JPH0998956A - 心電図信号を収集しかつ処理する方法および装置 - Google Patents
心電図信号を収集しかつ処理する方法および装置Info
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- JPH0998956A JPH0998956A JP8127407A JP12740796A JPH0998956A JP H0998956 A JPH0998956 A JP H0998956A JP 8127407 A JP8127407 A JP 8127407A JP 12740796 A JP12740796 A JP 12740796A JP H0998956 A JPH0998956 A JP H0998956A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リラックス状態にある被検体の第１基本心電
図波形および誘発されたストレスの終了時に検査された
第２心電図波形を検出しかつ記録する、心電図信号収集
および処理方法を、左心室の虚血性領域を非侵襲的な手
法で簡単に検出しかつ定位できるように改良する。 【解決手段】 基本波形を第２の波形と比較し、この比
較から、第２の波形における変化が生じる時点を、予め
設定された初期時点から経過した時間を評価することに
よって検出する。
図波形および誘発されたストレスの終了時に検査された
第２心電図波形を検出しかつ記録する、心電図信号収集
および処理方法を、左心室の虚血性領域を非侵襲的な手
法で簡単に検出しかつ定位できるように改良する。 【解決手段】 基本波形を第２の波形と比較し、この比
較から、第２の波形における変化が生じる時点を、予め
設定された初期時点から経過した時間を評価することに
よって検出する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、心電図信号を収集
しかつ処理するための方法および装置に関する。
しかつ処理するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】人体の２つの点に接続された心電図によ
って記録された心電図信号が、同じ細胞の脱分極／再分
極に依存して心細胞の細胞外電流から導出されることは
周知である。この場合、細胞外電流により、心筋層脱分
極に基づいて、ＱＲＳとして周知の心電図波形および、
それぞれの再分極段階に基づいて、相応の心電図ＳＴ部
分およびＴ波が形成されることになる。それぞれの心サ
イクルの期間に、前記細胞外電流の強度は、脱分極され
た心臓部分（cardiac mass）と、まだ分極状態にある心
臓部分との間の種々異なった電気特性に依存しているこ
とも周知である。健康な心臓において、心筋層細胞がす
べて分極されているかまたはすべて脱分極されていると
き、電流強度は近似的に零に等しくかつ重要な心電図追
跡は基線上にある。
って記録された心電図信号が、同じ細胞の脱分極／再分
極に依存して心細胞の細胞外電流から導出されることは
周知である。この場合、細胞外電流により、心筋層脱分
極に基づいて、ＱＲＳとして周知の心電図波形および、
それぞれの再分極段階に基づいて、相応の心電図ＳＴ部
分およびＴ波が形成されることになる。それぞれの心サ
イクルの期間に、前記細胞外電流の強度は、脱分極され
た心臓部分（cardiac mass）と、まだ分極状態にある心
臓部分との間の種々異なった電気特性に依存しているこ
とも周知である。健康な心臓において、心筋層細胞がす
べて分極されているかまたはすべて脱分極されていると
き、電流強度は近似的に零に等しくかつ重要な心電図追
跡は基線上にある。
【０００３】現在公知の心電図装置の使用するだけで
は、心筋層の虚血性の領域を検出しかつ分析することは
できない。
は、心筋層の虚血性の領域を検出しかつ分析することは
できない。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】本発明の主な課題は、非侵襲
的な方法で、かつあまりコストをかけずに、左心室の組
織の虚血性の領域を検出しかつ定位できるようにする、
心電図信号を処理するための方法および装置を提供する
ことによって、上述の欠点を克服することである。
的な方法で、かつあまりコストをかけずに、左心室の組
織の虚血性の領域を検出しかつ定位できるようにする、
心電図信号を処理するための方法および装置を提供する
ことによって、上述の欠点を克服することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
り、請求項１および請求項７の特徴部分に記載の構成を
有する方法および装置を提供する思想を採用したことに
よって解決される。その他の特徴は、その他の請求項に
記載されている。
り、請求項１および請求項７の特徴部分に記載の構成を
有する方法および装置を提供する思想を採用したことに
よって解決される。その他の特徴は、その他の請求項に
記載されている。
【０００６】本発明により得られる利点は実質的に、次
の点にある。即ち、比較的簡単に実施することができ、
しかも同時に正確かつ信頼性のある非観血的な、費用効
果的なプロシージャを通して心筋層の虚血性の領域を探
索しかつ定位することができる。また、本発明の装置
は、容易にセットアップすることができかつ病院内でも
外来患者部門でも使用することができ、かつ比較的低コ
ストである。
の点にある。即ち、比較的簡単に実施することができ、
しかも同時に正確かつ信頼性のある非観血的な、費用効
果的なプロシージャを通して心筋層の虚血性の領域を探
索しかつ定位することができる。また、本発明の装置
は、容易にセットアップすることができかつ病院内でも
外来患者部門でも使用することができ、かつ比較的低コ
ストである。
【０００７】本発明のこれらの利点およびその他の利点
および特徴は、本発明の実施例が示されている添付図面
を参照して以下の説明を読めば当業者であれば十分理解
できるはずである。なお、図示の実施例はそれに制限さ
れるようには考えられていない。
および特徴は、本発明の実施例が示されている添付図面
を参照して以下の説明を読めば当業者であれば十分理解
できるはずである。なお、図示の実施例はそれに制限さ
れるようには考えられていない。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に本発明を図示の実施例につき
図面を用いて詳細に説明する。
図面を用いて詳細に説明する。
【０００９】その基本構成に限って説明し、かつ添付図
面の各図を参照するに、特に、左心室の組織の虚血性の
領域を分析しかつ定位するために、心電図信号を収集し
かつ処理する方法は実質的に、安静状態にある患者の心
電図分析から収集されて、適当に平均化されかつ正規化
された基本ＱＲＳの波形を、平均化されかつ前記第１の
ものに関して正規化されており、かつ同じ患者における
（例えばストレスまたは薬理学上の物質の投与によっ
て）誘発された虚血の間に記録されたＱＲＳ波形と比較
することから成っている。この２つのＱＲＳ群の後から
の比較により、重要な脱分極サイクルのスタートから始
まって、虚血性のＱＲＳ波形において変化が生じる時点
を検出することが可能になる。それから、心筋層の虚血
性の領域が定位される。
面の各図を参照するに、特に、左心室の組織の虚血性の
領域を分析しかつ定位するために、心電図信号を収集し
かつ処理する方法は実質的に、安静状態にある患者の心
電図分析から収集されて、適当に平均化されかつ正規化
された基本ＱＲＳの波形を、平均化されかつ前記第１の
ものに関して正規化されており、かつ同じ患者における
（例えばストレスまたは薬理学上の物質の投与によっ
て）誘発された虚血の間に記録されたＱＲＳ波形と比較
することから成っている。この２つのＱＲＳ群の後から
の比較により、重要な脱分極サイクルのスタートから始
まって、虚血性のＱＲＳ波形において変化が生じる時点
を検出することが可能になる。それから、心筋層の虚血
性の領域が定位される。
【００１０】有利にも、本発明によれば、添付図面を参
照するに、本発明による操作方法は、リラックスした状
態、即ち安静にしている被検体の第１の心電図波形、お
よび誘発されたストレスの終了時に同じ被検体の第２の
心電図波形を検出することと記録することとを含んでお
り、かつ更に、患者のリラックス状態、即ち安静状態で
収集された第１の心電図追跡から平均基本ＱＲＳ（ＱＲ
Ｓ１）を求め（ブロック１）、誘発されたストレスの終
了時に収集された第２の心電図波形の平均ＱＲＳ（ Ｑ
ＲＳ２ ）を求める（ブロック２）ことを含んでいる。
照するに、本発明による操作方法は、リラックスした状
態、即ち安静にしている被検体の第１の心電図波形、お
よび誘発されたストレスの終了時に同じ被検体の第２の
心電図波形を検出することと記録することとを含んでお
り、かつ更に、患者のリラックス状態、即ち安静状態で
収集された第１の心電図追跡から平均基本ＱＲＳ（ＱＲ
Ｓ１）を求め（ブロック１）、誘発されたストレスの終
了時に収集された第２の心電図波形の平均ＱＲＳ（ Ｑ
ＲＳ２ ）を求める（ブロック２）ことを含んでいる。
【００１１】このような操作は、当業者にはそれ自体公
知である所謂平均化技術に従って、例えば４０心拍の相
応のサンプルに基づいて、実施されなければならない。
知である所謂平均化技術に従って、例えば４０心拍の相
応のサンプルに基づいて、実施されなければならない。
【００１２】本発明による操作方法は更に、第１の平均
ＱＲＳ（ＱＲＳ１）の最大値（Ｒ１）、および該最大値
（Ｒ１）の左側における最小値（Ｑ１）を検出しかつこ
れらの間の差（Ｇ１ｂ＝Ｒ１−Ｑ１）を求め（ブロック
３）、それぞれの最大値（Ｒ１）の右側における第１の
平均ＱＲＳ（ＱＲＳ１）の最小値（Ｓ１）を検出しかつ
これらの間の差（Ｇ２ｂ＝Ｒ１−Ｓ１）を求め（ブロッ
ク４）、第２の平均ＱＲＳ（ ＱＲＳ２ ）の最大値（Ｒ
２）、および該最大値の左側における最小値（Ｑ２）を
検出しかつこれらの間の差（Ｇ１ｓ＝Ｒ２−Ｑ２）を求
め（ブロック５）、前記それぞれの最大値（Ｒ２）の右
側における第２の平均ＱＲＳ（ＱＲＳ２）の最小値（Ｓ
２）を検出しかつこれらの間の差（Ｇ２ｓ＝Ｒ２−Ｓ
２）を求め（ブロック６）、第２の平均ＱＲＳ（ＱＲＳ
２）の正規化のために、ＲＳ部分の第１の正規化係数
（Ｆ１）およびＱＲ部分の第２の正規化係数（Ｆ２）を
求め、ここにおいて第１の正規化係数を差Ｇ２ｂと差Ｇ
２ｓとの比によって求めかつ第２の正規化係数を差Ｇ１
ｂと差Ｇ１ｓとの比によって求め（ブロック７および
８）、第１の正規化係数（Ｆ１）によって第２の平均Ｑ
ＲＳ（ＱＲＳ２）のＲＳ部分の正規化を実施し（ブロッ
ク９）、第２の正規化係数（Ｆ２）によって第２の平均
ＱＲＳ（ＱＲＳ２）のＱＲ部分の正規化を実施し（ブロ
ック１０）、第２の平均ＱＲＳの２つのこのように正規
化された部分ＱＲおよびＲＳを、双方向に正規化された
相応の平均ＱＲＳ（ＱＲＳ２ｎ）を得るために、結び付
け（ブロック１１）、正規化された平均ＱＲＳ（ＱＲＳ
２ｎ）を第１の平均ＱＲＳに揃え、即ちオーバラップ
し、これらの間の差を評価しかつそれぞれのグラフにプ
ロットする（ブロック１２）ことを含んでいる。
ＱＲＳ（ＱＲＳ１）の最大値（Ｒ１）、および該最大値
（Ｒ１）の左側における最小値（Ｑ１）を検出しかつこ
れらの間の差（Ｇ１ｂ＝Ｒ１−Ｑ１）を求め（ブロック
３）、それぞれの最大値（Ｒ１）の右側における第１の
平均ＱＲＳ（ＱＲＳ１）の最小値（Ｓ１）を検出しかつ
これらの間の差（Ｇ２ｂ＝Ｒ１−Ｓ１）を求め（ブロッ
ク４）、第２の平均ＱＲＳ（ ＱＲＳ２ ）の最大値（Ｒ
２）、および該最大値の左側における最小値（Ｑ２）を
検出しかつこれらの間の差（Ｇ１ｓ＝Ｒ２−Ｑ２）を求
め（ブロック５）、前記それぞれの最大値（Ｒ２）の右
側における第２の平均ＱＲＳ（ＱＲＳ２）の最小値（Ｓ
２）を検出しかつこれらの間の差（Ｇ２ｓ＝Ｒ２−Ｓ
２）を求め（ブロック６）、第２の平均ＱＲＳ（ＱＲＳ
２）の正規化のために、ＲＳ部分の第１の正規化係数
（Ｆ１）およびＱＲ部分の第２の正規化係数（Ｆ２）を
求め、ここにおいて第１の正規化係数を差Ｇ２ｂと差Ｇ
２ｓとの比によって求めかつ第２の正規化係数を差Ｇ１
ｂと差Ｇ１ｓとの比によって求め（ブロック７および
８）、第１の正規化係数（Ｆ１）によって第２の平均Ｑ
ＲＳ（ＱＲＳ２）のＲＳ部分の正規化を実施し（ブロッ
ク９）、第２の正規化係数（Ｆ２）によって第２の平均
ＱＲＳ（ＱＲＳ２）のＱＲ部分の正規化を実施し（ブロ
ック１０）、第２の平均ＱＲＳの２つのこのように正規
化された部分ＱＲおよびＲＳを、双方向に正規化された
相応の平均ＱＲＳ（ＱＲＳ２ｎ）を得るために、結び付
け（ブロック１１）、正規化された平均ＱＲＳ（ＱＲＳ
２ｎ）を第１の平均ＱＲＳに揃え、即ちオーバラップ
し、これらの間の差を評価しかつそれぞれのグラフにプ
ロットする（ブロック１２）ことを含んでいる。
【００１３】この正規化ステップは、“拡張期電流”オ
フセットを考慮し−かつ実施された測定に基づいてその
不都合な効果を補償するように操作されるのであり、こ
こにおいて前記オフセットは次の時点まで、心臓の心室
部分（cardiac ventricularmass）の細胞の脱分極のプ
ロセスの間の虚血性ＱＲＳに関連付けられるべきであ
る。即ち、虚血性の細胞の脱分極の終了時において、拡
張期電流は消去されかつ拡張期電流とは全く異なってい
る収縮期電流が発生されるかもしれないので、前記虚血
性の細胞部分が同じプロセスにおいて退縮状態になるま
でである。従って、虚血性の細胞が脱分極状態になる時
点は予め分かってはいないので、本発明により、拡張期
および収縮期両電流によるオフセットを考慮した、虚血
性ＱＲＳの上述の双方向の正規化を実施することによっ
て、適正な正規化が操作される。実際に、脱分極サイク
ルの開始時に、電流が存在するならば、これは拡張期電
流でしかないし、一方サイクルの終了時においていずれ
かの電流があれば、それは収縮電流であり、これにより
心臓の心室部分の細胞の電気的な特性における差異が発
生するであろうところの時点が予め分かっていなくと
も、種々異なった特性の信号を表している、基本ＱＲＳ
および虚血性のＱＲＳ間の比較が可能になる。
フセットを考慮し−かつ実施された測定に基づいてその
不都合な効果を補償するように操作されるのであり、こ
こにおいて前記オフセットは次の時点まで、心臓の心室
部分（cardiac ventricularmass）の細胞の脱分極のプ
ロセスの間の虚血性ＱＲＳに関連付けられるべきであ
る。即ち、虚血性の細胞の脱分極の終了時において、拡
張期電流は消去されかつ拡張期電流とは全く異なってい
る収縮期電流が発生されるかもしれないので、前記虚血
性の細胞部分が同じプロセスにおいて退縮状態になるま
でである。従って、虚血性の細胞が脱分極状態になる時
点は予め分かってはいないので、本発明により、拡張期
および収縮期両電流によるオフセットを考慮した、虚血
性ＱＲＳの上述の双方向の正規化を実施することによっ
て、適正な正規化が操作される。実際に、脱分極サイク
ルの開始時に、電流が存在するならば、これは拡張期電
流でしかないし、一方サイクルの終了時においていずれ
かの電流があれば、それは収縮電流であり、これにより
心臓の心室部分の細胞の電気的な特性における差異が発
生するであろうところの時点が予め分かっていなくと
も、種々異なった特性の信号を表している、基本ＱＲＳ
および虚血性のＱＲＳ間の比較が可能になる。
【００１４】上記曲線の別の特徴点は、２より大きな数
においてさえ、局所的な正接が予め設定されたしきい値
を上回っているような点として選択することができるの
で、正規化係数を求める際に必ずしもＱＲＳの最小値の
点を選択する必要はないことは勿論である。
においてさえ、局所的な正接が予め設定されたしきい値
を上回っているような点として選択することができるの
で、正規化係数を求める際に必ずしもＱＲＳの最小値の
点を選択する必要はないことは勿論である。
【００１５】有利には、本発明によれば、少なくとも第
１および第２の基本平均ＱＲＳ波形がそれらの間の検査
比較を可能にしかつ測定のエラーを取り除くように求め
られる。次にこの操作を詳細に説明する。
１および第２の基本平均ＱＲＳ波形がそれらの間の検査
比較を可能にしかつ測定のエラーを取り除くように求め
られる。次にこの操作を詳細に説明する。
【００１６】上述の操作プロシージャにより正規化され
た虚血性のＱＲＳにおいて、拡張期および収縮期電流の
効果は除去されるかまたは少なくとも低減され、かつ更
に、この種のＱＲＳの振幅は相応する基本ＱＲＳの振幅
に等しくされるので、最終的な虚血性ＱＲＳ群の形状
の、基本ＱＲＳの形状に関する瞬時的な変化は専ら、心
筋層の虚血性部分の相応の電気的な変化に基因するもの
である。結果的に、虚血性細胞の活動電位が、急性の段
階に基づいて、虚血性の心筋層の上記部分が相応のＱＲ
Ｓ群の上向性部分の期間に脱分極状態になるのであれ
ば、適正に酸化されるとき、同じ細胞の絶対値より低い
絶対値を有していることを考慮すれば、上向性部分の値
は結果的に基本プロフィールの値より低いことになる。
これに反して、上記部分がＱＲＳ群の下向性ＲＳ部分の
期間に脱分極状態になる場合、この部分においてプロフ
ィールの立ち上がりが生じることになる。従って、双方
向に正規化された虚血性ＱＲＳ群のプロフィールは、上
向性部分ＱＲにおける基本ＱＲＳのそれより上にはあり
得ず、下向性部分ＲＳにおけるそれより下にもない。こ
のような生理学的な状態の発生は必然的に生じる不可欠
なものでありかつ、本発明の操作方法により、それらの
比較のためにオーバラップされる２つのＱＲＳ群のアラ
イメントのために採用される判断基準である。基本ＱＲ
Ｓの波形に関する、正規化された虚血性のＱＲＳの波形
における変化は、瞬間瞬間の、２つのプロフィール間の
差（ＱＲＳ１−ＱＲＳ２）によって特徴付けられ、この
差の観察により、主要な変化が生じる心脱分極サイクル
の時点を検出することも可能になる。以下に特に図３、
図４および図５を参照して説明するように、波形中に変
化が生じる時点を検出することにより、次いで、心筋層
の虚血性領域を定位することが可能になる。しかし正規
化された虚血性ＱＲＳの波形変化に関連した虚血を指示
する別のパラメータは例えば次のようなものがある：Ｑ
ＲＳ群の領域の変化、曲線ＱＲＳの２つの部分と相対す
る部分領域の比の変化、曲線ＱＲＳの予め決められた点
における導関数の変化。添付図面の図３ないし図５の左
下部分には、安静状態にある患者によって記録された２
つの基本ＱＲＳ群が示されており、一方上部分にはそれ
らの差が示されている。この比較の目的は、データの正
しい収集について検査することである。即ち、上述の下
部分に示された２つのグラフは結果的に正確に重畳され
るべきものであり、かつそれらの差のグラフは、零線の
周辺（即ちその近傍）にあるべきものである。これらの
図の右下部分には、２つのグラフの重畳が示されてお
り、一方第２の、即ち正規化されたＱＲＳ２は、ストレ
ス下または薬理上の刺激を受け手いる患者によって記録
されている。上部に示されている差曲線は、下部に示さ
れている２つのＱＲＳ群間の差に関する。基本ＱＲＳに
関して正規化されたＱＲＳ２のいずれの変化も直接評価
することができるようにするために、右側に示された差
曲線は、１０ msec の間隔を有するスケールに関連付け
られている。このグラフには、零線に関して反対側にあ
りかつ医学上の症例歴に従って、最大限正規化されたＱ
ＲＳの３％に固定することができる正常しきい値を表し
ている２つの水平方向の線ｘ，ｙが示されている。この
ようにして、上述したように、基本ＱＲＳに関する虚血
性のＱＲＳの波形におけるいずれの変化、並びに心脱分
極サイクルの始めから最大の偏差が生じる時点、および
同じ変化の振幅を表示することができる。実験検査は、
正常な患者、および下方先端または後外側性虚血（infe
rior apical or posterolateral ischemia）を患ってい
る患者において実施された。正常な被検体において、ス
トレス下で監視されたＱＲＳは、基本ＱＲＳに関して波
形に重要な変化は現れなかった（図３）。これに対して
下方先端性虚血を患っている患者の場合、波形に顕著な
変化が記録された。ここにおいてそのピークは最初の３
５ msec 内（ＱＲ部分）に位置している（図４）。更
に、外側または後外側性虚血（lateral or posterolate
ral ischemia）を患っている患者の場合、ストレス下で
監視されたＱＲＳの、基本ＱＲＳに関する変化に加え
て、この種の変化の最大値は、５０ mse 値の外側（Ｒ
Ｓ期間）に記録された（図５）。従って、基本ＱＲＳに
関する、ストレス下の最大偏差の時間および位置を評価
することで、心筋の虚血性領域を定位することが可能に
なる。このことは、心室部分の興奮伝播のマップによっ
て支援され、該マップによれば、最初に心中壁（heart
septum）、心尖および前方壁（anteriorwall）の脱分極
が生じ、一方脱分極が行われる最後の領域は基底および
後外側領域（basal and posterolateral area）であ
る。
た虚血性のＱＲＳにおいて、拡張期および収縮期電流の
効果は除去されるかまたは少なくとも低減され、かつ更
に、この種のＱＲＳの振幅は相応する基本ＱＲＳの振幅
に等しくされるので、最終的な虚血性ＱＲＳ群の形状
の、基本ＱＲＳの形状に関する瞬時的な変化は専ら、心
筋層の虚血性部分の相応の電気的な変化に基因するもの
である。結果的に、虚血性細胞の活動電位が、急性の段
階に基づいて、虚血性の心筋層の上記部分が相応のＱＲ
Ｓ群の上向性部分の期間に脱分極状態になるのであれ
ば、適正に酸化されるとき、同じ細胞の絶対値より低い
絶対値を有していることを考慮すれば、上向性部分の値
は結果的に基本プロフィールの値より低いことになる。
これに反して、上記部分がＱＲＳ群の下向性ＲＳ部分の
期間に脱分極状態になる場合、この部分においてプロフ
ィールの立ち上がりが生じることになる。従って、双方
向に正規化された虚血性ＱＲＳ群のプロフィールは、上
向性部分ＱＲにおける基本ＱＲＳのそれより上にはあり
得ず、下向性部分ＲＳにおけるそれより下にもない。こ
のような生理学的な状態の発生は必然的に生じる不可欠
なものでありかつ、本発明の操作方法により、それらの
比較のためにオーバラップされる２つのＱＲＳ群のアラ
イメントのために採用される判断基準である。基本ＱＲ
Ｓの波形に関する、正規化された虚血性のＱＲＳの波形
における変化は、瞬間瞬間の、２つのプロフィール間の
差（ＱＲＳ１−ＱＲＳ２）によって特徴付けられ、この
差の観察により、主要な変化が生じる心脱分極サイクル
の時点を検出することも可能になる。以下に特に図３、
図４および図５を参照して説明するように、波形中に変
化が生じる時点を検出することにより、次いで、心筋層
の虚血性領域を定位することが可能になる。しかし正規
化された虚血性ＱＲＳの波形変化に関連した虚血を指示
する別のパラメータは例えば次のようなものがある：Ｑ
ＲＳ群の領域の変化、曲線ＱＲＳの２つの部分と相対す
る部分領域の比の変化、曲線ＱＲＳの予め決められた点
における導関数の変化。添付図面の図３ないし図５の左
下部分には、安静状態にある患者によって記録された２
つの基本ＱＲＳ群が示されており、一方上部分にはそれ
らの差が示されている。この比較の目的は、データの正
しい収集について検査することである。即ち、上述の下
部分に示された２つのグラフは結果的に正確に重畳され
るべきものであり、かつそれらの差のグラフは、零線の
周辺（即ちその近傍）にあるべきものである。これらの
図の右下部分には、２つのグラフの重畳が示されてお
り、一方第２の、即ち正規化されたＱＲＳ２は、ストレ
ス下または薬理上の刺激を受け手いる患者によって記録
されている。上部に示されている差曲線は、下部に示さ
れている２つのＱＲＳ群間の差に関する。基本ＱＲＳに
関して正規化されたＱＲＳ２のいずれの変化も直接評価
することができるようにするために、右側に示された差
曲線は、１０ msec の間隔を有するスケールに関連付け
られている。このグラフには、零線に関して反対側にあ
りかつ医学上の症例歴に従って、最大限正規化されたＱ
ＲＳの３％に固定することができる正常しきい値を表し
ている２つの水平方向の線ｘ，ｙが示されている。この
ようにして、上述したように、基本ＱＲＳに関する虚血
性のＱＲＳの波形におけるいずれの変化、並びに心脱分
極サイクルの始めから最大の偏差が生じる時点、および
同じ変化の振幅を表示することができる。実験検査は、
正常な患者、および下方先端または後外側性虚血（infe
rior apical or posterolateral ischemia）を患ってい
る患者において実施された。正常な被検体において、ス
トレス下で監視されたＱＲＳは、基本ＱＲＳに関して波
形に重要な変化は現れなかった（図３）。これに対して
下方先端性虚血を患っている患者の場合、波形に顕著な
変化が記録された。ここにおいてそのピークは最初の３
５ msec 内（ＱＲ部分）に位置している（図４）。更
に、外側または後外側性虚血（lateral or posterolate
ral ischemia）を患っている患者の場合、ストレス下で
監視されたＱＲＳの、基本ＱＲＳに関する変化に加え
て、この種の変化の最大値は、５０ mse 値の外側（Ｒ
Ｓ期間）に記録された（図５）。従って、基本ＱＲＳに
関する、ストレス下の最大偏差の時間および位置を評価
することで、心筋の虚血性領域を定位することが可能に
なる。このことは、心室部分の興奮伝播のマップによっ
て支援され、該マップによれば、最初に心中壁（heart
septum）、心尖および前方壁（anteriorwall）の脱分極
が生じ、一方脱分極が行われる最後の領域は基底および
後外側領域（basal and posterolateral area）であ
る。
【００１７】上述の方法によれば、現在、観血的および
／または難しい操作およびタリウム・カルディアック・
シンチグラフィー（thallium cardiac scintigraph
y）、コンピュータライズド・アキシャル・トモグラフ
ィー（computerized axial tomography）およびコロナ
ログラフィー（coronarography）のような非常に煩雑な
検査技術を使用しなければ得られないような結果を得る
ことが可能になる。
／または難しい操作およびタリウム・カルディアック・
シンチグラフィー（thallium cardiac scintigraph
y）、コンピュータライズド・アキシャル・トモグラフ
ィー（computerized axial tomography）およびコロナ
ログラフィー（coronarography）のような非常に煩雑な
検査技術を使用しなければ得られないような結果を得る
ことが可能になる。
【００１８】上述の方法を実施するために必要な装置は
といえば、次のものから成っている（図２参照）：１つ
または複数の心電図信号を取り出すための１つまたは複
数の心電図リードを介して検査時に被検体の胸郭に接続
されるＥＧＣ差動増幅器１３；上記該増幅器に後置接続
されている、次の２つのアクティブフィルタを有するデ
バイス、ここにおいて第１のフィルタは心電図波形の基
線の安定化のためのハイパスフィルタ、および第２のフ
ィルタは筋肉の震えによる突発的なノイズを低減するた
めのローパスフィルタであり；上記フィルタ１４に後置
接続されている、心電図信号を変換する（例えば毎秒１
０００サンプリングの変換レートおよびレベル当たり１
microV の変換感度で）ための１２ビットＡＤ変換器１
５；上記変換器１５に後置接続されている、心電図信号
を収集しかつその平均値を形成するためのプリプロセッ
サ１６；上記プリプロセッサ１６に後置接続されてい
る、上記ＱＲＳ曲線の特徴点（例えば最小値および最大
値）を検出し、それを比較し、正規化係数を求めかつ正
規化を行うための操作を自動的に実施するためのプログ
ラマブルマイクロプロセッサ中央ユニット１７；上記中
央ユニットに後置接続されている、このようにして処理
された信号の波形を表示しかつプリントするためのモニ
タおよびグラフィックプリンタ１８。
といえば、次のものから成っている（図２参照）：１つ
または複数の心電図信号を取り出すための１つまたは複
数の心電図リードを介して検査時に被検体の胸郭に接続
されるＥＧＣ差動増幅器１３；上記該増幅器に後置接続
されている、次の２つのアクティブフィルタを有するデ
バイス、ここにおいて第１のフィルタは心電図波形の基
線の安定化のためのハイパスフィルタ、および第２のフ
ィルタは筋肉の震えによる突発的なノイズを低減するた
めのローパスフィルタであり；上記フィルタ１４に後置
接続されている、心電図信号を変換する（例えば毎秒１
０００サンプリングの変換レートおよびレベル当たり１
microV の変換感度で）ための１２ビットＡＤ変換器１
５；上記変換器１５に後置接続されている、心電図信号
を収集しかつその平均値を形成するためのプリプロセッ
サ１６；上記プリプロセッサ１６に後置接続されてい
る、上記ＱＲＳ曲線の特徴点（例えば最小値および最大
値）を検出し、それを比較し、正規化係数を求めかつ正
規化を行うための操作を自動的に実施するためのプログ
ラマブルマイクロプロセッサ中央ユニット１７；上記中
央ユニットに後置接続されている、このようにして処理
された信号の波形を表示しかつプリントするためのモニ
タおよびグラフィックプリンタ１８。
【００１９】有利には、上記変換器１５にサンプリング
レートに対して２５０ｃｐｓ［毎秒のサイクル数］の最
小値を採用するような措置がとられる。
レートに対して２５０ｃｐｓ［毎秒のサイクル数］の最
小値を採用するような措置がとられる。
【００２０】更に、本発明によれば、変換器１５の変換
感度は可変にしてもよいが、レベル当たり１０ microV
を上回ってはならない。
感度は可変にしてもよいが、レベル当たり１０ microV
を上回ってはならない。
【００２１】実際には、採用された解決思想の範囲を逸
脱しない限り、従って産業上の発明に対する本特許に与
えられる保護の制限内にとどまっていれば、形状、寸
法、要素配置、使用材料の特性に関して個々にいずれの
構成も変化することができる。
脱しない限り、従って産業上の発明に対する本特許に与
えられる保護の制限内にとどまっていれば、形状、寸
法、要素配置、使用材料の特性に関して個々にいずれの
構成も変化することができる。
【図１】本発明の操作法方の種々のステップを説明する
ためのブロック線図である。
ためのブロック線図である。
【図２】本発明の装置のブロック線図である。
【図３】本発明の方法により、健康な患者に対して実施
された検査の結果を示す一連の４つのグラフを示す線図
である。
された検査の結果を示す一連の４つのグラフを示す線図
である。
【図４】本発明の方法により、下方先端性虚血を患う患
者に対して実施された検査の結果を示す一連の４つのグ
ラフを示す線図である。
者に対して実施された検査の結果を示す一連の４つのグ
ラフを示す線図である。
【図５】本発明の方法により、外側性虚血を患う患者に
対して実施された検査の結果を示す一連の４つのグラフ
を示す線図である。
対して実施された検査の結果を示す一連の４つのグラフ
を示す線図である。
１３ ＥＣＧ差動増幅器、 １４ フィルタ装置、 １
５ ＡＤ変換器、 １６ プリプロセッサ、 １７ 中
央ユニット、 １８ モニタおよびプリンタ
５ ＡＤ変換器、 １６ プリプロセッサ、 １７ 中
央ユニット、 １８ モニタおよびプリンタ
フロントページの続き (72)発明者 ジノ グラッシ イタリア国 セスト フィオレンティノ （フィレンツェ） ヴィア パスクイ ジ ア ヴィア デリ オルティ 31
Claims (10)
- 【請求項１】 リラックス状態にある被検体の第１の基
本心電図波形および誘発されたストレスの終了時に検査
された前記被検体の第２の心電図波形を検出しかつ記録
するステップを含んでいる、心電図信号を収集しかつ処
理する方法において、該方法は、前記基本波形を第２の
波形と比較するステップと、このようにして行われた比
較から、前記第２の波形における変化が生じる時点を、
予め設定された初期時点から経過した時間を評価するこ
とによって検出するステップとを含んでいることを特徴
とする心電図信号を収集しかつ処理する方法。 - 【請求項２】 前記初期時点を、それぞれの脱分極のサ
イクルのスタート時点とする請求項１記載の心電図信号
を収集しかつ処理する方法。 - 【請求項３】 前記初期時点を、前記第１の波形または
第２の波形の最小値（Ｑ１，Ｑ２）に相応する時点とす
る請求項１記載の心電図信号を収集しかつ処理する方
法。 - 【請求項４】 前記初期時点を、それぞれの上向性部分
または下向性部分にわたって、局所的な正接が予め設定
されたしきい値より大きいところの、前記第１の波形ま
たは第２の波形の点に相応する時点とする請求項１記載
の心電図信号を収集しかつ処理する方法。 - 【請求項５】 該方法は次の操作ステップを有してい
る、即ちリラックス状態で収集された前記第１の心電図
波形から平均基本ＱＲＳ（ＱＲＳ１）を求め、誘発され
たストレスの終了時に収集された前記第２の心電図波形
の平均ＱＲＳ（ＱＲＳ２ ）を求め、前記第１の平均基
本ＱＲＳ（ＱＲＳ１）の最大値（Ｒ１）、および該最大
値（Ｒ１）の左側における最小値（Ｑ１）を検出しかつ
これらの間の差（Ｇ１ｂ＝Ｒ１−Ｑ１）を求め、それぞ
れの最大値（Ｒ１）の右側における前記第１の平均基本
ＱＲＳ（ＱＲＳ１）の最小値（Ｓ１）を検出しかつこれ
らの間の差（Ｇ２ｂ＝Ｒ１−Ｓ１）を求め、前記第２の
平均ＱＲＳ（ ＱＲＳ２ ）の最大値（Ｒ２）、および該
最大値の左側における最小値（Ｑ２）を検出しかつこれ
らの間の差（Ｇ１ｓ＝Ｒ２−Ｑ２）を求め、前記それぞ
れの最大値（Ｒ２）の右側における前記第２の平均ＱＲ
Ｓ（ＱＲＳ２）の最小値（Ｓ２）を検出しかつこれらの
間の差（Ｇ２ｓ＝Ｒ２−Ｓ２）を求め、前記第２の平均
ＱＲＳ（ＱＲＳ２）の正規化のために、前記ＲＳ部分の
第１の正規化係数（Ｆ１）および前記ＱＲ部分の第２の
正規化係数（Ｆ２）を求め、ここにおいて前記第１の正
規化係数を前記差Ｇ２ｂと前記差Ｇ２ｓとの比によって
求めかつ前記第２の正規化係数を前記差Ｇ１ｂと前記差
Ｇ１ｓとの比によって求め、前記第１の正規化係数（Ｆ
１）によって前記第２の平均ＱＲＳ（ＱＲＳ２）の部分
ＲＳの正規化を実施し、前記第２の正規化係数（Ｆ２）
によって前記第２の平均ＱＲＳ（ＱＲＳ２）の部分ＱＲ
の正規化を実施し、前記第２の平均ＱＲＳの２つのこの
ように正規化された部分ＱＲおよびＲＳを、双方向に正
規化された相応する平均ＱＲＳ（ＱＲＳ２ｎ）を得るた
めに、結び付け、ストレス下での前記ＱＲＳの点が、前
記上向性ＱＲ部分に対して、前記基本波形の相応の部分
のＱＲＳの点の上方に生じずかつストレス下での前記Ｑ
ＲＳの点が、前記下向性ＲＳ部分に対して、前記基本波
形の相応の部分のＱＲＳの点の下方に生じないように前
記正規化された平均ＱＲＳ（ＱＲＳ２ｎ）を前記第１の
平均ＱＲＳに揃え、即ちオーバラップし、かつその後
に、このようにして揃えられた前記２つの波形の相応の
点間の差を検出しかつそれをグラフにプロットする請求
項１記載の心電図信号を収集しかつ処理する方法。 - 【請求項６】 少なくとも第１の基本平均ＱＲＳと第２
の基本平均ＱＲＳとを求めて、これらの間の検査比較を
可能にしかつ測定のエラーを排除するようにする請求項
５記載の心電図信号を収集しかつ処理する方法。 - 【請求項７】 請求項１から６までのいずれか１項記載
の方法に従って心電図信号を収集しかつ処理する装置に
おいて、１つまたは複数の心電図信号を取り出すため
に、１つまたは複数の心電図リードを介して検査中被検
体の胸郭に接続されるＥＣＧ差動増幅器（１３）と、該
ＥＣＧ差動増幅器（１３）に後置接続されていて、２つ
のフィルタを備え、その際第１のフィルタは心電図波形
の基線の安定化のためのハイパスフィルタでありかつ第
２のフィルタは筋肉の震えによる突発的なノイズを低減
するためのローパスフィルタである装置（１４）と、前
記心電図信号の変換のために前記フィルタ（１４）に後
置接続されているＡＤ変換器（１５）と、該ＡＤ変換器
（１５）に後置接続されている、心電図信号を収集しか
つその平均を形成するためのプリプロセッサ（１６）
と、該プリプロセッサ（１６）に後置接続されていて、
前記ＱＲＳ曲線の特徴点（例えば最小値および最大値）
を検出し、それらを比較し、正規化係数を求めかつ正規
化するための操作を実施するためのプログラマブルマイ
クロプロセッサ中央ユニット（１７）と、このようにし
て処理された信号の波形を表示しかつプリントするため
の、前記中央ユニット（１７）に接続されているモニタ
およびグラフィックプリンタ（１８）とを有することを
特徴とする心電図信号を収集しかつ処理する装置。 - 【請求項８】 前記フィルタは２次のアクティブフィル
タである請求項７記載の心電図信号を収集しかつ処理す
る装置。 - 【請求項９】 前記変換器（１５）は、毎秒少なくとも
２５０サンプリングの変換レートを有する形式のもので
ある請求項７記載の心電図信号を収集しかつ処理する装
置。 - 【請求項１０】 前記変換器（１５）の変換感度は、レ
ベル当たり１０ microV より高くない請求項７記載の心
電図信号を収集しかつ処理する装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT95FI000111A IT1278679B1 (it) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | Metodo ed apparecchiatura per l'acquisizione ed il trattamento di segnali elettrocardiografici |
| IT95A111 | 1995-05-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0998956A true JPH0998956A (ja) | 1997-04-15 |
| JP3137900B2 JP3137900B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=11351267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08127407A Expired - Fee Related JP3137900B2 (ja) | 1995-05-22 | 1996-05-22 | 心電図信号を収集しかつ処理する装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5701906A (ja) |
| EP (1) | EP0745942B1 (ja) |
| JP (1) | JP3137900B2 (ja) |
| DE (1) | DE69616653T2 (ja) |
| ES (1) | ES2166874T3 (ja) |
| IT (1) | IT1278679B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5967994A (en) * | 1998-03-26 | 1999-10-19 | Hewlett-Packard Company | Method and system for characterizing the quality of signals indicative of heart function |
| US6564090B2 (en) * | 2001-10-11 | 2003-05-13 | Ge Medical Systems Information Technologies, Inc. | Method and apparatus for the serial comparison of electrocardiograms |
| US6865420B1 (en) | 2002-01-14 | 2005-03-08 | Pacesetter, Inc. | Cardiac stimulation device for optimizing cardiac output with myocardial ischemia protection |
| BR0308878A (pt) * | 2002-04-01 | 2005-01-04 | Aspect Medical Systems Inc | Sistema e método de avaliação de despertar dor e tensão durante anestesia e sedação |
| DK1814451T3 (en) | 2004-10-25 | 2018-04-23 | Tai Chuan Alfred Kwek | A SYSTEM AND APPARATUS TO DETECT A HEART EVENT |
| US8870742B2 (en) | 2006-04-06 | 2014-10-28 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | GUI for an implantable restriction device and a data logger |
| US20080250341A1 (en) * | 2006-04-06 | 2008-10-09 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Gui With Trend Analysis for an Implantable Restriction Device and a Data Logger |
| US10702174B2 (en) * | 2007-06-27 | 2020-07-07 | Integra Lifesciences Corporation | Medical monitor user interface |
| US9636070B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-05-02 | DePuy Synthes Products, Inc. | Methods, systems, and devices for monitoring and displaying medical parameters for a patient |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| FR2695503B1 (fr) * | 1992-09-04 | 1994-10-21 | Thomson Csf | Système de transmission de données médicales, sans fil. |
| US5555888A (en) * | 1995-02-27 | 1996-09-17 | Brewer; James E. | Method for automatic, adaptive, active facilitation to access myocardial electrical instability |
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1995
- 1995-05-22 IT IT95FI000111A patent/IT1278679B1/it active IP Right Grant
-
1996
- 1996-05-15 ES ES96830282T patent/ES2166874T3/es not_active Expired - Lifetime
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- 1996-05-15 DE DE69616653T patent/DE69616653T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-05-21 US US08/651,697 patent/US5701906A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-05-22 JP JP08127407A patent/JP3137900B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP0745942A3 (en) | 1997-06-11 |
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| DE69616653T2 (de) | 2002-09-19 |
| DE69616653D1 (de) | 2001-12-13 |
| ITFI950111A0 (it) | 1995-05-22 |
| IT1278679B1 (it) | 1997-11-27 |
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| US5701906A (en) | 1997-12-30 |
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