ＥＣＧ監視システムにおける信号品質指示及び誤警報低減のためのシステム及び方法
【課題】ＥＣＧ監視システムにおける信号品質指示及び誤警報低減のためのシステム及び方法を提供する。
【解決手段】心電図（ＥＣＧ）監視システム（１０）は、その各々がＥＣＧリードの信号品質レベルを示す１組のインジケータからなる指標（１０２）を決定するように構成されている。さらにＥＣＧ監視システム（１０）は、１組のインジケータからの第１のインジケータ（１０８、１５６）を第１のＥＣＧリード信号に割り当てると共に該第１のインジケータ（１０８、１５８）をユーザに伝達する。
【解決手段】心電図（ＥＣＧ）監視システム（１０）は、その各々がＥＣＧリードの信号品質レベルを示す１組のインジケータからなる指標（１０２）を決定するように構成されている。さらにＥＣＧ監視システム（１０）は、１組のインジケータからの第１のインジケータ（１０８、１５６）を第１のＥＣＧリード信号に割り当てると共に該第１のインジケータ（１０８、１５８）をユーザに伝達する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は全般的には心電図（ＥＣＧ）監視システムに関し、またさらに詳細には、ＥＣＧ信号の品質の決定及び指示に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＣＧ監視システムは、患者の医学的状態並びに装置の故障及び／または適正動作の不可を指示する警報を発生させるように設計されることがある。ＥＣＧ監視システムは、患者の医学的問題に由来しないが、多くの場合に内部の信号処理におけるエラーやリード外れやリード不良に基づくような「誤った警報」を発生させることがある。誤った危機警報があると、看護及び緊急スタッフはその貴重なリソースを別の患者から逸らさせることになるような不必要な迅速応答を要するため、誤った危機警報は特に看護及び緊急スタッフの貴重なリソースを消耗させる。多くのＥＣＧシステムはリード不良やリード外れを高信頼性に検出することが可能であり、警報によってこのリード外れやリード不良を操作者に通知することが多い。さらに、多くのＥＣＧシステムは、１つまたは複数のＥＣＧ波形が一時的に処理不可能であることの指示を提供する。こうした指示のことは、アーチファクト警報（ａｒｔｉｆａｃｔ ａｌａｒｍ）と呼ぶのが一般的である。
【０００３】
装置リード及びアーチファクト警報は優先順位が低くまたアーチファクトが終了すれば止まることが多いが、これらは表示クラッターを発生させる可能性があると共に、一般には実行可能な情報を提供しない。しかしながら、警報は監視担当者によってなお調査されるべきである。さらに、信号問題は主要な観察チャンネル以外のチャンネル上で発生することが多く、またモニター上に表示されたデフォルト画面はどのチャンネルがその警報に関連するのかの特定を可能とさせる情報を包含しないことが多い。したがって、操作者はそのアーチファクトを評定するために適正な画面を探索しなければならないことが多い。適正な画面が見つかるまでに、誤警報イベントを生じさせた問題がすでに経過済みであることも多い。したがって、こうした誤警報は医療担当者にとって注意を逸らすものとなる。
【０００４】
こうした誤警報による注意散逸の影響を最小化するために、幾つかの技法が実現されてきた。技法の１つは、リード不良に由来する警報など重要度がより低い警報による撹乱を軽減することを含む。すなわち、例えば音響ノイズレベルを比例してより低くするか視覚インジケータの注意散逸を比例してより低くすることによって、重要度がより低い警報に関連する表示及び音響刺激が、操作者及び患者に対するその撹乱レベルを最小化するような方式で設計されている。介護提供者は「狼少年（ｃｒｙ ｗｏｌｆ）」効果のために信号品質問題が存在していることに気付かないことがある。すなわち一連の装置または信号関連の警報のために操作者は、別の警報があったときにその警報も信号品質や装置に関連すると想定したためにこの別の警報の調査を怠ることがある。警報を無視した結果、監視の効力を無くさせることになったり、重篤な状態に対する感受性を低下させることになりない。
【０００５】
ＥＣＧ監視の誤警報問題に対処するための別の方針は、医療スタッフに対して必要なときにだけ警報を知らせることである。この方針を実現するために、特別の担当者がＥＣＧ信号の監視に携わるような監視箇所が作られてきた。すなわち、モニターをベッドサイドや看護ステーションに配置させるのではなく、遠隔の監視箇所で複数の患者からのＥＣＧ信号を監視し、多くの患者が発生させる警報を人間の観察者（多くの場合、テレテクニシャン（ｔｅｌｅ−ｔｅｃｈｎｉｃｉａｎ）と呼ぶ）が事前スクリーニングする。警報が出ると、テレテクニシャンは適正な画面を評定し、看護士、医師、緊急応答チームなどの医療担当者に知らせるべきか否かを判定する。しかしこうした環境は、作業の重複に由来する注意散逸を生じさせることがある。例えばテレテクニシャンは第１の患者の病歴をより詳細に確認するように表示を調整してある一方、同時に別の患者により重大な警報が記録されることがある。こうした状況では、この重大な警報のためにテレテクニシャンが第１の患者の病歴をより詳細に見るという作業を忘れることがある。このため、テレテクニシャンの唯一の担当内容は信号を監視することではあるもの、たまたま数人を超える患者に同時に重大な警報が生じた場合、テレテクニシャンは容易に警報に圧倒される状態になりかねない。さらにその警報が重大な信号を鳴動通知することがあるが、それが誤警報であることもあり、こうなると状況はさらに悪くなる。
【０００６】
遠隔の箇所で監視がなされるために通信の問題が生じる。例えばテレテクニシャンは病室と密な通信状態にないことがあり、このためにテレテクニシャンは病院スタッフとの連絡に困難をきたすことがある。したがって通信に関する問題及び注意散逸のために、専門のテレテクニシャンが警報を監視している場合であっても正当な警報が失われることがあり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５４２１３４２号
【特許文献２】米国特許第５４６９８５６号
【特許文献３】米国特許第５４９０５１５号
【特許文献４】米国特許第５６６０１８４号
【特許文献５】米国特許第６１１７０７４号
【特許文献６】米国特許第６１３５９５２号
【特許文献７】米国特許第６２０６８３０号
【特許文献８】米国特許第６２６６６２４号
【特許文献９】米国特許第６８０１８０２号
【特許文献１０】米国特許第７０７９０３５号
【特許文献１１】米国特許出願第２００３００６９５１１号
【特許文献１２】ＷＯ第２００５／０２０１２０号
【特許文献１３】ＷＯ第２００５／０７０２８９号
【特許文献１４】ＷＯ第２００５／０７１６００号
【特許文献１５】ＷＯ第２００５／０７６１８７号
【特許文献１６】ＷＯ第２００５／１０１２２９号
【非特許文献１】ＣＬＩＦＦＯＲＤ、「Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｈｅａｒｔ Ｒａｔｅ Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ」（２００２）
【非特許文献２】ＨＥＮＲＩＱＵＥＳら、「Ｓｅａｒｃｈｉｎｇ ｆｏｒ Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｉｅｓ ｉｎ Ｎｅａｒｌｙ Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ｓｉｇｎａｌｓ Ｗｉｔｈ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ＥＣＧ Ｄａｔａ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ」（ＩＣＰＲ、２００６）
【非特許文献３】ＺＨＡＮＧ、「Ｗａｖｅｌｅｔ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ ＥＣＧ Ｂａｓｅｌｉｎｅ Ｗａｎｄｅｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ」（ＩＥＥＥ、２００５年９月、１２１２〜１２１５頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、波形データの表示と無関係に信号品質を表示しかつこの信号品質値を用いてＥＣＧ監視システムの誤警報を最小化することが可能なシステムを設計することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様では、心電図（ＥＣＧ）監視システムは、その各々がＥＣＧリードにおける信号品質レベルを指示している１組のインジケータからなる指標を決定するように構成される。さらにＥＣＧ監視システムは、１組のインジケータからの第１のインジケータを第１のＥＣＧリード信号に割り当てると共に該第１のインジケータをユーザに伝達する。
【００１０】
本発明の別の態様のコンピュータ読み取り可能記憶媒体は、コンピュータデバイスによって実行させたときに該コンピュータデバイスに対して、第１の心電図（ＥＣＧ）リード信号内のノイズを評価すること、該評価済みのノイズに対して品質指標からの第１の値を割り当てること、並びに該第１の値をユーザに指示すること、を行わせる命令を含んだコンピュータプログラムをその上に保存して有する。
【００１１】
本発明のさらに別の態様の方法は、ＥＣＧリードの状態を決定する工程と、該ＥＣＧリードの状態を指示する記号を割り当てる工程と、該記号に基づいてＥＣＧシステムからの警報を評定する工程と、を含む。
【００１２】
本発明に関する別の様々な特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び添付の図面から明らかとなろう。
【００１３】
添付の図面は、本発明を実施するように目下のところ企図される幾つかの実施形態を図示している。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態で使用するための例示的なＥＣＧ監視システムの概要図である。
【図２】本発明の一実施形態による一技法を表した流れ図である。
【図３】ＥＣＧリード信号の指標付け及び表示を表した一実施形態のグラフィック表示である。
【図４】図３の帯域内処理を表した一実施形態のグラフィック表示である。
【図５】図４に示した新たな信号テンプレートの決定の一実施形態を表した流れ図である。
【図６】図４に示したフィデューシャル点の検出の一実施形態を表した流れ図である。
【図７】図３に示したペースメーカーノイズの除去の一実施形態を表した流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、ＥＣＧリード信号内のノイズを決定するためのシステム及び方法を提供する。１つまたは複数のＥＣＧリード信号には、その内部のノイズを示す指標から１つの値が割り当てられ、これにより操作者はその警報が信号関連または装置関連か否かを決定するために警報を評定することができる。
【００１６】
図１を参照すると、本発明の一実施形態によるＥＣＧ監視システムを表している。本実施形態ではそのＥＣＧシステム１０は、対象に取り付けられた１組の電極１２と、様々な電極１２から出力されたＥＣＧ波形データを受け取りかつ保存するデータ収集システム１４と、収集したＥＣＧ波形データを処理するためのデータプロセッサ１６と、品質解析のための品質プロセッサ１８と、を含んでいる（これらについては、図２〜７に関連してより十分に説明することにする）。さらに、ＥＣＧ監視システム１０は裁決器１９も含むことが企図される（これについては、図２に関連してより十分に説明することにする）。システム操作者は、オペレータインタフェース２０への入力を介してプロセッサの動作モードを選択することが可能である。一実施形態では、プロセッサ１６からのＥＣＧ解析及び品質プロセッサ１８からの品質解析の結果が１つまたは複数の出力デバイス２２（例えば、表示モニター、プリンタ及び／または記憶媒体）に送られる。別の実施形態では、プロセッサ１６からのＥＣＧ解析及び品質プロセッサ１８からの品質解析の結果は裁決器１９に送られる。こうした実施形態では裁決器１９は、品質プロセッサ１８からの解析情報を用いてプロセッサ１６から送られた警報を遮断またはログ記録することがある。ログ記録された警報は１つまたは複数の出力デバイス２２に送られることがあることが企図される。例えばログ記録された警報が記憶媒体のログファイル内に保存されることがあり、かつ／またはその遮断を表示モニター内に記録することがある。ＥＣＧシステム監視１０の品質プロセッサ１８と裁決器１９はいずれもＥＣＧ監視システム１０内に組み入れて製作することができ、あるいはこれらをＥＣＧ監視システム１０に対する１つまたは複数の追加装置とすることがある。
【００１７】
本実施形態では５つの電極１２をもつＥＣＧ監視システム１０を示しているが、本発明の実施形態は電極の数が５つを超えるまたは５つ未満の別のＥＣＧ監視システムと共に使用することもできる。さらに図示した電極はワイヤ接続の電極であるが、ワイヤ接続のデータ収集コンポーネントに代えてあるいはこれと連携してワイヤレス式データ収集コンポーネントを使用することもあることが企図される。
【００１８】
ＥＣＧ監視システム１０の電極１２は、対象の心臓が発生させた電気信号を検出するように対象の皮膚に取り付けかつ位置決めされる。電極には、対象の皮膚に接触させかつ皮膚に現れた電気信号を電極に伝達させる電気伝導性ジェルを付着させている。対象の心臓は、ＥＣＧ波形と呼ぶ電気信号を発生させる。標準的な名称では、Ｐ波、ＱＲＳ群、Ｔ波及びＵ波と区別している。
【００１９】
単一の拍動に関するＥＣＧ波形のことはＰＱＲＳＴ群と呼ぶのが典型的である。Ｐ波は拍動の開始時点に現れ、心房の活動に対応する、一方ＱＲＳＴ群はＰ波に続いており心室の活動に対応する。ＱＲＳ成分は心室の電気的活性化を表しており、一方、Ｔ波はその電気的回復を表している。ＳＴセグメントは比較的静かな期間である。様々な形態の心臓疾患や障害を有する患者では、これらの波のうちの１つまたは幾つかが歪むことや、存在しなくなることもある。患者はときに非常に大きなＲ波を包含する心室性期外収縮（ＰＶＣ）と呼ぶ拍動の歪みを示すことが多い。こうした生理学由来の心臓波形を信号品質の変動と見誤らないようにすべきである。
【００２０】
ＥＣＧ監視システム１０のデータ収集コンポーネント１４から収集した情報がＥＣＧリード信号の作成に使用される。例えば一実施形態では、データ収集コンポーネント１４は、５つの電極１２から４つのＥＣＧリード信号を決定することがある。すなわち電極対１２間の電位差（あるいは、これらの差の線形合成）を用いて、出力２２に表示または指示することができる一意のＥＣＧリード信号を作成することがある。すなわち、２つ以上の電極より収集したデータから１つまたは複数のＥＣＧリード信号が導出されることが多い。こうしたＥＣＧリード信号を導出リード（ｄｅｒｉｖｅｄ ｌｅａｄ）と呼ぶことが多い。このため導出リードに関しては、各ＥＣＧリード信号に関連して存在する電極は一意の１つだけでないことが多い。したがって、電極数より多くのＥＣＧリード信号が存在することがある。本発明の実施形態は導出リードを利用するＥＣＧシステムと共に使用することができる。
【００２１】
図２を参照すると、本発明の一実施形態によるＥＣＧ信号品質指示技法１００を流れ図で表している。技法１００は、ＥＣＧ監視システムと関連付けされた１つまたは複数のリードに関する信号品質の決定及び表示を提供する。技法１００はさらに、ＥＣＧ監視システムと関連付けされた複数のリードに関する全般信号品質指標の決定及び表示を提供する。さらに操作者に対して各品質（すなわち、１つまたは複数のリードの信号品質と全般信号品質）のトレンドを決定し表示することができる。こうしたトレンドは、障害発生前に電極を再付着または交換できるように電極障害を予測するために信号品質を時間の経過に伴った指示または表示を可能にする。こうしたインジケータ（すなわち、信号品質、複数のリードの全般品質、またはトレンド）を用いてＥＣＧ監視システムが発した警報を評価をすることが可能である。すなわち、ＥＣＧシステムの警報が起動したとき、１つまたは複数のＥＣＧリード信号と関連付けされた信号品質、あるいはこれらから取得したトレンドを用いて、その警報が即座の対処を必要としないような信号品質または装置関連の警報であるか否かを判定することができる。他方、１つまたは複数のＥＣＧリード信号と関連付けされた信号品質、あるいはこれらから取得したトレンドを用いて、その警報が信号品質関連のものでないため即座の対処を必要とすると判定されることがある。
【００２２】
技法１００は工程１０２における信号品質指標の決定で開始される。この指標は、１つまたは複数のＥＣＧリード信号の信号品質または状態を指示する１組のインジケータまたは記号を含む。換言するとインジケータは、ＥＣＧリード信号内のノイズのタイプ及び／または大きさを指示する。品質は、１組の数値インジケータ、１組の色相、音響信号その他として表示されることがある。例えば一実施形態では、指標は０から１までの範囲にある１組の連続した実数を含むことがある。こうした実施形態では、０が低品質を指示することがあり、１が高品質を指示することがあり、またこれらの間の実数が品質の増分を指示することがある。別の実施形態では、指標の値が色相である。例えば赤が低信号品質を指示しまた緑が高信号品質を指示するようにして、赤から緑までの範囲の色相を使用することが可能である。さらに別の実施形態ではその品質指標は、低ノイズ音調（すなわち、低周波数音調）が低品質かつ高ノイズを指示しまた高音調が高品質を指示するようなある領域の音調またはサウンドを含む。信号品質指標を決定した後に工程１０４において、図１のＥＣＧ監視システム１０などのＥＣＧ監視システムによって対象が監視される。
【００２３】
図２は、図示のようにＥＣＧシステムによる対象の監視前に工程１０２で決定した信号品質指標（すなわち、「指標（ｉｎｄｅｘ）」）を示している。例えば、その指標はＥＣＧ監視システム（例えば、図１の１０）内に工場出荷時設定で固定設定することが可能である。しかし指標は、工程１０４における対象の監視後に決定することも可能であることが企図される。したがって、信号品質指標を決定する順序によらず、工程１０６において１つまたは複数のＥＣＧリード信号に品質が評価または決定される。換言すると工程１０６では、１つまたは複数のＥＣＧリード信号内のノイズの大きさ及び／またはタイプが評価または決定される。ＥＣＧリード信号を評価する方式並びに決定されるその品質については、図３〜７に関連して以下でさらに検討することにする。
【００２４】
さらに図２を参照すると言及したように、工程１０６において１つまたは複数のＥＣＧリード信号内のノイズが評価され、またこの品質の決定または評価の後に工程１０８において、ＥＣＧリード信号品質を指示する１つのインジケータまたは値が１つまたは複数のリード信号の各々に割り当てられると共に、さらにユーザに対して各値が指示される。こうした値はコンピュータ画面（例えば、図１の出力２２参照）を介して指示または表示されることがある。例えば、５つのリードが評価される一実施形態では、その各々が信号品質を指示している５つの値がコンピュータメモリ内に保存されると共に、上述の方式のうちの１つまたは幾つかによってユーザに対して後であるいは即座に指示される。したがってＥＣＧ監視システム（例えば、図１の監視システム１０）が警報を示していれば、ユーザはその警報をそれに関連して指示または伝達された信号品質に照らして評価することがある。例えば第３のリード信号に割り当てられた値が信号品質が低いことを指示した場合に、ユーザはそれに関連する警報が信号または装置関連の警報である確率が高いと判定すること、したがってその警報は誤りであると判定することができる。別法としてその値によって第３のリードの信号品質が高いと指示されている場合、ユーザは第３リードの警報が信号品質に関連する警報ではなくかつ対処が必要であると判定することがある。さらに、各ＥＣＧリード信号がそれぞれの品質インジケータと関連付けされるような複数のリードと関連付けされた複数の警報が同様に評定されることがある。したがって、低品質指標と関連付けされた１つまたは複数の警報がこれにより誤りであるあるいは信号品質に関連すると判定されることがある。他方、高品質指標と関連付けされた１つまたは複数の警報がこれにより誤りでない、したがって対処を必要とすると判定されることがある。
【００２５】
ここでもＥＣＧリード信号は複数の電極と関連付けされることがあることに留意されたい。複数リードのインジケータを評定することによって、電極に障害があるとの判定、あるいは１つまたは複数のＥＣＧリード信号が微弱であるとの操作者による判定が可能となり得る。例証のため、その各々が微弱信号指標と関連付けされた２つのＥＣＧリード信号（Ｉ及びＩＩ）を取り上げることにする。さらに例証を目的として、ＥＣＧリード信号Ｉ及びＩＩは、リード信号Ｉが電極Ａ及びＢと関連付けされておりかつリード信号ＩＩが電極Ａ及びＣと関連付けされているような派生リードとして取り上げることにする。各リードのリード信号インジケータが微弱であれば、操作者は電極Ａが障害しているために指標が微弱であると判定することがある。すなわち、電極Ａが各ＥＣＧリード信号に対して共通であるため電極Ａが障害しているまたはその信号が微弱であると判定することがある。電極は多種多様な原因で障害状態となることがある。例えば電極自体が誤作動することや、電極−患者間の接触または配置が不良であるために電極が障害状態となっていることがある。
【００２６】
工程１１０においてさらに、複数のリードの全般品質を示す値が割り当てられユーザに対して指示されることがある。すなわち、複数のリードに対して単一の信号品質インジケータまたは値が割り当てられ、これによってその合成された全般信号品質を指示することがあることが企図される。この全般信号品質インジケータはその一部が、全般信号品質と関連付けされたこれらＥＣＧリードと関連付けされた個々の信号品質から決定されることになる。一実施形態では、ＥＣＧ監視システムと関連付けされた各ＥＣＧリードの全般信号品質を指示する１つの値がユーザに対して表示されることがある。したがって操作者は、対象と関連付けされた各インジケータの信号品質を観察するのではなく、単に対象と関連付けされた幾つかまたはすべてのＥＣＧリードからなる合成全般品質を観察するだけであることがある。全般信号品質が高ければ、操作者はＥＣＧ監視システムと関連付けされた起動警報はすべて信号関連ではない（したがって、誤警報でない）と判定することがある。他方、全般信号品質が低くかつ警報が起動されていれば、操作者はその全般微弱信号品質から、その警報が信号関連である確率が高く、誤りでありかつ迅速な注目を要しないと判定することがある。さらに操作者は次いで、個々のＥＣＧリードの信号品質をさらに調査して、１つまたは複数のＥＣＧリードのどれが全般信号品質を微弱にさせているかを判定することがある。対象と関連付けされたすべてのリードに関する全般信号品質を決定し指示することが好ましいが、全ＥＣＧリード信号に満たない信号からなる全般信号品質を決定し指示することも可能であることが企図される。
【００２７】
全般信号品質を決定する方式は全般信号品質と関連付けされたリードの総数及びタイプにより影響される。例証のために、例えば４つのリード信号（リード信号Ｉ、リード信号ＩＩ、リード信号Ｖ１及びリード信号Ｖ２）からなる全般品質の決定を取り上げることにする。さらに、０が微弱信号品質を意味しかつ１が良好な信号品質を意味するように０から１までの範囲とした全般信号品質指標を取り上げることにする。４つのリストしたリード信号の全般品質を決定するためには、個々のリード信号品質を重み付けしたのち足し合わせることがある。例えばリード信号Ｖ１及びＶ２が導出信号（すなわち、派生リード）であれば、これらには非導出のリード信号（例えば、この例ではリード信号Ｉ及びＩＩ）と比べてより小さい重みが割り当てられることがある。このため、リード信号Ｉ及びＩＩのそれぞれは、これらのそれぞれの信号品質値に例えば０．４を乗算することによって重み付けされることがある。他方、リード信号Ｖ１及びＶ２は、これに応じた０．１をこれらのそれぞれの各信号品質値に乗算することによって重み付けされることがある。したがってこの例では、リード信号Ｉ、ＩＩ、Ｖ１及びＶ２からなる全般リード信号値はしたがってそのそれぞれの重み付け信号品質値の和となる。
【００２８】
一実施形態では、プロセス制御は信号関連の警報または誤警報を判定しふるい落とすための工程１１２（破線で示す）に進むことが企図される。工程１１２において、裁決器（例えば、図１の裁決器１９）は図１に示したシステム１０などＥＣＧ監視システムが発生させた警報が信号関連の警報であると自動判定することがあり、またこれに従って信号関連の警報をふるい落とすことがある。すなわち、警報が微弱信号品質指標またはインジケータを有する１つまたは複数のＥＣＧリード信号と関連付けされる場合、裁決器はその警報が信号関連であるまたは誤りであると判定し、その警報を多種多様な方法でふるい落とすことがある。例えば裁決器は図２の工程１１２において、信号関連と判定済みの警報をログファイル内にログ記録することによって音響警戒信号を鳴動させることなくその警報をふるい落とすことがある。別の例では裁決器は、警報がユーザに対して表示される前にその警報を遮断することによってふるい落とすことがある。このため、信号関連の警報はユーザに伝達されることがない。したがってユーザは、その警報が信号関連であるか否かを判定する必要がない。こうした例では、信号関連の警報の遮断もログファイル内に記録されること、かつ／または警報が遮断されたことをユーザにディスプレイを介して知らせることもあり得る。工程１１２において信号関連の警報と判定されふるい落される微弱指標またはインジケータを何にするかの認定は、ＥＣＧ監視システムまたはその追加装置コンポーネント内に工場出荷時設定されることや、ユーザがどのレンジの値を微弱指標またはインジケータと認定するかを手作業で決定し事前構成することがある。
【００２９】
さらに工程１１４において破線で示すように、１つまたは複数のリードに関する時間の経過に伴う信号品質を示すトレンドを決定し指示することもあることが企図される。例えば一実施形態では、ＥＣＧリードの信号品質が時間の経過に伴って複数回評価されたことがあれば、時間の経過に伴ったリード信号品質を指示するようなトレンドを提示することができる。同様に、時間の経過に伴った複数のリードの全般信号品質を指示するようなトレンドを提示することができる。すなわち、信号品質（または、全般信号品質）が時間の経過に伴って低下していること、時間の経過に伴って一定に維持されていること、あるいは時間の経過に伴って増加していることをトレンドによってユーザに指示することができる。こうした指示は、その関連する警報が信号関連であるか否か、あるいは今後の電極障害を予期させるものであるかを評定する際のユーザに対する値とすることができる。例えばトレンドによって信号品質が時間の経過に伴って低下していることが指示された場合、ユーザはある具体的なリードが将来障害となる可能性が高いと判定することができる。このためトレンドによってユーザに対して、あるＥＣＧリード信号と関連付けされた電極を交換または再付着させる必要があると警告することができる。このため一実施形態では、リード不良イベントを予期または予測するためにトレンドを用いることがある。
【００３０】
別の実施形態では、複数のリードに関する時間の経過に伴う信号品質を指示するようなトレンドが表示される。例えば、５つのリードに対してある１つの全般値が割り当てられておりかつこの５つのリードが再評価済みであり、このために別の５リード全般信号品質値が割り当てられて表示されている場合、工程１１４においてこうした値からなるトレンドが決定されて指示されることがある。もちろん、３つ以上の信号値を用いて評価及び後続の再評価から決定された１組の値など時間の経過に伴った信号品質のトレンドが決定されることもあることが企図される。上記の例におけるトレンドは、５つのリードからなる時間の経過に伴う全般信号品質を指示することになる。したがって、ユーザがそのトレンドから５つのリードの全般品質が低下していると判定すれば、ユーザは１つまたは複数のリードの品質が低下しているために全般品質を低下させたと推論することができ、これによりユーザは後続の警報が不正確であることを予期することが可能となる。このため、各リード信号の表示は典型的には主要な観察画面上に見出せないことがあるので、ユーザは観察画面をすべて眺め通して１つまたは複数のリードのどれが低信号品質となっているかを判定することができる。ここでも、３つ以上の信号値を用いて時間の経過に伴った信号品質のトレンドが決定されることがあることが企図される。
【００３１】
トレンドを決定するか否かによらずにプロセス制御は、監視が完了したか否かを判定する判断工程１１６に進む。監視が終了していなければ（１１８）、プロセス制御は工程１０６に戻り、その後で１つまたは複数のリード内の信号品質が評価または再評価される。他方、監視が完了していると判定（１２０）されれば、プロセス制御は１２２の終了に進む。したがって技法１００によれば、信号品質及びこれに関連付けされたトレンドを決定し指示することによって個々のまたは複数のＥＣＧリード信号を監視することが可能となる。このため技法１００はユーザに対して、ＥＣＧリード信号品質を評定し、警報がノイズ関連であるか否か（したがって、それが誤警報であるか否か）を判定することを可能にする。
【００３２】
ＥＣＧリード信号の品質は、図３に示すような技法１３８に従い、かつ図２の工程１０６及び１０８における実行に従って判定されて表示されることがある。技法１３８に示した実施形態では、プロセス制御はＥＣＧリード信号１４０で開始される。図示した実施形態ではＥＣＧリード信号１４０は、２つ以上の電極（図１に示した１つまたは複数の電極１２など）から決定された信号である。一実施形態では、ＥＣＧリード信号１４０内に現れることがあるペースメーカー拍動が工程１４２（破線で示す）において除去されることがある。すなわち、監視対象がペースメーカーを有していれば、信号品質の評定を支援するように工程１４２においてこれに関連する信号が除去されることがある（これについては以下で説明することにする）。ペースメーカー拍動の除去を図示した一実施形態については図７に関連してさらに説明することにする。
【００３３】
工程１４２においてペースメーカーノイズをＥＣＧリード信号１４０から除去するか否かによらず、ＥＣＧリード信号１４０またはその表出形は３つの準備コンポーネント１４４、１４６、１４８を通過させ、その信号を解析または評価できるように準備することがある。１つの準備コンポーネントは低周波数帯域通過フィルタ１４４である。一例では、次数ｎ＝１のＣｈｅｂｙｓｈｅｖ Ｔｙｐｅ Ｉフィルタなどの低周波数帯域通過フィルタが使用される。こうした低周波数帯域通過フィルタ１４４はそれぞれ０．１及び０．７ＨＺの低遮断周波数及び高遮断周波数と、通過帯域０．５ｄＢにあるピーク対ピークリップルと、を有することがある。こうした遮断周波数によって、ＥＣＧ波のＤＣ成分並びに当技術分野で周知のような心ＱＲＳ群と関連付けされた「Ｐ」波及び「Ｔ」波をフィルタ除去することが可能となる。このため、ＥＣＧリード信号１４０内部でフィルタが通過させる周波数レンジ域内にあるノイズはその内部に留められることになる。換言すると指定した周波数レンジ内にあるノイズが低周波数帯域通過フィルタ１４４からの出力として捕捉または抽出される。
【００３４】
第２の準備コンポーネント１４６は帯域内処理ロジックを含む。低周波数帯域通過フィルタ１４４の場合と同様に、ＥＣＧリード信号１４０またはその表出形は帯域内処理１４６に通される。ＥＣＧリード信号１４０を帯域内処理１４６に通した結果、帯域内処理１４６の出力内のノイズが捕捉または抽出される。帯域内処理１４６に関するさらなる詳細については、図４〜６に関連して以下でより十分に説明することにする。
【００３５】
第３の準備コンポーネント１４８は高域フィルタ１４８を含む。例えば一実施形態では、遮断周波数が４０ＨＺでありかつ０．５ｄＢの通過帯域内にピーク対ピークリップルがある次数がｎ＝４のＣｈｅｂｙｓｈｅｖ Ｔｙｐｅ Ｉフィルタなどの高域フィルタが利用される。このフィルタは次数がｎ＝４であるため、阻止帯内における高速のロールオフ（ｒｏｌｌ−ｏｆｆ）が可能である。これ以外のコンポーネント１４４、１４６の場合と同様に、ＥＣＧリード信号１４０またはその表出形を第３のコンポーネント１４８を通すことが許容される。非ペースメーカーＱＲＳ群は一般に４０Ｈｚを超える周波数を有さないため、第３のコンポーネント１４８の出力からノイズ外乱が捕捉または抽出される。
【００３６】
本発明と矛盾しない方式で別の準備コンポーネントも使用できることが企図される。本実施形態で使用した準備コンポーネントは、ＥＣＧリード信号から特定のノイズ成分を抽出できるように選択した。これらのノイズ成分は解析されることになる（これについては以下で説明することにする）。アプリオリのデータ組に基づいて、この特定のノイズ成分の解析を用いてＥＣＧリード信号の信号品質を有効に決定できると判断された。しかし、同じまたは異なるデータ組（複数のこともある）から別の結果が決定される可能性もあることが企図される。すなわち、リストしたものと異なるパラメータを有する準備コンポーネントが本発明と矛盾しない方式で用いられる可能性があると判断することができる。
【００３７】
３つの準備コンポーネント１４４〜１４８のそれぞれからの出力は、それぞれの解析ステップ１５０〜１５４で個別に解析され、その信号品質に対する寄与が決定される。例えば一実施形態では、第１の準備コンポーネント１４４からの出力は指数しきい値関数非線形性を利用して信号を０と１の間の実数にマッピングするような工程１５０の第１の解析を通すことが許容される。この０から１までの範囲にある実数によって、ＥＣＧリード信号のうち工程１５０の解析と関連付けされる部分の信号品質が指示される。一実施形態では、ソフトな（ｓｏｆｔ）しきい値を有する次の指数関数を利用することがある。
【００３８】
【数１】
【００３９】
（式１）
この工程１５０の第１の解析に関しては、しきい値０．３ｍＶを利用することができる。本実施形態では、２００ｍｓｅｃ範囲内のしきい値バイオレーションが加算または合成される。こうしたバイオレーションの合成によって、ある状態の永続的な影響を捕捉することができる。例えば患者の歯磨きに起因する周期的アーチファクトによって、例えばある短い時間期間にわたってＥＣＧ信号内に幾つかのバイオレーションが生ずることがある。したがって、互いから２００ｍｓｅｃの範囲内で発生するバイオレーションを合成することによって、歯磨きの期間にわたる信号品質を劣化させることがある。この指数関数（式１）はソフトしきい値を有するため、解析対象の信号の成分に対して０から１までの値がマッピングされることがある。例えば、非常に雑音性の信号はそれに対して０がマッピングされることがあり、一方クリーンな信号ではそれに対して１がマッピングされることがある。ソフトしきい値が実現されているため、信号に０と１の間の値もマッピングされることがある。
【００４０】
同様の方式により、第２の準備コンポーネント１４６からの出力は、同じくソフトしきい値を有する指数しきい値関数を利用できるような工程１５２の第２の解析を通すことが許容され、この関数によって信号に対して０から１までの実数がマッピングされる。ここでも実数０、１あるいはこれらの間の増分値によって、ＥＣＧリード信号のうち帯域内処理コンポーネント１４６の解析ステップ１５２と関連付けされた部分の信号品質が指示される。一実施形態では、次の指数関数を利用することができる。
【００４１】
【数２】
【００４２】
（式２）
工程１５２の第２の解析に関しては、０．２ｍＶのしきい値を利用することができる。本実施形態では、状態効果の永続を反映するために、互いから２００ｍｓｅｃの範囲内にあるしきい値バイオレーションが加算または合成されることがある。
【００４３】
第３の準備コンポーネント１４８からの出力に関しては、信号に対して０から１までの実数をマッピングする別の指数しきい値関数を利用する工程１５４の第３の解析を通すことが許容される。０と等しいかこれより大きくかつ１と等しいかこれより小さい実数によって、ＥＣＧリード信号のうち工程１５４の第３の解析と関連付けされた部分の品質を表している。一実施形態では、次の指数関数のしきい値を利用することができる。
【００４４】
【数３】
【００４５】
（式３）
工程１５４の第３の解析に関しては、０．０２５ｍＶのしきい値を利用することができる。ここでも本実施形態では、状態効果の永続を反映するために、互いから２００ｍｓｅｃの範囲内にあるしきい値バイオレーションが加算または合成される。
【００４６】
３つの準備コンポーネント１４４〜１４８を通過するように捕捉されたまたは許容されたノイズはそれぞれ、図示したように工程１５０〜１５４におけるそれぞれの解析に通される。本実施形態における工程１５０〜１５４の解析の間に利用される指数関数は例示的なものである。これらの関数は、大きな個体群からの波形情報を含んだアプリオリのデータ組に対する解析から取得した知見と一致するように選択した。しかし、本発明と矛盾しない方式で別の関数も利用可能であることが企図される。すなわち、これらの関数は好ましい結果に適合するように調整することができる。一例として、ソフトしきい値ではなくハードな（ｈａｒｄ）しきい値を利用することも可能である。こうした例では、例えば解析された信号に対して０か１だけがマッピングされることになる。すなわち、０と１の間にある値が解析された信号にマッピングされることはない。このため、例えば値０はＥＣＧリード信号が微弱であることを指示し、また値１はＥＣＧリード信号がクリーンである（または、少なくとも比較的クリーンである）ことを指示することがある。
【００４７】
別の指数関数を利用することがあることが企図されるのみならず、ＥＣＧリード信号ノイズの別のまたは異なる成分が準備され解析されることがあることも企図される。例えば、ＥＣＧリード信号ノイズの準備のために３つのコンポーネント１４４〜１４８を利用するのではなく、３つより多いまたはこれより少ない準備コンポーネントも利用することが可能である。このためＥＣＧリード信号の品質を決定するために、ＥＣＧリード信号ノイズに関して３つ未満または３つを超える周波数帯域が準備されて解析されることがある。
【００４８】
工程１５０〜１５４において準備構成要素またはコンポーネント１４４〜１４８からの出力をそれぞれの解析に通した後、工程１５０〜１５４の解析からの出力信号は工程１５６の品質ロジックに通される。一実施形態ではその品質ロジックは、工程１５０〜１５４の解析からの出力を均等に合成する。すなわち、工程１５０〜１５４の３つの解析の出力の各々に３分の１を掛け算した後、これを加え合わせる。このため、ＥＣＧリード信号１４０に対して単一のインジケータを割り当てるように、ＥＣＧリード信号１４０の低周波数、帯域内及び高周波数のノイズ成分に関する信号品質が合成される。別の実施形態では、工程１５０〜１５４の３つの解析からの出力の各々が先ず加え合わされた後、この和に３分の１が乗算されることもあり得る。工程１５６の品質ロジックからの出力は次いで、例えば６秒の移動平均フィルタ（図示せず）に通され、また工程１５８において１つの指標値が決定されかつ指示または表示される。このためこの値は、ＥＣＧリード信号１４０の品質に関するインジケータとなる。検討したように本実施形態では、工程１５２〜１５６の解析からの出力は均等に合成されている。しかし代替的な実施形態では、解析ステップの出力が均等に合成されないことがあることが企図される。例えば、低周波数ノイズが帯域内成分や高周波数成分のそれぞれと比べた信号品質に対する影響がより少ないと判定されることがある。このため、低周波数ノイズの解析からの出力が帯域内及び高周波数のノイズ解析のそれぞれからの出力と比べてより小さい重み付けを受けることがある。
【００４９】
ここで図４を参照すると、図３の工程１４６の帯域内処理をグラフィックで表している。図のようにＥＣＧリード信号１４０は、帯域内処理コンポーネントの工程１７０の帯域内フィルタ、並びにそれに付属するロジック１４６に通すことが許容される。工程１７０の帯域内フィルタは、例えば０．７Ｈｚと４０Ｈｚの遮断周波数を有することがある。すなわち、０．７Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数は工程１７０の帯域内フィルタを通過することが許容されることになる。次いで工程１７２において、工程１７０の帯域内フィルタの出力内に存在するフィデューシャル点が検出される。フィデューシャル点はＥＣＧリード信号が最大のエネルギーを有する時間点を意味している。このため、ＥＣＧリード信号１４０内に表現された各心臓拍動に対応した単一のフィデューシャル点または時間点が存在する。したがって、また以下でさらに説明するように、信号の整列及び／または心臓拍動の特定のために検出されたフィデューシャル点１４０を用いることができる。
【００５０】
図４ではＥＣＧリード信号１４０を工程１７０において帯域内フィルタに通した後でフィデューシャル点が検出されるように図示しているが、ＥＣＧリード信号１４０が工程１７０の帯域内フィルタを通ることを許容される前にフィデューシャル点を検出することも可能であることが企図される。フィデューシャル点を検出する方式については図６に関連して記載することにする。
【００５１】
さらに図４を参照すると、工程１７２で検出されたフィデューシャル点を用いることによって、工程１７０の帯域内フィルタの出力から工程１７４において単一拍動が抽出される。すなわち工程１７４では、これらの時間点（すなわち、工程１７２から検出したフィデューシャル点）を用いて単一拍動を特定し抽出する。次いで工程１７６において、新たな信号テンプレートまたはＱＲＳ群テンプレートが決定される。
【００５２】
拍動テンプレートは、設計上アーチファクト起因のノイズを包含しないようにした最新の拍動を意味している。他方、信号テンプレートは、理論的にアーチファクト起因のノイズを含むことがない一連の拍動を意味している。工程１７６において新たな信号テンプレートを決定する方式については図５に関連してより十分に説明することにする。工程１７８では、工程１７６で決定された新たな信号テンプレートと工程１７０の帯域内フィルタの出力１７９を、工程１７２において検出されたフィデューシャル点を用いて整列させている。さらに整列が済んだ後でさらに、工程１７６で決定した信号テンプレートと帯域内フィルタ出力１７９内に存在する一連の拍動との差が工程１７８において決定される。したがって、工程１７６において決定された新たな信号テンプレートはノイズを伴わない拍動情報を包含することが好ましくまた帯域内フィルタからの出力１７９はノイズを包含することがある拍動情報を包含しているため、工程１７８において決定された差は工程１７０の帯域内フィルタの出力１７９内に存在していた可能性がある任意のノイズを表すノイズだけを包含した出力１８０となる。出力１８０はノイズ情報のみを包含することが好ましいが、実際上は、拍動情報がわずかな量だけ出力１８０内に残ることがあることが企図される。工程１７８において差分信号を決定し終えた後、図３に関連して上述したように工程１５２において出力１８０が解析される。
【００５３】
図５を参照すると、一実施形態による図４の新たな信号テンプレート１７６の決定に使用されるロジックをグラフィックで表している。帯域内フィルタ（図４の１７０参照）の出力並びに検出されたフィデューシャル点（図４の工程１７２参照）を用いて抽出（図４の工程１７４参照）された単一拍動２００は、工程２０２の低周波数帯域通過フィルタ、工程２０４の中間周波数帯域通過フィルタ、さらに工程２０６の高周波数帯域通過フィルタという工程２０２〜２０６の３つのフィルタを並列に通るように許容される。一実施形態では、工程２０２〜２０６のフィルタのそれぞれは、次数がｎ＝４でありかつピーク対ピークリップルが０．５ｄｂであるＣｈｅｂｙｓｈｅｖ Ｔｙｐｅ Ｉフィルタである。工程２０２の低周波数帯域通過フィルタは０．７Ｈｚ及び５Ｈｚのカットオフを有することがある。工程２０４の中間周波数帯域通過フィルタは５Ｈｚ及び２５Ｈｚのカットオフを有することがある。次に工程２０６の高周波数帯域通過フィルタは、２５Ｈｚ及び４０Ｈｚのカットオフを有することがある。判断工程２０８では、工程２０２〜２０６におけるこれらフィルタからの出力を使用して、単一拍動２００が雑音性であるか否かが判定される。下に示した真理値表は、判断工程２０８における拍動が雑音性であるか否かの判定で使用し得るロジックを表している。
（表１）
【００５４】
【表１】
【００５５】
表１において用語「Ｙ」は、適当な周波数成分に対して統計振幅バイオレーションが生じたことを意味している。例えば「Ｙ」は、それぞれの周波数成分の平均及び標準偏差が適当なしきい値に対してバイオレーションとなったことを意味することがある。表１の用語「Ｎ」は、適当な周波数成分に対して統計振幅バイオレーションが生じなかったことを意味している。用語「Ｘ」は、適当な周波数成分に対して周波数バイオレーションが生じたか生じなかったかが関係ない（すなわち、「懸念を要しない」）ことを意味している。例えば表１に示したように、帯域内高周波数バイオレーション「Ｙ」が生じた場合、低周波数及び中間周波数で振幅バイオレーションが生じているかどうかによらず、その拍動は雑音性でないと判定される。「拍動が雑音性でない」との判定に関連する頭字語ＰＶＣ及びＶＥＢは、これに関連する限界超過状態が、心室性期外収縮（ＰＶＣ）及び／または心室異所性拍動（ＶＥＢ）に由来する可能性が高いことを示している。ＰＶＣ及びＶＥＢは、正常な拍動変化形であり、微弱信号品質と関連付けさせない。さらに、表１でさらに表した一実施形態では、高周波数バイオレーションは存在しないが中間周波数バイオレーションは存在する場合に、その拍動は低周波数バイオレーションが存在しているか否かによらず雑音性でないと見なされることに留意されたい。こうした例では、中間周波数バイオレーションが対象がＰＶＣやＶＥＢなどの不整なまたは歪んだ心拍動を有することの結果であり、対象の心拍動がバイオレーションをトリップするのに十分なノイズを包含している結果ではないことを前提としている。このため、低周波数バイオレーションが存在しているか否かによらずに拍動が雑音性でないと見なしている。
【００５６】
一実施形態では高周波数バイオレーションは、工程２０６の高周波数帯域通過フィルタからの出力の（目下の拍動期間にわたって計算された）標準偏差が０．１ｍＶを超えるときに生じる。他方、低周波数及び中間周波数バイオレーションに対応するしきい値は、工程２０２、２０４において適当なフィルタから出力された直前の５つの拍動にわたる平均及び標準偏差の１００パーセントと５０パーセントに設定されることがある。すなわち、この５つの拍動は現在の拍動２００に先行している。表１のロジックに記載したように、正常な対象と医学的に異常な対象の両者からのＰＶＣ及びＶＥＢなど正常な生理学的に変化形の心拍動は、正常な拍動として扱われる。これらの生理学的に変化形の心拍動はアーチファクト源に起因しないため、これらは差分信号出力１８０内に現れないか実質的に現れないように図４の工程１７８の間に除去される、あるいは少なくとも実質的に除去されることになる。表１のロジックは拍動検出の基準が、元にある波形適正性並びに最新の心拍動に関する正常な拍動対拍動の変動及び患者対患者振幅の変動に適応しているため、このロジックはある対象から別の対象に移っても有効であり、また心拍動振幅に正常な長期的ＥＣＧ振幅変動（例えば、日周変動）を有する単一の対象についても有効である。このため、ある患者から別の患者になってもシステムの再構成が不要である。
【００５７】
図５の工程２１６で生成される新たな拍動テンプレートは差分信号（すなわち、図４に示した出力１８０）の決定に使用されることになる。例えば一実施形態では、当初の拍動テンプレートは非雑音性の１０個の対象拍動の平均である。工程１４６（図３参照）において追加的な拍動を帯域内処理コンポーネントに通すと、差分信号１８０の決定に使用される新たな拍動テンプレートが生成されまたは決定されることがある。例えば、判断工程２０８においてその拍動２００が雑音性でないと判定された場合（２１０）、工程２１２において現在の拍動２００の乗数は０．９に設定されまた拍動テンプレートの乗数は０．１に設定される。次いで工程２１４において、現在の拍動２００及び拍動テンプレートがそのそれぞれの乗数と乗算される。したがって、工程２１６において現在の拍動２００とその乗数（例えば、０．９）の積と拍動テンプレートとその乗数（例えば、０．１）の積とを加え合わせることによって新たな拍動テンプレートが形成される。
【００５８】
他方、判断工程２０８においてその拍動２００が雑音性であると判定された場合（２１８）、工程２２０において現在の拍動２００の乗数は０．０に設定されまた拍動テンプレートの乗数は１．０に設定される。次いで工程２１４において、現在の拍動２００及び拍動テンプレートがそれぞれの乗数と乗算される。換言すると、現在の拍動は新たな拍動テンプレートの生成で使用するには雑音性が大き過ぎると判明したため、工程２１６において生成される新たな拍動テンプレートは以前の拍動テンプレートからなる。拍動テンプレートは対象自体のＥＣＧ波形を用いて形成されるため、拍動テンプレートは母集団全体にわたるＥＣＧ波形の変動の影響をより受けにくい、ただし対象自体の波形の域内の変動から受ける影響は大きいことがある。したがって、現在の拍動に対する重みを増加させることによって、拍動対拍動の変動に対する感受性を最小化させることがある。したがって技法１７６は対象対対象の分散に対する考慮が可能である。
【００５９】
工程２１６において新たな拍動テンプレートを生成した後、プロセス制御は判断工程２２２に進む。判断工程２２２では、別の拍動に関して拍動テンプレート生成を反復すべきか否かが判定される。一実施形態では、図４の工程１７８において差分信号を決定するために入力される新たな信号テンプレートは一連の拍動を含む。このため出力１８０にあたる差分信号は一連の拍動にわたるノイズを含む。したがって、一連の新たな拍動テンプレートが生成されない場合（２２４）、プロセス制御は工程２００〜２１６において別の新たな拍動テンプレートの生成を反復する。この反復は、一連の拍動テンプレートが決定されるまで継続される。一連の拍動テンプレートを有するために必要となる拍動の量は、操作者によりまたは工場出荷時にＥＣＧ装置に設定されることがある。続いて判断工程２２２において一連の拍動テンプレートを決定し終えたと判定した場合（２２６）、プロセス制御は工程１７６における新たな信号テンプレートを生成するまたは決定するためにこれら一連の新たな拍動テンプレートを互いに連結している工程２２８に進む。上で検討したように、工程２２８で生成されたこの信号テンプレートを用いて図４にあるような差分信号出力１８０が生成される。一方、出力１８０は図３及び４に示すように工程１５２において解析される。
【００６０】
図４に関連して検討したように、帯域内処理のロジックはフィデューシャル点の検出（図４の工程１７２参照）を含む。図６では、一実施形態に従って工程１７２においてフィデューシャル点を検出するための一技法を表している。工程１７０の帯域内フィルタの出力（図４参照）に関する技法２４０は、工程２４２において１０ＨＺ及び３０Ｈｚの遮断を有する帯域通過フィルタに通される。一例では、次数が４でありかつ通過帯域内のピーク対ピークリップルが０．５ｄＢであるＣｈｅｂｙｓｈｅｖ Ｔｙｐｅ Ｉフィルタが用いられる。工程２４４では、工程２４２のフィルタからの出力が微分されて２乗される。第１次微分によって基線からの変化が増幅され、２乗によって高周波数成分（すなわち、ピーク）が強調される。微分されて２乗された出力は工程２４６において、長さが例えば５０ｍｓｅｃの移動ウィンドウの内部に組み入れられる。工程２４６は、短い時間内における信号のエネルギー分布に対する１つの尺度を提供する。このため工程２４８は、組み入れた信号のピークを時間点として出力する。当業者には周知のように、これらのピーク点が潜在的なＱＲＳ群である。しかし幾つかの対象はＱＲＳ群をマスクするような大きな振幅を備えたＴ波を有しており、このためＴ波をＱＲＳ群であると間違って特定する結果となる。したがって工程２５０において、微調整ロジックが実施される。工程２５０では、２つのＱＲＳ群の間隔が例えば少なくとも２００ｍｓｅｃであると仮定している。仮定したこの離間は、心拍数の上側限界に当たる毎分３００拍動より大きいものである。したがってこの仮定によって拍動が排除されることがない。さらに工程２５０では、１ｓｅｃのウィンドウの範囲内に、拍動の一方がもう一方と比べて１０倍以上大きいような２つの拍動が全く存在しないと仮定している。したがって、工程２５０によりフィデューシャル点が出力される。換言すると工程２５０は、拍動の検出に使用することができるようなＥＣＧ信号内の高エネルギー点に対応する時間点を出力する。
【００６１】
ここで図７を参照すると、図３の工程１４２における一実施形態によるペースメーカー除去コンポーネントのロジックを表している。図示したように、ＥＣＧリード信号１４０は工程２７０において例えば４０ヘルツの遮断周波数を有する低域通過フィルタに通過することが許容される。次いで工程２７２において工程２７０の低域通過フィルタの出力が微分されて２乗される。工程２７４では、この微分され２乗された信号が５０ｍｓｅｃの例示的な長さを有することがある移動ウィンドウ内に組み込まれる。次いで工程２７６において、組み込まれた信号のピークが決定される。工程２７０〜２７６によって、工程２７８においてペースメーカー拍動の狭幅の矩形波を検出し除去することが可能である。
【００６２】
開示した方法及び装置の技術的寄与は、プロセッサ実現式のＥＣＧリード信号の品質決定及び指示を提供できることである。
【００６３】
一実施形態では、心電図（ＥＣＧ）監視システムは、その各々がＥＣＧリードにおける信号品質レベルを指示している１組のインジケータからなる指標を決定するように構成される。さらにＥＣＧ監視システムは、１組のインジケータからの第１のインジケータを第１のＥＣＧリード信号に割り当てると共に該第１のインジケータをユーザに伝達する。
【００６４】
別の実施形態のコンピュータ読み取り可能記憶媒体は、コンピュータデバイスによって実行させたときに該コンピュータデバイスに対して、第１の心電図（ＥＣＧ）リード信号内のノイズを評価すること、該評価済みのノイズに対して品質指標からの第１の値を割り当てること、並びに該第１の値をユーザに指示すること、を行わせる命令を含んだコンピュータプログラムをその上に保存して有する。
【００６５】
さらに別の実施形態の方法は、ＥＣＧリードの状態を決定する工程と、該ＥＣＧリードの状態を指示する記号を割り当てる工程と、該記号に基づいてＥＣＧシステムからの警報を評定する工程と、を含む。
【００６６】
本発明を好ましい実施形態に関して記載してきたが、明示的に記述した以外に等価、代替及び修正が可能であり、これらも添付の特許請求の範囲の域内にあることを理解されたい。
【符号の説明】
【００６７】
１０ ＥＣＧシステム
１２ 電極
１４ データ収集システム
１６ データプロセッサ
１８ 品質プロセッサ
１９ 裁決器
２０ オペレータインタフェース
２２ １つまたは複数の出力デバイス
１００ ＥＣＧ監視システムと関連付けされた複数のリードからなる全般信号品質指標を決定及び表示するための技法
１０２ 信号品質指標を決定する
１０４ ＥＣＧ監視システムによって対象を監視する
１０６ １つまたは複数のＥＣＧリード信号内のノイズを評価する
１０８ 各ＥＣＧリード信号内のノイズを示す１つまたは複数のＥＣＧリード信号のそれぞれに対して１つの値を割り当てて指示する
１１０ 複数のＥＣＧリード信号からなる全般品質の値を決定し表示する
１１２ 信号関連の警報を判定しふるい落とす
１１４ ＥＣＧリード信号品質のトレンドを表示する
１１６ 監視が完了したか否かを判定する
１１８ Ｎｏ
１２０ Ｙｅｓ
１２２ 終了
１３８ ＥＣＧリード信号の品質を決定し表示するための技法
１４０ ＥＣＧ信号
１４２ ペースメーカーノイズを除去する
１４４ 低周波数帯域通過フィルタ
１４６ 帯域内処理
１４８ 高周波数帯域通過フィルタ
１５０ 解析
１５２ 解析
１５４ 解析
１５６ 品質ロジック
１５８ 値を表示する
１７０ 帯域内フィルタ
１７２ フィデューシャル点を検出する
１７４ 単一拍動を抽出する
１７６ 新たな信号テンプレートを決定する
１７８ 差分信号を整列させかつ決定する
１８０ 出力
２００ 単一拍動
２０２ 帯域内低周波数帯域通過フィルタ
２０４ 帯域内中間周波数帯域通過フィルタ
２０６ 帯域内高周波数帯域通過フィルタ
２０８ 帯域内ＥＣＧリード信号が雑音性であるか否かを判定する
２１０ Ｎｏ、帯域内ＥＣＧリード信号は雑音性でない
２１２ 現在の拍動の乗数を０．９に設定しかつテンプレート拍動の乗数を０．１に設定する
２１４ 現在の拍動及びテンプレート拍動にそれぞれの乗数を乗算する
２１６ 足し合わせて新たな拍動テンプレートを生成する
２１８ Ｙｅｓ、帯域内ＥＣＧリード信号が雑音性である
２２０ 現在の拍動の乗数を０．０に設定しかつテンプレート拍動の乗数を１．０に設定する
２２２ 一連の拍動テンプレートが生成されたかどうかを判定する
２２４ Ｎｏ、一連の拍動テンプレートが生成されていない
２２６ Ｙｅｓ、一連の拍動テンプレートが生成されている
２２８ 一連の拍動から新たな信号テンプレートを生成する
２４０ フィデューシャル点を検出するための技法
２４２ 帯域通過フィルタ
２４４ 信号を微分して２乗する
２４６ 移動ウィンドウ内に組み入れる
２４８ 組み入れた信号のピークを決定する
２５０ ＱＲＳ群ピークを特定するように微調整ロジックを実施する
２７０ 低域通過フィルタ
２７２ 信号を微分して２乗する
２７４ 移動ウィンドウ内に組み入れる
２７６ 組み入れた信号のピークを決定する
２７８ ペースメーカー拍動を検出し除去する
【技術分野】
【０００１】
本発明は全般的には心電図（ＥＣＧ）監視システムに関し、またさらに詳細には、ＥＣＧ信号の品質の決定及び指示に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＣＧ監視システムは、患者の医学的状態並びに装置の故障及び／または適正動作の不可を指示する警報を発生させるように設計されることがある。ＥＣＧ監視システムは、患者の医学的問題に由来しないが、多くの場合に内部の信号処理におけるエラーやリード外れやリード不良に基づくような「誤った警報」を発生させることがある。誤った危機警報があると、看護及び緊急スタッフはその貴重なリソースを別の患者から逸らさせることになるような不必要な迅速応答を要するため、誤った危機警報は特に看護及び緊急スタッフの貴重なリソースを消耗させる。多くのＥＣＧシステムはリード不良やリード外れを高信頼性に検出することが可能であり、警報によってこのリード外れやリード不良を操作者に通知することが多い。さらに、多くのＥＣＧシステムは、１つまたは複数のＥＣＧ波形が一時的に処理不可能であることの指示を提供する。こうした指示のことは、アーチファクト警報（ａｒｔｉｆａｃｔ ａｌａｒｍ）と呼ぶのが一般的である。
【０００３】
装置リード及びアーチファクト警報は優先順位が低くまたアーチファクトが終了すれば止まることが多いが、これらは表示クラッターを発生させる可能性があると共に、一般には実行可能な情報を提供しない。しかしながら、警報は監視担当者によってなお調査されるべきである。さらに、信号問題は主要な観察チャンネル以外のチャンネル上で発生することが多く、またモニター上に表示されたデフォルト画面はどのチャンネルがその警報に関連するのかの特定を可能とさせる情報を包含しないことが多い。したがって、操作者はそのアーチファクトを評定するために適正な画面を探索しなければならないことが多い。適正な画面が見つかるまでに、誤警報イベントを生じさせた問題がすでに経過済みであることも多い。したがって、こうした誤警報は医療担当者にとって注意を逸らすものとなる。
【０００４】
こうした誤警報による注意散逸の影響を最小化するために、幾つかの技法が実現されてきた。技法の１つは、リード不良に由来する警報など重要度がより低い警報による撹乱を軽減することを含む。すなわち、例えば音響ノイズレベルを比例してより低くするか視覚インジケータの注意散逸を比例してより低くすることによって、重要度がより低い警報に関連する表示及び音響刺激が、操作者及び患者に対するその撹乱レベルを最小化するような方式で設計されている。介護提供者は「狼少年（ｃｒｙ ｗｏｌｆ）」効果のために信号品質問題が存在していることに気付かないことがある。すなわち一連の装置または信号関連の警報のために操作者は、別の警報があったときにその警報も信号品質や装置に関連すると想定したためにこの別の警報の調査を怠ることがある。警報を無視した結果、監視の効力を無くさせることになったり、重篤な状態に対する感受性を低下させることになりない。
【０００５】
ＥＣＧ監視の誤警報問題に対処するための別の方針は、医療スタッフに対して必要なときにだけ警報を知らせることである。この方針を実現するために、特別の担当者がＥＣＧ信号の監視に携わるような監視箇所が作られてきた。すなわち、モニターをベッドサイドや看護ステーションに配置させるのではなく、遠隔の監視箇所で複数の患者からのＥＣＧ信号を監視し、多くの患者が発生させる警報を人間の観察者（多くの場合、テレテクニシャン（ｔｅｌｅ−ｔｅｃｈｎｉｃｉａｎ）と呼ぶ）が事前スクリーニングする。警報が出ると、テレテクニシャンは適正な画面を評定し、看護士、医師、緊急応答チームなどの医療担当者に知らせるべきか否かを判定する。しかしこうした環境は、作業の重複に由来する注意散逸を生じさせることがある。例えばテレテクニシャンは第１の患者の病歴をより詳細に確認するように表示を調整してある一方、同時に別の患者により重大な警報が記録されることがある。こうした状況では、この重大な警報のためにテレテクニシャンが第１の患者の病歴をより詳細に見るという作業を忘れることがある。このため、テレテクニシャンの唯一の担当内容は信号を監視することではあるもの、たまたま数人を超える患者に同時に重大な警報が生じた場合、テレテクニシャンは容易に警報に圧倒される状態になりかねない。さらにその警報が重大な信号を鳴動通知することがあるが、それが誤警報であることもあり、こうなると状況はさらに悪くなる。
【０００６】
遠隔の箇所で監視がなされるために通信の問題が生じる。例えばテレテクニシャンは病室と密な通信状態にないことがあり、このためにテレテクニシャンは病院スタッフとの連絡に困難をきたすことがある。したがって通信に関する問題及び注意散逸のために、専門のテレテクニシャンが警報を監視している場合であっても正当な警報が失われることがあり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５４２１３４２号
【特許文献２】米国特許第５４６９８５６号
【特許文献３】米国特許第５４９０５１５号
【特許文献４】米国特許第５６６０１８４号
【特許文献５】米国特許第６１１７０７４号
【特許文献６】米国特許第６１３５９５２号
【特許文献７】米国特許第６２０６８３０号
【特許文献８】米国特許第６２６６６２４号
【特許文献９】米国特許第６８０１８０２号
【特許文献１０】米国特許第７０７９０３５号
【特許文献１１】米国特許出願第２００３００６９５１１号
【特許文献１２】ＷＯ第２００５／０２０１２０号
【特許文献１３】ＷＯ第２００５／０７０２８９号
【特許文献１４】ＷＯ第２００５／０７１６００号
【特許文献１５】ＷＯ第２００５／０７６１８７号
【特許文献１６】ＷＯ第２００５／１０１２２９号
【非特許文献１】ＣＬＩＦＦＯＲＤ、「Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｈｅａｒｔ Ｒａｔｅ Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ」（２００２）
【非特許文献２】ＨＥＮＲＩＱＵＥＳら、「Ｓｅａｒｃｈｉｎｇ ｆｏｒ Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｉｅｓ ｉｎ Ｎｅａｒｌｙ Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ｓｉｇｎａｌｓ Ｗｉｔｈ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ＥＣＧ Ｄａｔａ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ」（ＩＣＰＲ、２００６）
【非特許文献３】ＺＨＡＮＧ、「Ｗａｖｅｌｅｔ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ ＥＣＧ Ｂａｓｅｌｉｎｅ Ｗａｎｄｅｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ」（ＩＥＥＥ、２００５年９月、１２１２〜１２１５頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、波形データの表示と無関係に信号品質を表示しかつこの信号品質値を用いてＥＣＧ監視システムの誤警報を最小化することが可能なシステムを設計することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様では、心電図（ＥＣＧ）監視システムは、その各々がＥＣＧリードにおける信号品質レベルを指示している１組のインジケータからなる指標を決定するように構成される。さらにＥＣＧ監視システムは、１組のインジケータからの第１のインジケータを第１のＥＣＧリード信号に割り当てると共に該第１のインジケータをユーザに伝達する。
【００１０】
本発明の別の態様のコンピュータ読み取り可能記憶媒体は、コンピュータデバイスによって実行させたときに該コンピュータデバイスに対して、第１の心電図（ＥＣＧ）リード信号内のノイズを評価すること、該評価済みのノイズに対して品質指標からの第１の値を割り当てること、並びに該第１の値をユーザに指示すること、を行わせる命令を含んだコンピュータプログラムをその上に保存して有する。
【００１１】
本発明のさらに別の態様の方法は、ＥＣＧリードの状態を決定する工程と、該ＥＣＧリードの状態を指示する記号を割り当てる工程と、該記号に基づいてＥＣＧシステムからの警報を評定する工程と、を含む。
【００１２】
本発明に関する別の様々な特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び添付の図面から明らかとなろう。
【００１３】
添付の図面は、本発明を実施するように目下のところ企図される幾つかの実施形態を図示している。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態で使用するための例示的なＥＣＧ監視システムの概要図である。
【図２】本発明の一実施形態による一技法を表した流れ図である。
【図３】ＥＣＧリード信号の指標付け及び表示を表した一実施形態のグラフィック表示である。
【図４】図３の帯域内処理を表した一実施形態のグラフィック表示である。
【図５】図４に示した新たな信号テンプレートの決定の一実施形態を表した流れ図である。
【図６】図４に示したフィデューシャル点の検出の一実施形態を表した流れ図である。
【図７】図３に示したペースメーカーノイズの除去の一実施形態を表した流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、ＥＣＧリード信号内のノイズを決定するためのシステム及び方法を提供する。１つまたは複数のＥＣＧリード信号には、その内部のノイズを示す指標から１つの値が割り当てられ、これにより操作者はその警報が信号関連または装置関連か否かを決定するために警報を評定することができる。
【００１６】
図１を参照すると、本発明の一実施形態によるＥＣＧ監視システムを表している。本実施形態ではそのＥＣＧシステム１０は、対象に取り付けられた１組の電極１２と、様々な電極１２から出力されたＥＣＧ波形データを受け取りかつ保存するデータ収集システム１４と、収集したＥＣＧ波形データを処理するためのデータプロセッサ１６と、品質解析のための品質プロセッサ１８と、を含んでいる（これらについては、図２〜７に関連してより十分に説明することにする）。さらに、ＥＣＧ監視システム１０は裁決器１９も含むことが企図される（これについては、図２に関連してより十分に説明することにする）。システム操作者は、オペレータインタフェース２０への入力を介してプロセッサの動作モードを選択することが可能である。一実施形態では、プロセッサ１６からのＥＣＧ解析及び品質プロセッサ１８からの品質解析の結果が１つまたは複数の出力デバイス２２（例えば、表示モニター、プリンタ及び／または記憶媒体）に送られる。別の実施形態では、プロセッサ１６からのＥＣＧ解析及び品質プロセッサ１８からの品質解析の結果は裁決器１９に送られる。こうした実施形態では裁決器１９は、品質プロセッサ１８からの解析情報を用いてプロセッサ１６から送られた警報を遮断またはログ記録することがある。ログ記録された警報は１つまたは複数の出力デバイス２２に送られることがあることが企図される。例えばログ記録された警報が記憶媒体のログファイル内に保存されることがあり、かつ／またはその遮断を表示モニター内に記録することがある。ＥＣＧシステム監視１０の品質プロセッサ１８と裁決器１９はいずれもＥＣＧ監視システム１０内に組み入れて製作することができ、あるいはこれらをＥＣＧ監視システム１０に対する１つまたは複数の追加装置とすることがある。
【００１７】
本実施形態では５つの電極１２をもつＥＣＧ監視システム１０を示しているが、本発明の実施形態は電極の数が５つを超えるまたは５つ未満の別のＥＣＧ監視システムと共に使用することもできる。さらに図示した電極はワイヤ接続の電極であるが、ワイヤ接続のデータ収集コンポーネントに代えてあるいはこれと連携してワイヤレス式データ収集コンポーネントを使用することもあることが企図される。
【００１８】
ＥＣＧ監視システム１０の電極１２は、対象の心臓が発生させた電気信号を検出するように対象の皮膚に取り付けかつ位置決めされる。電極には、対象の皮膚に接触させかつ皮膚に現れた電気信号を電極に伝達させる電気伝導性ジェルを付着させている。対象の心臓は、ＥＣＧ波形と呼ぶ電気信号を発生させる。標準的な名称では、Ｐ波、ＱＲＳ群、Ｔ波及びＵ波と区別している。
【００１９】
単一の拍動に関するＥＣＧ波形のことはＰＱＲＳＴ群と呼ぶのが典型的である。Ｐ波は拍動の開始時点に現れ、心房の活動に対応する、一方ＱＲＳＴ群はＰ波に続いており心室の活動に対応する。ＱＲＳ成分は心室の電気的活性化を表しており、一方、Ｔ波はその電気的回復を表している。ＳＴセグメントは比較的静かな期間である。様々な形態の心臓疾患や障害を有する患者では、これらの波のうちの１つまたは幾つかが歪むことや、存在しなくなることもある。患者はときに非常に大きなＲ波を包含する心室性期外収縮（ＰＶＣ）と呼ぶ拍動の歪みを示すことが多い。こうした生理学由来の心臓波形を信号品質の変動と見誤らないようにすべきである。
【００２０】
ＥＣＧ監視システム１０のデータ収集コンポーネント１４から収集した情報がＥＣＧリード信号の作成に使用される。例えば一実施形態では、データ収集コンポーネント１４は、５つの電極１２から４つのＥＣＧリード信号を決定することがある。すなわち電極対１２間の電位差（あるいは、これらの差の線形合成）を用いて、出力２２に表示または指示することができる一意のＥＣＧリード信号を作成することがある。すなわち、２つ以上の電極より収集したデータから１つまたは複数のＥＣＧリード信号が導出されることが多い。こうしたＥＣＧリード信号を導出リード（ｄｅｒｉｖｅｄ ｌｅａｄ）と呼ぶことが多い。このため導出リードに関しては、各ＥＣＧリード信号に関連して存在する電極は一意の１つだけでないことが多い。したがって、電極数より多くのＥＣＧリード信号が存在することがある。本発明の実施形態は導出リードを利用するＥＣＧシステムと共に使用することができる。
【００２１】
図２を参照すると、本発明の一実施形態によるＥＣＧ信号品質指示技法１００を流れ図で表している。技法１００は、ＥＣＧ監視システムと関連付けされた１つまたは複数のリードに関する信号品質の決定及び表示を提供する。技法１００はさらに、ＥＣＧ監視システムと関連付けされた複数のリードに関する全般信号品質指標の決定及び表示を提供する。さらに操作者に対して各品質（すなわち、１つまたは複数のリードの信号品質と全般信号品質）のトレンドを決定し表示することができる。こうしたトレンドは、障害発生前に電極を再付着または交換できるように電極障害を予測するために信号品質を時間の経過に伴った指示または表示を可能にする。こうしたインジケータ（すなわち、信号品質、複数のリードの全般品質、またはトレンド）を用いてＥＣＧ監視システムが発した警報を評価をすることが可能である。すなわち、ＥＣＧシステムの警報が起動したとき、１つまたは複数のＥＣＧリード信号と関連付けされた信号品質、あるいはこれらから取得したトレンドを用いて、その警報が即座の対処を必要としないような信号品質または装置関連の警報であるか否かを判定することができる。他方、１つまたは複数のＥＣＧリード信号と関連付けされた信号品質、あるいはこれらから取得したトレンドを用いて、その警報が信号品質関連のものでないため即座の対処を必要とすると判定されることがある。
【００２２】
技法１００は工程１０２における信号品質指標の決定で開始される。この指標は、１つまたは複数のＥＣＧリード信号の信号品質または状態を指示する１組のインジケータまたは記号を含む。換言するとインジケータは、ＥＣＧリード信号内のノイズのタイプ及び／または大きさを指示する。品質は、１組の数値インジケータ、１組の色相、音響信号その他として表示されることがある。例えば一実施形態では、指標は０から１までの範囲にある１組の連続した実数を含むことがある。こうした実施形態では、０が低品質を指示することがあり、１が高品質を指示することがあり、またこれらの間の実数が品質の増分を指示することがある。別の実施形態では、指標の値が色相である。例えば赤が低信号品質を指示しまた緑が高信号品質を指示するようにして、赤から緑までの範囲の色相を使用することが可能である。さらに別の実施形態ではその品質指標は、低ノイズ音調（すなわち、低周波数音調）が低品質かつ高ノイズを指示しまた高音調が高品質を指示するようなある領域の音調またはサウンドを含む。信号品質指標を決定した後に工程１０４において、図１のＥＣＧ監視システム１０などのＥＣＧ監視システムによって対象が監視される。
【００２３】
図２は、図示のようにＥＣＧシステムによる対象の監視前に工程１０２で決定した信号品質指標（すなわち、「指標（ｉｎｄｅｘ）」）を示している。例えば、その指標はＥＣＧ監視システム（例えば、図１の１０）内に工場出荷時設定で固定設定することが可能である。しかし指標は、工程１０４における対象の監視後に決定することも可能であることが企図される。したがって、信号品質指標を決定する順序によらず、工程１０６において１つまたは複数のＥＣＧリード信号に品質が評価または決定される。換言すると工程１０６では、１つまたは複数のＥＣＧリード信号内のノイズの大きさ及び／またはタイプが評価または決定される。ＥＣＧリード信号を評価する方式並びに決定されるその品質については、図３〜７に関連して以下でさらに検討することにする。
【００２４】
さらに図２を参照すると言及したように、工程１０６において１つまたは複数のＥＣＧリード信号内のノイズが評価され、またこの品質の決定または評価の後に工程１０８において、ＥＣＧリード信号品質を指示する１つのインジケータまたは値が１つまたは複数のリード信号の各々に割り当てられると共に、さらにユーザに対して各値が指示される。こうした値はコンピュータ画面（例えば、図１の出力２２参照）を介して指示または表示されることがある。例えば、５つのリードが評価される一実施形態では、その各々が信号品質を指示している５つの値がコンピュータメモリ内に保存されると共に、上述の方式のうちの１つまたは幾つかによってユーザに対して後であるいは即座に指示される。したがってＥＣＧ監視システム（例えば、図１の監視システム１０）が警報を示していれば、ユーザはその警報をそれに関連して指示または伝達された信号品質に照らして評価することがある。例えば第３のリード信号に割り当てられた値が信号品質が低いことを指示した場合に、ユーザはそれに関連する警報が信号または装置関連の警報である確率が高いと判定すること、したがってその警報は誤りであると判定することができる。別法としてその値によって第３のリードの信号品質が高いと指示されている場合、ユーザは第３リードの警報が信号品質に関連する警報ではなくかつ対処が必要であると判定することがある。さらに、各ＥＣＧリード信号がそれぞれの品質インジケータと関連付けされるような複数のリードと関連付けされた複数の警報が同様に評定されることがある。したがって、低品質指標と関連付けされた１つまたは複数の警報がこれにより誤りであるあるいは信号品質に関連すると判定されることがある。他方、高品質指標と関連付けされた１つまたは複数の警報がこれにより誤りでない、したがって対処を必要とすると判定されることがある。
【００２５】
ここでもＥＣＧリード信号は複数の電極と関連付けされることがあることに留意されたい。複数リードのインジケータを評定することによって、電極に障害があるとの判定、あるいは１つまたは複数のＥＣＧリード信号が微弱であるとの操作者による判定が可能となり得る。例証のため、その各々が微弱信号指標と関連付けされた２つのＥＣＧリード信号（Ｉ及びＩＩ）を取り上げることにする。さらに例証を目的として、ＥＣＧリード信号Ｉ及びＩＩは、リード信号Ｉが電極Ａ及びＢと関連付けされておりかつリード信号ＩＩが電極Ａ及びＣと関連付けされているような派生リードとして取り上げることにする。各リードのリード信号インジケータが微弱であれば、操作者は電極Ａが障害しているために指標が微弱であると判定することがある。すなわち、電極Ａが各ＥＣＧリード信号に対して共通であるため電極Ａが障害しているまたはその信号が微弱であると判定することがある。電極は多種多様な原因で障害状態となることがある。例えば電極自体が誤作動することや、電極−患者間の接触または配置が不良であるために電極が障害状態となっていることがある。
【００２６】
工程１１０においてさらに、複数のリードの全般品質を示す値が割り当てられユーザに対して指示されることがある。すなわち、複数のリードに対して単一の信号品質インジケータまたは値が割り当てられ、これによってその合成された全般信号品質を指示することがあることが企図される。この全般信号品質インジケータはその一部が、全般信号品質と関連付けされたこれらＥＣＧリードと関連付けされた個々の信号品質から決定されることになる。一実施形態では、ＥＣＧ監視システムと関連付けされた各ＥＣＧリードの全般信号品質を指示する１つの値がユーザに対して表示されることがある。したがって操作者は、対象と関連付けされた各インジケータの信号品質を観察するのではなく、単に対象と関連付けされた幾つかまたはすべてのＥＣＧリードからなる合成全般品質を観察するだけであることがある。全般信号品質が高ければ、操作者はＥＣＧ監視システムと関連付けされた起動警報はすべて信号関連ではない（したがって、誤警報でない）と判定することがある。他方、全般信号品質が低くかつ警報が起動されていれば、操作者はその全般微弱信号品質から、その警報が信号関連である確率が高く、誤りでありかつ迅速な注目を要しないと判定することがある。さらに操作者は次いで、個々のＥＣＧリードの信号品質をさらに調査して、１つまたは複数のＥＣＧリードのどれが全般信号品質を微弱にさせているかを判定することがある。対象と関連付けされたすべてのリードに関する全般信号品質を決定し指示することが好ましいが、全ＥＣＧリード信号に満たない信号からなる全般信号品質を決定し指示することも可能であることが企図される。
【００２７】
全般信号品質を決定する方式は全般信号品質と関連付けされたリードの総数及びタイプにより影響される。例証のために、例えば４つのリード信号（リード信号Ｉ、リード信号ＩＩ、リード信号Ｖ１及びリード信号Ｖ２）からなる全般品質の決定を取り上げることにする。さらに、０が微弱信号品質を意味しかつ１が良好な信号品質を意味するように０から１までの範囲とした全般信号品質指標を取り上げることにする。４つのリストしたリード信号の全般品質を決定するためには、個々のリード信号品質を重み付けしたのち足し合わせることがある。例えばリード信号Ｖ１及びＶ２が導出信号（すなわち、派生リード）であれば、これらには非導出のリード信号（例えば、この例ではリード信号Ｉ及びＩＩ）と比べてより小さい重みが割り当てられることがある。このため、リード信号Ｉ及びＩＩのそれぞれは、これらのそれぞれの信号品質値に例えば０．４を乗算することによって重み付けされることがある。他方、リード信号Ｖ１及びＶ２は、これに応じた０．１をこれらのそれぞれの各信号品質値に乗算することによって重み付けされることがある。したがってこの例では、リード信号Ｉ、ＩＩ、Ｖ１及びＶ２からなる全般リード信号値はしたがってそのそれぞれの重み付け信号品質値の和となる。
【００２８】
一実施形態では、プロセス制御は信号関連の警報または誤警報を判定しふるい落とすための工程１１２（破線で示す）に進むことが企図される。工程１１２において、裁決器（例えば、図１の裁決器１９）は図１に示したシステム１０などＥＣＧ監視システムが発生させた警報が信号関連の警報であると自動判定することがあり、またこれに従って信号関連の警報をふるい落とすことがある。すなわち、警報が微弱信号品質指標またはインジケータを有する１つまたは複数のＥＣＧリード信号と関連付けされる場合、裁決器はその警報が信号関連であるまたは誤りであると判定し、その警報を多種多様な方法でふるい落とすことがある。例えば裁決器は図２の工程１１２において、信号関連と判定済みの警報をログファイル内にログ記録することによって音響警戒信号を鳴動させることなくその警報をふるい落とすことがある。別の例では裁決器は、警報がユーザに対して表示される前にその警報を遮断することによってふるい落とすことがある。このため、信号関連の警報はユーザに伝達されることがない。したがってユーザは、その警報が信号関連であるか否かを判定する必要がない。こうした例では、信号関連の警報の遮断もログファイル内に記録されること、かつ／または警報が遮断されたことをユーザにディスプレイを介して知らせることもあり得る。工程１１２において信号関連の警報と判定されふるい落される微弱指標またはインジケータを何にするかの認定は、ＥＣＧ監視システムまたはその追加装置コンポーネント内に工場出荷時設定されることや、ユーザがどのレンジの値を微弱指標またはインジケータと認定するかを手作業で決定し事前構成することがある。
【００２９】
さらに工程１１４において破線で示すように、１つまたは複数のリードに関する時間の経過に伴う信号品質を示すトレンドを決定し指示することもあることが企図される。例えば一実施形態では、ＥＣＧリードの信号品質が時間の経過に伴って複数回評価されたことがあれば、時間の経過に伴ったリード信号品質を指示するようなトレンドを提示することができる。同様に、時間の経過に伴った複数のリードの全般信号品質を指示するようなトレンドを提示することができる。すなわち、信号品質（または、全般信号品質）が時間の経過に伴って低下していること、時間の経過に伴って一定に維持されていること、あるいは時間の経過に伴って増加していることをトレンドによってユーザに指示することができる。こうした指示は、その関連する警報が信号関連であるか否か、あるいは今後の電極障害を予期させるものであるかを評定する際のユーザに対する値とすることができる。例えばトレンドによって信号品質が時間の経過に伴って低下していることが指示された場合、ユーザはある具体的なリードが将来障害となる可能性が高いと判定することができる。このためトレンドによってユーザに対して、あるＥＣＧリード信号と関連付けされた電極を交換または再付着させる必要があると警告することができる。このため一実施形態では、リード不良イベントを予期または予測するためにトレンドを用いることがある。
【００３０】
別の実施形態では、複数のリードに関する時間の経過に伴う信号品質を指示するようなトレンドが表示される。例えば、５つのリードに対してある１つの全般値が割り当てられておりかつこの５つのリードが再評価済みであり、このために別の５リード全般信号品質値が割り当てられて表示されている場合、工程１１４においてこうした値からなるトレンドが決定されて指示されることがある。もちろん、３つ以上の信号値を用いて評価及び後続の再評価から決定された１組の値など時間の経過に伴った信号品質のトレンドが決定されることもあることが企図される。上記の例におけるトレンドは、５つのリードからなる時間の経過に伴う全般信号品質を指示することになる。したがって、ユーザがそのトレンドから５つのリードの全般品質が低下していると判定すれば、ユーザは１つまたは複数のリードの品質が低下しているために全般品質を低下させたと推論することができ、これによりユーザは後続の警報が不正確であることを予期することが可能となる。このため、各リード信号の表示は典型的には主要な観察画面上に見出せないことがあるので、ユーザは観察画面をすべて眺め通して１つまたは複数のリードのどれが低信号品質となっているかを判定することができる。ここでも、３つ以上の信号値を用いて時間の経過に伴った信号品質のトレンドが決定されることがあることが企図される。
【００３１】
トレンドを決定するか否かによらずにプロセス制御は、監視が完了したか否かを判定する判断工程１１６に進む。監視が終了していなければ（１１８）、プロセス制御は工程１０６に戻り、その後で１つまたは複数のリード内の信号品質が評価または再評価される。他方、監視が完了していると判定（１２０）されれば、プロセス制御は１２２の終了に進む。したがって技法１００によれば、信号品質及びこれに関連付けされたトレンドを決定し指示することによって個々のまたは複数のＥＣＧリード信号を監視することが可能となる。このため技法１００はユーザに対して、ＥＣＧリード信号品質を評定し、警報がノイズ関連であるか否か（したがって、それが誤警報であるか否か）を判定することを可能にする。
【００３２】
ＥＣＧリード信号の品質は、図３に示すような技法１３８に従い、かつ図２の工程１０６及び１０８における実行に従って判定されて表示されることがある。技法１３８に示した実施形態では、プロセス制御はＥＣＧリード信号１４０で開始される。図示した実施形態ではＥＣＧリード信号１４０は、２つ以上の電極（図１に示した１つまたは複数の電極１２など）から決定された信号である。一実施形態では、ＥＣＧリード信号１４０内に現れることがあるペースメーカー拍動が工程１４２（破線で示す）において除去されることがある。すなわち、監視対象がペースメーカーを有していれば、信号品質の評定を支援するように工程１４２においてこれに関連する信号が除去されることがある（これについては以下で説明することにする）。ペースメーカー拍動の除去を図示した一実施形態については図７に関連してさらに説明することにする。
【００３３】
工程１４２においてペースメーカーノイズをＥＣＧリード信号１４０から除去するか否かによらず、ＥＣＧリード信号１４０またはその表出形は３つの準備コンポーネント１４４、１４６、１４８を通過させ、その信号を解析または評価できるように準備することがある。１つの準備コンポーネントは低周波数帯域通過フィルタ１４４である。一例では、次数ｎ＝１のＣｈｅｂｙｓｈｅｖ Ｔｙｐｅ Ｉフィルタなどの低周波数帯域通過フィルタが使用される。こうした低周波数帯域通過フィルタ１４４はそれぞれ０．１及び０．７ＨＺの低遮断周波数及び高遮断周波数と、通過帯域０．５ｄＢにあるピーク対ピークリップルと、を有することがある。こうした遮断周波数によって、ＥＣＧ波のＤＣ成分並びに当技術分野で周知のような心ＱＲＳ群と関連付けされた「Ｐ」波及び「Ｔ」波をフィルタ除去することが可能となる。このため、ＥＣＧリード信号１４０内部でフィルタが通過させる周波数レンジ域内にあるノイズはその内部に留められることになる。換言すると指定した周波数レンジ内にあるノイズが低周波数帯域通過フィルタ１４４からの出力として捕捉または抽出される。
【００３４】
第２の準備コンポーネント１４６は帯域内処理ロジックを含む。低周波数帯域通過フィルタ１４４の場合と同様に、ＥＣＧリード信号１４０またはその表出形は帯域内処理１４６に通される。ＥＣＧリード信号１４０を帯域内処理１４６に通した結果、帯域内処理１４６の出力内のノイズが捕捉または抽出される。帯域内処理１４６に関するさらなる詳細については、図４〜６に関連して以下でより十分に説明することにする。
【００３５】
第３の準備コンポーネント１４８は高域フィルタ１４８を含む。例えば一実施形態では、遮断周波数が４０ＨＺでありかつ０．５ｄＢの通過帯域内にピーク対ピークリップルがある次数がｎ＝４のＣｈｅｂｙｓｈｅｖ Ｔｙｐｅ Ｉフィルタなどの高域フィルタが利用される。このフィルタは次数がｎ＝４であるため、阻止帯内における高速のロールオフ（ｒｏｌｌ−ｏｆｆ）が可能である。これ以外のコンポーネント１４４、１４６の場合と同様に、ＥＣＧリード信号１４０またはその表出形を第３のコンポーネント１４８を通すことが許容される。非ペースメーカーＱＲＳ群は一般に４０Ｈｚを超える周波数を有さないため、第３のコンポーネント１４８の出力からノイズ外乱が捕捉または抽出される。
【００３６】
本発明と矛盾しない方式で別の準備コンポーネントも使用できることが企図される。本実施形態で使用した準備コンポーネントは、ＥＣＧリード信号から特定のノイズ成分を抽出できるように選択した。これらのノイズ成分は解析されることになる（これについては以下で説明することにする）。アプリオリのデータ組に基づいて、この特定のノイズ成分の解析を用いてＥＣＧリード信号の信号品質を有効に決定できると判断された。しかし、同じまたは異なるデータ組（複数のこともある）から別の結果が決定される可能性もあることが企図される。すなわち、リストしたものと異なるパラメータを有する準備コンポーネントが本発明と矛盾しない方式で用いられる可能性があると判断することができる。
【００３７】
３つの準備コンポーネント１４４〜１４８のそれぞれからの出力は、それぞれの解析ステップ１５０〜１５４で個別に解析され、その信号品質に対する寄与が決定される。例えば一実施形態では、第１の準備コンポーネント１４４からの出力は指数しきい値関数非線形性を利用して信号を０と１の間の実数にマッピングするような工程１５０の第１の解析を通すことが許容される。この０から１までの範囲にある実数によって、ＥＣＧリード信号のうち工程１５０の解析と関連付けされる部分の信号品質が指示される。一実施形態では、ソフトな（ｓｏｆｔ）しきい値を有する次の指数関数を利用することがある。
【００３８】
【数１】
【００３９】
（式１）
この工程１５０の第１の解析に関しては、しきい値０．３ｍＶを利用することができる。本実施形態では、２００ｍｓｅｃ範囲内のしきい値バイオレーションが加算または合成される。こうしたバイオレーションの合成によって、ある状態の永続的な影響を捕捉することができる。例えば患者の歯磨きに起因する周期的アーチファクトによって、例えばある短い時間期間にわたってＥＣＧ信号内に幾つかのバイオレーションが生ずることがある。したがって、互いから２００ｍｓｅｃの範囲内で発生するバイオレーションを合成することによって、歯磨きの期間にわたる信号品質を劣化させることがある。この指数関数（式１）はソフトしきい値を有するため、解析対象の信号の成分に対して０から１までの値がマッピングされることがある。例えば、非常に雑音性の信号はそれに対して０がマッピングされることがあり、一方クリーンな信号ではそれに対して１がマッピングされることがある。ソフトしきい値が実現されているため、信号に０と１の間の値もマッピングされることがある。
【００４０】
同様の方式により、第２の準備コンポーネント１４６からの出力は、同じくソフトしきい値を有する指数しきい値関数を利用できるような工程１５２の第２の解析を通すことが許容され、この関数によって信号に対して０から１までの実数がマッピングされる。ここでも実数０、１あるいはこれらの間の増分値によって、ＥＣＧリード信号のうち帯域内処理コンポーネント１４６の解析ステップ１５２と関連付けされた部分の信号品質が指示される。一実施形態では、次の指数関数を利用することができる。
【００４１】
【数２】
【００４２】
（式２）
工程１５２の第２の解析に関しては、０．２ｍＶのしきい値を利用することができる。本実施形態では、状態効果の永続を反映するために、互いから２００ｍｓｅｃの範囲内にあるしきい値バイオレーションが加算または合成されることがある。
【００４３】
第３の準備コンポーネント１４８からの出力に関しては、信号に対して０から１までの実数をマッピングする別の指数しきい値関数を利用する工程１５４の第３の解析を通すことが許容される。０と等しいかこれより大きくかつ１と等しいかこれより小さい実数によって、ＥＣＧリード信号のうち工程１５４の第３の解析と関連付けされた部分の品質を表している。一実施形態では、次の指数関数のしきい値を利用することができる。
【００４４】
【数３】
【００４５】
（式３）
工程１５４の第３の解析に関しては、０．０２５ｍＶのしきい値を利用することができる。ここでも本実施形態では、状態効果の永続を反映するために、互いから２００ｍｓｅｃの範囲内にあるしきい値バイオレーションが加算または合成される。
【００４６】
３つの準備コンポーネント１４４〜１４８を通過するように捕捉されたまたは許容されたノイズはそれぞれ、図示したように工程１５０〜１５４におけるそれぞれの解析に通される。本実施形態における工程１５０〜１５４の解析の間に利用される指数関数は例示的なものである。これらの関数は、大きな個体群からの波形情報を含んだアプリオリのデータ組に対する解析から取得した知見と一致するように選択した。しかし、本発明と矛盾しない方式で別の関数も利用可能であることが企図される。すなわち、これらの関数は好ましい結果に適合するように調整することができる。一例として、ソフトしきい値ではなくハードな（ｈａｒｄ）しきい値を利用することも可能である。こうした例では、例えば解析された信号に対して０か１だけがマッピングされることになる。すなわち、０と１の間にある値が解析された信号にマッピングされることはない。このため、例えば値０はＥＣＧリード信号が微弱であることを指示し、また値１はＥＣＧリード信号がクリーンである（または、少なくとも比較的クリーンである）ことを指示することがある。
【００４７】
別の指数関数を利用することがあることが企図されるのみならず、ＥＣＧリード信号ノイズの別のまたは異なる成分が準備され解析されることがあることも企図される。例えば、ＥＣＧリード信号ノイズの準備のために３つのコンポーネント１４４〜１４８を利用するのではなく、３つより多いまたはこれより少ない準備コンポーネントも利用することが可能である。このためＥＣＧリード信号の品質を決定するために、ＥＣＧリード信号ノイズに関して３つ未満または３つを超える周波数帯域が準備されて解析されることがある。
【００４８】
工程１５０〜１５４において準備構成要素またはコンポーネント１４４〜１４８からの出力をそれぞれの解析に通した後、工程１５０〜１５４の解析からの出力信号は工程１５６の品質ロジックに通される。一実施形態ではその品質ロジックは、工程１５０〜１５４の解析からの出力を均等に合成する。すなわち、工程１５０〜１５４の３つの解析の出力の各々に３分の１を掛け算した後、これを加え合わせる。このため、ＥＣＧリード信号１４０に対して単一のインジケータを割り当てるように、ＥＣＧリード信号１４０の低周波数、帯域内及び高周波数のノイズ成分に関する信号品質が合成される。別の実施形態では、工程１５０〜１５４の３つの解析からの出力の各々が先ず加え合わされた後、この和に３分の１が乗算されることもあり得る。工程１５６の品質ロジックからの出力は次いで、例えば６秒の移動平均フィルタ（図示せず）に通され、また工程１５８において１つの指標値が決定されかつ指示または表示される。このためこの値は、ＥＣＧリード信号１４０の品質に関するインジケータとなる。検討したように本実施形態では、工程１５２〜１５６の解析からの出力は均等に合成されている。しかし代替的な実施形態では、解析ステップの出力が均等に合成されないことがあることが企図される。例えば、低周波数ノイズが帯域内成分や高周波数成分のそれぞれと比べた信号品質に対する影響がより少ないと判定されることがある。このため、低周波数ノイズの解析からの出力が帯域内及び高周波数のノイズ解析のそれぞれからの出力と比べてより小さい重み付けを受けることがある。
【００４９】
ここで図４を参照すると、図３の工程１４６の帯域内処理をグラフィックで表している。図のようにＥＣＧリード信号１４０は、帯域内処理コンポーネントの工程１７０の帯域内フィルタ、並びにそれに付属するロジック１４６に通すことが許容される。工程１７０の帯域内フィルタは、例えば０．７Ｈｚと４０Ｈｚの遮断周波数を有することがある。すなわち、０．７Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数は工程１７０の帯域内フィルタを通過することが許容されることになる。次いで工程１７２において、工程１７０の帯域内フィルタの出力内に存在するフィデューシャル点が検出される。フィデューシャル点はＥＣＧリード信号が最大のエネルギーを有する時間点を意味している。このため、ＥＣＧリード信号１４０内に表現された各心臓拍動に対応した単一のフィデューシャル点または時間点が存在する。したがって、また以下でさらに説明するように、信号の整列及び／または心臓拍動の特定のために検出されたフィデューシャル点１４０を用いることができる。
【００５０】
図４ではＥＣＧリード信号１４０を工程１７０において帯域内フィルタに通した後でフィデューシャル点が検出されるように図示しているが、ＥＣＧリード信号１４０が工程１７０の帯域内フィルタを通ることを許容される前にフィデューシャル点を検出することも可能であることが企図される。フィデューシャル点を検出する方式については図６に関連して記載することにする。
【００５１】
さらに図４を参照すると、工程１７２で検出されたフィデューシャル点を用いることによって、工程１７０の帯域内フィルタの出力から工程１７４において単一拍動が抽出される。すなわち工程１７４では、これらの時間点（すなわち、工程１７２から検出したフィデューシャル点）を用いて単一拍動を特定し抽出する。次いで工程１７６において、新たな信号テンプレートまたはＱＲＳ群テンプレートが決定される。
【００５２】
拍動テンプレートは、設計上アーチファクト起因のノイズを包含しないようにした最新の拍動を意味している。他方、信号テンプレートは、理論的にアーチファクト起因のノイズを含むことがない一連の拍動を意味している。工程１７６において新たな信号テンプレートを決定する方式については図５に関連してより十分に説明することにする。工程１７８では、工程１７６で決定された新たな信号テンプレートと工程１７０の帯域内フィルタの出力１７９を、工程１７２において検出されたフィデューシャル点を用いて整列させている。さらに整列が済んだ後でさらに、工程１７６で決定した信号テンプレートと帯域内フィルタ出力１７９内に存在する一連の拍動との差が工程１７８において決定される。したがって、工程１７６において決定された新たな信号テンプレートはノイズを伴わない拍動情報を包含することが好ましくまた帯域内フィルタからの出力１７９はノイズを包含することがある拍動情報を包含しているため、工程１７８において決定された差は工程１７０の帯域内フィルタの出力１７９内に存在していた可能性がある任意のノイズを表すノイズだけを包含した出力１８０となる。出力１８０はノイズ情報のみを包含することが好ましいが、実際上は、拍動情報がわずかな量だけ出力１８０内に残ることがあることが企図される。工程１７８において差分信号を決定し終えた後、図３に関連して上述したように工程１５２において出力１８０が解析される。
【００５３】
図５を参照すると、一実施形態による図４の新たな信号テンプレート１７６の決定に使用されるロジックをグラフィックで表している。帯域内フィルタ（図４の１７０参照）の出力並びに検出されたフィデューシャル点（図４の工程１７２参照）を用いて抽出（図４の工程１７４参照）された単一拍動２００は、工程２０２の低周波数帯域通過フィルタ、工程２０４の中間周波数帯域通過フィルタ、さらに工程２０６の高周波数帯域通過フィルタという工程２０２〜２０６の３つのフィルタを並列に通るように許容される。一実施形態では、工程２０２〜２０６のフィルタのそれぞれは、次数がｎ＝４でありかつピーク対ピークリップルが０．５ｄｂであるＣｈｅｂｙｓｈｅｖ Ｔｙｐｅ Ｉフィルタである。工程２０２の低周波数帯域通過フィルタは０．７Ｈｚ及び５Ｈｚのカットオフを有することがある。工程２０４の中間周波数帯域通過フィルタは５Ｈｚ及び２５Ｈｚのカットオフを有することがある。次に工程２０６の高周波数帯域通過フィルタは、２５Ｈｚ及び４０Ｈｚのカットオフを有することがある。判断工程２０８では、工程２０２〜２０６におけるこれらフィルタからの出力を使用して、単一拍動２００が雑音性であるか否かが判定される。下に示した真理値表は、判断工程２０８における拍動が雑音性であるか否かの判定で使用し得るロジックを表している。
（表１）
【００５４】
【表１】
【００５５】
表１において用語「Ｙ」は、適当な周波数成分に対して統計振幅バイオレーションが生じたことを意味している。例えば「Ｙ」は、それぞれの周波数成分の平均及び標準偏差が適当なしきい値に対してバイオレーションとなったことを意味することがある。表１の用語「Ｎ」は、適当な周波数成分に対して統計振幅バイオレーションが生じなかったことを意味している。用語「Ｘ」は、適当な周波数成分に対して周波数バイオレーションが生じたか生じなかったかが関係ない（すなわち、「懸念を要しない」）ことを意味している。例えば表１に示したように、帯域内高周波数バイオレーション「Ｙ」が生じた場合、低周波数及び中間周波数で振幅バイオレーションが生じているかどうかによらず、その拍動は雑音性でないと判定される。「拍動が雑音性でない」との判定に関連する頭字語ＰＶＣ及びＶＥＢは、これに関連する限界超過状態が、心室性期外収縮（ＰＶＣ）及び／または心室異所性拍動（ＶＥＢ）に由来する可能性が高いことを示している。ＰＶＣ及びＶＥＢは、正常な拍動変化形であり、微弱信号品質と関連付けさせない。さらに、表１でさらに表した一実施形態では、高周波数バイオレーションは存在しないが中間周波数バイオレーションは存在する場合に、その拍動は低周波数バイオレーションが存在しているか否かによらず雑音性でないと見なされることに留意されたい。こうした例では、中間周波数バイオレーションが対象がＰＶＣやＶＥＢなどの不整なまたは歪んだ心拍動を有することの結果であり、対象の心拍動がバイオレーションをトリップするのに十分なノイズを包含している結果ではないことを前提としている。このため、低周波数バイオレーションが存在しているか否かによらずに拍動が雑音性でないと見なしている。
【００５６】
一実施形態では高周波数バイオレーションは、工程２０６の高周波数帯域通過フィルタからの出力の（目下の拍動期間にわたって計算された）標準偏差が０．１ｍＶを超えるときに生じる。他方、低周波数及び中間周波数バイオレーションに対応するしきい値は、工程２０２、２０４において適当なフィルタから出力された直前の５つの拍動にわたる平均及び標準偏差の１００パーセントと５０パーセントに設定されることがある。すなわち、この５つの拍動は現在の拍動２００に先行している。表１のロジックに記載したように、正常な対象と医学的に異常な対象の両者からのＰＶＣ及びＶＥＢなど正常な生理学的に変化形の心拍動は、正常な拍動として扱われる。これらの生理学的に変化形の心拍動はアーチファクト源に起因しないため、これらは差分信号出力１８０内に現れないか実質的に現れないように図４の工程１７８の間に除去される、あるいは少なくとも実質的に除去されることになる。表１のロジックは拍動検出の基準が、元にある波形適正性並びに最新の心拍動に関する正常な拍動対拍動の変動及び患者対患者振幅の変動に適応しているため、このロジックはある対象から別の対象に移っても有効であり、また心拍動振幅に正常な長期的ＥＣＧ振幅変動（例えば、日周変動）を有する単一の対象についても有効である。このため、ある患者から別の患者になってもシステムの再構成が不要である。
【００５７】
図５の工程２１６で生成される新たな拍動テンプレートは差分信号（すなわち、図４に示した出力１８０）の決定に使用されることになる。例えば一実施形態では、当初の拍動テンプレートは非雑音性の１０個の対象拍動の平均である。工程１４６（図３参照）において追加的な拍動を帯域内処理コンポーネントに通すと、差分信号１８０の決定に使用される新たな拍動テンプレートが生成されまたは決定されることがある。例えば、判断工程２０８においてその拍動２００が雑音性でないと判定された場合（２１０）、工程２１２において現在の拍動２００の乗数は０．９に設定されまた拍動テンプレートの乗数は０．１に設定される。次いで工程２１４において、現在の拍動２００及び拍動テンプレートがそのそれぞれの乗数と乗算される。したがって、工程２１６において現在の拍動２００とその乗数（例えば、０．９）の積と拍動テンプレートとその乗数（例えば、０．１）の積とを加え合わせることによって新たな拍動テンプレートが形成される。
【００５８】
他方、判断工程２０８においてその拍動２００が雑音性であると判定された場合（２１８）、工程２２０において現在の拍動２００の乗数は０．０に設定されまた拍動テンプレートの乗数は１．０に設定される。次いで工程２１４において、現在の拍動２００及び拍動テンプレートがそれぞれの乗数と乗算される。換言すると、現在の拍動は新たな拍動テンプレートの生成で使用するには雑音性が大き過ぎると判明したため、工程２１６において生成される新たな拍動テンプレートは以前の拍動テンプレートからなる。拍動テンプレートは対象自体のＥＣＧ波形を用いて形成されるため、拍動テンプレートは母集団全体にわたるＥＣＧ波形の変動の影響をより受けにくい、ただし対象自体の波形の域内の変動から受ける影響は大きいことがある。したがって、現在の拍動に対する重みを増加させることによって、拍動対拍動の変動に対する感受性を最小化させることがある。したがって技法１７６は対象対対象の分散に対する考慮が可能である。
【００５９】
工程２１６において新たな拍動テンプレートを生成した後、プロセス制御は判断工程２２２に進む。判断工程２２２では、別の拍動に関して拍動テンプレート生成を反復すべきか否かが判定される。一実施形態では、図４の工程１７８において差分信号を決定するために入力される新たな信号テンプレートは一連の拍動を含む。このため出力１８０にあたる差分信号は一連の拍動にわたるノイズを含む。したがって、一連の新たな拍動テンプレートが生成されない場合（２２４）、プロセス制御は工程２００〜２１６において別の新たな拍動テンプレートの生成を反復する。この反復は、一連の拍動テンプレートが決定されるまで継続される。一連の拍動テンプレートを有するために必要となる拍動の量は、操作者によりまたは工場出荷時にＥＣＧ装置に設定されることがある。続いて判断工程２２２において一連の拍動テンプレートを決定し終えたと判定した場合（２２６）、プロセス制御は工程１７６における新たな信号テンプレートを生成するまたは決定するためにこれら一連の新たな拍動テンプレートを互いに連結している工程２２８に進む。上で検討したように、工程２２８で生成されたこの信号テンプレートを用いて図４にあるような差分信号出力１８０が生成される。一方、出力１８０は図３及び４に示すように工程１５２において解析される。
【００６０】
図４に関連して検討したように、帯域内処理のロジックはフィデューシャル点の検出（図４の工程１７２参照）を含む。図６では、一実施形態に従って工程１７２においてフィデューシャル点を検出するための一技法を表している。工程１７０の帯域内フィルタの出力（図４参照）に関する技法２４０は、工程２４２において１０ＨＺ及び３０Ｈｚの遮断を有する帯域通過フィルタに通される。一例では、次数が４でありかつ通過帯域内のピーク対ピークリップルが０．５ｄＢであるＣｈｅｂｙｓｈｅｖ Ｔｙｐｅ Ｉフィルタが用いられる。工程２４４では、工程２４２のフィルタからの出力が微分されて２乗される。第１次微分によって基線からの変化が増幅され、２乗によって高周波数成分（すなわち、ピーク）が強調される。微分されて２乗された出力は工程２４６において、長さが例えば５０ｍｓｅｃの移動ウィンドウの内部に組み入れられる。工程２４６は、短い時間内における信号のエネルギー分布に対する１つの尺度を提供する。このため工程２４８は、組み入れた信号のピークを時間点として出力する。当業者には周知のように、これらのピーク点が潜在的なＱＲＳ群である。しかし幾つかの対象はＱＲＳ群をマスクするような大きな振幅を備えたＴ波を有しており、このためＴ波をＱＲＳ群であると間違って特定する結果となる。したがって工程２５０において、微調整ロジックが実施される。工程２５０では、２つのＱＲＳ群の間隔が例えば少なくとも２００ｍｓｅｃであると仮定している。仮定したこの離間は、心拍数の上側限界に当たる毎分３００拍動より大きいものである。したがってこの仮定によって拍動が排除されることがない。さらに工程２５０では、１ｓｅｃのウィンドウの範囲内に、拍動の一方がもう一方と比べて１０倍以上大きいような２つの拍動が全く存在しないと仮定している。したがって、工程２５０によりフィデューシャル点が出力される。換言すると工程２５０は、拍動の検出に使用することができるようなＥＣＧ信号内の高エネルギー点に対応する時間点を出力する。
【００６１】
ここで図７を参照すると、図３の工程１４２における一実施形態によるペースメーカー除去コンポーネントのロジックを表している。図示したように、ＥＣＧリード信号１４０は工程２７０において例えば４０ヘルツの遮断周波数を有する低域通過フィルタに通過することが許容される。次いで工程２７２において工程２７０の低域通過フィルタの出力が微分されて２乗される。工程２７４では、この微分され２乗された信号が５０ｍｓｅｃの例示的な長さを有することがある移動ウィンドウ内に組み込まれる。次いで工程２７６において、組み込まれた信号のピークが決定される。工程２７０〜２７６によって、工程２７８においてペースメーカー拍動の狭幅の矩形波を検出し除去することが可能である。
【００６２】
開示した方法及び装置の技術的寄与は、プロセッサ実現式のＥＣＧリード信号の品質決定及び指示を提供できることである。
【００６３】
一実施形態では、心電図（ＥＣＧ）監視システムは、その各々がＥＣＧリードにおける信号品質レベルを指示している１組のインジケータからなる指標を決定するように構成される。さらにＥＣＧ監視システムは、１組のインジケータからの第１のインジケータを第１のＥＣＧリード信号に割り当てると共に該第１のインジケータをユーザに伝達する。
【００６４】
別の実施形態のコンピュータ読み取り可能記憶媒体は、コンピュータデバイスによって実行させたときに該コンピュータデバイスに対して、第１の心電図（ＥＣＧ）リード信号内のノイズを評価すること、該評価済みのノイズに対して品質指標からの第１の値を割り当てること、並びに該第１の値をユーザに指示すること、を行わせる命令を含んだコンピュータプログラムをその上に保存して有する。
【００６５】
さらに別の実施形態の方法は、ＥＣＧリードの状態を決定する工程と、該ＥＣＧリードの状態を指示する記号を割り当てる工程と、該記号に基づいてＥＣＧシステムからの警報を評定する工程と、を含む。
【００６６】
本発明を好ましい実施形態に関して記載してきたが、明示的に記述した以外に等価、代替及び修正が可能であり、これらも添付の特許請求の範囲の域内にあることを理解されたい。
【符号の説明】
【００６７】
１０ ＥＣＧシステム
１２ 電極
１４ データ収集システム
１６ データプロセッサ
１８ 品質プロセッサ
１９ 裁決器
２０ オペレータインタフェース
２２ １つまたは複数の出力デバイス
１００ ＥＣＧ監視システムと関連付けされた複数のリードからなる全般信号品質指標を決定及び表示するための技法
１０２ 信号品質指標を決定する
１０４ ＥＣＧ監視システムによって対象を監視する
１０６ １つまたは複数のＥＣＧリード信号内のノイズを評価する
１０８ 各ＥＣＧリード信号内のノイズを示す１つまたは複数のＥＣＧリード信号のそれぞれに対して１つの値を割り当てて指示する
１１０ 複数のＥＣＧリード信号からなる全般品質の値を決定し表示する
１１２ 信号関連の警報を判定しふるい落とす
１１４ ＥＣＧリード信号品質のトレンドを表示する
１１６ 監視が完了したか否かを判定する
１１８ Ｎｏ
１２０ Ｙｅｓ
１２２ 終了
１３８ ＥＣＧリード信号の品質を決定し表示するための技法
１４０ ＥＣＧ信号
１４２ ペースメーカーノイズを除去する
１４４ 低周波数帯域通過フィルタ
１４６ 帯域内処理
１４８ 高周波数帯域通過フィルタ
１５０ 解析
１５２ 解析
１５４ 解析
１５６ 品質ロジック
１５８ 値を表示する
１７０ 帯域内フィルタ
１７２ フィデューシャル点を検出する
１７４ 単一拍動を抽出する
１７６ 新たな信号テンプレートを決定する
１７８ 差分信号を整列させかつ決定する
１８０ 出力
２００ 単一拍動
２０２ 帯域内低周波数帯域通過フィルタ
２０４ 帯域内中間周波数帯域通過フィルタ
２０６ 帯域内高周波数帯域通過フィルタ
２０８ 帯域内ＥＣＧリード信号が雑音性であるか否かを判定する
２１０ Ｎｏ、帯域内ＥＣＧリード信号は雑音性でない
２１２ 現在の拍動の乗数を０．９に設定しかつテンプレート拍動の乗数を０．１に設定する
２１４ 現在の拍動及びテンプレート拍動にそれぞれの乗数を乗算する
２１６ 足し合わせて新たな拍動テンプレートを生成する
２１８ Ｙｅｓ、帯域内ＥＣＧリード信号が雑音性である
２２０ 現在の拍動の乗数を０．０に設定しかつテンプレート拍動の乗数を１．０に設定する
２２２ 一連の拍動テンプレートが生成されたかどうかを判定する
２２４ Ｎｏ、一連の拍動テンプレートが生成されていない
２２６ Ｙｅｓ、一連の拍動テンプレートが生成されている
２２８ 一連の拍動から新たな信号テンプレートを生成する
２４０ フィデューシャル点を検出するための技法
２４２ 帯域通過フィルタ
２４４ 信号を微分して２乗する
２４６ 移動ウィンドウ内に組み入れる
２４８ 組み入れた信号のピークを決定する
２５０ ＱＲＳ群ピークを特定するように微調整ロジックを実施する
２７０ 低域通過フィルタ
２７２ 信号を微分して２乗する
２７４ 移動ウィンドウ内に組み入れる
２７６ 組み入れた信号のピークを決定する
２７８ ペースメーカー拍動を検出し除去する
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その各々がＥＣＧリードからの信号の信号品質レベルを指示する１組のインジケータを含む指標（１０２）を決定すること、
前記１組のインジケータからの第１のインジケータ（１０８、１５６）を第１のＥＣＧリード信号に割り当てること、
前記第１のインジケータ（１０８、１５８）をユーザに伝達すること、
を行うように構成された心電図（ＥＣＧ）監視システム（１０）。
【請求項２】
前記１組のインジケータは、数値スケール、色相スペクトル及び音響信号のうちの１つである、請求項１に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項３】
複数のＥＣＧリード信号に対して前記１組のインジケータからの該複数のＥＣＧリードからなる全般品質を指示する第２のインジケータ（１１０）を割り当てること、
前記第２のインジケータ（１０）をユーザに伝達すること、
を行うように構成された請求項１に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項４】
さらに、前記第１のＥＣＧリード信号（１４０）からペースメーカー誘導の信号を除去する（２７８）ように構成されている請求項１に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項５】
さらに、前記第１のＥＣＧリード信号（１４０）からノイズを抽出する（１４４、１４６、１４８）ように構成されており、かつ前記第１のインジケータ（１０８、１５６）の割り当ては該抽出されたノイズに基づいている（１５０、１５２、１５４）、請求項１に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項６】
前記抽出されたノイズは単一対象の正常ＥＣＧ振幅分散寄与が実質的にない（１７２、２２８）、請求項５に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項７】
さらに、対象対対象の分散を考慮に入れる（１７２、２２８）ように構成されており、かつ前記抽出されたノイズは心室性期外収縮及び心室異所性拍動からの信号寄与が実質的にない（１７２、２２８）、請求項５に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項８】
さらに、時間の経過に伴って信号品質レベルを示す信号品質のトレンド（１１４）をユーザに伝達するように構成されている請求項１に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項９】
さらに、前記信号品質のトレンドに基づいてリード不良イベント（１１２）が発生する可能性が高いことをユーザに伝達するように構成されている請求項８に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項１０】
さらに、ＥＣＧ監視システムが発生させた警報が誤警報であると判定する（１１２）ように構成されており、警報が誤警報であるとの該判定は前記第１のインジケータに基づいている、請求項１に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項１】
その各々がＥＣＧリードからの信号の信号品質レベルを指示する１組のインジケータを含む指標（１０２）を決定すること、
前記１組のインジケータからの第１のインジケータ（１０８、１５６）を第１のＥＣＧリード信号に割り当てること、
前記第１のインジケータ（１０８、１５８）をユーザに伝達すること、
を行うように構成された心電図（ＥＣＧ）監視システム（１０）。
【請求項２】
前記１組のインジケータは、数値スケール、色相スペクトル及び音響信号のうちの１つである、請求項１に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項３】
複数のＥＣＧリード信号に対して前記１組のインジケータからの該複数のＥＣＧリードからなる全般品質を指示する第２のインジケータ（１１０）を割り当てること、
前記第２のインジケータ（１０）をユーザに伝達すること、
を行うように構成された請求項１に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項４】
さらに、前記第１のＥＣＧリード信号（１４０）からペースメーカー誘導の信号を除去する（２７８）ように構成されている請求項１に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項５】
さらに、前記第１のＥＣＧリード信号（１４０）からノイズを抽出する（１４４、１４６、１４８）ように構成されており、かつ前記第１のインジケータ（１０８、１５６）の割り当ては該抽出されたノイズに基づいている（１５０、１５２、１５４）、請求項１に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項６】
前記抽出されたノイズは単一対象の正常ＥＣＧ振幅分散寄与が実質的にない（１７２、２２８）、請求項５に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項７】
さらに、対象対対象の分散を考慮に入れる（１７２、２２８）ように構成されており、かつ前記抽出されたノイズは心室性期外収縮及び心室異所性拍動からの信号寄与が実質的にない（１７２、２２８）、請求項５に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項８】
さらに、時間の経過に伴って信号品質レベルを示す信号品質のトレンド（１１４）をユーザに伝達するように構成されている請求項１に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項９】
さらに、前記信号品質のトレンドに基づいてリード不良イベント（１１２）が発生する可能性が高いことをユーザに伝達するように構成されている請求項８に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【請求項１０】
さらに、ＥＣＧ監視システムが発生させた警報が誤警報であると判定する（１１２）ように構成されており、警報が誤警報であるとの該判定は前記第１のインジケータに基づいている、請求項１に記載のＥＣＧ監視システム（１０）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２９６５６（Ｐ２０１０−２９６５６Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７０６８９（Ｐ２００９−１７０６８９）
【出願日】平成２１年７月２２日（２００９．７．２２）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２２日（２００９．７．２２）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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