能心拍の頻度を予め定められた計測値の頻度として含めたヒストグラムを生成することで、ＱＴ計測不能心拍の数や全体に占める割合を把握することが可能になる。さらに、ＱＴ計測不能心拍の頻度をＱＴ間隔＝０ｍｓの頻度として提示することにより、測定ができた心拍の頻度と混在することなしに、ＱＴ計測不能心拍の総数や、解析対象心拍波形全体に占める割合を示すことが可能となる。
【００３７】
もちろん、ＱＴ計測不能心拍の数や解析対象心拍波形全体に占める割合は、ヒストグラム以外の方法でも提示することが可能である。図３Ａにおいては、リスト情報表示領域３３１において、リスト番号／リスト番号に対応する心拍総数、統計値表示領域３４０においてデータ数はＱＴ計測した心拍の総数をそれぞれ数値で示している。よって、左右ボタン３２４を操作し、頻度カーソル３２３で０ｍｓの頻度のマーク３２２を選択すれば、図３Ｂに示すように、ＱＴ計測不能心拍の総数（２０４４４）をリスト情報表示領域３３１に表示する。０ｍｓの頻度は計測不能心拍のリストに対応するため、図３Ｂにおいて、リスト表示領域３３０の計測値は空欄となる。なお、統計値表示領域３４０のデータ数とリスト情報表示領域３３１のリスト総数から、解析対象心拍波形全体に占める割合を計算することが可能である。
【００３８】
なお、ＱＴ計測不能心拍の頻度を示すマーク３２２を、頻度だけでなく、ＱＴ測定ができなかった理由をも表すように構成することもできる。例えば、ＱＴ計測不能心拍の総数のうち、低振幅のためＴ波の頂点が検出できなかった心拍の比率を、マーク３２２の色分けなどによって示しても良い。Ｔ波が低振幅でＴ波の頂点が検出できなかった場合、編集操作により、実際の心拍波形を目視してＴ波の頂点を決定しようとしても困難であることが多い。そのため、編集操作によっても改善できない可能性のある心拍の量を把握できることはユーザの負担を軽減するために効果的である。
【００３９】
図３Ａに示したように、グラフ表示領域３２０には、頻度カーソル３２３が提示されており、ユーザは、左右ボタン３２４を操作することにより、頻度カーソル３２３を左右に移動させることができる。制御部１７０は、頻度カーソル３２３の位置に対応するＱＴ間隔を有する心拍のリストを、リスト表示領域３３０に提示する。なお、図３Ａに示したように、頻度カーソル３２３はマーク３２２単位で移動するようにしてもよい。この場合マーク３２２に対応する所定の範囲（例えば図３Ａの例では３６１〜４００ｍｓ）を有する心拍のリストが、リスト表示領域３３０に表示される。リスト表示領域３３０に示される心拍は上下ボタン３３５を操作することで１つずつ選択可能であり、制御部１７０は、選択された心拍を中心とした所定時間分の心拍波形を記憶部１３０から読み出し、図示しない波形表示ウィンドウに表示させる。また、リスト表示領域３３０において選択されている心拍について編集指示（例えばマウスのダブルクリック）が入力されると、制御部１７０は、選択されている心拍波形とその前後２拍の心拍波形を記憶部１３０から読み出し、編集ウィンドウに表示させる。ユーザは編集ウィンドウを通じ、指定した心拍について、Ｔ波終点やＴ波頂点、Ｑ波開始点を変更する編集操作を行うことができる。
【００４０】
なお、制御部１７０は、プルダウンメニュー３１５から選択された種類の心電パラメータについてヒストグラム表示を行うことが可能である。図３Ａの例では、ＲＲ間隔で補正したＱＴ間隔（ＱＴｃ）が選択された状態を示している。
【００４１】
図４は、本実施形態の心電図解析装置におけるＱＴ間隔ヒストグラム表示処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、ある心電図データについてＱＴ間隔ヒストグラム表示を指示された場合はもちろん、ある心電図データの自動解析結果の評価指示が例えば自動解析アプリケーションのＧＵＩ画面を通じて入力部１８０から入力された場合に実行される。また、ここでは出力の一例として表示を行う場合を説明するが、印刷出力やデータファイル出力であってもよい。
【００４２】
制御部１７０は、選択された心電図データと関連付けて記憶部１３０に記憶されている自動解析結果を読み出し、自動解析結果に含まれている心電パラメータの中から、ＱＴ間隔（ＱＴ又はＱＴｃ）を順次取得する（Ｓ４０１）。なお、上述の通り、自動解析結果には、各心拍について、開始及び終了時刻、波形分類結果、心電パラメータ計測結果が含まれており、心電パラメータの中には、ＱＴ間隔、ＲＲ間隔を始め、それらを計測する際に用いられた区分点（Ｑ波開始点、Ｔ波頂点位置、Ｔ波終了点）の情報などが格納されている。また、ＱＴ間隔が測定できなかった心拍（ＱＴ計測不能心拍）については、ＱＴ間隔の値として０が格納されている。
【００４３】
制御部１７０は、ＱＴ間隔の測定値と予め定められた測定値の区分とに応じて各心拍を分類し、各分類について頻度を計数する（Ｓ４０３）。この際、制御部１７０はＱＴ計測不能心拍について、ＱＴ＝０ｍｓの区分に分類し、頻度を計数する。
【００４４】
制御部１７０は、自動解析結果に含まれる全心拍についての分類と頻度計数が終了したか判別し（Ｓ４０５）、未分類の心拍が残っていればＳ４０３に戻って処理を継続する。一方、全ての心拍についてＱＴ間隔の分類と頻度計数が終了したならば、制御部１７０はＳ４０７で図３Ａに示したようなヒストグラム画面を生成し、Ｓ４０９で表示部１９０に表示させる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態によれば、心電図データの自動解析結果を評価する指標として、ＱＴ間隔の測定結果、特にはＱＴ間隔が測定できなかった心拍の数（及び／又は、自動解析対象の全心拍数に対する割合）を提示する。
【００４６】
これは、Ｔ波の頂点や終了点はＱＲＳ波のピークに比べて検出が困難であるため、これらの検出が行え、ＱＴ間隔の測定ができた心拍の数又は比率が高い場合には、自動解析結果全体の精度が高いことが予期されるという新たな知見に基づくものである。特に、ＱＴ間隔のヒストグラムに、ＱＴ計測不能心拍の頻度を含めることで、どの程度ＱＴ計測不能心拍が存在するかを一目で把握することができる。
【００４７】
また、ＱＴ計測不能心拍のうち、編集操作によってもＱＴ計測不能であることを解消できない可能性が高い理由によるものの割合を、頻度を示すマークの色分け等によって示すことで、不要である可能性が高い編集操作をユーザが行ってしまうことを回避できる。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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