ＴＷＡ測定心電計、ＴＷＡ測定方法及びＴＷＡ測定システム
【課題】１２誘導心電図などのスカラー心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出できるようにして、測定者がスカラー心電図を取得するときと同じ要領でＴＷＡの有無を測定できるようにする。
【解決手段】１２誘導心電図を生成するために被検者に装着する測定電極１１５と、フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を記憶する変換係数記憶部１１４と、測定電極１１５の心電信号から１２誘導心電図を生成すると共に、変換係数を用いて１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出する心電計制御部１１７と、導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定するＴＷＡ測定部１１９と、を有する。
【解決手段】１２誘導心電図を生成するために被検者に装着する測定電極１１５と、フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を記憶する変換係数記憶部１１４と、測定電極１１５の心電信号から１２誘導心電図を生成すると共に、変換係数を用いて１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出する心電計制御部１１７と、導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定するＴＷＡ測定部１１９と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＷＡ（Ｔ−ｗａｖｅ ａｌｔｅｒｎａｎｓ：Ｔ波交互脈）の有無を測定することができるＴＷＡ測定心電計、ＴＷＡ測定方法及びＴＷＡ測定システムに係り、特に、スカラー心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出し、フランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定することができるＴＷＡ測定心電計、ＴＷＡ測定方法及びＴＷＡ測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＷＡは、ＱＴ延長症候群、異型狭心症、急性心筋虚血、電解質異常、発作性心頻拍、徐脈、心膜腔液貯留などの発症時に出現する。ＴＷＡは、心電図に現れるＴ波の振幅、極性が交互に変化する現象であり、心臓突然死の予測に有効な指標である。ＴＷＡは、必ずしも肉眼で確認できる現象ではないため、臨床での応用には限界があった。
【０００３】
そのため、１９８０年代から、コンピュータにより微小なＴＷＡ（Ｍｉｃｒｏｖｏｌｔ ＴＷＡ：ＭＴＷＡ）を測定できるようにするための技術が開発され続けている。
【０００４】
現在提案されているＴＷＡの測定技術は、下記特許文献１及び２に開示されている、ゼネラルエレクトリック（ＧＥ）社のＭＭＡ法（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｍｏｖｉｎｇ Ａｖｅｒａｇｅ）による測定技術と、ケンブリッジハート（ＣＨ）社のピリオドグラムによる測定技術があげられる。
【０００５】
ＧＥ社の測定技術は、時間領域における時間の波形解析方法であり、ノイズに強いと言われるものの、測定技術として歴史が浅く、その臨床的効果を見守る必要がある。
【０００６】
一方、周波数領域における手法としてのＣＨ社の測定技術は、１９８０年代から使われ続けてきているため、臨床での有効性は実証済みである。したがって、現在、ＧＥ社のＭＭＡ法による測定技術よりもＣＨ社のピリオドグラムによる測定技術の方が臨床では有用であると考えられている。
【０００７】
ＣＨ社のピリオドグラムによる測定技術は、発表されて以来、新たな処理を行うための測定電極の技術など、さまざまな技術が追加され、現在もその追加された最新の技術が使われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，６６８，１８９号明細書
【特許文献２】米国特許第５，９３５，０８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、ＣＨ社のピリオドグラムによる測定技術はいくつかの問題を抱えている。例えば、ノイズ除去のために特殊な測定電極を用いる必要があり、また、必ずしも一般的とは言えないフランク誘導ベクトル心電図を取得する必要がある。
【００１０】
特殊な測定電極を用いたり、フランク誘導ベクトル心電図を取得したりすることは、測定者に負担となる。一般的な１２誘導心電図を取得する場合とは、測定電極の配置などが異なるからである。また、フランク誘導法は背中にも電極を配置することが必要なので、被検者にも負担がかかる。さらに、一般の測定者が不慣れなフランク誘導法を使うことは、一般に普及している標準誘導よりも電極装着位置のズレによる測定誤差が大きくなると考えられる。
【００１１】
本発明は、測定者及び被検者の負担を軽減するために成されたものであり、１２誘導心電図などのスカラー心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出し、フランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定できるようにして、測定者がスカラー心電図を取得するときと同じ要領でＴＷＡの有無を測定できるようにしたＴＷＡ測定心電計、ＴＷＡ測定方法及びＴＷＡ測定システムの提供を目的とする。
【００１２】
本発明はまた、１２誘導心電計、運動負荷心電計、ホルター心電計などの通常使われている心電計から、臨床での有効性は実証済みのベクトル心電図に基づくＴＷＡ解析方法を用いて、ＴＷＡの有無を測定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための本発明に係るＴＷＡ測定心電計は、少なくとも３誘導のスカラー心電図を生成するために被検者に装着する測定電極と、フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を記憶する変換係数記憶部と、測定電極の心電信号からスカラー心電図を生成すると共に、変換係数を用いてスカラー心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出する心電計制御部と、導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定するＴＷＡ測定部と、を有する。
【００１４】
心電計制御部は、測定電極の心電信号からスカラー心電図を生成する。心電計制御部は、さまざまな測定方法を用いてスカラー心電図を生成することができる。被検者に装着する測定電極の数や位置は、スカラー心電図を取得するために用いられる測定方法（例えば、一般的な標準１２誘導心電図、導出１２誘導心電図、運動負荷心電図、ホルター心電図、モニタ心電図など）に応じて異なる。心電計制御部は、さまざまな測定方法を用いて生成されたスカラー心電図に、変換係数記憶部に記憶されている変換係数を掛けてフランク誘導ベクトル心電図を導出する。ＴＷＡ測定部は、心電計制御部が導出したフランク誘導ベクトル心電図の波形に基づいてＴＷＡの有無を測定する。
【００１５】
上記目的を達成するための本発明に係るＴＷＡ測定方法は、スカラー心電図を生成するために被検者に測定電極を装着する段階と、測定電極の心電信号からスカラー心電図を生成する段階と、フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を取得する段階と、変換係数を用いてスカラー心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出する段階と、導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定する段階と、を含む。
【００１６】
上記目的を達成するための本発明に係るＴＷＡ測定システムは、上記ＴＷＡ測定心電計と、ＴＷＡ測定心電計が導出した心電図に関する情報を管理する心電図管理システムと、を有し、心電図管理システムは、ＴＷＡ測定心電計に被検者固有の個人係数を変換係数として提供するための個人係数データベースを有している。
【００１７】
上記ＴＷＡ測定心電計は、スカラー心電図を生成するために被検者に装着する測定電極と、フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を記憶する変換係数記憶部と、測定電極の心電信号からスカラー心電図を生成すると共に、変換係数を用いてスカラー心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出する心電計制御部と、導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定するＴＷＡ測定部と、を有し、変換係数記憶部は、被検者から取得した被検者固有の個人係数を変換係数として記憶する個人係数データベースと、被検者のフランク誘導ベクトル心電図を導出するため統計的に有効な母集団の不特定多数の人から取得した複数の変換係数の平均値である集団係数を変換係数として記憶する集団係数データベースと、を有する。
【００１８】
ＴＷＡ測定心電計が備える変換係数記憶部と同様に、心電図管理システムも個人係数データベースを有している。このため、ＴＷＡ測定心電計は、ＴＷＡ測定心電計に被検者固有の個人係数がない場合には、心電図管理システムから提供される個人係数を変換係数として用いてＴＷＡの有無を測定する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、少なくとも３誘導のスカラー心電図からフランク誘導ベクトル心電図が導出できるので、測定者は、スカラー心電図を取得する場合と同じ位置に測定電極を装着すれば良い。また、導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定できるので、ＴＷＡの有無が、スカラー心電図を取得する場合と同じ要領で測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計のブロック図である。
【図２】本実施形態に係る１２誘導心電図を用いたＴＷＡ測定心電計の動作フローチャートである。
【図３】本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計においてフランク誘導ベクトル心電図を導出するための手順を示すフローチャートである。
【図４】図３の動作フローチャートの処理を波形図で説明するための図である。
【図５】本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計においてＴＷＡの有無を測定するための手順を示すフローチャートである。
【図６】解析セグメントを選択する処理の説明に供する図である。
【図７】解析セグメントを選択する処理の説明に供する図である。
【図８】外れ値の補正処理を行う前と行った後の波形図である。
【図９】ピリオドグラムを計算する処理の説明に供する図である。
【図１０】ピリオドグラムを計算する処理の説明に供する図である。
【図１１】本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計の動作フローチャートである。
【図１２】本実施形態に係るＴＷＡ測定システムのブロック図である。
【図１３】本実施形態に係る心電図管理システムのブロック図である。
【図１４】本実施形態に係る患者ＩＤ管理部のブロック図である。
【図１５】本実施形態に係るＴＷＡ測定システムにおいて、ＴＷＡ測定心電計がＴＷＡの有無を測定するまでの処理を示すメインフローチャートである。
【図１６】図１５のメインフローチャートのステップＳ２３（患者ＩＤ/患者名照合）のサブルーチンフローチャートである。
【図１７】図１５のメインフローチャートのステップＳ２５（個人係数検索）のサブルーチンフローチャートである。
【図１８】図１５のメインフローチャートのステップＳ２８（集団係数検索）のサブルーチンフローチャートである。
【図１９】患者の個人係数を算出し、算出した個人係数を個人係数データベースに記憶させるまでの処理を示すメインフローチャートである。
【図２０】図１９のメインフローチャートのステップＳ３３（個人係数を算出）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。
【図２１】図１９のメインフローチャートのステップＳ３４（算出した個人係数をデータベースに登録）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。
【図２２】図２１のサブルーチンフローチャートのステップＳ４１（ＴＷＡ測定心電計の個人係数データベースに記憶）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。
【図２３】図２１のサブルーチンフローチャートのステップＳ４２（心電図管理システムの個人係数データベースに記憶）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明に係るＴＷＡ測定心電計、ＴＷＡ測定方法及びＴＷＡ測定システムの実施形態を、１２誘導心電図を用いた場合を例にして、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態では１２誘導心電図を用いた場合を例示するが、本発明は導出誘導を含む少なくとも３誘導のスカラー心電図を用いる場合に適用することができる。
【００２２】
本発明に係るＴＷＡ測定心電計、ＴＷＡ測定方法及びＴＷＡ測定システムでは、測定電極の心電信号から１２誘導心電図を生成している。生成される１２誘導心電図は、さまざまな測定方法で生成された１２誘導心電図を対象とする。例えば、一般的な標準１２誘導心電図はもちろんのこと、変換行列を用いて導出する導出１２誘導心電図も対象となる。さらには、１２誘導心電図を生成できるのであれば、誘導数が２であるホルター心電図、及び運動負荷心電図も対象となる。
【００２３】
本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計、ＴＷＡ測定方法及びＴＷＡ測定システムでは、上述のように、さまざまな測定方法で生成された１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出することができ、導出したフランク誘導ベクトル心電図から心臓突然死の予知診断に有効なＴＷＡの有無が測定できる。
【００２４】
本実施形態では、被検者の具体例として患者という用語を用いる。しかし、被検者には、病院で診察を受ける患者だけではなく、健康診断を行う検診センターや診療所、一般家庭など病院以外の場所での利用者も含まれる。
［ＴＷＡ測定心電計の構成］
まず、本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計の構成を説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計のブロック図である。
【００２６】
ＴＷＡ測定心電計１１０は、患者情報入力部１１１、患者情報記憶部１１２、変換係数記憶部１１４、測定電極１１５、表示部１１６、心電計制御部１１７、ＴＷＡ測定部１１８、通信部１１９を備えている。変換係数記憶部１１４は、個人係数データベース１１３Ａと集団係数データベース１１３Ｂを備えている。
【００２７】
患者情報入力部１１１は、測定者のキー操作により患者情報を入力する。患者情報は、具体的には、患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）（個人係数取得用）、患者名（個人係数取得用）、患者年齢（集団係数取得用）、患者性別（集団係数取得用）である。
【００２８】
患者情報記憶部１１２は、患者情報入力部１１１より入力した患者情報を記憶する。例えば、患者ＩＤとして患者の固有ＩＤ「Ｃ１２３」と患者の個別ＩＤ「Ａ１２３」、患者名、患者年齢、患者性別をそれぞれ記憶する。
【００２９】
変換係数記憶部１１４は、１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を記憶する。
【００３０】
変換係数記憶部１１４を構成する個人係数データベース１１３Ａは、特定の患者からあらかじめ取得しておいたその患者に固有の個人係数を変換係数として記憶する。個人係数は、患者別、時系列に記憶する。例えば、上述の場合、患者の固有ＩＤ「Ｃ１２３」と患者の個別ＩＤ「Ａ１２３」、患者名をそれぞれ個人係数の付加情報として付加し患者別、時系列に記憶する。
【００３１】
通常、フランク誘導ベクトル心電図を導出するときには１つの最新の個人係数を用いれば足りる。それでも時系列に複数の個人係数を記憶しておくのは、個人係数の変化又は過去の個人係数から現在の個人係数を用いて生成されるフランク誘導ベクトル心電図の変化を見ることによって病状の進行、回復の状態を把握できる場合があるからである。
【００３２】
変換係数記憶部１１４を構成する集団係数データベース１１３Ｂは、患者のフランク誘導ベクトル心電図を導出するため統計的に有効な母集団の不特定多数の人から取得した複数の変換係数の平均値である集団係数を変換係数として記憶する。集団係数は、性別、年代別に記憶する。
【００３３】
測定電極１１５は患者の体表面に装着する電極である。測定電極１１５は、１２誘導心電図を生成するとき及びその患者に固有の個人係数を取得するときに使用される。本実施形態では、さまざまな測定方法で生成された１２誘導心電図を対象とするので、測定電極１１５は、採用する測定方法で決められている患者の測定部位に装着する。
【００３４】
表示部１１６は、患者情報入力部１１１で入力する患者情報やＴＷＡ測定部１１８で測定したＴＷＡの有無の測定結果をディスプレイに表示したり、プリントアウトしたりする。
【００３５】
心電計制御部１１７は、測定電極１１５の心電信号から１２誘導心電図を生成し、変換係数記憶部１１４の変換係数を用いて１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出する。心電計制御部１１７は、個人係数データベース１１３Ａに患者から取得した個人係数があれば、その個人係数を変換係数として用いてその患者のフランク誘導ベクトル心電図を導出する。その患者の個人係数を用いるとＴＷＡの有無の測定精度が向上するからである。一方、個人係数データベース１１３Ａにその患者から取得した個人係数がなければ、集団係数データベース１１３Ｂにある集団係数を変換係数として用いてフランク誘導ベクトル心電図を導出する。その患者に固有の個人係数がなくてもＴＷＡの測定を可能とするためである。
【００３６】
心電計制御部１１７は、個人係数データベース１１３Ａにその患者に固有の個人係数がなければ、その患者の個人係数の取得を促すメッセージを表示部１１６に表示させる。個人係数の取得を促すことで測定精度の向上に寄与させるためである。また、心電計制御部１１７は、患者に固有の個人係数を取得するときには、患者の体表面に装着した測定電極１１５の心電信号からその患者に固有の個人係数を算出し、算出した個人係数を個人係数データベース１１３Ａに記憶させる。
【００３７】
患者の個人係数を取得するときには、まず、１２誘導心電図を生成するために、それぞれの測定方法で決められている、患者の測定部位に測定電極１１５を装着し、測定電極１１５の心電信号から１２誘導心電図を生成する。次に、フランク誘導ベクトル心電図を生成するために決められている、患者の測定部位に測定電極１１５を装着し、測定電極１１５の心電信号からフランク誘導ベクトル心電図を生成する。１２誘導心電図を生成するときの測定電極１１５の装着位置とフランク誘導ベクトル心電図を生成するときの測定電極１１５の装着位置は異なる。１２誘導心電図とフランク誘導ベクトル心電図の生成を別々に行っても良いが、本実施形態ではこれらの心電図の生成を同時に行っている。作業効率を向上させるためである。心電計制御部１１７は、１２誘導心電図をフランク誘導ベクトル心電図に整合させるための、その患者に固有の個人係数を算出する。心電計制御部１１７は、算出した個人係数を、患者の固有ＩＤと患者の個別ＩＤ、患者名をそれぞれ個人係数の付加情報として付加して、個人係数データベース１１３Ａに患者別、時系列に記憶させる。
【００３８】
心電計制御部１１７は、上述のさまざまな動作を制御する他、ＴＷＡ測定心電計１１０の全ての動作を総括的に制御する。心電計制御部１１７は、ＴＷＡ測定心電計１１０の全ての動作を実現するためのプログラムを備えている。心電計制御部１１７の詳細な動作は後述する。
【００３９】
ＴＷＡ測定部１１８は、心電計制御部１１７が導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定する。ＴＷＡ測定部１１８は、ＴＷＡの有無を測定する際に、心電計制御部１１７が導出した複数のフランク誘導ベクトル心電図を平均化し、平均化したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定する。複数のフランク誘導ベクトル心電図を平均化するとＴＷＡの有無の測定精度が向上するからである。ＴＷＡ測定部１１８は、さらに、フランク誘導ベクトル心電図を形成する波形の中から、ＴＷＡの有無の測定に寄与できる波形を選択し、選択した波形からＴＷＡの有無を測定する。ＴＷＡの測定に寄与できる波形を選択することでＴＷＡの測定精度が向上するからである。ＴＷＡ測定部１１８の詳細な動作は後述する。
【００４０】
通信部１１９は、患者の個人係数を心電図管理システム（ＥＭＳ）１４０（図１２参照）に送信し、逆に、心電計制御部１１７が要求した患者の個人係数をＥＭＳ１４０から受信する。通信部１１９における個人係数の送受信は院内回線１６０を介して行なう。
［ＴＷＡ測定心電計の動作］
次に、本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計の動作を図２の動作フローチャートに基づいて説明する。
【００４１】
図２の動作フローチャートにおいて、ステップＳ１からＳ３の動作はＴＷＡ測定心電計の操作者（測定者）が行ない、ステップＳ４からＳ８の動作は心電計制御部１１７が行なう。ステップＳ１からＳ８の動作は本実施形態に係るＴＷＡ測定方法の手順でもある。
ステップＳ１
１２誘導心電図を生成するために、図１に示したＴＷＡ測定心電計１１０の操作者が患者の体表面の所定の部位に測定電極１１５を装着する。本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計１１０は、さまざまな測定方法で生成された１２誘導心電図を対象とするので、測定電極１１５は、採用する測定方法で決められている患者の測定部位に装着する。例えば、４誘導Ｉ、ＩＩ、Ｖ２、Ｖ５からＶ１、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ６を導出するタイプの導出１２誘導心電図を生成させる場合には、Ｉ及びＩＩ誘導の心電信号を取得するために左右腕部（電極Ｌ、Ｒ）と左右下肢（電極ＬＬ、ＲＬ）の４箇所と、胸部誘導の２誘導（Ｖ２誘導、Ｖ５誘導）の心電信号を取得するために第４肋間胸骨左縁位置と左前腋窩線と第５肋間を横切る水平線との交点位置の２箇所の、合計６箇所の測定部位に測定電極１１５を装着する。また、標準１２誘導心電図を生成させる場合には、胸部誘導の測定のために６箇所及び四肢誘導の測定のために４箇所の計１０箇所に、１０個の測定電極１１５を装着する。
ステップＳ２
次に、操作者は、患者情報入力部１１１から患者情報を入力する。例えば、患者ＩＤとして固有ＩＤ「Ｃ１２３」と個別ＩＤ「Ａ１２３」を入力し、続いて、患者名、患者年齢、患者性別を入力する。
ステップＳ３
そして、操作者は、ＴＷＡ測定心電計１１０の測定スイッチ（図示せず）をＯＮする。測定スイッチがＯＮされることによって、ＴＷＡの有無の測定が開始される。
ステップＳ４
心電計制御部１１７は、ステップＳ１で患者に装着した６個の測定電極１１５の心電信号から１２誘導心電図を生成する。
【００４２】
上記の導出１２誘導心電図を生成する場合、Ｉ及びＩＩ誘導と胸部誘導の２誘導（Ｖ２、Ｖ５）の４誘導分の心電信号（測定誘導ベクトル）を下記の行列式に代入し、測定誘導ベクトルに変換行列を掛けることによって、測定電極１１５で実際には測定していない残りの４つのＶ１誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ６誘導（導出誘導ベクトル）の胸部誘導の導出心電図を生成する。
【００４３】
【数１】
【００４４】
そして、最終的に１２誘導心電図を生成する。
【００４５】
また、上記の標準１２誘導心電図を生成する場合、１０個の測定電極で検出される心電信号に基づき、標準１２誘導の四肢６誘導波形（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ａＶＲ、ａＶＬ、ａＶＦ）及び標準１２誘導の胸部６誘導波形（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６）を演算し、最終的に１２誘導心電図を生成する。
ステップＳ５からＳ７
次に、心電計制御部１１７は、フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を変換係数記憶部１１４から取得する。
【００４６】
心電計制御部１１７は、ステップＳ２で入力した患者情報に合致する個人係数が個人係数データベース１１３Ａ内にあるか否かを判断する。具体的には、患者情報入力部１１１から入力した固有ＩＤ「Ｃ１２３」と個別ＩＤ「Ａ１２３」に合致した個人係数が、個人係数データベース１１３Ａにあるか否かを判断する。
【００４７】
心電計制御部１１７は、個人係数データベース１１３Ａに、患者情報に合致した個人係数があれば、個人係数データベース１１３Ａからその患者の個人係数を取得する。なお、個人係数は患者別に時系列に記憶してあるので、その患者の個人係数が複数ある場合には、最新の個人係数を取得する。
【００４８】
一方、心電計制御部１１７は、個人係数データベース１１３Ａに、患者情報に合致した個人係数がなければ、集団係数データベース１１３Ｂからその患者の患者情報として入力した患者年齢、患者性別に合致する集団係数を取得する。
ステップＳ８
心電計制御部１１７は、ステップＳ５からＳ７で取得した、その患者に固有の個人係数または集団係数のいずれかの変換係数を用いて、ステップＳ４で生成した１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出する。
【００４９】
フランク誘導ベクトル心電図を導出する具体的な処理は図３の動作フローチャートで説明する。
ステップＳ９
ＴＷＡ測定部１１８は、ステップ８で導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定する。
【００５０】
ＴＷＡの有無を測定する具体的な処理は図５の動作フローチャートで説明する。
【００５１】
図３の動作フローチャートは、フランク誘導ベクトル心電図を導出するための手順を示すフローチャートである。このフローチャートは図２のステップＳ８のサブルーチンフローチャートである。
ステップＳ８−１
心電計制御部１１７は、ステップＳ４で生成した１２誘導心電図と、ステップＳ６で取得した個人係数またはステップＳ７で取得した集団係数のいずれかを変換係数として取得する。
ステップＳ８−２
心電計制御部１１７は、１２誘導心電図に変換係数を掛けて、フランク誘導ベクトル心電図の６個の誘導、Ｉ、Ｅ、Ｃ、Ａ、Ｈ、Ｍを導出する。
【００５２】
心電計制御部１１７は、変換係数を掛ける前に、生成した１２誘導心電図の基線の変動を除去するための前処理をする。１２誘導心電図のＤＣ分を除去して基線の位置を揃えるためである。これと同時に、１２誘導心電図の高周波成分を除去するための前処理をする。高周波ノイズを除外して１２誘導心電図の波形を滑らかにするためである。
【００５３】
１２誘導心電図に変換係数を掛けるとフランク誘導ベクトル心電図を求めることができるのは、次のような原理に基づく。
【００５４】
１２誘導心電図Ｌとフランク誘導ベクトル心電図Ｆとの間には、下記の式１に示すような関係がある。なお、αは変換係数である。
【００５５】
Ｌα＝Ｆ … 式１
式１において、具体的には、Ｌは１２誘導心電図の配列（ｎ×８）であり、αは個人係数か集団係数を用いた変換係数であり、Ｆはフランク誘導ベクトル心電図の配列（ｎ×６）である。この例では、１２誘導心電図を測定する際に、Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導を測定するために８個の測定電極を用いている。したがって、１２誘導心電図の配列が（ｎ×８）となっている。
【００５６】
式１に示すように、１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図の６個の誘導、Ｉ、Ｅ、Ｃ、Ａ、Ｈ、Ｍを求めるためには、１２誘導心電図に変換係数αを掛ければよい。
【００５７】
１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出するためには、あらかじめ変換係数αを求めておく必要がある。本実施形態のＴＷＡ測定心電計１１０の場合、変換係数として、患者に固有の個人係数と、統計的に有効な母集団の不特定多数の人から取得した複数の変換係数の平均値である集団係数の２種類の変換係数を備えているのはこのためである。
【００５８】
患者に固有の個人係数を取得するときには、例えば、１２誘導心電図Ｌ（Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導）を生成するために決められている、患者の特定部位に測定電極１１５を装着し、測定電極１１５の心電信号から１２誘導心電図を生成する。次に、フランク誘導ベクトル心電図Ｆ（Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導）を生成するために決められている、患者の特定部位に測定電極１１５を装着し、測定電極１１５の心電信号からフランク誘導ベクトル心電図を生成する。そして、上記の例では、生成した１２誘導心電図Ｌ（Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導）と生成したフランク誘導ベクトル心電図Ｆ（Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導）を、下記の式２に代入して、その患者に固有の個人係数を変換係数αとして求める。なお、変換係数である個人係数を取得する具体的な処理は、図１１のフローチャートで詳しく説明する。
【００５９】
α＝（ＬＴＬ）−１ＬＴＦ … 式２
ここで、ＬＴは、１２誘導心電図Ｌの転置行列であり、（ＬＴＬ）−１は、（ＬＴＬ）の逆行列である。
【００６０】
心電計制御部１１７は、このようにして求めた変換係数を、式１のように、１２誘導心電図Ｌに掛け、フランク誘導ベクトル心電図ＦのＩ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導を導出する。
ステップＳ８−３
次に、心電計制御部１１７は、フランク誘導ベクトル心電図Ｆ（Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導）を導出したなら、下記の式３に、Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導の値を代入することによって、フランク誘導ベクトル心電図のＶＸ誘導、ＶＹ誘導、ＶＺ誘導を求める。
【００６１】
ＶＸ＝０．６１Ａ＋０．１７１Ｃ−０．７８1Ｉ
ＶＹ＝０．６５５Ｆ＋０．３４５Ｍ−１．０Ｈ
ＶＺ＝０．１３３Ａ＋０．７３６Ｍ−０．２６４Ｉ−０．３７４Ｅ−０．２３１Ｃ
以上、式３
ステップＳ８−４
最後に、心電計制御部１１７は、求めたＶＸ誘導、ＶＹ誘導、ＶＺ誘導の各値を２乗し、それぞれの２乗した値を加算し、その加算した値の平方根を計算することによって、ベクトルマグニチュードＶＭの値を計算する。
【００６２】
以上が、フランク誘導ベクトル心電図を導出する際に行われる処理の詳細である。
【００６３】
図３の動作フローチャートの処理を図４の波形図で説明すると以下の通りである。
【００６４】
まず、図４の上の波形図に示されているように、１２誘導心電図Ｌとして、Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導の６つの心電図波形が得られると、これらの心電図波形に、基線変動除去及び高周波成分除去の処理を施し、変換係数αを掛ける。そして、Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導の値を求め、図４の中間の波形図に示されているように、フランク誘導ベクトル心電図のＶＸ誘導、ＶＹ誘導、ＶＺ誘導の各心電図波形を求める。最後に、図４の下の波形図に示されているように、ＶＸ誘導、ＶＹ誘導、ＶＺ誘導の各値からフランク誘導ベクトル心電図のベクトルマグニチュードＶＭの心電計波形を求める。最終的に求めようとしているＴＷＡの有無は、このベクトルマグニチュードＶＭの心電計波形から求めることになる。
【００６５】
図５の動作フローチャートは、ＴＷＡの有無を測定するための手順を示すフローチャートである。このフローチャートは図２のステップＳ９のサブルーチンフローチャートである。
ステップＳ９−１
ＴＷＡ測定部１１８は、上記のようにして求めたフランク誘導ベクトル心電図のベクトルマグニチュードＶＭを心電計制御部１１７から取得する。ＴＷＡ測定部１１８は、複数のベクトルマグニチュードＶＭの波形を平均化し、複数のベクトルマグニチュードＶＭの波形の中からＴＷＡの有無の測定に寄与できそうな波形を選択する。
【００６６】
ＴＷＡ測定部１１８は、ベクトルマグニチュードＶＭの波形から解析セグメントを選択する。解析セグメントの選択は、ＴＷＡの有無の測定精度を向上させるために行う。
【００６７】
解析セグメントの選択は、心電計制御部１１７から取得したベクトルマグニチュードＶＭの中から、図６に示すように１２８拍分のＳＴ−Ｔセグメントを選択することによって行う。また、図６のように連続した１２８拍のＳＴ−Ｔセグメントを選択するのではなく、図７のようにＴＷＡ（ＴＷＡ）がでやすそうな拍をのみをＮ拍のＳＴ−Ｔセグメントから１２８拍分選択するようにしても良い。連続した１２８拍のＳＴ−Ｔセグメントの中には、ＴＷＡの有無を測定しづらいノイズの多い拍も存在するため、測定精度に影響する。このため、ＴＷＡがでやすそうな拍を不連続に１２８拍分選択している。
ステップＳ９−２
ＴＷＡ測定部１１８は外れ値の補正処理を行う。
【００６８】
ＴＷＡの有無の測定に悪影響を与えそうな外れ値を奇数拍と偶数拍ごとに分けて検出し、検出した拍に対して補正をする。
【００６９】
具体的には、奇数拍と偶数拍について心電図波形の中間値を求め、奇数拍と偶数拍について標準偏差を求める。その標準偏差をパラメータとした外れ値判定のための閾値を算出し、閾値との大小関係を判定して外れ値を決定する。外れ値として決定された値を、標準偏差をパラメータとした補正関数に代入して補正値を算出する。なお、閾値の決定や補正関数には種々のものがあるが、公知のどのようなものを用いても良い。
【００７０】
図８に外れ値の補正処理を行う前と行った後の波形図を示す。図８の上の波形図に示すように、補正処理を行う前の原信号の波形には、その中央部に大きく落ち込む波形が存在している。しかし、図８の下の波形図に示すように、補正処理を行った後の補正後の信号の波形には、その中央部に大きく落ち込む波形が存在しなくなっている。外れ値の補正処理が功を奏していることがわかる。
ステップＳ９−３
ＴＷＡ測定部１１８は、外れ値の補正をした後、１２８拍分のデータをＦＦＴ処理し、ピリオドグラムを計算する。
【００７１】
図９及び図１０はピリオドグラムの説明に供する図である。図８及び図９の上の波形図は奇数拍と偶数拍それぞれの平均波形を示す。図８及び図９の下の波形図はピリオドグラムを計算した後の波形である。図９のピリオドグラムを計算した後の波形を見ると、周波数（サイクル／ビート）０．５のときのベクトルマグニチュードの値が小さいが、これはＴＷＡがないことを意味している。一方、図９のピリオドグラムを計算した後の波形を見ると、周波数（サイクル／ビート）０．５のときのベクトルマグニチュードの値が大きくなっている。これは、ＴＷＡの値が大きいことを意味し、ＴＷＡの存在の可能性が大きいことを意味している。
【００７２】
このように、ピリオドグラムを計算することによって、ベクトルマグニチュードの値の大小から、ある程度ＴＷＡの有無を予測することができる。
ステップＳ９−４
次に、ＴＷＡ測定部１１８はオルタナンスを計算する。ピリオドグラク計算後の図９及び図１０に示した波形図の、サイクル／ビート周波数が０．４４−０．４９の区間をノイズ帯域として定義し、区間の平均値ＳＮＢと標準偏差σＮＢを求める。サイクル／ビート周波数が０．５のときの値をＳ0.5とし、下記の式４を計算することによって、オルタナンスＶａｌｔを計算する。
【００７３】
Ｖａｌｔ＝（Ｓ0.5−ＳＮＢ）１／２ … 式４
ステップＳ９−５
ＴＷＡ測定部１１８はＴＷＡの有無を判定する。ステップＳ９−４で算出した区間の平均値ＳＮＢとオルタナンスＶａｌｔの値から、下記の式５を計算することによって、オルタナンス比ｋを計算する。
【００７４】
ｋ＝Ｖａｌｔ／σＮＢ … 式５
そして、オルタナンスＶａｌｔとオルタナンス比ｋの値からＴＷＡの有無を判定する。ＴＷＡの有無の判定条件は、オルタナンスＶａｌｔ＞１．９μＶ、オルタナンス比ｋ＞３である。この判定条件を満たしているときには、ＴＷＡが出ていると判断する。
【００７５】
以上のようにして、１２誘導心電図から得られるフランク誘導ベクトル心電図の波形の形状を解析することによって、形の異なるＴ波が一拍ごとに交互（ＡＢＡＢＡＢ…）に出現するＴＷＡの有無を測定することができる。
【００７６】
次に、ステップＳ８−２で簡単に説明したように、本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計１１０は、患者の個人係数が記憶されていない場合には、個人係数の取得を促すメッセージを表示部１１６に表示させる。このときには、ＴＷＡ測定心電計１１０の操作者がその患者の個人係数を取得してＴＷＡ測定心電計１１０の個人係数データベース１１３Ａに記憶させる。このときの手順を、図１１の動作フローチャートに基づいて詳細に説明する。なお、図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ１０からＳ１２の動作はＴＷＡ測定心電計１１０の操作者が行ない、ステップＳ１３からＳ１５の動作は心電計制御部１１７が行なう。ステップＳ１３からＳ１５の動作は本実施形態に係るＴＷＡ測定方法の手順を示す。
ステップＳ１０
まず、操作者は、１２誘導心電図とフランク誘導ベクトル心電図を取得するために、患者の特定の部位に測定電極を装着する。
【００７７】
具体的には、例えば、１２誘導心電図（Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導）を生成するために決められている、患者の特定部位に測定電極１１５を装着し、また、フランク誘導ベクトル心電図Ｆ（Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導）を生成するために決められている、患者の特定部位に測定電極１１５を装着する。
ステップＳ１１
次に、操作者は、患者情報入力部１１１から患者情報を入力する。例えば、患者ＩＤとして固有ＩＤ「Ｃ１２３」と個別ＩＤ「Ａ１２３」を入力する。続いて、患者名、患者年齢を入力する。
ステップＳ１２
そして、操作者は、ＴＷＡ測定心電計１１０の測定スイッチ（図示せず）をＯＮする。
ステップＳ１３
心電計制御部１１７は患者に装着した測定電極１１５から測定部位の心電信号を取得する。
ステップＳ１４
心電計制御部１１７は測定電極１１５の心電信号から１２誘導心電図を生成する。また、測定電極１１５の心電信号からフランク誘導ベクトル心電図を生成する。そして、上記の例では、生成した１２誘導心電図（Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導）と生成したフランク誘導ベクトル心電図（Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導）を、下記の式６に代入して、その患者に固有の個人係数を変換係数αとして算出する。
【００７８】
α＝（ＬＴＬ）−１ＬＴＦ … 式６
ここで、ＬＴは、１２誘導心電図Ｌの転置行列であり、（ＬＴＬ）−１は、（ＬＴＬ）の逆行列である。
ステップＳ１５
心電計制御部１１７は、算出した個人係数を個人係数データベース１１３Ａに記憶させる。個人係数を記憶するときには、患者の固有ＩＤ「Ｃ１２３」と患者の個別ＩＤ「Ａ１２３」、患者名、患者年齢を個人係数の付加情報として付加し時系列に記憶する。
【００７９】
以上が本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計及びＴＷＡ測定方法の動作である。
［ＴＷＡ測定システムの構成］
次に、本実施形態に係るＴＷＡ測定システムの構成について説明する。
【００８０】
図１２は、本実施形態に係るＴＷＡ測定システムのブロック図である。
【００８１】
ＴＷＡ測定システム５００は、病院Ａが備える心電図管理装置１００、病院Ｂが備える心電図管理装置２００、病院Ａと病院Ｂの患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）を管理する患者ＩＤ管理部３００及び接続回線４００を有する。心電図管理装置１００、２００、患者ＩＤ管理部３００は接続回線４００で相互に接続される。
【００８２】
本実施形態では、心電図管理装置１００、２００を病院に備える場合を例示するが、心電図管理装置１００、２００は病院に備える場合に限らず、例えば、健康診断を行う検診センターや診療所、学校、老人用施設など病院以外の施設に備えても良い。患者ＩＤ管理部３００は、心電図管理装置１００、２００の外部に設けたが、例えば病院Ａの心電図管理装置１００内に備えても良い。接続回線４００は、心電図管理装置１００、２００と患者ＩＤ管理部３００を接続する専用回線でも良いし、セキュリティー対策を講じた有線又は無線のインターネット回線であっても良い。
【００８３】
病院Ａの心電図管理装置１００は、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０、心電図管理システム（ＥＭＳ）１４０、表示装置１５０を備える。ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０、心電図管理システム（ＥＭＳ）１４０、表示装置１５０は、院内回線１６０で相互に接続される。病院Ｂの心電図管理装置２００は、ＴＷＡ測定心電計２１０、２２０、２３０、心電図管理システム（ＥＭＳ）２４０、表示装置２５０を備える。ＴＷＡ測定心電計２１０、２２０、２３０、心電図管理システム（ＥＭＳ）２４０、表示装置２５０は、院内回線２６０で相互に接続される。院内回線１６０、２６０は、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０、２１０、２２０、２３０、心電図管理システム（ＥＭＳ）１４０、２４０及び表示装置１５０、２５０を接続するための専用回線でも良いし、有線又は無線のイントラネット回線又はセキュリティー対策を講じた有線又は無線のインターネット回線であっても良い。
【００８４】
ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０、２１０、２２０、２３０は、上記の通り、患者の個人係数又は集団係数を検索する機能、患者の個人係数を算出し記憶する機能、ＴＷＡの有無を測定する機能を有する。したがって、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０、２１０、２２０、２３０は、これらの機能を発揮するためのプログラムをインストールしている。
【００８５】
心電図管理システム１４０は、院内回線１６０によって、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０と相互に接続される。心電図管理システム１４０は、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０との間で、患者情報、生成した心電図データ、個人係数など、ＴＷＡ測定に関する情報の授受を行ない、その情報を管理する。心電図管理システム２４０は、院内回線２６０によって、ＴＷＡ測定心電計２１０、２２０、２３０と相互に接続される。心電図管理システム２４０は、ＴＷＡ測定心電計２１０、２２０、２３０との間で、患者情報、生成した心電図データ、個人係数など、ＴＷＡ測定に関する情報の授受を行ない、その情報を管理する。
【００８６】
心電図管理システム１４０、２４０は、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０、２１０、２２０、２３０が接続回線４００を介して要求してきた患者の個人係数を検索し、検索した個人係数を要求したＴＷＡ測定心電計に向けて出力する機能を備えている。したがって、心電図管理システム１４０、２４０は、この機能を発揮するためのプログラムをインストールしている。
【００８７】
表示装置１５０は、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０が生成した患者のＴＷＡ測定に関する情報を心電図管理システム１４０から取り込み、操作者が指定する患者の情報を表示する。また、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０で取得したＴＷＡ測定に関する情報を表示する。表示装置２５０は、ＴＷＡ測定心電計２１０、２２０、２３０が生成した患者のＴＷＡ測定に関する情報を心電図管理システム１４０から取り込み、操作者が指定する患者の情報を表示する。また、ＴＷＡ測定心電計２１０、２２０、２３０で取得したＴＷＡ測定に関する情報を表示する。
【００８８】
患者ＩＤ管理部３００は、心電図管理システム１４０、２４０が互いに特定の患者の個人係数を検索し合うときに、同一の患者に対し異なる病院で付された個別ＩＤをその病院の個別ＩＤに変換する機能を備えている。例えば、同一患者に対してＡ病院では「Ａ１２３」という個別ＩＤが付され、Ｂ病院では「Ｂ４５６」という個別ＩＤが付されていた場合に、「Ａ１２３」の個別ＩＤを「Ｂ４５６」に、「Ｂ４５６」の個別ＩＤを「Ａ１２３」に相互に変換する。病院間における個別ＩＤの変換には固有ＩＤを用いる。固有ＩＤは、その患者に対して世界に１つだけ与えられるＩＤである。このＩＤは世界中のどの病院に行っても共通に使用できるその患者に固有のものであり、同一の患者に対して二重登録はできないようになっている。患者ＩＤ管理部３００は、固有ＩＤと個別ＩＤの対照表を持っており、その対照表は心電図管理システム１４０、２４０からの要求によって常に更新されている。
【００８９】
図１３は、本実施形態に係る心電図管理システムのブロック図である。以下では心電図管理システム１４０の構成について説明するが、心電図管理システム２４０の構成も心電図管理システム１４０の構成と同一である。
【００９０】
心電図管理システム１４０は、患者情報記憶部１４２、個人係数データベース１４３、個人係数管理部１４７、通信部１４８を備える。
【００９１】
患者情報記憶部１４２は、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０の患者情報記憶部（ＴＷＡ測定心電計１１０では患者情報記憶部１１２）が記憶する患者情報と同一の患者情報を記憶する。患者情報記憶部１４２は、院内回線１６０に接続するＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０の患者情報のすべてを一括して記憶する。
【００９２】
個人係数データベース１４３は、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０の個人係数データベース（ＴＷＡ測定心電計１１０では個人係数データベース１１３Ａ）に記憶される個人係数と同一の個人係数を記憶する。個人係数データベース１４３は、院内回線１６０に接続するＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０の個人係数のすべてを一括して記憶する。
【００９３】
個人係数管理部１４７は、心電図管理システム１４０の動作を総括的に制御する。個人係数管理部１４７は、患者情報記憶部１４２に患者情報を記憶する機能、患者の個人係数を個人係数データベース１４３に記憶したり個人係数データベース１４３から取り出したりする機能を有する。個人係数管理部１４７の詳細な動作は後述する。
【００９４】
通信部１４８は、患者情報及び個人係数をＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０から受信し、又、個人係数をＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０に送信する。さらに、通信部１４８は、患者ＩＤ管理部３００に患者ＩＤを送信し、変換された患者ＩＤを受信する。患者情報及び個人係数の送受信は院内回線１６０を介して行ない、患者ＩＤの送受信は接続回線４００を介して行なう。
【００９５】
図１４は、本実施形態に係る患者ＩＤ管理部のブロック図である。
【００９６】
患者ＩＤ管理部３００は、患者ＩＤデータベース３１０、患者ＩＤ変換部３２０、通信部３３０を備える。
【００９７】
患者ＩＤデータベース３１０は、患者の固有ＩＤと個別ＩＤとを対応付けて記憶する。例えば、固有ＩＤが「Ｃ１２３」、Ａ病院の個別ＩＤが「Ａ１２３」、Ｂ病院の個別ＩＤが「Ｂ４５６」であるときには、「Ｃ１２３」−「Ａ１２３」、「Ｃ１２３」−「Ｂ４５６」と記憶する。
【００９８】
患者ＩＤ変換部３２０は、患者の固有ＩＤを参照して各病院の個別ＩＤに変換する。
【００９９】
例えば、Ａ病院からＢ病院に個人係数を捜しに行く場合、固有ＩＤ「Ｃ１２３」を頼りに、患者ＩＤデータベース３１０にアクセスし、Ａ病院の個別ＩＤ「Ａ１２３」をＢ病院の個別ＩＤ「Ｂ４５６」に変換する。
【０１００】
通信部３３０は、心電図管理システム１４０、２４０から送信される患者の固有ＩＤ及び個別ＩＤを受信し、患者ＩＤ変換部３２０で変換された個別ＩＤを心電図管理システム１４０、２４０に送信する。
【０１０１】
本実施形態に係るＴＷＡ測定システムの構成は上述の通りである。
［ＴＷＡ測定システムの動作］
次に、本実施形態に係るＴＷＡ測定システムの動作を図１５−図２３の動作フローチャートに基づいて説明する。なお、ＴＷＡ測定心電計の動作と重複する動作については簡単に説明する。
【０１０２】
図１５は、ＴＷＡ測定心電計１１０が患者のＴＷＡ測定結果を出力するまでの処理を示すメインフローチャートである。このメインフローチャートは、ＴＷＡ測定心電計１１０の心電計制御部１１７によって処理される。
ステップＳ２１
心電計制御部１１７は、患者情報入力部１１１から入力された患者情報を取得する。患者情報は、患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）、患者名、患者年齢、患者性別である。患者ＩＤ、患者名は、患者の個人係数を検索するときに使用される。患者年齢、患者性別は、集団係数を検索するときに使用される
ステップＳ２２
心電計制御部１１７は、患者に装着した複数の測定電極１１５から測定部位の心電信号を取得する。
ステップＳ２３
心電計制御部１１７は、患者ＩＤと患者名を患者情報記憶部１１２に記憶されている患者ＩＤと患者名と照合する。
ステップＳ２４、Ｓ２５
患者情報記憶部１１２に一致する患者ＩＤと患者名があれば照合ＯＫであるので（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、個人係数データベース１１３Ａ、１４３または心電図管理システム２４０の個人係数データベースに記憶されている個人係数を検索する。
ステップＳ２６、Ｓ２７、Ｓ３０
個人係数データベース１１３Ａ、１４３または心電図管理システム２４０の個人係数データベースのいずれかにその患者の個人係数があれば（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、心電計制御部１１７は、個人係数データベース１１３Ａ、１４３または心電図管理システム２４０の個人係数データベースのいずれかからその患者の個人係数を取得する。心電計制御部１１７は、複数の測定電極１１５が取得した心電信号を、取得した個人係数を用いて加工し、ＴＷＡの有無を測定する。
ステップＳ２８
一方、患者情報記憶部１１２に一致する患者ＩＤと患者名がない場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、又は、個人係数データベース１１３Ａ、１４３または心電図管理システム２４０の個人係数データベースのいずれにも、その患者の個人係数がない場合（ステップＳ２６：ＮＯ）には、心電計制御部１１７は、集団係数データベース１１４に記憶されている集団係数を検索する。心電計制御部１１７は、患者の年齢と性別を見て、集団係数データベース１１４から患者に最適な集団係数を取得する。
ステップＳ２９
心電計制御部１１７は、複数の測定電極１１５が検出した心電信号を、取得した集団係数を用いて加工し、ＴＷＡの有無を測定する。
ステップＳ３０
心電計制御部１１７は測定したＴＷＡの有無の結果を表示部１１６に出力する。
【０１０３】
図１６は、図１５のメインフローチャートのステップＳ２３（患者ＩＤ/患者名照合）のサブルーチンフローチャートである。このサブルーチンフローチャートは心電計制御部１１７によって処理される。
ステップＳ２３−１
心電計制御部１１７は、患者情報入力部１１１から入力された患者情報のうち、患者ＩＤと患者名を取得する。
ステップＳ２３−２
心電計制御部１１７は、患者情報記憶部１１２、１４２に記憶されている患者ＩＤを検索する。
ステップＳ２３−３、Ｓ２３−４
患者情報記憶部１１２、１４２のいずれかに患者情報入力部１１１から入力された患者ＩＤと同一の患者ＩＤがあれば（ステップＳ２３−３：ＹＥＳ）、心電計制御部１１７は、患者情報記憶部１１２に記憶されている患者名を検索する。
ステップＳ２３−５、Ｓ２３−６
患者情報記憶部１１２、１４２のいずれかに患者情報入力部１１１から入力された患者名と同一の患者名があれば（ステップＳ２３−５：ＹＥＳ）、照合ＯＫの信号を出力する。
ステップＳ２３−３、Ｓ２３−５、Ｓ２３−７
患者情報記憶部１１２、１４２のいずれかに患者情報入力部１１１から入力された患者ＩＤと同一の患者ＩＤがない場合（ステップＳ２３−３：ＮＯ）、又は、患者情報記憶部１１２、１４２のいずれかに患者情報入力部１１１から入力された患者名と同一の患者名がない場合には（ステップＳ２３−５：ＮＯ）、照合ＮＧの信号を出力し、心電計制御部１１７は、表示部１１６に、「個人係数を作成するため実測を行い登録してください。」とのメッセージを表示する。
【０１０４】
つまり、入力された患者ＩＤと患者名がＴＷＡ測定心電計１１０または心電図管理システム１４０に登録されている患者ＩＤと患者名に一致していれば照合ＯＫとし、入力された患者ＩＤまたは患者名のいずれかが一致しなければ照合ＮＧとする。照合ＮＧの場合には、個人係数データベース１１３、１４３に患者の個人係数は記憶されていないので、個人係数の取得を促すメッセージを出力する。
【０１０５】
図１７は、図１５のメインフローチャートのステップＳ２５（個人係数検索）のサブルーチンフローチャートである。このサブルーチンフローチャートは心電計制御部１１７によって処理される。
ステップＳ２５−１
心電計制御部１１７は、ＴＷＡ測定心電計１１０の個人係数データベース１１３Ａから患者ＩＤに合致する個人係数を検索する。
ステップＳ２５−２、Ｓ２５−３
ＴＷＡ測定心電計１１０に患者の個人係数があれば（ステップＳ２５−２：ＹＥＳ）、心電計制御部１１７は個人係数データベース１１３Ａからその個人係数を取得する。
ステップＳ２５−２、Ｓ２５−４
一方、ＴＷＡ測定心電計１１０の個人係数データベース１１３Ａに患者の個人係数がなければ（ステップＳ２５−２：ＮＯ）、心電計制御部１１７は心電図管理システム１４０の個人係数データベース１４３から患者ＩＤに合致する個人係数を検索する。つまり、心電図管理システム１４０に患者の個人係数があるかを検索する。
ステップＳ２５−５、Ｓ２５−３
心電図管理システム１４０に患者の個人係数があれば（ステップＳ２５−５：ＹＥＳ）、心電計制御部１１７は個人係数データベース１４３からその個人係数を取得する。
ステップＳ２５−５、Ｓ２５−６
一方、心電図管理システム１４０の個人係数データベース１４３に患者の個人係数がなければ（ステップＳ２５−５：ＮＯ）、心電計制御部１１７は心電図管理システム１４０、２４０間で患者ＩＤに合致する個人係数を検索する。本実施形態の場合、心電図管理システム２４０から患者ＩＤ、ＴＷＡ測定結果タイプに合致する個人係数を検索する。心電図管理システム１４０、２４０間の個人係数の検索は、患者ＩＤ変換部３２０が患者の固有ＩＤを用いて変換した個人ＩＤを用いることによって行なう。
ステップＳ２５−７、Ｓ２５−３
心電図管理システム２４０の個人係数データベースに患者の個人係数があれば（ステップＳ２５−７：ＹＥＳ）、心電計制御部１１７は心電図管理システム２４０の個人係数データベースからその個人係数を取得する。
ステップＳ２５−８
心電図管理システム２４０の個人係数データベースにその個人係数がなければ、心電計制御部１１７は、表示部１１６に、「個人係数を作成するため実測を行い登録してください。」とのメッセージを表示する。
【０１０６】
図１８は、図１５のメインフローチャートのステップＳ２８（集団係数検索）のサブルーチンフローチャートである。このサブルーチンフローチャートは心電計制御部１１７によって処理される。
ステップＳ２８−１
心電計制御部１１７はＴＷＡ測定心電計１１０の集団係数データベース１１４から患者年齢、患者性別に合致する集団係数を検索する。つまり、ＴＷＡ測定心電計１１０に患者の集団係数があるかを検索する。
ステップＳ２８−２
心電計制御部１１７はＴＷＡ測定心電計１１０の集団係数データベース１１４からその集団係数を取得する。
【０１０７】
図１９は、患者の個人係数を算出し、算出した個人係数を個人係数データベースに記憶させるまでの処理を示すメインフローチャートである。このメインフローチャートは心電計制御部１１７によって処理される。
ステップＳ３１
心電計制御部１１７は、患者情報入力部１１１から入力された患者情報を取得する。患者情報は、患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）、患者名、患者年齢、患者性別である。これらの患者情報の内、患者ＩＤ、患者名は、患者の個人係数を個人係数データベースに記憶させるときに使用する。
ステップＳ３２
心電計制御部１１７は、患者に装着した複数の測定電極１１５から任意の測定部位の心電信号を取得する。具体的には、例えば、１２誘導心電図（Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導）を生成するために決められている、患者の特定部位に測定電極１１５を装着し、また、フランク誘導ベクトル心電図（Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導）を生成するために決められている、患者の特定部位に測定電極１１５を装着する。心電計制御部１１７は、これらの測定電極１１５から、１２誘導心電図用のＩ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導及びフランク誘導ベクトル心電図用のＩ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導を実測する。
ステップＳ３３
心電計制御部１１７は、これらの測定電極１１５によって実測した誘導を、前述の式２に代入して患者の個人係数αを算出する。
ステップＳ３４
次に、心電計制御部１１７は算出した個人係数を、ＴＷＡ測定システムのデータベースに、患者別、時系列に記憶させる。
ステップＳ３５
心電計制御部１１７は、ステップＳ３１で取得した患者情報を、ＴＷＡ測定心電計１１０の患者情報記憶部１１２に記憶させ、同時に、心電図管理システム１４０の患者情報記憶部１４２に記憶させる。患者情報記憶部１４２に患者情報を記憶させる場合には、心電計制御部１１７が通信部１１８から院内回線１６０を介して患者情報を送信し、これを心電図管理システム１４０の通信部１４８を介して個人係数管理部１４７が受信する。次に、個人係数管理部１４７が受信した患者情報を患者情報記憶部１４２に記憶させる。
ステップＳ３６
そして、心電計制御部１１７は、ステップＳ３１で取得した患者情報のうちの患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）を患者ＩＤ管理部３００の患者ＩＤデータベース３１０に記憶させる。患者ＩＤデータベース３１０に患者ＩＤを記憶させる場合には、心電計制御部１１７が通信部１１８から院内回線１６０及び接続回線４００を介して患者ＩＤを送信し、これを患者ＩＤ管理部３００の通信部３３０を介して患者ＩＤ変換部３２０が受信する。次に、患者ＩＤ変換部３２０が受信した患者ＩＤを患者ＩＤデータベース３１０に記憶させる
図２０は、図１９のメインフローチャートのステップＳ３３（個人係数を算出）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。このフローチャートは心電計制御部１１７によって処理される。
ステップＳ３３−１
心電計制御部１１７は、患者に装着した測定電極１１５で実測した、１２誘導心電図（Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導）及びフランク誘導ベクトル心電図（Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導）を上記の式２に代入する。
ステップＳ３３−２
次に、心電計制御部１１７は、Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導の値とＩ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導の値とから変換係数の値を求める。
ステップＳ３３−３
最後に、心電計制御部１１７は、求めた変換係数に患者情報を付加して個人係数を算出する。具体的には、付加する患者情報は、患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）、患者名である。上記の場合、患者の固有ＩＤ「Ｃ１２３」と患者の個別ＩＤ「Ａ１２３」、患者名を付加情報として付加し個人係数を算出する。
【０１０８】
図２１は、図１９のメインフローチャートのステップＳ３４（算出した個人係数をデータベースに登録）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。このフローチャートは心電計制御部１１７と個人係数管理部１４７とによって処理される。
ステップＳ４１
まず、心電計制御部１１７は、算出した個人係数を個人係数データベース１１３Ａに記憶する。
ステップＳ４２
次に、個人係数管理部１４７は、心電計制御部１１７から送られてきた個人係数を個人係数データベース１４３に記憶する。これらのステップの詳細な処理は図２２及び図２３のサブルーチンフローチャートに示す。
【０１０９】
図２２は、図２１のサブルーチンフローチャートのステップＳ４１（ＴＷＡ測定心電計の個人係数データベースに記憶）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。このフローチャートは心電計制御部１１７によって処理される。
ステップＳ４１−１
まず、心電計制御部１１７は、患者情報入力部１１１から入力された患者情報を取得する。患者情報は、患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）、患者名、患者年齢、患者性別である。
ステップＳ４１−２
心電計制御部１１７は、患者ＩＤを患者情報記憶部１１２に記憶されている患者ＩＤと照合する。
ステップＳ４１−３、Ｓ４１−４
患者情報記憶部１１２に一致する患者ＩＤがあれば照合ＯＫであるので（ステップＳ４１−３：ＹＥＳ）、心電計制御部１１７は、個人係数データベース１１３Ａに患者の個人係数を追加記憶する。つまり、同一の患者が個人係数を既に持っている場合には、新たに算出された個人係数が時系列に追加記憶されることになる。個人係数を時系列に更新することによって、いつも患者の最適な係数を選ぶことができ、高精度なＴＷＡ測定結果を生成できる。
ステップＳ４１−３、Ｓ４１−５
一方、患者情報記憶部１１２に一致する患者ＩＤがなく照合ＮＧとなったときには（ステップＳ４１−３：ＮＯ）、患者の個人係数が個人係数データベース１１３Ａにはないので、心電計制御部１１７は、個人係数データベース１１３Ａに個人係数を新規記憶する。
【０１１０】
図２３は、図２１のサブルーチンフローチャートのステップＳ４２（心電図管理システムの個人係数データベースに記憶）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。このフローチャートは個人係数管理部１４７によって処理される。
ステップＳ４２−１
まず、心電図管理システム１４０の個人係数管理部１４７は、ＴＷＡ測定心電計１１０から患者情報を取得する。患者情報は、患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）、患者名、患者年齢、患者性別である。
ステップＳ４２−２
個人係数管理部１４７は、患者ＩＤを患者情報記憶部１４２に記憶されている患者ＩＤと照合する。
ステップＳ４２−３、Ｓ４２−４
患者情報記憶部１４２に一致する患者ＩＤがあれば照合ＯＫであるので（ステップＳ４２−３：ＹＥＳ）、個人係数管理部１４７は、個人係数データベース１４３に患者の個人係数を追加記憶する。つまり、同一の患者が個人係数を既に持っている場合には、新たに算出された個人係数が時系列に追加記憶されることになる。
ステップＳ４２−３、Ｓ４２−５
一方、患者情報記憶部１４２に一致する患者ＩＤがなく照合ＮＧとなったときには（ステップＳ４２−３：ＮＯ）、患者の個人係数が個人係数データベース１４３にないので、個人係数管理部１４７は、個人係数データベース１４３に個人係数を新規記憶する。
【０１１１】
以上のように、本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計、ＴＷＡ測定方法及びＴＷＡ測定システムによれば、変換係数を用いることによって、１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図が導出できるので、測定者は、１２誘導心電図を取得する場合と同じ位置に測定電極を装着すれば良い。また、導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定できるので、ＴＷＡの有無が、１２誘導心電図を取得する場合と同じ要領で測定できる。また、患者のＴＷＡの有無の測定のために、患者固有の個人係数を用いるので、最適なＴＷＡ測定結果を取得でき、測定精度を向上させることが可能になる。
【０１１２】
なお、本実施形態では、個人係数を、患者別に時系列に記憶させる場合を例示したが、ＴＷＡ測定心電計の記憶容量が少ない場合には、時系列ではなく、最新の個人係数のみを更新記憶させるようにしても良い。また、本実施形態では、特定の患者の個人係数が存在する場合には、その個人係数が例えば２、３年前であっても使用することができるようになっている。しかし、患者のＴＷＡの有無を高精度で診察できるようにするためには、なるべく近い時期に取得した個人係数を用いてＴＷＡ測定結果を生成することが望ましい。したがって、個人係数の使用可能期限（例えば取得から１年間）を設け、その使用期限が過ぎている場合には、個人係数が存在しないときと同様に、個人係数の取得を促し、図２０のフローチャートに示したような処理を行なわせるようにしても良い。
【０１１３】
また、本実施形態では、病院間での個人係数の検索、取得のために個別ＩＤの変換を行なっている。この個別ＩＤの変換は固有ＩＤにより行なっている。ＩＤの変換手法には公知となっている様々な手法があるので、本実施形態で例示したＩＤの変換手法に限らず、公知となっている様々な手法を利用しても良い。例えば、病院間のＩＤの変換ソフトとしては、ＯｐｅｎＰＩＸＰＤＱというオープンソフトが知られているが、このようなオープンソフトを用いてＩＤの変換を行なっても良い。
【０１１４】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲には、上記の一実施例の他、その技術の分野にける通常の知識を有する者が改変することができる他の実施形態も包含する。
【符号の説明】
【０１１５】
１００、２００ 心電図管理装置、
１１０、１２０、１３０、２１０、２２０、２３０ ＴＷＡ測定心電計、
１１１ 患者情報入力部、
１１２ 患者情報記憶部、
１１３Ａ 個人係数データベース、
１１３Ｂ 集団係数データベース、
１１４ 変換係数記憶部、
１１５ 測定電極、
１１６ 表示部、
１１７ 心電計制御部、
１１８ 通信部、
１４０、２４０ 心電図管理システム、
１４２ 患者情報記憶部、
１４３ 個人係数データベース、
１４７ 個人係数管理部、
１４８ 通信部、
１５０、２５０ 表示装置、
１６０、２６０ 院内回線、
３００ 患者ＩＤ管理部、
３１０ 患者ＩＤデータベース、
３２０ 患者ＩＤ変換部、
３３０ 通信部、
４００ 接続回線、
５００ ＴＷＡ測定システム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＷＡ（Ｔ−ｗａｖｅ ａｌｔｅｒｎａｎｓ：Ｔ波交互脈）の有無を測定することができるＴＷＡ測定心電計、ＴＷＡ測定方法及びＴＷＡ測定システムに係り、特に、スカラー心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出し、フランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定することができるＴＷＡ測定心電計、ＴＷＡ測定方法及びＴＷＡ測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＷＡは、ＱＴ延長症候群、異型狭心症、急性心筋虚血、電解質異常、発作性心頻拍、徐脈、心膜腔液貯留などの発症時に出現する。ＴＷＡは、心電図に現れるＴ波の振幅、極性が交互に変化する現象であり、心臓突然死の予測に有効な指標である。ＴＷＡは、必ずしも肉眼で確認できる現象ではないため、臨床での応用には限界があった。
【０００３】
そのため、１９８０年代から、コンピュータにより微小なＴＷＡ（Ｍｉｃｒｏｖｏｌｔ ＴＷＡ：ＭＴＷＡ）を測定できるようにするための技術が開発され続けている。
【０００４】
現在提案されているＴＷＡの測定技術は、下記特許文献１及び２に開示されている、ゼネラルエレクトリック（ＧＥ）社のＭＭＡ法（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｍｏｖｉｎｇ Ａｖｅｒａｇｅ）による測定技術と、ケンブリッジハート（ＣＨ）社のピリオドグラムによる測定技術があげられる。
【０００５】
ＧＥ社の測定技術は、時間領域における時間の波形解析方法であり、ノイズに強いと言われるものの、測定技術として歴史が浅く、その臨床的効果を見守る必要がある。
【０００６】
一方、周波数領域における手法としてのＣＨ社の測定技術は、１９８０年代から使われ続けてきているため、臨床での有効性は実証済みである。したがって、現在、ＧＥ社のＭＭＡ法による測定技術よりもＣＨ社のピリオドグラムによる測定技術の方が臨床では有用であると考えられている。
【０００７】
ＣＨ社のピリオドグラムによる測定技術は、発表されて以来、新たな処理を行うための測定電極の技術など、さまざまな技術が追加され、現在もその追加された最新の技術が使われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，６６８，１８９号明細書
【特許文献２】米国特許第５，９３５，０８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、ＣＨ社のピリオドグラムによる測定技術はいくつかの問題を抱えている。例えば、ノイズ除去のために特殊な測定電極を用いる必要があり、また、必ずしも一般的とは言えないフランク誘導ベクトル心電図を取得する必要がある。
【００１０】
特殊な測定電極を用いたり、フランク誘導ベクトル心電図を取得したりすることは、測定者に負担となる。一般的な１２誘導心電図を取得する場合とは、測定電極の配置などが異なるからである。また、フランク誘導法は背中にも電極を配置することが必要なので、被検者にも負担がかかる。さらに、一般の測定者が不慣れなフランク誘導法を使うことは、一般に普及している標準誘導よりも電極装着位置のズレによる測定誤差が大きくなると考えられる。
【００１１】
本発明は、測定者及び被検者の負担を軽減するために成されたものであり、１２誘導心電図などのスカラー心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出し、フランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定できるようにして、測定者がスカラー心電図を取得するときと同じ要領でＴＷＡの有無を測定できるようにしたＴＷＡ測定心電計、ＴＷＡ測定方法及びＴＷＡ測定システムの提供を目的とする。
【００１２】
本発明はまた、１２誘導心電計、運動負荷心電計、ホルター心電計などの通常使われている心電計から、臨床での有効性は実証済みのベクトル心電図に基づくＴＷＡ解析方法を用いて、ＴＷＡの有無を測定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための本発明に係るＴＷＡ測定心電計は、少なくとも３誘導のスカラー心電図を生成するために被検者に装着する測定電極と、フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を記憶する変換係数記憶部と、測定電極の心電信号からスカラー心電図を生成すると共に、変換係数を用いてスカラー心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出する心電計制御部と、導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定するＴＷＡ測定部と、を有する。
【００１４】
心電計制御部は、測定電極の心電信号からスカラー心電図を生成する。心電計制御部は、さまざまな測定方法を用いてスカラー心電図を生成することができる。被検者に装着する測定電極の数や位置は、スカラー心電図を取得するために用いられる測定方法（例えば、一般的な標準１２誘導心電図、導出１２誘導心電図、運動負荷心電図、ホルター心電図、モニタ心電図など）に応じて異なる。心電計制御部は、さまざまな測定方法を用いて生成されたスカラー心電図に、変換係数記憶部に記憶されている変換係数を掛けてフランク誘導ベクトル心電図を導出する。ＴＷＡ測定部は、心電計制御部が導出したフランク誘導ベクトル心電図の波形に基づいてＴＷＡの有無を測定する。
【００１５】
上記目的を達成するための本発明に係るＴＷＡ測定方法は、スカラー心電図を生成するために被検者に測定電極を装着する段階と、測定電極の心電信号からスカラー心電図を生成する段階と、フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を取得する段階と、変換係数を用いてスカラー心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出する段階と、導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定する段階と、を含む。
【００１６】
上記目的を達成するための本発明に係るＴＷＡ測定システムは、上記ＴＷＡ測定心電計と、ＴＷＡ測定心電計が導出した心電図に関する情報を管理する心電図管理システムと、を有し、心電図管理システムは、ＴＷＡ測定心電計に被検者固有の個人係数を変換係数として提供するための個人係数データベースを有している。
【００１７】
上記ＴＷＡ測定心電計は、スカラー心電図を生成するために被検者に装着する測定電極と、フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を記憶する変換係数記憶部と、測定電極の心電信号からスカラー心電図を生成すると共に、変換係数を用いてスカラー心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出する心電計制御部と、導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定するＴＷＡ測定部と、を有し、変換係数記憶部は、被検者から取得した被検者固有の個人係数を変換係数として記憶する個人係数データベースと、被検者のフランク誘導ベクトル心電図を導出するため統計的に有効な母集団の不特定多数の人から取得した複数の変換係数の平均値である集団係数を変換係数として記憶する集団係数データベースと、を有する。
【００１８】
ＴＷＡ測定心電計が備える変換係数記憶部と同様に、心電図管理システムも個人係数データベースを有している。このため、ＴＷＡ測定心電計は、ＴＷＡ測定心電計に被検者固有の個人係数がない場合には、心電図管理システムから提供される個人係数を変換係数として用いてＴＷＡの有無を測定する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、少なくとも３誘導のスカラー心電図からフランク誘導ベクトル心電図が導出できるので、測定者は、スカラー心電図を取得する場合と同じ位置に測定電極を装着すれば良い。また、導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定できるので、ＴＷＡの有無が、スカラー心電図を取得する場合と同じ要領で測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計のブロック図である。
【図２】本実施形態に係る１２誘導心電図を用いたＴＷＡ測定心電計の動作フローチャートである。
【図３】本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計においてフランク誘導ベクトル心電図を導出するための手順を示すフローチャートである。
【図４】図３の動作フローチャートの処理を波形図で説明するための図である。
【図５】本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計においてＴＷＡの有無を測定するための手順を示すフローチャートである。
【図６】解析セグメントを選択する処理の説明に供する図である。
【図７】解析セグメントを選択する処理の説明に供する図である。
【図８】外れ値の補正処理を行う前と行った後の波形図である。
【図９】ピリオドグラムを計算する処理の説明に供する図である。
【図１０】ピリオドグラムを計算する処理の説明に供する図である。
【図１１】本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計の動作フローチャートである。
【図１２】本実施形態に係るＴＷＡ測定システムのブロック図である。
【図１３】本実施形態に係る心電図管理システムのブロック図である。
【図１４】本実施形態に係る患者ＩＤ管理部のブロック図である。
【図１５】本実施形態に係るＴＷＡ測定システムにおいて、ＴＷＡ測定心電計がＴＷＡの有無を測定するまでの処理を示すメインフローチャートである。
【図１６】図１５のメインフローチャートのステップＳ２３（患者ＩＤ/患者名照合）のサブルーチンフローチャートである。
【図１７】図１５のメインフローチャートのステップＳ２５（個人係数検索）のサブルーチンフローチャートである。
【図１８】図１５のメインフローチャートのステップＳ２８（集団係数検索）のサブルーチンフローチャートである。
【図１９】患者の個人係数を算出し、算出した個人係数を個人係数データベースに記憶させるまでの処理を示すメインフローチャートである。
【図２０】図１９のメインフローチャートのステップＳ３３（個人係数を算出）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。
【図２１】図１９のメインフローチャートのステップＳ３４（算出した個人係数をデータベースに登録）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。
【図２２】図２１のサブルーチンフローチャートのステップＳ４１（ＴＷＡ測定心電計の個人係数データベースに記憶）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。
【図２３】図２１のサブルーチンフローチャートのステップＳ４２（心電図管理システムの個人係数データベースに記憶）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明に係るＴＷＡ測定心電計、ＴＷＡ測定方法及びＴＷＡ測定システムの実施形態を、１２誘導心電図を用いた場合を例にして、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態では１２誘導心電図を用いた場合を例示するが、本発明は導出誘導を含む少なくとも３誘導のスカラー心電図を用いる場合に適用することができる。
【００２２】
本発明に係るＴＷＡ測定心電計、ＴＷＡ測定方法及びＴＷＡ測定システムでは、測定電極の心電信号から１２誘導心電図を生成している。生成される１２誘導心電図は、さまざまな測定方法で生成された１２誘導心電図を対象とする。例えば、一般的な標準１２誘導心電図はもちろんのこと、変換行列を用いて導出する導出１２誘導心電図も対象となる。さらには、１２誘導心電図を生成できるのであれば、誘導数が２であるホルター心電図、及び運動負荷心電図も対象となる。
【００２３】
本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計、ＴＷＡ測定方法及びＴＷＡ測定システムでは、上述のように、さまざまな測定方法で生成された１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出することができ、導出したフランク誘導ベクトル心電図から心臓突然死の予知診断に有効なＴＷＡの有無が測定できる。
【００２４】
本実施形態では、被検者の具体例として患者という用語を用いる。しかし、被検者には、病院で診察を受ける患者だけではなく、健康診断を行う検診センターや診療所、一般家庭など病院以外の場所での利用者も含まれる。
［ＴＷＡ測定心電計の構成］
まず、本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計の構成を説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計のブロック図である。
【００２６】
ＴＷＡ測定心電計１１０は、患者情報入力部１１１、患者情報記憶部１１２、変換係数記憶部１１４、測定電極１１５、表示部１１６、心電計制御部１１７、ＴＷＡ測定部１１８、通信部１１９を備えている。変換係数記憶部１１４は、個人係数データベース１１３Ａと集団係数データベース１１３Ｂを備えている。
【００２７】
患者情報入力部１１１は、測定者のキー操作により患者情報を入力する。患者情報は、具体的には、患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）（個人係数取得用）、患者名（個人係数取得用）、患者年齢（集団係数取得用）、患者性別（集団係数取得用）である。
【００２８】
患者情報記憶部１１２は、患者情報入力部１１１より入力した患者情報を記憶する。例えば、患者ＩＤとして患者の固有ＩＤ「Ｃ１２３」と患者の個別ＩＤ「Ａ１２３」、患者名、患者年齢、患者性別をそれぞれ記憶する。
【００２９】
変換係数記憶部１１４は、１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を記憶する。
【００３０】
変換係数記憶部１１４を構成する個人係数データベース１１３Ａは、特定の患者からあらかじめ取得しておいたその患者に固有の個人係数を変換係数として記憶する。個人係数は、患者別、時系列に記憶する。例えば、上述の場合、患者の固有ＩＤ「Ｃ１２３」と患者の個別ＩＤ「Ａ１２３」、患者名をそれぞれ個人係数の付加情報として付加し患者別、時系列に記憶する。
【００３１】
通常、フランク誘導ベクトル心電図を導出するときには１つの最新の個人係数を用いれば足りる。それでも時系列に複数の個人係数を記憶しておくのは、個人係数の変化又は過去の個人係数から現在の個人係数を用いて生成されるフランク誘導ベクトル心電図の変化を見ることによって病状の進行、回復の状態を把握できる場合があるからである。
【００３２】
変換係数記憶部１１４を構成する集団係数データベース１１３Ｂは、患者のフランク誘導ベクトル心電図を導出するため統計的に有効な母集団の不特定多数の人から取得した複数の変換係数の平均値である集団係数を変換係数として記憶する。集団係数は、性別、年代別に記憶する。
【００３３】
測定電極１１５は患者の体表面に装着する電極である。測定電極１１５は、１２誘導心電図を生成するとき及びその患者に固有の個人係数を取得するときに使用される。本実施形態では、さまざまな測定方法で生成された１２誘導心電図を対象とするので、測定電極１１５は、採用する測定方法で決められている患者の測定部位に装着する。
【００３４】
表示部１１６は、患者情報入力部１１１で入力する患者情報やＴＷＡ測定部１１８で測定したＴＷＡの有無の測定結果をディスプレイに表示したり、プリントアウトしたりする。
【００３５】
心電計制御部１１７は、測定電極１１５の心電信号から１２誘導心電図を生成し、変換係数記憶部１１４の変換係数を用いて１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出する。心電計制御部１１７は、個人係数データベース１１３Ａに患者から取得した個人係数があれば、その個人係数を変換係数として用いてその患者のフランク誘導ベクトル心電図を導出する。その患者の個人係数を用いるとＴＷＡの有無の測定精度が向上するからである。一方、個人係数データベース１１３Ａにその患者から取得した個人係数がなければ、集団係数データベース１１３Ｂにある集団係数を変換係数として用いてフランク誘導ベクトル心電図を導出する。その患者に固有の個人係数がなくてもＴＷＡの測定を可能とするためである。
【００３６】
心電計制御部１１７は、個人係数データベース１１３Ａにその患者に固有の個人係数がなければ、その患者の個人係数の取得を促すメッセージを表示部１１６に表示させる。個人係数の取得を促すことで測定精度の向上に寄与させるためである。また、心電計制御部１１７は、患者に固有の個人係数を取得するときには、患者の体表面に装着した測定電極１１５の心電信号からその患者に固有の個人係数を算出し、算出した個人係数を個人係数データベース１１３Ａに記憶させる。
【００３７】
患者の個人係数を取得するときには、まず、１２誘導心電図を生成するために、それぞれの測定方法で決められている、患者の測定部位に測定電極１１５を装着し、測定電極１１５の心電信号から１２誘導心電図を生成する。次に、フランク誘導ベクトル心電図を生成するために決められている、患者の測定部位に測定電極１１５を装着し、測定電極１１５の心電信号からフランク誘導ベクトル心電図を生成する。１２誘導心電図を生成するときの測定電極１１５の装着位置とフランク誘導ベクトル心電図を生成するときの測定電極１１５の装着位置は異なる。１２誘導心電図とフランク誘導ベクトル心電図の生成を別々に行っても良いが、本実施形態ではこれらの心電図の生成を同時に行っている。作業効率を向上させるためである。心電計制御部１１７は、１２誘導心電図をフランク誘導ベクトル心電図に整合させるための、その患者に固有の個人係数を算出する。心電計制御部１１７は、算出した個人係数を、患者の固有ＩＤと患者の個別ＩＤ、患者名をそれぞれ個人係数の付加情報として付加して、個人係数データベース１１３Ａに患者別、時系列に記憶させる。
【００３８】
心電計制御部１１７は、上述のさまざまな動作を制御する他、ＴＷＡ測定心電計１１０の全ての動作を総括的に制御する。心電計制御部１１７は、ＴＷＡ測定心電計１１０の全ての動作を実現するためのプログラムを備えている。心電計制御部１１７の詳細な動作は後述する。
【００３９】
ＴＷＡ測定部１１８は、心電計制御部１１７が導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定する。ＴＷＡ測定部１１８は、ＴＷＡの有無を測定する際に、心電計制御部１１７が導出した複数のフランク誘導ベクトル心電図を平均化し、平均化したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定する。複数のフランク誘導ベクトル心電図を平均化するとＴＷＡの有無の測定精度が向上するからである。ＴＷＡ測定部１１８は、さらに、フランク誘導ベクトル心電図を形成する波形の中から、ＴＷＡの有無の測定に寄与できる波形を選択し、選択した波形からＴＷＡの有無を測定する。ＴＷＡの測定に寄与できる波形を選択することでＴＷＡの測定精度が向上するからである。ＴＷＡ測定部１１８の詳細な動作は後述する。
【００４０】
通信部１１９は、患者の個人係数を心電図管理システム（ＥＭＳ）１４０（図１２参照）に送信し、逆に、心電計制御部１１７が要求した患者の個人係数をＥＭＳ１４０から受信する。通信部１１９における個人係数の送受信は院内回線１６０を介して行なう。
［ＴＷＡ測定心電計の動作］
次に、本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計の動作を図２の動作フローチャートに基づいて説明する。
【００４１】
図２の動作フローチャートにおいて、ステップＳ１からＳ３の動作はＴＷＡ測定心電計の操作者（測定者）が行ない、ステップＳ４からＳ８の動作は心電計制御部１１７が行なう。ステップＳ１からＳ８の動作は本実施形態に係るＴＷＡ測定方法の手順でもある。
ステップＳ１
１２誘導心電図を生成するために、図１に示したＴＷＡ測定心電計１１０の操作者が患者の体表面の所定の部位に測定電極１１５を装着する。本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計１１０は、さまざまな測定方法で生成された１２誘導心電図を対象とするので、測定電極１１５は、採用する測定方法で決められている患者の測定部位に装着する。例えば、４誘導Ｉ、ＩＩ、Ｖ２、Ｖ５からＶ１、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ６を導出するタイプの導出１２誘導心電図を生成させる場合には、Ｉ及びＩＩ誘導の心電信号を取得するために左右腕部（電極Ｌ、Ｒ）と左右下肢（電極ＬＬ、ＲＬ）の４箇所と、胸部誘導の２誘導（Ｖ２誘導、Ｖ５誘導）の心電信号を取得するために第４肋間胸骨左縁位置と左前腋窩線と第５肋間を横切る水平線との交点位置の２箇所の、合計６箇所の測定部位に測定電極１１５を装着する。また、標準１２誘導心電図を生成させる場合には、胸部誘導の測定のために６箇所及び四肢誘導の測定のために４箇所の計１０箇所に、１０個の測定電極１１５を装着する。
ステップＳ２
次に、操作者は、患者情報入力部１１１から患者情報を入力する。例えば、患者ＩＤとして固有ＩＤ「Ｃ１２３」と個別ＩＤ「Ａ１２３」を入力し、続いて、患者名、患者年齢、患者性別を入力する。
ステップＳ３
そして、操作者は、ＴＷＡ測定心電計１１０の測定スイッチ（図示せず）をＯＮする。測定スイッチがＯＮされることによって、ＴＷＡの有無の測定が開始される。
ステップＳ４
心電計制御部１１７は、ステップＳ１で患者に装着した６個の測定電極１１５の心電信号から１２誘導心電図を生成する。
【００４２】
上記の導出１２誘導心電図を生成する場合、Ｉ及びＩＩ誘導と胸部誘導の２誘導（Ｖ２、Ｖ５）の４誘導分の心電信号（測定誘導ベクトル）を下記の行列式に代入し、測定誘導ベクトルに変換行列を掛けることによって、測定電極１１５で実際には測定していない残りの４つのＶ１誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ６誘導（導出誘導ベクトル）の胸部誘導の導出心電図を生成する。
【００４３】
【数１】
【００４４】
そして、最終的に１２誘導心電図を生成する。
【００４５】
また、上記の標準１２誘導心電図を生成する場合、１０個の測定電極で検出される心電信号に基づき、標準１２誘導の四肢６誘導波形（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ａＶＲ、ａＶＬ、ａＶＦ）及び標準１２誘導の胸部６誘導波形（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６）を演算し、最終的に１２誘導心電図を生成する。
ステップＳ５からＳ７
次に、心電計制御部１１７は、フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を変換係数記憶部１１４から取得する。
【００４６】
心電計制御部１１７は、ステップＳ２で入力した患者情報に合致する個人係数が個人係数データベース１１３Ａ内にあるか否かを判断する。具体的には、患者情報入力部１１１から入力した固有ＩＤ「Ｃ１２３」と個別ＩＤ「Ａ１２３」に合致した個人係数が、個人係数データベース１１３Ａにあるか否かを判断する。
【００４７】
心電計制御部１１７は、個人係数データベース１１３Ａに、患者情報に合致した個人係数があれば、個人係数データベース１１３Ａからその患者の個人係数を取得する。なお、個人係数は患者別に時系列に記憶してあるので、その患者の個人係数が複数ある場合には、最新の個人係数を取得する。
【００４８】
一方、心電計制御部１１７は、個人係数データベース１１３Ａに、患者情報に合致した個人係数がなければ、集団係数データベース１１３Ｂからその患者の患者情報として入力した患者年齢、患者性別に合致する集団係数を取得する。
ステップＳ８
心電計制御部１１７は、ステップＳ５からＳ７で取得した、その患者に固有の個人係数または集団係数のいずれかの変換係数を用いて、ステップＳ４で生成した１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出する。
【００４９】
フランク誘導ベクトル心電図を導出する具体的な処理は図３の動作フローチャートで説明する。
ステップＳ９
ＴＷＡ測定部１１８は、ステップ８で導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定する。
【００５０】
ＴＷＡの有無を測定する具体的な処理は図５の動作フローチャートで説明する。
【００５１】
図３の動作フローチャートは、フランク誘導ベクトル心電図を導出するための手順を示すフローチャートである。このフローチャートは図２のステップＳ８のサブルーチンフローチャートである。
ステップＳ８−１
心電計制御部１１７は、ステップＳ４で生成した１２誘導心電図と、ステップＳ６で取得した個人係数またはステップＳ７で取得した集団係数のいずれかを変換係数として取得する。
ステップＳ８−２
心電計制御部１１７は、１２誘導心電図に変換係数を掛けて、フランク誘導ベクトル心電図の６個の誘導、Ｉ、Ｅ、Ｃ、Ａ、Ｈ、Ｍを導出する。
【００５２】
心電計制御部１１７は、変換係数を掛ける前に、生成した１２誘導心電図の基線の変動を除去するための前処理をする。１２誘導心電図のＤＣ分を除去して基線の位置を揃えるためである。これと同時に、１２誘導心電図の高周波成分を除去するための前処理をする。高周波ノイズを除外して１２誘導心電図の波形を滑らかにするためである。
【００５３】
１２誘導心電図に変換係数を掛けるとフランク誘導ベクトル心電図を求めることができるのは、次のような原理に基づく。
【００５４】
１２誘導心電図Ｌとフランク誘導ベクトル心電図Ｆとの間には、下記の式１に示すような関係がある。なお、αは変換係数である。
【００５５】
Ｌα＝Ｆ … 式１
式１において、具体的には、Ｌは１２誘導心電図の配列（ｎ×８）であり、αは個人係数か集団係数を用いた変換係数であり、Ｆはフランク誘導ベクトル心電図の配列（ｎ×６）である。この例では、１２誘導心電図を測定する際に、Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導を測定するために８個の測定電極を用いている。したがって、１２誘導心電図の配列が（ｎ×８）となっている。
【００５６】
式１に示すように、１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図の６個の誘導、Ｉ、Ｅ、Ｃ、Ａ、Ｈ、Ｍを求めるためには、１２誘導心電図に変換係数αを掛ければよい。
【００５７】
１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図を導出するためには、あらかじめ変換係数αを求めておく必要がある。本実施形態のＴＷＡ測定心電計１１０の場合、変換係数として、患者に固有の個人係数と、統計的に有効な母集団の不特定多数の人から取得した複数の変換係数の平均値である集団係数の２種類の変換係数を備えているのはこのためである。
【００５８】
患者に固有の個人係数を取得するときには、例えば、１２誘導心電図Ｌ（Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導）を生成するために決められている、患者の特定部位に測定電極１１５を装着し、測定電極１１５の心電信号から１２誘導心電図を生成する。次に、フランク誘導ベクトル心電図Ｆ（Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導）を生成するために決められている、患者の特定部位に測定電極１１５を装着し、測定電極１１５の心電信号からフランク誘導ベクトル心電図を生成する。そして、上記の例では、生成した１２誘導心電図Ｌ（Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導）と生成したフランク誘導ベクトル心電図Ｆ（Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導）を、下記の式２に代入して、その患者に固有の個人係数を変換係数αとして求める。なお、変換係数である個人係数を取得する具体的な処理は、図１１のフローチャートで詳しく説明する。
【００５９】
α＝（ＬＴＬ）−１ＬＴＦ … 式２
ここで、ＬＴは、１２誘導心電図Ｌの転置行列であり、（ＬＴＬ）−１は、（ＬＴＬ）の逆行列である。
【００６０】
心電計制御部１１７は、このようにして求めた変換係数を、式１のように、１２誘導心電図Ｌに掛け、フランク誘導ベクトル心電図ＦのＩ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導を導出する。
ステップＳ８−３
次に、心電計制御部１１７は、フランク誘導ベクトル心電図Ｆ（Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導）を導出したなら、下記の式３に、Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導の値を代入することによって、フランク誘導ベクトル心電図のＶＸ誘導、ＶＹ誘導、ＶＺ誘導を求める。
【００６１】
ＶＸ＝０．６１Ａ＋０．１７１Ｃ−０．７８1Ｉ
ＶＹ＝０．６５５Ｆ＋０．３４５Ｍ−１．０Ｈ
ＶＺ＝０．１３３Ａ＋０．７３６Ｍ−０．２６４Ｉ−０．３７４Ｅ−０．２３１Ｃ
以上、式３
ステップＳ８−４
最後に、心電計制御部１１７は、求めたＶＸ誘導、ＶＹ誘導、ＶＺ誘導の各値を２乗し、それぞれの２乗した値を加算し、その加算した値の平方根を計算することによって、ベクトルマグニチュードＶＭの値を計算する。
【００６２】
以上が、フランク誘導ベクトル心電図を導出する際に行われる処理の詳細である。
【００６３】
図３の動作フローチャートの処理を図４の波形図で説明すると以下の通りである。
【００６４】
まず、図４の上の波形図に示されているように、１２誘導心電図Ｌとして、Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導の６つの心電図波形が得られると、これらの心電図波形に、基線変動除去及び高周波成分除去の処理を施し、変換係数αを掛ける。そして、Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導の値を求め、図４の中間の波形図に示されているように、フランク誘導ベクトル心電図のＶＸ誘導、ＶＹ誘導、ＶＺ誘導の各心電図波形を求める。最後に、図４の下の波形図に示されているように、ＶＸ誘導、ＶＹ誘導、ＶＺ誘導の各値からフランク誘導ベクトル心電図のベクトルマグニチュードＶＭの心電計波形を求める。最終的に求めようとしているＴＷＡの有無は、このベクトルマグニチュードＶＭの心電計波形から求めることになる。
【００６５】
図５の動作フローチャートは、ＴＷＡの有無を測定するための手順を示すフローチャートである。このフローチャートは図２のステップＳ９のサブルーチンフローチャートである。
ステップＳ９−１
ＴＷＡ測定部１１８は、上記のようにして求めたフランク誘導ベクトル心電図のベクトルマグニチュードＶＭを心電計制御部１１７から取得する。ＴＷＡ測定部１１８は、複数のベクトルマグニチュードＶＭの波形を平均化し、複数のベクトルマグニチュードＶＭの波形の中からＴＷＡの有無の測定に寄与できそうな波形を選択する。
【００６６】
ＴＷＡ測定部１１８は、ベクトルマグニチュードＶＭの波形から解析セグメントを選択する。解析セグメントの選択は、ＴＷＡの有無の測定精度を向上させるために行う。
【００６７】
解析セグメントの選択は、心電計制御部１１７から取得したベクトルマグニチュードＶＭの中から、図６に示すように１２８拍分のＳＴ−Ｔセグメントを選択することによって行う。また、図６のように連続した１２８拍のＳＴ−Ｔセグメントを選択するのではなく、図７のようにＴＷＡ（ＴＷＡ）がでやすそうな拍をのみをＮ拍のＳＴ−Ｔセグメントから１２８拍分選択するようにしても良い。連続した１２８拍のＳＴ−Ｔセグメントの中には、ＴＷＡの有無を測定しづらいノイズの多い拍も存在するため、測定精度に影響する。このため、ＴＷＡがでやすそうな拍を不連続に１２８拍分選択している。
ステップＳ９−２
ＴＷＡ測定部１１８は外れ値の補正処理を行う。
【００６８】
ＴＷＡの有無の測定に悪影響を与えそうな外れ値を奇数拍と偶数拍ごとに分けて検出し、検出した拍に対して補正をする。
【００６９】
具体的には、奇数拍と偶数拍について心電図波形の中間値を求め、奇数拍と偶数拍について標準偏差を求める。その標準偏差をパラメータとした外れ値判定のための閾値を算出し、閾値との大小関係を判定して外れ値を決定する。外れ値として決定された値を、標準偏差をパラメータとした補正関数に代入して補正値を算出する。なお、閾値の決定や補正関数には種々のものがあるが、公知のどのようなものを用いても良い。
【００７０】
図８に外れ値の補正処理を行う前と行った後の波形図を示す。図８の上の波形図に示すように、補正処理を行う前の原信号の波形には、その中央部に大きく落ち込む波形が存在している。しかし、図８の下の波形図に示すように、補正処理を行った後の補正後の信号の波形には、その中央部に大きく落ち込む波形が存在しなくなっている。外れ値の補正処理が功を奏していることがわかる。
ステップＳ９−３
ＴＷＡ測定部１１８は、外れ値の補正をした後、１２８拍分のデータをＦＦＴ処理し、ピリオドグラムを計算する。
【００７１】
図９及び図１０はピリオドグラムの説明に供する図である。図８及び図９の上の波形図は奇数拍と偶数拍それぞれの平均波形を示す。図８及び図９の下の波形図はピリオドグラムを計算した後の波形である。図９のピリオドグラムを計算した後の波形を見ると、周波数（サイクル／ビート）０．５のときのベクトルマグニチュードの値が小さいが、これはＴＷＡがないことを意味している。一方、図９のピリオドグラムを計算した後の波形を見ると、周波数（サイクル／ビート）０．５のときのベクトルマグニチュードの値が大きくなっている。これは、ＴＷＡの値が大きいことを意味し、ＴＷＡの存在の可能性が大きいことを意味している。
【００７２】
このように、ピリオドグラムを計算することによって、ベクトルマグニチュードの値の大小から、ある程度ＴＷＡの有無を予測することができる。
ステップＳ９−４
次に、ＴＷＡ測定部１１８はオルタナンスを計算する。ピリオドグラク計算後の図９及び図１０に示した波形図の、サイクル／ビート周波数が０．４４−０．４９の区間をノイズ帯域として定義し、区間の平均値ＳＮＢと標準偏差σＮＢを求める。サイクル／ビート周波数が０．５のときの値をＳ0.5とし、下記の式４を計算することによって、オルタナンスＶａｌｔを計算する。
【００７３】
Ｖａｌｔ＝（Ｓ0.5−ＳＮＢ）１／２ … 式４
ステップＳ９−５
ＴＷＡ測定部１１８はＴＷＡの有無を判定する。ステップＳ９−４で算出した区間の平均値ＳＮＢとオルタナンスＶａｌｔの値から、下記の式５を計算することによって、オルタナンス比ｋを計算する。
【００７４】
ｋ＝Ｖａｌｔ／σＮＢ … 式５
そして、オルタナンスＶａｌｔとオルタナンス比ｋの値からＴＷＡの有無を判定する。ＴＷＡの有無の判定条件は、オルタナンスＶａｌｔ＞１．９μＶ、オルタナンス比ｋ＞３である。この判定条件を満たしているときには、ＴＷＡが出ていると判断する。
【００７５】
以上のようにして、１２誘導心電図から得られるフランク誘導ベクトル心電図の波形の形状を解析することによって、形の異なるＴ波が一拍ごとに交互（ＡＢＡＢＡＢ…）に出現するＴＷＡの有無を測定することができる。
【００７６】
次に、ステップＳ８−２で簡単に説明したように、本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計１１０は、患者の個人係数が記憶されていない場合には、個人係数の取得を促すメッセージを表示部１１６に表示させる。このときには、ＴＷＡ測定心電計１１０の操作者がその患者の個人係数を取得してＴＷＡ測定心電計１１０の個人係数データベース１１３Ａに記憶させる。このときの手順を、図１１の動作フローチャートに基づいて詳細に説明する。なお、図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ１０からＳ１２の動作はＴＷＡ測定心電計１１０の操作者が行ない、ステップＳ１３からＳ１５の動作は心電計制御部１１７が行なう。ステップＳ１３からＳ１５の動作は本実施形態に係るＴＷＡ測定方法の手順を示す。
ステップＳ１０
まず、操作者は、１２誘導心電図とフランク誘導ベクトル心電図を取得するために、患者の特定の部位に測定電極を装着する。
【００７７】
具体的には、例えば、１２誘導心電図（Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導）を生成するために決められている、患者の特定部位に測定電極１１５を装着し、また、フランク誘導ベクトル心電図Ｆ（Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導）を生成するために決められている、患者の特定部位に測定電極１１５を装着する。
ステップＳ１１
次に、操作者は、患者情報入力部１１１から患者情報を入力する。例えば、患者ＩＤとして固有ＩＤ「Ｃ１２３」と個別ＩＤ「Ａ１２３」を入力する。続いて、患者名、患者年齢を入力する。
ステップＳ１２
そして、操作者は、ＴＷＡ測定心電計１１０の測定スイッチ（図示せず）をＯＮする。
ステップＳ１３
心電計制御部１１７は患者に装着した測定電極１１５から測定部位の心電信号を取得する。
ステップＳ１４
心電計制御部１１７は測定電極１１５の心電信号から１２誘導心電図を生成する。また、測定電極１１５の心電信号からフランク誘導ベクトル心電図を生成する。そして、上記の例では、生成した１２誘導心電図（Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導）と生成したフランク誘導ベクトル心電図（Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導）を、下記の式６に代入して、その患者に固有の個人係数を変換係数αとして算出する。
【００７８】
α＝（ＬＴＬ）−１ＬＴＦ … 式６
ここで、ＬＴは、１２誘導心電図Ｌの転置行列であり、（ＬＴＬ）−１は、（ＬＴＬ）の逆行列である。
ステップＳ１５
心電計制御部１１７は、算出した個人係数を個人係数データベース１１３Ａに記憶させる。個人係数を記憶するときには、患者の固有ＩＤ「Ｃ１２３」と患者の個別ＩＤ「Ａ１２３」、患者名、患者年齢を個人係数の付加情報として付加し時系列に記憶する。
【００７９】
以上が本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計及びＴＷＡ測定方法の動作である。
［ＴＷＡ測定システムの構成］
次に、本実施形態に係るＴＷＡ測定システムの構成について説明する。
【００８０】
図１２は、本実施形態に係るＴＷＡ測定システムのブロック図である。
【００８１】
ＴＷＡ測定システム５００は、病院Ａが備える心電図管理装置１００、病院Ｂが備える心電図管理装置２００、病院Ａと病院Ｂの患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）を管理する患者ＩＤ管理部３００及び接続回線４００を有する。心電図管理装置１００、２００、患者ＩＤ管理部３００は接続回線４００で相互に接続される。
【００８２】
本実施形態では、心電図管理装置１００、２００を病院に備える場合を例示するが、心電図管理装置１００、２００は病院に備える場合に限らず、例えば、健康診断を行う検診センターや診療所、学校、老人用施設など病院以外の施設に備えても良い。患者ＩＤ管理部３００は、心電図管理装置１００、２００の外部に設けたが、例えば病院Ａの心電図管理装置１００内に備えても良い。接続回線４００は、心電図管理装置１００、２００と患者ＩＤ管理部３００を接続する専用回線でも良いし、セキュリティー対策を講じた有線又は無線のインターネット回線であっても良い。
【００８３】
病院Ａの心電図管理装置１００は、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０、心電図管理システム（ＥＭＳ）１４０、表示装置１５０を備える。ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０、心電図管理システム（ＥＭＳ）１４０、表示装置１５０は、院内回線１６０で相互に接続される。病院Ｂの心電図管理装置２００は、ＴＷＡ測定心電計２１０、２２０、２３０、心電図管理システム（ＥＭＳ）２４０、表示装置２５０を備える。ＴＷＡ測定心電計２１０、２２０、２３０、心電図管理システム（ＥＭＳ）２４０、表示装置２５０は、院内回線２６０で相互に接続される。院内回線１６０、２６０は、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０、２１０、２２０、２３０、心電図管理システム（ＥＭＳ）１４０、２４０及び表示装置１５０、２５０を接続するための専用回線でも良いし、有線又は無線のイントラネット回線又はセキュリティー対策を講じた有線又は無線のインターネット回線であっても良い。
【００８４】
ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０、２１０、２２０、２３０は、上記の通り、患者の個人係数又は集団係数を検索する機能、患者の個人係数を算出し記憶する機能、ＴＷＡの有無を測定する機能を有する。したがって、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０、２１０、２２０、２３０は、これらの機能を発揮するためのプログラムをインストールしている。
【００８５】
心電図管理システム１４０は、院内回線１６０によって、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０と相互に接続される。心電図管理システム１４０は、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０との間で、患者情報、生成した心電図データ、個人係数など、ＴＷＡ測定に関する情報の授受を行ない、その情報を管理する。心電図管理システム２４０は、院内回線２６０によって、ＴＷＡ測定心電計２１０、２２０、２３０と相互に接続される。心電図管理システム２４０は、ＴＷＡ測定心電計２１０、２２０、２３０との間で、患者情報、生成した心電図データ、個人係数など、ＴＷＡ測定に関する情報の授受を行ない、その情報を管理する。
【００８６】
心電図管理システム１４０、２４０は、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０、２１０、２２０、２３０が接続回線４００を介して要求してきた患者の個人係数を検索し、検索した個人係数を要求したＴＷＡ測定心電計に向けて出力する機能を備えている。したがって、心電図管理システム１４０、２４０は、この機能を発揮するためのプログラムをインストールしている。
【００８７】
表示装置１５０は、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０が生成した患者のＴＷＡ測定に関する情報を心電図管理システム１４０から取り込み、操作者が指定する患者の情報を表示する。また、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０で取得したＴＷＡ測定に関する情報を表示する。表示装置２５０は、ＴＷＡ測定心電計２１０、２２０、２３０が生成した患者のＴＷＡ測定に関する情報を心電図管理システム１４０から取り込み、操作者が指定する患者の情報を表示する。また、ＴＷＡ測定心電計２１０、２２０、２３０で取得したＴＷＡ測定に関する情報を表示する。
【００８８】
患者ＩＤ管理部３００は、心電図管理システム１４０、２４０が互いに特定の患者の個人係数を検索し合うときに、同一の患者に対し異なる病院で付された個別ＩＤをその病院の個別ＩＤに変換する機能を備えている。例えば、同一患者に対してＡ病院では「Ａ１２３」という個別ＩＤが付され、Ｂ病院では「Ｂ４５６」という個別ＩＤが付されていた場合に、「Ａ１２３」の個別ＩＤを「Ｂ４５６」に、「Ｂ４５６」の個別ＩＤを「Ａ１２３」に相互に変換する。病院間における個別ＩＤの変換には固有ＩＤを用いる。固有ＩＤは、その患者に対して世界に１つだけ与えられるＩＤである。このＩＤは世界中のどの病院に行っても共通に使用できるその患者に固有のものであり、同一の患者に対して二重登録はできないようになっている。患者ＩＤ管理部３００は、固有ＩＤと個別ＩＤの対照表を持っており、その対照表は心電図管理システム１４０、２４０からの要求によって常に更新されている。
【００８９】
図１３は、本実施形態に係る心電図管理システムのブロック図である。以下では心電図管理システム１４０の構成について説明するが、心電図管理システム２４０の構成も心電図管理システム１４０の構成と同一である。
【００９０】
心電図管理システム１４０は、患者情報記憶部１４２、個人係数データベース１４３、個人係数管理部１４７、通信部１４８を備える。
【００９１】
患者情報記憶部１４２は、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０の患者情報記憶部（ＴＷＡ測定心電計１１０では患者情報記憶部１１２）が記憶する患者情報と同一の患者情報を記憶する。患者情報記憶部１４２は、院内回線１６０に接続するＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０の患者情報のすべてを一括して記憶する。
【００９２】
個人係数データベース１４３は、ＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０の個人係数データベース（ＴＷＡ測定心電計１１０では個人係数データベース１１３Ａ）に記憶される個人係数と同一の個人係数を記憶する。個人係数データベース１４３は、院内回線１６０に接続するＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０の個人係数のすべてを一括して記憶する。
【００９３】
個人係数管理部１４７は、心電図管理システム１４０の動作を総括的に制御する。個人係数管理部１４７は、患者情報記憶部１４２に患者情報を記憶する機能、患者の個人係数を個人係数データベース１４３に記憶したり個人係数データベース１４３から取り出したりする機能を有する。個人係数管理部１４７の詳細な動作は後述する。
【００９４】
通信部１４８は、患者情報及び個人係数をＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０から受信し、又、個人係数をＴＷＡ測定心電計１１０、１２０、１３０に送信する。さらに、通信部１４８は、患者ＩＤ管理部３００に患者ＩＤを送信し、変換された患者ＩＤを受信する。患者情報及び個人係数の送受信は院内回線１６０を介して行ない、患者ＩＤの送受信は接続回線４００を介して行なう。
【００９５】
図１４は、本実施形態に係る患者ＩＤ管理部のブロック図である。
【００９６】
患者ＩＤ管理部３００は、患者ＩＤデータベース３１０、患者ＩＤ変換部３２０、通信部３３０を備える。
【００９７】
患者ＩＤデータベース３１０は、患者の固有ＩＤと個別ＩＤとを対応付けて記憶する。例えば、固有ＩＤが「Ｃ１２３」、Ａ病院の個別ＩＤが「Ａ１２３」、Ｂ病院の個別ＩＤが「Ｂ４５６」であるときには、「Ｃ１２３」−「Ａ１２３」、「Ｃ１２３」−「Ｂ４５６」と記憶する。
【００９８】
患者ＩＤ変換部３２０は、患者の固有ＩＤを参照して各病院の個別ＩＤに変換する。
【００９９】
例えば、Ａ病院からＢ病院に個人係数を捜しに行く場合、固有ＩＤ「Ｃ１２３」を頼りに、患者ＩＤデータベース３１０にアクセスし、Ａ病院の個別ＩＤ「Ａ１２３」をＢ病院の個別ＩＤ「Ｂ４５６」に変換する。
【０１００】
通信部３３０は、心電図管理システム１４０、２４０から送信される患者の固有ＩＤ及び個別ＩＤを受信し、患者ＩＤ変換部３２０で変換された個別ＩＤを心電図管理システム１４０、２４０に送信する。
【０１０１】
本実施形態に係るＴＷＡ測定システムの構成は上述の通りである。
［ＴＷＡ測定システムの動作］
次に、本実施形態に係るＴＷＡ測定システムの動作を図１５−図２３の動作フローチャートに基づいて説明する。なお、ＴＷＡ測定心電計の動作と重複する動作については簡単に説明する。
【０１０２】
図１５は、ＴＷＡ測定心電計１１０が患者のＴＷＡ測定結果を出力するまでの処理を示すメインフローチャートである。このメインフローチャートは、ＴＷＡ測定心電計１１０の心電計制御部１１７によって処理される。
ステップＳ２１
心電計制御部１１７は、患者情報入力部１１１から入力された患者情報を取得する。患者情報は、患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）、患者名、患者年齢、患者性別である。患者ＩＤ、患者名は、患者の個人係数を検索するときに使用される。患者年齢、患者性別は、集団係数を検索するときに使用される
ステップＳ２２
心電計制御部１１７は、患者に装着した複数の測定電極１１５から測定部位の心電信号を取得する。
ステップＳ２３
心電計制御部１１７は、患者ＩＤと患者名を患者情報記憶部１１２に記憶されている患者ＩＤと患者名と照合する。
ステップＳ２４、Ｓ２５
患者情報記憶部１１２に一致する患者ＩＤと患者名があれば照合ＯＫであるので（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、個人係数データベース１１３Ａ、１４３または心電図管理システム２４０の個人係数データベースに記憶されている個人係数を検索する。
ステップＳ２６、Ｓ２７、Ｓ３０
個人係数データベース１１３Ａ、１４３または心電図管理システム２４０の個人係数データベースのいずれかにその患者の個人係数があれば（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、心電計制御部１１７は、個人係数データベース１１３Ａ、１４３または心電図管理システム２４０の個人係数データベースのいずれかからその患者の個人係数を取得する。心電計制御部１１７は、複数の測定電極１１５が取得した心電信号を、取得した個人係数を用いて加工し、ＴＷＡの有無を測定する。
ステップＳ２８
一方、患者情報記憶部１１２に一致する患者ＩＤと患者名がない場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、又は、個人係数データベース１１３Ａ、１４３または心電図管理システム２４０の個人係数データベースのいずれにも、その患者の個人係数がない場合（ステップＳ２６：ＮＯ）には、心電計制御部１１７は、集団係数データベース１１４に記憶されている集団係数を検索する。心電計制御部１１７は、患者の年齢と性別を見て、集団係数データベース１１４から患者に最適な集団係数を取得する。
ステップＳ２９
心電計制御部１１７は、複数の測定電極１１５が検出した心電信号を、取得した集団係数を用いて加工し、ＴＷＡの有無を測定する。
ステップＳ３０
心電計制御部１１７は測定したＴＷＡの有無の結果を表示部１１６に出力する。
【０１０３】
図１６は、図１５のメインフローチャートのステップＳ２３（患者ＩＤ/患者名照合）のサブルーチンフローチャートである。このサブルーチンフローチャートは心電計制御部１１７によって処理される。
ステップＳ２３−１
心電計制御部１１７は、患者情報入力部１１１から入力された患者情報のうち、患者ＩＤと患者名を取得する。
ステップＳ２３−２
心電計制御部１１７は、患者情報記憶部１１２、１４２に記憶されている患者ＩＤを検索する。
ステップＳ２３−３、Ｓ２３−４
患者情報記憶部１１２、１４２のいずれかに患者情報入力部１１１から入力された患者ＩＤと同一の患者ＩＤがあれば（ステップＳ２３−３：ＹＥＳ）、心電計制御部１１７は、患者情報記憶部１１２に記憶されている患者名を検索する。
ステップＳ２３−５、Ｓ２３−６
患者情報記憶部１１２、１４２のいずれかに患者情報入力部１１１から入力された患者名と同一の患者名があれば（ステップＳ２３−５：ＹＥＳ）、照合ＯＫの信号を出力する。
ステップＳ２３−３、Ｓ２３−５、Ｓ２３−７
患者情報記憶部１１２、１４２のいずれかに患者情報入力部１１１から入力された患者ＩＤと同一の患者ＩＤがない場合（ステップＳ２３−３：ＮＯ）、又は、患者情報記憶部１１２、１４２のいずれかに患者情報入力部１１１から入力された患者名と同一の患者名がない場合には（ステップＳ２３−５：ＮＯ）、照合ＮＧの信号を出力し、心電計制御部１１７は、表示部１１６に、「個人係数を作成するため実測を行い登録してください。」とのメッセージを表示する。
【０１０４】
つまり、入力された患者ＩＤと患者名がＴＷＡ測定心電計１１０または心電図管理システム１４０に登録されている患者ＩＤと患者名に一致していれば照合ＯＫとし、入力された患者ＩＤまたは患者名のいずれかが一致しなければ照合ＮＧとする。照合ＮＧの場合には、個人係数データベース１１３、１４３に患者の個人係数は記憶されていないので、個人係数の取得を促すメッセージを出力する。
【０１０５】
図１７は、図１５のメインフローチャートのステップＳ２５（個人係数検索）のサブルーチンフローチャートである。このサブルーチンフローチャートは心電計制御部１１７によって処理される。
ステップＳ２５−１
心電計制御部１１７は、ＴＷＡ測定心電計１１０の個人係数データベース１１３Ａから患者ＩＤに合致する個人係数を検索する。
ステップＳ２５−２、Ｓ２５−３
ＴＷＡ測定心電計１１０に患者の個人係数があれば（ステップＳ２５−２：ＹＥＳ）、心電計制御部１１７は個人係数データベース１１３Ａからその個人係数を取得する。
ステップＳ２５−２、Ｓ２５−４
一方、ＴＷＡ測定心電計１１０の個人係数データベース１１３Ａに患者の個人係数がなければ（ステップＳ２５−２：ＮＯ）、心電計制御部１１７は心電図管理システム１４０の個人係数データベース１４３から患者ＩＤに合致する個人係数を検索する。つまり、心電図管理システム１４０に患者の個人係数があるかを検索する。
ステップＳ２５−５、Ｓ２５−３
心電図管理システム１４０に患者の個人係数があれば（ステップＳ２５−５：ＹＥＳ）、心電計制御部１１７は個人係数データベース１４３からその個人係数を取得する。
ステップＳ２５−５、Ｓ２５−６
一方、心電図管理システム１４０の個人係数データベース１４３に患者の個人係数がなければ（ステップＳ２５−５：ＮＯ）、心電計制御部１１７は心電図管理システム１４０、２４０間で患者ＩＤに合致する個人係数を検索する。本実施形態の場合、心電図管理システム２４０から患者ＩＤ、ＴＷＡ測定結果タイプに合致する個人係数を検索する。心電図管理システム１４０、２４０間の個人係数の検索は、患者ＩＤ変換部３２０が患者の固有ＩＤを用いて変換した個人ＩＤを用いることによって行なう。
ステップＳ２５−７、Ｓ２５−３
心電図管理システム２４０の個人係数データベースに患者の個人係数があれば（ステップＳ２５−７：ＹＥＳ）、心電計制御部１１７は心電図管理システム２４０の個人係数データベースからその個人係数を取得する。
ステップＳ２５−８
心電図管理システム２４０の個人係数データベースにその個人係数がなければ、心電計制御部１１７は、表示部１１６に、「個人係数を作成するため実測を行い登録してください。」とのメッセージを表示する。
【０１０６】
図１８は、図１５のメインフローチャートのステップＳ２８（集団係数検索）のサブルーチンフローチャートである。このサブルーチンフローチャートは心電計制御部１１７によって処理される。
ステップＳ２８−１
心電計制御部１１７はＴＷＡ測定心電計１１０の集団係数データベース１１４から患者年齢、患者性別に合致する集団係数を検索する。つまり、ＴＷＡ測定心電計１１０に患者の集団係数があるかを検索する。
ステップＳ２８−２
心電計制御部１１７はＴＷＡ測定心電計１１０の集団係数データベース１１４からその集団係数を取得する。
【０１０７】
図１９は、患者の個人係数を算出し、算出した個人係数を個人係数データベースに記憶させるまでの処理を示すメインフローチャートである。このメインフローチャートは心電計制御部１１７によって処理される。
ステップＳ３１
心電計制御部１１７は、患者情報入力部１１１から入力された患者情報を取得する。患者情報は、患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）、患者名、患者年齢、患者性別である。これらの患者情報の内、患者ＩＤ、患者名は、患者の個人係数を個人係数データベースに記憶させるときに使用する。
ステップＳ３２
心電計制御部１１７は、患者に装着した複数の測定電極１１５から任意の測定部位の心電信号を取得する。具体的には、例えば、１２誘導心電図（Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導）を生成するために決められている、患者の特定部位に測定電極１１５を装着し、また、フランク誘導ベクトル心電図（Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導）を生成するために決められている、患者の特定部位に測定電極１１５を装着する。心電計制御部１１７は、これらの測定電極１１５から、１２誘導心電図用のＩ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導及びフランク誘導ベクトル心電図用のＩ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導を実測する。
ステップＳ３３
心電計制御部１１７は、これらの測定電極１１５によって実測した誘導を、前述の式２に代入して患者の個人係数αを算出する。
ステップＳ３４
次に、心電計制御部１１７は算出した個人係数を、ＴＷＡ測定システムのデータベースに、患者別、時系列に記憶させる。
ステップＳ３５
心電計制御部１１７は、ステップＳ３１で取得した患者情報を、ＴＷＡ測定心電計１１０の患者情報記憶部１１２に記憶させ、同時に、心電図管理システム１４０の患者情報記憶部１４２に記憶させる。患者情報記憶部１４２に患者情報を記憶させる場合には、心電計制御部１１７が通信部１１８から院内回線１６０を介して患者情報を送信し、これを心電図管理システム１４０の通信部１４８を介して個人係数管理部１４７が受信する。次に、個人係数管理部１４７が受信した患者情報を患者情報記憶部１４２に記憶させる。
ステップＳ３６
そして、心電計制御部１１７は、ステップＳ３１で取得した患者情報のうちの患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）を患者ＩＤ管理部３００の患者ＩＤデータベース３１０に記憶させる。患者ＩＤデータベース３１０に患者ＩＤを記憶させる場合には、心電計制御部１１７が通信部１１８から院内回線１６０及び接続回線４００を介して患者ＩＤを送信し、これを患者ＩＤ管理部３００の通信部３３０を介して患者ＩＤ変換部３２０が受信する。次に、患者ＩＤ変換部３２０が受信した患者ＩＤを患者ＩＤデータベース３１０に記憶させる
図２０は、図１９のメインフローチャートのステップＳ３３（個人係数を算出）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。このフローチャートは心電計制御部１１７によって処理される。
ステップＳ３３−１
心電計制御部１１７は、患者に装着した測定電極１１５で実測した、１２誘導心電図（Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導）及びフランク誘導ベクトル心電図（Ｉ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導）を上記の式２に代入する。
ステップＳ３３−２
次に、心電計制御部１１７は、Ｉ及びＩＩ誘導、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導、Ｖ６誘導の値とＩ誘導、Ｅ誘導、Ｃ誘導、Ａ誘導、Ｈ誘導、Ｍ誘導の値とから変換係数の値を求める。
ステップＳ３３−３
最後に、心電計制御部１１７は、求めた変換係数に患者情報を付加して個人係数を算出する。具体的には、付加する患者情報は、患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）、患者名である。上記の場合、患者の固有ＩＤ「Ｃ１２３」と患者の個別ＩＤ「Ａ１２３」、患者名を付加情報として付加し個人係数を算出する。
【０１０８】
図２１は、図１９のメインフローチャートのステップＳ３４（算出した個人係数をデータベースに登録）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。このフローチャートは心電計制御部１１７と個人係数管理部１４７とによって処理される。
ステップＳ４１
まず、心電計制御部１１７は、算出した個人係数を個人係数データベース１１３Ａに記憶する。
ステップＳ４２
次に、個人係数管理部１４７は、心電計制御部１１７から送られてきた個人係数を個人係数データベース１４３に記憶する。これらのステップの詳細な処理は図２２及び図２３のサブルーチンフローチャートに示す。
【０１０９】
図２２は、図２１のサブルーチンフローチャートのステップＳ４１（ＴＷＡ測定心電計の個人係数データベースに記憶）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。このフローチャートは心電計制御部１１７によって処理される。
ステップＳ４１−１
まず、心電計制御部１１７は、患者情報入力部１１１から入力された患者情報を取得する。患者情報は、患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）、患者名、患者年齢、患者性別である。
ステップＳ４１−２
心電計制御部１１７は、患者ＩＤを患者情報記憶部１１２に記憶されている患者ＩＤと照合する。
ステップＳ４１−３、Ｓ４１−４
患者情報記憶部１１２に一致する患者ＩＤがあれば照合ＯＫであるので（ステップＳ４１−３：ＹＥＳ）、心電計制御部１１７は、個人係数データベース１１３Ａに患者の個人係数を追加記憶する。つまり、同一の患者が個人係数を既に持っている場合には、新たに算出された個人係数が時系列に追加記憶されることになる。個人係数を時系列に更新することによって、いつも患者の最適な係数を選ぶことができ、高精度なＴＷＡ測定結果を生成できる。
ステップＳ４１−３、Ｓ４１−５
一方、患者情報記憶部１１２に一致する患者ＩＤがなく照合ＮＧとなったときには（ステップＳ４１−３：ＮＯ）、患者の個人係数が個人係数データベース１１３Ａにはないので、心電計制御部１１７は、個人係数データベース１１３Ａに個人係数を新規記憶する。
【０１１０】
図２３は、図２１のサブルーチンフローチャートのステップＳ４２（心電図管理システムの個人係数データベースに記憶）の処理を示すサブルーチンフローチャートである。このフローチャートは個人係数管理部１４７によって処理される。
ステップＳ４２−１
まず、心電図管理システム１４０の個人係数管理部１４７は、ＴＷＡ測定心電計１１０から患者情報を取得する。患者情報は、患者ＩＤ（固有ＩＤと個別ＩＤ）、患者名、患者年齢、患者性別である。
ステップＳ４２−２
個人係数管理部１４７は、患者ＩＤを患者情報記憶部１４２に記憶されている患者ＩＤと照合する。
ステップＳ４２−３、Ｓ４２−４
患者情報記憶部１４２に一致する患者ＩＤがあれば照合ＯＫであるので（ステップＳ４２−３：ＹＥＳ）、個人係数管理部１４７は、個人係数データベース１４３に患者の個人係数を追加記憶する。つまり、同一の患者が個人係数を既に持っている場合には、新たに算出された個人係数が時系列に追加記憶されることになる。
ステップＳ４２−３、Ｓ４２−５
一方、患者情報記憶部１４２に一致する患者ＩＤがなく照合ＮＧとなったときには（ステップＳ４２−３：ＮＯ）、患者の個人係数が個人係数データベース１４３にないので、個人係数管理部１４７は、個人係数データベース１４３に個人係数を新規記憶する。
【０１１１】
以上のように、本実施形態に係るＴＷＡ測定心電計、ＴＷＡ測定方法及びＴＷＡ測定システムによれば、変換係数を用いることによって、１２誘導心電図からフランク誘導ベクトル心電図が導出できるので、測定者は、１２誘導心電図を取得する場合と同じ位置に測定電極を装着すれば良い。また、導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定できるので、ＴＷＡの有無が、１２誘導心電図を取得する場合と同じ要領で測定できる。また、患者のＴＷＡの有無の測定のために、患者固有の個人係数を用いるので、最適なＴＷＡ測定結果を取得でき、測定精度を向上させることが可能になる。
【０１１２】
なお、本実施形態では、個人係数を、患者別に時系列に記憶させる場合を例示したが、ＴＷＡ測定心電計の記憶容量が少ない場合には、時系列ではなく、最新の個人係数のみを更新記憶させるようにしても良い。また、本実施形態では、特定の患者の個人係数が存在する場合には、その個人係数が例えば２、３年前であっても使用することができるようになっている。しかし、患者のＴＷＡの有無を高精度で診察できるようにするためには、なるべく近い時期に取得した個人係数を用いてＴＷＡ測定結果を生成することが望ましい。したがって、個人係数の使用可能期限（例えば取得から１年間）を設け、その使用期限が過ぎている場合には、個人係数が存在しないときと同様に、個人係数の取得を促し、図２０のフローチャートに示したような処理を行なわせるようにしても良い。
【０１１３】
また、本実施形態では、病院間での個人係数の検索、取得のために個別ＩＤの変換を行なっている。この個別ＩＤの変換は固有ＩＤにより行なっている。ＩＤの変換手法には公知となっている様々な手法があるので、本実施形態で例示したＩＤの変換手法に限らず、公知となっている様々な手法を利用しても良い。例えば、病院間のＩＤの変換ソフトとしては、ＯｐｅｎＰＩＸＰＤＱというオープンソフトが知られているが、このようなオープンソフトを用いてＩＤの変換を行なっても良い。
【０１１４】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲には、上記の一実施例の他、その技術の分野にける通常の知識を有する者が改変することができる他の実施形態も包含する。
【符号の説明】
【０１１５】
１００、２００ 心電図管理装置、
１１０、１２０、１３０、２１０、２２０、２３０ ＴＷＡ測定心電計、
１１１ 患者情報入力部、
１１２ 患者情報記憶部、
１１３Ａ 個人係数データベース、
１１３Ｂ 集団係数データベース、
１１４ 変換係数記憶部、
１１５ 測定電極、
１１６ 表示部、
１１７ 心電計制御部、
１１８ 通信部、
１４０、２４０ 心電図管理システム、
１４２ 患者情報記憶部、
１４３ 個人係数データベース、
１４７ 個人係数管理部、
１４８ 通信部、
１５０、２５０ 表示装置、
１６０、２６０ 院内回線、
３００ 患者ＩＤ管理部、
３１０ 患者ＩＤデータベース、
３２０ 患者ＩＤ変換部、
３３０ 通信部、
４００ 接続回線、
５００ ＴＷＡ測定システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３誘導のスカラー心電図を生成するために被検者に装着する測定電極と、
フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を記憶する変換係数記憶部と、
前記測定電極の心電信号から前記スカラー心電図を生成すると共に、前記変換係数を用いて前記スカラー心電図から前記フランク誘導ベクトル心電図を導出する心電計制御部と、
導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定するＴＷＡ測定部と、
を有することを特徴とするＴＷＡ測定心電計。
【請求項２】
前記変換係数記憶部は、
前記被検者から取得した被検者固有の個人係数を変換係数として記憶する個人係数データベースと、
前記被検者の前記フランク誘導ベクトル心電図を導出するため統計的に有効な母集団の不特定多数の人から取得した複数の変換係数の平均値である集団係数を変換係数として記憶する集団係数データベースと、
を有することを特徴とする請求項１に記載のＴＷＡ測定心電計。
【請求項３】
前記心電計制御部は、
前記個人係数データベースに前記被検者から取得した個人係数があれば当該個人係数を変換係数として用いて前記フランク誘導ベクトル心電図を導出する一方、前記個人係数データベースに前記個人係数がなければ前記集団係数データベースにある集団係数を変換係数として用いて前記フランク誘導ベクトル心電図を導出することを特徴とする請求項２に記載のＴＷＡ測定心電計。
【請求項４】
前記心電計制御部は、前記個人係数データベースに前記被検者の個人係数がなければ、前記個人係数の取得を促すメッセージを表示部に表示させることを特徴とする請求項２または３に記載のＴＷＡ測定心電計。
【請求項５】
前記心電計制御部は、前記測定電極の心電信号から前記被検者の個人係数を算出し、算出した個人係数を前記個人係数データベースに記憶させることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のＴＷＡ測定心電計。
【請求項６】
少なくとも３誘導のスカラー心電図を生成するために被検者に測定電極を装着する段階と、
前記測定電極の心電信号から前記スカラー心電図を生成する段階と、
フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を取得する段階と、
前記変換係数を用いて前記スカラー心電図から前記フランク誘導ベクトル心電図を導出する段階と、
導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定する段階と、
を含むことを特徴とするＴＷＡ測定方法。
【請求項７】
さらに、
前記変換係数を取得する段階の前に、
被検者に複数の測定電極を装着してスカラー心電図とフランク誘導ベクトル心電図を生成する段階と、
生成したスカラー心電図とフランク誘導ベクトル心電図とに基づき、前記スカラー心電図から前記フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を算出する段階と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載のＴＷＡ測定方法。
【請求項８】
前記フランク誘導ベクトル心電図を導出する段階は、
被検者から取得した被検者固有の個人係数があれば、当該個人係数を変換係数として用い、一方、前記個人係数がなければ、統計的に有効な母集団の不特定多数の人から取得した複数の変換係数の平均値である集団係数を変換係数として用いることを特徴とする請求項６または７に記載のＴＷＡ測定方法。
【請求項９】
請求項２−５のいずれかに記載のＴＷＡ測定心電計と、当該ＴＷＡ測定心電計が導出した心電図に関する情報を管理する心電図管理システムと、を有するＴＷＡ測定システムであって、
前記心電図管理システムは、前記ＴＷＡ測定心電計に個人係数を変換係数として提供するための個人係数データベースを有することを特徴とするＴＷＡ測定システム。
【請求項１０】
前記ＴＷＡ測定心電計の心電図制御部は、前記ＴＷＡ測定心電計の個人係数データベースまたは前記心電図管理システムの個人係数データベースから、前記被検者固有の個人係数を取得することを特徴とする請求項９に記載のＴＷＡ測定システム。
【請求項１】
少なくとも３誘導のスカラー心電図を生成するために被検者に装着する測定電極と、
フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を記憶する変換係数記憶部と、
前記測定電極の心電信号から前記スカラー心電図を生成すると共に、前記変換係数を用いて前記スカラー心電図から前記フランク誘導ベクトル心電図を導出する心電計制御部と、
導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定するＴＷＡ測定部と、
を有することを特徴とするＴＷＡ測定心電計。
【請求項２】
前記変換係数記憶部は、
前記被検者から取得した被検者固有の個人係数を変換係数として記憶する個人係数データベースと、
前記被検者の前記フランク誘導ベクトル心電図を導出するため統計的に有効な母集団の不特定多数の人から取得した複数の変換係数の平均値である集団係数を変換係数として記憶する集団係数データベースと、
を有することを特徴とする請求項１に記載のＴＷＡ測定心電計。
【請求項３】
前記心電計制御部は、
前記個人係数データベースに前記被検者から取得した個人係数があれば当該個人係数を変換係数として用いて前記フランク誘導ベクトル心電図を導出する一方、前記個人係数データベースに前記個人係数がなければ前記集団係数データベースにある集団係数を変換係数として用いて前記フランク誘導ベクトル心電図を導出することを特徴とする請求項２に記載のＴＷＡ測定心電計。
【請求項４】
前記心電計制御部は、前記個人係数データベースに前記被検者の個人係数がなければ、前記個人係数の取得を促すメッセージを表示部に表示させることを特徴とする請求項２または３に記載のＴＷＡ測定心電計。
【請求項５】
前記心電計制御部は、前記測定電極の心電信号から前記被検者の個人係数を算出し、算出した個人係数を前記個人係数データベースに記憶させることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のＴＷＡ測定心電計。
【請求項６】
少なくとも３誘導のスカラー心電図を生成するために被検者に測定電極を装着する段階と、
前記測定電極の心電信号から前記スカラー心電図を生成する段階と、
フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を取得する段階と、
前記変換係数を用いて前記スカラー心電図から前記フランク誘導ベクトル心電図を導出する段階と、
導出したフランク誘導ベクトル心電図からＴＷＡの有無を測定する段階と、
を含むことを特徴とするＴＷＡ測定方法。
【請求項７】
さらに、
前記変換係数を取得する段階の前に、
被検者に複数の測定電極を装着してスカラー心電図とフランク誘導ベクトル心電図を生成する段階と、
生成したスカラー心電図とフランク誘導ベクトル心電図とに基づき、前記スカラー心電図から前記フランク誘導ベクトル心電図を導出するための変換係数を算出する段階と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載のＴＷＡ測定方法。
【請求項８】
前記フランク誘導ベクトル心電図を導出する段階は、
被検者から取得した被検者固有の個人係数があれば、当該個人係数を変換係数として用い、一方、前記個人係数がなければ、統計的に有効な母集団の不特定多数の人から取得した複数の変換係数の平均値である集団係数を変換係数として用いることを特徴とする請求項６または７に記載のＴＷＡ測定方法。
【請求項９】
請求項２−５のいずれかに記載のＴＷＡ測定心電計と、当該ＴＷＡ測定心電計が導出した心電図に関する情報を管理する心電図管理システムと、を有するＴＷＡ測定システムであって、
前記心電図管理システムは、前記ＴＷＡ測定心電計に個人係数を変換係数として提供するための個人係数データベースを有することを特徴とするＴＷＡ測定システム。
【請求項１０】
前記ＴＷＡ測定心電計の心電図制御部は、前記ＴＷＡ測定心電計の個人係数データベースまたは前記心電図管理システムの個人係数データベースから、前記被検者固有の個人係数を取得することを特徴とする請求項９に記載のＴＷＡ測定システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図５】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２０５７１６（Ｐ２０１２−２０５７１６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７３０９３（Ｐ２０１１−７３０９３）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（５００３４２６２８）
【出願人】（０００２３０９６２）日本光電工業株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（５００３４２６２８）
【出願人】（０００２３０９６２）日本光電工業株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
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