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JP4416249B2 - Real time pulsation monitor - Google Patents
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JP4416249B2 - Real time pulsation monitor - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、心電波形や脈拍等の生体信号に基づいて拍動のゆらぎ分布をリアルタイムで表示するリアルタイム拍動モニターに関する。
【0002】
【従来の技術】
被測定者が自分の心臓の状態をリアルタイムで確認する方法として、心電波形や光電脈波などから生体の心拍や脈拍を測定し、瞬時心拍数やそのトレンドグラフを表示する心拍モニターは以前より存在していた。例えば特開平5−154117号公報では、瞬時心拍やトレンドグラフの表示に関する例が示されている。
【0003】
また心電図より心拍間隔変動を求め、その正常平均値との比較から、リアルタイムで自律神経機能の検査を可能とする技術が特開平7−155303号公報などに開示されている。
【0004】
特開平7−155303号公報では、心電図の収集を安静時と負荷時とに分け、表示方法としてそれぞれの心拍間隔を表示するR-Rトレンドグラフや心拍間隔を表示するR-Rのヒストグラムや周波数解析(パワースペクトル)などの表示方法により自律神経機能の検査を行うことが示されている。
【0005】
一方、交感神経と心臓迷走神経の亢進状態の評価方法として、心拍の隣り合った二つのR-R間隔において、はじめのR-R間隔を横軸の座標に、次のR-R間隔を縦軸の座標とする点をプロットする操作を1拍ずつオーバーラップしながら連続するR-R間隔について繰り返し処理する方法(ポアンカレプロット:Therapeutic Research Vol.17 No.1 1996「心拍ゆらぎと自律神経」216ページ参照)が近年脚光を浴びて来ている。図4に心拍のR-R間隔のポアンカレプロット方法について図示する。図4に示すような心電波形が収集された場合、R波の位置を同定する。R波とは心電波形でピークがはっきりわかる部分であり、この間隔を心拍間隔(R-R間隔)としている。図4ではその位置をR1、R2、R3、R4とする。R1からR2までの時間をT21、R2からR3までの時間をT32、R3からR4までの時間をT43とすると、図5の2次元グラフに示すように、まず横軸の値をT32、縦軸の値をT21とする点にプロットする。続いて横軸をT43、縦軸をT32とする点にプロットする。この処理を連続するR-R間隔のデータに関して行えば、2次元グラフ上に心拍間隔のゆらぎ具合がプロットされることになる。心拍間隔が一定ではないとグラフ上のプロット領域が広がり、心拍間隔が一定に近づくとグラフ上のプロット領域が狭まることになる。
【0006】
またポアンカレプロットでは、図6のa〜cに示すように、プロットのパターンで心臓状態を示唆することが可能である。図6aは正常者の典型的なデータであり彗星のような形状となる。図6bは心不全患者のデータであり図6aに比べてゆらぎ成分が少なくなると同時に魚雷のような形になる。図6cも心不全患者のデータであるが、不整脈が多く出現しているデータでプロットパターンは複雑になっている。(Therapeutic Research Vol.17 No.1 1996「心拍ゆらぎと自律神経」216ページ参照)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のポアンカレプロットの作図は、一般に被測定者の所定時間(通常24時間)の心電図データからRピーク値の間隔である、R-R間隔を求め、プロットすることによって得られる所定時間の測定後の結果表示としかなり得なかった。
また特開平7−155303号公報などで開示されている心拍変動のデータを周波数解析して、その結果から心臓の状態を判断する場合でも、一般的なフーリエ変換などは波形データを全て収集した後に適切な窓関数などを用いてデータの切り出しを行ってから変換を行うため、リアルタイムで解析結果を得ることはできず、その他の周波数解析方法にしても、処理手順が複雑で仮にリアルタイムで解析結果が得られるとしても、複雑な処理を高速に行わなければならず高価なシステムとなってしまう可能性があるものだった。
【0008】
一方、特開平5−154117号公報などで示されているR-R間隔トレンドグラフでは、心拍数の時間的変動に関しては把握しやすいが、心臓の状態を示唆するような心拍変動のゆらぎに関しては、ポアンカレプロット法ほど直感的に把握することは出来ない。
前述したポアンカレプロットにおける正常者の彗星型パターンの場合、心拍数が早くなると(R-R間隔が短くなると)ゆらぎ成分が少なくなり、心拍数が遅くなると(R-R間隔が長くなると)ゆらぎ成分が多くなるような傾向を、R-R間隔のヒストグラム表示(結果表示)では、直感的に表すことは出来ない。
【0009】
本発明はこのような問題点を鑑み、リアルタイムでポアンカレプロットの表示処理を開示するものであり、被測定者がその場で拍動のゆらぎ成分から心臓の状態を把握出来ることを可能とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
従って、上記目的を達成するものは、被測定者の拍動を検出する拍動検出部と、該拍動検出部の出力より1拍毎の拍動間隔を測定する拍動間隔検出部と、該拍動間隔検出部からの少なくとも直前の拍動間隔データを記憶する拍動間隔記憶部と、2次元グラフが表示可能な表示部と、前記拍動間隔記憶部のデータを2次元グラフの一つの軸方向の値にし、該拍動間隔検出部の最新データを2次元グラフのもう一方の軸の値とする点を前記表示部にプロット命令を送る制御部とを具備し、被測定者からの拍動信号が検出される度に前記表示部の2次元グラフ領域に順次プロットするリアルタイム拍動モニターであって、該拍動間隔検出部は、心拍間隔を検出するための計時機能を具備し、該拍動検出部からの信号の閾値検出を行い、閾値を越えた時点の時間を該計時機能を用いて記憶し、次に該閾値を下回った後に再び該閾値を超えた時間間隔を該心拍間隔として拍動間隔記憶部に出力し、一定時間該拍動検出部からの出力が無い状態から拍動検出がされた状態に変化した場合、前記表示部内の2次元グラフ領域を初期化し、一定時間拍動間隔をプロットし、一定時間経過後に拍動間隔プロットを停止することを特徴とするリアルタイム拍動モニターである。また、被測定者の拍動を検出する拍動検出部と、該拍動検出部の出力より1拍毎の拍動間隔を測定する拍動間隔検出部と、該拍動間隔検出部からの少なくとも直前の拍動間隔データを記憶する拍動間隔記憶部と、2次元グラフが表示可能な表示部と、前記拍動間隔記憶部のデータを2次元グラフの一つの軸方向の値にし、該拍動間隔検出部の最新データを2次元グラフのもう一方の軸の値とする点を前記表示部にプロット命令を送る制御部とを具備し、被測定者からの拍動信号が検出される度に前記表示部の2次元グラフ領域に順次プロットするリアルタイム拍動モニターであって、該拍動間隔検出部は、心拍間隔を検出するための計時機能を具備し、該拍動検出部からの信号の閾値検出を行い、閾値を越えた時点の時間を該計時機能を用いて記憶し、次に該閾値を下回った後に再び該閾値を超えた時間間隔を該心拍間隔として拍動間隔記憶部に出力し、一定時間該拍動検出部からの出力が無い状態から拍動検出がされた状態に変化した場合、前記表示部内の2次元グラフ領域を初期化し、一定数の拍動間隔プロットを行い、一定数の拍動間隔プロット後に拍動プロットを停止することを特徴とするリアルタイム拍動モニターである。
【0012】
また、前記拍動検出手段は、被測定者の心拍を検出する手段であることが好ましい。
【0013】
また、前記拍動検出手段は、被測定者の脈拍を検出する手段であることが好ましい。
【0014】
また、前記拍動検出手段では、心電波形のR波を特異的に検出し、R波ピークを心拍信号とすることが好ましい。
【0015】
また、前記リアルタイム拍動モニターにおいて、測定開始スイッチを設け、該スイッチ操作情報に基づき、前記表示手段内の2次元グラフ領域を初期化し、一定時間心拍間隔をプロットし、一定時間経過後に拍動間隔プロットを停止することが好ましい。
【0016】
また、前記リアルタイム拍動モニターにおいて、測定開始スイッチを設け、該スイッチ操作情報に基づき、前記表示手段内の2次元グラフ領域を初期化し、一定数の拍動間隔プロットを行い、一定数の拍動間隔プロット後に拍動プロットを停止することが好ましい。
また、前記リアルタイム拍動モニターにおいて、一定時間拍動検出手段からの出力が無い状態から拍動検出がされた状態に変化した場合、前記表示手段内の2次元グラフ領域を初期化し、一定時間拍動間隔をプロットし、一定時間経過後に拍動間隔プロットを停止することが好ましい。
【0017】
また、前記リアルタイム拍動モニターにおいて、一定時間拍動検出手段からの出力が無い状態から拍動検出がされた状態に変化した場合、前記表示手段内の2次元グラフ領域を初期化し、一定数の拍動間隔プロットを行い、一定数の拍動間隔プロット後に拍動プロットを停止することが好ましい。
【0018】
また、前記リアルタイム拍動モニターの拍動間隔記憶手段において、最新の拍動間隔データの一定数を記憶し、該記憶手段の拍動間隔データに基づき、表示手段上にプロットすることが好ましい。
【0019】
また、前記リアルタイム拍動モニターにおいて、拍動間隔記憶手段はリングメモリ構造であり、最も古く記憶した拍動間隔データに基づき表示手段上にプロットされている拍動間隔プロットデータを消し、その記憶位置に最新の拍動間隔データを記憶することが好ましい。
【0020】
また、前記リアルタイム拍動モニターの表示手段に、階調表示可能あるいはカラー表示可能な表示デバイスを用い、拍動間隔をプロットする領域分の配列記憶手段を具備し、制御手段は表示手段の2次元グラフ領域に順次プロットする代わりに前記配列記憶手段の該当する領域の該当数に基づき表示手段の階調あるいは色彩を変化させて表示手段で表示することが好ましい。
【0021】
また、前記リアルタイム拍動モニターにおいて、プロット表示した表示手段の表示内容を少なくとも1つ記憶する画面記憶手段及び過去のプロット画面を呼び出す場合に操作する呼び出し手段を設け、呼び出し手段が操作された場合過去画面情報が再現されて表示手段に表示されることが好ましい。
【0022】
また、前記リアルタイム心拍モニターにおいて、プロット表示した表示手段の状態とおもに表示した時間情報を合わせて画面記憶手段に記憶し、呼び出しボタン押下時に2次元グラフプロットと同時に記憶した時間情報も合わせて表示することが好ましい。
前記リアルタイム拍動モニターにおいて、プロット表示が同一点となるときには、プロット点を点滅表示させることを特徴とすることが好ましい。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら本発明に係わる好適実施例に関して詳細に説明する。
【0024】
図1は本発明に係わる一実施例のリアルタイム拍動モニターの構成を示す図である。本実施の形態では拍動検出を被測定者の心電波形をもとに心拍間隔で検出した拍動モニターについて説明する。測定した図中310は電極部であり、被測定者100に直接、接触して生体信号(心電波形)を検出する。銀・塩化銀やカーボンなど従来の心電計などの電極素材で構成されているものとする。
【0025】
開始スイッチ380の操作信号が制御部350に入力されると、測定が開始される。生体電極310で検出された生体信号は、解析するには微弱なため、アンプ320によって増幅され、拍動検出部330に送られる。拍動検出部330は、ディジタルフィルタなどで構成され、ノイズや波形の基線変動成分などの除去と共に、心拍間隔であるR-R間隔を検出するための適切なバンドパス処理を行う。拍動検出部330で処理が行われた信号は、続いて拍動間隔検出部340に送られる。拍動間隔検出部340では、心拍間隔を検出するために計時機能を具備しており、拍動検出部330からの信号の閾値検出を行い、閾値を超えた時点の時間を計時機能を用いて記憶し、次に閾値を下回り後に再び閾値を超えた時間間隔を心拍間隔(R-R間隔;拍動間隔)として制御部350に出力する。
【0026】
図2にアンプ320から出力された波形を心拍間隔データとして制御部に出力するためのデータ加工の一例を示す。図2において410は、アンプ320から出力される心電波形であり、基線の変動や高周波のノイズが重畳されている場合が多い。基本的に基線変動はハイパスフィルタ、高周波ノイズはローパスフィルタを通過させることによって420のようなノイズ成分が除去された信号になる。また、この信号は、17Hz付近を中心とするようなバンドパスフィルターを通過させることによって、430の波形に変換される。430の波形に対して閾値を設定し(図中波線で示したレベル)、閾値を超えた時点での時刻(msec単位)を記憶する(図中t1)。この部分がRピーク値であり、以降閾値を下回ってから再び閾値を超えた時点の時刻を記憶し(図中t2)、この二つの時刻の間隔(t2-t1)を心拍間隔(R-R間隔)として出力する。この時点でt1のデータは不要になるため、記憶情報からクリアしてもよい。次に閾値を下回ってから再び閾値を超えた時点の時刻を記憶し(図中t3)、前に閾値を超えた時刻t2との間隔(t3-t2)を次の心拍間隔として出力する。
こうして順次アンプから得られた信号から、心拍間隔のデータを出力すること
が可能となる。本実施例では、心拍検出および心拍間隔検出のフィルタ部分をディジタル回路として例を示したが、マイクロコンピュータなどを用いて信号処理アルゴリズムをプログラム化してソフトウェアとして処理しても、同様の結果が得られるし、一部の機能を回路構成し、残りの部分をソフトウェアで制御することも可能である。
【0027】
拍動間隔検出部340で検出された心拍間隔データは、順次制御部350に送られる。
【0028】
制御部350では、測定が開始されてから初めて心拍間隔データが送られて来た場合には、送られた心拍間隔データを記憶部360に記憶し、次の心拍間隔データが拍動間隔検出部340より送られて来るまで待つ。次に心拍間隔データが送られて来ると、制御部350は、記憶部360に記憶されている1つ前の心拍間隔データを読み出し、1つの前の心拍間隔データを縦軸、新しい心拍間隔データを横軸の値として表示部370の該当する点にプロットし、新しい心拍間隔データを記憶部360に記憶する。
【0029】
図3に表示部370の例を示す。図3では単色のドットマトリクス液晶を例とする。液晶のドット数を縦256×横256ドットとし、左上を液晶表示の原点(0,0)右上を(255,0)、左下を(0,255)、右下を(255,255)の位置とする。
【0030】
液晶には予め、ポアンカレプロット用のグラフ軸が表示されているものとし、ポアンカレプロットグラフの原点が(50,200)とし、縦軸が(50,200)から(50,20)へ直線的にプロットされ、横軸が(50,200)から(230,200)へ直線的にプロットされているものとする。
【0031】
ポアンカレプロットのグラフは、縦軸・横軸とも心拍間隔200msecから2000msecまでを表示可能とし、横軸方向では、液晶座標の50が200msecに対応し、230が2000msecに対応する。縦軸方向では、液晶座標の200が200msecに対応し、20が2000msecに対応する。また縦軸・横軸とも液晶1ドットが、心拍間隔の10msecの分解能となる。
【0032】
新しい心拍間隔データをXmsec、一つ前の心拍間隔データをYmsecとした場合、液晶の(30+X/10,220−Y/10)のドットにプロットする処理を行うことになる。例えば、新しい心拍間隔が850msec、一つ前の心拍間隔データが920msecとした場合、液晶上の(115,128)の点にプロットすればよい。
【0033】
制御部350では一連のプロット処理を、以降拍動間隔検出部340から新しいデータが送られてくる度に行えばよい。記憶部360には、常に一つ前の拍動間隔データが記憶されていればよく、1回のプロット処理が行われた後に新しい拍動間隔データを、記憶部に記憶されている一つ前の拍動間隔データと置き換えて記憶させれば良い。
【0034】
なお実施例では、拍動間隔検出部340内で心拍検出の時間的間隔を測定し、制御部350へ出力していたが、拍動検出部330で、R波が検出された時刻を出力するように変更し、拍動間隔検出部を通さないで、そのまま制御部350に入力し、記憶部においてR波検出時刻を記憶し、制御部内で記憶部に記憶されたR波検出時刻と入力された新しいR波検出時刻の差をとり、心拍間隔とすること
でも同様の処理が行える。この場合、記憶部には最低2つの最新のR波検出時刻を記憶するようにしておけばよい。
【0035】
開始スイッチ380からの操作信号が制御部350に入力されてから、一定時間処理が続けられ、一定時間経過したと制御部が判断した場合、一連の処理が終わり、表示部370に測定が終了した旨のメッセージが表示され、被測定者などが判断できるようになる。測定の終了は表示部に測定終了のメッセージ表示を行うだけでなく、図示していないスピーカなどからブザー音をならしたり、あるいは図示していないLEDなどの点灯や逆に測定中のみLEDを点灯させるなど
様々な応用が可能である。
【0036】
終了の判断は開始スイッチ操作後一定時間としたが、単位時間あたりの心拍数が極端に遅い人などは一定時間内にプロットされる点も少なくなってしまう。その場合一定の心拍数が検出されるまでとすれば、被測定者の単位時間あたりの心拍数変動によらず、一定数のプロットが表示部に表示され、心拍変動ゆらぎのパターンが被測定者に依存しないで把握できるメリットがある。
【0037】
前述の実施例では開始スイッチが設けられ、操作者のボタン操作によって開始の判断がなされていたが、拍動間隔検出部340からの出力信号のタイミングを常時制御部350でモニターすることによって、開始ボタンを設けずに、操作者の操作を必要とせず、測定開始の判断を自動化することが可能である。この場合、拍動間隔検出部からの間隔信号が例えば数分のように著しく長い場合には、新たに測定が開始されたものと判断して、いままで表示部に表示されていたプロットデータをクリアし、プロット処理を開始するような制御を行えば、開始スイッチが必要なくなるメリットがある。
【0038】
また被測定者が、以前の自分のポアンカレプロットの状態を知り、分布の経時的な状態の変化を把握しやすくするためには、図示していないポアンカレプロット記憶部と呼び出しボタンを新たに設ければよい。この場合、前述の一連の測定が終了した場合、制御部はポアンカレプロットされた点のデータを、ポアンカレプロット記憶部に測定した日時情報と共に記憶する。実施例で示した256×256ドットのドットマトリクス液晶を表示部とし、そのうち180×180ドットをポアンカレプロット領域とし、1ドットあたりのポアンカレプロット記憶部の記憶領域を1バイト、測定した日時情報を12バイトとした場合、1回のポアンカレプロットの記憶領域は180×180+10で32,412バイトの領域となる。10回分の過去のポアンカレプロットの記憶する場合、その10倍の3324,120バイトのメモリがあればよい。1回目のポアンカレプロット記憶領域に記憶する場合、最初の12バイトに測定日時情報を記憶させ、例えば1999年8月6日14:56に測定した場合、199908061456の数字列をアスキーデータとしてポアンカレプロットの記憶部の0番地から11番地に記憶させる。縦軸の心拍間隔が200〜209msecで、横軸の心拍間隔が200〜209msecに対応する表示部にドットが表示されていたら12番地に0を書き込み、ドットが表示されていなければ12番地にFF(16進数)を書き込み、横軸の心拍間隔が210〜219msecに対応する表示部にドットが表示されていたら13番地に0を書き込みドットが表示されていなければ12番地にFF(16進数)を書き込む、同様に横軸の心拍間隔が1990〜1999msecのデータを190番地まで書き込み、191番地に縦軸の心拍間隔が210〜219msec、横軸の心拍間隔が200〜209msecの表示部のデータに対応させた値(0かFF)を書き込む、このような処理を同様にして32411番地まで繰り返すことによって、1回分のポアンカレプロットの情報が記憶されることになる。
【0039】
次に測定が行われて、そのポアンカレプロットの情報が記憶される場合、ポアンカレプロット記憶部の32412番地から32423番地まで前述の1回目の記憶手順と同様に測定した時間情報が記憶され32424番地から64823番地までに、1回目の記憶手順と同様にポアンカレプロット領域が記憶される。
【0040】
このようにして順次測定が終了される毎に、ポアンカレプロット記憶部に記憶され例えば、10回分を越えた場合、最も古い記憶領域(最初に書き込んだ領域)に最新のポアンカレプロット情報が記憶されるようにする。この用にして制御部では、最新のポアンカレプロット情報を書き込んだ位置を図示していないメモリに記憶しておき、測定が終了されると、その次のポアンカレプロット記憶部の対応する領域にポアンカレプロット情報を書き込み、最新のポアンカレプロット情報を書き込んだ位置情報を更新するような構成にすることによって、新しい10回分のポアンカレプロット情報を記憶、表示することが可能である。
【0041】
呼び出しボタンが操作された場合、表示部の表示領域をクリアし、最新のポアンカレプロット情報を書き込んだ位置から、過去最新のポアンカレプロット情報をポアンカレプロット記憶部の該当する番地を順次呼び出し、ポアンカレ領域をポアンカレプロットに記憶した手順に準じながら、表示部にポアンカレプロットを表示する。
【0042】
再度呼び出しボタンが操作された場合、1つ前にポアンカレプロット情報を書き込んだ位置からポアンカレプロットの情報を表示部に表示する。呼び出しボタンが操作されるたびに、現在表示されている1回前に測定されたポアンカレプロットを表示する。このようにして1つの呼び出しボタンによって、過去複数回のポアンカレプロットのパターンが呼び出し表示可能となる。なお最も古いポアンカレプロットが表示されている状態で、再度呼び出しボタンが操作された場合、最も新しいポアンカレプロットが表示される状態になってもよいし、処理が終了してもよい。
【0043】
上述の例では、制御部で表示部のどこにプロットがあるかを確認できる構成になっていたが、安価な装置の場合、液晶のどこに点がプロットされているか、表示部の状態を制御部が確認できない場合がある。そのような場合にはプロット記憶エリアを設け、表示部に記憶するのと同時にプロット記憶エリアにプロットする位置が同定できるようなデータを記憶し、測定が終了すると、このプロット記憶エリアのデータを読み込んで、ポアンカレプロット記憶部に書き込んでもよい。また、表示部に表示するのと同時に最も古いポアンカレプロットエリアに直接前述のような番地にデータを直接書き込んでもよい。
【0044】
上述の例では、ポアンカレプロット記憶領域は表示部の1ドットに対して1バイトを割り当てていたが、表示部1ドットを1ビットに割り当てることも可能である。その場合ポアンカレプロット記憶領域は約1/8の領域で済むことになる。
【0045】
今までの実施例では、リアルタイムでのポアンカレプロットの表示方法について示したが、長時間ポアンカレプロットの処理をし続けるとプロットの重複が多くなり、パターンが識別しにくくなると同時に、今測定した状態がどのプロットであるかが認識しにくくなる欠点がある。表示部の分解能が細かく、オフライン的に心電波形収集後まとめて処理と表示を行う場合は、あまり問題にならないが、リアルタイムで行う場合には不都合のでる可能性がある。
【0046】
一定数のポアンカレプロットを表示し、最も古いポアンカレプロットの情報を消す処理を付け加えることによって、長時間測定しても、一定心拍数の最新ポアンカレプロット分布をリアルタイムで表示できるためには、図1の記憶の構成を変更することで対応が可能である。
【0047】
例えば、1回の測定で256拍の心拍から255個の心拍間隔を算出し、プロットすることとする。ポアンカレプロットの表示領域は前述例と同様に180×180ドットの分解能(片方向255以内)を持つものとすると、記憶部の記憶容量は従来の記憶領域の他に256バイト必要とする。測定が開始され心拍間隔が制御部に入力される度に、記憶部に入力された心拍間隔に対応する表示部のドット位置が記憶部に入力され、次に記憶する記憶部のアドレスが1ずつ漸次増加(インクリメント)される。この処理が順次心拍間隔データが入力される度ごとに行われ、256個目の心拍間隔が測定され制御部に入力されると、記憶するアドレスは初期状態になり、また最初の領域から記憶される。この例では記憶する最初のアドレスを0番地256個目のアドレスを255番地とする。
【0048】
記憶部の心拍間隔に対応する最新のドット位置が記憶されているアドレスを100番地とした場合、表示処理が行われる時には、いったん表示部のポアンカレプロット領域をクリアし、100番地の値をポアンカレプロット領域の横軸に99番地の値をポアンカレプロットの縦軸に対応した点をプロットし、続いて99番地の値をポアンカレプロット領域の横軸に、98番地の値をポアンカレプロット領域の縦軸に対応した点をプロットし、このような処理を1番地の値を横軸の値に0番地の値を縦軸の値にしてプロットし、さらに0番地の値を横軸の値に255番地の値を縦軸の値にプロットし、254番地を横軸に253番地を縦軸にと処理を続け、102番地を横軸に101番地を縦軸とする点にプロットするまで処理を続ける。このような処理を制御部が記憶部に新しいデータ書き込む度に行うことによって、常に新しい255プロット分のポアンカレプロット分布が表示部に表示されることになる。
【0049】
この表示を行う際に、ポアンカレプロットの分解能を持つ180ドット×180ドット×1バイトの記憶領域を持つメモリを具備させ、直接表示部にプロットしないで、プロット位置に対応したメモリアドレスのデータを1ずつ漸次増加(インクリメント)し、前述の記憶部の最も古い心拍間隔を更新する際に最も古い心拍間隔に対応したポアンカレプロットに対応したメモリアドレスデータを1ずつ消去(デクリメント)させ、表示はこのメモリ情報をもとに表示すると、ポアンカレプロットの頻度に対応した表示が可能となる。その場合表示器は、階調表示やカラー表示が可能なものとし、頻度が多い場合には、階調値を高くすることや色彩を頻度が低い場合と変えるような表示処理を行えば、ポアンカレプロットの頻度が直感的に把握できる。
【0050】
また、リアルタイムでポアンカレプロットのプロット点を表示した場合、ゆらぎがなく同一点にプロットされることもある。こういった重畳表示される場合は、プロットされたのかわからない場合がある。こういった場合は、前述したように古いデータを消去して再表示することや点滅表示させる、あるいは、プロットされる点やその周囲のドット部分の階調変化、色彩変化等を設けたり、周囲も表示されている場合には、一時的にその周囲の表示を消す、あるいは変化させることにより、同一点にプロットされていることがわかるように表示することが好ましい。
【0051】
本実施の形態では、心電波形のRピークから拍動(心拍)間隔を検出したが、拍動間隔が検出できれば、これに限らるものではなく、心電波形の最初の立ち上がり部P波間隔でもよく、脈拍あるいは脈波から拍動間隔を検出してもよいことはいうまでもない。
【0052】
【発明の効果】
以上のように本発明の拍動モニターによれば、リアルタイムでポアンカレプロットの表示処理が可能であり、被測定者がその場で拍動のゆらぎ成分から心臓の状態を簡便に把握出来ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明のリアルタイム拍動モニターの構成を示すブロック図である。
【図2】図2は、本発明のリアルタイム拍動モニターにおいて拍動測定から出力した波形データの加工例を示す図である。
【図3】図3は、本発明のリアルタイム拍動モニターの表示部の例を示す図である。
【図4】図4は、R-R間隔のパアンカレプロット方法について示す図である。
【図5】図5は、ポアンカレプロットを説明する図である。
【図6】図6は、ポアンカレプロットのプロットパターンを示す図である。
【符号の簡単な説明】
100 被測定者
300 拍動モニター
310 電極部
320 アンプ
330 拍動検出部
340 拍動間隔検出部
350 制御部
360 記憶部
370 表示部
380 開始スイッチ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a real-time pulsation monitor that displays a fluctuation distribution of pulsations in real time based on biological signals such as an electrocardiogram waveform and a pulse.
[0002]
[Prior art]
The heart rate monitor that measures the heart rate and pulse rate of the living body from the electrocardiogram waveform and photoelectric pulse wave and displays the instantaneous heart rate and its trend graph as a method for the subject to check his / her heart condition in real time Existed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-154117 discloses an example relating to display of an instantaneous heartbeat and a trend graph.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-155303 discloses a technique for obtaining a heartbeat interval variation from an electrocardiogram and comparing it with a normal average value so that an autonomic nervous function can be examined in real time.
[0004]
In JP-A-7-155303, collection of electrocardiograms is divided into a rest time and a load time, and an RR trend graph for displaying each heartbeat interval as a display method, an RR histogram for displaying the heartbeat interval, and frequency analysis (power spectrum). It is shown that the autonomic nervous function is examined by a display method such as).
[0005]
On the other hand, as an evaluation method of the sympathetic and cardiac vagus nerve enhancement states, in the two adjacent RR intervals of the heartbeat, the first RR interval is the horizontal coordinate and the next RR interval is the vertical coordinate In recent years, the method of repetitively processing consecutive RR intervals (Poincare plot: Therapeutic Research Vol.17 No.1 1996 “Heartbeat fluctuations and autonomic nerves” on page 216) has been highlighted. Is coming. FIG. 4 illustrates a Poincare plotting method of heart rate RR intervals. When an electrocardiographic waveform as shown in FIG. 4 is collected, the position of the R wave is identified. The R wave is the part where the peak can be clearly seen in the electrocardiogram waveform, and this interval is the heartbeat interval (RR interval). In FIG. 4, the positions are R1, R2, R3, and R4. When the time from R1 to R2 is T21, the time from R2 to R3 is T32, and the time from R3 to R4 is T43, as shown in the two-dimensional graph of FIG. Is plotted at a point where the value of T is T21. Subsequently, the horizontal axis is plotted at T43 and the vertical axis is plotted at T32. If this process is performed for data of continuous RR intervals, the fluctuation of the heart rate interval is plotted on a two-dimensional graph. If the heartbeat interval is not constant, the plot area on the graph is expanded, and when the heartbeat interval approaches constant, the plot area on the graph is narrowed.
[0006]
Further, in the Poincare plot, as shown in FIGS. 6A to 6C, it is possible to suggest the heart state by the pattern of the plot. FIG. 6a is typical data of a normal person and has a comet-like shape. FIG. 6 b shows data of a patient with heart failure, and the fluctuation component is smaller than that in FIG. Although FIG. 6c is also data of a heart failure patient, the plot pattern is complicated by data in which many arrhythmias appear. (See Therapeutic Research Vol.17 No.1 1996 “Heartbeat fluctuations and autonomic nerves” on page 216)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional Poincare plot drawing as described above is generally performed by obtaining and plotting the RR interval, which is the interval between the R peak values, from the electrocardiogram data of the measurement subject for a predetermined time (usually 24 hours). The result display after the time measurement was not obtained.
Further, even when the heartbeat data disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-155303 is subjected to frequency analysis and the heart state is determined from the result, general Fourier transform or the like is performed after collecting all waveform data. Since data is cut out using an appropriate window function, etc., conversion is performed, so it is not possible to obtain analysis results in real time. Even with other frequency analysis methods, the processing procedure is complicated and the analysis results are assumed in real time. Even if it is obtained, complicated processing must be performed at high speed, which may result in an expensive system.
[0008]
On the other hand, in the RR interval trend graph disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-154117 and the like, it is easy to grasp the temporal fluctuation of the heart rate, but the fluctuation of the heartbeat fluctuation that suggests the state of the heart is Poincare. It is not as intuitive as the plot method.
In the case of the normal comet pattern in the Poincare plot described above, the fluctuation component decreases as the heart rate increases (when the RR interval decreases), and the fluctuation component increases as the heart rate decreases (when the RR interval increases). Such a tendency cannot be expressed intuitively in the histogram display (result display) of the RR interval.
[0009]
In view of such a problem, the present invention discloses a display process of a Poincare plot in real time, and enables the measurement subject to grasp the state of the heart from the fluctuation component of the beat on the spot. It is.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, what achieves the above-described object is that a pulsation detecting unit for detecting the pulsation of the person to be measured, a pulsation interval detecting unit for measuring the pulsation interval for each beat from the output of the pulsation detecting unit, A pulsation interval storage unit that stores at least the immediately preceding pulsation interval data from the pulsation interval detection unit, a display unit that can display a two-dimensional graph, and data of the pulsation interval storage unit are stored in a two-dimensional graph. A control unit for sending a plot command to the display unit at a point having the value in one axial direction and the latest data of the pulsation interval detection unit as the value of the other axis of the two-dimensional graph. A real-time pulsation monitor that sequentially plots the pulsation signal in the two-dimensional graph area of the display unit each time a pulsation signal is detected, the pulsation interval detection unit having a time measuring function for detecting a heartbeat interval. The threshold value of the signal from the pulsation detection unit was detected and exceeded the threshold value Time point is stored with the regimen time function, then again time interval exceeding the threshold value after below the threshold value and outputs to the moving distance storing unit beats as the heart beat interval, When there is a change from a state in which there is no output from the pulsation detection unit for a certain period of time to a state in which the pulsation is detected, the two-dimensional graph area in the display unit is initialized, and the pulsation interval is plotted for a certain period of time. Stop beat interval plot later This is a real-time pulsation monitor. In addition, a pulsation detection unit that detects the pulsation of the person to be measured, a pulsation interval detection unit that measures the pulsation interval for each beat from the output of the pulsation detection unit, and the pulsation interval detection unit A pulse interval storage unit for storing at least the immediately preceding pulse interval data, a display unit capable of displaying a two-dimensional graph, and the data of the pulse interval storage unit as a value in one axial direction of the two-dimensional graph, A control unit that sends a plot command to the display unit at a point where the latest data of the pulsation interval detection unit is the value of the other axis of the two-dimensional graph, and detects a pulsation signal from the measurement subject A real-time pulsation monitor that sequentially plots in the two-dimensional graph area of the display unit each time, the pulsation interval detection unit having a time counting function for detecting a heartbeat interval, Detects the signal threshold and uses the time counting function when the threshold is exceeded. Stored, the time interval exceeds the threshold value again after the next falls below the threshold value and outputs to the moving distance storing unit beats as the heart beat interval, When there is a change from a state in which there is no output from the pulsation detection unit for a certain period of time to a state in which pulsation is detected, the two-dimensional graph area in the display unit is initialized, and a certain number of pulsation interval plots are performed. Stop pulsation plot after pulsation interval plot of This is a real-time pulsation monitor.
[0012]
The pulsation detecting means is preferably means for detecting the heartbeat of the person being measured.
[0013]
Moreover, it is preferable that the said pulsation detection means is a means to detect a to-be-measured person's pulse.
[0014]
Preferably, the pulsation detecting means specifically detects an R wave of an electrocardiographic waveform and uses the R wave peak as a heartbeat signal.
[0015]
In the real-time pulsation monitor, a measurement start switch is provided, a two-dimensional graph area in the display means is initialized based on the switch operation information, a heartbeat interval is plotted for a certain time, It is preferable to stop plotting.
[0016]
In the real-time pulsation monitor, a measurement start switch is provided, a two-dimensional graph area in the display means is initialized based on the switch operation information, a fixed number of beat interval plots are performed, and a fixed number of beats It is preferable to stop the pulsation plot after the interval plot.
Further, in the real-time pulsation monitor, when the state is changed from a state where there is no output from the pulsation detecting means for a certain time to a state where the pulsation is detected, the two-dimensional graph area in the display means is initialized, It is preferable to plot the movement interval and stop the pulsation interval plot after a certain time has elapsed.
[0017]
Further, in the real-time pulsation monitor, when the state is changed from the state in which there is no output from the pulsation detecting means for a certain time to the state in which the pulsation is detected, the two-dimensional graph area in the display means is initialized, and a certain number of It is preferable to perform a beat interval plot and stop the beat plot after a fixed number of beat interval plots.
[0018]
Preferably, the pulse interval storage means of the real-time beat monitor stores a certain number of the latest beat interval data and plots it on the display means based on the beat interval data of the storage means.
[0019]
In the real-time pulsation monitor, the pulsation interval storage means has a ring memory structure, erases the pulsation interval plot data plotted on the display means based on the oldest stored pulsation interval data, It is preferable to store the latest pulsation interval data.
[0020]
The display means of the real-time pulsation monitor uses a display device capable of gradation display or color display, and includes an array storage means for plotting the pulsation interval, and the control means is a two-dimensional display means. Instead of sequentially plotting in the graph area, it is preferable to display on the display means by changing the gradation or color of the display means based on the number of corresponding areas in the array storage means.
[0021]
In the real-time pulsation monitor, there is provided a screen storage means for storing at least one display content of the display means plotted and a calling means for operating when calling a past plot screen, and the past when the calling means is operated. It is preferable that the screen information is reproduced and displayed on the display means.
[0022]
In the real-time heart rate monitor, the state of the display means plotted and the time information mainly displayed are stored in the screen storage means, and the time information stored simultaneously with the two-dimensional graph plot is also displayed when the call button is pressed. It is preferable.
In the real-time pulsation monitor, when the plot display is the same point, the plot point is preferably blinked.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a real-time pulsation monitor according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a pulsation monitor in which pulsation detection is detected at heartbeat intervals based on the electrocardiographic waveform of the measurement subject will be described. 310 in the measured figure is an electrode part, and it contacts a to-be-measured person 100 directly, and detects a biosignal (electrocardiogram waveform). It is assumed that it is composed of electrode materials such as conventional electrocardiographs such as silver, silver chloride and carbon.
[0025]
When an operation signal of the start switch 380 is input to the control unit 350, measurement is started. Since the biological signal detected by the biological electrode 310 is weak to analyze, it is amplified by the amplifier 320 and sent to the pulsation detector 330. The pulsation detection unit 330 includes a digital filter or the like, and performs appropriate bandpass processing for detecting an RR interval, which is a heartbeat interval, along with removal of noise and a baseline fluctuation component of a waveform. The signal processed by the pulsation detection unit 330 is then sent to the pulsation interval detection unit 340. The pulsation interval detection unit 340 has a timekeeping function for detecting the heartbeat interval, detects a threshold value of the signal from the pulsation detection unit 330, and uses the timekeeping function to determine the time when the threshold value is exceeded. Then, the time interval that has fallen below the threshold and then exceeded the threshold again is output to the control unit 350 as a heartbeat interval (RR interval; pulsation interval).
[0026]
FIG. 2 shows an example of data processing for outputting the waveform output from the amplifier 320 as heartbeat interval data to the control unit. In FIG. 2, reference numeral 410 denotes an electrocardiographic waveform output from the amplifier 320, and in many cases, baseline fluctuations and high-frequency noise are superimposed. Basically, baseline fluctuations pass through a high-pass filter, and high-frequency noise passes through a low-pass filter, resulting in a signal from which noise components such as 420 are removed. Further, this signal is converted into a waveform of 430 by passing through a band pass filter centered around 17 Hz. A threshold is set for the waveform 430 (level indicated by a wavy line in the figure), and the time (msec unit) when the threshold is exceeded is stored (t1 in the figure). This part is the R peak value. After that, the time at which the threshold value was exceeded and the threshold value was exceeded again was memorized (t2 in the figure), and the interval between these two times (t2-t1) was the heart rate interval (RR interval) Output as. At this time, the data of t1 becomes unnecessary, and may be cleared from the stored information. Next, the time at which the threshold value was exceeded after being below the threshold value is stored again (t3 in the figure), and the interval (t3-t2) from time t2 at which the threshold value was previously exceeded is output as the next heartbeat interval.
Output the heart rate interval data from the signals sequentially obtained from the amplifier in this way.
Is possible. In the present embodiment, the filter portion for heart rate detection and heart rate interval detection is shown as a digital circuit. However, the same result can be obtained even if a signal processing algorithm is programmed and processed as software using a microcomputer or the like. It is also possible to configure some functions as a circuit and control the remaining parts by software.
[0027]
Heartbeat interval data detected by the beat interval detector 340 is sequentially sent to the controller 350.
[0028]
When the heart rate interval data is sent for the first time after the measurement is started, the control unit 350 stores the sent heart rate interval data in the storage unit 360, and the next heart rate interval data is stored in the pulse interval detection unit. Wait until it is sent from 340. Next, when the heart rate interval data is sent, the control unit 350 reads the previous heart rate interval data stored in the storage unit 360, the previous heart rate interval data as the vertical axis, and the new heart rate interval data. Are plotted at corresponding points on the display unit 370 as values on the horizontal axis, and new heartbeat interval data is stored in the storage unit 360.
[0029]
FIG. 3 shows an example of the display unit 370. In FIG. 3, a monochrome dot matrix liquid crystal is taken as an example. The number of dots on the liquid crystal is 256 × vertical 256 dots, the upper left is the origin of the liquid crystal display (0,0), the upper right is (255,0), the lower left is (0,255), the lower right is (255,255) And
[0030]
It is assumed that the graph axis for Poincare plot is displayed in advance on the liquid crystal, the origin of the Poincare plot graph is (50, 200), and the vertical axis is linearly from (50, 200) to (50, 20). It is assumed that the horizontal axis is plotted linearly from (50,200) to (230,200).
[0031]
The Poincare plot graph can display heartbeat intervals from 200 msec to 2000 msec on both the vertical and horizontal axes. In the horizontal axis direction, the liquid crystal coordinates 50 correspond to 200 msec and 230 corresponds to 2000 msec. In the vertical axis direction, the liquid crystal coordinates 200 correspond to 200 msec, and 20 corresponds to 2000 msec. In addition, one dot of liquid crystal on both the vertical and horizontal axes has a resolution of 10 msec of the heartbeat interval.
[0032]
When the new heartbeat interval data is Xmsec and the previous heartbeat interval data is Ymsec, a process of plotting on (30 + X / 10, 220−Y / 10) dots of the liquid crystal is performed. For example, when the new heart beat interval is 850 msec and the previous heart beat interval data is 920 msec, the plot may be made at (115, 128) points on the liquid crystal.
[0033]
The control unit 350 may perform a series of plot processing each time new data is sent from the pulsation interval detection unit 340 thereafter. The storage unit 360 only needs to store the previous pulsation interval data, and after the plotting process is performed once, the new pulsation interval data is stored in the storage unit 360. It may be stored in place of the beat interval data.
[0034]
In the embodiment, the time interval of heartbeat detection is measured in the pulsation interval detection unit 340 and output to the control unit 350. However, the pulsation detection unit 330 outputs the time when the R wave is detected. In this way, without passing through the pulsation interval detection unit, it is directly input to the control unit 350, the R wave detection time is stored in the storage unit, and the R wave detection time stored in the storage unit is input in the control unit. The difference between the new R wave detection times is taken as the heartbeat interval.
But you can do the same. In this case, the storage unit may store at least two latest R wave detection times.
[0035]
After the operation signal from the start switch 380 is input to the control unit 350, the processing is continued for a certain time. When the control unit determines that the certain time has passed, the series of processing is finished and the measurement is finished on the display unit 370. A message to this effect is displayed, and the person to be measured can judge. At the end of measurement, not only displays a message indicating the end of measurement on the display unit, but also emits a buzzer sound from a speaker (not shown), or turns on an LED (not shown) or turns on an LED only during measurement. Etc.
Various applications are possible.
[0036]
The end determination is made for a fixed time after the start switch is operated, but a person whose heart rate per unit time is extremely slow, etc., is less likely to be plotted within a fixed time. In that case, if a certain heart rate is detected, a constant number of plots are displayed on the display unit regardless of the heart rate fluctuation per unit time of the subject, and the heart rate fluctuation fluctuation pattern is displayed on the subject. There is a merit that can be grasped without depending on.
[0037]
In the above-described embodiment, the start switch is provided, and the start is determined by the operator's button operation. However, the start is started by constantly monitoring the timing of the output signal from the pulsation interval detection unit 340 with the control unit 350. Without providing a button, it is possible to automate the determination of measurement start without requiring an operator's operation. In this case, if the interval signal from the pulsation interval detection unit is remarkably long, for example, several minutes, it is determined that the measurement has been newly started, and the plot data that has been displayed on the display unit until now is determined. If control is performed to clear and start plot processing, there is an advantage that a start switch is not necessary.
[0038]
In addition, in order to make it easier for the measured person to know the previous Poincare plot state and to grasp changes in the distribution over time, a Poincare plot storage unit and a call button (not shown) are newly provided. That's fine. In this case, when the above-described series of measurements is completed, the control unit stores the data of the Poincare plot point together with the date and time information measured in the Poincare plot storage unit. The dot matrix liquid crystal of 256 × 256 dots shown in the embodiment is used as a display unit, of which 180 × 180 dots are Poincare plot areas, the storage area of the Poincare plot storage unit per dot is 1 byte, and measured date / time information is 12 When using bytes, the storage area for one Poincare plot is 180 × 180 + 10, which is an area of 32,412 bytes. In the case of storing past Poincare plots for 10 times, it is only necessary to have 3324,120 bytes of memory that is 10 times that. When storing in the Poincare plot storage area for the first time, measurement date and time information is stored in the first 12 bytes. It memorize | stores in the address from 0 address of a memory | storage part. If a dot is displayed on the display corresponding to a heart rate interval of 200 to 209 msec on the vertical axis and a heart rate interval of 200 to 209 msec on the horizontal axis, 0 is written to address 12, and if no dot is displayed, FF is set to address 12. (Hexadecimal number) is written, and if a dot is displayed on the display corresponding to a heartbeat interval of 210 to 219 msec on the horizontal axis, 0 is written at address 13 and if no dot is displayed, FF (hexadecimal number) is written at address 12. Similarly, data with a heart rate interval of 1990 to 1999 msec on the horizontal axis is written up to address 190, and the data of the display unit with a heart rate interval of 210 to 219 msec on the vertical axis and a heart rate interval of 200 to 209 msec on the horizontal axis at address 191 By repeating this process up to address 32411, the Poincare plot information for one time is stored. It will be.
[0039]
Next, when the measurement is performed and the information of the Poincare plot is stored, the time information measured from the address 32412 to 32423 of the Poincare plot storage unit is stored in the same manner as the first storage procedure described above, and the address 32324 Up to address 64823, the Poincare plot area is stored as in the first storage procedure.
[0040]
Each time the sequential measurement is completed in this manner, the latest Poincare plot information is stored in the Poincare plot storage unit and, for example, when it exceeds 10 times, the latest Poincare plot information is stored in the oldest storage area (first written area). Like that. For this purpose, the control unit stores the position where the latest Poincare plot information is written in a memory (not shown), and when the measurement is completed, the Poincare plot is stored in the corresponding area of the next Poincare plot storage unit. By writing the information and updating the position information in which the latest Poincare plot information is written, it is possible to store and display 10 new Poincare plot information.
[0041]
When the call button is operated, the display area of the display section is cleared, and from the position where the latest Poincare plot information is written, the latest Poincare plot information is sequentially recalled to the corresponding address in the Poincare plot storage section, and the Poincare area is The Poincare plot is displayed on the display unit according to the procedure stored in the Poincare plot.
[0042]
When the call button is operated again, the Poincare plot information is displayed on the display unit from the position where the Poincare plot information was written one time before. Each time the call button is operated, the Poincare plot measured one time before the current display is displayed. In this manner, a plurality of past Poincare plot patterns can be called and displayed by one call button. When the call button is operated again while the oldest Poincare plot is displayed, the latest Poincare plot may be displayed or the processing may be terminated.
[0043]
In the above example, the control unit can confirm where the plot is on the display unit, but in the case of an inexpensive device, the control unit determines where the point is plotted on the liquid crystal and the state of the display unit. It may not be confirmed. In such a case, a plot storage area is provided, and at the same time it is stored in the display unit, data is stored so that the position to be plotted can be identified, and when the measurement is completed, the data in this plot storage area is read. Thus, it may be written in the Poincare plot storage unit. Further, the data may be directly written in the address as described above directly in the oldest Poincare plot area at the same time when it is displayed on the display unit.
[0044]
In the above example, the Poincare plot storage area allocates 1 byte to 1 dot of the display unit, but it is also possible to allocate 1 dot of the display unit to 1 bit. In that case, the Poincare plot storage area is about 1/8.
[0045]
In the examples so far, the method for displaying the Poincare plot in real time has been shown. However, if the Poincare plot processing is continued for a long time, the overlap of plots increases, making it difficult to identify the pattern. There is a drawback that it is difficult to recognize which plot is. If the resolution of the display unit is fine and the processing and display are performed together after the collection of the electrocardiographic waveform offline, this is not a problem, but it may be inconvenient if it is performed in real time.
[0046]
By displaying a certain number of Poincare plots and adding the processing to erase the information of the oldest Poincare plots, the latest Poincare plot distribution with a constant heart rate can be displayed in real time even for long periods of time. This can be dealt with by changing the memory configuration.
[0047]
For example, it is assumed that 255 heartbeat intervals are calculated from 256 beats in one measurement and plotted. Assuming that the Poincare plot display area has a resolution of 180 × 180 dots (within 255 in one direction) as in the above example, the storage capacity of the storage unit requires 256 bytes in addition to the conventional storage area. Each time the measurement is started and the heartbeat interval is input to the control unit, the dot position of the display unit corresponding to the heartbeat interval input to the storage unit is input to the storage unit, and the address of the storage unit to be stored next is one by one It is gradually increased (incremented). This process is performed each time the heart rate interval data is sequentially input, and when the 256th heart rate interval is measured and input to the control unit, the address to be stored is in an initial state and is stored from the first area. The In this example, the first address to be stored is address 0 and the 256th address is address 255.
[0048]
When the address where the latest dot position corresponding to the heartbeat interval of the storage unit is stored at address 100, when display processing is performed, the Poincare plot area of the display unit is once cleared, and the value at address 100 is Poincare plot. The value at address 99 is plotted on the horizontal axis of the area and the point corresponding to the vertical axis of the Poincare plot is plotted, then the value of address 99 is plotted on the horizontal axis of the Poincare plot area, and the value at address 98 is plotted on the vertical axis of the Poincare plot area. The corresponding points are plotted, and such processing is plotted with the value at address 1 as the value on the horizontal axis and the value at address 0 as the value on the vertical axis, and the value at address 0 is plotted as the value on the horizontal axis at address 255. The value is plotted on the value on the vertical axis, and the processing is continued until address 254 is plotted on the horizontal axis and address 253 is plotted on the vertical axis, and processing is continued until it is plotted on the point having address 102 at the horizontal axis and address 101 at the vertical axis. By performing such processing each time the control unit writes new data to the storage unit, a new Poincare plot distribution for 255 plots is always displayed on the display unit.
[0049]
When this display is performed, a memory having a storage area of 180 dots × 180 dots × 1 byte having a resolution of Poincare plot is provided, and the data at the memory address corresponding to the plot position is set to 1 without plotting directly on the display unit. The memory address data corresponding to the Poincare plot corresponding to the oldest heartbeat interval is deleted (decremented) one by one when the oldest heartbeat interval in the storage unit is updated, and the display is displayed in this memory. When displayed based on the information, display corresponding to the frequency of the Poincare plot is possible. In that case, the display can display gradation and color. If the frequency is high, the display can be changed by increasing the gradation value or changing the color from the case of low frequency. The frequency of plotting can be grasped intuitively.
[0050]
In addition, when the plot points of the Poincare plot are displayed in real time, they may be plotted at the same point without fluctuation. When such a superimposed display is displayed, it may not be known whether the plot has been plotted. In such a case, as described above, the old data is erased and redisplayed or blinked, or gradations or color changes of the plotted points and surrounding dot parts are provided. Is also displayed, it is preferable to display so that it can be seen that it is plotted at the same point by temporarily erasing or changing the surrounding display.
[0051]
In this embodiment, the pulsation (heartbeat) interval is detected from the R peak of the electrocardiogram waveform. However, the present invention is not limited to this as long as the pulsation interval can be detected, and the first rising portion P wave interval of the electrocardiogram waveform. Of course, the pulse interval may be detected from the pulse or pulse wave.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the pulsation monitor of the present invention, it is possible to display the Poincare plot in real time, and the measurement subject can easily grasp the state of the heart from the fluctuation component of the pulsation on the spot. It becomes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a real-time pulsation monitor according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a processing example of waveform data output from pulsation measurement in the real-time pulsation monitor of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a display unit of the real-time pulsation monitor of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a Paincare plotting method of RR intervals.
FIG. 5 is a diagram illustrating a Poincare plot.
FIG. 6 is a diagram illustrating a plot pattern of a Poincare plot.
[Brief description of symbols]
100 Person to be measured
300 beat monitor
310 Electrode section
320 amplifier
330 Beat detector
340 Beat interval detector
350 Controller
360 storage unit
370 display
380 Start switch

Claims (7)

被測定者の拍動を検出する拍動検出部と、該拍動検出部の出力より1拍毎の拍動間隔を測定する拍動間隔検出部と、該拍動間隔検出部からの少なくとも直前の拍動間隔データを記憶する拍動間隔記憶部と、2次元グラフが表示可能な表示部と、前記拍動間隔記憶部のデータを2次元グラフの一つの軸方向の値にし、該拍動間隔検出部の最新データを2次元グラフのもう一方の軸の値とする点を前記表示部にプロット命令を送る制御部とを具備し、被測定者からの拍動信号が検出される度に前記表示部の2次元グラフ領域に順次プロットするリアルタイム拍動モニターであって、
該拍動間隔検出部は、心拍間隔を検出するための計時機能を具備し、該拍動検出部からの信号の閾値検出を行い、閾値を越えた時点の時間を該計時機能を用いて記憶し、次に該閾値を下回った後に再び該閾値を超えた時間間隔を該心拍間隔として拍動間隔記憶部に出力し、
一定時間該拍動検出部からの出力が無い状態から拍動検出がされた状態に変化した場合、前記表示部内の2次元グラフ領域を初期化し、一定時間拍動間隔をプロットし、一定時間経過後に拍動間隔プロットを停止することを特徴とするリアルタイム拍動モニター。
A pulse detecting unit for detecting the beat of the person to be measured, a pulse interval detecting unit for measuring a beat interval for each beat from an output of the pulse detecting unit, and at least immediately before the pulse interval detecting unit A pulse interval storage unit for storing the pulse interval data of the two-dimensional graph, a display unit capable of displaying a two-dimensional graph, and the data of the pulse interval storage unit as a value in one axial direction of the two-dimensional graph, A control unit that sends a plot command to the display unit at a point where the latest data of the interval detection unit is the value of the other axis of the two-dimensional graph, and each time a pulsation signal from the measurement subject is detected A real-time pulsation monitor that sequentially plots in a two-dimensional graph area of the display unit;
The pulsation interval detection unit has a timing function for detecting a heartbeat interval, detects a threshold value of a signal from the pulsation detection unit, and stores a time when the threshold value is exceeded using the timing function. Then, after being below the threshold value, the time interval exceeding the threshold value is output again to the pulsation interval storage unit as the heartbeat interval,
When there is a change from a state in which there is no output from the pulsation detection unit for a certain period of time to a state in which the pulsation is detected, the two-dimensional graph area in the display unit is initialized, and the pulsation interval is plotted for a certain period of time. Real-time pulsation monitor characterized by stopping the pulsation interval plot later .
被測定者の拍動を検出する拍動検出部と、該拍動検出部の出力より1拍毎の拍動間隔を測定する拍動間隔検出部と、該拍動間隔検出部からの少なくとも直前の拍動間隔データを記憶する拍動間隔記憶部と、2次元グラフが表示可能な表示部と、前記拍動間隔記憶部のデータを2次元グラフの一つの軸方向の値にし、該拍動間隔検出部の最新データを2次元グラフのもう一方の軸の値とする点を前記表示部にプロット命令を送る制御部とを具備し、被測定者からの拍動信号が検出される度に前記表示部の2次元グラフ領域に順次プロットするリアルタイム拍動モニターであって、
該拍動間隔検出部は、心拍間隔を検出するための計時機能を具備し、該拍動検出部からの信号の閾値検出を行い、閾値を越えた時点の時間を該計時機能を用いて記憶し、次に該閾値を下回った後に再び該閾値を超えた時間間隔を該心拍間隔として拍動間隔記憶部に出力し、
一定時間該拍動検出部からの出力が無い状態から拍動検出がされた状態に変化した場合、前記表示部内の2次元グラフ領域を初期化し、一定数の拍動間隔プロットを行い、一定数の拍動間隔プロット後に拍動プロットを停止することを特徴とするリアルタイム拍動モニター。
A pulse detecting unit for detecting the beat of the person to be measured, a pulse interval detecting unit for measuring a beat interval for each beat from an output of the pulse detecting unit, and at least immediately before the pulse interval detecting unit A pulse interval storage unit for storing the pulse interval data of the two-dimensional graph, a display unit capable of displaying a two-dimensional graph, and the data of the pulse interval storage unit as a value in one axial direction of the two-dimensional graph, A control unit that sends a plot command to the display unit at a point where the latest data of the interval detection unit is the value of the other axis of the two-dimensional graph, and each time a pulsation signal from the measurement subject is detected A real-time pulsation monitor that sequentially plots in a two-dimensional graph area of the display unit;
The pulsation interval detection unit has a timing function for detecting a heartbeat interval, detects a threshold value of a signal from the pulsation detection unit, and stores a time when the threshold value is exceeded using the timing function. Then, after being below the threshold value, the time interval exceeding the threshold value is output again to the pulsation interval storage unit as the heartbeat interval,
When there is a change from a state in which there is no output from the pulsation detection unit for a certain period of time to a state in which pulsation is detected, the two-dimensional graph area in the display unit is initialized, and a certain number of pulsation interval plots are performed. Real-time pulsation monitor characterized by stopping the pulsation plot after the pulsation interval plot .
前記リアルタイム拍動モニターにおいて、測定開始スイッチをさらに設け、該スイッチ操作情報に基づき、前記表示内の2次元グラフ領域を初期化し、一定時間拍動間隔をプロットし、一定時間経過後に拍動間隔プロットを停止することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のリアルタイム拍動モニター。In the real-time pulsation monitor, a measurement start switch is further provided. Based on the switch operation information, a two-dimensional graph area in the display unit is initialized, a pulsation interval is plotted for a certain time, and a pulsation interval after a certain time has elapsed. 3. The real-time pulsation monitor according to claim 1, wherein the plotting is stopped. 前記リアルタイム拍動モニターの該拍動間隔記憶部において、最新の拍動間隔データの一定数を記憶し、該拍動間隔記憶部の拍動間隔データに基づき、該表示部上にプロットすることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のリアルタイム拍動モニター。The pulsation interval storage unit of the real-time pulsation monitor stores a certain number of the latest pulsation interval data and plots it on the display unit based on the pulsation interval data of the pulsation interval storage unit. The real-time pulsation monitor according to claim 1 or 2, characterized by the above-mentioned. 前記リアルタイム拍動モニターにおいて、該拍動間隔記憶部はリングメモリ構造であり、最も古く記憶した拍動間隔データに基づき該表示部上にプロットされている拍動間隔プロットデータを消し、その記憶位置に最新の拍動間隔データを記憶することを特徴する請求項1または2のいずれかに記載のリアルタイム拍動モニター。In the real-time pulsation monitor, the pulsation interval storage unit has a ring memory structure, erases the pulsation interval plot data plotted on the display unit based on the oldest stored pulsation interval data, and the storage position thereof The latest pulsation interval data is stored in the real-time pulsation monitor according to claim 1 or 2 . 前記リアルタイム拍動モニターの表示部に、階調表示可能あるいはカラー表示可能な表示デバイスを用い、拍動間隔をプロットする領域分の配列記憶を具備し、該制御部は、該表示部の2次元グラフ領域に順次プロットする代わりに前記配列記憶部の該当する領域の該当数に基づき該表示部の階調および/または色彩を変化させて該表示で表示することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のリアルタイム心拍モニター。To the display unit of the real-time beat monitor, using a gray-scale display possible or color display capable of displaying device, comprising a sequence storage unit of area fraction plotting the beating gap, the control unit of the display unit based on the number of hits of the corresponding region of the sequence storage unit instead of sequentially plotting a two-dimensional chart area by changing the tone and / or color of the display unit claims, characterized in that to display in the display unit 3. The real-time heart rate monitor according to either 1 or 2 . 前記リアルタイム拍動モニターにおいて、該表示部のプロット表示が同一点となるときには、プロット点を点滅表示させることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のリアルタイム拍動モニター。 3. The real-time pulsation monitor according to claim 1, wherein when the plot display of the display unit is the same point in the real-time pulsation monitor, the plot point is displayed in a blinking manner.
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