(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
心電図を周波数成分解析することにより、前記心電図の周波数分布グラフを得る周波数成分解析部と、
前記心電図における所定値以上のピークを検出し、このピークが現れる周期を算出する心電図ピーク周期検出部と、
前記周波数成分解析部によって得られた前記周波数分布グラフを表示すると共に、前記心電図ピーク周期検出部によって算出された前記周期に相当する周波数を前記周波数分布グラフに識別可能に表示する、表示部と、
を具備する心電図検査装置。
【請求項２】
前記心電図ピーク周期検出部は、前記所定値を変更して設定可能である、
請求項１に記載の心電図検査装置。
【請求項３】
前記表示部は、前記周波数分布グラフにおける、前記心電図ピーク周期検出部によって算出された前記周期に相当する周波数の部分の色を、前記周波数分布グラフにおける他の部分の色と異なる色で表示する、
請求項１又は請求項２に記載の心電図検査装置。
【請求項４】
心電図を周波数成分解析することにより、前記心電図の周波数分布グラフを得る周波数成分解析ステップと、
前記心電図における所定値以上のピークを検出し、このピークが現れる周期を算出する心電図ピーク周期検出ステップと、
前記周波数成分解析ステップによって得た前記周波数分布グラフを表示すると共に、前記心電図ピーク周期検出ステップによって算出した前記周期に相当する周波数を前記周波数分布グラフに識別可能に表示する、表示ステップと、
を含む心電図検査装置における表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心電図検査装置、及び心電図検査装置における表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、心室頻拍（ＶＴ）や多発する心室期外収縮（ＶＰＣ）等の頻脈性不整脈に対して、心筋を焼灼（アブレーション）して頻脈性不整脈の発生を抑えるという治療が行われている。アブレーションを行う部位（つまり不整脈の誘発部位）やアブレーションによる治療効果を判断するにあたっては、心電図が用いられる。
【０００３】
ところで、アブレーションを行う部位やアブレーションによる治療効果をより容易かつ適切に判断できるようにするために、心電図を周波数成分解析する手法が提案されている（例えば特許文献１参照）。この手法では、心電図に対してＦＦＴなどの処理を施すことにより、心電図のパワースペクトラムを得て、これを表示するようになっている。そして、医師は、このパワースペクトラムのピーク周波数などを指標として観察することにより、アブレーションを行う部位やアブレーションによる治療効果を判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１４−５０００４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したようなアブレーションを行う部位やアブレーションによる治療効果を判断する方法は完全に確立されているわけではないが、心電図のパワースペクトラムのピーク周波数からだけでは、十分な判断を行うことは困難であると考えられる。何故なら、パワースペクトラムのドミナント周波数（最大ピークの周波数）が必ずしも心電図の周期性成分を反映したものであるとは限らず、ノイズ成分を反映してしまっている場合などがあるためである。
【０００６】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、心臓治療のより良い指標となり得る波形表示を行うことができる、心電図検査装置、及び、心電図検査装置における表示方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の心電図検査装置の一つの態様は、
心電図を周波数成分解析することにより、前記心電図の周波数分布グラフを得る周波数成分解析部と、
前記心電図における所定値以上のピークを検出し、このピークが現れる周期を算出する心電図ピーク周期検出部と、
前記周波数成分解析部によって得られた前記周波数分布グラフを表示すると共に、前記心電図ピーク周期検出部によって算出された前記周期に相当する周波数を前記周波数分布グラフに識別可能に表示する、表示部と、
を具備する。
【０００８】
本発明の心電図検査装置における表示方法の一つの態様は、
心電図を周波数成分解析することにより、前記心電図の周波数分布グラフを得る周波数成分解析ステップと、
前記心電図における所定値以上のピークを検出し、このピークが現れる周期を算出する心電図ピーク周期検出ステップと、
前記周波数成分解析ステップによって得た前記周波数分布グラフを表示すると共に、前記心電図ピーク周期検出ステップによって算出した前記周期に相当する周波数を前記周波数分布グラフに識別可能に表示する、表示ステップと、
を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、心電図の周波数分布グラフに加えて、当該周波数分布グラフ上に心電図のピークが現れる周期に相当する周波数が識別可能に表示されるので、心臓治療のより良い指標となり得る波形表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係るポリグラフの全体構成を示す概略図
【図２】電極カテーテル先端の一例を示す図
【図３】実施の形態の心電図の表示例を示す図
【図４】実施の形態の表示例を示す図
【図５】実施の形態の表示を実現するための構成の説明に供するブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
＜ポリグラフの全体構成＞
図１は、本実施の形態によるポリグラフ１００の全体構成を示す外観図である。本実施の形態のポリグラフ１００は、心臓カテーテル用検査装置として用いられるポリグラフである。また、ポリグラフ１００は、体表面心電図及び心内心電図を計測及び解析する機能を有する。このため、ポリグラフ１００は心電図検査装置と呼ぶこともできる。
【００１３】
ポリグラフ１００は、本体ユニット２００と、インターフェースユニット３００と、ＥＰＳ（Electrophysiological Study：電気生理学的検査）ユニット４００と、を有する。本体ユニット２００とインターフェースユニット３００はケーブルＬ１によって接続されており、インターフェースユニット３００とＥＰＳユニット４００はケーブルＬ２によって接続されている。なお、図では、インターフェースユニット３００を介して本体ユニット２００とＥＰＳユニット４００を接続した例を示しているが、本体ユニット２００とＥＰＳユニット４００をケーブルＬ２によって直接接続してもよい。
【００１４】
本体ユニット２００には、専用キーボード１１、キーボード１２、マウス１３等の入力装置１０と、複数のディスプレイ２０（２１、２２、２３）と、サーマルレコーダ３０等の記録装置と、が接続されている。また、本体ユニット２００には、インターフェースユニット３００が接続されている。本体ユニット２００は、ポリグラフ１００の中央処理ユニットとしての機能を有する。本体ユニット２００は、インターフェースユニット３００を介して入力した各生体情報に対してプログラムに従った演算処理や解析処理を施すことにより、各生体情報を所望の表示形態でディスプレイ２０に表示する。また、本体ユニット２００は、入力装置１０から入力された操作信号に基づいて、各生体情報の表示形態や、インターフェースユニット３００及びＥＰＳユニット４００、並びにそれらに接続される各装置の動作を制御するようになっている。
【００１５】
インターフェースユニット３００は、体表面心電図用入力端子、非観血血圧用入力端子、ＳｐＯ２用入力端子及び体温用入力端子などからなる生体情報入力端子群３１０を有する。また、インターフェースユニット３００は、体表面心電図用出力端子３１１及び観血血圧用出力端子３１２を有する。また、インターフェースユニット３００は、専用キーボードを接続するための入力端子３１３等を有する。
【００１６】
インターフェースユニット３００には、アンプが内蔵されており、生体情報入力端子群３１０から入力された所定の信号はアンプによって増幅された後に本体ユニット２００に出力される。
【００１７】
ＥＰＳユニット４００は、刺激用のケーブルが接続される端子４１１、アブレーター用のケーブルが接続される端子４１２を有し、ＥＰＳユニット４００は、これらの端子４１１、４１２を介して刺激装置（図示せず）及びアブレーター装置（図示せず）と接続される。また、ＥＰＳユニット４００は、体表面心電図用入力端子４１３を有し、この端子４１３には被検者の体表に装着された電極が接続される。これにより、刺激装置によって心臓の所定部位に刺激を与えたときの体表面心電図を得ることができる。本実施の形態の場合には、体表面心電図用入力端子４１３には１２誘導心電図を得るための電極が接続される。
【００１８】
さらに、ＥＰＳユニット４００は、中継ボックス５００、５１０が接続される端子４１４、４１５を有する。各中継ボックス５００、５１０には、電極カテーテルに設けられた各電極に対応する端子を接続するための多数の端子６００が設けられている。
【００１９】
本実施の形態の場合には、１つの中継ボックス５００（５１０、５２０、５３０）に双極で４０チャネル（つまり８０個の端子６００）が設けられている。ＥＰＳユニット４００は２つの中継ボックス５００、５１０を接続できるようになっており、従ってＥＰＳユニット４００は８０（＝２×４０）チャネル分の心内心電図を入力可能とされている。
【００２０】
さらに、ＥＰＳユニット４００には、拡張用のＥＰＳユニット４１０が接続可能とされている。拡張用ＥＰＳユニット４１０も２つの中継ボックス５２０、５３０を接続できるようになっており、従ってＥＰＳユニット４００は拡張用ＥＰＳユニット４１０を接続すれば、１６０（＝４×４０）チャネル分の心内心電図の信号を入力することができる。
【００２１】
ＥＰＳユニット４００および拡張用のＥＰＳユニット４１０には、アンプが内蔵されており、中継ボックス５００、５１０、５２０、５３０から入力された心内心電図はアンプによって増幅された後、インターフェースユニット３００を介して本体ユニット２００に送出される。また、刺激用のケーブルが接続される端子４１１から入力された刺激装置（図示せず）からの刺激信号は中継ボックス５００（５１０、５２０、５３０）を介して電極カテーテル（図示せず）に出力される。さらに、電極カテーテルから心臓へと実際に与えられた刺激信号に基づく刺激波形は、心内心電図と共にＥＰＳユニット４００および拡張用のＥＰＳユニット４１０のアンプによって増幅された後、インターフェースユニット３００を介して本体ユニット２００に送出される。また、ＥＰＳユニット４００は、体表面心電図用出力端子４１６、スピーカ４１７を有する。
【００２２】
＜本実施の形態による表示＞
図２は、電極カテーテル先端の一例を示す図である。図２に示す電極カテーテル４０には、心内心電図を計測するための複数の電極Ｔ１〜Ｔ８が所定の位置に設けられている。電極カテーテル４０の各電極Ｔ１〜Ｔ８が心臓内壁に接触することで、心臓内の心電位が計測される。なお、図２の例では、８個の電極Ｔ１〜Ｔ８が設けられているが、その数や位置はこれに限らない。
【００２３】
図３は、本実施の形態の心電図の表示例である。図３の例では、最上段に体表面心電図のＩＩ誘導とＶ１誘導が表示され、続いて心内心電図が表示されている。心内心電図として、上段から順に、Ｔ１−Ｔ２間の心電位に基づく心内心電図、Ｔ２−Ｔ３間の心電位に基づく心内心電図、Ｔ３−Ｔ４間の心電位に基づく心内心電図が表示されている。これら複数の心内心電図のうちのいずれか１つがユーザーによって選択されると、その選択された心内心電図が周波数成分解析されてディスプレイ２０に表示される。
【００２４】
本実施の形態の本体ユニット２００は、図５に示すような構成を有する。
【００２５】
周波数成分解析部としてのＦＦＴ（Fast Fourier Transform）７０１には、電極カテーテル４０により得られた各電極間の心電位Ｔ１−Ｔ２、Ｔ２−Ｔ３、………、Ｔ７−Ｔ８が入力される。また、心電図ピーク周期検出部７０２にも、各電極間の心電位Ｔ１−Ｔ２、Ｔ２−Ｔ３、………Ｔ７−Ｔ８が入力される。
【００２６】
ＦＦＴ７０１は、複数の心電図（つまり複数の心電位Ｔ１−Ｔ２、Ｔ２−Ｔ３、………、Ｔ７−Ｔ８）のうち、ユーザーによって入力装置１０を用いて選択された心電図に対して周波数成分解析（つまり高速フーリエ変換）を施すことにより、周波数分布グラフ（つまりパワースペクトラム）を得、これを表示制御部７０３に出力する。
【００２７】
心電図ピーク周期検出部７０２は、複数の心電図（つまり複数の心電位Ｔ１−Ｔ２、Ｔ２−Ｔ３、………、Ｔ７−Ｔ８）のうち、ユーザーによって入力装置１０を用いて選択された心電図に対して、所定値以上のピークを検出し、このピークが現れる周期を算出し、この周期を表示制御部７０３に出力する。
【００２８】
先ず、表示制御部７０３は、複数の心内心電図（つまり複数の心電位Ｔ１−Ｔ２、Ｔ２−Ｔ３、………、Ｔ７−Ｔ８）及び体表面心電図が入力されると、図３に示すような波形を表示する。図３の波形の中から、ユーザーが入力装置１０を用いて、例えば心内心電図Ｔ１−Ｔ２を選択すると、入力装置１０からの選択信号がＦＦＴ７０１及び心電図ピーク周期検出部７０２に送られる。
【００２９】
すると、ＦＦＴ７０１では、心内心電図Ｔ１−Ｔ２に対して高速フーリエ変換が施されて、そのパワースペクトラムが表示制御部７０３に出力される。また、心電図ピーク周期検出部７０２では、心内心電図Ｔ１−Ｔ２に対して、所定値以上のピークが検出され、このピークが現れる周期が算出されて表示制御部７０３に出力される。
【００３０】
表示制御部７０３は、ＦＦＴ７０１の出力及び心電図ピーク周期検出部７０２に基づいて、図４に示すような波形をディスプレイ２０に表示する。
【００３１】
具体的に説明する。図４の中段の波形は、心内心電図Ｔ１−Ｔ２を示すものである。なお、表示波形は絶対値処理した波形である。絶対値処理することで続くピーク検出の精度を上げることができる。この中段の波形と同時に示されているレベル方向の点線は、ユーザーによってレベルが設定可能とされている。心電図ピーク周期検出部７０２は、この点線以上のレベルを検出して、その周期を算出する。
【００３２】
図４の上段の波形は、心内心電図Ｔ１−Ｔ２に対して絶対値処理した後に高速フーリエ変換を施して得たパワースペクトラムである。本実施の形態では、このパワースペクトラムに加えて、当該パワースペクトラム上に心電図のピークが現れる周期に相当する周波数を識別可能に表示するようになっている。周期と周波数の関係は逆数の関係にあるので、表示制御部７０３は心電図ピーク周期検出部７０２から入力した周期の逆数を算出することで周波数を求め、この周波数をパワースペクトラム上に識別可能に表示する。図４の例では、図中の楕円で囲んだ部分の波形を、他の部分の波形とは別の色で表示するようになっている。
【００３３】
このパワースペクトラムには、矢印Ａで示した最も大きなピークの他に、このピークに相当するような複数のピークが現れている。このように、パワースペクトラム上に同等の複数のピークが現れる場合には、最も大きなピークが必ずしも心電図の周期性成分を反映したものであるとは限らず、ノイズ成分を反映してしまっている場合などがある。つまり、心電図の周期性成分（ピーク周期）がどの周波数なのかをパワースペクトラムだけからは判断することが困難である。
【００３４】
本実施の形態では、パワースペクトラムに加えて、当該パワースペクトラム上に心電図のピークが現れる周期に相当する周波数を識別可能に表示した。ここで、心電図のピークが現れる周期は、体表面心電図のＲ−Ｒ間隔や心内心電図のＡ−Ａ間隔に相当するものである。よって、医師などの医療従事者は、パワースペクトラムに現れるピークと、心電図のピークが現れる周期に相当する周波数との関係を指標として、アブレーションを行う部位やアブレーションによる治療効果を判断することができるようになる。
【００３５】
本実施の形態の表示波形の指標としての用い方の一例について簡単に説明する。例えば図４の上段の波形のように、パワースペクトラムにおけるドミナント周波数と、心電図の周期性成分の周波数が大きく離れている場合には、パワースペクトラムのドミナント周波数はノイズによる可能性が高いと判断できる。一方、パワースペクトラムにおけるドミナント周波数が所定値よりも高い周波数でかつ心電図の周期性成分の周波数がそのドミナント周波数と同じまたは近い場合には、その箇所は異常部位であると判断できる。また、パワースペクトラムにおけるドミナント周波数が所定値未満の周波数でかつ心電図の周期性成分の周波数がそのドミナント周波数と同じまたは近い場合には、その箇所は正常部位である（または治療が成功した）と判断できる。ただし、本実施の形態の表示波形の心臓治療の指標としての用い方はこれに限らない。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、心電図を周波数成分解析することにより心電図の周波数分布グラフを得る周波数成分解析部（ＦＦＴ７０１）と、心電図における所定値以上のピークを検出し、このピークが現れる周期を算出する心電図ピーク周期検出部７０２と、周波数成分解析部（ＦＦＴ７０１）によって得られた周波数分布グラフを表示すると共に、心電図ピーク周期検出部７０２によって算出された前記周期に相当する周波数を周波数分布グラフに識別可能に表示する表示部（７０３、２０）と、を設けたことにより、心臓治療のより良い指標となり得る波形表示を行うことができるようになる。
【００３７】
なお、上述の実施の形態では、本発明の心電図検査装置における表示方法をポリグラフ１００に適用した場合について述べたが、ポリグラフ１００以外の心電図検査装置にも広く適用可能である。
【００３８】
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。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、心電図のパワースペクトラムに基づいて、アブレーションを行う部位やアブレーションによる治療効果などを判断する心電図検査装置、及び心電図検査装置における表示方法に適用し得る。
【符号の説明】
【００４０】
１０  入力装置
２０  ディスプレイ
４０  電極カテーテル
１００  ポリグラフ
２００  本体ユニット
３００  インターフェースユニット
４００  ＥＰＳ（Electrophysiological Study：電気生理学的検査）ユニット
５００、５１０、５２０、５３０  中継ボックス
７０１  ＦＦＴ
７０２  心電図ピーク周期検出部
７０３  表示制御部
【図１】
0006499911.tif 000002
【図２】
0006499911.tif 000003
【図３】
0006499911.tif 000004
【図４】
0006499911.tif 000005
【図５】
0006499911.tif 000006