(57)【要約】【課題】Ｔ波検出型とＨＲ追従型の長所を活用して、Ｔ波検出の信頼性を高め、ひいてはＴＷＡ検査の信頼性を高めることができる心電図情報処理装置を提供すること。【解決手段】心電図検査装置１００は、取得した心電図の心電波形形状に基づいてＴ波を検出するＴ波検出部（演算部１２１）と、心電図のＲＲ間隔に基づいてＴ波を推定するＴ波推定部（演算部１２１）と、Ｔ波検出型のＴ波検出部によって検出されたＴ波及び又はＴ波推定部によって推定されたＴ波を用いてＴＷＡ解析を行うＴＷＡ解析部（演算部１２１）と、ＴＷＡ解析部によって得られたＴＷＡ解析結果を表示するディスプレイ１０１と、を有する。【選択図】図２
2018114235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＷＡ解析機能を有する心電図情報処理装置であって、
取得した心電図の心電波形形状に基づいてＴ波を検出するＴ波検出部と、
前記心電図のＲＲ間隔に基づいてＴ波を推定するＴ波推定部と、
前記Ｔ波検出部によって検出されたＴ波及び又は前記Ｔ波推定部によって推定されたＴ波を用いてＴＷＡ解析を行うＴＷＡ解析部と、
を具備する心電図情報処理装置。
【請求項２】
前記ＴＷＡ解析部は、
前記Ｔ波検出部によって所定期間以上でＴ波が検出できた場合には、前記Ｔ波検出部によって検出されたＴ波を優先的に用いてＴＷＡ解析を行う、
請求項１に記載の心電図情報処理装置。
【請求項３】
前記ＴＷＡ解析部は、
前記Ｔ波検出部によって所定期間以上でＴ波が検出できない場合には、前記Ｔ波推定部によって推定されたＴ波を優先的に用いてＴＷＡ解析を行う、
請求項１に記載の心電図情報処理装置。
【請求項４】
前記ＴＷＡ解析部によって得られたＴＷＡ解析結果を表示する表示部を、さらに具備し、
前記表示部は、
前記Ｔ波検出部によって検出されたＴ波を用いて前記ＴＷＡ解析部によって得られたＴＷＡ解析結果と、前記Ｔ波推定部によって推定されたＴ波を用いて前記ＴＷＡ解析部によって得られたＴＷＡ解析結果と、の両方を表示する、
請求項１に記載の心電図情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＷＡ解析機能を有する心電図情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
心電図において大きさの異なるＴ波が１拍毎に現れるＴ波オルタナンス（ＴＷＡ：T Wave Alternans）現象は、突然死の可能性や心筋梗塞後の予後を評価するための有効な指標として用いられている（特許文献１参照）。ＴＷＡは、測定電位が数μＶであることと、心拍数の上昇時に出現し易いことから、一般に、被検者に測定用電極を装着させた状態で運動負荷試験を行うことによってフランク誘導法や１２誘導法による心電図を測定し、この心電図を評価することによって行われる。
【０００３】
より詳細には、ＴＷＡの検査では、心電図の各誘導において１拍毎に現れる形の異なるＴ波を測定し、その交互性（つまり隣り合うＴ波の差分）の大きさを算出し、この交互性が大きいほど突然死の可能性が高いと評価する。
【０００４】
このＴ波の交互性を算出するための方式には、大きく分けて２つの方式がある。一つは周波数ドメイン法と呼ばれている方式であり、もう一つはタイムドメイン法と呼ばれている方式である。因みに、特許文献１には周波数ドメイン法が記載されている。
【０００５】
周波数ドメイン法は、例えば１２８拍分のＴ波の高さをＦＦＴで変換したときの、０．５（cycle/beat）の位置の強さを交互性の強さとする方式である。因みに、例えば０．４４〜０．４９（cycle/beat）の位置の平均レベルをノイズレベルとしている。具体的には、例えば１２８拍を単位としてＦＦＴ変換したときの０．５（cycle/beat）の位置のレベルを出力するといった処理を、１拍ずつずらしながら順次行うことにより、所定時間ぶんのＴ波オルタナンスを求める。
【０００６】
タイムドメイン法は、偶数波と奇数波に分けて、Ｔ波の偶数波平均レベルと、Ｔ波の奇数波平均レベルの差を検出する方式である。
【０００７】
さらに従来、Ｔ波の検出の方法として、心電図のＲＲ間隔に基づいてＴ波を推定する方法（ＨＲ（ハートレート）追従型）と、心電図の心電波形形状に基づいてＴ波を検出する方法（Ｔ波検出型）と、がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３８７７７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、ＨＲ追従型は、ＲＲ間隔のみによってＴ波位置を推定するため、心電波形の形によっては正しくＴ波位置を捕えられない場合がある。一方、Ｔ波検出型は、ＨＲ追従型に比べて、心電波形の個人差によらずに正しくＴ波位置を検出できるが、Ｔ波の波高が低い場合にはＴ波位置を検出できなくなる。このように、Ｔ波検出型とＨＲ追従型にはそれぞれ一長一短がある。
【００１０】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、Ｔ波検出型とＨＲ追従型の長所を活用して、Ｔ波検出の信頼性を高め、ひいてはＴＷＡ検査の信頼性を高めることができる心電図情報処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の心電図情報処理装置の一つの態様は、
ＴＷＡ解析機能を有する心電図情報処理装置であって、
取得した心電図の心電波形形状に基づいてＴ波を検出するＴ波検出部と、
前記心電図のＲＲ間隔に基づいてＴ波を推定するＴ波推定部と、
前記Ｔ波検出部によって検出されたＴ波及び又は前記Ｔ波推定部によって推定されたＴ波を用いてＴＷＡ解析を行うＴＷＡ解析部と、
を具備する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、Ｔ波検出型とＨＲ追従型の長所を活用して、Ｔ波検出の信頼性を高め、ひいてはＴＷＡ検査の信頼性を高めることができる心電図情報処理装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る運動負荷心電図検査システムの外観図
【図２】実施の形態の心電図検査装置の要部構成を示すブロック図
【図３】Ｔ波検出型によってＴ波検出を行って所定期間以上でＴ波を検出できた場合のＴＷＡ解析結果の表示例を示す図
【図４】ＨＲ追従型によって推定したＴ波を用いたＴＷＡ解析結果の表示例を示す図
【図５】Ｔ波検出型によってＴ波検出を行って所定期間以上でＴ波を検出できなかった場合のＴＷＡ解析結果の表示例を示す図
【図６】ＨＲ追従型によって推定したＴ波を用いたＴＷＡ解析結果の表示例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
＜全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る運動負荷心電図検査システム１０の外観図である。運動負荷心電図検査システム１０は、運動負荷装置２０と、心電図などの生体情報の取得及び運動負荷装置２０の制御を行う心電図検査装置１００と、を有する。本実施の形態の場合、運動負荷装置２０としてトレッドミルが用いられているが、トレッドミルに代えてエルゴメータなどを用いてもよい。心電図検査装置１００と運動負荷装置２０とは専用ケーブル３０によって接続されており、運動負荷装置２０は心電図検査装置１００によって制御される。トレッドミルの場合、ベルトの回転速度及び傾斜が心電図検査装置１００によって制御される。
【００１６】
心電図検査装置１００は、装置本体１００ａと、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなるディスプレイ１０１と、キーボードやマウスなどからなる操作部１０２と、プリンタ１０３と、血圧計１０４と、を有する。
【００１７】
図２は、心電図検査装置１００の要部構成を示すブロック図である。心電図検査装置１００の制御部１１０は、心電図検査装置１００の全体の動作を制御する。ディスプレイ１０１には、メニュー画面や各種の設定画面が表示される。また、ディスプレイ１０１には、心電波形、解析結果などが表示される。
【００１８】
記憶部１１１は、ハードディスクドライブや半導体メモリなどにより構成される。記憶部１１１は、心電波形のデータとその解析データなどを記憶する。また、記憶部１１１は、操作部１０２からオペレータによって入力された、心電図検査装置１００の設定データも記憶される。
【００１９】
プリンタ１０３は、レーザ式やサーマルヘッド式などのプリンタであり、測定により得られた、心電波形とその解析結果などを、オペレータによる指示に従ってプリントする。スピーカ１１２は、負荷検査モード時の喚起音などを発する。
【００２０】
また、心電図検査装置１００は、電極用インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２２、血圧計用インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２３及び運動負荷用インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２４を有する。
【００２１】
電極用Ｉ／Ｆ１２２は、被検者（つまり、心電図計測の対象者）に装着される電極部（四肢用電極部及び胸部用電極部など）１３０に接続され、この電極部１３０から入力される測定電圧に増幅処理などを施して、演算部１２１に出力する。血圧計用Ｉ／Ｆ１２３は、血圧計１０４に接続され、血圧計１０４から入力される血圧値信号を演算部１２１に出力する。また、血圧計用Ｉ／Ｆ１２３は、血圧計１０４のカフに供給する圧力を制御するための制御信号を血圧計１０４に出力する。
【００２２】
演算部１２１は、心電図データ処理プログラムを実行することにより、心電波形の解析などを行う。
【００２３】
さらに、演算部１２１は、ＴＷＡ検査モード時には、ＴＷＡ検査プログラムを実行することにより、Ｔ波の交互性の強さを算出する。本実施の形態の場合、周波数ドメイン法によってＴ波の交互性を評価する。具体的には、演算部１２１は、例えば１２８拍を単位としてＦＦＴ変換したときの０．５（cycle/beat）の位置のレベルを出力するといった処理を、１拍ずつずらしながら順次行うことにより、所定時間ぶんのＴ波オルタナンスを求める。
【００２４】
運動負荷用Ｉ／Ｆ１２４は、トレッドミルやエルゴメータなどの運動負荷装置２０に接続される。制御部１１０から運動負荷用Ｉ／Ｆ１２４を介して運動負荷装置２０に、運動負荷装置２０を駆動するための制御信号が出力される。また、運動負荷用Ｉ／Ｆ１２４を介して、運動負荷装置２０からのフィードバック信号が入力される。このフィードバック信号としては、例えば速度信号などがある。心電図検査装置１００の制御部１１０は、運動負荷装置２０からフィードバックされる速度信号に基づいて、運動負荷装置２０を所望の速度に制御できる。
【００２５】
＜実施の形態によるＴ波の検出、推定及び選択＞
Ｔ波の検出は、演算部１２１によって行われる。本実施の形態においては、演算部１２１は、心電図の心電波形形状に基づいてＴ波を検出するＴ波検出部としての機能と、心電図のＲＲ間隔に基づいてＴ波を推定するＴ波推定部としての機能と、Ｔ波検出部によって検出されたＴ波及び又はＴ波推定部によって推定されたＴ波を用いてＴＷＡ解析を行うＴＷＡ解析部としての機能と、を有する。そして、演算部１２１によって得られたＴＷＡ解析結果は、制御部１１０を介してディスプレイ１０１に表示される。
【００２６】
このように本実施の形態においては、いわゆるＴ波検出型のＴ波検出と、いわゆるＨＲ追従型のＴ波推定との両方を行い、そのうちの一方又は両方を選択してＴＷＡ解析を行い、ＴＷＡ解析結果をディスプレイ１０１に表示する。
【００２７】
実際には、Ｔ波検出型によって所定期間以上でＴ波を検出できる場合には、Ｔ波検出型で検出したＴ波を用いてＴＷＡを算出する。これにより、精度の高いＴ波に基づいてＴＷＡを算出できる。これに対して、Ｔ波検出型によって所定期間以上でＴ波を検出できない場合には、ＨＲ追従型で推定したＴ波を用いてＴＷＡを算出する。これにより、Ｔ波が検出不能となることによってＴＷＡを算出できなくなることを防ぐことができる。
【００２８】
ここで、Ｔ波検出型のＴ波検出は、実際の心電波形からＴトップの位置を検出する。上述したように、Ｔ波検出型はＨＲ追従型よりも正確なＴ波を検出できるが、Ｔ波の波高が低い場合にはＴ波が検出できないこともある。一般的に、Ｔ波検出型は、ホルター心電計のような長時間記録された心電図の中から波形の綺麗な区間を選択できるような場合に用いられている。逆に言えば、Ｔ波検出型のＴ波検出は、短い期間の記録心電図に対しては、Ｔ波を検出できない可能性が高い。例えば、ＴＷＡ解析では、ＦＦＴの単位である１２８拍のうち１０％以上のＴ波が欠落すると、ＴＷＡ解析結果としては採用しないなどの方策が採られている場合がある。
【００２９】
これに対して、ＨＲ追従型は、ＲＲ間隔からＴ波の位置を推定するので、必ずＴ波の位置を推定できる。しかし、Ｒ波とＴ波の位置関係は個人差や日内変動などによって変動するので、Ｔ波検出型よりもＴ波の検出精度は低い。Ｔ波検出型のようにＴトップの位置でのレベルの差を検出できることが好ましいが、Ｔトップから多少外れた位置のレベル差でもＴＷＡ解析はできるので、ＨＲ追従型で推定したＴ波を用いてもＴＷＡ解析は可能である。しかし、Ｔトップから外れた位置のレベル差でＴ波オルタナンスを算出すると、Ｔ波オルタナンスの強さは低く算出されてしまう。
【００３０】
図３−図６は、ＴＷＡ検査モード時のディスプレイ１０１における表示例を示す。
【００３１】
図３及び図４は、Ｔ波検出型及びＨＲ追従型のいずれでもＴ波を検出（又は推定）できる場合の、ＴＷＡ解析結果の表示例を示す。図３はＴ波検出型で検出したＴ波を用いて算出したＴＷＡ解析結果の表示例である。図４はＨＲ追従型で推定したＴ波を用いて算出したＴＷＡ解析結果の表示例である。図３及び図４のいずれの表示においても、Ｖ４誘導及びＶ５誘導でＴＷＡ解析結果が得られていることが分かる。
【００３２】
一方、図５及び図６は、Ｔ波検出型ではＴ波を検出できないが、ＨＲ追従型ではＴ波を推定できる場合の、ＴＷＡ解析結果の表示例を示す。図５はＴ波検出型で検出したＴ波を用いて算出したＴＷＡ解析結果の表示例である。図６はＨＲ追従型で推定したＴ波を用いて算出したＴＷＡ解析結果の表示例である。図５の表示においてはＶ５誘導及びＶ６誘導でほとんどＴＷＡ解析結果が得られていないのに対して、図６の表示においてはＶ５誘導及びＶ６誘導でＴＷＡ解析結果が得られていることが分かる。
【００３３】
図３及び図４のように、Ｔ波検出型及びＨＲ追従型のいずれでもＴ波を検出（又は推定）できる場合には、一般的に、ＨＲ追従型よりもＴ波検出型の方がＴ波の検出精度が高いので、図４のＴＷＡ解析結果よりも図３のＴＷＡ解析結果を用いた方がよい。
【００３４】
これに対して、図５及び図６のように、Ｔ波検出型ではＴ波を検出できないが、ＨＲ追従型ではＴ波を推定できる場合には、図６のＴＷＡ解析結果を用いるべきである。
【００３５】
ここで、どのＴＷＡ解析結果を用いるかの選択は、オペレータが表示画面を見て選択する方法と、心電図検査装置１００が選択する方法が考えられる。
【００３６】
オペレータ表示画面を見て選択する方法は、心電図検査装置１００が、Ｔ波検出型及びＨＲ追従型それぞれで検出又は推定したＴ波から、それぞれのＴＷＡ解析結果を求め、それぞれのＴＷＡ解析結果を表示する。つまり、演算部１２１は、Ｔ波検出型によって検出したＴ波を用いたＴＷＡ解析と、ＨＲ追従型によって推定したＴ波を用いたＴＷＡ解析との両方を行い、図３及び図４や、図５及び図６のようにその両方の解析結果を表示する。そして、オペレータが、表示画面からどちらのＴＷＡ解析結果を用いるかを選択すれる。例えば、図３及び図４のようにいずれの表示においてもＴＷＡ解析結果が得られている場合には、オペレータはより精度の高い図３のＴＷＡ解析結果を選択すればよい。これに対して、図５及び図６のように図５ではほとんどＴＷＡ解析結果が得られていない場合には、オペレータは図６に表示されたＴＷＡ解析結果を選択すればよい。
【００３７】
一方で、心電図検査装置１００がどのＴＷＡ解析結果を用いるかを選択する方法では、Ｔ波検出型によって所定期間以上でＴ波が検出できた場合には、Ｔ波検出型で検出したＴ波を優先的に用いてＴＷＡ解析及び表示を行う。これに対して、Ｔ波検出型によって所定期間以上でＴ波が検出できない場合には、ＨＲ追従型で推定したＴ波を優先的に用いてＴＷＡ解析及び表示を行う。すなわち、Ｔ波検出型によって所定期間以上でＴ波が検出できた場合には、図３に示したようなＴＷＡ解析結果が表示され、Ｔ波検出型によって所定期間以上でＴ波が検出できない場合には、図６に示したようなＴＷＡ解析結果が表示される。
【００３８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、取得した心電図の心電波形形状に基づいてＴ波を検出するとともに、心電図のＲＲ間隔に基づいてＴ波を推定し、この検出及び推定したＴ波を用いてＴＷＡ解析を行うようにしたことにより、Ｔ波検出型でＴ波が検出できるような心電波形の場合には、Ｔ波検出型で検出したＴ波を用いた精度の高いＴＷＡ解析結果を選択できると共に、Ｔ波検出型でＴ波が検出できないような心電波形の場合には、ＨＲ追従型で推定したＴ波を用いたＴＷＡ解析結果を選択できようになる。この結果、Ｔ波検出型とＨＲ追従型の長所を活用して、Ｔ波検出の信頼性を高め、ひいてはＴＷＡ検査の信頼性を高めることができるようになる。
【００３９】
上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。
【００４０】
上述の実施の形態では、周波数ドメイン方式によってＴＷＡ解析を行う場合について述べたが、本発明これに限らず、タイムドメイン方式のＴＷＡ解析を行う場合にも同様の効果を得ることができる。また、上述の実施の形態では、本発明を運動負荷心電図検査システム１０の心電図検査装置１００に適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＴＷＡ解析機能を有する心電図情報処理装置に広く適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の心電図情報処理装置は、ＴＷＡ解析機能を有する心電図情報処理装置に好適である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  運動負荷心電図検査システム
２０  運動負荷装置
１００  心電図検査装置
１００ａ  装置本体
１０１  ディスプレイ
１０２  操作部
１０３  プリンタ
１０４  血圧計
１１０  制御部
１２１  演算部
【図１】
2018114235.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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