序にかえて
これまで、日本心電学会心電機器技術・規格委員会は、心電図と心電計に関する技術・規格について調査し、検討を行ってまいりました。私が心電機器技術・規格委員長を退任するにあたり、活動記録を残しておいた方がよいと考えるに至りましたので、このたび『心電情報の集録・記録・保存・再生の標準化へ向けて』と題した委員会報告書を発刊することになりました。
1990 年代前半に、私が本委員会の委員になったときは、平岡昌和先生が委員長を務めておられました。平岡先生は各委員に、生体波形はどのような形で記録されているかすべて調べるように指示されました。わたしたちはそれぞれ分担を決めて、心内心電図や加算平均心電図のみならず脳波に至るまで、どのような周波数で記録されているか、記録条件はどうかなどを調べました。当時は
なぜこのような調査をしているのか分かりませんでしたが、委員長に渡邉佳彦先生が就任されてから、医用波形情報の互換性を促進させる目的で行っていることを感じるようになりました。2002 年になると、医用波形情報互換性促進プロジェクト（MFER：Medical waveform Format Encoding
Rules）が立ち上がり、MFER 委員会としてわたしたち心電機器技術・規格委員会と足並みを揃えながら活動を開始しました。私が 2003 年に委員長に任命されたときには、すでに MFER 委員会とともに活動していたということから考えますと、心電機器技術・規格委員会はデジタル心電図をもとにした心電図波形に特化した互換性促進プロジェクトに組み入れられていたのかな、という感じがします。
本委員会の活動を報告書の形でまとめようとすると、整合性のない内容の羅列になります。すな
わち、MFER の普及、心電図記録の基本的な規格を広く理解してもらうための心電図記録解析ガ
イド、携帯心電計および心電図伝送の現状報告などを盛り込む必要があります。しかし、これまでの活動経過と MFER も含めた心電計に関する内容をまとめて形にしておくことは、一見すると整合性がないかのように見える本委員会の活動の、今後の方向性を定めるうえで大切なことではないかという思いを強くするようになりました。本報告書の執筆は、私が委員長を退任した際（2010 年）に委員をお務めになっていた先生方にお願いしました。
本書が形としてまとまるまでには、日本光電工業株式会社の松元恒一郎氏に多大なるご協力をいただきました。心より御礼申し上げます。
2013 年 7 月吉日
日本心電学会心電機器技術・規格委員会
前委員長

杉

薫

心電情報の集録・記録・保存・再生の標準化に関するステートメント2012

5

平井真理

MFERの普及および発展のために

9
山内一信

デジタル心電計バーチャル８誘導の計算と原理

17
杉

心電図記録内蔵メモリのメーカーによる相違

薫

25
池田隆徳

心電図データの抽出法と利活用

33
中沢一雄

松元恒一郎

デジタル心電図自動診断の精度と今後の課題

39
堤

心電図自動解析の現状

健

45
佐久間一郎

松元恒一郎

デジタル心電図記録の周辺−フィルタ、電極など−

49
臼田和生

心電図のMFER仕様普及に向けて

55
犀川哲典

携帯型心電計使用の現状と問題点

59
高柳

携帯型心電計および心電図伝送の実際と問題点

寛

63
笠巻祐二

心電情報の集録・記録・保存・再生の標準化に関するステートメント 2012
名古屋大学医学部保健学科

平井真理

心電図検査は、循環器領域の日常診療のなかで、最も広く普遍的に実施されている臨床検査のひとつである。我が国においては健康診断の普及、高齢化社会および高度デジタル情報化が今後一層進むと考えられるため、情報の再利用や二次利用が期待されている。しかし、メーカー
により心電図波形情報の収録・保存・再生方式が異なっていることや、同一メーカーであっても時代の変遷とともに記録再生方式が変わることが心電情報の有効活用を妨げていた。そうした不利益を打開するために、我が国で開発された医用波形標準化記述規約（MFER：Medical
waveform Format Encoding Rules）を活用すれば、既存のデジタル心電図データベースから MFER 心電図を作成できるのみならず、心電計の型式やメーカーに依存することなく、何十年経っても心電情報の再利用が可能になる。本稿では、その基本方針・現状・課題を呈示し、その発展を期した提言を行う。

1．はじめに標準 12 誘導心電図を含む心電図検査は、循環器領域の日常診療のなかで、最も広く普遍的に効活用を妨げる要因は、メーカーにより心電図波
形情報の収録・保存・再生方式が異なっていることや、同一メーカーでも時代の変遷とともに方式が変わることにある。

実施されている臨床検査のひとつである。我がこれらの問題点を解決し、心電計の型式や国における健康診断の普及、医療制度および高メーカーに依存せず、何十年経っても心電情報

齢化社会の実際を考慮すると、個人で心電図検の再利用を可能にするために、日本心電学会は査を受ける回数は生涯で数十回に及ぶと考えら我が国で開発された医用波形標準化記述規約

れる。

（MFER：Medical waveform Format Encoding

簡便で日常診療に頻用されている 12 誘導心電Rules）の活用と ISO 化を、MFER 委員会と協力

図は、高度デジタル情報化が進むなかで「情報のして進めている。本稿では、MFER に関する基

再利用、二次利用」が期待されるが、若年期に記本方針・現状・課題を呈示し、その発展を期した

録した心電図と高齢期に記録した心電図を比較提言を行う。

しようにも、過去に記録した心電図の再生解析が困難になっている場合もある。こうした情報の有5

2．MFER の基本方針
MFER の基本方針を以下に列記する。

電図（以下、MFER 心電図）に対応可能な技術
開発をほぼ終えている。今後、実際の医療現場でMFER 対応機器が使用されることと、MFER 化①単 純であること、すなわち手軽で安価に実装された医用波形情報の臨床応用を進めることができ、またトラブルを防ぐとともに、検証を容MFER の発展に寄与するものと考えられる。実易にするためには単純であるべきと考える。

際に、MFER 委員会に所属する一部の医療機器②医 用波形にのみ特化し、患者情報の記述、メーカーから、心電図を MFER に基づいて記録

メッセージ交換、データベース管理などはそ

保存およびデジタル出力できる標準 12 誘導心電れを得意とするシステムを用いることで相互計が市販されている。さらに、インターネットにが容易に協調できる。

接続された標準 12 誘導心電計から MFER 心電③医 用波形は検査、電子カルテなど治療、臨床で図などを取り出し、ボタンひとつでインターネッ

使用されるのみならず、各種研究に利用できる。

トにより専門医の PC へ瞬時に伝送する機器も発ａ． 過去のデータベースの MFER 化が容易

売されている。専門医は手元の端末でフリーソフで、かつ現在の治療に活かせる

トの MFER 心電図解析ソフトを用いて､ 心電図

ｂ． 過去のデータベースの MFER 化が容易

を解析読影することが可能である。現在、参考で、かつ過去のデータを継続して利用

URL1）から、MFER viewer とサーバー用 JAVA

できる

版の MFER viewer を無料でダウンロードする

ｃ． 現在使用している医用波形は、特殊なことができる。

条件であってもすべて記述できる

近年、心電計のデータをデジタル化し保存すｄ． 将来新たに現れる波形も記述できるることで、電子カルテなどにより診断情報として運用されている。一方、学童検診などその検査数標準化を進めるにあたり、特に MFER では以下のことを大切にしたいと考えている。

が多い場合には、デジタル化することなく従来どおり波形を紙に記録（以下、ペーパー記録）して・MFER 規約が排他的であってはならないいる。しかしながら、ペーパー記録されたデータ

・MFER 規約が技術の進歩を阻害してはならが、研究目的や大規模臨床データとして十分活ない・MFER 規約はそれぞれのシステムの特長を制限してはならない
・MFER 規約は広く利用されなければならない

用されているとはいいがたい。MFER 記述はデジタル化の一方法で、かつ医用波形記述の標準化である。医用波形の書式が異なっていてもデジタル化されていれば、そのデータを MFER 記
述で標準化し、共有データとして、利活用するこ

3．MFER の現状6とは可能である。ペーパー記録をデジタル化する試みは一部で検討されているが、現状では膨大

MFER は委員会の努力により、ISO 規格 ISO／な時間を要するうえ、その解像度も十分とはいえTS（Technical Specification）11073—92001：

ないなど問題点も多い。したがって、MFER を用2007（巻末 URL 参照）として発行されている。

いたデジタル化を推進することはもちろんである

しかしながら、この MFER システムが世界標準

が、過去の有用なデータがペーパー記録で残っになるためには、まず本邦において医用波形情ている現状では、容易で高精度な「ペーパー記録

報記述の標準書式として広く認知され、発展すのデジタル化」を行うための電子技術の開発を進ることが重要である。また、これが強力な後押しめることも重要な検討課題である。

となる。すでに、MFER 委員会に所属する我が比較的大規模な病院などで，すでに大量の心国の主要医療機器メーカーは、MFER 規約の心電図をデジタル化してサーバーに保存している場合、それらの心電図を MFER 化してデジタル

前 述 の ご とく、 心 電 図 デ ータ ベ ー ス か ら

出力可能とする変換ソフトも作成されている。こMFER 心電図が出力可能な大学附属病院などもれまで保存してきた膨大かつ貴重なデジタル心すでに存在している。最近では、医療情報提供に

電図情報は、MFER を活用すれば心電計を変更

あたり、各種の画像診断データを CD などのメしても基本的には PDF や JPEG のような画像情

ディアで他の医療機関に送付する機会も増えつ

報ではなく、2 msec（サンプリング間隔はメーつある。MFER 心電図として心電図を提供でき

カーにより異なることもあり、電位の分解能はれば MFER viewer は無料でダウンロード可能メーカーにより 1～数μV と現状では異なっていなため、高精度な心電情報を医療機関の間で共る）でデジタル化された波形情報として継続使用有することが可能になる。

可能となる。現在、一般的な標準 12 誘導心電図

現在、電子カルテは実地医家を含め使用する

10 秒程度の記録は、心電計では 20kB 程度のデ医療機関が増加しているが、これらの電子カルテ

ジタルデータとされているが、MFER 化してもは、デジタル心電計からオンラインで心電図デー

80～90kB 程度に収まる。解像度にもよるが、タを取り込んでいるものが多い。しかしながら、PDF 化したものは 100kB 程度の容量となる。

取り込まれた心電図データは心電計メーカー、あるいは電子カルテメーカーの独自の形式で保存

4．MFER の将来されており、そのままでは他の医療機関などとのデータ共有の可能性は極めて低い。たとえ各社

標準 12 誘導心電図のみならず、ホルター心電独自の形式により記録された心電図でも、容易に図などへの実践配備も急務である。すでにデジMFER 心電図に変換できれば、詳細な二次利用

タルホルター心電計が 登場しているが、磁気が可能となる。事務用ソフトであるPDFを、Web

テープのもっていた互換性が失われ、各社独自

上で Word や Excel に無料で変換するサービスのフォーマットでの記録が行われているのが現が提供されていることを考えると、各社独自の心状である。このままでは、見読性が失われ解析装電図であっても MFER 心電図に変換するサービ

置も各社が独自のフォーマットを用いて開発しなスを無料で Web 上で提供できるようにすることければならないため、医学的な観点からも省資源も可能と思われるため、検討すべきである。

化の観点からも早急な対応が望まれる。現在、標準 12 誘導心電図の各誘導約 10 秒間の記録をMFER 心電図化すると 1 人分 80～90kB 程度と5．デジタル心電計なり、容易にインターネットにて送受信可能であ

近年、標準 12 誘導心電図のほとんどはデジタる。その他、今後克服すべき課題として、各種医ル心電計で記録されるようになったが、従来のア療波形情報に関連する個人情報の取り扱いの問

ナログ心電計とはそのアルゴリズムなどが 異題、さらに生涯にわたって医療波形情報を管理なっている場合がある。国内の多くのメーカーのするのであれば ID の汎用性などがあげられる。

標準 12 誘導デジタル心電計のサンプリング間隔

また、オリジナルの心電波形情報とほぼ同一精度

は 0.125 msec（8 kHz）あるいはそれ以上であるのデジタル心電波形情報が複製可能であるため、が、実際の心電図記録時と解析時には 2 msec のそのオリジナリティの取扱い規約や情報保存のデータとして扱っている。さらに、標準 12 誘導デ

セキュリティ管理なども解決しなければならな

ジタル心電計はその記録時には 12 誘導中 8 誘導い。しかしながら、MFER は前述の理念に基づのみ（第Ⅰ誘導、第Ⅱ誘導と単極胸部誘導 6 誘導

いて我が国で開発された医用波形標準化規約での計 8 誘導で、第Ⅲ誘導と単極肢誘導は第Ⅰ誘導あり、その発展は医用波形を扱う医療従事者にと第Ⅱ誘導から算出し、Wilson の中心電極は胸とって大きな価値をもたらすと考えられる。

部単極誘導用に使用している）を 10 秒間保存し7

ているにすぎないが、再生時には 12 誘導を通常めている。

10 秒間表記できる。MFER viewerも基本的には2 msec の心電図データを処理している。病院でプリントアウトされたり、PDF などで電子カルテ

6．おわりにに表示されている標準 12 誘導心電図は 1 誘導当MFER 心電図は、これまで述べてきたようにたり 4～5 秒だが、保存されている標準 12 誘導心

記録・保存した心電図をメーカーや機種を問わず

電図には 1 誘導当たり 10 秒間のデータが存在す

MFER 変換ソフトを使用することで、既存のデるのが一般的である。そのため、MFER 心電図

ジタル心電図データベースから再利用可能なとして表示あるいは解析する際は、1 誘導当たり

MFER 心電図を作成できる。MFER 心電図は今10 秒間のデータの出力表示が可能である。例え

後数十年以上にわたり判読解析が可能と考えらば、通常の表示では心室期外収縮が胸部誘導のれるため、その有用性は極めて高い。

みに描出されているものの四肢誘導に描出されていない場合には、その心室期外収縮の電気軸追記を算出できないが、MFER 心電図解析は全 12 誘

日本心電学会会員におかれましては、我が国

導が 10 秒間解析可能であるため、このような不独自の開発による MFER を発展させるため、都合は生じない（実記録データは前述のごとく 8MFER を装備した心電計の導入や既存のデジタ

誘導のみである）。これらの事実は臨床医の間でル心電図アーカイブの MFER 化の推進を図るこもあまり周知されていない。このように MFER 心とで、MFER 発展の御支援を頂載するとともに電図を利用すれば、これまで埋もれていた心電

MFER 委員会と日本心電学会への御提案を賜れ

情報を活用できる点も注目される。

ば幸甚である。

さらに、MFER は内包された心電情報の二次利用の推進に大きく貢献する。例えば、将来新しい分析方法が開発されたり、最近行われている
12 誘導からのベクトル心電図の再合成などもMFER 準拠のデジタルデータであれば、データの交換、共有が容易に可能となる。MFER は不整脈を中心とする心電情報の疫学的な研究で、将来にわたり心電情報の共有、転送、解析が容易に、かつ高レベルで実施可能にさせるのみならず、新しい研究の起爆剤ともなりうる可能性を秘8【参考 URL】
1）MFER viewer ダ ウ ン ロ ー ド：http:／／ecg.heart.
or.jp／Jp／downloads／index.html（2013 年 6 月閲覧）2）MFER 委 員 会：http:／／ecg2.heart.or.jp／ikiw／（2013年 6 月閲覧）3）ISO／TS 11073—92001：2007：http:／／www.iso.org／
iso／iso_catalogue／catalogue_tc／catalogue_detail.
htm?csnumber＝41602（2013 年 6 月閲覧）MFER の普及および発展のために名古屋大学／藤田保健衛生大学／東員病院・認知症医療疾患センター

山内一信

MFER（Medical waveform Format Encoding Rules）は、医用波形記述の標準的規約として本邦で開発された。基本フレームワークが発表されてから 10 年余を経た。現在、ISO（国際標準化機構）の TS（技術仕様書）化を経て、IS（国際規格）として認められるに至った。しかし、今後普及するか否かは心電機器メーカー、病院情報システムベンダー、システム利用者の三者が国際標準の意義について、いかに深い見識をもって行動できるかにかかっている。
MFER は心電図のみならず、他の医用波形の記述についても期待されており、医学の発展のためにかかせないといっても過言ではない。

1．はじめに

2．MFER 成立の歴史

医用波形標準化記述規約（Medical waveform

1999 年から IS & C 委員会（日本 PACS 研究

Format Encoding Rules：MFER）は、医用波会が運営している産学共同の研究組織）は医用形記述の標準化および相互利用を目的に作成さ波形記述標準化への取り組みを開始し、医用波れた規約である。心電図のみならず脳波、呼吸波

形データの電子保存を目的とする書式規格を作形などその他の医用波形全般に用いることがで成した。一方、IS & C 委員会 WG2—3 は画像化きるため、利便性と発展性を備えており、医用波

したデータによる、データ交換のための規格化を

形情報の記述法としては大変優れている。

行っていた。2002 年 2 月、WG2—3 および 2—4 のMFER のドラフト（ver. 0.02）が最初に提唱さ合同委員会で普及モデル版が加えられ、それをれたのは 2002 年 2 月であり、以来 10 年余りを経検討するために MFER 委員会の結成が提唱され過するが、国内はもとより世界的にもまだ認知さた。2002 年 9 月、日本心電学会心電機器技術・れているとはいいがたい。汎用されていないのに規格委員会においてオープンコンソーシアム形

は何かしらの理由があるのだろうか？ その原因

式による MFER 委員会の発足が正式に認められを明らかにし、普及に向けた対策を講ずる必要がた。会の目的は「医用波形にふさわしい標準規約ある。

を策定し、その普及活動を行うとともに、医療情報化社会に貢献すること」とした。活動内容は日本循環器学会、日本心電学会の学術集会時に合9サンプリング情報
・サンプリング周波数（間隔）・解像度
・（オフセット値）

オフセット値

解像度

ΔT
サンプリング周波数（間隔）

データ配列（フレーム）・データブロック長・チャネル数・シーケンス
データブロック

チャネル

シーケンス

図1

MFER 記述の基本構造

わせて委員会を年 2 回開催、医用波形記述規約の策定、標準化団体・関連企業へのアピール活〔文献 1）より引用改変〕

3．MFER とは動、学会活動を含む啓発、アプリケーションの開MFERは医用波形情報記述の標準規格として、

発・公開である。ここに事実上、日本心電学会と

以下のような要件を満たすものとして開発された。

MFER 委員会とが手を携えて心電波形情報の標
1）、2）

準化の推進を図ることになった。発足時の参①医用波形に特化していること②単純、簡潔な記述が可能であること

加者は委員 48 名、参加企業 12 社、大学関係者③容易にデータを分離できること

19 名であった。

④高いメッセージ交換性をもつこと⑤容易に保存環境から独立させられること

10

表1

MFER に関係した規格の発展の経緯

2002.2
2002.9MFER draft（ver. 0.02）の提案
MFER 委員会発足
・心電機器メーカーへの心電図変換試作機開発のお願い、規約の英訳作業
・MFER ビューア（M wave ver. 1.0）をリリース、ホームページから公開
2003.3MFER 規格作成（ver1.01）
・第 20 回日本心電学会学術集会にて国内 3 社の心電計情報を MFER で出力し、共有サーバーで表示するデモを行う.8
標準 12 誘導用 MFER ビューア（ver1.11）の開発と無償公開.9
標準 12 誘導用 MFER 実装心電計試作機・公開実験を行う
2003
ISO／HL7／IEEE／DICOM 合同会議、ISO／CEN／MFER 合同会議、HL7 国際支部会議でプレゼンテーション
2004.4
Open ECG（ベルリン）、5 月 ISO／TC215 ワシントン会議、9 月 ISO／TC215 サンフランシスコ会議を経て MFER の ISO 化が承認（投票期限 2005 年 2 月 15 日）、11 月 CEN でもウィーン協定により MFER の採用を決定するに至った
2004.9（第 21 回日本心電学会学術集会）
国内ホルター心電計メーカーの情報を MFER に変換する成果報告
2006
NEDO からの支援を受けることになる.3
標準 12 誘導用 MFER Java Applet の開発と公開
2007
ISO TS（technical specification）化（ISO／TS 11073—92001）が認められた。
2010 年現在 ISO—IS 化に向けて作業中。
（ ）内は申請番号。標準 12 誘導心電図規約（22077—2）、長時間心電図規約（22077—3）。

（下線を伴った年号は国際的な事項）

MFER 記述の基本構造は Tag—Length—Value

5．MFER が普及しない理由（TLV）形式であり、37 個のタグのうち 12 個のタ

これほど多くの発表が行われたにもかかわらグを用いてサンプリング情報〔サンプリング周波ず、MFER は十分普及しているとはいえない。そ数（間隔）、解像度、オフセット値〕とデータ配列の理由をメーカー側の要因と利用者側の要因と（データブロック長、チャネル数、シーケンス）を定に分けて考察する。

1）、2）

義することによって医用波形を定める（図 1）。

MFER で記述された波形は、MFER viewer を
ダウンロードすれば描出可能である（http:／／ecg.
heart.or.jp／）。

１）メーカー側の要因
心電機器メーカーは、何十年という歴史の上に立って優れた心電機器を製作してきた。心電計としての基本的仕様を充足していれば、内部の書式については特別の制約はないため、各メー

4．MFFR の発展と成果についての発表および実装事例

カーは独自に特徴ある心電機器を自信作としてMFER に関係した規格開発について、今日まして使用しうる限りにおいては、その規格を変えでの発展の経緯を表 1 に示す。

世に送り出してきた。したがって、利用者が満足てまでも標準化を試みるインセンティブは働かな

次に、MFER の成果についての発表を表 2 にい。また近年、心電計を心電図を撮る単体のシス示す。主なものを列挙すれば、日本心電学会 6 回

テムとして購入するのではなく、場合によっては（特別企画、デモ、展示など）、医療情報学連合

心電図のほか、ホルター心電図、運動負荷心電図

大会 7 回（ワークショップなど）、心電情報処理などの結果をデータベースとして保存する機器

ワークショップ 5 回、日本エム・イー学会 1 回、として使用し、またネットワークの形で用いるた

日本臨床検査医学会 1 回、心電図伝送システム

めに購入する機関も増えている。いわゆるマスス

研究会 4 回、ホルター心電図研究会 2 回、遠隔医トレージシステムである。このような形でひとた療研究会 1 回、医用画像管理セミナー 1 回、モダび稼動すると、そのシステム内で医用波形を利用

ンホスピタルショー 2 回（展示）ということにな

する限り、臨床上ほとんど支障はない。標準 12る。実装事例については表 3 に示す。

誘導心電図、ホルター心電図、運動負荷心電図も11表22003.9MFER の成果についての学会、研究会などでの発表

第 20 回心電学会学術集会
標準 12 誘導用 MFER 実装心電計試作機デモ
2003.10 第 19 回心電情報処理ワークショップ 一般演題 3 題2004.2
第 1 回心電図伝送システム研究会
救急搬送から院内へのシームレスな心電図運用
2004.8
第 8 回遠隔医療研究会
シンポジウム 新しい遠隔医療ビジネスの可能性
2004.9第 21 回心電学会学術集会
ファイアーサイドシンポジウム（特別企画）「MFER ってなに？」ホルター心電図用 MFER 変換デモ
2004.10 第 20 回心電情報処理ワークショップ 一般演題 3 題2004.11 第 18 回日本エム・イー学会秋季大会
ランチョン・セミナー MFER で各社の心電図が自由自在―電子カルテ時代の波形情報取り扱い―
2004.11 第 24 回医療情報学連合大会
ワークショップ 2 医用波形情報の標準化のあり方
2005.3
第 56 回福岡不整脈同好会
特別講演 医用波形標準規約 MFER の紹介とその普及に向けて
2005.6
第 25 回ホルター心電図研究会
シンポジウム 新しい携帯心電計
2005.10 第 22 回心電学会学術集会 特別企画
2005.10 第 21 回心電情報処理ワークショップ
特別講演 医用波形標準規約 MFER の成果
2005.11 第 52 回日本臨床検査医学会（福岡）ファイアーサイドシンポジウム 心電図検査の標準化
2005.11 第 25 回医療情報学連合大会
ワークショップ 医用波形記述の標準化と MFER と電子カルテシステム
2006.2
第 5 回心電図伝送システム研究会
心電図の伝送とシームレスな運用の提案
2006.6
第 26 回ホルター心電図研究会ランチョンセミナー「MFER とその成果、IT 時代のホルター心電図」
2006.7
第 23 回心電学会学術集会 MFER 委員会併設トピックス
2006.11 第 26 回医療情報学連合大会
ワークショップ：「医用波形記述 MFER と Web2.0、CDA を意識した普及モデル」
2007.7
モダンホスピタルショー 展示
2007.11 第 27 回医療情報学連合大会ワークショップ「医用波形記述 MFER の実装モデルと今後の展開」
2008.2
医用画像管理セミナー（中級）in 東京
医用波形記述規約 MFER とその応用
2008.2
第 5 回心電図伝送システム研究会「カルジオフォンシステムの特長と発展性」
2008.7
モダンホスピタルショー 展示
2008.10 第 24 回心電情報処理ワークショップ
MFER アプリケーション―GoogleMAP でホルター心電図
MFER デモ2008.11 第 28 回医療情報学連合大会 一般演題・ポスター
病院の IT 化に伴う機器メーカとしての標準化への取り組み
医用波形標準化記述規約（MFER）を用いた医療施設間波形情報相互参照システムの構築
医用波形標準化記述規約（MFER）を用いた 12 誘導心電図の医療施設間相互参照
電子カルテと波形情報の連携：院内連携から MFER を用いた施設間連携へ
MFER を用いた遠隔診断におけるセキュリティおよびデータ追跡性の検討
医用波形標準化記述規約（MFER）を用いた循環器疾患診断シナリオ／ユースケースに関する検討
2008.11 第 25 回心電学会学術集会 展示
2009.7
第 26 回心電学会学術集会 展示
2009.10 第 25 回心電情報処理ワークショップ（岡山）MFER アプリケーションサービス第 2 報―MFER ファイルの切り出しと csv 出力
2009.11 第 29 回医療情報学連合大会（広島）
ランチョンセミナー 電子カルテで活用できる医用波形記述の標準化―ISO で採用された“MFER”―
2010.2
第 7 回心電図伝送システム研究会
ホルター心電図、12 誘導心電図の MFER 化と csv 出力
2010.11 第 30 回医療情報学連合大会（浜松）ランチョンセミナー「医療・医用波形データの標準化（MFER）は日本から世界へ！」

12

表3

MFER の実装事例

東京女子医科大学附属日本心臓血圧研究所
38 万件の心電情報を MFER へ変換
都立広尾病院
フクダ電子、日本光電が MFER に関してコラボレート
日本光電 QB—903D
心電計と PC を接続（シリアル、無線 LAN）し、PC 上で MFER
変換
メディカルストレージ
日本光電 QB—903D を用いた簡易情報システム
岡崎市民病院
IHE—J と MFER のコラボレート
横河電機
診療情報統合システム NEXTAS
関西医科大学、日本光電共同研究
日本光電／フクダ電子
心電計からの MFER 出力
日本光電
ホルターシステムからの MFER 対応

２）利用者側の要因
利用者は、ひとたび心電計を設置し、その扱いに慣れると忙しい臨床の場においてはその扱い方、表示方法、内容が変化することを望まない。
近年は、病院情報システムも心電機器メーカーの作成した波形の表示法が優れたものになっており、波形の拡大・縮小や計測も可能で、臨床上の支障はほとんどない。つまり、利用者にとっては同一メーカーの機器を使用している限りにおいて
日常臨床で問題は起きにくいため、新しいシステ
ムを導入するためのインセンティブが働かないと考えられる。
その他、利用者が MFER にあまり興味を示さない理由として、診断名、計測値、さらには付帯情報についての処理・扱い方についてのソフトが不十分であることもあげられる。MFER そのもの

同一メーカーのシステム内では、何不自由なく随は医用波形の記述であるが、臨床で使われるた

時に検索利用できるからである。しかし、ひとた

めには統合的なソフトの提供が必要と考える。こび構築されたシステムに、例えばホルター心電図の点については、関係各社の一層の努力が求めを他のメーカーが参入させようにも、波形のサンられる。

プリング間隔、精度、処理方法、ストレージなどの規格がメーカー間で異なるため、現実的には参入・利用できない。こうした状況は自由競争を妨げる結果となり、ひいては開発の速度を遅らせることにつながり社会的にも不利益である。

6．国際的な動向
表 1 に示したように、2002 年 2 月に MFER
draft（ver. 0.02）が提案されてから、2003 年にまた、病院情報システムベンダーにとっても不は ISO／HL7／IEEE／DICOM 合 同 会 議、ISO／

都合が生じる。システムベンダーが病院情報シ

CEN／MFER 合同会議、HL7 国際支部会議でプステムを利用するには、メーカーから波形表示のレゼンテーションし、2004 年 4 月の Open ECG

ための記述規格を入手しなければならない。本

（ベルリン）、5 月の ISO／TC215 ワシントン会議、来、MFER は医用波形記述の標準化を目的に作

9 月の ISO／TC215 サンフランシスコ会議を経て、成されたため、例えば ID、診断名、計測値、解MFER の ISO 化を投票期限 2005 年 2 月 15 日と釈などの表記方法はシステムベンダーが開発しして 承 認され た。また、同 年 11 月 CEN でもなくてはならないが、現況では互換性がないこと

ウィーン協定により MFER の採用を決定するににより、システムベンダーと心電機器メーカーと至った。これらの経 過を通して、2007 年にはの間に取引コストや開発コストが発生する。そのISO—TS（technical specification：国際標準化機

他、利用者からよく耳にするが、病院情報システ

構技術仕様書）化（ISO／TS11073—92001）が認ムを新規に導入する場合や更新する場合に、められた。TS 化から 3 年後の見直しを経て 2010

MFER の導入について担当者に相談しても的確

年よりIS 化に向けての作業を進めている。これらな回答を得られないというのが現状のようであのプロセスをスムーズに進めるためには、ISO やる。普及するにあたっては、メーカー内の技術系

CEN における積極的なロビー活動が必要であると営業系の情報共有も重要である。

が、そのバックアップ体制は必ずしも十分とはい13

えない。今後は、国際的情報学関連の会議におけしたことがある。これは心電図学研究上の問題でる発表はもちろんのこと、そのための国家的支援あるが、オリジナルのデータが使えないことは心も必要である。幸い NEDO（新エネルギー・産業

電図研究の発展を著しく妨げる要因となる。

技術総合開発機構）からも、2006～2010 年度まMFER の利用は臨床分野に限定されない。

で「医用波形データ標準化事業」、2012 年度は経Hirai らは5）、心電図の読影診断の学習用に e—

済産業省の「国際標準開発事業」（医用波形デー

ラーニング法を開発し、そのシステム内で心電図タに関する国際標準化）として支援を受けているの描出に MFER を利用した。心電図診断の学習

ため、MFER 委員会としても協調したい。

には心拍数、波形計測を必須とするため、MFER
表記は最適である。また、医用波形であれば心電7．MFER が必要な理由
前述のように、利用者が他の心電機器メー
カーのシステムを導入しようとした場合、これを波形に限らず記述できるため、汎用性が高い。例
えば、脳波、筋電図、心音図、スパイログラム、
声音分析など幅広い応用が可能であり、各方面での活用が期待される。

単体で利用するには問題ない。しかし、規格が異なるために、病院情報システム上やマスストレー
ジシステム上で接続・利用することは容易ではな

8．おわりにい。すなわち、標準的な病院情報システム上で、いまやグローバル化の時代である。MFER は

異なった心電機器メーカーの診断名、波形、計測

医用波形記述の標準規格として非常に優れた規値を表示できないといった不都合が生じる。これ格である。DICOM も長年の努力が実って世界標

では医療機器の利用において自由な選択ができ準になったが、MFER も同様でなければならなないことになり、利用者にとって不利益である。

い。そのためには、利用者もメーカーも MFER 標

本来、いずれの心電機器メーカーの機器であっ

準化の重要性を認識し、普及に向けた意思の統ても同じ様式で病院情報システム上に表記され、一を図るべきである。

計測できなくてはならない。これがいわゆるグ
ローバル化した時代のシステムのあり方といえ謝辞る。メーカーを問わない伝送規格、心電波形記述

資料提供にご協力いただきました松元恒一郎の標準化が必要である。つまり、規格に準拠さえ氏（日本光電工業株式会社）に感謝申し上げます。

していれば、どのメーカーのものでも波形表記できることが大切なのである。こうした考えのもとに、心電機器メーカーは自社製品のみに固執することなく、オープン化に向けて門戸を開かなければならない。
最近の心電機器メーカーの表示システムはかなり洗練されており、臨床上ほとんど問題なく使用できるが、心電図を本格的に観察し、データを取り出そうとすると支障が生ずる。著者は、かつてニューラルネットワークを使って V1、V2誘導における QS 波の心筋梗 塞と健常者との鑑別診
断3）、右脚ブロックパターン波形について器質的心疾患と健常者との鑑別診断4）の分析を行ったが、波形抽出ができず、用手的に計測して分析
14

【文

献】

1）田村光司，平井正明，松元恒一郎，川本 顕，鎌田弘之，犀川哲典，堀川宗之，山内一信：医用波形記
述規約 MFER．心電図, 2005；25（2）：151～162
2）加藤浩樹：医用波形記述規約 MFER，メーカーに依存しない表示・分析環境を実現へ，Medical Tribune，2006 年 5 月 25 日．
3）Ouyang N, Ikeda M, Yamauchi K：Use of an artificial neural network to analyze an ECG with QS
complex in V1—2 leads. Medical Biological Engineering & Computing, 1997；35（5）：556～560.
4）Yang S, Yamauchi K, Nonokawa M, Ikeda M：Useof an artificial neural network to differentiate
between ECGs with IRBBB patterns of atrial sep-tal defect and healthy subjects. Medical Informatics, 2002； 27（1）：49～58.
5）Hirai M, Yoshida Y, Inden Y, Murohara T, Hirai M,
Saikawa T, Sugi K, Yamauchi K；MFER Committee Members：Framework Study of MFER（Medical Waveform Format Encoding Rules） ―BasedECG on E—Learning and on Clinical Lifetime Data
Storage. 13th ISHNE Congress, Yokohama, July
2009.
6）進む医療波形データの標準化，国際規格への位置
付 け で 相 互 利 用 に も 期 待．The Medical & Test
Journal，第 1111 号（5 頁），2010 年 3 月 1 日

15

デジタル心電計バーチャル 8 誘導の計算と原理

東邦大学医療センター大橋病院循環器内科

杉薫

現在発売されている心電計のほとんどはデジタル心電計である。医療従事者からみると、その内部構造、処理などはブラックボックスであり、心電計について理解することを妨げる要因となっている。特にデジタル心電計で記録される標準 12 誘導心電図が、双極四肢誘導の 2 つの誘導と胸部単極誘導の 6 つの誘導を計算合成して導かれたものであることは、あまり知られていない。これは、従来のアナログ心電計とデジタル心電計の相違に起因する。そこで本稿では、心電図の基本である誘導の観点からその原理について説明する。

1．はじめに

１）回路構成における考え方
ａ．標準 12 誘導心電図の回路構成

デジタル心電計の内部構造、処理などはブ

表 1・2 に定められている電極間の関連は、実ラックボックスとなっており、医療従事者が心電際の心電計ではどのように組み込まれているの計について理解する妨げになっている。なかでであろうか？

も、デジタル心電計で記録される標準 12 誘導心が、およそ図 1 のような構成となっている。

細部はメーカーによって異なる

電図がどのようにして導出されているのかはあまこの図からわかるように、最初に説明した電極り知られていない。そこで従来のアナログ心電計間の関連を単純に回路に組み込んでいるにすぎとデジタル心電計を比較することで、誘導の計算ない。混入する雑音の除去という問題を除けば、

法とその原理について概説したい。

これで心電図を記録することが可能となる。アナ
ログ心電計の場合、この回路構成そのものが心2．アナログ心電計とデジタル
心電計

電計に搭載されていることになる。では、デジタ
ル心電計はどうであろうか？
ｂ．デジタル心電計の回路構成

現在の心電計の出力は誘導ごとに電極間の図 2 にデジタル心電計の回路構成を示すが、関連が定められており、この関連は IEC と呼ばれ一見して誘導数が少ないことがわかる。では、具る国際規格で規定されている。この規定に基づ

体的に何が異なるのか見ていきたい。

いて電極間の関連で記録された心電図が普段みている標準 12 誘導心電図である。

この回路構成でアナログ心電計の場合と異なる点は、ゴールドバーガの中点が省かれているこ
17

表1

表2

誘導に対する電極の接続

誘導

正電極

負電極

Ⅰ

L

R

Ⅱ

F

R

Ⅲ

F

L

Vi（I＝1...6） Ci（I＝1...6）

誘導名称（コード 1）

定義 b

誘導名

Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ

Ⅰ＝L－R
Ⅱ＝F－R
Ⅲ＝F－L

双極四肢誘導（アイントー
ベンの四肢誘導）

aVR

L，R，F

—aVRa

L，F

R

aVL
aVF

aVR

R

L，F

V1

aVL

L

R，F

aVF

F

R，L

L

R

＋

Ⅰ誘導

R

L

L
F

−

Ⅱ誘導
〔RF（右足）−E は省略してある〕
R＋

V1＝C1－CT
V2＝C2－CT
V3＝C3－CT
V4＝C4－CT
V5＝C5－CT
V6＝C6－CT＋F−

aVR＝R－（L＋F）／2 ゴールドバーガの単極誘導
aVL＝L－（R＋F）／2 （四肢電極のひとつからゴー
aVF＝F－（L＋R）／2 ルドバーガの基準点まで）

V2
V3
V4
V5
V6

a その他の負の誘導を使用してもよい。

R

L

−

＋
−

L

−

F

aⅤL

aⅤR

ウィルソンの胸部単極誘導
胸部電極のひとつからウィ
ルソンの中心電位（CT）まで
CT＝（L＋R＋F）／3

Ⅲ誘導
R

＋

F

F

誘導とその識別（用語および定義）

＋
−

aⅤF

Ⅴ1〜6
R

L

−
＋

RF

図1
標準 12 誘導心電図の回路
構成

F

（N）

R

L

R

＋

＋

A/D 変換−A/D 変換

F

Ⅰ誘導

−
Ⅱ誘導

（RF（右足）−E は省略してある）
Ⅴ1〜6
R

L

−
A/D 変換

＋
RF
（N）

18

F

図2
デジタル心電計の回路構成

Ⅲ誘導
Ⅰ誘導＝L－R
Ⅱ誘導＝F－R（Ⅲ誘導＝F－L）
四肢誘導

Ⅱ＋（−Ⅰ）

Ⅰ

Ⅲ

−Ⅰ

R

L
Ⅱ

＝

R

Ⅲ

L

R

L

Ⅱ

Ⅲ

F

F

F

基本となる考え方は、ベクトルである。上図のようにⅢ誘導を分解すると、Ⅱ誘導＋（－Ⅰ誘導）となる。これは、使用する電極間の関連からも計算することができる。

図3
デジタル心電計のⅢ誘導の導出法

Ⅲ誘導＝F－L＝F－L＋（R－R）＝（F－R）－（L－R）＝Ⅱ誘導－Ⅰ誘導

ゴールドバーガの単極誘導
Ⅰ

R

L

Ⅰ

R

L

Ⅰ

R
Ⅱ

Ⅱ

Ⅱ
F

F
ベクトル計算−（Ⅰ＋Ⅱ）

L

F
aⅤR＝−（Ⅰ＋Ⅱ）／ 2

まず、aVR誘導を計算する。ここでもベクトルを用いて考えると、上図のようになる。
aVR誘導を 2 倍したベクトルが、－（Ⅰ＋Ⅱ）と同じになる。したがって、これを 1⊘2 にすれ
ば aVR誘導となる。
また、使用する電極間の関連から計算すると以下のようになる。
aVR誘導＝R－（L＋F）⊘2＝－（L－R＋F－R）⊘2

図4
デジタル心電計の aVR 誘導の導出法＝－（（L－R）＋（F－R））⊘2＝－（Ⅰ誘導＋Ⅱ誘導）⊘2とおよびⅢ誘導が省略されていることである。そが生じるだろうか？

れではデジタル心電計の場合、Ⅲ、aVR、aVL、

正しく電極が装着されていれば、これまで説明

aVF 誘導はどのように導出されているのであろうか。

したとおり心電図上の相違はない（図 7）。ただ

この 4 誘導は図 3～6 の計算式から導き出されし、心電図帯域を超えるような高周波の信号（例る。デジタル心電計の場合、アナログ心電計と等えばペースメーカパルス）は、アナログ心電計で価となるのはⅠ、Ⅱ誘導から計算したものである。

は記録できない。また、幅広く記録されていたものが、デジタル心電計では本来の信号成分として

２）心電図の相違記録されることがある。これは、上記のような回

実際にアナログ心電計とデジタル心電計を用

路構成の相違が原因ではなく、デジタル心電計

いて同じ心電図を記録した場合、どのような相違とアナログ心電計の性能の相違によるものである。
19

aVL 誘導Ⅰ−Ⅲ（Ⅰ−Ⅲ）／ 2
−Ⅲ
aⅤL
Ⅰ

R

L

R

L

Ⅱ

F

F

aVL誘導＝（Ⅰ誘導－Ⅲ誘導）⊘2＝（Ⅰ誘導－（Ⅱ誘導－Ⅰ誘導））⊘2＝Ⅰ誘導－Ⅱ誘導⊘2
また、ここでも使用する電極間の関連から計算すると、以下のようになる。
（R＋F）
⊘2＝
（L－R）
－
（F－R）
⊘2＝Ⅰ誘導－Ⅱ誘導⊘2aVL誘導＝L－

図5
デジタル心電計の aVL 誘導の導出法

aVF 誘導
R

L

R

L

Ⅲ

Ⅱ

aⅤF
F

F

Ⅱ

aVF 誘導＝（Ⅱ誘導＋Ⅲ誘導）⊘2＝｛Ⅱ誘導＋（Ⅱ誘導－Ⅰ誘導）｝⊘2＝Ⅱ誘導－Ⅰ誘導⊘2
また、ここでも使用する電極間の関連から計算すると、以下のようになる。
aVF 誘導＝F－（R＋L）⊘2＝｛（F－R）＋（F－L）｝⊘2＝［（F－R）＋｛（F－R）－（L－R）｝］⊘2＝（F－R）－（L－R）⊘2＝Ⅱ誘導－Ⅰ誘導 2３）電極外れ時の心電図波形の見え方

ル心電計もアナログ心電計も同じである。ところ

電極が正しく装着されていない場合、波形のがⅢ誘導では異なる。アナログ心電計の場合、Ⅲ

見え方はアナログ心電計とデジタル心電計では誘導の波形は左足（F）－左手（L）で導き出され異なる。これは、先に説明した回路構成の相違にる。この波形は、図 1 のⅢ誘導と比較してみるとよる。その相違について具体的に見ていきたい

同じであることがわかる。デジタル心電計で考え（図 8～10）。

ると、Ⅲ誘導はⅡ誘導－Ⅰ誘導である。右手の電右手（R）の電極が外れていると、Ⅰ、Ⅱ誘導
ともに信号成分は入らない。この部分は、デジタ
20

図6
デジタル心電計の aVF 誘導の導出法

極が外れていると、Ⅰ、Ⅱ誘導ともに 0 のため、Ⅲ誘導も同じ 0 となる。

図7
同
‌ じ心電図信号発生器を接続した場合のデジタ
ル心電計の記録例（左）とアナログ心電計の記
録例（右）

図8 ‌
右手の電極が外れた場
合のデジタル心電計の記録例（左）アナログ心電計の記録例（右）図 7 と同じ心電図信号発生器を接続して記録したもの
で、いずれも右手の電極を外している。デジタル心電計の記録の下部にある点線は電極外れマーク。

21

図9 ‌
左手の電極が外れた場
合のデジタル心電計の記録例（左）とアナログ
心電計の記録例（右）図 10‌左 足の電極が外れた場
合のデジタル心電計の記録例（左）とアナログ
心電計の記録例（右）図 7 と同じ心電図信号発生器を接続して記録したもの
で、いずれも左足の電極を外している。デジタル心電計の記録の下部にある点線は電極外れマーク。

22

同様に左手の電極が外れていると、Ⅰ誘導はアナログ心電計と同じに記録されるが、Ⅲ、aVR、いずれも信号成分は入らない。Ⅱ誘導はどちらも

aVL、aVF誘導は上記のような計算に基づくため、同じ心電図が記録される。Ⅲ誘導は、アナログ心電極が外れていた場合にはアナログ心電計と見

電計では波形は記録されない。しかし、デジタルえ方が異なる。ただし、この場合の波形の見え方

心電計では、先に説明したようにⅢ誘導はⅡ誘は、メーカーまたは機種によって異なることがあ

導－Ⅰ誘導で記録される。すなわち、Ⅰ誘導は 0、るため、注意を要する。いずれにしても、電極がⅡ誘導は心電図を記録しているため、Ⅲ誘導はⅡ

外れている場合、心電計にはそのことを示すマー

誘導－Ⅰ誘導でⅠ誘導が 0 であるから、Ⅱ誘導とクが記録されるため、その波形は正常でない場

同じ波形を記録することとなる。

合があることに注意しなければならない。デジタ

最後に、左足の電極が外れている場合の心電図を示す。外れているのが左足の電極であるか

ル心電計は、その原理、機能を十分理解したうえで使用することが肝要である。

ら、Ⅰ誘導はいずれも同じ心電図を記録している。Ⅱ誘導は左足の電極が外れているため、いずれも波形は記録されない。そしてⅢ誘導ではアナ

3．おわりに

ログ心電計の場合、左足の電極が外れているのアナログ心電計とデジタル心電計を比較しなで、波形は記録されない。しかし、デジタル心電がら、誘導の計算と原理を概説した。デジタル心計の場合、Ⅲ誘導はⅡ誘導－Ⅰ誘導である。した電計標準 12 誘導心電図の導出法が明確になったがって左足の電極が外れていると、Ⅰ誘導は心のではないだろうか。今後は各メーカーが統一規

電図、Ⅱ誘導は 0 を記録しているため、Ⅲ誘導は格化を推進し、内部構造、処理がより透明化さ

Ⅱ誘導－Ⅰ誘導でⅡ誘導が 0 であるから、Ⅰ誘導

れ、医療従事者の心電計への理解が深まることの上下が反対になった波形を記録することとなる。

が期待される。

このように、デジタル心電計ではⅠ、Ⅱ誘導は23

心電図記録内蔵メモリのメーカーによる相違

東邦大学医学部内科学講座循環器内科学分野

池田隆徳

心電計の多くは、記録した心電図をデジタルデータとして保存できる機能をもっている。記憶される内容には、波形データ、解析結果、計測値、被検者情報などがある。保存されるファイルの構造はメーカーごとに独自規格をなしており、他メーカーのデータは読めないのが現状である。本稿では、国産の主要メーカーである 2 社（日本光電工業とフクダ電子）を例にあげ、心電図記録内蔵メモリの相違について解説する。

1．はじめに

１）波形データ
一概に波形データといっても、波形データのほ

現在発売されている心電計の多くは、記録しかにサンプリングレート情報、記録時間、誘導情た心電図をデジタルデータとして保存できる機報、フィルタ情報などを含んでおり、メーカーご能をもっている。記憶される内容には、波形デーとに異なっている。通常記憶されているデータのタ、解析結果、計測値、被検者情報などがある。

うちサンプリングレート、誘導などは、個別の通常、解析結果を含む自動記録で記録されるファイルには記述されない。これは、同一メー

データはすべて含まれているが、メーカーによりカーのファイルの場合、データは共通で識別され項目ごとに相違がある。また、保存されるファイ

るからである。つまり、サンプリングレートなどは

ルの構造はメーカーごとに独自規格をなしている

共通であり、個別にファイルに記述する必要はな

ため、他メーカーのデータは読めないのが現状でいことを意味しており、実運用では格別意識せずある。各メーカーは基本的にそのデータ構造を公ともよい。

開していないため、必要に応じて他メーカーに問ａ．日本光電工業社製

い合わせるなどの不都合が生じている。

現行の機種では、サンプリングレートは 500
Hz である。標準 12 誘導心電図記録の場合は特2．内蔵メモリに誘導名は記述していないが、15 誘導心電図および EXTRA 誘導記録の場合には、記述してい記憶されるデータについて、国産主要メーカー

る。これは誘導が付加されると、検査次第で誘導の2社（日本光電工業とフクダ電子）を例にあげる。

名が異なる可能性があることによる。記録時間は可変で、サンプリング単位の記述である。
25

波形データを記録したときに使用したフィルタることが多くなってきている。これはメモリを安を記述しているが、高周波フィルタをかけない状

価に使用できるようになったこと、通信速度が向態の波形データも保存している。これは、フィル上したことにより、データを短くする必要性が少タを変更しても記録できるようにするためであなくなったためである。

る。また、二次処理などで波形データを使用する

ａ．日本光電工業社製

場合も考慮している。つまり、より加工のしやす

通常の心電図検査結果の場合は、10 秒から 24

い波形データとして保存していることになる。

秒までの可変で設定できる。24 秒以上に延長記

ｂ．フクダ電子社製

録した場合には、先頭から 24 秒分の波形が保存

保存している波形のサンプリングレートおよび誘導名を記述している。記録時間は可変で、サンプリング単位の記述である。

される。
ｂ．フクダ電子社製
通常の心電図検査結果の場合は、8 秒から 24フィルタを記録に使用した場合は、そのフィル

秒まで 1 秒刻みの可変で設定できる。延長記録しタを記述し、フィルタをかけた波形を保存していた場合には、先頭からあらかじめ設定されているる。これは、診断に使用した波形のフィルタ状態

時間分の波形が保存される。

と、保存されている波形のフィルタ状態に一貫性をもたせるためである。

４）誘導（12 誘導、15 誘導、リズム記録）
標準 12 誘導データの場合、保存されるのはⅠ、

２）サンプリングレート
最近は 500sample／s を使用しているメーカーが多いが、1,000sample／s の場合もある。
サンプリングの頻度が高いほど高周波までのⅡ誘導と胸部 V1 から V6誘導となっている。Ⅲ、
aVR、aVL、aVF誘導は、Ⅰ、Ⅱ誘導から計算して求めることとなる（計算方法は、「デジタル心電計バーチャル 8 誘導の計算と原理」を参照）。

再現性が高まる。ただし、周波数特性は心電計を

なお、誘導波形データはそのデータ量が多い

構成しているアナログアンプ部の性能にも依存ことから、値そのままで記憶されずに圧縮、保存する。心電計の国際規格である IEC 60601—2—51

されていることが多い。このデータ圧縮の手法もでも規定されているが、150 Hz 程度は必要である。

メーカーごとに異なり、圧縮したデータを元のａ．日本光電工業社製

データに戻す（解凍）ときに、元のデータと変え

現行機種では 500sample／s である。
ｂ．フクダ電子社製
現行機種では 500sample／s である。

ずに済む方法（可逆圧縮）と元のデータとは変化してしまう方法（非可逆圧縮）がある。
一般的に非可逆圧縮の方が圧縮率は高くなり、データ量を減らすことができる。ただし、通信機

３）記録時間（自動記録時）
メーカーによるが、10 秒以上が主流である。10秒を越える場合は、連続的に可変であったり、1

リットは小さくなると考えられるため、可逆圧縮
または圧縮なしという方向に進むであろう。

秒刻みで記録時間を設定できるなど様々である。

そのほかに、付加誘導として V7、V8、V9誘導

自動記録の場合、心電計が不整脈を自動認識しや、V3R、V4R、V5R 誘導などを併せて記録するこた場合に自動的に延長するなど、記録状態によっとができる心電計もある。そのような心電計の場て必ずしも同一時間の記録でないこともある。つ合は、保存するデータもそれらの誘導データを併まり、診断するうえでの情報を欠落させないとい

せて記憶することができる。現在はそのような付う考え方である。

加誘導と併せて 15 誘導となる心電計が多いが、また、以前は記録時間のすべてのデータを保存していないケースもあったが、近年では保存す
26

器の向上などにより、今後はデータ量を減らすメ

なかには 16 誘導のものまである。
さらに、記録時間をより長くという要望に応えるように、リズム記録のみを保存する心電計もあ

保存する心電計とがある。データの二次処理をる。このような場合は、記録している誘導（1～3行うことを考えると、なるべく現波形に近いデー

誘導）のみを記憶することが多い。記録時間は 30

タで保存される必要があると考えられる。

秒から 5 分程度までのものが多く、なかには 12 誘

ａ．日本光電工業社製

導で 5 分間記憶することができるものもあり、心ハムフィルタ：50 Hz または 60 Hz のバンドパス電計に実装されているメモリ容量も当然大きくなる。

フィルタ、歪みが基本的にないため常時 ON。設ａ．日本光電工業社製

定により OFF にすることも可能。

標準 12 誘導心電図：Ⅰ、Ⅱ誘導、胸部 V1～V6誘

基線動揺除去フィルタ：0.5 Hz 以下の低域を除導の 8 誘導を保存。

去するフィルタ。心拍数が 40 以上であれば、ほ15 誘導心電図：標準 12 誘導データに加え、胸部ぼ歪みがみえないことから常時 ON。設定により

単極 3 誘導心電図を誘導名とともに保存。

OFF にすることも可能。

リズム記録：1 誘導から標準 12 誘導まで 30 秒か高域除去フィルタ（筋電図フィルタ）：25、35、ら 5 分間のデータを保存可能。すべて圧縮方法は

75、100、150 Hz から設定可能。記録のための選択可能。

フィルタであり、解析、データ保存時には使用しｂ．フクダ電子社製

ない。

標準 12 誘導心電図：Ⅰ、Ⅱ誘導、胸部 V1～V6誘

ｂ．フクダ電子社製

導の 8 誘導を保存。

ハムフィルタ：50 Hz または 60 Hz のバンド除去

15 誘導心電図：標準 12 誘導データに加え、胸部フィルタ。ON／OFF が可能。ハムフィルタを ON

単極 3 誘導心電図を誘導名とともに保存。

にした場合は、75 Hz の高域除去フィルタも自動

リズム記録：任意の 1 誘導の波形を 10 秒から 5

的に ON となる。これはハムの高周波成分を除去

分間、任意の 3 誘導の波形を 40 秒から 3 分間保するためである。

存。機種により、任意の 1 誘導、3 誘導または標

ドリフトフィルタ：基線動揺を除去するための低準 12 誘導を最大 10 分間まで保存可能。すべて

域除去フィルタ。0.5、0.25 Hz から設定でき、圧縮方法は可逆圧縮。

ON／OFF が可能。
高域除去フィルタ（筋電図フィルタ）：25、35、

５）フィルタフィルタについてはメーカーにより考え方が異75、100、150 Hz から設定でき、ON／OFF が可能。解析、データ保存にも影響を与える。

なる。ハムフィルタ（50 Hz または 60 Hz のバンドパスフィルタ）、基線動揺除去フィルタ（低域除６）解析対象波形（アベレージ、ドミナント）

去フィルタ）は、どのメーカーもほぼフィルタを波形解析に使用した拍のデータを上記の誘導かけた波形で記憶している。しかし、その特性はデータと別に保存している心電計がある。このよメーカーにより様々である。なるべく現波形に歪うな解析対象拍はメーカーにより異なり、アベ

みを与えないようなフィルタとして設計されていレージ波形（メディアン波形の場合もある）、ドミ

るもの、綺麗にみえることを重要視しているもの

ナント波形それぞれの場合がある。ドミナント波など、それぞれその特徴がでている。ただし、そ形で解析している場合には、上記の誘導データの歪みについては IEC60601—2—51 という心電計の何拍目（または何データ目から）を使用したかの個別国際規格で定義されている。

を記述するにとどまる場合も考えられる。メーカー

さらに、筋電図フィルタ（高周波除去フィルタ）による差異もあるが、いずれの心電計も診断をす

では、波形の歪みが大きくなることから、高周波

るうえで、その根拠となる情報は提示されている。

フィルタをかけていない波形データを保存する

ａ．日本光電工業社製

心電計と高周波フィルタをかけた波形データをアベレージ波形：代表パターンを検出し、加算平27

均した心電図で解析を行う。代表パターンは、解間隔、QRS 幅、QT 時間、QTc 時間、QRS 軸な析対象波形のなかで一番数の多いパターンとする。

どをはじめ、誘導波形ごとに計測する値（R 波ｂ．フクダ電子社製

高、R 波幅など）も保存される。これらの計測値

心電図解析プログラムでは、各波形の振幅値

は、計測ポイント、計測方法もメーカーごとに異はドミナント波形で時間幅はアベレージ波形でなり、同じ心電図データであっても同じ結果にな計測しているため、ドミナント波形とアベレージ

るとは限らない。メーカーは常にその精度向上を

波形の両方を保存する。外部に出力されたデー図っている。

タでは、どの心拍をドミナント波形としているか、

ST 部など、計測位置がメーカーにより異なり、

またアベレージ波形算出の対象となった心拍は同じ計測値としての比較が難しいこともある。

どれであるかといった、ドミナント波形抽出情報

ａ．日本光電工業社製として記述されている。

代表計測値：心拍数、PR 間隔、QRS 幅、QT 時

ドミナント波形：解析対象波形のなかで、一番数間、QTc 時間（Bazzet または ECAPS、設定にの多いパターンでノイズの少ない波形とする。

よる）、P 軸、QRS 軸、T 軸、RV5 振幅、SV1 振アベレージ波形：解析対象波形のなかで、一番数

幅、RV5＋SV1 振幅。

の多いパターンを加算平均する。

詳細計測値：誘導ごとの Q、R、S、R’、S’ 幅、
振幅、P、P’ 振幅、T、T’ 振幅、STj、STmid、

７）解析所見解析所見も保存されるデータに含まれる。メー

その他、解析時に使用する特殊な計測値も保存。

カー独自のフォーマットが使用されていれば、多ｂ．フクダ電子社製

くの場合、メーカー独自のコードまたは省略した

基本計測値：心拍数、R—R 間隔、PR 時間、QRS

記号の組み合わせなどで記述されている。このよ

幅、QT 時間、QTc 時間（Bazzet および Frideri-

うな場合、そのメーカーごとの記述方法がわから

cia）、QRS 軸、RV5 または RV6 振幅（振幅値のないと、どのような所見で解析したかを知ること

大きい方を自動選択）、SV1 振幅、RV5（RV6）＋はできない。このためメーカーの解析論理を記載

SV1 振幅。

した冊子も提供されている。

詳細計測値：上記に加え P 軸、T 軸、RaVL＋SV3

ａ．日本光電工業社製

振幅。誘導ごとの P、Q、R、S、R’、S’、T 振幅、

ファイル中には、解析所見コードのみを保存。

ST 振幅、QT 時間、QTc 時間、FVT 時間、P、

解 析 所 見 と し て は、 メ ー カ ー 独 自 の 解 析

Q、R、S 幅、PR 時間、QRS 幅、QRS のノッチ

（ECAPS）および、ミネソタコードを保存してい（P および T は二相性の場合は両方を記述、STる。その他、解析所見を判定した誘導情報、計測

振幅は STj から QT／10 の振幅を ST1、2×QT／

値情報も併せて保存している。

10 の振幅を ST2 として記述）。

ｂ．フクダ電子社製

不整脈計測値：心拍ごとの R—R 間隔、PR 時間、

ファイル中には、解析所見コードのみを保存。
解析所見としては、メーカー独自の解析、心電図
グレード判定コードおよび、ミネソタコードを保存している。その他、解析所見を判定した誘導情報、計測値情報も併せて保存している。
８）計測値
計測値データも保存データに含まれる。計測
値としては、一般的に使われる心拍数、PR（PQ）
28

STend の高さ、Δ波の有無。

QRS 幅、QRS 面積情報、QRS 軸情報、心拍判定フラグ。

他、解析に使用したアベレージ波形も記録して

3．2 社の記録例いる。

次に、日本光電工業、フクダ電子両社の記録例について簡単にふれる（図 1～6）。

・計測値
詳細な計測値のみを記録している。誘導ごとの波形計測値、各拍ごとの位置情報などを記録

記録波形、解析結果、計測値のそれぞれの記録例

する。

ａ．日本光電工業社製

ｂ．フクダ電子社製

・記録波形

・記録波形

記録上部には被検者に関する情報（番号、氏

記録上部には、検査日時、検査種別（安静時／

名、性別、年齢など）を記録する。記録下部には負荷後）、被検者に関する情報（番号、氏名、性検査した側に関する情報（病院名、検査技師名、別、年齢など）、心拍数および血圧値を記録する。

依頼医師名など）を記録する。

記録下部には、波形感度、記録速度、フィルタ

波形記録に併せ、記録条件（記録日時、記録などの記録情報と、技師名および病院名を記録

速度、感度、フィルタ情報など）を記録する。

する。波形記録部には波形と誘導名を記録する。

CAL 波形は以前使用されていたアナログ心電計

CAL 波形は 1 mV を示すマークである。

の場合と異なり、1 mVを示すマークである。フィ

・解析結果

ルタを変えても CAL 波形の形は変化しない。
・解析結果

被検者情報、解析結果、基本計測値（心拍数、R—R 間隔、PR 時間、QRS 幅、QT 時間、QTc 時

被検者情報に加え、解析所見およびその所見

間、QRS 軸など）
、ミネソタコードを記録する。

を判定した理由（誘導、閾値など）、代表的な計また、解析に使用したドミナント波形、リズム波

測値〔心拍数、PR（PQ）間隔、QRS 幅、QT 時形とともに解析理由を記録する。

間、QTc 時間、QRS 軸など〕も記録する。その被検者情報表示部

併せて検査日時も上部に記録する。また、病院名、依頼医師名などは記録下部に記録する。

波形表示部

誘導波形記録設定した時間分の連続した誘導波形を記録する。

リズム波形記録設定した誘導の連続波形を
記録する。

図1

記録波形の記録例（日本光電工業社製）
29

ST値

被検者情報表示部

代表計測値
解析所見

判定して解析所見、所見コードに併せて判定した理由も記録する。

心拍波形解析した波形

1chリズム波形

コメント・
リコメンデーション

図2

解析結果の記録例（日本光電工業社製）

被検者情報表示部

代表計測値

各誘導の計測値

各QRSタイプの計測値

ST拡張詳細計測値

図330

計測値の記録例（日本光電工業社製）

被検者情報部
被検者情報、検査日時、心拍数などを記録する

波形部
チャネル数、リズム波形の有無などの記録フォー
マットは設定で選する

記録情報部
波形感度、記録速度、フィルタなどの情報と技師名を記録する

図4

記録波形の記録例（フクダ電子社製）

解析所見部
心電図解析プログラムによる解析所見、グレードを記録

解析ガイド
解析の理由を記録
基本計測値 ミネソタコード

被検者情報
検査日時、検査種別、被検者情報を記録

ドミナント波形部
ST計測値も記録解析心拍の数字は、ドミナントとして選んだ
心拍番号

リズム波形
心室性期外収縮の拍にはVと、上室性期外収縮の拍にはAと記録

図5‌解析結果の記録例（フクダ電子社製）

31

波形詳細計測値

各誘導の振幅、時間などの詳細計測値を記録

被検者情報
検査日時、検査種別、被検者情報を記録

基本計測値

不整脈詳細計測値
リズムについての
詳細計測値を記録

図6

計測値の記録例（フクダ電子社製）

・計測値
各誘導波形およびリズム波形の詳細な計測値を記録する。

タはほぼ同様である。しかしながら、ファイルの構造はメーカーごとに独自規格をなしているため、これらの心電計を使いこなすにはそれぞれの機能、性能を十分理解することが必定で、その機

4．おわりに
以上のように、各メーカーとも記憶されるデー32器にあった適切な操作が必要となる。今後、規格の統一化が望まれる。

心電図データの抽出法と利活用
中沢一雄
日本光電工業株式会社 松元恒一郎

国立循環器病研究センター

現在、医療施設で使用されている心電計のほとんどはデジタル心電計であり、計測された心電図はメモリ（IC チップ）に保存される。本稿では、そのメモリに保存されているデータの抽出と利活用について概説するとともに、医用デジタルデータの標準化や標準的な医療情報シス
テム構築を目指した情報共有のための活動を紹介する。さらに、IT による地域医療連携を前提としてデジタル化されたデータの医療情報としての展開、後利用について私見を述べる。

1．はじめにデータ生成・提供側
・医療機器（波形データ生成は医療機器で行

現在、医療施設で使用される心電計のほとん

わなければならない、薬事対象品である）

どはデジタル心電計である。しかしながら、保存・検 査室、病棟、手術室、遠隔（臨床現場でされたデジタルデータはメーカー独自の形式によるため、共有することが困難である。院内・院外を問わずデータを共有し、医療の向上を図りたい

データは発生する）
・メガデータ（国内、海外、臨床現場から直接データを集めることが前提である）との声が各方面から上がって久しい。そこで本稿
では、データの抽出から利活用について概説する
とともに、今後取り組むべき課題を提唱したい。

データ処理側・メッセージ交換（通信仕様は別に定める。利
用環境は波形データに限定されない）

2．3 つの視点
心電計に限らずメモリに保存されているデー
タは、次の 3 つの視点から見ることができる。

・データベース構築（波形データのみならず、
結果・所見などの検索機能が必要である）
・信号処理（コンピュータ技術により高度な処理が可能である）・データ生成・提供側
・データ処理側
・データ利用側

データ利用側・表示および記録
電 子カルテビューアの利用（利用者はデータの記述を知る必要はなく、波形データを確33

認できればよい）他
 の情報（診断をするには患者情報、治療

ECG

歴、家族歴などが必要）と共有・研究（本来の研究の目的に特化し集中できればよい。各種ツール類が共通で使用できる）
デ ータの再利用（過去から未来に波形データは再利用できる）
デ ータの共有（貴重なデータを他のプロジェクトも共有できる）

心電図データオフライン

メ ガデータベースの構築（全世界、臨床の現場から稀少なデータを収集できる）
・教育（紙データではなく、生のデータにより教育できる）

記録メディア

オンライン

data

以上のうち、「データ処理側」と「データ利用側」で必要とするデータは簡便に、かつ迅速に抽出できる状態におく必要がある。
図1

オンラインとオフラインの概念

3．心電図データ保存機能と利活用
現行の心電計のほとんどは、心電図データ保り出す場合を「オンライン」と呼ぶ（図 1）。オン

存機能を有している。しかしながら、そのデータラインの場合、ネットワークであれば IP アドレス

はメーカー独自の形式で保存されているため、などの設定が必要になる。一方、取り外し可能なメーカー専用のビューアを用いなければ表示でメモリに記録し、これを外部機器で読み込む場

きないのが現状である。このように、保存されて合を「オフライン」と呼ぶ。

いるデータを他で使用する場合には、ある程度の制約が課せられる。

心電計の設置状況および運用形態により、オンライン・オフラインいずれの使用方法も必要である。例えば、オフラインとしては、出張検診な

１）心電計内部
多くの心電計では取り外し可能なメモリ（SD

メモリに保存し、少しでも手間を省き、戻ってきカードなど）に記憶することができるようになってからメディアを PC に読み込ませて登録処理をているが、低機能の機器では、取り外しできない行うことが可能となる。しかし、病院内における内蔵メモリに記憶されていることもある。このよ

心電図検査室など一定の場所で使用する場合にうな場合は、心電計と PC をネットワークやシリは、オンラインで接続されているほうが以下の点

アルケーブルで接続し、心電計のデータを PC 内で利便性がある。

に取り込む必要がある。このような方法を「デー・検査後すぐに登録される

タのオンライン取り込み」と呼ぶ。

・登録漏れがない

２）オンライン・オフライン

34

どが考えられる。この場合、出先では心電計内部

３）ファイリング（画像としての利用）

心電計と外部機器（主に PC）を接続（ネット

これまでのデータファイリングでは、心電計とワーク、シリアルケーブルなど）し、データを取同一メーカーのファイリング装置を用いてデータ

ST値

被検者情報表示部

代表計測値
解析所見
判定した解析所見、所見コードに併せて判定した理由も記録す
る。

心拍波形
解析した
波形

1chリズム波形

コメント・
リコメンデーション

図2

心電計における記録例を保存することが一般的であった（図 2）。ファイ

開してもらう必要がある。

リングの主な目的は、波形データの表示である。

・ファイル構造

同一メーカーのファイリング装置であれば、表示

・各データの意味（計測値の計測方法など）は問題なく行える。

・データの解凍方法

しかし、実際の病院では、他社のシステムや病

しかし、これらの情報は、メーカーの機密事項

院の上位システムへデータを転送する必要があとなっていることが多く、通常メーカーから心電る。このような場合、心電図波形は画像（jpeg、

図波形データを画像ファイルなどに変換する専用

pdf、dicom など）ファイルに変換し、文字情報プログラムの提供を受けて二次処理が行われる。

はテキストファイル（csv ファイルが多く使われる）に変換するなどの方法が採られている。必要な文字情報には以下のようなものがある。
・被検者情報、データ種別、データ取得日時などファイルを特定するための情報

５）デジタルデータの標準化
前述における互換性の問題を解決する目的で考えられてきたのが、共通ファイルの概念である。メーカーに依存しない公開されているフォー

・心拍数などの計測値情報

マットで記述されていれば、利用者を問わずその・解析所見情報

ファイルを使用することができ、二次処理の際になお、ファイルの内容およびデータの配置につ発生する問題はなくなる。

いては、その安定したシステムを稼動させるうえで細かく取り決めを交わす必要がある。

デジタルデータの標準化については、我が国から提唱され、ISO の TS（TechnicalSpecification）となっている MFER（Medicalwaveform

４）データの二次処理

Format Encoding Rules）変 換1）、2）に 注 目し た

心電図波形データを研究目的などで二次処理い。MFER は、医用波形標準化記述規約であり、する場合には、データはメーカー独自の規格によ心電図のみならず、脳波、脈波、呼吸波などの医り保存されているため、利用することが難しい。

用波形データを相互利用するために作られた。こ利用するためには、次の情報をメーカーから公の規格は、ISO／TS11073—92001 として登録され35ている。現在、TS 登録から 3 年以上が経過し、次のステップである IS（internationalstandard）
化に向け、リナンバリングして 22077—1 とすべく作業が進められている。

標準 12 誘導心電図所見
・ISHNE（International Society for Holter
4）andNoninvasiveElectrocardiology）

ホルター心電図

本規格は、国内のメーカーである日本光電工

5）・EDF,EDF＋（EuropeanDataFormat）

業株式会社、フクダ電子株式会社なども組み込脳 波などの基 礎 研究に用いられてきたみを進めているが、まだ普及段階にあり実装は十EDF、多目的使用への拡張ファイル交換

分とはいえない。仕様の記述のみならず、アプリ

・X73（IEEE1073,IS11073）

ケーションソフトを提供するなどし、普及の拡大

ICU などで利用される医療機器の通信標を図っている最中である。

準規格、特に実時間領域での波形
・ASTM E1467—94（Standard Specification

６）‌医‌ 用デジタルデータの標準化と医療情報への‌展開・後利用forTransferringDigitalNeurophysiological
Data Between Independent Computer

IT 機器の普及に伴い、心電図検査データなど

System）のファイリングをはじめとする院内参照のための

HL7 の前身となる文字列記述による脳波システム化は急務である。2001 年に「e—Japan 戦のための規格略」が発表され、国としても IT 基盤を整備し、その利活用を推進することになった。現在、様々

これらの標準化作業も、まだ十分普及しているとはいいがたい。

な取り組みがなされており、医療分野は最重要分野として位置付けされている。IT 化・システ
ム化を推進するにあたり、医療情報の標準化は必須要件といえる。
一般的に、部門システムのなかで最も標準化

ICU におけるデータを病院内で固定化されたが進んでいるのは、放射線部門システムと思われ端末でなく、院外も含めて参照したいという声がる。データが画像で保存されていることがその背多数あがってる。そこで、ICU のネットワークに景にある。それに比べて、生理検査システムの標

ゲートウェアを介して、電話回線を利用したシス準化はまだその途上である。生理検査システム

テムが実現された。しかしながら、このシステムは数多くのメーカーがその製品を提供しているにおけるデータは、システム構築メーカーの独自が、標準化という観点から見るとその範囲が広のデータ構造であったため汎用性、拡張性に欠く、なかなかその作業が進んでいないのが現状けていた。
近年スマートフォンの普及により、院内・院外である。
医用デジタルデータの標準化については、過でのデータ参照は容易となっている。まだ表示方

去から進められている。下記に医用波形の標準法など検討課題はあるものの、稼動しているシス化例を示す。

テムも存在する。各種類のスマートフォン上でそ・HL7（HealthLevelSeven）のアプリケーションを作成するに際し、参照する

文字による波形表現

データの標準化なくして、その飛躍的な普及はあ・DICOM（Digital Imagingand COmmuni-

りえないと考える。

cationsinMedicine）

さらに、医療施設における電子化とともに患者

心カテ領域での波形サービスの向上、検査業務の効率化、医療の安・SCP—ECG（StandardCommunicationProtocol

全性の向上などを考えるうえで、ワークフローの3）標準化も重要課題である。1999 年、米国で IHE

computerassistedelectrocardiography）
36

4．デジタル化されたデータの
医療情報への展開と後利用

患者様Personal Device
標準化規約
ワークフロー 病院・診療所

Personal Device
診療所
標準化規約
ワークフロー

地域医療
支援病院

標準化規約
ワークフロー

特定機能病院

地域医療連携室
図3

病診連携モデル（IntegratingtheHealthcareEnterprise）活動が開始され、我が国でも一般社団法人日本 IHE
6）

中核医療施設システムの要件
・連携施設の医療情報を受け入れられる協会が 2001 年から IHE—J として活動を開始し、・電子カルテから参照できる

接続テスト（コネクタソン）などの実施により、・医用波形は検査時の質を確保できる

IHE 活動を行っている。より多くのメーカーが本

・過去情報が参照できる

活動に参加されることを切に望む。

・装置依存のないファイル形式を採用するメーカーに期待するのは、①データ形式の標準

・OPEN 系システムへの親和性が高い

化はもちろん、運用も考慮したワークフロー全体としての標準化、②標準化で検討した仕様を実際製品として組み込み具現化することである。
下記に診療所・中核医療施設システム要件を示す。

5．おわりに
医療分野における標準化への取り組みは、「古
くて新しい課題」と言われることがある。それは医療に関わるデータや範囲が日々進化している

診療所システムの要件

ことの証かもしれない。21 世紀の医療福祉モデ

・直近の結果のみならず過去検査も扱える

ルでは、複数の医療施設や事業者間での連携が・電子伝送を使って専門医に相談できる必要である。今後は、地域医療（病院—病院／病・検査装置、システムのメーカーを変更しても院—診療所連携）のなかでデータやワークフロー

検査結果が継続利用できるの標準化、施設をまたいだデータの共有への運・逆紹介の検査内容が参照できる

用がより重要となる（図 3）。周知のように、現在・導入が容易である

進められている「社会保障制度・税番号制度」において、医療情報を取り扱う基盤としての統合的37

な番号（ID）が議論されている。このような制度が確立すれば、IT を利用して MFER 準拠の心電図メガデータベースから QT 間隔延長の患者追跡やエビデンスを得ることなども可能になる。

【文献】

1）田村光司，平井正明，松元恒一郎，川本 顕，鎌田弘之，犀川哲典，堀川宗之，山内一信：医用波形記
述規約 MFER，心電図，2005；25：151～162382）加藤浩樹：医用波形記述規約 MFER．メーカーに依存しない表示・分析環境を実現へ．Medical Tribune，2006 年 5 月 25 日
3）SCP‒ECG：http://www.openecg.net/（2013 年 6 月
閲覧）4）Fabio Badilini：The ISHNE Holter Standard Output File Format, A. N. E, 1998：Vol. 3, No. 3, Part 1
5）EDF, EDF＋：http://www.edfplus.info/specs/edfplus.html（2013 年 6 月閲覧）
6）日本 IHE 協会（Integrating the Healthcare Enterprise Japan）：http://www.ihe‒j.org/（2013 年 6 月
閲覧）デジタル心電図自動診断の精度と今後の課題
東京大学医学系大学院虚血循環生理学講座

堤健

近年医療検査のデジタル化が普及し、心電図も日常診療のなかでデジタル記録されるようになった。そのため、新たな自動診断や周波数解析法が多くの症例を対象に行われるなど、診断技術の進展が認められる。心電図波形記録は JIS 規格で規定されているが、デジタルデータを診断に生かすには、基本波形データの記録条件や周波数特性を理解する必要がある。本稿ではこの点に触れるとともに、現在の自動診断の精度と今後の課題を記述する。

に関する 1990 年の米国心臓協会（AHA）recom-

1．心電図記録精度

mendations では、0.05 Hz を低周波のカットオフ
値とすることが推奨され4）、現在この値が広く用

１）心電図の周波数帯とフィルタ設定
最も普遍的に臨床で使用されている心電計は、いられている。その他、波形精度に影響を与える

JIS 規格（T0601—2—51）に基づいており、0.05～

フィルタ設定としては、ハムフィルタ（50 または

150 Hz までの周波数が記録できるようになって60 Hz）、ドリフト除去フィルタ、筋電波形除去いる。その理由は、心電図の周波数は QRS 波がフィルタ（25 または 35 Hz）が知られている。こ

5～40 Hz、ST—T 波が 1～10 Hz にあり、双方をれらのフィルタ特性や対象周波数は機器メー

考 慮 すると、1～30 Hz が 標 準 12 誘 導 心 電 図

カーごとに若干異なっているが、多くは切り替え（ECG）の主要周波数と考えられていることによ

スイッチによって選択できるため、記録目的次第る。また、QRS 波のパワーの 97％は 80 Hz 以内で調節可能である。なお、フィルタ処理に伴う電位1）に存在するという報告も見られる 。著者の測定

変化の解像度は、10μV 以内が推奨されている。

結果を図 1 に提示する。
この結果から判断すると、成人の上限周波数は 125 Hz で十分であるが、小児 ECG の上限周4）２）Sampling rate
150 Hz をナイキスト周波数とすると、ピーク信波数を考慮すると150 Hz が妥当といえる 。低周

号をとらえる周波数は少なくとも倍の 300 Hz に

波数領域については、人の最低脈拍を 30／分とすなる。しかし、ECG のように有限の記録時間をるとほぼ 0.5 Hz が下限となるが、この周波数をもった多様性を有する波形の sampling rate に、

カットオフ値とするフィルタ設定を行うと、ST—T

この理論を簡単にあてはめることはできない。実

波にひずみが生じる。それゆえ、心電図自動診断

際の ECG にて検討した結果、ECG 波形の誤差を39

Power（mV2/Hz）
0.40

0.30

0.20
80Hz
0.10

図1
Wavelet transform 法による QRS 区間内の周波数パワー分布

5～303 Hz の周波数パワー分布を示す。Linear scale にて表示すると、80 Hz以上の周波数領域でのパワーはほぼ 0 になるが、log scale 表示では 0 にはな

6

11

21

42

81

0.00
164 303（Hz）

らず、わずかにパワーが存在する。一方、100 Hz、または 150 Hz 以上の周波数成分を示す心電図所見（notch など）を high frequency components と呼び、心筋梗塞では増加することが報告されている2）、3）。

1％以内に抑える最低の sampling rate は 500 Hz
5）

書中に記載することを機器メーカーに義務づけとされた 。そのため、IEC（International Stan-ている。加えて、データベースも心電図以外の検dard）および JIS 規格には規定されていないが、査によって検証した真の診断であることが要求

国内外のほとんどの機器メーカーが sampling

されている。現在、独自にデータベースを構築しrate に 500 Hz を採用している。したがって、時ているメーカーと、国外のデータベースを有料で間刻みの精度は 2 msec が標準であるが、sam-

使用しているメーカーがある。前者の例として、

pling rate を 1,000 Hz とし（時間刻み 1 msec）、

N 社では ECAPS12C の解析対象である 3 歳以上

ペースメーカーパルス記録用にのみ 0.1 msec のの心電図のうち形態系検証用（心筋梗塞、肥大、

sampling rate を設定している機器も販売されてその他）9,500 件、リズム系検証用（不整脈、そいる。一方、ホルター心電図のように長時間記録の他）19,000 件のデータベースを構築している。

を行う場合の sampling rate は、125 Hz、250 Hz

一方、後者の例としては欧州で作製された CSEが多く採用されている。

（common standards in quantitative electro6）
cardiography）のデータベースを購入し、自動2．自動診断精度とアルゴリズム
１）自動診断精度に影響する要因
診断の手順として、病態を分類してコード化す

解析結果を CSE cording center へ送付して、感度、特異度を算出する方法がある。このような現状から、データベースによって精度も若干異なると考えられる。

ることから始める。コード化した疾患別に解析基準を作製し、それをもとに実際のデータベースを用いて波形解析を行う。その結果が医師による診断精度に大きく影響するアルゴリズムにつ診断結果に合致するまで変更、調整を繰り返し、

いては、現在までに決められた規格はなく、メー診断精度を向上させていく。診断精度の決定要

カー独自の工夫が見られる。本項では、代表的疾因として重要になるのは、診断のアルゴリズムと患についての各社の取り組みとその精度を概説

データベースの質である。JIS 規格（T 0601—2—

する。日本語の解説としては金子による総説7）を51）も IEC 規格（IEC 60601—2—51）に準じて、参照されたい。

精度の表現を感度、特異度、および陽性一致率

ａ．R 波の検出方法と時間計測で表し、これらの値を解析付き心電図の付属文
40２）自動診断のアルゴリズム

現在、本邦にて市販されている心電計に組み込まれている自動変換プログラムは、R 波の検出

え、記録された心電図からこれらふたつの方法をを行うことを解析の出発点としており、これにつ組み合わせることでベストの解析波形を得られ

いては各社共通の方法であるため簡単に説明す

るため、診断精度の向上が期待できる。例えば、る。まず、波形の誤認を避けるために、それぞれ

区分点認識にはアベレージ波形抽出法を用い、直行する方向に近い誘導であるⅠ、ⅡとⅤ1～Ⅴ6

振幅値の計測は主にドミナント波形抽出法が使が使用される。実際の使用法は機器メーカーにわれる。

よって異なり、①ⅡとⅤ1誘導を使用する 2 誘導検出された波形の分類とコード付けに関する法、②Ⅰ、ⅡとⅤ2、Ⅴ5を使用する 4 誘導法、③規格はなく、従来ミネソタコードが使用されるこⅠ、ⅡとⅤ1～Ⅴ6を使用する 8 誘導法などがある。

とが多かった8）。しかし、ミネソタコードは臨床診

QRS 波の特異点を強調するために、フィルタが断というより、むしろ循環器疫学用に考案されて使用されることが多い。例えば、R 波を強調するいるため、梗塞や肥大の読みすぎが多い、不整フィルタと区分点を強調する 2 種類のフィルタを

脈のコードが少ないなどの指摘が、近年相次い使用する方法である。それらの特性の詳細につでいる。そこで、臨床における自動診断コードといては各社で工夫されており、一定の基準はな

しては修正、追加後のものが使用されており7）、

い。次に、R 波の頂点から前方と後方へと進んでその修正内容は各メーカーによって異なってい

電位変化率（一次微分値）の変異点を検出し、る。また、ミネソタコードとは別に独自のコード

QRS 波の始点および終点を決める。終点が決分類を用いて診断しているメーカーもある。な

まったら基線から T 波の頂点を求め、そこからさお、健診目的のコード化は、日本人間ドック学会

らに進んで最初に基線に達する点を T 波の終点や日本医師会の特定健診におけるものが発表さと定める。T 波の終点から QRS 波の始点までのれているので参照されたい。

区間で、P 波と心房細動 f 波の検出を行う。計測された値から、R—R 間隔、P—R 時間、QRS 幅、

３）心筋梗塞のアルゴリズム

QT 時間が求められる。加えて、不整脈解析用にメーカーごとに特徴が見られる。まず、異常 Q

QRS 波の面積、軸、向きなども測定する。時間精

波の Q／R 比と陰性 T 波を重症度でポイント化し、度は、記述したように 1～2 msec である。波形計

スコアーをつける。加えて、医師が心電図を判読

測の実際は各社のプログラム解説書を参照されする際には、Q 波を認める誘導以外の誘導も見てたい。

判読することから、この状況を反映させるために

ｂ．波形検出法とコード分類

以下のポイントを加える。①他の部位の梗塞所

心筋梗塞に代表される波形解析には、検出誤見、②他の部位の陰性 T 波、③低電位、④0.3差を防ぐため、主にふたつの方法が用いられていmV 異常の陰性 T 波。①～④の所見をひとつでる。そのふたつとは、ドミナント波形抽出法とアも認めると 1 点を追加する7）。この方法は、医師

ベレージ波形抽出法である。ドミナント波形抽出の診断過程を再現して精度を上げるという点で

法は、記録された波形のなかで R—R 間隔が短い

評価できる。また、QRS 波初期の small Q 波の異常心拍を除き、R—R 間隔が長くノイズが少ない

認知にはミネソタコードの時代から 0.025 mV 以

典型的波形をドミナント波形として解析に使用

上を R 波と規定しているため、計測精度は少なくする方法である。アベレージ波形抽出法は、ノイとも 0.01 mV は必要である。その他、ポイントス

ズを除くため異常心拍を除いた心拍の加算平均

コアー制とは異なる心筋梗塞決定手段に、等量波形を算定する方法である。アベレージ波形抽化 Q 幅という指標に着目している解析法もある。

出法は、加算回数を n とすると 1／N のノイズが除

この方法は、Q 幅に加え Q 振幅、R 振幅、QRS

去できるが、加算平均のため ECG 記録時間が 10

幅、性、年齢なども考慮する。すなわち、Q 振幅

秒の場合は大きな効果を期待できない。とはいが大きいときはその程度で Q 幅をプラスし、R 振
41

表1
項

N 社の左室肥大のポイントスコアー

目

部

位

判

定

ポイント数

1 ．R または R’ の高さ

aVL＞1.1 mV

2 点＋0.1 mVを超えるごとに 1 点

2 ．S または S’ の高さ

V1

＞閾値＊

2 点＋0.2 mV ＊1を超えるごとに 1 点

3 ．R または R’ の高さ

V5

＞閾値＊

2 点＋0.2 mV ＊1を超えるごとに 1 点

4 ．R または R’ の高さ＋S または S’ の高さ

V5または V6

＞閾値＊

2 点＋0.3 mV ＊2を超えるごとに 1 点

V1＊1：17 歳以上の場合の値
16 歳以下の場合は 0.3 mV を超えるごとに 1 点となる
＊2：17 歳以上の場合の値
16 歳以下の場合は 0.45 mV を超えるごとに 1 点となる

表2505

F 社の左脚ブロック分類基準

完全左脚ブロック
CLBBB（Complete Left Bundle Branch Block）◆分類基準
次の全ての条件を満足した場合。
①平均 QRS≧0.12（0.11、0.11）0.10、0.10 秒②I、aVL、V5、V6 いずれかで、・Rd≧0.11（0.11、0.11）0.10、0.10 秒が 2 誘導以上。または、
・Rd≧0.11（0.11、0.11）0.10、0.10 秒の誘導があり、Rd≧0.10（0.09、0.09）0.08、0.08 秒が 2 誘導以上ある。
③I、aVL、V5、V6 誘導に Q 波がない（￨Qa￨≦0.25 mV）④V1 誘導の QRS 波が下向き◇グレード

異常の心電図◇参 照
7—1（ミネソタコード）◇注意事項『WPW 症候群』を『完全左脚ブロック』としていないか確認してください。

幅が大きいときはその程度で Q 幅をマイナス、ま４）各疾患の判定基準た男性で高齢の場合は Q 幅をプラスする。その詳細については各社のプログラム解説書を参

うえで心筋梗塞の基本的判定は Q 幅で行い、再照されたい。ここでは左室肥大のポイントスコ

分極波である ST—T 波は心筋梗塞の時期判定に

アー（表 1）と伝導異常の左脚ブロック分類基準

使用するように判定基準を設定する。等量化 Q（表 2）の問題点について実例を用いて考察する。

幅の解析では、あくまでも診断の主体が Q 波で

ａ．左室肥大のポイントスコアー例あるため、非 Q 波梗塞には適応していないことを理解しておく必要がある。

この表を用いて解析を行ってはならない場合
として、①左脚ブロック、②QRS 幅 0.14 秒以上があげられる。17 歳以上（＊印）の値は、男性

42

表3

F社

所見
正常

心電図自動診断の診断精度

感度

N社
特異度

感度

S社
特異度

感度

特異度

99.0（％） 99.2（％） 98.9（％） 79.4（％） 99.1（％） 99.6（％）

前壁梗塞

82.8

91.3

99.5

74.4

96.4

側壁梗塞

96.2

99.7

82.8

99.9

下壁梗塞

94.0

99.8

84.0

99.5

59.2

98.2

左室肥大

91.8

100.0

74.9

99.3

60.4

96.1

左脚ブロック

94.1

100.0

98.5

99.9

87.5

99.4

右脚ブロック

99.2

99.5

98.4

99.3

96.3

99.7

WPW 症候群

85.7

100.0

91.2

99.9

83.3

99.6

心房細動

87.2

99.9

97.7

99.9

98.2

99.6

心室期外収縮

96.8

100.0

98.4

99.9

92.5

99.2

心房期外収縮

69.2

99.6

99.8

95.1

71.7

99.5

3.75 mV、女性 3.00 mV を基準としているが、閾値には別に年齢ごとの閾値表が作製されている。

3．診断精度と今後の課題

このスコアーは、胸部誘導の判定基準に肢誘導

本邦 3 社にて発表されている自動診断の診断（aVL）の基準を加え、かつ年齢ごとの voltage 基

精度評価を表 3 に示す。このうち F 社、N 社の9）

準に基づいて値を補正している 。二次性 ST—T

精度評価は独自のデータベースに基づくが、S 社

変化の判定基準がないことと、voltage の値に学の値のうち心筋梗塞と左室肥大は、CSE 国際診

術的根拠が示されていないことが欠点であろ断データベースによって算出されている。かつて10）う 。とはいえ、十分な特異度（99.25％）があ1980 年代には、心電図自動診断精度は特異度がり、スクリーニングとしては問題ないと思われる。

95％以上と高いものの、感度が約 50％と低かっ

ｂ．左脚ブロック例の判定基準た。そのため、集団検診には適するが、診療のス臨床で用いられている左脚ブロックの基準とクリーニングには適さないとされていた。しかし、比較すると、Ⅴ5、Ⅴ6、Ⅰ、aVL誘導で見られる

1990 年代の中ごろから現在に至るまで、主に機RR’ 型（M—shaped RR’ complexes）または R 波器メーカーの技術開発部を中心に独自のアルゴ頂点近辺の伝導遅延（この所見は右室からの興リズムが作成された結果、臨床におけるスクリー

奮波が左室中隔面へ break through する所見）、

ニング診断を行うために十分な感度が得られる

ならびに同誘導で見られる ST 低下と T 逆転（二ようになった。しかしながら、実臨床で治療戦略

11）

次性の ST、T 変化の所見）が入っていない 。

として利用する際には、自動診断結果をうのみに前者の所見は左室肥大が進行して不完全左脚ブ

せず、循環器専門医の確認が必要であろう。臨床

ロックとなり、かつ伝導異常が合併して左脚ブ

心電図の専門医師が減少する傾向にあるため、ロックとの鑑別が困難になった際、QRS 波の M

従来以上に自動診断の価値は高まることが予測型が確認されれば伝導枝のブロックと診断できされる。一方、computer network 時代の今日、る。また、WPW 症候群の除外について、初心者

MFER のような共通ファイルが利用できるようには注意を払うべきである。

なり、データベースはさらに充実していくと思われる。そのため、診断精度はさらに改善するであ43

ろうが、質の高いアルゴリズム作成には、心電図学の専門家と機器メーカーとがより協力しあっていくことが望ましい。また、疾患背景の変化として、PCI 時代の心筋梗塞診断では非 Q 波梗塞が増加傾向にある。リューマチ性心弁膜症の減少や肥大の進行の少ない ARB のような薬剤が高血圧治療に汎用されるようになり、心臓肥大形態の変化が認められる。そのため、解析プログラムも時代とともに修正を施す必要がある。加えて、
Brugada 症候群のように新たに発見された疾患
や Fragmented QRS のように新たに提案された概念への対処12）があげられる。近年、Brugada症候群に関する自動診断基準が本邦の研究グループより発表されているので、参考にしていた
だきたい13）。

【文献】

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URL：http；／／www.ijbem.org／volume6／number1／
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Heart Rhythm, 2010；7（11）：1660～1666

心電図自動解析の現状
佐久間一郎
日本光電工業株式会社 松元恒一郎

東京大学大学院工学系研究科

心電図自動解析機能は、計測された心電波波形をコンピュータにより解析し、一定の範囲における解析所見を導き出す機能である。ただし、コンピュータソフトウェアはある仮定のもとに作成されているため、その性能には限界がある。心電図自動解析を利用するにあたっては、その利点・欠点と限界をよく理解しておくことが求められる。本稿では、心電図自動解析における波形解析の概要、判定制度の考え方を解説する。適切な心電図自動解析機能の活用の一助としていただきたい。

1．はじめに① データ取り込み
まず、心電図データを数値化する。数値化する「心電図自動解析」は心電計の機能として、現頻度をサンプリングレートと呼ぶが、心電計の場

行機種のほとんどに搭載されている。しかし、そ合、現状では 500 サンプル ／ 秒が一般的である。

の手法、精度などについては、それほど知られてその他、1,000 サンプル ／ 秒という心電計も存在いない。心電計を利用するうえでは自動解析の利する。数値化する細かさは量子化ステップサイズ

点、欠点、限界などを十分理解し、有効な利用法といい、デジタル信号の最小変化でどの程度のを考える必要がある。

電位変化を表現できるかを規定しているが、1μV程度のものが多い。

2．自動解析の基本的な流れ
１）自動解析の流れメーカーにより多少の相違はあるが、自動解析② 心拍検出
通常、まず心拍を検出する。拍の検出方法はメーカーによって異なるが、多くはバンドパス
フィルタなどで心拍の特徴を抽出し、一定もしくの基本的な流れは以下のようになっている。

は可変の閾値で拍を検出する。この処理より求め①データ取り込み→②心拍検出→③計測拍決定

られた概算の心拍数は、画面表示にも使用される。

→④計測→⑤調律解析→⑥波形解析→⑦総合

また、この時点で拍の形を参考にして次の計判定

測拍決定の準備を行うが、形の分類はメーカー
によって様々である。同形、異型、拡幅の有無な
どから、拍位置の確定も重要な処理である。
45

③ 計測拍決定
上記で検出した心拍から、計測すべき代表的な拍を決定する。
代表拍の決定はメーカーによって異なるが、通判定されている場合、ふたつ目以降の所見は出力しない、という処理になる。例えば、「左脚ブロック」の所見があるときに「心室内伝導障害」
は所見として出力しないということである。

常は多く出現している形を代表的な形とする処

波形解析についても、調律解析の場合と同様

理が一般的である。この代表的な形の拍を計測に所見名、分類方法はメーカーによって異なり、するが、計測拍としては次の方法がある。メー

統一されていない。

カーそれぞれが特徴をもち、採用している方法が⑦ 総合判定異なる。

正常範囲、異常などを判定する。通常判定は、・代表拍：記録されているなかの 1 拍を選ぶ

上記の調律解析、波形解析で出力された所見に・加算平均拍：記録されているなかの同じ形とより、最も有力と判断されたものが出力される。

した拍を加算平均する・メディアン拍：記録されているなかの同じ形とした拍から中央値をとり、計測拍を算出する④ 計測
計測拍が決まると、その拍の区分点を決定する。
区分点とは、次の 5 つを指す。

3．判定精度の考え方
自動解析による判定精度の考え方について、以下に述べる。
精度を考えるうえでは何が正解かを決めてお・P 波開始点・終了点

くことが重要である。心電図所見において、調・QRS 波開始点・終了点

律、心室内伝導は心電図をよく知る熟練した医師・T 波終了点

が診断したものが正解と考えてよい。しかし、虚この区分点は 12 誘導全体で 1 点となる。各波

血所見、肥大所見などは、心電図以外の検査結

形ごとの開始、終了を示す点であるため、12 誘導果をもとに医師が診断したものが正解といえる。

全体で 1 点と考えていることによる。

このようにして得た正解と自動解析結果を比較

この区分点とは別に各誘導ごとに幅、高さを計し、精度を算出する（表）。

測する。Q 幅、深さ、R 幅、高さなどである。場合
によっては、異形拍についても同様な計測を行う。
⑤ 調律解析
基本調律、不整脈などについて解析する。メー4．医師の判読と自動解析結果との相違

カーによっては、波形解析と順序が入れ変わる。

判読する医師と自動解析結果とが一致しない

P 波との連結の有無、P 波の向きなどから基本

場合、いくつかの理由が考えられる。要因として調律を解析する。
「洞調律」の場合は、所見として出力しないメーカーもある。
次に、RR 間隔の変動の有無、変動の仕方など
から不整脈の有無、種類を解析する。
このような解析所見名および判定方法は、各メーカーによって異なる。

は以下の項目がある。
・医師と自動解析で判定基準に相違がある
・閾値ぎりぎりである
・他の所見で出力しなくなっている・所見表現が異なる
・計測を誤っている⑥ 波形解析
計測で算出した計測値を所見ごとに定めた閾

46

判定基準の相違

値によって分類する。基本的に、所見ごとにアル

同じ心電図所見においても、いくつかの判定方

ゴリズム、閾値があり、その該当所見を出力する法がある。例えば、左室肥大は左室高電位＋V5、ことになる。ただし、より優先順位の高い所見がV6誘導 ST—T 変化と表現するのが一般的と思わ表

試験結果の集計

他所見によるマスク
例えば、左脚ブロックを判定した場合、ST—T

試験

基準

正常

病的

正常

TN

FP

病的

FN

TP

以下の方程式は 2 つ（または多数）の分類試験から計算する。
1 ）感度：病的（Pathologic）を真の病的（Truepathologic）として分類する確率
感度＝TP／（TP＋FN）×100％
2 ）特異度：正常（Normal）を正常（Normal）として分類する確率
特異度＝TP／（TN＋FP）×100％
3 ）陽性一致率（P＋）：病的（pathologic）に分類したものが真の病的（Truepathologic）になる確率
P＋＝TP／（TP＋FP）×100％
〔IEC60601—2—51（表 106）より引用〕

変化は脚ブロックによる二次的な変化と考え、自動解析としては出力しない。このような所見が判定されたことにより、別の所見を出力しないような処理を「マスク」と呼び、自動解析では多く行われている。
マスクするもとの所見が医師の判断と一致していればよいが、自動解析で異なっていた場合、後に続く所見もまったく異なるということが考え
られる。
所見表現
胸部誘導で T 波が陰性であった場合、「陰性 T波」とするか、もしくは「心筋虚血」、「心筋症」などと判定するか、出力される表現が異なることがある。心電図の形状的な異常を、どこまで心電図所見と結びつけて表現するかの問題ともいえる。
誤計測

れるが、その他に QRS 幅拡幅、VAT 延長など

自動解析のもととなる計測が誤っている場合、を認める場合もある。また、ST—T 変化について当然ではあるが、出力される所見はまったく異もその状態を見て、Strain パターン以外は判定しなったものとなる。

ないということもある。教科書により違いがある

PR 間隔が極端に短縮していると、正しい QRS

ように、所見についても違いがある。同じ心電図

波開始点ではなく、P 波ピーク、P 波開始点などであっても典型的なパターンでない場合には、そを QRS 開始点として誤って認識してしまうことの違いが顕在化することは珍しくない。

がある。このような場合、QRS 幅が拡幅している閾値

として、脚ブロック、心室内伝導障害などと判定判定するか否かを決める値（閾値）についてし、PR 短縮の判定ができなくなる。解析結果にも、医師と自動解析で異なる場合がある。とりわ

出力されている計測値（QRS 幅、PR 間隔など）

け、閾値についてはその値ぎりぎりであった場

を実際の波形と比較し、正しいかどうかを確認す

合、判断の相違が問題となることが多い。

ることで推測できる。

医師の場合、閾値について意識はしていても、その他に誤る可能性がある例としては、QRS

心電図から判断する場合は全体の印象から受け

波終了点、T 波終了点などの計測もあげられる。

る情報に支配されがちである。
また、続けて多くの

また、拍検出そのものを誤ってしまう場合もあ

心電図を判読すると、それまでに連続して見た心る。T 波を QRS 波として誤認識してしまう場合

電図により判断が左右されることもある。これにや、振幅の低い QRS 波を認識できない場合など

対し、自動解析ではあらかじめ決められた基準とである。このようなとき、解析結果に記録される値・計測値を比較し、その基準を満たすか否かで心拍数が実際の波形と異なることで推測できる。

判断するため、前に見た心電図の影響を受けない。

こうした誤計測の原因のひとつに基線動揺な

このような厳格さは自動解析の特徴でもある

ど雑音の混入があげられる。雑音のないきれいが、ときに医師との判定の相違を引き起こす原因

な心電図を記録することが、正しい計測、解析のとなる。

原則である。現在の心電計は 12 誘導を同時に取47

り込み、解析対象とする。そのため、記録されている誘導以外の心電図も解析に使用している場

5．おわりに合があり、気をつけなければならない。電極装着

心電計における「心電図自動解析」について、直後に記録を開始すると、最後に装着した電極

その概要を述べた。各メーカーによって特徴もあ（V5、V6など）が安定せず、雑音が混入しやすい。

り、その機能を十分理解して使用すべきと考える。本稿がその一助になれば幸いである。

48

デジタル心電図記録の周辺―フィルタ、電極など―
富山県立中央病院内科（循環器）

臼田和生

デジタル心電図記録を理解するには、その周辺にかかわる事項として、周波数特性の考え方、
デジタルフィルタの概要、および電極の現状を知っておく必要がある。周波数特性については
高域・低域それぞれの従来の考え方と近年の IEC 規格がどのようなものであるかを、フィルタについては近年での進歩は目覚しく筋電図フィルタである高周波除去フィルタの機能が改良されたこと、および基線動揺除去フィルタで ST 部に歪みを生じない低周波除去フィルタが用いられていることを、電極については従来の銀―塩化銀電極に加え、X 線透過性の高いカーボン
電極が用いられるようになったこと、およびディスポーザブル電極の構造の理解がいかに重要であるかを述べる。

はじめに

dB になる周波数であった。現在でも、取扱説明書に 150 Hz（－3 dB）などと記述されている場

本稿では、デジタル心電図記録の特徴のひと合は、この考え方による。しかし、近年公表されつである周波数特性の考え方、フィルタについてた IEC 規格などではもう少し詳細に定義される

概説し、併せて心電図を抽出する電極について（IEC60601－2－51 の表 114、図 105 参照）。

の現状などを述べる。

ｂ．低域（時定数）444

従来、低域の周波数特性は時定数〔出力波形

1．周波数特性

ステップが初期振幅の 1／e（37％）に減衰するためにかかる時間〕とされてきた。時定数は、直流周波数特性の考え方は時代の変遷とともに多ステップ入力に対する AC 結合アンプの低周波

少変化してきているため、その内容を高域・低域反応を定めるために使用され、IEC－60601－2－51に分けたうえで、それぞれについて述べる（表 1、で表現していた。しかし、近年公表された IEC 規

図 1）。

格では、以下のような表現に変化している。
ｃ．低周波（インパルス）応答

ａ．高域
従来の周波数特性の考え方では 10 Hz、1 mVの波形が基本となっており、記述されるのは－3

心電図は、標準感度で以下の試験に一致する
周波数反応を表す。
300 μVs インパルス（例えば、3 mV 振幅およ
49

表1

周波数応答

試験

入力振幅 mV p—v

入力信号周波数および波形

心電図記録上の出力振幅応答

A

1.00.67 Hz～40 Hz、正弦波±10％ aB

1.0

40 Hz～100 Hz、正弦波＋10％／ －30％ a

C

0.25

100 Hz～150 Hz、正弦波＋10％／ －50％ a b

D

0.25

150 Hz～500 Hz、正弦波＋10％／ －100％ a

E

1.5≤1 Hz、20 ms ベース幅の三角波＋0％／ －12％ c

a ．出力振幅は 10 Hz 正弦波入力信号を基準とすること。
b ．試験 C は、正弦波波形の少なくとも連続 20 サイクルで行うこと。適合性は、連続したサイクルの少なくとも 50％で確認すること。
c ．出力振幅は 200 ms ベース幅の三角波入力を基準とすること。（図 1 を参照）。

振幅
1.5mV

時間

20ms
200ms
＞1s

100ms

振幅

3mV

図1
表 1 の試験 E に対する三角波形（IEC―60601―2―51.107.1.1.1 参照）

最大傾斜（250μV/S）

時間
最大オフセット

図2
入力インパルス信号（点線）および心電計の応答（実線）（IEC―60601―2―51.107.1.1.2 参照）

び 100 ms 幅の方形パルスまたはその他の等価パ出時につながる AC 結合を変える機器においてルス）は、心電図記録上の基線から 100μV を超は、ペースメーカパルス検知は無効にする。

えるオフセットがない。さらに、インパルスに続（IEC 60601－2－51 より引用）

く 200 ms の範囲で 250 μV／s を越える傾斜、お50

よびインパルスの範囲外のいずれでも 100μV／s

この規格は、特に基線動揺除去フィルタ（メーの傾斜がない（図 2）。ペースメーカパルスの検カーによっては「ドリフトフィルタ」などと記述している）が ON になっていても対応すべきとして基線の動揺を抑え、ST 部に影響を与えにくくし規定されたものである。ST 部の変化を最小限にている。ただ、このフィルタをかけるには、表示・抑制することを目的としている。しかし、取扱説記録するまでに多少の時間を要するため、通常明書では、従来の時定数の表現も併せて記述さはこのフィルタを ON にすると 1～2 秒程度の遅れているものが多く見受けられる。

延が生じる。例えば、被検者が手を動かした場

また、基線動揺除去フィルタの ON／OFF を示合、その影響による雑音は 1～2 秒後に心電図にす 際、低 域 の 周 波 数 により 0.5 Hz～150 Hz、表示されるため、リアルタイム性は若干犠牲となる。

0.05 Hz～150 Hzなどと表現する場合もある。0.5 Hz

ｃ．ハムフィルタ

が基線動揺除去フィルタ：ON、0.05 Hz が基線
動揺除去フィルタ：OFF を表している。

アナログ構成されたハムフィルタをかけると、心電図にもかなり大きな影響が認められる。これは、アナログフィルタの場合はバンドパスフィル

2．フィルタタとして 50、60 Hz を除去する必要があるが、一定の幅をもったフィルタしか実現できなかったこ

周波数特性の項において若干説明したが、とが要因と思われる。これに対し、デジタルフィ

フィルタ、特にデジタルフィルタについて詳述する。

ルタの場合、除去する周波数の幅を狭くし、かつ

１）フィルタの種類

その前後の波形歪（リンギング）を抑えることがａ．筋電図フィルタ（高周波除去フィルタ）可能である。

筋電図フィルタについては、まだ従来からの高しかし、現在のデジタル化したハムフィルタは周波除去フィルタが多く使用されている。しかメーカーによって設計方法などがかなり異なるた

し、従来のように 1 種類の周波数を ON／OFF す

め、機器ごとに性能差が生じている。

るのではなく、何種類かの周波数を選択する機能を複数もちあわせるようになりつつある。汎用されているフィルタとして、以下のようなものがあげられる。
・‌‌150‌Hz：いわゆるフィルタ OFF の設定
・‌‌100‌ Hz：小児以外ではこの設定で、R 高などもよく再現する周波数・‌‌75‌Hz：ペン書きのときのフィルタ OFF に近い特性の設定
・‌‌35‌Hz（40‌Hz）：メーカーによって表現が異なるが、従来の規格で要求されていた筋電図フィルタ ON に近い特性の設定
・‌‌25‌Hz（30‌Hz）：これもメーカーによって表現が異なる。ペン書きのときの筋電図フィルタ ON に近い特性の設定

２）フィルタにおける歪みの規定
心電計では記録波形、特に心電図波形がなる
べく歪まないことが重要である。このために、
IEC などの規格では歪みが一定以下であることが要求される。周波数特性の項で示したような高周波特性や低周波のインパルス応答なども、心電図に対する歪みを規定している。
その他、ハムフィルタについても規定がある。
これは、ハムフィルタの ON／OFF で規定された形の QRS 波の後の歪みを規定したものである。
○ 51.105.3.2

解析付き心電計

試験心電図 ANE20000 を用いた場合、電源周
波数干渉抑制用のノッチフィルタは、どの誘導においても 25μV を超える最大のリンギング雑音を

ｂ．基線動揺除去フィルタ（低周波除去フィルタ）

心電図記録に生じさせない。以下に、使用法を示す。

呼吸による基線の動揺を除去するためのフィ

ノッチフィルタを入れずに標準感度の心電計

ルタである。従来のような時定数を短くする方法に試験心電図 ANE20000 を入力し、心電図を記だと ST 部に歪みが生じ、診断に影響を及ぼしや録する。さらに、ANE20000 の同じ心電図入力ですいため、周波数の低域成分を除去することでノッチフィルタを入れて、心電図を記録する。
（試51験）適合性は、ST セグメントの最大のリンギン
グの測定、およびふたつの心電図記録の比較により確認する。

２）接触抵抗被検者の皮膚と電極との間の抵抗力をいう。
皮膚の接触抵抗は被検者によって異なるが、高（IEC60601—2—51 より引用）

い場合は数 MΩを示す場合もある。また、皮膚の接触抵抗は年齢とは関係なく、若いから接触抵

3．電抗が低い、高齢であるがゆえに接触抵抗が高い

極ということはない。

心電計の性能が向上し、デジタルフィルタも高

図３に接触抵抗の変化による出力の影響を示性能化してきたため、心電図を記録することは以す。接触抵抗が高いと、外部からの雑音をより大前よりも格段に簡便である。しかし、生体のイオ

きな雑音としてとらえることとなる。すなわち、

ン電流を電子電流に変換する電極は、いまだ心接触抵抗を小さくすることが、外部からの雑音を電図記録の基本的役割を担い、またその装着が低減させる重要な要素となる。

重要であることに変わりはない。

接触抵抗を小さくするために重要となるのは、心電図測定の基本に返ることである。まず、被検

１）電極の構造
心電図に用いられる代表的な金属電極は、銀するとともに適切な電極を正しい位置に装着し、（Ag）—塩化銀（AgCl）電極である。Ag—AgCl 電

被検者がリラックスした状態で記録することで極は、Ag の表面に AgCl 層を形成させたもので、ある。

Ag 層と AgCl 層の 2 層構造よりなっている。Ag—

ａ．前処理

AgCl 電極では、電極に電気が流れていない状態

前処理というと、運動負荷心電図検査、ホル（静止電位）で、Ag 層で化学反応によって生じ

ター心電図検査の電極装着前に皮膚の角質除去＋－のために皮膚をこするなどが思い起こされるが、－AgCl として消費することにより、

安静時心電図検査においてはここまでは必要な二重層の発生を防ぎ、電極電位を安定化させる

い。アルコールなどで皮膚を拭けば十分である。

（不分極電極）。これによって電極電位は、その反応

ｂ．クリームる Ag＋Ag ＋e の Ag イオンを AgCl 層において Ag ＋Cl52

者に対して前処理を行い、心電図クリームを塗布（測定対象）
電位に限定して変化するようになる。

心電図クリームは電解質を含み、皮膚と電極

金属電極は X 線不透過であるため、心臓カ間の接触抵抗を下げる働きをもっている。このクテーテル検査などでは X 線透過性の高いカーボ

リームを塗ることで、よりきれいな心電図が記録

ン電極素子とカーボンリード線からなるカーボンできる。施設によっては、生理食塩水を使うこと電極が用いられる。カーボンファイバの主成分でもある。

ある炭素は、伝導物質として生体への親和性に

ｃ．電極装着優れている。また、電極としてのインピーダンス

生理機能検査室などで行われる安静時心電図

周波数特性も生体計測に用いられるほかの電極検査の場合、四肢はクリップ、胸部は吸着電極をと大差がない。カテーテルアブレーションや経皮使うことが多い。まず、電極は同じタイプ（同一的冠動脈インターベンションなどの心臓カテーテメーカーで同時期発売）を使用することが重要で

ル検査・治療において、カーボン電極は必要不可ある。メーカーにより電極に使用している金属欠である。さらに、炭素繊維は MRI 装置からの（合金の成分）が異なり、電極間で電位差が生じ

高周波磁場の影響を受けにくいため、MRI 装置

やすいためである。運動負荷心電図検査、ホルにおいても心拍同期撮影を行う際のトリガ心電

ター心電図検査などでは、粘着ゲルや粘着テー

図信号検出目的に、専用のカーボン電極が用いらプを用いる貼り付け型の電極を使うことが多いれる。

が、この場合も同じタイプの電極を使用する必要

雑音を空気中を飛び交っている
微弱電流（I）と例えると……
オームの法則より
V＝I・R
出力

雑音
入力（V）
接触抵抗 小
雑音
入力（V）

出力

接触抵抗 大がある。
電極の装着位置も重要である。正しい位置につけることが、正確な心電記録を得るうえで重要

図３
接触抵抗による出力への影響けられる。それぞれのタイプに用いられる「基材」と「ゲル」により、電極の性質が異なるため、使用に際して特徴を理解する必要がある。

となる。四肢については、手首、足首に限らず、ソリッドゲル・ペーストタイプは、皮膚へ電極

ひじ、ひざ辺りでも心電図は大きく変化しない。

を貼り付けるための基材と、皮膚と電極間の接触

ただし、運動負荷心電図検査やホルター心電図

抵抗を下げる働きをもつソリッドゲルまたはペー検査で四肢誘導を装着する場合のように、四肢スト、および電極素子で構成されている。基材にを鎖骨下、肋骨弓の下端部などに装着する誘導は不織布（ソフトクロス）テープやフォームテー

法（Mason—Likar 誘導または ML 誘導）では、四プが用いられている。ソリッドゲルの成分は、ポ肢誘導の心電図が変化することが知られている。

リビニルアルコール、塩化カリウム、グリセリン

また、胸部誘導では、電極位置が少し変化すなどである。

ると心電図が変化してしまうことがある。例え

粘着ゲルタイプは、導電性と粘着性のふたつば、1 肋間上下にずれただけで心電図はかなり大の役目を兼ねる粘着ゲルと電極素子で構成されきく変化する。

ている。粘着ゲルの成分は、アクリル系親水性高ｄ．後処理分子である。

検査終了後に電極についたクリーム、生理食電極素子には、前述したとおり Ag—AgCl 電極

塩水などを清掃することも忘れてはならない。クまたはカーボン電極が用いられている。心電図記

リーム、生理食塩水が残っていると、金属電極の録の目的、用途や環境条件などに応じて、最適な錆の原因ともなり、長く放置すると、電極に膜を構成となるディスポーザブル電極を選択する必作り、正確な心電図検査に使用できなくなること

要がある。

がある。
３）ディスポーザブル電極

おわりに

現在、運動負荷心電図検査、ホルター心電図

以上、デジタル心電図記録に関して周波数特検査や心臓カテーテル検査・治療時には、ディス性の考え方、デジタルフィルタの概要、および電ポーザブル電極が用いられる。ディスポーザブル

極の現状について論じた。臨床現場において当電極の構造は、大きく分けて「ソリッドゲル・ペー

たり前のように使われているデジタル心電計でストタイプ」と「粘着ゲルタイプ」のふたつに分あるが、その特徴を十分理解して、使用すること
53

が重要である。その一助になれば幸いである。

【参考文献】
 1）Medicalelectricalequipment－Part2—51：Particular requirements for safety, including essential

54

performance, of recording and analyzing single
channel and multichannel electrocardiographs：
INTERNATIONALSTANDARDIEC60601—2—51
ed1.0, International Electrotechnical Commission,
Switzerland,2003.
 2）石原 謙、ほか：臨床工学講座 生体計測装置学．
医歯薬出版，東京，2010

心電図の MFER 仕様普及に向けて
大分大学／湯布院厚生年金病院

犀川哲典

MFER（Medical waveform Format Encoding Rules）は、本邦で開発された医用波形記録の標準化を目指した規約である1）。医用波形のため、当然ながら 12 誘導心電図、ホルター
心電図、イベント心電図にとどまらず、脳波、呼吸に至るまで様々な領域の波形に対応するはずである。12 誘導心電図への対応が最適であり、実際この方面の開発が最も進んでいる。その次の応用として、ホルター心電図が考えられるが、果たしてホルター心電図の MFER 仕様は可能か？ 本稿ではホルター心電図を例にあげ、心電計における MFER 対応の現状を著者の独断と偏見から簡潔に述べたい。一般的なホルター心電図の “ 現状と展望 ” については、別途発表されている多くの成書や論文を参照していただきたい2）。

1．はじめに

新規には発売されていないということである。中古機種であれば、アナログ方式のホルター心電

MFER は、本邦の医療関係者・研究者・医療機計が存在するかもしれないが、新しい製品を購器メーカーが中心となって開発された医用波形入しようとすれば、すべてデジタル方式となる。

記録の標準化を目指した規約であるが、いまだ普となると、我々は今後、デジタル方式の心電計を及しているとはいいがたい。では、何が普及を妨使用せざるを得ないが、それには重大な問題点げているのか、また今後普及に向けてどのようながある。まず、それを明確にしていきたい。

対策が必要か。
本稿ではホルター心電計を例にあデジタル方式自体に問題があるわけではない。

げて概説することで、普及に向けた一助としたい。

あるとすれば、デジタル化した時点で他社の機器で記録された心電情報を、相互解析できない

2．デジタル方式の問題点

ことといえる。アナログ方式で磁気テープを記録用の媒体として使用していた頃は、書き込まれる

著者が確認した限りでは、現在本邦でホルトラックの違いこそあれ、設定を変えさえすれば

ター心電計を市販しているメーカーは表 1に示す

互いに磁気テープの解析が可能であった。デジ9 社である（順不同）。機種にもよるが、それぞれタル化されてからは、異なるメーカーの機器で記に特徴があり、一定の市場を確保している。重要録された媒体を使用したデータ解析ができなくな点は、現在でアナログ方式のホルター心電計はなり、互換性が消失した。
55

表1‌ホルター心電計を市販しているメーカー
一覧①‌GE ヘルスケア・ジャパン
株式会社②フクダ電子株式会社③日本光電工業株式会社④‌フクダエム・イー工業株式会社⑤日本ライフライン株式会社⑥株式会社スズケン⑦株式会社メディリンク⑧株式会社グッドケア⑨‌フ ァイバーテック株式会社

表2

ホルター心電図解析の新しい展開

1．‌24 時間の心電図記録の解析（ST、QT、）併せてベクトル合成とその解析
2．Beat‌to‌Beat の心電図各指標の長時間の解析
3．新しい心電図の解析法、（含む Wavelet 変換）
4．心拍変動（非線形解析など）
5．加算平均心電図
6．心室遅延電位7．Heart‌Rate‌Turbulence
8．Heart‌Rate‌Deceleration‌Capacity

すなわち、デジタル記録されたホルター心電図が3．MFER 導入の利便性

MFER に準拠している、または解析機が MFER

ホルター心電計に MFER を応用すると、この互換性という点に大きな利便性（あるいは利点）

対応であれば、新しい技術の進歩による様々な新解析が可能となる。

を認めることができる。また、MFER は仕様が最近、新しいホルター心電図を用いた解析が、オープンにされているため、自社の機器に組み込続々と開発され臨床応用に至っている4）。それら

むうえで特許使用料などの費用がほとんど発生を表 2 にまとめた。本邦の臨床研究の特徴のひとしないなどの点で優れている。よって、特別な手つとして症例数の少ないことがあげられるが、続きなどを踏まずとも、自社のホルター心電計をMFER に準拠した方式で心電図を記録し、デーMFER 対応で記録し、そのデータを MFER 対応

タの共有や解析が共有できれば、新しい研究もの様式で媒体に出力できるようにする。あるい

多施設・大規模で可能となる。

は、出力のみを MFER 対応にする。もしくは記以上は利用者側からみた利便性（利点）である

録されたデータを解析する装置に、MFER 対応

が、メーカーにとってはどのような利便性が考えの解析ソフトを組み込んでおきさえすれば、いかられるだろうか？

なるメーカーの機器で記録された媒体でも、ある①現
 状でのメーカーにとって一番の利便性は、

いはいかなるメーカーの解析装置を用いても解“MFER に準じている”という、セールストー析できることになる。これは研究者にとっては、

クであろうか？ 様々なケースで多彩な対応

大変な利便性と考えられる。

を考えているとアピールできることである。

例えば、イスラエルの研究者 Viskin 氏が数年

②新
 しい解析ソフトウエアが開発されていたり、前に先天性 QT 延長症候群、正常人、その他の独自のノウハウがある場合はそれを売りにす

心電図を世界中の先天性 QT 延長症候群およびるとともに、いかなるメーカーの機器が記録し不整脈、循環器の専門医、内科医などに送り、心たデータでも、MFER に準じていれば、解析

3）

電図の計測と判読を依頼したことがある 。このできるし、してあげられますよというセールス

ときは、心電図のコピーをそれぞれに送付したとトークであろうか？

考えられる。しかし、このような場合に相互がメーカーにとっての利便性を見つけることは容MFER 対応の心電計を用いていれば（心電図記

易ではない。

録 が MFER に 準 拠、または 先 方 の 解 析 機 がMFER 対応）、そのファイルを電子メールで送付すればよく、必要に応じて簡単かつ瞬時に、大量

56

4．MFER 導入の非利便性のデータを送ることができる。返信もメールで可

それでは、ホルター心電計に MFER を応用す能となり、回答のデータ処理も容易となる。ホルると、どのような問題が生じるか考えてみた

ター心電図においても同様のことが考えられる。

い。まず利用者にとっては、それほど問題点はな

表3
No.

メーカー名

MFER に対する対応状況
MFER の対応状況
記録器

解析装置内部

解析装置から外部出力

1

GE ヘルスケア・ジャパン株式会社

未対応

未対応

未対応

2

フクダ電子株式会社

未対応

未対応※

未対応（ただし、年内バージョンアップにて対応予定）

3

日本光電九州株式会社

未対応

未対応※

対応済み

4

株式会社スズケン

未対応

未対応

未対応（ただし、試作プログラムは作成済み）

5

株式会社メディリンク

未対応

未対応

未対応

6

フクダエム・イー工業株式会社

未対応

未対応

未対応

7

株式会社グッドケア（ハンガリーラブテック） 未対応

未対応

未対応

8

ファイバーテック株式会社

未対応

未対応

未対応

9

日本ライフライン株式会社

未対応

未対応

未対応

※一部制限はあるが、MFER データの入力（読込み）は可能

いと考えられる。データのやりとりも容易にでき読を避けたりできるのか？ ホルター心電計からるし、大規模研究でも MFER 対応としておけば、

MFER に対応した波形と RR 間隔情報だけの出

デジタルデータの共有も容易である。

力ができればよいのか？ といった点も避けられ

他方、メーカーにとってはどうであろうか？
現在発売されている機種間でも、そのメニューはず、これらを明らかにしていくのが、今後の課題と思われる。

様々である。各メーカーの機種により、記録されるデータは異なるかもしれない。一般のホルター
心電計では、単純に RR 間隔の情報、心電図波形

5．メーカーのMFERへの対応状況

情報に加えて、オプションで様々な独自の解析が表 1 に示す 9 社に、MFER に対する対応状況

できるようになっている。例えば、ある機種ではにつき、以下の三つの質問を行いアンケート方式

心室遅延電位を記録していたり、また別の機種で回答を得た。その結果を表 3 に示す（平成 23

では 12 誘導心電図を記録していたり、合成でき

年 9 月 3 日時点）。

るようになっていたりする。その他にも、交互脈に関する情報が記録されていたりするなど、必ず① ホルター心電図記録器の MFER 対応

しも画一的なデータだけではない。それを意味あ9 社とも未対応で、今後も対応の予定はない。

るものにするにはそれなりのソフト、あるいはノGE ヘルスケア・ジャパン株式会社は検討の余

ウハウが必要である。情報自体は提供しても問題地を残している。

ないといえるのか？ もしそうではない場合、ど② ホルター心電図解析装置内部の MFER 対応

こまでのデータを MFER 対応とするのか？ あG E ヘルスケア・ジャパン株式会社は順次対応

るいはできるのか？ さらに受け手側としてはそしていくことを検討中。フクダ電子株式会社とれをどう把握して、どう処理できるのか否か？

日本光電工業株式会社は読み込みは可能。

というような問題点があるのかもしれない。他に③ホ‌ ルター心電図解析装置からの外部出力へのも、記録上のメーカー固有の特殊な技術あるいは対応

アルゴリズムなど、まだ一般公開はしたくない、G E ヘルスケア・ジャパン株式会社は対応検討

あるいは企業秘密のようなものを、削除したり解中で、可能である。フクダ電子株式会社は年内
57

に対応予定とのこと。日本光電工業株式会社る。しかし、各社がどの程度その MFER 準拠製

は対応済み。スズケンは対応準備中。その他の品の製造・販売に前向きであるかは、今後の各社

エディリンク、フクダエム・イー、グッドケア、の経営・営業方針と市場の成熟が関係すると考ファイバーテック、日本ライフライン株式会社

えられる。MFER を推進、普及していくには何らの各社は現時点で対応の予定はない。

かのインセンティブも考え、メーカーにとり魅力的なものにする必要があるかもしれない。

いずれにしても一度解析機を通して、MFER
対応のデータの出力ができれば、最低限解析は可能ということにはなる。

6．おわりにMFER 対応は、企業にとっては諸刃の剣となるかもしれない。自社製品の利便性あるいは優位性を従来とは異なった観点から強調する必要が出てくるであろう。そのためか、ここに来 てMFER に準じたデジタル心電計関連機器の開発、販売が鈍化してきているように感じられる。
しかし、よく考えていただきたい。今、ここで二の足を踏んでいては、いつか新たな規約がいずれかの国でできたときに手遅れにならないと誰がいえるであろうか？ そうした意味でも、我々は先陣を切って MFER を普及しなくてはならな
いときにきている。表題の「ホルター心電図のMFER 仕様は可能か」という問いに対する技術的な回答としては「可能である」ということにな

58【参考文献】
 1）田村光司，平井正明，松元恒一郎，川本 顕，鎌田弘之，犀川哲典，堀川宗之，山内一信：医用波形記
述規約 MFER．心電図，2005；25：151～162
 2）中川幹子，犀川哲典：ホルター心電図．循環器内科，2010；67：561～569
 3）Viskin S, Rosovski U, Sands AJ, Chen E, Kistler
PM, Kalman JM, Rodriguez Chavez L, Iturralde
Torres P, Cruz F FE, Centurión OA, Fujiki A,
MauryP,ChenX,KrahnAD,RoithingerF,Zhang
L, Vincent GM, Zeltser D：Inaccurate electrocardiographicinterpretationoflongQT：themajority
of physicians cannot recognize a long QT when
theyseeone.HeartRhythm,2005；2：569～574
 4）BauerA,KantelhardtJW,BarthelP,SchneiderR,
MäkikallioT,UlmK,HnatkovaK,SchömigA,HuikuriH,BundeA,MalikM,SchmidtG：Decelerationcapacityofheartrateasapredictorofmortality after myocardial infarction：cohort study.
Lancet,2006；367：1674～1681携帯型心電計使用の現状と問題点
獨協医科大学越谷病院循環器内科

高柳寛

日本心電学会心電機器技術・規格委員会の要請を受けて、携帯型心電計使用の現状と問題点を当院を参考例にあげて記す。
実際に、過去の携帯型心電計の心電図記録を用いながらコンピューター解析を進めてきた当院では、ある日突然、
過去のデータが使えなくなるという想定外の事態に遭遇した。このことは、当委員会に参加している委員が所属する多くの施設にあてはまる。標準化されないデータを蓄積することの危険性を検証するとともに、MFER の重要性を強調したい。

はじめに
過去の携帯型心電計の心電図記録を用いて心電図解析を行う予定でいたら、その心電図記録の症例は、ここ数年漸減傾向にあるが、これは冠動脈病変の有無が、造影 CT によりかなり正確に把握できるようになったためであり、決して心電図検査の重要性が低下したわけではない。

が読めなくなっていた、という想定外の事態に遭

携帯型心電計としては、患者自身が症状を自遇している施設の話をよく聞く。なぜ、こうした覚したときにスイッチを入れるタイプも用意して事態が起こるのか、貴重なデータを失わないためいるが、実際の稼働は年間 10 例前後にすぎない。

に我々はどのような手段を講じるべきであるの

およそ 1 週間にわたり電極を装着し続けねばならか、当院における携帯型心電計使用の現状と問ず、解析も専門の施設に依頼しなければならない

題点を浮き彫りにすることで MFER の重要性をため、利便性に優れないからである。体内植込み提言する。

型の記録装置（Reveal）も適応例に施行できるようになったが、まだ試用の段階にとどまっている。

1．当院における携帯型心電計使用の現状と問題点
１）当院における使用の現状
現在当院では、年間約 2,000 例近いホルター心電図検査を施行している。主に、胸痛や動悸、失ホルター心電図で心室性不整脈の多発がとらえられる症例に対しては、植込み型除細動器（ICD）の適応を考える。心室細動頻発例や一部の Long QT 症候群における、治療の最後の砦となっている。ただし、ICD の誤作動や感染のリス
クも明確になりつつあり、課題も多い。

神の精査に用いられ、解析には 4 ないし 5 名の医発作性心房細動においては、ホルター心電図師が最終チェックを行っている。運動負荷試験

はかなり優れた検出法である。しかしながら、2459

時間という限られた記録時間で、疑いのもたれるすべての例を正確に捉えることはむしろ少ない。
週あるいは月に 1 回程度の発作をいかに正確に、かつ患者の負担にならないように記録する方法

2．ホルター心電計に望まれる
諸機能
本論とは少しそれるが、今後のホルター心電を模索しなければならない。

計に望まれる諸機能を列挙する。

２）当院における最大の問題点

ａ．記録は心電図のみ、かつ 24 時間だけでよいか

当院はフクダ電子社製の解析装置 SCM－6000

現行機は、血圧の測定、呼吸のモニターがで解析を行っていたが、本体に不具合が生じた

可能であるため、高血圧や睡眠時無呼吸症

ため同社の代替機を使用していた。ところが、の患者にも使用されている。SaO2 などの連2010 年 9 月に重大な問題が明らかになった。過続測定も望まれる。

去の症例を解析しようと数年前の記録が保存さ

ｂ．緊急事態にどう対応するかれた DVD を解析装置にかけたところ、ファイル

致死性不整脈である心室細動に対してはがまったく読めなかったのである。

ICD で対応すべきだが、すべてのホルターメーカーの担当者に尋ねたところ、解析システ

心電計にこの要素が必要なわけではない。

ムを改めたとの返答を得た。しかし、以前のデー

アラームなどは検討の余地が大である。誤タが読めるようになるまでには、かなりの時間を作動の危険も常に存在する。厄介な問題で要するとのことであった。具体的には、本社にあるノイズをいかに減らせるかも課題である。

データを持ち帰って対応するか、もう 1 台解析機

ｃ．ホームモニタリングへの対応を用意するかしなければならず、現在のところ携帯電話などの普及により、患者の家庭内

DVD は凍り付け状態にある。新しいソフトににおける状態を把握できる可能性がある。

データ一式（20,000 例以上）を移し替えるのに、

ホルター心電計が解析装置をも内蔵し、頻どれほどの時間と労力がかかるかを考えると、気拍発作や心停止、呼吸停止などを捉え、かの遠くなる思いである。

つ医療機関に通報可能なシステムの開発がこうした事態に陥らないためにも、以前から各メーカーに、MFER などの互換性の高い仕様を期待される。
ｄ．インターネットなどへの対応

標準装備するように希望していた。ある日突然過前号と重複するが、携帯電話に加えて、広く去のすべてのデータが読めなくなったとしたら？

普及してきたインターネットのさらなる利用という恐怖が、現実のものとなったのである。今方法も考慮すべきである。

後、臨床家および研究者は常にこの厳しい状況

ｅ．患者に不快感を与えない長時間記録法の開発に対応しなければならない。残念ながらこのよう非常に長時間にわたる心電図を記録するにな事態は、カセットテープによる心電図記録がデは、もはや従来の電極では不可能であろう

ジタル化された時点ですでに予想されていたのか。体内に機械を植込むしかないのか。画期である。実際にデータのデジタル化から約 15～

的な方法を模索する必要がある。

20 年が経過し、これからもシステムの version
up に伴い頻繁に発生しうる危険性がある。

3．おわりに
当院には、過去 25 年分にわたる 28,000 件を超すホルター心電図と患者記録が保存されている。
最も古い症例はカセットテープにより記録され、次いで MO そして DVD と変遷してきた。徐脈性60

および頻脈性不整脈や、急死例などが含まれ、若このように、過去の心電図は永続的に引き継ぐ

い循環器専門医および研修医の教育や研究に適べき財産といえる。MFER 普及により、心電図ラした貴重な症例も数多い。

イブラリを構築することは最大の急務事項である。

61

携帯型心電計および心電図伝送の実際と問題点日本大学医学部内科学系総合内科学分野

笠巻祐二

近年、携帯型心電計は日常臨床のみならず、在宅医療や遠隔医療など様々な分野で用いられ方をするようになった。また、心臓健康管理やスポーツクラブでの応用など、医師主導の下で健常人に対しても適用範囲が拡大しつつある。今後、伝送システムの普及によりますますの発展が期待されている。一方、携帯型心電計にはいまだ統一規格がなく、解析と診断の標準化もなされていない。同時に、心電図伝送にあたりいくつかの問題も存在する。本稿では、携帯型
心電計および心電図伝送の実際、さらには現状の諸問題について概説する。

1．携帯型心電計とその歴史

は、イベント心電図は医療機関における日常診療のみならず在宅医療や遠隔医療などにも広く応患者が何かしらの症状を自覚している最中に用されている。また、心臓健康管理やスポーツク

心電図を記録できる機会は少ない。一般的には、

ラブ、会員制健康クラブなど、医師主導の下で健ホルター心電図検査を施行して記録を試みるこ常人に対してもその適用範囲が拡大しつつある。

とが多いと思われるが、必ずしも限られた検査時

我が国のイベントレコーダーは、1980 年代から間中に症状が出現するわけではない。そこで最開発が始まり、1987 年に市販に至ったのが最初

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近、いつでも、どこでも患者自身が自分で心電図である。この機器は一般市民により構成された会を記録して、電話などの回線を通じてデータを送員制の組織を対象にスタートしたため、一般病院

り、解析診断できるイベントレコーダーが開発さでの利用が遅れたという背景がある。すなわち、れ、日常診療で用いられるようになった。患者が本邦でのイベントレコーダーの発展には、心臓健症状出現時に記録した心電図を伝送せずに病院

康管理を主体とする予防医学的な観点からスへ持参して解析する方法もあるが、危険な不整タートしたという特徴がみられる。その後、機器

脈や急性冠症候群などの緊急処置を要する場合

をより小型化して携帯性を向上させるために、ペには、伝送システムが有用といえる。このように、ン型イベントレコーダーが開発された。さらに薄いつ、どこで起こるかわからない症状出現時の心型のイベントレコーダーを日本向けの特注品とし電図を記録しようとするものがイベント心電図でてカードガード社が開発し、日本大学医学部附属あり、通常、小型のモバイル心電図ともいうべき

板橋病院に解析センターが設置されたことで診

イベントレコーダーが用いられている。近年で

療と健康管理の両面から用いられるようになり、63

携帯型伝送心電計の利用が一般化されるに至っまさに心臓監視の場所の拡大といえる。小型のた。その後、類似の機器が市販されるようにな

伝送心電図送信機を携帯しさえすれば、電話通り、慶応義塾大学にセンターがおかれ、診療を中信設備が整備されている限り（携帯電話を含む）、

心とするネットワークサービスが行われるように

都市、農村を問わず、また自動車、電車、船舶、なった。現在では、多くの種類が用いられている。

航空機においてさえ、いつでも心電波形を所定

我が国で開発された携帯型伝送心電計のほとのセンターに伝送して、心電波形の記録を行い、んどは簡便性を重視しているために、単一誘導

併せて医療相談指導を受けることが可能となる。

での記録が多いのが特徴のひとつである。患者

あたかも心臓専門医が毎日患者に寄り添い、患の発作時のイベントレコーダーとして有用である者が即座に診断と指導を受けることができるのが、ループメモリー式の記録が可能な機種では、と同じである。

記録ボタンを押した時点より前にさかのぼって検討することも可能で、不整脈の評価には特に欠かせない存在となっている。これも小型、軽量で、かつ伝送可能なイベントレコーダーとして臨床の場で使われている。

3．イベント心電図の伝送
心電図の電話伝送に関しては、小児の不整脈のモニターに使用された報告などがある。救急医
療の分野では、mobile CCU などを用いた心電図

2．心電図伝送の本邦における
発展概況

者が自覚症状を覚えると同時に心電図を記録して電話伝送できる携帯型イベントレコーダーが電話伝送心電図は、電話を用いた一種の通信開発されたことで、心電図の伝送は一般に広まりシステムである。被検者が、家庭あるいは職場なつつある。我が国の携帯型心電計は、当初は心臓どで記録した心電信号を病院の受信センターに健康管理を念頭においた企業レベルの発想で伝送し、信号処理と医療情報処理の技術を利用

1980 年代より開発が始められたが、その発展はして診断する。このようなシステムは電話心電

心臓健康管理を主体とした予防医学的な側面か

図、電話伝送心電図、遠隔心電図、遠隔心電図

らスタートしたという点で欧米とは異なる。開発

モニターシステム、遠隔ネットワーク心電図シスされた携帯型伝送心電計のほとんどが簡便性をテム、イベント（伝送）心電図などと称される。

重視しているため、単一誘導での記録が多いの

心血管疾患の発病は突然起こるため、常に緊64の伝送が行われていた。さらに最近になり、被験も特徴のひとつである。

急処置が必要である。すなわち心血管疾患の早患者の発作時の心電図を記録するために携帯

期診断、早期治療、早期予防およびリハビリ期に型伝送心電計は有用であるが、ループメモリー

は、心電図モニターが非常に重要である。心臓病

式の記録が可能な機種では、記録ボタンを押し学の視点からすると、電話、FAX、コンピューた時点より前に遡っての検討が可能なため、より

ター、ネットワーク、遠隔医療の方式を通してこ

正確な診断に有用である。携帯型心電計は特にうした心臓病患者の心電図、血圧、血中酸素飽和

不整脈の評価には欠かせない存在となっており、度、脈拍の状態、微小循環などを計測する技術

小型軽量で、電送可能なイベント心電計として臨は、もはや成熟の段階にあるといえる。電話伝送

床の場で使われている。一方、携帯型ではない

心電図は現在比較的広汎な在宅用心電モニター

が、一般家庭に設置して被検者の心電図情報を技術であり、すでに医療情報処理と利用におい受信センターに自動送信するシステムがある。自て重要な部分になっている。それは心電図診断、

動血圧計と簡単な問診機能、体温や呼吸数など

心臓救急救命、医療指導、院外心臓監視と心臓の測定値とともに、両側の手首に挟んだ電極で I

保健などを集めた一体型の心臓監視方式であり、誘導心電図を送信し、センターの職員がその情報を活用して保健指導を行うものである。

３）電話伝送心電図の機能上の分類
ａ．リアルタイム記録、リアルタイム送信

１）電話伝送心電信号の分類
ａ．音声周波数信号伝送方式（音響カプラ法）
まず、人体の心電信号が、増幅と周波数変調
を通して、心電の音声信号に変換される。次に、通常の電話設備装置を経て、心電音声周波数が毎回発作時記録し、発作前 16～64 秒で具合が悪いと、自覚症状を覚えたときの心電図信号をメモリしないですぐに送信する。
ｂ．自動化記録、定時送信
5～10 分ごとに自動記録する。何時間かメモリ

病院の受信センターに伝送された後、復調装置

したデータを一度に送信する。

を通して、心電音声周波数は心電の電圧信号にｃ．インテリジェンス化記録

戻り、相応の画面（波形のモニター、コンピュー正常心電図情報はメモリせず、異常心電図情タの画面）上に表示される。心電計にも送り込む報の発生と同時に記録し、すぐに送信する。

ことが可能で、通常の心電波形を描画する。このｄ．自動ループ記録、定時送信

方式は一般家庭用電話では使用できるが、デジタル伝送携帯電話では使用困難なことが多い。

心電情報のうち、記録する価値のある心電図を選び、4～6 時間ごとに送信する。

まれに、周囲の音声に妨害を受けることがある。
ｂ．デジタル信号伝送方式
人体の微弱心電信号が増幅された後、デジタ

４）電話伝送心電図の誘導と診断
ａ．誘導の問題

ル信号に変換される。例えば心電図 R 波の電圧

伝送心電図は一般に比較的長い時間を必要と信号は、仮に 0.1mV 上がると、そのつど数字信する。誘導が多すぎると電極を身体に装着する

号 0＋1 に変換される。すなわち、R 波が 0.4mV箇所が多いため時間もかかり、皮膚の状態が不上がると、デジタル信号 0＋1＋0＋1＋0＋1＋0＋1

快になり、場合によっては皮膚に発赤、水泡などとなる。また、仮に R 波が 0.1mV 下降して数字のアレルギーを起こすこともある。また電極誘導

信号 0－1 となると、R 波が 0.6mV 下がったときの装着箇所が不正確であれば、しばしば誤診をのデジタル信号は 0－1－0－1－0－1－0－1－0－引き起こすため、必ず経験豊かな医師により患者

1－0－1 となる。これらのデジタル信号は病院あから送信された心電図の誘導部位や電極の装着

るいは心電監視センターに伝送された後、復調さ箇所が正しいかをチェックしなければならない。

れ、R 波に戻る。0.4mV 上昇と 0.6mV 下降の原もし疑いが生じたら、電話で患者に実状況を確

波形が、医師に渡り、解析応用される。周囲の音認し、必要に応じて来院を促し、改めて電極誘導

声に妨害もしくは影響を受けないが、一般の家庭の装着箇所が正確か否かを調べるのがよい。主用電話は音声周波数伝送のため、多くは使用でに不整脈の検査を考えるなら、Ⅴ5誘導を採用す

きない。

るのがよいが、最良なのは非固定式電極である。
必要時に装着し、使用後すぐに電極を外せる。装２）電話伝送心電図の方法

着電極や誘導コードがないものは、長期に耐用

ａ．有線電話伝送

でき、操作が便利なため、検査する医師と患者にｂ．移動電話伝送（無線電話と携帯電話）歓迎される。ただし､ 心筋虚血の検査を考慮する

ｃ．‌ネ‌ ットワーク伝送（一般には遠隔ネットワー

ならば、電極や誘導法を目的に合わせて考慮す

ク集団診断システムとあわせて使用）る必要がある。基本的には 12 誘導電話伝送心電ｄ．‌そ‌ の他の伝送方法（ポケットベル、公衆電図設備を採用するのがよいが、3 つの誘導（Ⅴ5誘

話、録音電話、海上救急システム、消防呼び

導、Ⅱ誘導とⅤ2誘導）や、ひとつの誘導でも異常出しシステム）が見つかることが少なくない。同時に､ 模擬的誘
導と実際の誘導の間には必ず一定の差異がある
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ことを考慮しなくてはならない。患者に十分訓練

電図判定マニュアルを作成しておく必要がある。

した後、ひとつの誘導の電話伝送心電計を用い判定マニュアルは、対象とする被検者の内容によてさらに多くの誘導検査をしてもよいが、ST—T

り当然異なる。診療機関における患者を対象としの評価にはⅤ5、Ⅴ2、Ⅱの 3 誘導の記録が望ました場合と、一般健康人の心臓健康管理を目的とい。多誘導の記録順位はまずⅤ5誘導、次にⅤ（も1

した場合とでは受信センターの役割とともにマ

しくはⅤ2）誘導であり、さらにⅡ誘導、Ⅲ誘導、ニュアルの内容も異なるからである。センターのとⅠ誘導およびⅤ2、Ⅴ3、Ⅴ4、Ⅴ6などの誘導を行役割として重要なのは、被検者にどのような指示

うことでより多くの心電情報を得て、心筋虚血のを与えられるかで、現状では医療機関を受診さ状態の分析に役立たせることが可能となる。もせるタイミングを重症度別にランク付けしてアドし、疑問が生じたら、標準 12 誘導あるいは 18 誘

バイスするシステムが多い。われわれのセンター

導の心電図検査を行うとよい。

は重症度を 7 段階に分けて判定を行い、マニュア

ｂ．誘導装着の体位の影響ルを作成し、受診のタイミングについてランクを

12 誘導心電図が、すでに標準化されているの付けて対処している。このマニュアルはひとつのは患者が横臥している状態で使用可能なためで参考例にすぎず、そのセンターの扱う対象者のグある。しかし、電話伝送心電図とホルター心電図

ループの性質と目的により、センター独自の基準の大多数は横臥が不可能で、往々にして座位、立を作成することが望ましい。

位と半横臥位である。体位が同じでないために、

ｅ．心電図の自動診断

心電図の分析の際は、症状を含めた臨床的な状単一誘導という制限のなかで、イベント心電図

態と結び付けて検討しなくてはならず、横臥位のの自動解析が試みられている。利用者に対する標準誘導の基準をそのまま模倣してもいけない。

何らかのコメントが必要であろうという考えがそ心臓は様々な状態で位置が変わる（心臓肥大、の根底に存在している。また、波形の計測値が判

右胸心、肺気腫など）ことに注意すべきである。

読者の参考になるため、大量の心電図解析と診

ｃ．模擬的誘導と標準誘導との差異

断の省力化がどの程度可能かが問われる。

被験者の大多数は通常の生活を営んでいる際われわれは、カードガード社製 CG6106 およびに電話伝送心電図を行うが、電極は活動する四CG2100 型イベントレコーダーと、オムロン社製

肢の上に貼ってはならない。主に躯体部を選ぶ

HCG801 型イベントレコーダーの自動解析によるが、これは模擬的な相応誘導で、本当の標準誘重症度の判定精度を、同一患者の 12 誘導心電図

導ではない。そのため、少なくとも電圧を標準誘の成績と比較検討した。その結果、イベントレ

導と比べると相対的に少し低く、臨床分析報告

コーダーではノイズやアーチファクトが混入しであらかじめ注意する必要がある。

て、それを異常波形と誤認することがあり、専門

ｄ．解析と診断の標準化

医の解析結果との一致率は CG2100 では 36％、被検者が記録した心電図を解析センターに送HCG801 では 77％、CG6106 では 86％であった。

信すると、受信センターのスタッフは一定基準の不一致の原因の大多数はアーチファクトを不整もとにそれを解析し、判定しなければならない。

脈と誤認したもので、次いで異常計測値の判定

心電図データの自動解析も試みられているが、ノ基準の差であった。上記機種では CG6106 が電

イズが多いと診断精度が低下する。専門医が判

極を装着するループ型イベントレコーダーであ読すると、アーチファクトやノイズを目視で認識

り、ノイズ やアーチファクトが 少 なかった。

してその部分を除外できるため、得られた情報を

CG2100 型での検討は初めてこの機器を扱う被最大限活用して判定を下すことが可能である。

検者によって行われ、電極も直接機器を体表にその際、専門医の判定にばらつきが出ないよう置いて記録するため、当然ノイズが多かった。しに、ノイズ混入への対応を含めて携帯型伝送心

たがって、これらの機種の重症度の診断精度は

ノイズとアーチファクト、および波形の解析基準がある。一般的に、人間の音声が明瞭に会話できの修正がどの程度可能かにより、医師の判定とのる環境であれば、心電図も正常に送受信できると一致率が 97％、95％、99％に改善できることが示考えてよい。

唆された。この成績はイベント心電図の最大の課

ｂ．パソコン（受信側）

題が、いかにきれいな心電図を記録できるかにあることを示している。

電話回線を通じて送られ、FM が行われた心電図の音声信号は、受信側のテレフォンアダプ
ターで受信後、デジタル信号に変換されてから

4．イベント心電図伝送の実際パソコンに送られる。テレフォンアダプターには、接続コネクター（RS—232）があり、パソコンに接

１）心電図の電話伝送続される。また、電話機用接続コネクターを用い

ａ．イベントレコーダー、送信側て電話機に接続すると、会話ができる。さらに、体に装着した電極から伝送される心電図信号

マイクロフォンも接続できるようになっているたは、電気信号としては小さいため、まずイベント

め、イベントレコーダーから直接に音声信号を取レコーダーのなかにある増幅器に入力される。心り込むことも可能で、パソコンの心電図データ処

電図はアナログ信号であるが、以後の処理を行

理は、電話受信と同様である。パソコンには、心いやすくするため、デジタル信号に変換される。

電図 専用ソフトウエアー（Telemedicine 2000

変換するためのサンプリングレートは、250 サン

Easy Trace Plus）がインストールされており、プル／秒で、分解能が 8 ビットである。心電図は、心電図波形として、ディスプレイ画面で見ること

メモリーループ・モードで継続的にメモリーに記ができるようになっている。パソコンの機能（心憶される。メモリー記憶容量は128 キロバイトで、電図専用ソフトウエアーを含めて）として、次のストレージタイムが 512 秒である。送信ボタンにようなものがある。

よりメモリーに保存されたデジタルサンプルは、
デジタル・アナログコンバーターで音声信号に変換され、周波数変調（FM）が行われる。この音
声信号は、電圧コントロールオシレーターを介し・心電図をパソコンに接続されているプリン
ターで印刷する・心電図をメールで他のパソコンへインターネットで送信するてスピーカーに伝達された後、音として出力され・心電図を FAX で送信する

る。FM は、搬送波の周波数に心電図を対応させ・パソコン（コンピューター）に自動解析ソフる方式である。FM は、搬送周波数が 1,700／1,900

トウエアーをインストールして、自動解析すHz で、周波数偏移が 166／100 Hz／mV である。

るコールセンターとして使用する電話の音声の周波数帯域は、300～3,400 Hz で・心電図専用ソフトウエアーを用い、心電図のある。心電図の信号は、そのままでは電話で送信

記憶や読み出しなどのデータ処理を行うできないため、携帯型伝送心電計の音声信号は、電話の音声の周波数帯域に合わせて FM を行い

２）電波法の問題送信できるようにする。人間の音声のように、携イベントレコーダーの出力は音声信号（実際は帯型伝送心電計のスピーカーから電話機の送話

人間の音声のような音）により、電波を出さない

口に FM が行われた「ピーピーピー」という音声ため電波法には抵触しない。電話は、通信事業者

信号で伝達される。有線で接続する、無線の電が認可を取得して営業しているため、それを利波で伝達するなどはできないため、日常的に電話用していることになる。12 誘導心電計から心電図する時のような簡単な操作で行えるようになってデータを Bluetooth（7 m 以内）により、携帯電いる。その際、会話も可能である。まれに、内線話に伝送し、携帯電話からデータセンターに送る

電話やダイヤル式電話では送受信できないこと

ものが、すでに 2007 年に厚生労働省の医療機器
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認可を受けている。すなわち、携帯電話での伝送

好に通信できる。携帯電話と固定電話は、ともにについて電波法の問題はないといえる。

人間の会話の他にデータ通信に利用されることが多く、通信の品質は良好である。電話で伝送し３）携帯電話による心電図記録と伝送
心電図の電話伝送の項で説明したように、伝た心電図と、送信前の心電図の波形を比較すると、見た目にほとんど差がないといえる。

送方法は固定電話とほぼ同様である。一般的に、人間の音声が明瞭に聞きとれる状況であれば、心電図も正常に送受信できると考えられる。携帯電話の場合は、無線の電波で通信するため、通携帯型心電計は、通常の外来の中で患者の症常の音声通話と同様に、送信場所により送受信状の評価を行うとともに、簡便な心電図記録と電できないことがある。また、移動中や雑音の多い

話伝送を利用した健康管理システム、ペースメー

場所では、音声が途切れることもあり、携帯電話

カークリニックなどのネットワークを拡大すること中継基地局の間の距離、障害物などに影響さとにより、さらに普及していくことが期待される。

れる。すなわち、送受信できても心電図にノイズ

携帯型心電計の臨床的有用性については、ほぼが入る可能性がある。その他、携帯電話のメー確立したといってもよい。今後は家庭用心電計のカーや機種により、ごくまれに送受信できない場

普及で心疾患の早期治療、早期予防が可能か否合もある。携帯電話の通信方法は、無線（電波）、かを検証していく必要があろう。そのための課題

パケット式、ノイズ除去（フィルター）、セキュリ

としては、さらなる自動計測化の促進、予防効果

ティー、多機能化、小型軽量化などの影響によの確認、経済効果（医療費減少効果）の検証もり、固定電話に比べて複雑といえる。固定電話必要である。今後この領域のますますの発展がは、電話機と交換機の間を、電線や光ファイバー期待されるところである。

ケーブルで接続しているため、安定的にかつ良

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まとめ

心電情報の集録・記録・保存・再生の標準化へ向けて2013 年 7 月 1 日 発行
編
集
日本心電学会心電機器技術・規格委員会
特定非営利活動法人 日本心電学会
発 行 人〒111－0054
東京都台東区鳥越二丁目 13 番 8 号
TEL：03－5809－1965
FAX：03－5820－1898
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発行

特定非営利活動法人 日本心電学会