コードレス記録のための装置と方法および３個の特定ＥＣＧリードの電気通信伝送とそのプロセス
この発明はコードレス記録、電気通信伝送およびＥＣＧ装置（１）と診断較正センター（２）を使っての３個の特定ＥＣＧリードの処理のための装置と方法とに関するものであって、標準ＥＣＧリードの再構築が行われる。再構築パラメータは前以って各患者についての較正により決定される。緊急の場合には、ＥＣＧ装置（１）を使って患者（３）が３個の特定ＥＣＧリードの記録を行い、携帯電話（４）を使って診断較正センター（２）へ記憶されたデータを送信する。患者は記録とデータの送信を音・光表示器の助けを借りてトレースすることができる。診断較正センター（２）は受信携帯電話（７）と１４電極を具えたＥＣＧ装置（８）に接続されたコンピューター（６）を有している。１０個の電極が標準１２チャンネルＥＣＧケーブルにアースされており、残りの４個は３個の特定ＥＣＧリードの記録に使われかつＥＣＧ装置（１）上の組合せ電極と同じに配列された組合せ電極を具えた別個のボックス（９）に纏められる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は医療電子の分野に関するものであり、より詳しくは心電計などの生体電気信号の測定記録装置に関するものである。
【０００２】
この発明は商業電気通信ネットワークを介してのデータ回集、処理および伝送に係るものである。国際特許分類（ＩＰＣ）によれば、この発明は治療目的での測定記録のための方法と装置とを規定するＡ６１Ｂ ５／００のカテゴリーに入るものである。
【０００３】
より特定すると、この発明は心電計などの身体または器官の生体電気的変化の測定または記録装置を規定するＡ６１Ｂ ５／０４のカテゴリーに入るものである。
【背景技術】
【０００４】
どうであろうとも患者に自分自身で自分のＥＣＧを記録して商業電気通信ネットワーク（携帯または固定電話線）を介して遠隔診断センターの自分の心臓医に送ることを可能とする緊急心臓診断のためのシステムの概念はよく知られている。すなわち、受信されたＥＣＧおよび患者との会話に基づいて、心臓医は（ａ）緊急介入が必要か否か、（ｂ）介入が患者自身で行うことができるかどうかまたは（ｃ）患者の状態が緊急医療介入を必要とするか否かを決めることができ、対応する行動をとる。
【０００５】
最初の症状の発生から医療処置までの最も危険な期間を最小にすることが重要である（Ｌｅｎｆａｎｔ Ｃ．他：国立心臓病警告プログラムについての考察、Ｃｌｉｎ Ｃｒｄｉｏｌ．１９９０年８月１３日（８ Ｓｕｐｐｌ ８：ＶＩＩＩ９−１１）。上記の緊急心臓診断においてＥＣＧ信号を記録し伝送するための種々の解決を与える多くの特許や製品がある。アメリカ特許第４，８８９，１３４号 Ｇｒｅｅｎｗｏｌｄ他、１９８９年；アメリカ特許第５，２２６，４３１号 Ｂｉｂｌｅ他、１９９３年；アメリカ特許第５，３２１，６１８号 Ｇｅｓｓｍａｎ、１９９４年；アメリカ特許第５，９６６，６９２号 Ｌａｎｇｅｒ他、１９９９年；ＰＣＴ ＷＯ ０１／７０１０５号Ａ２、Ｂ．Ｂｏｊｏｖｉｃ、２００１年；ＴＥＬＥＳＣＡＮ ＭＥＤＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ社（ＴＥＬＥＳＣＡＮ ＭＥＤＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ ２６４２４ Ｔａｂｌｅ Ｍｅａｄｏｗ Ｒｏａｄ、Ａｕｂｕｒｎ、ＣＡ ９５６０）の「Ｉｎｓｔａｎｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ」；ＲＥＹＮＯＬＤＳ ＭＥＤＩＣＡＬ社（ＲＥＹＮＯＬＤＳ ＭＥＤＩＣＡＬ社 Ｊｏｈｎ Ｔａｔｅ Ｒｏａｄ、Ｈｅｒｔｆｏｒｄ ＳＧ１３ ７ＮＷ イギリス）の「ＣａｒｄｉｏＣａｌｌ Ｅｖｅｎｔ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ」、およびＡＥＲＯＴＥＬ（ＡＥＲＯＴＥＬ社 ５ Ｈａｚｏｒｅｆ ｓｔ． Ｈｏｌｏｎ ５８８５６ イスラエル）の「Ｈｅａｒｔｗｉｅｖ Ｐ−１２」。解決法は３通りのグループに分けられる。
【特許文献１】アメリカ特許第４，８８９，１３４号
【特許文献２】アメリカ特許第５，２２６，４３１号
【特許文献３】アメリカ特許第５，３２１，６１８号
【特許文献４】アメリカ特許第５，９６６，６９２号
【特許文献５】ＷＯ ０１／７０１０５号
【０００６】
（１）第１のグループは１または２個の標準ＥＣＧリードの記録を送る解決法を含んでいる。このグループの移動レコーダーは非常に小さくかつ組合せ電極（ケーブルは必要ない）を具えている。これがこのグループの利点である。記録は患者の胸上に装置を簡単な保持によりまたは指を組合せ電極上に置くことにより行われる。患者にとって自分のＥＣＧの１または２個のリードを記録するのに迅速で簡単な方法である。
【０００７】
しかし１または２個のＥＣＧ信号の記録は律動不調を患っている患者（心臓病を患っている患者人口の約２０％である）へのこれら装置の適用を制約する。このグループの典型的な装置としてはＲＥＹＮＯＬＤＳ ＭＥＤＩＣＡＬの「ＣａｒｄｉｏＣａｌｌ Ｅｖｅｎｔ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ」がある。
【０００８】
（２）第２のグループは標準１２−リードＥＣＧの直接記録と伝送を可能とする解決法であり、冠状動脈症診断を使って患者に適用されるものである。すなわちそのような患者にあっては緊急診断には完全標準１２−リードＥＣＧが必要である。これら装置のあるものは全１２標準ＥＣＧリード（通常１０電極、つまりケーブル）の記録のためにフルセットの電極とケーブルとを装備している。記録の間患者は自分自身で自分の身体にタッチする。このグループの代表的なものとしては、ＴＥＬＥＳＣＡＮ ＭＥＤＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭの「１２ Ｌｅａｄ Ｍｅｍｏｒｙ ＥＣＧ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ」がある。
【０００９】
他の方法としてはより少数の電極を使うものであって、電極は記録中に移動される。例えば、４個の電極が使われている場合には、標準ＥＣＧリードＩ、ＩＩ、ＩＩＩ（患者の腕と脚）の位置に３個が配置され、４番目の電極は、胸リードＶ１−Ｖ６の記録のために、記録中６胸位置のそれぞれに移動されなけれがならない（アメリカ特許第４，８８９，１３４号、Ｇｒｅｅｎｗｏｌｄ他、１９８９年）。
【００１０】
３個のケーブル接続電極と４個のボタン型組合せ電極）を使った方法はＡＥＲＯＴＥＬによる装置「Ｈｅａｒｔｗｉｅｖ Ｐ−１２」に見られる。１２−リードの記録は３通りのステップで行なわれる。リードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、ａＶＲ、ａＶＬ、ａＶＦ、Ｖ１、Ｖ２は第１のステップで記録される。Ｖ３、Ｖ４は第２ステップ、Ｖ５、Ｖ６は第３ステップである。
【００１１】
このグループの共通の不利な点は比較的複雑でありかつ記録作業が長いことであり、自分で行うには不便である点である。特に心臓病を患っている患者にはそうである。また電極の位置決めが正確でないので、顕著なエラーが起き易い。
【００１２】
（３）第３のグループはより少数の特定リードが記録される解決法であり、爾後この記録に基づいて、全１２標準ＥＣＧリードが計算再構築される。１２標準ＥＣＧリードおよび／または４個の電極を使って得られた記録特定リードに基づいたベクトル心電図のｘ，ｙ，ｚリードの再構築の方法はアメリカ特許第４，８５０，３７０号（Ｇ．Ｅ．Ｄｏｗｅｒ、１９８９年）に記載されている。この方法は電気的な心臓活動の双極子近似に基づいていて、寸法が３ｘ１２で経験的に決定される行列定数の普遍的な変換行列Ｔを使用する。
【特許文献６】アメリカ特許第４，８５０，３７０号
【００１３】
従来のＥＣＧリード
【数１】
は変換行列Ｔに特殊リード
【数２】
において記録された信号を乗算することにより得られる。全ての患者のための普遍的な変換行列は患者個々の特性についての情報を含んでいないので、これが標準ＥＣＧリード信号の再構築において大きなエラーを来すのである。
【００１４】
個々の変換行列を導入することによるこの方法の改善についてはＳｃｈｅｒｅｒ、Ｊ．Ａ．他によるＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｌｏｇｙ，ｖ２２，Ｓｕｐｐｌ，ｐｐ，１２８，１９８９年があり、アメリカ特許第５，０５８，５９８号（Ｊ．Ｍ．Ｎｉｋｌａｓ他、１９９３年）において応用されている。そこでは各患者のための個別変換行列の手段が変換行列定数のセグメント計算とともに提案されている（ＥＣＧ信号がセグメントに分割され、各セグメントのための定数が個々に計算される）。
【非特許文献１】Ｓｃｈｅｒｅｒ、Ｊ．Ａ．他によるＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｌｏｇｙ，ｖ２２，Ｓｕｐｐｌ，ｐｐ，１２８，１９８９年
【００１５】
個々の変換行列により標準ＥＣＧリード信号を再構築するということは、各患者について基本的な（較正）記録をすることが必要だということを意味しており、これが行列定数計算に使用される。普遍的変換行列を使う方法に比べて、この解決法によるエラーは顕著に低減される。両方法の主たる欠点は提案された電極配列と共に記録にケーブルを必要とする点であり、これは自己適用、特に心臓病を患っている患者には非常に不便である。
【００１６】
標準ＥＣＧリードの再構築が個別変換行列を使って行われる方法もある（Ｓｃｈｅｒｅｒ，Ｊ．Ａ．他、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｌｏｇｙ，ｖ２２，Ｓｕｐｐｌ，ｐｐ．１２８，１９８９年）。しかし組合せ電極を具えた移動ＥＣＧ装置、つまりケーブルが使われないこの方法はＰＣＴ特許 ＷＯ ０１／７０１０５号Ａ２、Ｂ．Ｂｏｊｏｖｉｃ、２００１年に開示されている。
【００１７】
この装置は迅速で容易な特定ＥＣＧリードの記録と個別変換行列を用いた１２標準ＥＣＧリードの再構築を可能としている。しかし組合せ電極の使用に起因する電極の配列における制約により、患者の身体上への電極の最適な配列を不可能としており、信号再構築におけるエラーが顕著となる。
【００１８】
全３グループに見られる追加的な問題は、記録中におけるＥＣＧ信号の基線迷走が起きることである。第３のグループの装置にとっては、特定リードの記録中での基線迷走は１２標準ＥＣＧリードの再構築の手順における主たる診断エラーを齎すので、この影響は特に好ましくないのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
この発明は、コードレス記録、電気通信伝送および３個の特定ＥＣＧリードの処理のための装置と方法の構築問題を解決しようとするものである。これは組合せ電極を具えた移動ポケット装置の使用を示唆するものであって、その内３個の電極は制御ユニットに接続された増幅器のアクティブ入力端に接続されている。その内の１個はパッシブであり、１個はアースに接続されている。
【００２０】
正確に定義された記録手順、伝送と処理とにより、この発明は装置を使って迅速・簡単で正確なコードレス自己記録（患者自身による）、３個のＥＣＧリードの伝送、標準１２リードＥＣＧ記録の取得を可能とするものである。
【００２１】
この処理の間、１２リードＥＣＧ記録は満足な精度をもって再構築され、電極の誤った位置決めに起因するエラーの可能性を回避し、記録中の所謂基線迷走に起因する主たる診断エラーも回避するのである。装置の適用は、心臓虚血（冠動脈疾患−ＣＡＤ）の診断とともに、心臓病の広範囲に可能とされる。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
この発明はコードレス記録、電気通信伝送および３個の特定ＥＣＧリードの処理のための方法と装置を提供するものである。３個の特定のＥＣＧリードの記録は移動装置によって行なわれ、該移動装置は厳密に定義された組合せ電極の配列を有しており、リモートコンピューターへの伝送の後の記録は標準ＥＣＧリードの全１２信号の再構築を可能とするものである。
【００２３】
かくして組合せ電極を具えた装置の使用の容易さが高記録精度と組み合わされる。これは今まで記録にケーブルを使用した装置でのみ可能であった。該システムは静的な診断較正センターと組合せ電極を具えた移動ＥＣＧ装置を有している。診断較正センターはコンピューターを対応するソフトウェアと一緒に有しており、コンピューターは携帯電話と１４電極を具えた較正ＥＣＧ装置とに接続されている。
【００２４】
較正装置は患者の１２標準および３個の特定ＥＣＧリードの同時記録に使用される。特定リードの記録は、患者が組合せ電極を具えた移動ＥＣＧ装置で記録している間に自分自身を使うようにして行われる。記録されたデータに基づいて、患者の変換行列が計算されてデータベースに記憶される。取得された行列は電話を介して患者が送信する毎に１２標準ＥＣＧリードの計算に使われる。３個の特定の記録はリードは組合せ電極を具えた移動ＥＣＧ装置を使って自分自身で行われる。
【００２５】
３個の特定のリードの記録を使っての１２標準ＥＣＧリードの再構築の精度は、移動装置中での厳密に定義された組合せ電極の配列と記録の特殊な方法により達成される。再構築のアルゴリズムは、心臓筋肉の分散された電気的活動が低伝導環境に埋没された時間変化電気双極子（心臓双極子）により近似できる、という仮定に基づいている。
【００２６】
心臓の双極子は３個の非共通平面突起により定義されるベクトルである。であるから３個の非共通平面方向に対応するいずれかの３個の点、つまり同じ面上にない３個のＥＣＧリード、での電位の記録に基づいて決定できる。一旦心臓ベクトルが決定されたら、いずれかの点、いうなれば１２標準ＥＣＧリード、における電位は計算するのが容易である。
【００２７】
心臓双極子の計算は不要である。記録された特定リードと標準ＥＣＧリードとの間の直接接続が代わりに確立できる。これにより標準ＥＣＧリードは、記録された特定のリードと変換行列を定義する係数との、線型組合せとして得られる。しかしエラー源の詳細な分析とその低減なしでのこの解決法の直接応用では再構築の結果が比較的乏しい。分析によると、考慮に入れなければならない２個の主要ななエラー源がある。
【００２８】
（ａ）モデルエラー。３個の特定リードの記録に基づく標準ＥＣＧリードの再構築システムは心臓の電気的活動の双極子表現に基づいている。しかし心臓の双極子は分散心臓電気活動の多極子拡張における最初のターム（ｔｅｒｍ）であり、この近似は心臓から充分な距離にある記録点についてのみ有効である。心臓に近い点にあっては、多極子拡張における高いオーダータームの存在の故に、電位が非双極子含有により顕著に影響されるのである。
【００２９】
（ｂ）変換行列計算エラー。変換行列Ｔの実際的な計算は１２標準ＥＣＧリード
【数３】
と３個の特殊リード
【数４】
の同時記録とそれに続く最小二乗法による方程式
【数５】
の解により行われる。電位の記録におけるエラーは変換行列係数の計算のエラーを招く。分析によると、特定リード記録点のベクトルが直交ならば、該エラーは最小となるだろう。
【００３０】
最後に、モデルエラー（ａ）と変換行列計算エラー（ｂ）とを考慮に入れて、全エラーを最小にするためには、特定リード記録のための組合せ電極の配列に関して２通りの要求がある。
【００３１】
第１の要求は特定リードの電極位置をできるだけ心臓から離すことである。第２の要求は、記録点の位置のベクトルができるだけ直交に近くなるように、電極を配列することである。組合せ電極を具えた、つまりケーブルなしで、移動ＥＣＧ装置を使って特定リードの記録を行う場合には、両要求を同時に満足することはできない。
【００３２】
ここで提案される解決は、組合せ電極を具えた移動ＥＣＧ装置の使用により課せられる制約の範囲内で上記の要求を最も満たす最適構造である。移動ＥＣＧ装置は、２個の電極が左右の手の指に接触できしかも２個の電極が患者の胸に同時に接触するように設計される。患者の手は心臓（電気的活動の源として）から２個の記録点を離間させる柔軟な要素として使われる。これに際しては全３個の特定リードの記録のための基準点として右手の指に接触する電極を使用する。
【００３３】
患者の胸と電気的に接触している電極は患者の胸上の限られた領域内に定められた位置にセットされる。このように電極位置を配列しかつ基準点を選ぶことにより、モデルエラー（ａ）と変換行列計算エラー（ｂ）の最適最小化が達成された。
【００３４】
特定及び標準ＥＣＧリードの信号記録におけるさらなる問題は記録された信号の基線迷走の影響である。全ての種類のＥＣＧ装置を使ってのＥＣＧ信号の記録中にこの問題は起きるものであるが、移動ＥＣＧ装置の場合にはより顕著である。これは記録状態がより困難だからであり、特に患者が自分のＥＣＧを記録することを意図した装置では困難である。
【００３５】
記録された特定リードの再構築により標準ＥＣＧリードを取得するシステムが関係する場合には、特定リードの記録中の基線迷走問題の除去はシステムの適切な機能のためには非常に重要である。この発明は組合せ電極を具えた移動ＥＣＧ装置による特定リードの記録中での基線迷走の制御を、記録処理を自動的に制御・管理するデジタル制御ユニットにより、確立するものである。
【００３６】
装置を記録状態に入れた瞬間から前に特定された範囲に基線の信号が入る瞬間まで特徴のある音信号が放出される。信号の緩和時間により規定される次の期間に他の特徴のある音信号が放出されて、記録がまもなく始まるであろうことを患者に報せるのである。記録それ自体は第３の特徴ある音信号で表示される。作業中いずれかの段階で顕著な基線迷走が起きると、作業が始めから反復される。かくして患者は特定リードの高品質記録を送信することができ、これにより標準ＥＣＧリードの正確な再構築が可能となる。
【００３７】
上記した組合せ電極の配列、その位置決め、記録された信号の基線迷走を回避する上記のシステムは標準ＥＣＧリードの再構築におけるエラーを最小にし、記録の精度を標準ＥＣＧ装置と同じにする。組合せ電極を具えた装置の使用の容易さが記録のケーブルを使用する装置の高い精度と組み合わされるのである。
【発明の効果】
【００３８】
上記したような記録の方法、電極配列および位置決め、および記録の制御手順により標準１２ＥＣＧリードの高正確再構築のための条件を与えるものである。かくしてこの発明は組合せ電極を使用した装置の使用の簡単さと記録にケーブルを使用した装置の高精度とを組み合わせたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１に示すのは移動ＥＣＧ装置１で３個の特定ＥＣＧリードを記録しかつそれらを診断較正センター２に送信する装置である。診断較正センター２では受信した特定リードに基づいて標準ＥＣＧリードのコンピューター使用再構築が行われる。該再構築を行うには、前の較正により各患者についての対応する再構築パラメータを決定する必要がある。
【００４０】
緊急の場合の３個の特定のリードの記録はＥＣＧ装置１を使って患者３により行われる。患者は携帯電話４により記憶されたデータを診断較正センター２におくる。該携帯電話は通信ケーブル５を使ってＥＣＧ装置１に接続される。音・光表示器があって、データの記録・送信プロセスを患者がモニターするのを助ける。診断較正センター２は適宜なソフトウェアを含んだコンピューター６を装備しており、該コンピューターは受信携帯電話７と１４電極を具えたＥＣＧ装置８とに接続されている。
【００４１】
１０個の電極が１２−リードＥＣＧケーブルに纏められており、残りの４個は３個の特定ＥＣＧリードの記録に使われかつ別個のボックス９に纏められている。組合せ電極はＥＣＧ装置１における電極と全く同じに配列されている。
【００４２】
この実施例では、携帯電話４、７を介してのデータ送信が示されているが、データ伝送が固定電話線を使ってモデムの助けにより行われても、またはＥＣＧ装置１と携帯電話４との間の通信にケーブル５の代わりにコ−ドレス通信が使われても、方法そのものは変わらない。
【００４３】
較正作業に際して、最初のステップは較正装置を使っての１２標準および３個の特定ＥＣＧリードの同時記録である。
【００４４】
第２のステップにおいては、コンピューター６上の対応するソフトウェアによる再構築パラメータの決定が行われる。パラメータ計算のためのソフトウェアは最小二乗偏差法の応用に基づいている。再構築パラメータは変換行列として組織されており、標準および特定ＥＣＧリード間の線型変換を定義している。
【００４５】
各患者の変換行列は別個に計算されて、コンピューター６のメモリーのデータベースに記録される。爾後コンピューター６のソフトウェアの助けにより、この行列は、緊急の場合に患者自身により記録されて携帯電話４を介して診断較正センター２に送られた３個の特定のリードに基づいて、１２標準ＥＣＧリードの再構築に使われる。
【００４６】
コンピューター６上のソフトウェアにより、コンピューターモニターおよび／またはプリンター上に再構築ＥＣＧリードが表示される。この作業を正確に行うには、ＥＣＧ装置８に接続されたボックス９上の電極が移動装置１中の電極と同じ配列であることが必要である。また較正中の患者の身体上での電極の位置決めは緊急の場合における移動装置を使った記録中の電極の位置決めと同じであることが必要である。
【００４７】
ＥＣＧ装置１中の組合せ電極の配列の構成を図２に示す。５個の組合せ電極があり、そのうち２個（電極ＡとＢ）は装置の前側に位置しており、３個（電極Ｃ、Ｄ、Ｅ）は装置の後側に位置している。前側の押ボタン１０はデータの記録と送信プロセスに使われる。
【００４８】
患者３の胸上へのＥＣＧ装置１の位置決めと記録作業を図３に示す。該装置は患者の胸上に縦に位置決めされ、これにより電極Ｃ、Ｄ、Ｅが患者の胸に同時に接触する。記録の間装置は右手の指で電極Ａ上に保持され、左手の指は電極Ｂ上に保持される。
【００４９】
図４にＥＣＧ装置１と増幅器入力点における記録電極の接続構成を示す。装置の電気的部分は増幅ユニット１１とデジタル制御ユニット１２とから構成されている。増幅ユニット１１は３個の増幅器（１１１〜１１３）を有しており、３個の特定リードの信号を増幅する。
【００５０】
右手と電気的接触している電極Ａは、３個の全ての増幅器つまり記録リードの共通基準点を表わすように、接続されている。電極Ｂ、Ｃ、Ｄは増幅器１１１〜１１３のアクティブ記録点に接続されている。電極Ｅは３個の全ての増幅器の共通アースに接続されている。かくして電極Ａは残りの電極Ｂ、Ｃ、Ｄの電位を記録する基準（パッシブ）点を表わしている。
【００５１】
方法が適切に機能するためには、患者の身体上の特定リード記録点の位置が較正プロセスおよび再構築がそれに基づいて記録される間におけるものと同じであることが必要である。これには、図２に示すＥＣＧ装置１上での電極の配列が較正装置のボックス９上での電極の配列と同じであることが必要である。
【００５２】
また図３に示す記録手順がＥＣＧ装置１とＥＣＧ装置８を使うとき、つまりボックス９の記録電極を位置決めするときと同じに行われることが必要である。基本配列（Ａ−右手、Ｂ−左手、Ｃ、Ｄ、Ｅ−胸）に加えて、同じ患者について較正中の胸上の位置が移動装置を使っての記録中の位置になるべく近く保たれることが重要である。これにより電極位置の変化に起因する再構築エラーを最小にすることができる。
【００５３】
装置の前側上での電極Ａ、Ｂの配列は任意でよいが、図３に示すように（Ａ−右手、Ｂ−左手）使用されることが必要である。電極Ｅの位置（共通アース）は任意にするかまたは電極の構成が他の方法で解決される場合は除外してもよい。ボックス９の場合には、従来は患者の右足上に位置された較正装置の残りの増幅器の共通アースを電極Ｅの代りに使うことができる。
【００５４】
患者の胸との電気的接触を与えているアクティブ電極（Ｃ、Ｄ）は全システムの適正な機能のために不可欠である。図５にアクティブ電極の位置を図示する。アクティブ電極Ｃ、Ｄは左右の乳頭線１３、１４の間の領域で患者の胸上に配置される。これらの電極は、前正中線の方向と共に、３０〜９０度の角度θをなす（図６）。共通アースを表す電極Ｅの位置は任意であるが、記録位置において患者の胸に対して保持されて移動ＥＣＧ装置の機械的安定性を与えるように選ぶのが便利である。
【００５５】
ＥＣＧ装置１の増幅ユニット１１の作用は制御ユニット１２により制御・管理される。ＥＣＧ装置１を記録位置に置いた瞬間から、制御ユニット１２は増幅器１１１〜１１３の出力端における信号レベルをチェックする。信号レベルが特定の作用範囲±２．５ｍＶの外にある限りは、患者が容易に記憶できる特徴ある音信号が放出される。
【００５６】
信号レベルが前記の作用範囲に入った瞬間から他の特徴ある音信号が５秒間放出される。この信号は記録がすぐに始まることを患者に通報する。この記録遅れ時間（５秒）はほぼ増幅信号安定化の時定数により決り、かつ増幅器の周波数応答により左右される。
【００５７】
第３の特徴ある音信号は記録プロセスそのものを示す。もし上記した手順のいずれかの段階で基線の迷走が起きたら、制御ユニット１２が事象を探知して全手順が最初からくり返される。記録プロセスを制御する手順により、患者は特定リードの高品質記録を行なうことができ、標準ＥＣＧリードの正確な再構築が可能となる。
【００５８】
増幅器の作用範囲の変更および記録遅れ時間が発明に影響を及ぼすことはない。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
この発明は心臓病診断医療の分野において広く利用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】コードレス記録、電話通信送信および３個の特定ＥＣＧリードのための装置の斜視図である。
【図２】移動ＥＣＧ装置上の組合せ電極の配列の斜視図である。
【図３】患者の胸上への移動ＥＣＧ装置の位置決めと記録手順を示す図である。
【図４】組合せ電極を具えた移動ＥＣＧ装置の斜視図である。
【図５】移動ＥＣＧ装置の電気回路図である。
【図６】移動ＥＣＧ装置、つまりその電極の患者の胸上への位置決めを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１、８： ＥＣＧ装置
２ ： 診断較正センター
３ ： 患者
４、７： 携帯電話
５ ： 通信ケーブル
６ ： コンピューター
９ ： ボックス
１２ ： 制御ユニット
１３、１４： 乳頭線
【技術分野】
【０００１】
この発明は医療電子の分野に関するものであり、より詳しくは心電計などの生体電気信号の測定記録装置に関するものである。
【０００２】
この発明は商業電気通信ネットワークを介してのデータ回集、処理および伝送に係るものである。国際特許分類（ＩＰＣ）によれば、この発明は治療目的での測定記録のための方法と装置とを規定するＡ６１Ｂ ５／００のカテゴリーに入るものである。
【０００３】
より特定すると、この発明は心電計などの身体または器官の生体電気的変化の測定または記録装置を規定するＡ６１Ｂ ５／０４のカテゴリーに入るものである。
【背景技術】
【０００４】
どうであろうとも患者に自分自身で自分のＥＣＧを記録して商業電気通信ネットワーク（携帯または固定電話線）を介して遠隔診断センターの自分の心臓医に送ることを可能とする緊急心臓診断のためのシステムの概念はよく知られている。すなわち、受信されたＥＣＧおよび患者との会話に基づいて、心臓医は（ａ）緊急介入が必要か否か、（ｂ）介入が患者自身で行うことができるかどうかまたは（ｃ）患者の状態が緊急医療介入を必要とするか否かを決めることができ、対応する行動をとる。
【０００５】
最初の症状の発生から医療処置までの最も危険な期間を最小にすることが重要である（Ｌｅｎｆａｎｔ Ｃ．他：国立心臓病警告プログラムについての考察、Ｃｌｉｎ Ｃｒｄｉｏｌ．１９９０年８月１３日（８ Ｓｕｐｐｌ ８：ＶＩＩＩ９−１１）。上記の緊急心臓診断においてＥＣＧ信号を記録し伝送するための種々の解決を与える多くの特許や製品がある。アメリカ特許第４，８８９，１３４号 Ｇｒｅｅｎｗｏｌｄ他、１９８９年；アメリカ特許第５，２２６，４３１号 Ｂｉｂｌｅ他、１９９３年；アメリカ特許第５，３２１，６１８号 Ｇｅｓｓｍａｎ、１９９４年；アメリカ特許第５，９６６，６９２号 Ｌａｎｇｅｒ他、１９９９年；ＰＣＴ ＷＯ ０１／７０１０５号Ａ２、Ｂ．Ｂｏｊｏｖｉｃ、２００１年；ＴＥＬＥＳＣＡＮ ＭＥＤＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ社（ＴＥＬＥＳＣＡＮ ＭＥＤＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ ２６４２４ Ｔａｂｌｅ Ｍｅａｄｏｗ Ｒｏａｄ、Ａｕｂｕｒｎ、ＣＡ ９５６０）の「Ｉｎｓｔａｎｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ」；ＲＥＹＮＯＬＤＳ ＭＥＤＩＣＡＬ社（ＲＥＹＮＯＬＤＳ ＭＥＤＩＣＡＬ社 Ｊｏｈｎ Ｔａｔｅ Ｒｏａｄ、Ｈｅｒｔｆｏｒｄ ＳＧ１３ ７ＮＷ イギリス）の「ＣａｒｄｉｏＣａｌｌ Ｅｖｅｎｔ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ」、およびＡＥＲＯＴＥＬ（ＡＥＲＯＴＥＬ社 ５ Ｈａｚｏｒｅｆ ｓｔ． Ｈｏｌｏｎ ５８８５６ イスラエル）の「Ｈｅａｒｔｗｉｅｖ Ｐ−１２」。解決法は３通りのグループに分けられる。
【特許文献１】アメリカ特許第４，８８９，１３４号
【特許文献２】アメリカ特許第５，２２６，４３１号
【特許文献３】アメリカ特許第５，３２１，６１８号
【特許文献４】アメリカ特許第５，９６６，６９２号
【特許文献５】ＷＯ ０１／７０１０５号
【０００６】
（１）第１のグループは１または２個の標準ＥＣＧリードの記録を送る解決法を含んでいる。このグループの移動レコーダーは非常に小さくかつ組合せ電極（ケーブルは必要ない）を具えている。これがこのグループの利点である。記録は患者の胸上に装置を簡単な保持によりまたは指を組合せ電極上に置くことにより行われる。患者にとって自分のＥＣＧの１または２個のリードを記録するのに迅速で簡単な方法である。
【０００７】
しかし１または２個のＥＣＧ信号の記録は律動不調を患っている患者（心臓病を患っている患者人口の約２０％である）へのこれら装置の適用を制約する。このグループの典型的な装置としてはＲＥＹＮＯＬＤＳ ＭＥＤＩＣＡＬの「ＣａｒｄｉｏＣａｌｌ Ｅｖｅｎｔ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ」がある。
【０００８】
（２）第２のグループは標準１２−リードＥＣＧの直接記録と伝送を可能とする解決法であり、冠状動脈症診断を使って患者に適用されるものである。すなわちそのような患者にあっては緊急診断には完全標準１２−リードＥＣＧが必要である。これら装置のあるものは全１２標準ＥＣＧリード（通常１０電極、つまりケーブル）の記録のためにフルセットの電極とケーブルとを装備している。記録の間患者は自分自身で自分の身体にタッチする。このグループの代表的なものとしては、ＴＥＬＥＳＣＡＮ ＭＥＤＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭの「１２ Ｌｅａｄ Ｍｅｍｏｒｙ ＥＣＧ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ」がある。
【０００９】
他の方法としてはより少数の電極を使うものであって、電極は記録中に移動される。例えば、４個の電極が使われている場合には、標準ＥＣＧリードＩ、ＩＩ、ＩＩＩ（患者の腕と脚）の位置に３個が配置され、４番目の電極は、胸リードＶ１−Ｖ６の記録のために、記録中６胸位置のそれぞれに移動されなけれがならない（アメリカ特許第４，８８９，１３４号、Ｇｒｅｅｎｗｏｌｄ他、１９８９年）。
【００１０】
３個のケーブル接続電極と４個のボタン型組合せ電極）を使った方法はＡＥＲＯＴＥＬによる装置「Ｈｅａｒｔｗｉｅｖ Ｐ−１２」に見られる。１２−リードの記録は３通りのステップで行なわれる。リードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、ａＶＲ、ａＶＬ、ａＶＦ、Ｖ１、Ｖ２は第１のステップで記録される。Ｖ３、Ｖ４は第２ステップ、Ｖ５、Ｖ６は第３ステップである。
【００１１】
このグループの共通の不利な点は比較的複雑でありかつ記録作業が長いことであり、自分で行うには不便である点である。特に心臓病を患っている患者にはそうである。また電極の位置決めが正確でないので、顕著なエラーが起き易い。
【００１２】
（３）第３のグループはより少数の特定リードが記録される解決法であり、爾後この記録に基づいて、全１２標準ＥＣＧリードが計算再構築される。１２標準ＥＣＧリードおよび／または４個の電極を使って得られた記録特定リードに基づいたベクトル心電図のｘ，ｙ，ｚリードの再構築の方法はアメリカ特許第４，８５０，３７０号（Ｇ．Ｅ．Ｄｏｗｅｒ、１９８９年）に記載されている。この方法は電気的な心臓活動の双極子近似に基づいていて、寸法が３ｘ１２で経験的に決定される行列定数の普遍的な変換行列Ｔを使用する。
【特許文献６】アメリカ特許第４，８５０，３７０号
【００１３】
従来のＥＣＧリード
【数１】
は変換行列Ｔに特殊リード
【数２】
において記録された信号を乗算することにより得られる。全ての患者のための普遍的な変換行列は患者個々の特性についての情報を含んでいないので、これが標準ＥＣＧリード信号の再構築において大きなエラーを来すのである。
【００１４】
個々の変換行列を導入することによるこの方法の改善についてはＳｃｈｅｒｅｒ、Ｊ．Ａ．他によるＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｌｏｇｙ，ｖ２２，Ｓｕｐｐｌ，ｐｐ，１２８，１９８９年があり、アメリカ特許第５，０５８，５９８号（Ｊ．Ｍ．Ｎｉｋｌａｓ他、１９９３年）において応用されている。そこでは各患者のための個別変換行列の手段が変換行列定数のセグメント計算とともに提案されている（ＥＣＧ信号がセグメントに分割され、各セグメントのための定数が個々に計算される）。
【非特許文献１】Ｓｃｈｅｒｅｒ、Ｊ．Ａ．他によるＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｌｏｇｙ，ｖ２２，Ｓｕｐｐｌ，ｐｐ，１２８，１９８９年
【００１５】
個々の変換行列により標準ＥＣＧリード信号を再構築するということは、各患者について基本的な（較正）記録をすることが必要だということを意味しており、これが行列定数計算に使用される。普遍的変換行列を使う方法に比べて、この解決法によるエラーは顕著に低減される。両方法の主たる欠点は提案された電極配列と共に記録にケーブルを必要とする点であり、これは自己適用、特に心臓病を患っている患者には非常に不便である。
【００１６】
標準ＥＣＧリードの再構築が個別変換行列を使って行われる方法もある（Ｓｃｈｅｒｅｒ，Ｊ．Ａ．他、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｌｏｇｙ，ｖ２２，Ｓｕｐｐｌ，ｐｐ．１２８，１９８９年）。しかし組合せ電極を具えた移動ＥＣＧ装置、つまりケーブルが使われないこの方法はＰＣＴ特許 ＷＯ ０１／７０１０５号Ａ２、Ｂ．Ｂｏｊｏｖｉｃ、２００１年に開示されている。
【００１７】
この装置は迅速で容易な特定ＥＣＧリードの記録と個別変換行列を用いた１２標準ＥＣＧリードの再構築を可能としている。しかし組合せ電極の使用に起因する電極の配列における制約により、患者の身体上への電極の最適な配列を不可能としており、信号再構築におけるエラーが顕著となる。
【００１８】
全３グループに見られる追加的な問題は、記録中におけるＥＣＧ信号の基線迷走が起きることである。第３のグループの装置にとっては、特定リードの記録中での基線迷走は１２標準ＥＣＧリードの再構築の手順における主たる診断エラーを齎すので、この影響は特に好ましくないのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
この発明は、コードレス記録、電気通信伝送および３個の特定ＥＣＧリードの処理のための装置と方法の構築問題を解決しようとするものである。これは組合せ電極を具えた移動ポケット装置の使用を示唆するものであって、その内３個の電極は制御ユニットに接続された増幅器のアクティブ入力端に接続されている。その内の１個はパッシブであり、１個はアースに接続されている。
【００２０】
正確に定義された記録手順、伝送と処理とにより、この発明は装置を使って迅速・簡単で正確なコードレス自己記録（患者自身による）、３個のＥＣＧリードの伝送、標準１２リードＥＣＧ記録の取得を可能とするものである。
【００２１】
この処理の間、１２リードＥＣＧ記録は満足な精度をもって再構築され、電極の誤った位置決めに起因するエラーの可能性を回避し、記録中の所謂基線迷走に起因する主たる診断エラーも回避するのである。装置の適用は、心臓虚血（冠動脈疾患−ＣＡＤ）の診断とともに、心臓病の広範囲に可能とされる。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
この発明はコードレス記録、電気通信伝送および３個の特定ＥＣＧリードの処理のための方法と装置を提供するものである。３個の特定のＥＣＧリードの記録は移動装置によって行なわれ、該移動装置は厳密に定義された組合せ電極の配列を有しており、リモートコンピューターへの伝送の後の記録は標準ＥＣＧリードの全１２信号の再構築を可能とするものである。
【００２３】
かくして組合せ電極を具えた装置の使用の容易さが高記録精度と組み合わされる。これは今まで記録にケーブルを使用した装置でのみ可能であった。該システムは静的な診断較正センターと組合せ電極を具えた移動ＥＣＧ装置を有している。診断較正センターはコンピューターを対応するソフトウェアと一緒に有しており、コンピューターは携帯電話と１４電極を具えた較正ＥＣＧ装置とに接続されている。
【００２４】
較正装置は患者の１２標準および３個の特定ＥＣＧリードの同時記録に使用される。特定リードの記録は、患者が組合せ電極を具えた移動ＥＣＧ装置で記録している間に自分自身を使うようにして行われる。記録されたデータに基づいて、患者の変換行列が計算されてデータベースに記憶される。取得された行列は電話を介して患者が送信する毎に１２標準ＥＣＧリードの計算に使われる。３個の特定の記録はリードは組合せ電極を具えた移動ＥＣＧ装置を使って自分自身で行われる。
【００２５】
３個の特定のリードの記録を使っての１２標準ＥＣＧリードの再構築の精度は、移動装置中での厳密に定義された組合せ電極の配列と記録の特殊な方法により達成される。再構築のアルゴリズムは、心臓筋肉の分散された電気的活動が低伝導環境に埋没された時間変化電気双極子（心臓双極子）により近似できる、という仮定に基づいている。
【００２６】
心臓の双極子は３個の非共通平面突起により定義されるベクトルである。であるから３個の非共通平面方向に対応するいずれかの３個の点、つまり同じ面上にない３個のＥＣＧリード、での電位の記録に基づいて決定できる。一旦心臓ベクトルが決定されたら、いずれかの点、いうなれば１２標準ＥＣＧリード、における電位は計算するのが容易である。
【００２７】
心臓双極子の計算は不要である。記録された特定リードと標準ＥＣＧリードとの間の直接接続が代わりに確立できる。これにより標準ＥＣＧリードは、記録された特定のリードと変換行列を定義する係数との、線型組合せとして得られる。しかしエラー源の詳細な分析とその低減なしでのこの解決法の直接応用では再構築の結果が比較的乏しい。分析によると、考慮に入れなければならない２個の主要ななエラー源がある。
【００２８】
（ａ）モデルエラー。３個の特定リードの記録に基づく標準ＥＣＧリードの再構築システムは心臓の電気的活動の双極子表現に基づいている。しかし心臓の双極子は分散心臓電気活動の多極子拡張における最初のターム（ｔｅｒｍ）であり、この近似は心臓から充分な距離にある記録点についてのみ有効である。心臓に近い点にあっては、多極子拡張における高いオーダータームの存在の故に、電位が非双極子含有により顕著に影響されるのである。
【００２９】
（ｂ）変換行列計算エラー。変換行列Ｔの実際的な計算は１２標準ＥＣＧリード
【数３】
と３個の特殊リード
【数４】
の同時記録とそれに続く最小二乗法による方程式
【数５】
の解により行われる。電位の記録におけるエラーは変換行列係数の計算のエラーを招く。分析によると、特定リード記録点のベクトルが直交ならば、該エラーは最小となるだろう。
【００３０】
最後に、モデルエラー（ａ）と変換行列計算エラー（ｂ）とを考慮に入れて、全エラーを最小にするためには、特定リード記録のための組合せ電極の配列に関して２通りの要求がある。
【００３１】
第１の要求は特定リードの電極位置をできるだけ心臓から離すことである。第２の要求は、記録点の位置のベクトルができるだけ直交に近くなるように、電極を配列することである。組合せ電極を具えた、つまりケーブルなしで、移動ＥＣＧ装置を使って特定リードの記録を行う場合には、両要求を同時に満足することはできない。
【００３２】
ここで提案される解決は、組合せ電極を具えた移動ＥＣＧ装置の使用により課せられる制約の範囲内で上記の要求を最も満たす最適構造である。移動ＥＣＧ装置は、２個の電極が左右の手の指に接触できしかも２個の電極が患者の胸に同時に接触するように設計される。患者の手は心臓（電気的活動の源として）から２個の記録点を離間させる柔軟な要素として使われる。これに際しては全３個の特定リードの記録のための基準点として右手の指に接触する電極を使用する。
【００３３】
患者の胸と電気的に接触している電極は患者の胸上の限られた領域内に定められた位置にセットされる。このように電極位置を配列しかつ基準点を選ぶことにより、モデルエラー（ａ）と変換行列計算エラー（ｂ）の最適最小化が達成された。
【００３４】
特定及び標準ＥＣＧリードの信号記録におけるさらなる問題は記録された信号の基線迷走の影響である。全ての種類のＥＣＧ装置を使ってのＥＣＧ信号の記録中にこの問題は起きるものであるが、移動ＥＣＧ装置の場合にはより顕著である。これは記録状態がより困難だからであり、特に患者が自分のＥＣＧを記録することを意図した装置では困難である。
【００３５】
記録された特定リードの再構築により標準ＥＣＧリードを取得するシステムが関係する場合には、特定リードの記録中の基線迷走問題の除去はシステムの適切な機能のためには非常に重要である。この発明は組合せ電極を具えた移動ＥＣＧ装置による特定リードの記録中での基線迷走の制御を、記録処理を自動的に制御・管理するデジタル制御ユニットにより、確立するものである。
【００３６】
装置を記録状態に入れた瞬間から前に特定された範囲に基線の信号が入る瞬間まで特徴のある音信号が放出される。信号の緩和時間により規定される次の期間に他の特徴のある音信号が放出されて、記録がまもなく始まるであろうことを患者に報せるのである。記録それ自体は第３の特徴ある音信号で表示される。作業中いずれかの段階で顕著な基線迷走が起きると、作業が始めから反復される。かくして患者は特定リードの高品質記録を送信することができ、これにより標準ＥＣＧリードの正確な再構築が可能となる。
【００３７】
上記した組合せ電極の配列、その位置決め、記録された信号の基線迷走を回避する上記のシステムは標準ＥＣＧリードの再構築におけるエラーを最小にし、記録の精度を標準ＥＣＧ装置と同じにする。組合せ電極を具えた装置の使用の容易さが記録のケーブルを使用する装置の高い精度と組み合わされるのである。
【発明の効果】
【００３８】
上記したような記録の方法、電極配列および位置決め、および記録の制御手順により標準１２ＥＣＧリードの高正確再構築のための条件を与えるものである。かくしてこの発明は組合せ電極を使用した装置の使用の簡単さと記録にケーブルを使用した装置の高精度とを組み合わせたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１に示すのは移動ＥＣＧ装置１で３個の特定ＥＣＧリードを記録しかつそれらを診断較正センター２に送信する装置である。診断較正センター２では受信した特定リードに基づいて標準ＥＣＧリードのコンピューター使用再構築が行われる。該再構築を行うには、前の較正により各患者についての対応する再構築パラメータを決定する必要がある。
【００４０】
緊急の場合の３個の特定のリードの記録はＥＣＧ装置１を使って患者３により行われる。患者は携帯電話４により記憶されたデータを診断較正センター２におくる。該携帯電話は通信ケーブル５を使ってＥＣＧ装置１に接続される。音・光表示器があって、データの記録・送信プロセスを患者がモニターするのを助ける。診断較正センター２は適宜なソフトウェアを含んだコンピューター６を装備しており、該コンピューターは受信携帯電話７と１４電極を具えたＥＣＧ装置８とに接続されている。
【００４１】
１０個の電極が１２−リードＥＣＧケーブルに纏められており、残りの４個は３個の特定ＥＣＧリードの記録に使われかつ別個のボックス９に纏められている。組合せ電極はＥＣＧ装置１における電極と全く同じに配列されている。
【００４２】
この実施例では、携帯電話４、７を介してのデータ送信が示されているが、データ伝送が固定電話線を使ってモデムの助けにより行われても、またはＥＣＧ装置１と携帯電話４との間の通信にケーブル５の代わりにコ−ドレス通信が使われても、方法そのものは変わらない。
【００４３】
較正作業に際して、最初のステップは較正装置を使っての１２標準および３個の特定ＥＣＧリードの同時記録である。
【００４４】
第２のステップにおいては、コンピューター６上の対応するソフトウェアによる再構築パラメータの決定が行われる。パラメータ計算のためのソフトウェアは最小二乗偏差法の応用に基づいている。再構築パラメータは変換行列として組織されており、標準および特定ＥＣＧリード間の線型変換を定義している。
【００４５】
各患者の変換行列は別個に計算されて、コンピューター６のメモリーのデータベースに記録される。爾後コンピューター６のソフトウェアの助けにより、この行列は、緊急の場合に患者自身により記録されて携帯電話４を介して診断較正センター２に送られた３個の特定のリードに基づいて、１２標準ＥＣＧリードの再構築に使われる。
【００４６】
コンピューター６上のソフトウェアにより、コンピューターモニターおよび／またはプリンター上に再構築ＥＣＧリードが表示される。この作業を正確に行うには、ＥＣＧ装置８に接続されたボックス９上の電極が移動装置１中の電極と同じ配列であることが必要である。また較正中の患者の身体上での電極の位置決めは緊急の場合における移動装置を使った記録中の電極の位置決めと同じであることが必要である。
【００４７】
ＥＣＧ装置１中の組合せ電極の配列の構成を図２に示す。５個の組合せ電極があり、そのうち２個（電極ＡとＢ）は装置の前側に位置しており、３個（電極Ｃ、Ｄ、Ｅ）は装置の後側に位置している。前側の押ボタン１０はデータの記録と送信プロセスに使われる。
【００４８】
患者３の胸上へのＥＣＧ装置１の位置決めと記録作業を図３に示す。該装置は患者の胸上に縦に位置決めされ、これにより電極Ｃ、Ｄ、Ｅが患者の胸に同時に接触する。記録の間装置は右手の指で電極Ａ上に保持され、左手の指は電極Ｂ上に保持される。
【００４９】
図４にＥＣＧ装置１と増幅器入力点における記録電極の接続構成を示す。装置の電気的部分は増幅ユニット１１とデジタル制御ユニット１２とから構成されている。増幅ユニット１１は３個の増幅器（１１１〜１１３）を有しており、３個の特定リードの信号を増幅する。
【００５０】
右手と電気的接触している電極Ａは、３個の全ての増幅器つまり記録リードの共通基準点を表わすように、接続されている。電極Ｂ、Ｃ、Ｄは増幅器１１１〜１１３のアクティブ記録点に接続されている。電極Ｅは３個の全ての増幅器の共通アースに接続されている。かくして電極Ａは残りの電極Ｂ、Ｃ、Ｄの電位を記録する基準（パッシブ）点を表わしている。
【００５１】
方法が適切に機能するためには、患者の身体上の特定リード記録点の位置が較正プロセスおよび再構築がそれに基づいて記録される間におけるものと同じであることが必要である。これには、図２に示すＥＣＧ装置１上での電極の配列が較正装置のボックス９上での電極の配列と同じであることが必要である。
【００５２】
また図３に示す記録手順がＥＣＧ装置１とＥＣＧ装置８を使うとき、つまりボックス９の記録電極を位置決めするときと同じに行われることが必要である。基本配列（Ａ−右手、Ｂ−左手、Ｃ、Ｄ、Ｅ−胸）に加えて、同じ患者について較正中の胸上の位置が移動装置を使っての記録中の位置になるべく近く保たれることが重要である。これにより電極位置の変化に起因する再構築エラーを最小にすることができる。
【００５３】
装置の前側上での電極Ａ、Ｂの配列は任意でよいが、図３に示すように（Ａ−右手、Ｂ−左手）使用されることが必要である。電極Ｅの位置（共通アース）は任意にするかまたは電極の構成が他の方法で解決される場合は除外してもよい。ボックス９の場合には、従来は患者の右足上に位置された較正装置の残りの増幅器の共通アースを電極Ｅの代りに使うことができる。
【００５４】
患者の胸との電気的接触を与えているアクティブ電極（Ｃ、Ｄ）は全システムの適正な機能のために不可欠である。図５にアクティブ電極の位置を図示する。アクティブ電極Ｃ、Ｄは左右の乳頭線１３、１４の間の領域で患者の胸上に配置される。これらの電極は、前正中線の方向と共に、３０〜９０度の角度θをなす（図６）。共通アースを表す電極Ｅの位置は任意であるが、記録位置において患者の胸に対して保持されて移動ＥＣＧ装置の機械的安定性を与えるように選ぶのが便利である。
【００５５】
ＥＣＧ装置１の増幅ユニット１１の作用は制御ユニット１２により制御・管理される。ＥＣＧ装置１を記録位置に置いた瞬間から、制御ユニット１２は増幅器１１１〜１１３の出力端における信号レベルをチェックする。信号レベルが特定の作用範囲±２．５ｍＶの外にある限りは、患者が容易に記憶できる特徴ある音信号が放出される。
【００５６】
信号レベルが前記の作用範囲に入った瞬間から他の特徴ある音信号が５秒間放出される。この信号は記録がすぐに始まることを患者に通報する。この記録遅れ時間（５秒）はほぼ増幅信号安定化の時定数により決り、かつ増幅器の周波数応答により左右される。
【００５７】
第３の特徴ある音信号は記録プロセスそのものを示す。もし上記した手順のいずれかの段階で基線の迷走が起きたら、制御ユニット１２が事象を探知して全手順が最初からくり返される。記録プロセスを制御する手順により、患者は特定リードの高品質記録を行なうことができ、標準ＥＣＧリードの正確な再構築が可能となる。
【００５８】
増幅器の作用範囲の変更および記録遅れ時間が発明に影響を及ぼすことはない。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
この発明は心臓病診断医療の分野において広く利用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】コードレス記録、電話通信送信および３個の特定ＥＣＧリードのための装置の斜視図である。
【図２】移動ＥＣＧ装置上の組合せ電極の配列の斜視図である。
【図３】患者の胸上への移動ＥＣＧ装置の位置決めと記録手順を示す図である。
【図４】組合せ電極を具えた移動ＥＣＧ装置の斜視図である。
【図５】移動ＥＣＧ装置の電気回路図である。
【図６】移動ＥＣＧ装置、つまりその電極の患者の胸上への位置決めを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１、８： ＥＣＧ装置
２ ： 診断較正センター
３ ： 患者
４、７： 携帯電話
５ ： 通信ケーブル
６ ： コンピューター
９ ： ボックス
１２ ： 制御ユニット
１３、１４： 乳頭線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の身体の測定部位に配置するのに適しており、それにより所定の較正行列との組合せのための特定ＥＣＧ信号を抽出してＥＣＧを構築する携帯装置であって、患者の胸の測定部位への電気的接触に適した第１と第２の組合せアクティブ電極と、患者の左手の測定部位への電気的接触に適した第３の組合せアクティブ電極とを含んでなる少なくとも３個の組合せアクティブ電極と、患者の右手の測定部位への電気的接触に適した組合せ基準電極とを有してなることを特徴とする携帯装置。
【請求項２】
測定部位において左右の乳頭線間に配置されかつ前正中線に対して約３０〜約９０度の角度で交差する線中に位置するように、第１と第２の組合せアクティブ電極が配列されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第１と第２の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側に配置され、第３の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側と異なる側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
第１と第２の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側に配置され、組合せ基準電極が携帯装置の第１の側と異なる側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
さらに組合せアース電極が設けられていて、測定部位において組合せアース電極が患者の胸と電気的接触していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
第１と第２の組合せアクティブ電極と組合せアース電極とが全て携帯装置の第１の側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
さらに設けられている増幅ユニットが第１、第２および第３の増幅器を有しており、各増幅器が第１、第２および第３の組合せアクティブ電極との接続に適した第１の入力ノードと、組合せ基準電極との接続に適した基準ノードと、組合せアース電極との接続に適したアースノードを具えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項８】
さらに設けられている制御ユニットが第１、第２、第３の増幅器の出力を受け、かつ該出力が所定の範囲の内外いずれにあるかを表示することを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
制御ユニットがＥＣＧ記録状態の表示を与えることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
ＥＣＧが標準１２−リードＥＣＧであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
携帯装置を具えた出先ユニットと診断センターとを有しており、該携帯装置は測定部位において患者の身体に装着するのに適していて、それにより所定の較正行列と結合するための特定ＥＣＧ信号を抽出するものであり、さらに上記携帯装置が少なくとも３個の組合せアクティブ電極と組合せ基準電極とを有しており、アクティブ電極が測定部位において患者の胸への電気的接触に適した第１、２の組合せアクティブ電極と測定部位において患者の左手への電気的接触に適した第３の組合せアクティブ電極とを含んでおり、基準電極が測定部位において患者の右手への電気的接触に適しており、診断センターが出先ユニットと通信しかつ３個の組合せアクティブ電極からの信号を受信して、それらと所定の較正行列とから患者のＥＣＧを形成することを特徴とする患者のＥＣＧ構築用診断システム。
【請求項１２】
測定部位において左右の乳頭線間に配置されてかつ前正中線に対して約３０〜約９０度の角度で交叉する線中に位置するように、第１、第２の組合せアクティブ電極が配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
第１、第２の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側に配置され、第３の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側と異なる側に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
第１、第２の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側に配置され、組合せ基準電極が携帯装置の第１の側と異なる側に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
さらに設けられている組合せアース電極が、測定部位において、患者の胸と電気的接触するように配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
第１、第２の組合せアクティブ電極と組合せアース電極とが全て携帯装置の第１の側に配置されていることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
さらに設けられている増幅ユニットが第１、第２、第３の増幅器を有しており、各増幅器が、第１、第２、第３の組合せアクティブ電極への接続に適した第１の入力ノードと、組合せ基準電極への接続に適した基準ノードと、組合せアース電極への接続に適したアースノードとを有していることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
さらに設けられている制御ユニットが第１、第２、第３の増幅器の出力を受け、かつ該出力が所定の範囲の内外いずれにあるかを表示することを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
制御ユニットがＥＣＧ記録状態の表示を与えることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
出先ユニットが診断センターと通信する通信ユニットを有していることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項２１】
通信ユニットが移動電話装置であることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
通信ユニットがモデムであることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
ＥＣＧが標準１２−リードＥＣＧであることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項２４】
患者ＥＣＧを構築する方法であって、患者の身体の測定部位に第１〜第３の組合せアクティブ電極と組合せ基準電極とを有した携帯装置を配置し、第１、第２の組合せアクティブ電極から患者の胸から出される第１、第２の電気信号を抽出し、第３の組合せアクティブ電極から患者の左手から出される第３の電気信号を抽出し、組合せ基準電極から患者の右手から出される基準信号を抽出し、抽出された信号に対応する信号を診断センターに通信し、診断センターにおいて通信された信号を所定の較正行列と組み合わせて患者のＥＣＧを構築することを特徴とする患者ＥＣＧ構築方法。
【請求項２５】
測定部位において、第１、第２の組合せアクティブ電極が左右の乳頭線の間で胸に配置され、かつ前正中線に約３０〜約９０度の角度で交叉する線中に位置していることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
測定部位において、少なくとも患者の左右の手が患者の胸に配置された移動装置との電気的接触を構成するように、患者の両腕が折り重ねられることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
第１、第２の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側に配置され、第３の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側と異なる側に配置されていることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
第１、第２の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側に配置され、組合せ基準電極が携帯装置の第１の側と異なる側に配置されていることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
さらに第１〜第３の電気信号が所定範囲の内外のいずれにあるかの表示を与えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
さらにＥＣＧ記録状態の表示を与えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
ＥＣＧが標準１２−リードＥＣＧであることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３２】
電極配列と実質的に移動装置のそれと同じ増幅ノード配列とを有した較正装置を使って所定の較正行列が得られることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３３】
移動装置と同じ患者身体上の位置でかつ実質的に同じやり方である較正装置を使って所定の較正行列が得られることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項１】
患者の身体の測定部位に配置するのに適しており、それにより所定の較正行列との組合せのための特定ＥＣＧ信号を抽出してＥＣＧを構築する携帯装置であって、患者の胸の測定部位への電気的接触に適した第１と第２の組合せアクティブ電極と、患者の左手の測定部位への電気的接触に適した第３の組合せアクティブ電極とを含んでなる少なくとも３個の組合せアクティブ電極と、患者の右手の測定部位への電気的接触に適した組合せ基準電極とを有してなることを特徴とする携帯装置。
【請求項２】
測定部位において左右の乳頭線間に配置されかつ前正中線に対して約３０〜約９０度の角度で交差する線中に位置するように、第１と第２の組合せアクティブ電極が配列されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第１と第２の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側に配置され、第３の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側と異なる側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
第１と第２の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側に配置され、組合せ基準電極が携帯装置の第１の側と異なる側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
さらに組合せアース電極が設けられていて、測定部位において組合せアース電極が患者の胸と電気的接触していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
第１と第２の組合せアクティブ電極と組合せアース電極とが全て携帯装置の第１の側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
さらに設けられている増幅ユニットが第１、第２および第３の増幅器を有しており、各増幅器が第１、第２および第３の組合せアクティブ電極との接続に適した第１の入力ノードと、組合せ基準電極との接続に適した基準ノードと、組合せアース電極との接続に適したアースノードを具えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項８】
さらに設けられている制御ユニットが第１、第２、第３の増幅器の出力を受け、かつ該出力が所定の範囲の内外いずれにあるかを表示することを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
制御ユニットがＥＣＧ記録状態の表示を与えることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
ＥＣＧが標準１２−リードＥＣＧであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
携帯装置を具えた出先ユニットと診断センターとを有しており、該携帯装置は測定部位において患者の身体に装着するのに適していて、それにより所定の較正行列と結合するための特定ＥＣＧ信号を抽出するものであり、さらに上記携帯装置が少なくとも３個の組合せアクティブ電極と組合せ基準電極とを有しており、アクティブ電極が測定部位において患者の胸への電気的接触に適した第１、２の組合せアクティブ電極と測定部位において患者の左手への電気的接触に適した第３の組合せアクティブ電極とを含んでおり、基準電極が測定部位において患者の右手への電気的接触に適しており、診断センターが出先ユニットと通信しかつ３個の組合せアクティブ電極からの信号を受信して、それらと所定の較正行列とから患者のＥＣＧを形成することを特徴とする患者のＥＣＧ構築用診断システム。
【請求項１２】
測定部位において左右の乳頭線間に配置されてかつ前正中線に対して約３０〜約９０度の角度で交叉する線中に位置するように、第１、第２の組合せアクティブ電極が配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
第１、第２の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側に配置され、第３の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側と異なる側に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
第１、第２の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側に配置され、組合せ基準電極が携帯装置の第１の側と異なる側に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
さらに設けられている組合せアース電極が、測定部位において、患者の胸と電気的接触するように配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
第１、第２の組合せアクティブ電極と組合せアース電極とが全て携帯装置の第１の側に配置されていることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
さらに設けられている増幅ユニットが第１、第２、第３の増幅器を有しており、各増幅器が、第１、第２、第３の組合せアクティブ電極への接続に適した第１の入力ノードと、組合せ基準電極への接続に適した基準ノードと、組合せアース電極への接続に適したアースノードとを有していることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
さらに設けられている制御ユニットが第１、第２、第３の増幅器の出力を受け、かつ該出力が所定の範囲の内外いずれにあるかを表示することを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
制御ユニットがＥＣＧ記録状態の表示を与えることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
出先ユニットが診断センターと通信する通信ユニットを有していることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項２１】
通信ユニットが移動電話装置であることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
通信ユニットがモデムであることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
ＥＣＧが標準１２−リードＥＣＧであることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項２４】
患者ＥＣＧを構築する方法であって、患者の身体の測定部位に第１〜第３の組合せアクティブ電極と組合せ基準電極とを有した携帯装置を配置し、第１、第２の組合せアクティブ電極から患者の胸から出される第１、第２の電気信号を抽出し、第３の組合せアクティブ電極から患者の左手から出される第３の電気信号を抽出し、組合せ基準電極から患者の右手から出される基準信号を抽出し、抽出された信号に対応する信号を診断センターに通信し、診断センターにおいて通信された信号を所定の較正行列と組み合わせて患者のＥＣＧを構築することを特徴とする患者ＥＣＧ構築方法。
【請求項２５】
測定部位において、第１、第２の組合せアクティブ電極が左右の乳頭線の間で胸に配置され、かつ前正中線に約３０〜約９０度の角度で交叉する線中に位置していることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
測定部位において、少なくとも患者の左右の手が患者の胸に配置された移動装置との電気的接触を構成するように、患者の両腕が折り重ねられることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
第１、第２の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側に配置され、第３の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側と異なる側に配置されていることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
第１、第２の組合せアクティブ電極が携帯装置の第１の側に配置され、組合せ基準電極が携帯装置の第１の側と異なる側に配置されていることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
さらに第１〜第３の電気信号が所定範囲の内外のいずれにあるかの表示を与えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
さらにＥＣＧ記録状態の表示を与えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
ＥＣＧが標準１２−リードＥＣＧであることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３２】
電極配列と実質的に移動装置のそれと同じ増幅ノード配列とを有した較正装置を使って所定の較正行列が得られることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３３】
移動装置と同じ患者身体上の位置でかつ実質的に同じやり方である較正装置を使って所定の較正行列が得られることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２００７−５０２６７９（Ｐ２００７−５０２６７９Ａ）
【公表日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２４１２７（Ｐ２００６−５２４１２７）
【出願日】平成１６年８月１９日（２００４．８．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＹＵ２００４／００００２０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０１８４４７
【国際公開日】平成１７年３月３日（２００５．３．３）
【出願人】（５０６０５６５５０）
【出願人】（５０６０５６５６１）
【出願人】（５０６０５６５７２）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１９日（２００４．８．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＹＵ２００４／００００２０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０１８４４７
【国際公開日】平成１７年３月３日（２００５．３．３）
【出願人】（５０６０５６５５０）
【出願人】（５０６０５６５６１）
【出願人】（５０６０５６５７２）
【Ｆターム（参考）】
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