心機図検査装置
【課題】心機図検査装置の有用性を臨床においても教育研修においても向上させること。
【解決手段】心機図検査装置１において、測定データ出力制御部１８は、心音の測定データと、心音と異なる生体情報の測定データとを取得する。聴診音処理部２３は、取得された心音の測定データに基づく聴診音をスピーカ装置７に出力させる。波形図処理部２２は、取得された生体情報の測定データに基づく波形図をディスプレイ装置６ｂに表示させる。波形図データバッファ１９は、心音の測定データに基づく聴診音の出力と生体情報の測定データに基づく波形図の表示とを同期化する。
【解決手段】心機図検査装置１において、測定データ出力制御部１８は、心音の測定データと、心音と異なる生体情報の測定データとを取得する。聴診音処理部２３は、取得された心音の測定データに基づく聴診音をスピーカ装置７に出力させる。波形図処理部２２は、取得された生体情報の測定データに基づく波形図をディスプレイ装置６ｂに表示させる。波形図データバッファ１９は、心音の測定データに基づく聴診音の出力と生体情報の測定データに基づく波形図の表示とを同期化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心機図（Mechanocardiography）を測定する心機図検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
心機図検査装置は、例えば特許文献１に記載されているように、心音や心電等、心現象に関連する複数種類の生体情報を複合的に測定し、それらの測定結果を表す波形図、すなわち心機図をリアルタイムに表示する医用機器である。近年においては、心電、心音及び脈波を組み合わせたものを心機図として測定する心機図検査装置がある。
【特許文献１】特公平５−４６２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の心機図検査装置においては、測定した複数種類の生体情報に基づく波形図を表示し得るものの、心音を、聴診に供する音声（以下「聴診音」という。）として出力することができなかった。そのため、複数種類の生体情報に関する測定結果に基づいて被検者の心疾患を総合的に診断する際、利用可能な判断材料が視覚的なものに制限されることがあった。
【０００４】
ここで、複数種類の生体情報の測定や表示が可能な他の医用機器に、ポリグラフや生体情報モニタ等がある。これらの機器は、Ｒ波の同期音は出力できるものの、上記従来の心機図検査装置と同様に、聴診音は出力できない。
【０００５】
心音の聴診は、古くから行われている心疾患診断手法の一つである。また、簡単に利用可能な聴診器を用いるだけで行えるだけでなく、疾患をより早期に発見できる場合があることから、非常に重要な診断手法でもある。一方、近年では心現象の測定技術の高度化が進み、様々な種類の装置により多様な診断が行われるようになった。その結果、臨床においては、聴診音等の聴覚的な情報に比べ、波形図やエコー画像等の視覚的な情報の比重が高まりつつある。この傾向は、例えば医学生等を対象とする教育や研修においても同様である。つまり、心現象についての理解を深めるための教材や研修資料として、波形図等の視覚的情報が十分に提供され得る一方で、教材や研修資料として高品質な聴診音等の聴覚的情報を提供することは容易でなかった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、臨床においても教育研修においても有用性を向上させることができる心機図検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の心機図検査装置は、心音の測定データと、前記心音と異なる生体情報の測定データとを取得する取得部と、取得された前記心音の測定データに基づく聴診音を音声出力部に出力させる聴診音処理部と、取得された前記生体情報の測定データに基づく波形図を表示部に表示させる波形図処理部と、前記心音の測定データに基づく聴診音の出力と前記生体情報の測定データに基づく波形図の表示とを同期化する同期化部と、を有する構成を採る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、心機図検査装置の有用性を臨床においても教育研修においても向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態に係る心機図検査装置の外観図である。図１の心機図検査装置１は、脈波の測定手段としてのアモルファス脈波センサ（以下、単に「脈波センサ」という。）２ａ、２ｂと、心音の測定手段としての心音マイク３ａ、３ｂと、心電の測定手段としての心電電極４ａ、４ｂ、４ｃと、インプットボックス５と、端末装置６と、音声出力部としてのスピーカ装置７とを有する。
【００１１】
インプットボックス５は、箱形の筐体に、上記各種の測定手段により生体情報の測定を行う各種の測定部を収容するものである。端末装置６は、ＰＣ（Personal Computer）端末装置であり、端末装置本体６ａと、表示部としてのディスプレイ装置６ｂ（例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display））と、操作部６ｃ（例えばキーボードやマウス等）とを有する。
【００１２】
図２は、図１に示す心機図検査装置１の構成を示すブロック図である。
【００１３】
まず、インプットボックス５の構成について説明する。
【００１４】
インプットボックス５は、測定データバッファ１０、測定データ処理部１１、脈波測定部１２、心音測定部１３及び心電測定部１４を有する。インプットボックス５には、コネクタ１５ａにより脈波センサ２ａ、２ｂのケーブルが、コネクタ１５ｂにより心音マイク３ａ、３ｂのケーブルが、コネクタ１５ｃにより心電電極４ａ〜４ｃのケーブルが、コネクタ１５ｄによりネットワークケーブル（例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル）が、それぞれ接続されている。
【００１５】
脈波測定部１２は、被検者の頚動脈部に装着された脈波センサ２ａから入力された脈波測定結果を示す頚動脈波信号と、被検者の股動脈部に装着された脈波センサ２ｂから入力された脈波測定結果を示す股動脈波信号とに対し、増幅、フィルタ処理及びアナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換といった所定の信号処理を施す信号処理回路を有する。脈波測定部１２は、信号処理により頚動脈波信号から得られた頚動脈波データと、信号処理により股動脈波信号から得られた股動脈波データとを、測定データ処理部１１に出力する。
【００１６】
なお、脈波センサ２ａ、２ｂの装着部位は頚動脈部及び股動脈部に限定されるものではなく、他の部位への装着も可能である。また、脈波センサの個数も二つに限定されるものではなく、一つでも三つ以上でもよい。
【００１７】
心音測定部１３は、被検者の心尖部に装着された心音マイク３ａから入力された心音測定結果を示す心尖部心音信号と、被検者の胸骨左縁部に装着された心音マイク３ｂから入力された心音測定結果を示す胸骨左縁部心音信号とに対し、増幅、フィルタ処理及びＡ／Ｄ変換といった所定の信号処理を施す信号処理回路を有する。心音測定部１３は、信号処理により心尖部心音信号から得られた心尖部心音データと、信号処理により胸骨左縁部心音信号から得られた胸骨左縁部心音データとを、測定データ処理部１１に出力する。
【００１８】
なお、心音マイク３ａ、３ｂの装着部位は心尖部及び胸骨左縁部に限定されるものではなく、他の部位への装着も可能である。また、心音マイクの個数も二つに限定されるものではなく、一つでも三つ以上でもよい。
【００１９】
心電測定部１４は、被検者の四肢部に装着された心電電極４ａ〜４ｃから入力された心電測定結果を示す心電信号に対し、増幅、フィルタ処理及びＡ／Ｄ変換といった所定の信号処理を施す信号処理回路を有する。心電測定部１４は、信号処理により心電信号から得られた心電データを、測定データ処理部１１に出力する。
【００２０】
なお、心電電極４ａ〜４ｃの装着部位は四肢部に限定されるものではなく、他の部位への装着も可能である。また、心電電極の個数も三つに限定されるものではない。例えば四つの心電電極を含む四肢部電極と六つの心電電極を含む胸部電極とが用いられる場合、心音測定部１３は、標準１２誘導の心電データを得ることができる。
【００２１】
測定データ処理部１１は、ディジタル信号を処理する演算処理装置を有する。測定データ処理部１１は、入力された頚動脈波データ、股動脈波データ、心尖部心音データ、胸骨左縁部心音データ及び心電データを統合することにより、ネットワークケーブルを介して端末装置本体６ａに伝送可能な測定データを生成し、この測定データを、測定データバッファ１０を介して端末装置本体６ａに送出する。
【００２２】
測定データ処理部１１は、測定データを、その基となっている生体情報が測定されたタイミングから著しい遅延を生じることなく生成して出力し得るため、測定データ処理部１１から出力される測定データのレートは一定となる一方、端末装置本体６ａの演算処理装置（図示せず）は、動作環境又は動作設定に応じて処理速度が変動するため、端末装置本体６ａが取り込む測定データのレートは可変となる。インプットボックス５において測定データ処理部１１の後段に測定データバッファ１０を配置することにより、このようなデータレートの差異に起因する望ましくない動作を回避することができる。
【００２３】
次いで、端末装置本体６ａの構成について説明する。
【００２４】
端末装置本体６ａは、測定データ格納部１７、測定データ出力制御部１８、波形図データバッファ１９、聴診音データバッファ２０、可変遅延部２１、波形図処理部２２及び聴診音処理部２３を有する。波形図処理部２２は、編集部２４、可変利得部２５及び可変フィルタ部２６を有し、聴診音処理部２３は、音量制御部２７及び音質制御部２８を有する。
【００２５】
端末装置本体６ａには、コネクタ２８ａにより上記ネットワークケーブルが接続され、これによりインプットボックス５と端末装置本体６ａとが通信可能となる。なお、プリンタ（図示せず）が表示部として代用又は併用される場合は、コネクタ２８ｂにプリンタケーブルを接続することにより、端末装置本体６ａにプリンタを接続することができる。
【００２６】
さらに、端末装置本体６ａには、コネクタ２８ｃによりスピーカ装置７のケーブルが接続される。なお、端末装置本体６ａは、スピーカ装置７を内蔵するものであってもよい。また、ヘッドフォン（図示せず）が音声出力部として代用又は併用される場合は、コネクタ２８ｄにヘッドフォンのケーブルを接続することにより、端末装置本体６ａにヘッドフォンを接続することができる。
【００２７】
記憶部としての測定データ格納部１７は、記憶装置を有する。測定データ格納部１７は、インプットボックス５から受信した測定データを、その測定時刻を示すデータと対応付けて格納する。
【００２８】
取得部としての測定データ出力制御部１８は、記憶装置（図示せず）に記憶されたソフトウェアプログラムを演算処理装置（図示せず）で実行することにより実現される。
【００２９】
測定データ出力制御部１８は、リアルタイムに心機図を出力するよう、より具体的には、生体情報を測定している間に、その生体情報の測定データに基づく心機図を出力するよう、ユーザが操作部６ｃを操作した場合、インプットボックス５から測定データを受信する。また、測定データ出力制御部１８は、心機図を再生するよう、より具体的には、指定された過去の期間における生体情報の測定データに基づく心機図を出力するよう、ユーザが操作部６ｃを操作した場合、その期間における測定データを測定データ格納部１７から読み出す。測定データ出力制御部１８は、受信し又は読み出した測定データにおける頚動脈波データ、股動脈波データ、心尖部心音データ、胸骨左縁部心音データ及び心電データを波形図データとして波形図データバッファ１９に格納すると共に、受信し又は読み出した測定データにおける心尖部心音データ及び胸骨左縁部心音データを聴診音データとして聴診音データバッファ２０に格納する。
【００３０】
同期化部としての波形図データバッファ１９は、測定データ出力制御部１８により格納された波形図データを一時的に蓄積してから波形図処理部２２に出力することにより、波形図処理部２２への波形図データの入力を遅延させる。このようにして、波形図表示を聴診音出力と同期化する。この遅延処理は、聴診音データバッファ２０による聴診音データの一時蓄積に伴う聴診音出力遅延によって生じることとなる聴診音出力と波形図表示との時間差を解消し、出力される聴診音の時相と表示される波形図の時相とを一致させる。
【００３１】
これにより、聴診音の音切れ防止のために行われる聴診音データバッファ２０による聴診音データの一時蓄積に起因する、心機図表示と聴診音出力とのタイミングのずれを、解消することができる。したがって、あるタイミングにおける心機図の波形を表示した場合に、その波形に対応する聴診音を正確に把握することができる、有効な視聴覚的な情報を提供することができる。かかる視聴覚的な情報は、臨床においても教育研修においても非常に有益である。
【００３２】
波形図処理部２２並びにその内部の編集部２４、可変利得部２５及び可変フィルタ部２６は、測定データ出力制御部１８と同様、記憶装置（図示せず）に記憶されたソフトウェアプログラムを演算処理装置（図示せず）で実行することにより実現される。
【００３３】
波形図処理部２２は、入力された波形図データにおいて統合されている胸骨左縁部心音データ、心尖部心音データ、心電データ、頚動脈波データ及び股動脈波データに対し、以下に具体的に説明する処理を個別に行う。
【００３４】
まず、心音に関しては、波形図処理部２２は、胸骨左縁部心音データ及び心尖部心音データのうち、デフォルトとして又はユーザ操作により予め指定された少なくとも一方を処理する。指定されたデータの処理には、可変フィルタ部２６によるフィルタ処理と、可変利得部２５による感度調整と、フィルタ処理及び感度調整等の適用後のデータによって規定される心音図を表示させるコマンドを含む心音波形データの生成とが、主として含まれる。
【００３５】
より具体的には、波形図処理部２２は、指定されたデータに対し可変フィルタ部２６で第１のフィルタ処理（以下「Ｌフィルタ処理」という。）を施すことにより第１の心音波形データ（以下「Ｌ心音波形データ」という。）を生成する。Ｌフィルタ処理は、予め設定された遮断周波数が例えば５０Ｈｚで、予め設定された減衰傾度が例えば−６ｄＢ／ｏｃｔであるハイパスフィルタ（以下、単に「ＨＰＦ」という。）であり、心音の低域成分を主に抽出する。したがって、この処理により生成されるＬ心音波形データは、心音の低域成分の変動を主として示す波形データである。なお、波形図処理部２２は、Ｌフィルタ処理の周波数特性を、心機図のリアルタイム表示中、再生前又は再生中にユーザ操作に従って変更可能である。特に再生前又は再生中の変更を可能としたことにより、生体情報を再測定することなく高品質な波形図を得ることができ、測定時間の短縮を実現することができる。
【００３６】
また、波形図処理部２２は、指定されたデータに対し可変フィルタ部２６で第２のフィルタ処理（以下「Ｍ１フィルタ処理」という。）を施すことにより第２の心音波形データ（以下「Ｍ１心音波形データ」という。）を生成する。Ｍ１フィルタ処理は、予め設定された遮断周波数が例えば５０Ｈｚで、予め設定された減衰傾度が例えば−１８ｄＢ／ｏｃｔであるＨＰＦであり、心音の中域成分を主に抽出する。したがって、この処理により生成されるＭ１心音波形データは、心音の中域成分の変動を主として示す波形データである。なお、波形図処理部２２は、Ｍ１フィルタ処理の周波数特性を、心機図のリアルタイム表示中、再生前又は再生中にユーザ操作に従って変更可能である。特に再生前又は再生中の変更を可能としたことにより、生体情報を再測定することなく高品質な波形図を得ることができ、測定時間の短縮を実現することができる。
【００３７】
また、波形図処理部２２は、指定されたデータに対し可変フィルタ部２６で第３のフィルタ処理（以下「Ｍ２フィルタ処理」という。）を施すことにより第３の心音波形データ（以下「Ｍ２心音波形データ」という。）を生成する。Ｍ２フィルタ処理は、予め設定された遮断周波数が例えば１６０Ｈｚ又は２００Ｈｚで、予め設定された減衰傾度が例えば−２４ｄＢ／ｏｃｔであるＨＰＦであり、心音の中域成分を主に抽出する。したがって、この処理により生成されるＭ２心音波形データは、心音の中域成分の変動を主として示す別の波形データである。なお、波形図処理部２２は、Ｍ２フィルタ処理の周波数特性を、心機図のリアルタイム表示中、再生前又は再生中にユーザ操作に従って変更可能である。特に再生前又は再生中の変更を可能としたことにより、生体情報を再測定することなく高品質な波形図を得ることができ、測定時間の短縮を実現することができる。
【００３８】
また、波形図処理部２２は、指定されたデータに対し可変フィルタ部２６で第４のフィルタ処理（以下「Ｈフィルタ処理」という。）を施すことにより第４の心音波形データ（以下「Ｈ心音波形データ」という。）を生成する。Ｈフィルタ処理は、予め設定された遮断周波数が例えば３１５Ｈｚで、予め設定された減衰傾度が例えば−２４ｄＢ／ｏｃｔであるＨＰＦであり、心音の高域成分を抽出する。したがって、この処理により生成されるＨ心音波形データは、心音の高域成分の変動を示す波形データである。なお、波形図処理部２２は、Ｈフィルタ処理の周波数特性を、心機図のリアルタイム表示中、再生前又は再生中にユーザ操作に従って変更可能である。特に再生前又は再生中の変更を可能としたことにより、生体情報を再測定することなく高品質な波形図を得ることができ、測定時間の短縮を実現することができる。
【００３９】
さらに、波形図処理部２２は、可変利得部２５により、Ｌ心音波形データの利得を例えば−３２ｄＢ又は−３０ｄＢとし、Ｍ１心音波形データの利得を例えば−３２ｄＢ又は−２０ｄＢとし、Ｍ２心音波形データの利得を例えば−１６ｄＢ又は−１０ｄＢとし、Ｈ心音波形データの利得を例えば０ｄＢとし、各帯域に感度差を設ける。なお、波形図処理部２２は、可変利得部２５の各利得を、心機図のリアルタイム表示中、再生前又は再生中にユーザ操作に従って変更可能である。特に再生前又は再生中の変更を可能としたことにより、生体情報を再測定することなく高品質な波形図を得ることができ、測定時間の短縮を実現することができる。
【００４０】
このように、心音に関しては、Ｌ心音波形データ、Ｍ１心音波形データ、Ｍ２心音波形データ及びＨ心音波形データが、心音波形データとして生成される。
【００４１】
心電に関しては、波形図処理部２２は心電データを処理する。心電データの処理には、可変フィルタ部２６によるフィルタ処理と、フィルタ処理等の適用後の心電データによって規定される心電図を表示させるコマンドを含む心電波形データの生成とが、主として含まれる。
【００４２】
より具体的には、波形図処理部２２は、心電データに対し、可変フィルタ部２６により、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚのハムノイズを除去するハムノイズ除去処理と、例えば２５Ｈｚ以下又は３５Ｈｚ以下の筋電ノイズを除去する筋電ノイズ除去処理と、心電図において基線ドリフトとして現れる例えば０．２５Ｈｚ以下又は０．５Ｈｚ以下の低域成分を除去する基線ドリフト除去処理とを施す。したがって、この処理により生成される心電波形データは、心起電力の変動を精確に示す波形データである。なお、波形図処理部２２は、基線ドリフト除去処理に関して、これを適用するか否かを、またこれを適用する場合にはその減衰周波数を、ユーザ操作に従って可変設定可能であり、その設定を可変遅延部２１に通知する。
【００４３】
脈波に関しては、波形図処理部２２は、頚動脈波データ及び股動脈波データのうち、デフォルトとして又はユーザ操作により予め指定された少なくとも一方を処理する。脈波データの処理には、脈波データによって規定される脈波図を表示させるコマンドを含む脈波波形データの生成が、主として含まれる。
【００４４】
波形図処理部２２は、上記処理によって得られた、同一測定タイミングの心音波形データ、心電波形データ及び脈波波形データから、その測定タイミングにおける心機図を表示するための画像フレームデータを生成し、生成した画像フレームデータをディスプレイ装置６ｂに送出し、この画像フレームデータに従って心機図を表示させる。
【００４５】
送出される画像フレームデータが、測定データ出力制御部１８においてインプットボックス５から受信された測定データに基づくものである場合は、波形図処理部２２からディスプレイ装置６ｂに画像フレームデータが送出されると、受信された測定データに基づく波形図のリアルタイム表示が行われることとなる。一方、送出される画像フレームデータが、測定データ出力制御部１８において測定データ格納部１７から読み出された測定データに基づくものである場合は、波形図処理部２２からディスプレイ装置６ｂに画像フレームデータが送出されると、受信された測定データに基づく波形図の再生表示が行われることとなる。
【００４６】
さらに、波形図処理部２２は、指定された過去の期間における生体情報の測定データに基づく心機図の再生中に波形描画を停止させるようなユーザ操作があった場合、或いはかかる心機図の再生終了時には、心機図のフリーズ画像をディスプレイ装置６ａに表示させることができる。波形図処理部２２は、編集部２４により、フリーズ画像をユーザ操作に従って編集可能である。例えば、フリーズ画像において各種波形図の基線位置調整や不要波形部分の削除が可能である。これにより、心機図を被検者又は第三者に提示する必要がある場合に、心機図を見易くすることができる。さらに、フリーズ画像においてテキスト（例えばコメント）の挿入も可能である。これにより、心機図を研修資料や教材としてプリントする必要がある場合に、資料や教材の付加価値や有用性を高めることができる。さらに、別の期間における生体情報の測定データに基づく心機図のフリーズ画像との２画面表示も可能である。よって、より客観的或いはより的確な心疾患診断が可能である。
【００４７】
また、波形図処理部２２は、心機図のフリーズ画面が表示されているときに、対応する聴診音の再生がユーザ操作により要求された場合は、再生される聴診音と同期して画面内を移動する補助線をフリーズ画面内の心機図に重ねて表示させるコマンドを、ディスプレイ装置６ｂに送出し、補助線を表示させる。これにより、心機図表示と聴診音出力とを同期化させることができる。つまり、この場合、波形図処理部２２は波形図データバッファ１９及び後述する可変遅延部２１と共に同期化部としての機能を果たす。
【００４８】
蓄積部としての聴診音データバッファ２０は、測定データ出力制御部１８により格納された聴診音データをバッファリングして可変遅延部２１に出力する。バッファリングの結果、聴診音データが一時的に蓄積されることにより、聴診音がスピーカ装置７から出力されるタイミングは、その聴診音の基となっている心音の測定タイミングから例えば１．５秒ほど遅延するものの、聴診音の音切れ防止という効果を得ることができる。
【００４９】
可変遅延部２１は、波形図データバッファ１９及び波形図処理部２２と共に同期化部を構成する。可変遅延部２１は、聴診音データバッファ２０から入力された聴診音データを聴診音処理部２３に出力する。また、可変遅延部２１は、波形図処理部２２から通知される可変フィルタ部２６の特性に従って、聴診音データの出力を遅延させる。具体的には、可変フィルタ部２６により基線ドリフト除去処理が心電データに適用される設定がなされている場合は、波形図処理部２２による心電データの処理が例えば１〜２秒ほど遅延するため、可変遅延部２１により聴診音データの出力が遅延される。一方、そのような設定がなされていない場合は、可変遅延部２１により聴診音データの出力が遅延されない。遅延が行われる場合、その遅延時間は、基線ドリフト除去処理の減衰周波数が比較的低い場合（例えば０．２５Ｈｚ）は、波形図処理部２２の処理遅延が比較的大きいため比較的長く設定される一方、基線ドリフト除去処理の減衰周波数が比較的高い場合（例えば０．５Ｈｚ）は、波形図処理部２２の処理遅延が比較的小さいため比較的短く設定される。このような遅延時間の可変設定は、聴診音データの追加バッファ領域をフィルタ特性の設定に応じて割り当てることにより、実現可能である。
【００５０】
これにより、可変フィルタ部２６の特性、特に心音と異なる生体情報である心電の波形図についてのフィルタ特性に起因する心機図表示と聴診音出力とのタイミングのずれを、解消することができる。したがって、あるタイミングにおける心機図の波形を表示した場合に、その波形に対応する聴診音を正確に把握することができる、有効な視聴覚的な情報を提供することができる。かかる視聴覚的な情報は、臨床においても教育研修においても非常に有益である。
【００５１】
聴診音処理部２３並びにその内部の音量制御部２７及び音質制御部２８は、測定データ出力制御部１８及び波形図処理部２２と同様、記憶装置（図示せず）に記憶されたソフトウェアプログラムを演算処理装置（図示せず）で実行することにより実現される。
【００５２】
聴診音処理部２３は、入力された聴診音データにおいて統合されている胸骨左縁部心音データ及び心尖部心音データのうち、デフォルトとして又はユーザ操作により予め指定された少なくとも一方を処理する。指定されたデータの処理には、音量制御部２７による音量制御と、音質制御部２８による音質制御とが、主として含まれる。音量制御及び音質制御は、ユーザ操作等による設定に従って行われる。音質制御には、例えば環境雑音の除去が含まれる。聴診音処理部２３は、音量制御及び音質制御が施された後の聴診音データを、スピーカ装置７に送出し、聴診音データに従って聴診音を出力させる。
【００５３】
送出される聴診音データが、測定データ出力制御部１８においてインプットボックス５から受信された測定データに基づくものである場合は、聴診音処理部２３からスピーカ装置７に聴診音データが送出されると、受信された測定データに基づく聴診音のリアルタイム出力が行われることとなる。一方、送出される聴診音データが、測定データ出力制御部１８において測定データ格納部１７から読み出された測定データに基づくものである場合は、聴診音処理部２３からスピーカ装置７に聴診音データが送出されると、受信された測定データに基づく聴診音の再生出力が行われることとなる。
【００５４】
なお、聴診音のリアルタイム出力を、例えば心音の測定を行っている場所と同室内で行う場合は、ハウリング防止のため、スピーカ装置７ではなくヘッドフォン（図示せず）に聴診音データを送出するよう設定されるのが好ましい。
【００５５】
以上、心機図検査装置１の構成について説明した。
【００５６】
次いで、心機図検査装置１が動作する際の、ディスプレイ装置６ｂに表示される心機図の表示画面について、二つの例を挙げて説明する。
【００５７】
まず、図３に示す画面例を用いて心機図のリアルタイム表示について説明すると、画面３０には、現在測定中の各種の生体情報に基づいて、第三肋間胸骨左縁部と心尖部との心音図３１と、心電図３２と、脈波図３３とが、画面３０の左から右の方向において過去の波形に上書きされるように掃引されている。この例では、最新の測定データに基づく波形が更新領域３４に掃引されている。この時に出力される聴診音は、例えば約１．５秒前に測定された心音に基づくものであるため、更新領域３４に掃引されている波形は、約１．５秒前に測定された生体情報に基づくものである。
【００５８】
続いて、図４に示す画面例を用いて心機図の再生について説明すると、画面４０には、過去に測定された各種の生体情報に基づいて、第三肋間胸骨左縁部と心尖部との心音図４１と、心電図４２と、脈波図４３とが、フリーズ画像として表示されている。ここでユーザ操作により領域４４に対応する期間が指定された場合、その期間に測定された心音に基づく聴診音が再生されると共に、その聴診音に同期して画面４０の左から右の方向に移動する補助線４５が、フリーズ画面内の心機図に重ねて表示される。
【００５９】
ある測定データに基づく心機図を図３に示すようにリアルタイム表示した後、同内容の測定データに基づく心機図を図４に示すように再生する場合、その再生の前又はその再生の途中に、フィルタ特性やゲインを可変することができる。これにより高品質の心機図が得られ生体情報の再測定が不要となる場合もあるため、測定時間の大幅短縮を実現することができる。また、その再生の前又はその再生の途中に、画面４０上に表示された音量コントローラ４６を操作することにより音量制御を行うことも可能である。さらに、フリーズ画面内の心機図を画面４０上で操作することにより、基線位置を調整することができる。これにより、複数の波形が重ならないような見易い態様で心機図を表示し、さらにその心機図を印刷することができる。また、脈波伝播速度（ＰＷＶ）や収縮期心時相（ＳＴＩｓ）等の測定を行う機能が端末装置６に備えられている場合は、フリーズ画面内の心機図を画面４０上で操作することにより、これらの測定を容易に行うことができる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態によれば、心機図の表示と聴診音の出力とが、一体の装置により行われるだけでなく互いに同期化されるため、既述の通り、臨床においても教育研修においても有効な視聴覚情報を提供することができる。
【００６１】
心機図においては、心音図と、心電図と、頚動脈波の脈波図との同時記録ができるため、左室の心筋収縮力を非観血的に最も簡単に評価できる、収縮期心時相（ＳＴＩｓ）の測定が可能である。また、この心音図と心電図と頸動脈波の脈波図との同時記録により、脈波の立ち上がり時間等を中心に、心音と心電とに現れる心雑音の位置を測定しながら、大動脈弁狭窄症（ＡＳ）における重症度の診断も行うことが可能である。また、心機図において、心音図、心電図、頸動脈波の脈波図と、股動脈波の脈波図とを同時記録した場合は、虚血性心疾患や脳血管障害の原因として注目される動脈硬化の指標である脈波伝播速度（ＰＷＶ）の測定が可能である。本実施の形態に係る心機図検査装置では、これらを測定することができるだけでなく、表示された心機図に同期させて心音を聴診することができるため、種々の心疾患の診断や、重症度の把握に非常に有用である。
【００６２】
以上、本発明の実施の形態を説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成及び動作についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。
【００６３】
例えば、本実施の形態では、別体であるインプットボックス５と端末装置６とをネットワーク接続して心機図検査装置１を構成しているが、インプットボックス５と端末装置６とは一体化されたものであってもよい。
【００６４】
また、同期化部に関して、本実施の形態では、測定データ出力制御部１８と波形図処理部２２との間に波形図データバッファ１９を配置する構成や、聴診音データバッファ２０と聴診音処理部２３との間に可変遅延部２１としてのバッファを配置する構成を採用しているが、同期化部としてデータを遅延させるための手段やその配置位置については、適宜変更して実施することができる。
【００６５】
さらに、本実施の形態では、測定対象とする生体情報が心音、心電及び脈波である装置を例にとって説明したが、心音と心電のみを測定対象とする装置、心音と脈波のみを測定対象とする装置、又は心音、心電及び脈波の他に呼吸を測定対象に含む装置も、上記の心機図検査装置１の構成を適宜変更して実施することができる。呼吸と心音とは互いに密接な関係があるため、これらを心機図として同時記録する場合は、呼気時の心II音の分裂状態と吸気時の心II音の分裂状態とを波形図や聴診音で確認することにより、心疾患の診断をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る心機図検査装置の外観図
【図２】本発明の一実施の形態に係る心機図検査装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の一実施の形態に係る心機図のリアルタイム表示画面を示す図
【図４】本発明の一実施の形態に係る心機図の再生画面を示す図
【符号の説明】
【００６７】
１ 心機図検査装置
５ インプットボックス
６ 端末装置
６ａ 端末装置本体
６ｂ ディスプレイ装置
７ スピーカ装置
１２ 脈波測定部
１３ 心音測定部
１４ 心電測定部
１８ 測定データ出力制御部
１９ 波形図データバッファ
２０ 聴診音データバッファ
２１ 可変遅延部
２２ 波形図処理部
２３ 聴診音処理部
２４ 編集部
２５ 可変利得部
２６ 可変フィルタ部
２７ 音量制御部
２８ 音質制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心機図（Mechanocardiography）を測定する心機図検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
心機図検査装置は、例えば特許文献１に記載されているように、心音や心電等、心現象に関連する複数種類の生体情報を複合的に測定し、それらの測定結果を表す波形図、すなわち心機図をリアルタイムに表示する医用機器である。近年においては、心電、心音及び脈波を組み合わせたものを心機図として測定する心機図検査装置がある。
【特許文献１】特公平５−４６２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の心機図検査装置においては、測定した複数種類の生体情報に基づく波形図を表示し得るものの、心音を、聴診に供する音声（以下「聴診音」という。）として出力することができなかった。そのため、複数種類の生体情報に関する測定結果に基づいて被検者の心疾患を総合的に診断する際、利用可能な判断材料が視覚的なものに制限されることがあった。
【０００４】
ここで、複数種類の生体情報の測定や表示が可能な他の医用機器に、ポリグラフや生体情報モニタ等がある。これらの機器は、Ｒ波の同期音は出力できるものの、上記従来の心機図検査装置と同様に、聴診音は出力できない。
【０００５】
心音の聴診は、古くから行われている心疾患診断手法の一つである。また、簡単に利用可能な聴診器を用いるだけで行えるだけでなく、疾患をより早期に発見できる場合があることから、非常に重要な診断手法でもある。一方、近年では心現象の測定技術の高度化が進み、様々な種類の装置により多様な診断が行われるようになった。その結果、臨床においては、聴診音等の聴覚的な情報に比べ、波形図やエコー画像等の視覚的な情報の比重が高まりつつある。この傾向は、例えば医学生等を対象とする教育や研修においても同様である。つまり、心現象についての理解を深めるための教材や研修資料として、波形図等の視覚的情報が十分に提供され得る一方で、教材や研修資料として高品質な聴診音等の聴覚的情報を提供することは容易でなかった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、臨床においても教育研修においても有用性を向上させることができる心機図検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の心機図検査装置は、心音の測定データと、前記心音と異なる生体情報の測定データとを取得する取得部と、取得された前記心音の測定データに基づく聴診音を音声出力部に出力させる聴診音処理部と、取得された前記生体情報の測定データに基づく波形図を表示部に表示させる波形図処理部と、前記心音の測定データに基づく聴診音の出力と前記生体情報の測定データに基づく波形図の表示とを同期化する同期化部と、を有する構成を採る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、心機図検査装置の有用性を臨床においても教育研修においても向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態に係る心機図検査装置の外観図である。図１の心機図検査装置１は、脈波の測定手段としてのアモルファス脈波センサ（以下、単に「脈波センサ」という。）２ａ、２ｂと、心音の測定手段としての心音マイク３ａ、３ｂと、心電の測定手段としての心電電極４ａ、４ｂ、４ｃと、インプットボックス５と、端末装置６と、音声出力部としてのスピーカ装置７とを有する。
【００１１】
インプットボックス５は、箱形の筐体に、上記各種の測定手段により生体情報の測定を行う各種の測定部を収容するものである。端末装置６は、ＰＣ（Personal Computer）端末装置であり、端末装置本体６ａと、表示部としてのディスプレイ装置６ｂ（例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display））と、操作部６ｃ（例えばキーボードやマウス等）とを有する。
【００１２】
図２は、図１に示す心機図検査装置１の構成を示すブロック図である。
【００１３】
まず、インプットボックス５の構成について説明する。
【００１４】
インプットボックス５は、測定データバッファ１０、測定データ処理部１１、脈波測定部１２、心音測定部１３及び心電測定部１４を有する。インプットボックス５には、コネクタ１５ａにより脈波センサ２ａ、２ｂのケーブルが、コネクタ１５ｂにより心音マイク３ａ、３ｂのケーブルが、コネクタ１５ｃにより心電電極４ａ〜４ｃのケーブルが、コネクタ１５ｄによりネットワークケーブル（例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル）が、それぞれ接続されている。
【００１５】
脈波測定部１２は、被検者の頚動脈部に装着された脈波センサ２ａから入力された脈波測定結果を示す頚動脈波信号と、被検者の股動脈部に装着された脈波センサ２ｂから入力された脈波測定結果を示す股動脈波信号とに対し、増幅、フィルタ処理及びアナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換といった所定の信号処理を施す信号処理回路を有する。脈波測定部１２は、信号処理により頚動脈波信号から得られた頚動脈波データと、信号処理により股動脈波信号から得られた股動脈波データとを、測定データ処理部１１に出力する。
【００１６】
なお、脈波センサ２ａ、２ｂの装着部位は頚動脈部及び股動脈部に限定されるものではなく、他の部位への装着も可能である。また、脈波センサの個数も二つに限定されるものではなく、一つでも三つ以上でもよい。
【００１７】
心音測定部１３は、被検者の心尖部に装着された心音マイク３ａから入力された心音測定結果を示す心尖部心音信号と、被検者の胸骨左縁部に装着された心音マイク３ｂから入力された心音測定結果を示す胸骨左縁部心音信号とに対し、増幅、フィルタ処理及びＡ／Ｄ変換といった所定の信号処理を施す信号処理回路を有する。心音測定部１３は、信号処理により心尖部心音信号から得られた心尖部心音データと、信号処理により胸骨左縁部心音信号から得られた胸骨左縁部心音データとを、測定データ処理部１１に出力する。
【００１８】
なお、心音マイク３ａ、３ｂの装着部位は心尖部及び胸骨左縁部に限定されるものではなく、他の部位への装着も可能である。また、心音マイクの個数も二つに限定されるものではなく、一つでも三つ以上でもよい。
【００１９】
心電測定部１４は、被検者の四肢部に装着された心電電極４ａ〜４ｃから入力された心電測定結果を示す心電信号に対し、増幅、フィルタ処理及びＡ／Ｄ変換といった所定の信号処理を施す信号処理回路を有する。心電測定部１４は、信号処理により心電信号から得られた心電データを、測定データ処理部１１に出力する。
【００２０】
なお、心電電極４ａ〜４ｃの装着部位は四肢部に限定されるものではなく、他の部位への装着も可能である。また、心電電極の個数も三つに限定されるものではない。例えば四つの心電電極を含む四肢部電極と六つの心電電極を含む胸部電極とが用いられる場合、心音測定部１３は、標準１２誘導の心電データを得ることができる。
【００２１】
測定データ処理部１１は、ディジタル信号を処理する演算処理装置を有する。測定データ処理部１１は、入力された頚動脈波データ、股動脈波データ、心尖部心音データ、胸骨左縁部心音データ及び心電データを統合することにより、ネットワークケーブルを介して端末装置本体６ａに伝送可能な測定データを生成し、この測定データを、測定データバッファ１０を介して端末装置本体６ａに送出する。
【００２２】
測定データ処理部１１は、測定データを、その基となっている生体情報が測定されたタイミングから著しい遅延を生じることなく生成して出力し得るため、測定データ処理部１１から出力される測定データのレートは一定となる一方、端末装置本体６ａの演算処理装置（図示せず）は、動作環境又は動作設定に応じて処理速度が変動するため、端末装置本体６ａが取り込む測定データのレートは可変となる。インプットボックス５において測定データ処理部１１の後段に測定データバッファ１０を配置することにより、このようなデータレートの差異に起因する望ましくない動作を回避することができる。
【００２３】
次いで、端末装置本体６ａの構成について説明する。
【００２４】
端末装置本体６ａは、測定データ格納部１７、測定データ出力制御部１８、波形図データバッファ１９、聴診音データバッファ２０、可変遅延部２１、波形図処理部２２及び聴診音処理部２３を有する。波形図処理部２２は、編集部２４、可変利得部２５及び可変フィルタ部２６を有し、聴診音処理部２３は、音量制御部２７及び音質制御部２８を有する。
【００２５】
端末装置本体６ａには、コネクタ２８ａにより上記ネットワークケーブルが接続され、これによりインプットボックス５と端末装置本体６ａとが通信可能となる。なお、プリンタ（図示せず）が表示部として代用又は併用される場合は、コネクタ２８ｂにプリンタケーブルを接続することにより、端末装置本体６ａにプリンタを接続することができる。
【００２６】
さらに、端末装置本体６ａには、コネクタ２８ｃによりスピーカ装置７のケーブルが接続される。なお、端末装置本体６ａは、スピーカ装置７を内蔵するものであってもよい。また、ヘッドフォン（図示せず）が音声出力部として代用又は併用される場合は、コネクタ２８ｄにヘッドフォンのケーブルを接続することにより、端末装置本体６ａにヘッドフォンを接続することができる。
【００２７】
記憶部としての測定データ格納部１７は、記憶装置を有する。測定データ格納部１７は、インプットボックス５から受信した測定データを、その測定時刻を示すデータと対応付けて格納する。
【００２８】
取得部としての測定データ出力制御部１８は、記憶装置（図示せず）に記憶されたソフトウェアプログラムを演算処理装置（図示せず）で実行することにより実現される。
【００２９】
測定データ出力制御部１８は、リアルタイムに心機図を出力するよう、より具体的には、生体情報を測定している間に、その生体情報の測定データに基づく心機図を出力するよう、ユーザが操作部６ｃを操作した場合、インプットボックス５から測定データを受信する。また、測定データ出力制御部１８は、心機図を再生するよう、より具体的には、指定された過去の期間における生体情報の測定データに基づく心機図を出力するよう、ユーザが操作部６ｃを操作した場合、その期間における測定データを測定データ格納部１７から読み出す。測定データ出力制御部１８は、受信し又は読み出した測定データにおける頚動脈波データ、股動脈波データ、心尖部心音データ、胸骨左縁部心音データ及び心電データを波形図データとして波形図データバッファ１９に格納すると共に、受信し又は読み出した測定データにおける心尖部心音データ及び胸骨左縁部心音データを聴診音データとして聴診音データバッファ２０に格納する。
【００３０】
同期化部としての波形図データバッファ１９は、測定データ出力制御部１８により格納された波形図データを一時的に蓄積してから波形図処理部２２に出力することにより、波形図処理部２２への波形図データの入力を遅延させる。このようにして、波形図表示を聴診音出力と同期化する。この遅延処理は、聴診音データバッファ２０による聴診音データの一時蓄積に伴う聴診音出力遅延によって生じることとなる聴診音出力と波形図表示との時間差を解消し、出力される聴診音の時相と表示される波形図の時相とを一致させる。
【００３１】
これにより、聴診音の音切れ防止のために行われる聴診音データバッファ２０による聴診音データの一時蓄積に起因する、心機図表示と聴診音出力とのタイミングのずれを、解消することができる。したがって、あるタイミングにおける心機図の波形を表示した場合に、その波形に対応する聴診音を正確に把握することができる、有効な視聴覚的な情報を提供することができる。かかる視聴覚的な情報は、臨床においても教育研修においても非常に有益である。
【００３２】
波形図処理部２２並びにその内部の編集部２４、可変利得部２５及び可変フィルタ部２６は、測定データ出力制御部１８と同様、記憶装置（図示せず）に記憶されたソフトウェアプログラムを演算処理装置（図示せず）で実行することにより実現される。
【００３３】
波形図処理部２２は、入力された波形図データにおいて統合されている胸骨左縁部心音データ、心尖部心音データ、心電データ、頚動脈波データ及び股動脈波データに対し、以下に具体的に説明する処理を個別に行う。
【００３４】
まず、心音に関しては、波形図処理部２２は、胸骨左縁部心音データ及び心尖部心音データのうち、デフォルトとして又はユーザ操作により予め指定された少なくとも一方を処理する。指定されたデータの処理には、可変フィルタ部２６によるフィルタ処理と、可変利得部２５による感度調整と、フィルタ処理及び感度調整等の適用後のデータによって規定される心音図を表示させるコマンドを含む心音波形データの生成とが、主として含まれる。
【００３５】
より具体的には、波形図処理部２２は、指定されたデータに対し可変フィルタ部２６で第１のフィルタ処理（以下「Ｌフィルタ処理」という。）を施すことにより第１の心音波形データ（以下「Ｌ心音波形データ」という。）を生成する。Ｌフィルタ処理は、予め設定された遮断周波数が例えば５０Ｈｚで、予め設定された減衰傾度が例えば−６ｄＢ／ｏｃｔであるハイパスフィルタ（以下、単に「ＨＰＦ」という。）であり、心音の低域成分を主に抽出する。したがって、この処理により生成されるＬ心音波形データは、心音の低域成分の変動を主として示す波形データである。なお、波形図処理部２２は、Ｌフィルタ処理の周波数特性を、心機図のリアルタイム表示中、再生前又は再生中にユーザ操作に従って変更可能である。特に再生前又は再生中の変更を可能としたことにより、生体情報を再測定することなく高品質な波形図を得ることができ、測定時間の短縮を実現することができる。
【００３６】
また、波形図処理部２２は、指定されたデータに対し可変フィルタ部２６で第２のフィルタ処理（以下「Ｍ１フィルタ処理」という。）を施すことにより第２の心音波形データ（以下「Ｍ１心音波形データ」という。）を生成する。Ｍ１フィルタ処理は、予め設定された遮断周波数が例えば５０Ｈｚで、予め設定された減衰傾度が例えば−１８ｄＢ／ｏｃｔであるＨＰＦであり、心音の中域成分を主に抽出する。したがって、この処理により生成されるＭ１心音波形データは、心音の中域成分の変動を主として示す波形データである。なお、波形図処理部２２は、Ｍ１フィルタ処理の周波数特性を、心機図のリアルタイム表示中、再生前又は再生中にユーザ操作に従って変更可能である。特に再生前又は再生中の変更を可能としたことにより、生体情報を再測定することなく高品質な波形図を得ることができ、測定時間の短縮を実現することができる。
【００３７】
また、波形図処理部２２は、指定されたデータに対し可変フィルタ部２６で第３のフィルタ処理（以下「Ｍ２フィルタ処理」という。）を施すことにより第３の心音波形データ（以下「Ｍ２心音波形データ」という。）を生成する。Ｍ２フィルタ処理は、予め設定された遮断周波数が例えば１６０Ｈｚ又は２００Ｈｚで、予め設定された減衰傾度が例えば−２４ｄＢ／ｏｃｔであるＨＰＦであり、心音の中域成分を主に抽出する。したがって、この処理により生成されるＭ２心音波形データは、心音の中域成分の変動を主として示す別の波形データである。なお、波形図処理部２２は、Ｍ２フィルタ処理の周波数特性を、心機図のリアルタイム表示中、再生前又は再生中にユーザ操作に従って変更可能である。特に再生前又は再生中の変更を可能としたことにより、生体情報を再測定することなく高品質な波形図を得ることができ、測定時間の短縮を実現することができる。
【００３８】
また、波形図処理部２２は、指定されたデータに対し可変フィルタ部２６で第４のフィルタ処理（以下「Ｈフィルタ処理」という。）を施すことにより第４の心音波形データ（以下「Ｈ心音波形データ」という。）を生成する。Ｈフィルタ処理は、予め設定された遮断周波数が例えば３１５Ｈｚで、予め設定された減衰傾度が例えば−２４ｄＢ／ｏｃｔであるＨＰＦであり、心音の高域成分を抽出する。したがって、この処理により生成されるＨ心音波形データは、心音の高域成分の変動を示す波形データである。なお、波形図処理部２２は、Ｈフィルタ処理の周波数特性を、心機図のリアルタイム表示中、再生前又は再生中にユーザ操作に従って変更可能である。特に再生前又は再生中の変更を可能としたことにより、生体情報を再測定することなく高品質な波形図を得ることができ、測定時間の短縮を実現することができる。
【００３９】
さらに、波形図処理部２２は、可変利得部２５により、Ｌ心音波形データの利得を例えば−３２ｄＢ又は−３０ｄＢとし、Ｍ１心音波形データの利得を例えば−３２ｄＢ又は−２０ｄＢとし、Ｍ２心音波形データの利得を例えば−１６ｄＢ又は−１０ｄＢとし、Ｈ心音波形データの利得を例えば０ｄＢとし、各帯域に感度差を設ける。なお、波形図処理部２２は、可変利得部２５の各利得を、心機図のリアルタイム表示中、再生前又は再生中にユーザ操作に従って変更可能である。特に再生前又は再生中の変更を可能としたことにより、生体情報を再測定することなく高品質な波形図を得ることができ、測定時間の短縮を実現することができる。
【００４０】
このように、心音に関しては、Ｌ心音波形データ、Ｍ１心音波形データ、Ｍ２心音波形データ及びＨ心音波形データが、心音波形データとして生成される。
【００４１】
心電に関しては、波形図処理部２２は心電データを処理する。心電データの処理には、可変フィルタ部２６によるフィルタ処理と、フィルタ処理等の適用後の心電データによって規定される心電図を表示させるコマンドを含む心電波形データの生成とが、主として含まれる。
【００４２】
より具体的には、波形図処理部２２は、心電データに対し、可変フィルタ部２６により、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚのハムノイズを除去するハムノイズ除去処理と、例えば２５Ｈｚ以下又は３５Ｈｚ以下の筋電ノイズを除去する筋電ノイズ除去処理と、心電図において基線ドリフトとして現れる例えば０．２５Ｈｚ以下又は０．５Ｈｚ以下の低域成分を除去する基線ドリフト除去処理とを施す。したがって、この処理により生成される心電波形データは、心起電力の変動を精確に示す波形データである。なお、波形図処理部２２は、基線ドリフト除去処理に関して、これを適用するか否かを、またこれを適用する場合にはその減衰周波数を、ユーザ操作に従って可変設定可能であり、その設定を可変遅延部２１に通知する。
【００４３】
脈波に関しては、波形図処理部２２は、頚動脈波データ及び股動脈波データのうち、デフォルトとして又はユーザ操作により予め指定された少なくとも一方を処理する。脈波データの処理には、脈波データによって規定される脈波図を表示させるコマンドを含む脈波波形データの生成が、主として含まれる。
【００４４】
波形図処理部２２は、上記処理によって得られた、同一測定タイミングの心音波形データ、心電波形データ及び脈波波形データから、その測定タイミングにおける心機図を表示するための画像フレームデータを生成し、生成した画像フレームデータをディスプレイ装置６ｂに送出し、この画像フレームデータに従って心機図を表示させる。
【００４５】
送出される画像フレームデータが、測定データ出力制御部１８においてインプットボックス５から受信された測定データに基づくものである場合は、波形図処理部２２からディスプレイ装置６ｂに画像フレームデータが送出されると、受信された測定データに基づく波形図のリアルタイム表示が行われることとなる。一方、送出される画像フレームデータが、測定データ出力制御部１８において測定データ格納部１７から読み出された測定データに基づくものである場合は、波形図処理部２２からディスプレイ装置６ｂに画像フレームデータが送出されると、受信された測定データに基づく波形図の再生表示が行われることとなる。
【００４６】
さらに、波形図処理部２２は、指定された過去の期間における生体情報の測定データに基づく心機図の再生中に波形描画を停止させるようなユーザ操作があった場合、或いはかかる心機図の再生終了時には、心機図のフリーズ画像をディスプレイ装置６ａに表示させることができる。波形図処理部２２は、編集部２４により、フリーズ画像をユーザ操作に従って編集可能である。例えば、フリーズ画像において各種波形図の基線位置調整や不要波形部分の削除が可能である。これにより、心機図を被検者又は第三者に提示する必要がある場合に、心機図を見易くすることができる。さらに、フリーズ画像においてテキスト（例えばコメント）の挿入も可能である。これにより、心機図を研修資料や教材としてプリントする必要がある場合に、資料や教材の付加価値や有用性を高めることができる。さらに、別の期間における生体情報の測定データに基づく心機図のフリーズ画像との２画面表示も可能である。よって、より客観的或いはより的確な心疾患診断が可能である。
【００４７】
また、波形図処理部２２は、心機図のフリーズ画面が表示されているときに、対応する聴診音の再生がユーザ操作により要求された場合は、再生される聴診音と同期して画面内を移動する補助線をフリーズ画面内の心機図に重ねて表示させるコマンドを、ディスプレイ装置６ｂに送出し、補助線を表示させる。これにより、心機図表示と聴診音出力とを同期化させることができる。つまり、この場合、波形図処理部２２は波形図データバッファ１９及び後述する可変遅延部２１と共に同期化部としての機能を果たす。
【００４８】
蓄積部としての聴診音データバッファ２０は、測定データ出力制御部１８により格納された聴診音データをバッファリングして可変遅延部２１に出力する。バッファリングの結果、聴診音データが一時的に蓄積されることにより、聴診音がスピーカ装置７から出力されるタイミングは、その聴診音の基となっている心音の測定タイミングから例えば１．５秒ほど遅延するものの、聴診音の音切れ防止という効果を得ることができる。
【００４９】
可変遅延部２１は、波形図データバッファ１９及び波形図処理部２２と共に同期化部を構成する。可変遅延部２１は、聴診音データバッファ２０から入力された聴診音データを聴診音処理部２３に出力する。また、可変遅延部２１は、波形図処理部２２から通知される可変フィルタ部２６の特性に従って、聴診音データの出力を遅延させる。具体的には、可変フィルタ部２６により基線ドリフト除去処理が心電データに適用される設定がなされている場合は、波形図処理部２２による心電データの処理が例えば１〜２秒ほど遅延するため、可変遅延部２１により聴診音データの出力が遅延される。一方、そのような設定がなされていない場合は、可変遅延部２１により聴診音データの出力が遅延されない。遅延が行われる場合、その遅延時間は、基線ドリフト除去処理の減衰周波数が比較的低い場合（例えば０．２５Ｈｚ）は、波形図処理部２２の処理遅延が比較的大きいため比較的長く設定される一方、基線ドリフト除去処理の減衰周波数が比較的高い場合（例えば０．５Ｈｚ）は、波形図処理部２２の処理遅延が比較的小さいため比較的短く設定される。このような遅延時間の可変設定は、聴診音データの追加バッファ領域をフィルタ特性の設定に応じて割り当てることにより、実現可能である。
【００５０】
これにより、可変フィルタ部２６の特性、特に心音と異なる生体情報である心電の波形図についてのフィルタ特性に起因する心機図表示と聴診音出力とのタイミングのずれを、解消することができる。したがって、あるタイミングにおける心機図の波形を表示した場合に、その波形に対応する聴診音を正確に把握することができる、有効な視聴覚的な情報を提供することができる。かかる視聴覚的な情報は、臨床においても教育研修においても非常に有益である。
【００５１】
聴診音処理部２３並びにその内部の音量制御部２７及び音質制御部２８は、測定データ出力制御部１８及び波形図処理部２２と同様、記憶装置（図示せず）に記憶されたソフトウェアプログラムを演算処理装置（図示せず）で実行することにより実現される。
【００５２】
聴診音処理部２３は、入力された聴診音データにおいて統合されている胸骨左縁部心音データ及び心尖部心音データのうち、デフォルトとして又はユーザ操作により予め指定された少なくとも一方を処理する。指定されたデータの処理には、音量制御部２７による音量制御と、音質制御部２８による音質制御とが、主として含まれる。音量制御及び音質制御は、ユーザ操作等による設定に従って行われる。音質制御には、例えば環境雑音の除去が含まれる。聴診音処理部２３は、音量制御及び音質制御が施された後の聴診音データを、スピーカ装置７に送出し、聴診音データに従って聴診音を出力させる。
【００５３】
送出される聴診音データが、測定データ出力制御部１８においてインプットボックス５から受信された測定データに基づくものである場合は、聴診音処理部２３からスピーカ装置７に聴診音データが送出されると、受信された測定データに基づく聴診音のリアルタイム出力が行われることとなる。一方、送出される聴診音データが、測定データ出力制御部１８において測定データ格納部１７から読み出された測定データに基づくものである場合は、聴診音処理部２３からスピーカ装置７に聴診音データが送出されると、受信された測定データに基づく聴診音の再生出力が行われることとなる。
【００５４】
なお、聴診音のリアルタイム出力を、例えば心音の測定を行っている場所と同室内で行う場合は、ハウリング防止のため、スピーカ装置７ではなくヘッドフォン（図示せず）に聴診音データを送出するよう設定されるのが好ましい。
【００５５】
以上、心機図検査装置１の構成について説明した。
【００５６】
次いで、心機図検査装置１が動作する際の、ディスプレイ装置６ｂに表示される心機図の表示画面について、二つの例を挙げて説明する。
【００５７】
まず、図３に示す画面例を用いて心機図のリアルタイム表示について説明すると、画面３０には、現在測定中の各種の生体情報に基づいて、第三肋間胸骨左縁部と心尖部との心音図３１と、心電図３２と、脈波図３３とが、画面３０の左から右の方向において過去の波形に上書きされるように掃引されている。この例では、最新の測定データに基づく波形が更新領域３４に掃引されている。この時に出力される聴診音は、例えば約１．５秒前に測定された心音に基づくものであるため、更新領域３４に掃引されている波形は、約１．５秒前に測定された生体情報に基づくものである。
【００５８】
続いて、図４に示す画面例を用いて心機図の再生について説明すると、画面４０には、過去に測定された各種の生体情報に基づいて、第三肋間胸骨左縁部と心尖部との心音図４１と、心電図４２と、脈波図４３とが、フリーズ画像として表示されている。ここでユーザ操作により領域４４に対応する期間が指定された場合、その期間に測定された心音に基づく聴診音が再生されると共に、その聴診音に同期して画面４０の左から右の方向に移動する補助線４５が、フリーズ画面内の心機図に重ねて表示される。
【００５９】
ある測定データに基づく心機図を図３に示すようにリアルタイム表示した後、同内容の測定データに基づく心機図を図４に示すように再生する場合、その再生の前又はその再生の途中に、フィルタ特性やゲインを可変することができる。これにより高品質の心機図が得られ生体情報の再測定が不要となる場合もあるため、測定時間の大幅短縮を実現することができる。また、その再生の前又はその再生の途中に、画面４０上に表示された音量コントローラ４６を操作することにより音量制御を行うことも可能である。さらに、フリーズ画面内の心機図を画面４０上で操作することにより、基線位置を調整することができる。これにより、複数の波形が重ならないような見易い態様で心機図を表示し、さらにその心機図を印刷することができる。また、脈波伝播速度（ＰＷＶ）や収縮期心時相（ＳＴＩｓ）等の測定を行う機能が端末装置６に備えられている場合は、フリーズ画面内の心機図を画面４０上で操作することにより、これらの測定を容易に行うことができる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態によれば、心機図の表示と聴診音の出力とが、一体の装置により行われるだけでなく互いに同期化されるため、既述の通り、臨床においても教育研修においても有効な視聴覚情報を提供することができる。
【００６１】
心機図においては、心音図と、心電図と、頚動脈波の脈波図との同時記録ができるため、左室の心筋収縮力を非観血的に最も簡単に評価できる、収縮期心時相（ＳＴＩｓ）の測定が可能である。また、この心音図と心電図と頸動脈波の脈波図との同時記録により、脈波の立ち上がり時間等を中心に、心音と心電とに現れる心雑音の位置を測定しながら、大動脈弁狭窄症（ＡＳ）における重症度の診断も行うことが可能である。また、心機図において、心音図、心電図、頸動脈波の脈波図と、股動脈波の脈波図とを同時記録した場合は、虚血性心疾患や脳血管障害の原因として注目される動脈硬化の指標である脈波伝播速度（ＰＷＶ）の測定が可能である。本実施の形態に係る心機図検査装置では、これらを測定することができるだけでなく、表示された心機図に同期させて心音を聴診することができるため、種々の心疾患の診断や、重症度の把握に非常に有用である。
【００６２】
以上、本発明の実施の形態を説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成及び動作についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。
【００６３】
例えば、本実施の形態では、別体であるインプットボックス５と端末装置６とをネットワーク接続して心機図検査装置１を構成しているが、インプットボックス５と端末装置６とは一体化されたものであってもよい。
【００６４】
また、同期化部に関して、本実施の形態では、測定データ出力制御部１８と波形図処理部２２との間に波形図データバッファ１９を配置する構成や、聴診音データバッファ２０と聴診音処理部２３との間に可変遅延部２１としてのバッファを配置する構成を採用しているが、同期化部としてデータを遅延させるための手段やその配置位置については、適宜変更して実施することができる。
【００６５】
さらに、本実施の形態では、測定対象とする生体情報が心音、心電及び脈波である装置を例にとって説明したが、心音と心電のみを測定対象とする装置、心音と脈波のみを測定対象とする装置、又は心音、心電及び脈波の他に呼吸を測定対象に含む装置も、上記の心機図検査装置１の構成を適宜変更して実施することができる。呼吸と心音とは互いに密接な関係があるため、これらを心機図として同時記録する場合は、呼気時の心II音の分裂状態と吸気時の心II音の分裂状態とを波形図や聴診音で確認することにより、心疾患の診断をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る心機図検査装置の外観図
【図２】本発明の一実施の形態に係る心機図検査装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の一実施の形態に係る心機図のリアルタイム表示画面を示す図
【図４】本発明の一実施の形態に係る心機図の再生画面を示す図
【符号の説明】
【００６７】
１ 心機図検査装置
５ インプットボックス
６ 端末装置
６ａ 端末装置本体
６ｂ ディスプレイ装置
７ スピーカ装置
１２ 脈波測定部
１３ 心音測定部
１４ 心電測定部
１８ 測定データ出力制御部
１９ 波形図データバッファ
２０ 聴診音データバッファ
２１ 可変遅延部
２２ 波形図処理部
２３ 聴診音処理部
２４ 編集部
２５ 可変利得部
２６ 可変フィルタ部
２７ 音量制御部
２８ 音質制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心音の測定データと、前記心音と異なる生体情報の測定データとを取得する取得部と、
取得された前記心音の測定データに基づく聴診音を音声出力部に出力させる聴診音処理部と、
取得された前記生体情報の測定データに基づく波形図を表示部に表示させる波形図処理部と、
前記心音の測定データに基づく聴診音の出力と前記生体情報の測定データに基づく波形図の表示とを同期化する同期化部と、
を有することを特徴とする心機図検査装置。
【請求項２】
前記生体情報は、心電、脈波及び呼吸のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１記載の心機図検査装置。
【請求項３】
取得された前記心音の測定データと前記生体情報の測定データとを記憶する記憶部をさらに有し、
前記聴診音処理部は、記憶された前記心音の測定データに基づく聴診音を前記音声出力部に出力させることにより、取得された前記心音の測定データに基づく聴診音を再生し、
前記波形図処理部は、記憶された前記生体情報の測定データに基づく波形図を前記表示部に表示させることにより、取得された前記生体情報の測定データに基づく波形図を再生することを特徴とする請求項１記載の心機図検査装置。
【請求項４】
前記波形図処理部は、取得された前記心音の測定データに基づく心音図を前記表示部に表示させ、かつ、記憶された前記心音の測定データに基づく心音図を前記表示部に表示させることにより、取得された前記心音の測定データに基づく心音図を再生し、
再生された前記波形図と前記心音図とを含む心機図を編集する編集部をさらに有することを特徴とする請求項３記載の心機図検査装置。
【請求項５】
波形図についてのフィルタ特性又は利得を可変する可変部をさらに有し、
前記波形図処理部は、記憶された前記生体情報の測定データに基づく波形図を、前記フィルタ特性若しくは前記利得の可変中又はその可変後に前記表示部に表示させることを特徴とする請求項３記載の心機図検査装置。
【請求項６】
心音図についてのフィルタ特性又は利得を可変する可変部をさらに有し、
前記聴診音処理部は、取得された前記心音の測定データに基づく心音図を前記表示部に表示させ、かつ、記憶された前記心音の測定データに基づく心音図を、前記フィルタ特性若しくは前記利得の可変中又はその可変後に前記表示部に表示させることにより、取得された前記心音の測定データに基づく心音図を再生することを特徴とする請求項３記載の心機図検査装置。
【請求項７】
前記心音の測定データに基づく聴診音が出力される前に、前記心音の測定データを一時的に蓄積する蓄積部をさらに有し、
前記同期化部は、前記生体情報の測定データに基づく波形図の表示を、前記心音の測定データの一時蓄積に従って遅延させることを特徴とする請求項１記載の心機図検査装置。
【請求項８】
前記生体情報の測定データに基づく波形図についてのフィルタ特性を可変する可変フィルタ部をさらに有し、
前記同期化部は、可変された前記フィルタ特性に応じて、前記心音の測定データに基づく聴診音の出力を遅延させることを特徴とする請求項７記載の心機図検査装置。
【請求項９】
前記生体情報の測定データに基づく波形図は、少なくとも心電図を含み、
前記同期化部は、前記可変フィルタ部が、可変された前記フィルタ特性により前記心電図の基線ドリフトに相当する低域成分を濾去する場合に、前記心音の測定データに基づく聴診音の出力を遅延させることを特徴とする請求項８記載の心機図検査装置。
【請求項１０】
前記同期化部は、記憶された前記生体情報の測定データに基づいて表示された波形図と共に、記憶された前記心音の測定データに基づいて出力される聴診音に同期して移動するマークを、前記表示部に表示させることを特徴とする請求項２記載の心機図検査装置。
【請求項１】
心音の測定データと、前記心音と異なる生体情報の測定データとを取得する取得部と、
取得された前記心音の測定データに基づく聴診音を音声出力部に出力させる聴診音処理部と、
取得された前記生体情報の測定データに基づく波形図を表示部に表示させる波形図処理部と、
前記心音の測定データに基づく聴診音の出力と前記生体情報の測定データに基づく波形図の表示とを同期化する同期化部と、
を有することを特徴とする心機図検査装置。
【請求項２】
前記生体情報は、心電、脈波及び呼吸のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１記載の心機図検査装置。
【請求項３】
取得された前記心音の測定データと前記生体情報の測定データとを記憶する記憶部をさらに有し、
前記聴診音処理部は、記憶された前記心音の測定データに基づく聴診音を前記音声出力部に出力させることにより、取得された前記心音の測定データに基づく聴診音を再生し、
前記波形図処理部は、記憶された前記生体情報の測定データに基づく波形図を前記表示部に表示させることにより、取得された前記生体情報の測定データに基づく波形図を再生することを特徴とする請求項１記載の心機図検査装置。
【請求項４】
前記波形図処理部は、取得された前記心音の測定データに基づく心音図を前記表示部に表示させ、かつ、記憶された前記心音の測定データに基づく心音図を前記表示部に表示させることにより、取得された前記心音の測定データに基づく心音図を再生し、
再生された前記波形図と前記心音図とを含む心機図を編集する編集部をさらに有することを特徴とする請求項３記載の心機図検査装置。
【請求項５】
波形図についてのフィルタ特性又は利得を可変する可変部をさらに有し、
前記波形図処理部は、記憶された前記生体情報の測定データに基づく波形図を、前記フィルタ特性若しくは前記利得の可変中又はその可変後に前記表示部に表示させることを特徴とする請求項３記載の心機図検査装置。
【請求項６】
心音図についてのフィルタ特性又は利得を可変する可変部をさらに有し、
前記聴診音処理部は、取得された前記心音の測定データに基づく心音図を前記表示部に表示させ、かつ、記憶された前記心音の測定データに基づく心音図を、前記フィルタ特性若しくは前記利得の可変中又はその可変後に前記表示部に表示させることにより、取得された前記心音の測定データに基づく心音図を再生することを特徴とする請求項３記載の心機図検査装置。
【請求項７】
前記心音の測定データに基づく聴診音が出力される前に、前記心音の測定データを一時的に蓄積する蓄積部をさらに有し、
前記同期化部は、前記生体情報の測定データに基づく波形図の表示を、前記心音の測定データの一時蓄積に従って遅延させることを特徴とする請求項１記載の心機図検査装置。
【請求項８】
前記生体情報の測定データに基づく波形図についてのフィルタ特性を可変する可変フィルタ部をさらに有し、
前記同期化部は、可変された前記フィルタ特性に応じて、前記心音の測定データに基づく聴診音の出力を遅延させることを特徴とする請求項７記載の心機図検査装置。
【請求項９】
前記生体情報の測定データに基づく波形図は、少なくとも心電図を含み、
前記同期化部は、前記可変フィルタ部が、可変された前記フィルタ特性により前記心電図の基線ドリフトに相当する低域成分を濾去する場合に、前記心音の測定データに基づく聴診音の出力を遅延させることを特徴とする請求項８記載の心機図検査装置。
【請求項１０】
前記同期化部は、記憶された前記生体情報の測定データに基づいて表示された波形図と共に、記憶された前記心音の測定データに基づいて出力される聴診音に同期して移動するマークを、前記表示部に表示させることを特徴とする請求項２記載の心機図検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−８９７７５（Ｐ２００９−８９７７５Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６０９５１（Ｐ２００７−２６０９５１）
【出願日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【出願人】（０００１１２６０２）フクダ電子株式会社 (196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【出願人】（０００１１２６０２）フクダ電子株式会社 (196)
【Ｆターム（参考）】
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