(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
急性心筋梗塞に関連した責任冠動脈を識別する診断用ＥＣＧシステムであって、前記システムは、
心臓に関係した種々のバンテージポイントから当該心臓の電気的活動を取得するように適合された１組の電極と、
前記電極に結合され、増強された電極信号を生成するよう動作するＥＣＧ取込モジュールと、
前記電極信号に応答して、種々のバンテージポイントから当該心臓の電気的活動を測定する複数のリードトレースの生成をなすために電極信号を合成するように動作するＥＣＧプロセッサであって、リードトレースにおけるＳＴ上昇を検出し、冠動脈又は分枝の閉鎖を示すＳＴ上昇パターンを識別するプロセッサと、
急性虚血イベントに関連した責任冠動脈又は分枝を識別する出力装置と、
を有し、
前記ＥＣＧプロセッサは、前記電極信号に応答して、リードＩＩ，ＩＩＩ，ａＶＦのうちの１つ又は複数、リードＶ３Ｒ〜Ｖ５Ｒのうちの１つ又は複数を含む右胸部リード、及びリードａＶＲの信号の生成をなし、
前記ＥＣＧプロセッサは、さらに、リードａＶＲにおけるＳＴ上昇と同時に起きうる前記下部リードグループ及び／又は右胸部リードにおけるＳＴ上昇を、右冠動脈（ＲＣＡ）の閉鎖を示唆するものとして識別し、
前記出力装置は、当該示唆に応答して、前記ＲＣＡを責任冠動脈として識別する、
システム。
【請求項２】
請求項１に記載の診断用ＥＣＧシステムであって、前記ＥＣＧプロセッサは、前記電極信号に応答して、リードＶ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５のうちの１つ又は複数を含む前部リードグループ及びリードＶ６，Ｉ，ａＶＬのうちの１つ又は複数を含む横リードグループの信号の生成をなし、
前記ＥＣＧプロセッサはさらに、ＬＡＤ冠動脈の閉鎖を示唆するものとして前記横リードグループにおけるＳＴ上昇と同時に起きうる前記前部リードグループにおけるＳＴ上昇を識別し、
前記出力装置は、当該示唆に応答して責任冠動脈としてＬＡＤ冠動脈を識別する、
システム。
【請求項３】
請求項１に記載の診断用ＥＣＧシステムであって、前記ＥＣＧプロセッサは、前記電極信号に応答して、リードＩＩ，ＩＩＩ，ａＶＦのうちの１つ又は複数を含む下部リードグループ、リードＶ７，Ｖ８，Ｖ９のうちの１つ又は複数を含む後部リードグループ、及びリードＶ１，Ｖ２，Ｖ３のうちの１つ又は複数を含む前部リードグループの信号の生成をなし、
前記ＥＣＧプロセッサは、さらに前記前部リードグループにおけるＳＴ低下を識別し、
前記ＥＣＧプロセッサは、さらに、前記下部リードグループ及び前記後部リードグループにおけるＳＴ上昇、及び前部リードグループにおけるＳＴ低下を、当該ＬＣｘ冠動脈の閉鎖を示唆するものとして識別し、
前記出力装置は、当該示唆に応答して、前記ＬＣｘ冠動脈を責任冠動脈として識別する、
システム。
【請求項４】
請求項１に記載の診断用ＥＣＧシステムであって、リードＩＩ及びＩＩＩの双方は、ＳＴ上昇を示し、
当該リードＩＩＩにおけるＳＴ上昇は、リードＩＩのものよりも大きい、
システム。
【請求項５】
請求項４に記載の診断用ＥＣＧシステムであって、前記ＥＣＧプロセッサは、さらに、前記電極信号に応答して、リードＶ１，Ｖ２，Ｖ３のうちの１つ又は複数を含む前部リードグループの信号の生成をなし、
前記ＥＣＧプロセッサは、さらに前記前部リードグループにおけるＳＴ低下を識別し、
前記前部リードグループにおけるＳＴ低下のレベルは、前記下部リードグループにおけるＳＴ上昇よりも小さい、
システム。
【請求項６】
請求項１に記載の診断用ＥＣＧシステムであって、前記ＥＣＧプロセッサは、前記電極信号に応答して、リードａＶＲの信号及びリードＶ１を含む複数の他のリードの信号の生成をなし、
前記ＥＣＧプロセッサは、さらに前記他のリードのうちの大部分におけるＳＴ低下を識別し、
前記ＥＣＧプロセッサは、さらに、リードＶ１におけるＳＴ上昇と同時に起こりうるリードａＶＲにおけるＳＴ上昇を、当該左主（ＬＭ）冠動脈の閉鎖を示唆するものとして識別し、
前記出力装置は、当該示唆に応答して、前記ＬＭ冠動脈を責任冠動脈として識別する、
システム。
【請求項７】
請求項１に記載の診断用ＥＣＧシステムであって、前記ＥＣＧプロセッサは、前記リードトレースに応答して有意なＳＴ上昇の無い状態を検出し、
前記ＥＣＧプロセッサはさらに、前記リードトレースのうちの１つ又は複数におけるＳＴ低下を識別し、
前記ＥＣＧプロセッサは、さらに、リードＶ１，Ｖ２，Ｖ３のうちの１つ又は複数を含む前部リードのうちの１つ又は複数におけるＳＴ低下の検出に応答して、前記左冠動脈回旋枝（ＬＣｘ）を部分的に閉塞した責任冠動脈として識別する、
システム。
【請求項８】
請求項１に記載の診断用ＥＣＧシステムであって、前記ＥＣＧプロセッサは、前記リードトレースに応答して、有意なＳＴ上昇の無い状態を検出し、
前記ＥＣＧプロセッサは、さらに前記リードトレースのうちの１つ又は複数におけるＳＴ低下を識別し、
前記ＥＣＧプロセッサはさらに、リードＶ１，Ｖ２，Ｖ３のうちの１つ又は複数を含む前部リードのうちの１つ又は複数、及び横リードＩ，ａＶＬ，Ｖ５，Ｖ６のうちの１つ又は複数におけるＳＴ低下の検出に応答して、当該右冠動脈（ＲＣＡ）を部分的に閉塞した責任冠動脈として識別するようにしている、
システム。
【請求項９】
請求項１に記載の診断用ＥＣＧシステムであって、前記ＥＣＧプロセッサは、前記リードトレースに応答して、リードａＶＲにおける有意なＳＴ上昇の無い状態の検出をなし、
前記ＥＣＧプロセッサは、さらに当該複数の他のリードトレースにおけるＳＴ低下を識別し、
前記ＥＣＧプロセッサはさらに、前記複数の他のリードトレースにおけるＳＴ低下の検出に応答して、当該左主（ＬＭ）冠動脈を部分的に閉塞した責任冠動脈として識別する、
システム。
【請求項１０】
虚血イベントに関連した責任冠動脈を識別するｎリードＥＣＧシステムの作動方法であって、前記方法は、
前記システムのＥＣＧプロセッサが、当該ｎリードのトレースを受けること、
前記ＥＣＧプロセッサが、ＳＴ上昇のために前記トレースを分析すること、
前記ＥＣＧプロセッサが、特定の冠動脈又は分枝の閉鎖の示唆のためのＳＴ上昇のパターンを分析すること、及び
前記ＥＣＧプロセッサが、ユーザに対して特定の冠動脈又は分枝を責任冠動脈として識別すること、
を有し、
当該ＳＴ上昇のパターンを分析することは、さらに、リードＩＩ，ＩＩＩ，ａＶＦのうちの１つ又は複数を含む下部リードグループ及び／又はリードＶ３Ｒ〜Ｖ５Ｒのうちの１つ又は複数を含む右胸部リード及びリードａＶＲのＳＴ上昇を識別することを有し、リードＩＩＩにおけるＳＴ上昇のレベルは、リードＩＩにおけるＳＴ上昇のレベルよりも大きく、
当該識別することは、さらに、当該右冠動脈（ＲＣＡ）を責任冠動脈として識別することを有する、
方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、当該ＳＴ上昇のパターンを分析することは、さらに、リードＶ６，Ｉ，ａＶＬのうちの１つ又は複数を含む横リードグループにおけるＳＴ上昇と同時に起こりうるリードＶ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５のうちの１つ又は複数を含む前部リードグループにおけるＳＴ上昇を、左前下降（ＬＡＤ）枝の閉鎖を示唆するものとして識別することを有し、
当該識別はさらに、前記ＬＡＤ冠動脈を責任冠動脈として識別することを有する、
方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法であって、当該ＳＴ上昇のパターンを分析することは、さらに、
リードＩＩ，ＩＩＩ，ａＶＦのうちの１つ又は複数を含む下部リードグループ、及びリードＶ７，Ｖ８，Ｖ９のうちの１つ又は複数を含む後部リードグループのＳＴ上昇を識別すること、及び
ＳＴ低下についてリードＶ１，Ｖ２，Ｖ３のうちの１つ又は複数を含む前部リードグループのトレースを分析し前記リードグループにおけるＳＴ低下を識別すること、
を有し、当該識別することはさらに、当該左冠動脈回旋（ＬＣｘ）枝を責任冠動脈として識別することを有する、
方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記前部リードグループにおいて判明されるＳＴ低下のレベルは、前記下部リードグループにおけるＳＴ上昇のレベルよりも大きい、方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の方法であって、前記方法は、前記ＥＣＧプロセッサが、リードＶ１，Ｖ２，Ｖ３のうちの１つ又は複数を含む前部リードグループ、及びリードＶ６，Ｉ，ａＶＬのうちの１つ又は複数を含む横リードグループを、ＳＴ低下について分析することをさらに有し、前記前部リードグループにおいて判明されるＳＴ低下のレベルは、前記下部リードグループにおいて判明されるＳＴ上昇のレベルよりも小さい、方法。
【請求項１５】
請求項１０に記載の方法であって、当該ＳＴ上昇のパターンを分析することは、さらに、リードａＶＲにおけるＳＴ上昇を識別すること有し、
当該方法はさらに、前記ＥＣＧプロセッサが、複数の他のリードにおけるＳＴ低下を識別することを有し、
当該識別することは、さらに、左主（ＬＭ）冠動脈を責任冠動脈として識別することを有する、
方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、当該ＳＴ上昇のパターンを分析することはさらに、リードＶ１におけるＳＴ上昇を識別することを有する、方法。
【請求項１７】
請求項１０に記載の方法であって、ｎは１２である、方法。
【請求項１８】
請求項１０に記載の方法であって、ｎは１２を超える数である、方法。
【請求項１９】
請求項１０に記載の方法であって、ｎは１２を下回る、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、心電図記録法システムに関し、特に、急性心筋梗塞を生じさせている責任冠動脈を自動的に識別する心電計システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
心電図記録法（ＥＣＧ；electrocardiography）は、人の体の表面上において心臓により生じる電圧から得られる記録情報を生成するために広く使用されている。このようにして生成される記録情報は、文字による図式的なものとされ、その結果として得られる情報を当該患者の心臓の状態に関係づけるために専門的な解釈及び分析を必要とする。歴史的に、このような記録情報は、被検体から記録装置まで延びる有線接続部から視認可能なグラフィック記録情報として直接生成されている。コンピュータテクノロジの進歩とともに、後の再現及び分析のためにディジタル記憶された情報の形態で、このような記録情報を生成することができるようになってきている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＥＣＧ記録が非常に重要となる緊急臨床用途は、一般に心筋発作と称される急性冠状動脈疾病の症状の分析である。胸痛又は胸部不快感及び息切れのような急性冠症候群（ＡＣＳ；acute coronary syndrome）の患者は、しばしば、心電図で診断される。心筋梗塞症を最近経験した患者のＥＣＧトレースは、完全な障害物により生じるトレースのＳＴ部分の上昇、ＳＴ上昇の無い異常Ｑ波及び／又はＴ波、又は部分的障害物により生じるＳＴ低下のような既知の特性を示す可能性がある。これらの状態は、２つの主たる冠動脈のうちの一方、すなわち右冠動脈（ＲＣＡ；right coronary artery）か又は左主（ＬＭ；left main）冠動脈、或いは当該ＬＭの２つの主要な枝路のうちの一方、すなわち左前下降枝（ＬＡＤ（left anterior descending））の冠動脈又は左回旋枝（ＬＣｘ（left circumflex））の冠動脈における狭窄症の特徴を示す。血液の心筋に対するこれら主な管路のうちの１つに係る障害物は、心臓筋肉に対する永続的な損傷を回避するために可及的速やかに取り除かれるべきである。カテーテル装置による経皮冠動脈インターベンション（ＰＣＩ；Percutaneous coronary intervention）は、心筋潅流を回復するために迅速に梗塞関連動脈を開くことができ、多くのケースにおいて血栓溶解療法よりも優れている。この良好に確立された処置方法は、救命及び生活の質の向上の点で良好な長期間の成果を提供している。
【０００４】
心筋潅流が回復するのが早いほど、心臓へのダメージは少なく、心不全又は心臓死のリスクが低い。心筋は、梗塞の始まりから最初の数時間内に損傷する可能性があるので、患者が病院のドアから入った時点から患者の心筋潅流が回復する時までの時間（「ドア・ツー・パーフュージョン」時間と定義される）は、ＡＣＳ患者の効果的治療の主要な尺度である。しかし、激しい胸痛の患者が病院のカテーテル検査室における手術台に横たわり、心臓専門医がアドミッションＥＣＧを掌握しているときには、心臓専門医には、どの冠動脈が閉塞され直ちに開かせるべきであるかについての情報がない。そして心臓専門医は、責任動脈を識別するよう全体の冠動脈ツリーを探し始めなければならない。これは、こうした状態の下での管理し難い骨の折れる探索であるだけでなく、この探索は、「ドア・ツー・パーフュージョン」時間のさらなる遅延を生じさせ、心臓への回復不可能な損傷及び／又は死をもたらしうる患者のリスクを高める。多くの患者は、現在のイベントを起こしている閉塞の探索が続行させられるので認識されかつ除外されなければならない部分的障害物のより早い虚血イベントから異常を呈する。多動脈疾病の患者においては、しばしば、３つの全ての冠動脈が高度（７０％超）の障害を有し、当該瞬時的イベントの梗塞領域に関連した責任動脈を識別することは、さらに一層困難なものである。完全な障害物を破裂させかつ起動することのできる不安定プラークの絶えず存在する可能性によって、直近のイベントの責任動脈を識別することは、なおさら臨床的に重要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の原理によれば、自動化された分析は、責任冠動脈を識別するための、心電図のような診断用ＥＣＧ機能を持つ装置、診断用ＥＣＧ機能を持つ除細動器、さらには、診断用ＥＣＧ機能を持つモニタ、並びに診断用ＥＣＧ機能を持つ家庭用ＥＣＧモニタについて説明される。ＡＣＳの患者がＥＣＧ検査を受けているとき、この自動化された技術は、ＳＴ上昇、ＳＴ低下の存在及び特定のＥＣＧリードにおける他のＥＣＧ測定値について当該ＥＣＧ信号を分析し、責任動脈を自動的に識別する。この識別は、視覚的なもの、聴覚的なものとすることができ、或いは印刷されるＥＣＧレポートに示すことができる。本発明の実施例によって、心臓専門医は、責任冠動脈を迅速かつ確実に識別し、時間の付加的ロスを伴うことなく心筋潅流を速やかに回復させることができるようにしている。本発明は、２つの主要な冠状動脈、ＲＣＡとＬＭのうちの一方、又はＬＭの２つの主要な枝路、ＬＡＤ及びＬＣｘのうちの一方における障害物を検出することができ、当該心臓専門医の参照用のセカンドオピニオンとしてＥＣＧレポート上に責任冠動脈識別情報を印刷することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】心臓及びその主要な冠動脈の極めて概略的な図。
【図２】心臓及び冠動脈の解剖学的図。
【図３】心臓の周りをまとう冠動脈を示す、心臓の半透明な解剖学的図。
【図４ａ】ＥＣＧ検査のための標準的電極配置を示す図。
【図４ｂ】ＥＣＧ検査のための標準的電極配置を示す図。
【図５】診断用ＥＣＧシステムの主要なサブシステムのブロック図。
【図６】ＥＣＧシステムのフロントエンドのブロック図。
【図７】代表的な診断用ＥＣＧシステムの処理モジュールのブロック図。
【図８】心拍及びそのリズムに関する情報を供給するためのＥＣＧトレースデータの処理を示す図。
【図９ａ】ＥＣＧトレースの種々のパラメータの測定値を示す図。
【図９ｂ】ＥＣＧトレースの種々のパラメータの測定値を示す図。
【図１０】代表的ＥＣＧレポートを示す図。
【図１１ａ】１２リードシステムのリードと冠状動脈の解剖学的構造との関係を示す図。
【図１１ｂ】１２リードシステムのリードと冠状動脈の解剖学的構造との関係を示す図。
【図１１ｃ】本発明による分析に用いることのできるＥＣＧレポートにおける１２リード信号及び３つの付加的リードの標準的代表例を示す図。
【図１２ａ】正常なＥＣＧ信号の各部分を示す図。
【図１２ｂ】本発明の原理による責任冠動脈識別に用いることのできる上昇したＳＴ部分を伴うＥＣＧトレースを示す図。
【図１２ｃ】本発明の原理による責任冠動脈識別に用いることのできる上昇したＳＴ部分を伴うＥＣＧトレースを示す図。
【図１２ｄ】本発明の原理による責任冠動脈識別に用いることのできる上昇したＳＴ部分を伴うＥＣＧトレースを示す図。
【図１２ｅ】本発明の原理による責任冠動脈識別に用いることのできる上昇したＳＴ部分を伴うＥＣＧトレースを示す図。
【図１３ａ】本発明の原理による責任冠動脈としてＬＡＤを識別するＥＣＧレポートを示す図。
【図１３ｂ】本発明の原理による心臓の特定の領域に対して図１３ａのＥＣＧレポートの当該上昇したＳＴ部分を関連づける図。
【図１３ｃ】本発明の原理による心臓の特定の領域に対して図１３ａのＥＣＧレポートの当該上昇したＳＴ部分を関連づける図。
【図１４ａ】本発明の原理による責任冠動脈としてＬＣｘを識別するＥＣＧレポートを示す図。
【図１４ｂ】本発明の原理による心臓の特定領域に対して図１４ａのＥＣＧレポートの当該上昇したＳＴ部分を関連づける図。
【図１４ｃ】本発明の原理による心臓の特定領域に対して図１４ａのＥＣＧレポートの当該上昇したＳＴ部分を関連づける図。
【図１５ａ】本発明の原理による責任冠動脈としてＲＣＡを識別するＥＣＧレポートを示す図。
【図１５ｂ】本発明の原理による、心臓の特定領域に図１５ａのＥＣＧレポートの当該上昇したＳＴ部分を関連づける図。
【図１５ｃ】本発明の原理による、心臓の特定領域に図１５ａのＥＣＧレポートの当該上昇したＳＴ部分を関連づける図。
【図１６】本発明の原理による、責任冠動脈として左主冠動脈を識別するＥＣＧレポートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１ないし図３は、閉塞したときに心臓に重大なダメージを起こすことになると目される冠動脈の位置を示す心臓の種々の図である。図１は、大動脈１２から心臓１０の右側に沿って下降する右冠動脈（ＲＣＡ）を示す非常に概略的な図である。また、この大動脈から心臓の左側に沿って降りるのは、左主（ＬＭ）冠動脈であり、これは、心臓の前側（前部）にある左前下行枝（ＬＡＤ）と心臓の後側（後部）の周りを包む形の左冠動脈回旋枝（ＬＣｘ）とを形成するよう直ちに分岐する。３つの全ての主要な血管は、特徴的な曲がりくねった経路において心臓１０の周りを最終的には包むものとなっており、新鮮な血液の心筋への一定した供給をなすようにしていることが分かる。
【０００８】
図２は、この心臓１０の前方側からの同じ動脈及び枝路を、当該心臓のより解剖学的に正確な描写で示している。図３において、心臓１０は、心臓の前部及び後部側両方における冠動脈の曲がりくねった経路が容易に視覚化されることができるように半透明の分枝として描かれている。
【０００９】
本発明の目的は、標準又は非標準のＥＣＧ検査のトレースの分析からこれら冠動脈及び枝路のどれが閉塞されているかを自動的に識別することを可能にすることである。ＥＣＧの正しい解釈は、多大な経験を必要とする。何故なら、それは色々なリードのトレーシングにおける広い範囲のパターンの熟知に絡むからである。リードの慣例的でないシステムを用いたＥＣＧは、慣例的ＥＣＧの解釈において培われた多数の経験から必然的に外れ、これにより、概して望ましくないものとみなされる場合もある。発生したトレーシングは、当該慣例的でないシステムを熟知した比較的少数の者によってのみ理解可能なものとなる。したがって、本発明は、慣例的な電極配置による標準のＥＣＧ検査において実現可能であることが重要である。図４ａは、１０個のリード電極を持つ慣例的な１２リードＥＣＧ検査のために患者の胴に位置づけられたＶ１〜Ｖ６の６つの電極の配置を示している。各電極は、１つ以上の他の電極と組み合わせで機能し、個々の心臓筋肉細胞の消極及び再分極により生成される電圧を検出する。検出された電圧は、合成され処理されて、時間的に変化する電圧の１２個のトレーシングを生成する。こうして生成されたトレーシングは、次のようになる。
【表１】
0005539199.tif 000002
【００１０】
ここで、背臥位の被検体の短期心電図記録をなす最も広く使用されている標準のシステムでは、上記電位、及びこれらの関連の電極位置は、次の如くである。
ＶＬ  左腕上の電極の電位
ＶＲ  右腕上の電極の電位
ＶＦ  左脚上の電極の電位
Ｖ１  胸部正面上の電極の電位（第４肋骨間空における胸骨の右）
Ｖ２  胸部正面上の電極の電位（第４肋骨間空における胸骨の左）
Ｖ４  第５肋骨間空における左鎖骨中央線における電極の電位
Ｖ３  Ｖ２とＶ４の電極間の電極中間部の電位
Ｖ６  第５肋骨間空における左中腋窩線における電極の電位
Ｖ５  Ｖ４とＶ６の電極間の電極中間部の電位
Ｇ  （上に示してはいないが）電位ＶＬ，ＶＲ，ＶＦ及びＶ１ないしＶ６が相対的に測定されるところの接地又は基準電位（大抵は（必然的ではないが）、右脚上にこの接地又は基準電極が配置される）。
【００１１】
本発明は、慣例的な１２リードＥＣＧシステム及び１３，１４，１５，１６，１７又は１８リードシステム又はこれを上回る５６リード及び１２８リード体表マッピングシステムとともに用いられるのに適している。３リード（ＥＡＳＩ及びその他）、５リード及び８リードシステムも、当該技術において知られているように、精度を低くして１２リードから派生するように用いることができる。例えば、米国特許第５，３７７，６８７号（Evans氏ら）及び米国特許第６，２１７，５２５号（Medema氏ら）を参照されたい。要するに、本発明の実現形態は、任意の数のリード及び電極を使うことができる。図４ａ及び図４ｂは、高度なリードシステムにより用いられる電極のうちの幾つかを示している。Ｖ７，Ｖ８及びＶ９の電極は、Ｖ６電極から当該胴部の周りをまとい続けることが分かる。Ｖ３Ｒ，Ｖ４Ｒ，Ｖ５Ｒ及び付加的電極は、体の右側周辺から始まり、Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５及びその他の電極の位置を体の左側に鏡で映した形とする。
【００１２】
図５は、本発明を用いるのに適した診断用ＥＣＧシステムをブロック図の形で示している。複数の電極２０は、患者の皮膚に付けるために設けられている。大抵は、これら電極は、皮膚に貼り付く導電性粘着ゲル表面を持つ使い捨ての導電体である。各導電体は、ＥＣＧシステムの電極線に嵌るか又は留まるスナップ又はクリップを有する。電極２０は、電極により受信される信号の条件を整えるＥＣＧ取込モジュール２２に結合される。これら電極信号は、概して、衝撃危険性から患者を保護しまた患者が例えば除細動を受けているときにＥＣＧシステムを保護する電気的絶縁装置２４により、ＥＣＧ処理モジュール２６に結合される。光学的絶縁は、概して電気的絶縁のために用いられる。そして、処理されたＥＣＧ情報は、画像ディスプレイに表示され、又は出力装置２８によりＥＣＧレポートに印刷される。
【００１３】
図６は、より詳細に取込モジュール２２を示している。大抵は振幅がちょうど数ミリボルトの電極信号は、これも大抵は除細動パルスからの高電圧保護を有する増幅器により増幅される。これら増幅された信号は、フィルタリングにより調整され、その後にアナログ／ディジタル変換器によりディジタル式に標本化された信号に変換される。そして、これら信号は、１２リードシステムのための上記のもののような組み合わせでリード信号を得るように、様々な電極信号を差動で合成することによってフォーマット化される。これらディジタルリード信号は、ＣＰＵ３４の制御の下でＥＣＧ処理のために転送される。取込モジュールの特定の電子回路構成部の多くは、しばしば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の形態で実現される。
【００１４】
図７は、代表的な診断用ＥＣＧシステムの分析部のブロック図である。ペースパルス検出器４２は、電気的スパイク及び１台装着している患者のペースメーカにより生じるその他の電気的異常性を識別し除外する。ＱＲＳ検出器４４は、電気的トレースの主要なパルスを検出する。図１２ａは、代表的な正常なＥＣＧトレースを示しており、Ｑ−Ｒ−Ｓセグメントは、左心室の収縮をシミュレートするパルスである、当該トレースの主たる電気的パルスを描く。ＱＲＳ合成の描写は、波形分割器４６により行われる当該トレースの比較的小さい動揺を検出するための基礎を形成する。この波形分割器は、Ｐ波を含むトレースセグメント及びＥＣＧトレースのＱないしＵセグメントの全シーケンスを描く。ここで全部が描かれる各波形により、心拍分類器４８は、新しい心拍の各々を以前の心拍と比較し、心拍を当該個人の正常（規則的）なものとして又は異常（不規則）なものとして分類する。心拍の分類によって、平均心拍分析器５２は、正常心拍の特性を規定することができ、平均心拍の振幅及び部分（セグメント）持続長が５４で測定される。心拍分類は、５６で心調律を測定するために用いられる。図８，図９ａ及び図９ｂは、このＥＣＧトレース処理の機能的な図である。図８の左側には、リードＩ，ＩＩ，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５及びＶ６からのＥＣＧトレースのシリーズ６０がある。この心拍分類器４８は、様々な心拍特性を比較し、正常なもの（Ｎ＊，０）として当該心拍のうちのいくつかを分類している。例えば、リードＶ５及びＶ６からの心拍の全ては、正常なものとして分類されている。他の４つのリードは、早熟な心室収縮の特性（ＰＶＣ，１）を示す心拍を含む。６２では、ＥＣＧシステムは、正常な心拍の特性を集約し、異常な心拍の特性を排除し、平均的心拍を生成するように、時間的に当該各心拍を位置合わせしかつそれらの平均をとる。６４でのトレースは、この例において示される６つのリードに対する平均心拍のトレースを示している。図９ａにおいて、６６に示される様々な特性、例えば、Ｑ波、Ｒ波及びＴ波の振幅及び持続長、並びにＱＲＳやＱＴのような波間間隔について測定される。これらの測定値は、この例の６つのリードに対する測定テーブル６８において記録されるものとして示されている。１２リードシステムのための完全な測定テーブルの例は、図９ｂに示される。
【００１５】
ＥＣＧ波及びそれらの測定値は、患者のＥＣＧ波形についてのレポートの生成のためのレポート発生パッケージを伴うオフラインワークステーションに送ることができる。但し、心電計のPhilips Pagewriter（Ｒ）ラインやPhilips TraceMaster（Ｒ）ＥＣＧ管理システムのような多くの診断用ＥＣＧシステムは、オンボードＥＣＧレポーティングパッケージを有する。図１０は、これらシステムにより生成可能なレポートのタイプを示している。７０に示される１２個のリードの波形の特性及び図９ｂの測定値から、臨床医は、或る特定の心臓症状を臨床的に規定する方法で様々な特性を識別し、論理的に合成し、含有させ又は排除するためのレポーティングソフトウェアをプログラムすることができる。このタイプの代表的プログラムは、図１０における７２に示され、７４に示されるような治療担当心臓専門医のためのＥＣＧレポートをもたらすことになる。急性心筋梗塞を患っている患者にとっては、このレポートは、心臓の中の急性心筋虚血の存在と、時として、心臓の領域の或る種の領域特定及び梗塞により影響を受ける領域のサイズを、大抵は示すこととなる。但し、当該障害物を除去するためにカテーテルを手に持って待機している介入の心臓専門医には、より多くの情報が必要である。心臓専門医は、閉鎖した動脈又は枝路にカテーテルを入れ、心臓の影響受けている領域に血液潅流を戻すように、即座に取り掛かることができるようにどの主要な冠動脈及び冠状動脈のどの枝路が閉鎖されているのかが知りたい。
【００１６】
本発明の原理により、本発明者らは、ＥＣＧデータベースの統計学的分析及びこれらの種々の冠動脈の幾何学的構造との関係性を検討し、急性虚血イベントの責任動脈を識別するための自動化された技術を開発した。本発明の技術は、２つの主たる冠動脈、ＲＣ及びＬＭのうちの１つ、又はＬＭの２つの主要な枝路のうちの１つ、ＬＤＡ又はＬＣｘを、責任動脈として識別することができる。そして心臓専門医は、責任動脈の識別（情報）を、ＥＣＧレポートにおいて、スクリーン上に視覚的に、ＥＣＧトレースのディスプレイにおいて、聞こえる形で、又は他の出力手段によって、知らされる。本発明者らは、ＳＴ部分上昇を伴う場合及び伴わない場合の状況における、結果として得られるＥＣＧにおけるＳＴ偏差及び他のＥＣＧ測定値（例えば、Ｑ波、Ｒ波、Ｔ波の振幅及び持続長、並びにＱＲＳ及びＱＴのような波間間隔）及び急性心虚血は、種々の冠動脈においてそして動脈の種々のレベルにおいて障害が生じている場合に、種々のパターンを有することを認識した。冠状動脈は、或る特定のパターン及び偏りを有することを考えると、これらＳＴ偏差は、患者の冠動脈の幾何学的構造に密接に関連する。本発明の技術は、ＳＴ偏差及び標準のＥＣＧリード構成の他の測定値を検査することを可能にし、それらの分類は、特定の冠動脈又は枝路が急性虚血イベントの原因であるという結論を下すことを規定する。
【００１７】
例えば、ＬＡＤが閉鎖されると、心臓の前部壁への血液の流れは減ることになる。この状況において、当該前部壁に面するＥＣＧリードＶ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５の幾つかは、ＳＴ上昇を示すことになる。これに対応して、心臓の反対の壁部に面するＥＣＧリードは、ＳＴ低下を示すことになる。この原理を用いることによって、心臓壁部の急激に閉塞した領域に供給する責任冠動脈又は枝路を識別することができる。
【００１８】
この原理は、さらに、図１１ａ及び図１１ｂに示されるように、ＥＣＧリードを冠動脈の幾何学的構造に関係づけることによって理解することができる。図１１ａ及び図１１ｂは、図３に示されるようなＲＣＡ、ＬＣＡ、ＬＣｘ及びＬＡＤを伴う心臓１０の前面図である。血管の経路は、ｖＧ電極と一緒に１２リードシステムの６つの肢リードＩ，ＩＩ，ＩＩＩ，ａＶＲ，ａＶＬ及びａＶＦを生成するために、上に示したように組み合わせられる３つの肢電極に関係づけられる。下部リードＩＩ，ＩＩＩ及びａＶＦは、当該下部又は左心室の横隔膜壁のパンデージポイントから心臓の電気的活動を見せる。横のリードＩ，ａＶＬ，Ｖ５（図１１ｂにおける５として示される）及びＶ６（図１１ｂにおける６として示される）は、左心室の横の壁部のパンデージポイントからの電気的活動を示す。Ｖ１及びＶ２リード（図１１ｂにおいて１及び２として示される）は、胸骨（図４ａ参照）の両側の電極から出されるものであり、心臓の隔壁のパンデージポイントからの電気的活動を示すものである。前部リードＶ３及びＶ４は、心臓の前部壁のパンデージポイントからの電気的活動を示す。本発明は、リード信号及び心臓に対するそれらの対応するパンデージポイントを考慮に入れて、狭窄症の冠動脈を識別するようにしている。
【００１９】
図１１ｃは、ＥＣＧレポートに通常用いられる種々のリードに対するＥＣＧトレースの位置付けを示している。１２リードレポートは、図１１ｃにおける第１の４つの列によって示されるように３×４行列でリード信号を配列するものである。下部電極ＩＩ，ＩＩＩ及びａＶＦの信号は、第１及び第２列に位置づけられ、横リード信号は、第１の列（Ｉ）の上部、第２の列（ａＶＬ）の中央、及び第４の列（Ｖ５及びＶ６）、…に位置づけられる。本発明の実施例は、その分析を行い当該結果を臨床医に提示するよう当該リードのこの標準の方向づけを有利に用いることができる。図１１ｃの例では、第５の列が、以下の例に示されるように高次リードに対して付加される。
【００２０】
本発明の他の態様によれば、ＥＣＧリード信号は、特定の冠動脈及び枝路の狭窄症に関係する上昇及び低下ＳＴ部分の特定のパターンに対して分析される。図１２ａの正常なＥＣＧトレースでは、ＳＴ部分８０の信号レベルは、ＥＣＧトレースの公称のベースラインにあるか又はこれに非常に近いところにある。冠動脈が全部塞がれるようになるとき、当該動脈に近接したリードのＳＴ部分８２は、図１２ｂに示されるように高く上昇することになり、当該点線は、当該トレースの公称のベースラインを示す。ＳＴ部分は、１００μボルト以上上昇する可能性がある。心臓の他方の側に隣接したＥＣＧリードは、対応の下降を示すこととなり、これが検出され、ＳＴ上昇の正の識別のために当該上昇したトレースと相関づけられることができる。さらに、ＳＴ上昇の量は、時間及び狭窄症の程度の関数として変化することになる。例えば、閉塞を生じさせるイベントの時間の直後に、リードのＳＴ部分は、図１２ｃに示されるように比較的に大きな上昇８４を示すことになる。時間の経過とともに、当該上昇は低下することになり、ＳＴ上昇８６は、図１２ｄに示されるように出現することができる。時間のかなり長い期間の後、心臓はその新しい生理学的状態に適合し始める頃、又は動脈が部分的にのみ閉鎖させられるときに、ＳＴ部分は、図１２ｅにおける８８で示されるように少しだけ上昇させられることになる。したがって、胸痛の開始の時間について患者に質問することによって、当該イベントの時間を記録することができ、期待される上昇の程度を評価することができる。また、上昇の程度は、古い血餅が時間とともに固化しているものの如き部分的にのみ閉鎖した血管を認識するために用いられることができる。これらの兆候は、応急手当を必要としない血管を無視するために用いることができるとともに、介入処置は、正に重大な閉鎖を被る血管に差し向けられる。
【００２１】
図１３ａ，図１４ａ及び図１５ａは、責任冠動脈が臨床医のために識別されるとしたＥＣＧレポートの例を示している。図１３ａにおいて、１２リードトレースは、上述した３×４パターンにおいて配列される。ここでも示されるのは、３つの付加的リード、心臓の後部側における２つ（Ｖ８及びＶ９）を伴う胴体の右側における２つ（Ｖ４Ｒ及びＶ５Ｒ）である。丸のついたリードトレースは、Ｖ３及びＶ４並びに隣接のリードＶ２及びＶ５の前部リードグループにおける大なるＳＴ部分上昇を示している。ＳＴ上昇はまた、横リードＶ６、Ｉ及びａＶＬにおいても確認される。リードＶ６、Ｉ及びａＶＬにおけるＳＴ上昇と同時に生じうるリードグループＶ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５におけるＳＴ上昇の存在は、左前下降（ＬＡＤ）枝の閉鎖を示しており、この結論は、印刷され図１３ａのレポートの上部において強調されるように示される。
【００２２】
図１３ｂ及び図１３ｃは、何故これら前部及び横のリードグループがＬＡＤ閉鎖を示すかを示している。図１３ｂは、心臓の左側を示す横リードａＶＬ及びＩを示し、これにより、右冠動脈症状よりも左冠動脈症状に敏感なものとなっている。横リードグループのリードＶ６は、図１３ｃに示されるのと同様に方向づけられている。図１３ｃはまた、ＬＡＤに関係した前部リードＶ３及びＶ４並びに隣接の前部リードＶ２及びＶ５を示している。これらリードは、心臓の前部表面を示しているので、ＬＣｘ症状よりもＬＡＤ症状に敏感である。より高次のリードセットが１２リードセットに代えて用いられる場合、ＳＴ上昇リードは、心臓の反対の壁部に向くリードにおけるＳＴ低下により鏡面反射された形となる。この例は、図１３ａにおいて確認され、心臓の右側を示すＶ４Ｒリードが或る程度のＳＴ低下を示している。したがって、２つの左側リードグループにおける大幅なＳＴ上昇は、責任動脈としてのＬＡＤ冠動脈を指示するものである。
【００２３】
図１４ａのＥＣＧレポートは、下部リードＩＩ，ＩＩＩ及びａＶＦにおけるＳＴ上昇を示している。ＳＴ上昇はまた、後部リードＶ８にも存在する。この後部リードのＳＴ上昇は、前部リードＶ１，Ｖ２及びＶ３においてＳＴ低下により鏡面反射された形となる。さらに、前部胸部リードＶ１〜Ｖ３のＳＴ低下のレベルは、下部肢リードＩＩ，ＩＩＩ及びａＶＦのＳＴ上昇より大きい。測定値のこのセットは、図１４ａのレポートの上部においてレポートされ強調されるように、左冠動脈回旋枝（ＬＣｘ）の閉鎖を示している。隣接の後部リードＶ７及びＶ９は、用いられると、リードＶ８のものと同様のＳＴ上昇を示すことになる。
【００２４】
図１４ｂ及び図１４ｃは、この兆候の解剖学的な図を提供するものである。図１４ｂに示される下部リードＩＩ，ＩＩＩ及びａＶＦは、下から心臓を見ており、これにより、左右の冠動脈の上部の症状に対して感度が低く、心臓の周囲及び下側を取り巻くので左回旋枝の閉鎖にはより感度が高いものとなっている。後部リードＶ７，Ｖ８及びＶ９は、ＬＣｘの後部箇所に対向しており、これにより、より前方にあるＲＣＡ及びＬＡＤ冠動脈よりもＬＣｘ症状に感度が高い。これら後部リードの感度は、前部リードＶ１，Ｖ２及びＶ３のＳＴ低下により鏡面反射される形となる。したがって、ＳＴ低下との整合を伴うＳＴ上昇のこのセットは、ＬＣｘ冠動脈の閉鎖の兆候である。
【００２５】
図１５ａは、下部リードグループＩＩ，ＩＩＩ及びａＶＦにおけるＳＴ上昇を伴うＥＣＧレポートを示している。リードＩＩＩにおけるＳＴ上昇は、リードＩＩのものよりも大きい。ＳＴ上昇はまた、右の胸部リードＶ４Ｒ及びＶ５Ｒにおいても確認される。このセットの測定値は、ＥＣＧレポートにおいて記述され強調されているように右の冠動脈（ＲＣＡ）閉鎖を示している。下部リードグループ若しくは右胸部リードグループ又はこれら双方のＳＴ上昇は、ＲＣＡ閉鎖を示している。リードａＶＲにおけるＳＴ上昇も存在しうる。ここでも存在しうる他の兆候は、右側リードにおけるＳＴ上昇を鏡面反射した形態を採る、前部（Ｖ３，Ｖ４）及び横（Ｉ，ａＶＬ，Ｖ５）リードグループにおける潜在的ＳＴ低下を含む。ＳＴ低下のレベルは、図１５ａにおいて確認されるように、下部リードにおけるＳＴ上昇よりも概して低い。
【００２６】
図１５ｂ及び図１５ｃは、これら兆候の解剖学的関係を示している。下部リードＩＩ，ＩＩＩ及びａＶＦは、ＲＣＡ及びＬＡＤの双方が血液を供給するところの心臓の底部における症状に敏感であるが、ＩＩＩリードは、左側のＬＡＤに近いＩＩリードよりも、右側ＲＣＡにより近接している。図１５ｃに示されるものを含む右胸部リードも、右側の症状に対する感度がより高い。また、ａＶＲリードは、右心室の領域における症状に敏感であり、これにより、右側にも感度が高い。このＳＴ上昇を鏡面反射する形のＳＴ低下は、心臓の左側に関連した前部及び横リードにおいて期待される。したがって、このセットの兆候は、ＲＣＡを責任冠動脈と識別することになることが分かる。
【００２７】
左主（ＬＭ）冠動脈の閉鎖は、その上部位置が心臓の上部にあるものであり、同様に示すことができる。図１６のＥＣＧレポートを参照すると、ＬＭ閉鎖は、心臓の上方室（右心室）に関連づけられているａＶＲリードにおけるＳＴ上昇により示される。これは、時として、リードＶ１におけるＳＴ上昇と同時に起こるものであるが、この場合、Ｖ１リードはＳＴ低下を示す。他のリードに示される程度の異常なＳＴレベルは、殆どのリードにおいてＳＴ低下を示すことになる。この場合、当該他のリードの全ての丸付きのトレースは、心臓の右側におけるリードａＶＲに隣接していることによりリードＶ４Ｒ以外はＳＴ低下を示す。Ｖ４Ｒリードの少しのＳＴ上昇は、心臓の他方の側のリードにおいて確認されるＳＴ低下を鏡面反射した形をとる。このセットの測定値は、ＬＭが責任冠動脈であることを示す。ＬＭ閉鎖において確認される代表的な拡散ＳＴ低下は、急性虚血イベントとして通常認識されるものではなく、他の急性虚血イベントと同じか又はそれよりも悪い意味を有するものである。
【００２８】
患者が心臓発作の症状を伴うもののＥＣＧ測定値がリードにおける有意なＳＴ上昇を呈しないとき、リードは、上記ＳＴ低下の例のいずれかのために上昇させられるべきできる。ＳＴ上昇の無い特定の閉鎖の特徴を示しているＳＴ低下兆候の存在は、被検体の冠動脈の部分的閉鎖又は切迫した完全な閉鎖を示し、医師により見つけられる他の兆候とともに検討するために治療担当介入心臓専門医に示されるべきである。
【００２９】
上述したＳＴ上昇及び低下特性に加えて、Ｑ波、Ｒ波、Ｔ波の振幅及び持続長及びＱＲＳ及びＱＴのような波間間隔などの他のＥＣＧ測定値も、責任冠動脈の識別において適用可能なものとして用いることができる。１３〜１８リードＥＣＧシステム及び６４及び１２８リードＥＣＧ体表マップを含む高次のリードセットの使用は、責任冠動脈識別の精度を高めるために付加的な追加情報を提供することができる。１２リードよりも少ないシステムの場合、恐らくは低下する精度で本発明の技術を実現するために、付加的なリード信号を導くことができる。
【図１】
0005539199.tif 000003
【図２】
0005539199.tif 000004
【図３】
0005539199.tif 000005
【図４ａ】
0005539199.tif 000006
【図４ｂ】
0005539199.tif 000007
【図５】
0005539199.tif 000008
【図６】
0005539199.tif 000009
【図７】
0005539199.tif 000010
【図８】
0005539199.tif 000011
【図９ａ】
0005539199.tif 000012
【図９ｂ】
0005539199.tif 000013
【図１０】
0005539199.tif 000014
【図１１ａ】
0005539199.tif 000015
【図１１ｂ】
0005539199.tif 000016
【図１１ｃ】
0005539199.tif 000017
【図１２ａ】
0005539199.tif 000018
【図１２ｂ】
0005539199.tif 000019
【図１２ｃ】
0005539199.tif 000020
【図１２ｄ】
0005539199.tif 000021
【図１２ｅ】
0005539199.tif 000022
【図１３ａ】
0005539199.tif 000023
【図１３ｂ】
0005539199.tif 000024
【図１３ｃ】
0005539199.tif 000025
【図１４ａ】
0005539199.tif 000026
【図１４ｂ】
0005539199.tif 000027
【図１４ｃ】
0005539199.tif 000028
【図１５ａ】
0005539199.tif 000029
【図１５ｂ】
0005539199.tif 000030
【図１５ｃ】
0005539199.tif 000031
【図１６】
0005539199.tif 000032