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JP5361644B2 - ECG data processing apparatus, ECG data processing method, and ECG data processing program - Google Patents
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ECG data processing apparatus, ECG data processing method, and ECG data processing program Download PDF

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Description

本発明は、心電図データ処理装置、心電図データ処理方法および心電図データ処理プログラムに関する。   The present invention relates to an electrocardiogram data processing apparatus, an electrocardiogram data processing method, and an electrocardiogram data processing program.

心電図波形には、P波、QRS波、T波およびU波といった成分が含まれている。これらのうちU波は、T波に続いて生じる成分であり、一般に、その振幅は正の値をとる。振幅が負の値をとるU波は、その形状により陰性U波あるいは二相性U波に分類される。   The ECG waveform includes components such as a P wave, a QRS wave, a T wave, and a U wave. Among these, the U wave is a component generated following the T wave, and generally the amplitude thereof takes a positive value. A U wave having a negative amplitude is classified as a negative U wave or a biphasic U wave depending on its shape.

なお、以下の説明においては、特に区別して記述する場合を除き、二相性U波は陰性U波の一種であるものとする。   In the following description, the biphasic U wave is a kind of negative U wave unless otherwise specified.

主に胸部誘導において出現する可能性がある陰性U波は、虚血性心疾患、特発性心筋症、心肥大などの場合に見られる心電図異常であるため(例えば非特許文献1参照)、その臨床的意義は大きい。   Negative U waves that may appear mainly in chest induction are abnormal electrocardiograms observed in cases of ischemic heart disease, idiopathic cardiomyopathy, cardiac hypertrophy, etc. (see, for example, Non-patent Document 1). Significant significance.

さらに、陰性U波は、急性心筋梗塞発症前の心電図で出現率が高く、梗塞を予知する可能性を示唆する重要な所見であることが、知られている。   Furthermore, it is known that negative U waves have a high appearance rate in the electrocardiogram before the onset of acute myocardial infarction, and are an important finding suggesting the possibility of predicting infarction.

よって、U波の形状を高精度で認識することが求められるが、U波は、他の成分に比べて振幅が非常に微小であることが多い。また、U波は心室筋の再分極の一部を表すものであると一般に考えられているものの、その定義については曖昧な部分がある。そのため、心電図において、U波の形状はもちろんのこと、U波の存在自体を視認することさえ容易でない場合がある。   Therefore, although it is required to recognize the shape of the U wave with high accuracy, the U wave often has a very small amplitude compared to other components. Moreover, although it is generally considered that the U wave represents a part of the repolarization of the ventricular muscle, the definition is ambiguous. For this reason, in the electrocardiogram, not only the shape of the U wave but also the presence of the U wave itself may not be easily visible.

「病気がみえる vol.2 循環器 第2版」、医療情報科学研究所編集、2008年3月、p.38"Disease can be seen vol.2 Cardiovascular system 2nd edition", edited by National Institute of Medical Information Science, March 2008, p. 38 P. W. Macfarlane他著、「12誘導ベクトル心電図」、株式会社メディカルエレクトロタイムス発行、1996年6月、p.33−36P. W. Macfarlane et al., “12-lead vector electrocardiogram”, published by Medical Electro Times, Inc., June 1996, p. 33-36

しかしながら、従来、心電図データを扱う各種機器によりU波を高精度で自動検出することについての提案はなされていない。   However, conventionally, no proposal has been made for automatic detection of U-waves with high accuracy by various devices that handle ECG data.

本発明の目的は、心電図のU波を高精度で自動検出することができる心電図データ処理装置、心電図データ処理方法および心電図データ処理プログラムを提供することである。   An object of the present invention is to provide an electrocardiogram data processing apparatus, an electrocardiogram data processing method, and an electrocardiogram data processing program capable of automatically detecting a U wave of an electrocardiogram with high accuracy.

本発明の心電図データ処理装置は、電極を用いて計測されたスカラー心電図である計測心電図においてU波を検出する心電図データ処理装置であって、前記計測心電図を示す第1の心電図データを変換することにより、ベクトル心電図構成スカラー心電図を示す第2の心電図データを生成する心電図変換部と、前記ベクトル心電図構成スカラー心電図により構成されるベクトル心電図におけるUループの特徴点を、生成された第2の心電図データに基づいて検出するUループ特徴点検出部と、検出された前記Uループの特徴点に対応する前記計測心電図の波形上の点を、前記計測心電図における前記U波の区分点として検出するU波区分点検出部と、を有する。   An electrocardiogram data processing apparatus of the present invention is an electrocardiogram data processing apparatus for detecting a U wave in a measured electrocardiogram that is a scalar electrocardiogram measured using electrodes, and converts first electrocardiogram data indicating the measured electrocardiogram. To generate second electrocardiogram data indicating a vector electrocardiogram-scalar electrocardiogram, and second electrocardiogram data generated from the feature points of the U loop in the vector electrocardiogram composed of the vector electrocardiogram-scalar electrocardiogram A U-loop feature point detection unit that detects a point on the waveform of the measurement electrocardiogram corresponding to the detected feature point of the U-loop as a division point of the U-wave in the measurement electrocardiogram A segment point detection unit.

本発明の心電図データ処理方法は、電極を用いて計測されたスカラー心電図である計測心電図においてU波を検出する心電図データ処理方法であって、前記計測心電図を示す第1の心電図データを変換することにより、ベクトル心電図構成スカラー心電図を示す第2の心電図データを生成する心電図変換ステップと、前記ベクトル心電図構成スカラー心電図により構成されるベクトル心電図におけるUループの特徴点を、生成された第2の心電図データに基づいて検出するUループ特徴点検出ステップと、検出された前記Uループの特徴点に対応する前記計測心電図の波形上の点を、前記計測心電図における前記U波の区分点として検出するU波区分点検出ステップと、を有する。   The electrocardiogram data processing method of the present invention is an electrocardiogram data processing method for detecting a U wave in a measured electrocardiogram which is a scalar electrocardiogram measured using electrodes, and converts first electrocardiogram data indicating the measured electrocardiogram. To generate second electrocardiogram data indicating a vector electrocardiogram-scalar electrocardiogram, and second electrocardiogram data generated from the feature points of the U loop in the vector electrocardiogram constituted by the vector electrocardiogram-scalar electrocardiogram U-loop feature point detection step for detecting based on the U-wave, and a point on the waveform of the measured electrocardiogram corresponding to the detected feature point of the U-loop as a U-wave division point in the measured electrocardiogram A dividing point detecting step.

本発明の心電図データ処理プログラムは、電極を用いて計測されたスカラー心電図である計測心電図においてU波を検出する心電図データ処理装置におけるコンピュータに、前記計測心電図を示す第1の心電図データを変換することにより、ベクトル心電図構成スカラー心電図を示す第2の心電図データを生成する心電図変換機能と、前記ベクトル心電図構成スカラー心電図により構成されるベクトル心電図におけるUループの特徴点を、生成された第2の心電図データに基づいて検出するUループ特徴点検出機能と、検出された前記Uループの特徴点に対応する前記計測心電図の波形上の点を、前記計測心電図における前記U波の区分点として検出するU波区分点検出機能と、を実現させる。   The electrocardiogram data processing program of the present invention converts the first electrocardiogram data indicating the measured electrocardiogram into a computer in an electrocardiogram data processing apparatus that detects a U wave in a measured electrocardiogram that is a scalar electrocardiogram measured using electrodes. To generate second electrocardiogram data indicating a vector electrocardiogram-scalar electrocardiogram, and second electrocardiogram data generated from the feature points of the U loop in the vector electrocardiogram composed of the vector electrocardiogram-scalar electrocardiogram U-loop feature point detection function for detecting based on the U-wave and a point on the waveform of the measurement electrocardiogram corresponding to the detected feature point of the U-loop as a U-wave division point in the measurement electrocardiogram A division point detection function is realized.

本発明によれば、心電図のU波を高精度で自動検出することができる。   According to the present invention, the U wave of an electrocardiogram can be automatically detected with high accuracy.

本発明の一実施の形態の心電図データ処理システムの構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the electrocardiogram data processing system of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の心電図データ処理システムの動作を示すフロー図The flowchart which shows operation | movement of the electrocardiogram data processing system of one embodiment of this invention 標準12誘導心電図を説明するための図Diagram for explaining standard 12-lead ECG 本発明の一実施の形態のU波自動検出の動作を示すフロー図The flowchart which shows the operation | movement of the U wave automatic detection of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態のU波自動検出において行われる心電図変換処理を説明するための図The figure for demonstrating the electrocardiogram conversion process performed in the U wave automatic detection of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態のU波自動検出においてU波区分点検出に至る過程を説明するための図The figure for demonstrating the process leading to U wave division point detection in the U wave automatic detection of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態のU波自動検出の結果出力の第1例を示す図The figure which shows the 1st example of the result output of the U wave automatic detection of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態のU波自動検出の結果出力の第2例を示す図The figure which shows the 2nd example of the result output of the U wave automatic detection of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態のU波自動検出の結果出力の第3例を示す図The figure which shows the 3rd example of the result output of the U wave automatic detection of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態のU波解析の動作を説明するための図The figure for demonstrating the operation | movement of the U wave analysis of one embodiment of this invention

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態に係る心電図データ処理装置を含む心電図データ処理システムの構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electrocardiogram data processing system including an electrocardiogram data processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1において、心電図データ処理システムは、心電図データ処理装置100、ディスプレイ120、プリンタ130、心電計140および入力装置160を主として有する。   1, the electrocardiogram data processing system mainly includes an electrocardiogram data processing apparatus 100, a display 120, a printer 130, an electrocardiograph 140, and an input device 160.

心電図データ処理装置100は、演算部101、ディスプレイインタフェース(以下「I/F」と略記する)102、プリンタI/F103、心電計I/F104、記憶部105および入力装置I/F106を有する。   The electrocardiogram data processing apparatus 100 includes a calculation unit 101, a display interface (hereinafter abbreviated as “I / F”) 102, a printer I / F 103, an electrocardiograph I / F 104, a storage unit 105, and an input device I / F 106.

演算部101は、演算処理装置と、心電図データ処理プログラムを記憶する記憶装置と、を有する。演算部101は、演算処理装置で心電図データ処理プログラムを実行することにより、後述するU波自動検出における心電図変換機能、Uループ特徴点検出機能およびU波区分点検出機能を実現させ、後述するU波解析におけるパラメータ計測機能および形状判定機能を実現させる。よって、演算部101は、心電図変換部、Uループ特徴点検出部、U波区分点検出部、パラメータ計測部および形状判定部を構成する。   The arithmetic unit 101 includes an arithmetic processing device and a storage device that stores an electrocardiogram data processing program. The arithmetic unit 101 executes an electrocardiogram data processing program in the arithmetic processing unit to realize an electrocardiogram conversion function, a U-loop feature point detection function, and a U-wave segment point detection function in U-wave automatic detection described later. Realizes parameter measurement function and shape determination function in wave analysis. Therefore, the calculation unit 101 constitutes an electrocardiogram conversion unit, a U loop feature point detection unit, a U wave segment point detection unit, a parameter measurement unit, and a shape determination unit.

また、演算部101は、心電図データ処理プログラムの実行開始、実行停止および実行条件(閾値など)設定、心電計140などの各種計測機器制御、ならびにディスプレイ120やプリンタ130などの各種周辺機器制御を、入力コマンドに従って行う。   In addition, the calculation unit 101 performs execution start, execution stop and execution condition (threshold value, etc.) setting of the electrocardiogram data processing program, control of various measuring devices such as the electrocardiograph 140, and control of various peripheral devices such as the display 120 and the printer 130. , According to the input command.

ディスプレイI/F102は、LCD(Liquid Crystal Display)やCRT(Cathode Ray Tube)表示装置などのディスプレイ120と心電図データ処理装置100とを通信可能に接続するI/Fであり、ディスプレイ120と心電図データ処理装置100との間で授受されるデータは、ディスプレイI/F102を経由する。   The display I / F 102 is an I / F that connects the display 120 such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a CRT (Cathode Ray Tube) display device and the electrocardiogram data processing device 100 so that they can communicate with each other. Data exchanged with the device 100 passes through the display I / F 102.

プリンタI/F103は、レーザ式やサーマルヘッド式などのプリンタ130と心電図データ処理装置100とを通信可能に接続するI/Fであり、プリンタ130と心電図データ処理装置100との間で授受されるデータは、プリンタI/F103を経由する。   The printer I / F 103 is an I / F that connects the laser-type or thermal-head printer 130 and the electrocardiogram data processing apparatus 100 so that they can communicate with each other, and is exchanged between the printer 130 and the electrocardiogram data processing apparatus 100. The data passes through the printer I / F 103.

心電計I/F104は、四肢用電極部141と胸部用電極部142とにより被検者(つまり、心電図計測の対象者)から標準12誘導心電図(以下、単に「12誘導心電図」という)を計測する心電計140と心電図データ処理装置100とを通信可能に接続するI/Fであり、心電計140と心電図データ処理装置100との間で授受されるデータは、心電計I/F104を経由する。   The electrocardiograph I / F 104 uses a limb electrode unit 141 and a chest electrode unit 142 to generate a standard 12-lead electrocardiogram (hereinafter simply referred to as a “12-lead electrocardiogram”) from a subject (that is, a subject for electrocardiogram measurement). This is an I / F that connects the electrocardiograph 140 to be measured and the electrocardiogram data processing apparatus 100 so that they can communicate with each other. The data exchanged between the electrocardiograph 140 and the electrocardiogram data processing apparatus 100 is an electrocardiograph I / F. Via F104.

記憶部105は、ハードディスクドライブや半導体記憶装置などの記憶装置により構成される。記憶部105は、心電計140から受信されたデータ、ならびに演算部101によりU波自動検出動作およびU波解析動作の結果として得られたデータを、内部の記憶装置に記録する。   The storage unit 105 includes a storage device such as a hard disk drive or a semiconductor storage device. The storage unit 105 records the data received from the electrocardiograph 140 and the data obtained as a result of the U-wave automatic detection operation and the U-wave analysis operation by the calculation unit 101 in an internal storage device.

入力装置I/F106は、マウスやキーボードなどの入力装置160と心電図データ処理装置100とを通信可能に接続するI/Fである。医師などの医療従事者が入力装置160を用いて操作することにより生じる入力信号は、入力装置I/F106を経由して演算部101に伝達され、演算部101により入力コマンドとして解釈される。   The input device I / F 106 is an I / F that connects the input device 160 such as a mouse or a keyboard and the electrocardiogram data processing device 100 in a communicable manner. An input signal generated when a medical staff such as a doctor operates using the input device 160 is transmitted to the calculation unit 101 via the input device I / F 106 and is interpreted as an input command by the calculation unit 101.

以上、本実施の形態の心電図データ処理システムの構成について説明した。なお、上記構成は種々変更して実施することができる。   The configuration of the electrocardiogram data processing system according to this embodiment has been described above. The above configuration can be implemented with various modifications.

例えば、本実施の形態では、心電図データ処理装置100が心電計140から独立した構成となっているが、心電図データ処理装置100は、心電計140の内部に設けることもできる。また、心電図データ処理装置100は、トレッドミルなどを用いてストレステストを行うためのストレステストシステムに実装することもできる。つまり、本発明は心電計やストレステストシステムなどの心電図データを扱う各種生体情報測定装置に適用することができる。   For example, in the present embodiment, the electrocardiogram data processing apparatus 100 has a configuration independent of the electrocardiograph 140, but the electrocardiogram data processing apparatus 100 may be provided inside the electrocardiograph 140. The electrocardiogram data processing apparatus 100 can also be mounted on a stress test system for performing a stress test using a treadmill or the like. That is, the present invention can be applied to various biological information measuring devices that handle electrocardiogram data such as an electrocardiograph and a stress test system.

また、本実施の形態では、12誘導心電図を計測する心電計140を用いるが、主として1chや2chの心電図を計測するホルター心電計など、スカラー心電図を計測する心電計であれば任意の心電計を用いることができる。   In this embodiment, an electrocardiograph 140 that measures a 12-lead electrocardiogram is used. However, any electrocardiograph that measures a scalar electrocardiogram, such as a Holter electrocardiograph that mainly measures a 1ch or 2ch electrocardiogram, is used. An electrocardiograph can be used.

次いで、上記構成を有する心電図データ処理システムにおける動作について説明する。   Next, an operation in the electrocardiogram data processing system having the above configuration will be described.

図2は、心電図データ処理システムにおいて実行される動作を示すフロー図である。   FIG. 2 is a flowchart showing operations executed in the electrocardiogram data processing system.

まず、ステップS100では、心電計140が四肢用電極部141および胸部用電極部142を用いて被検者から12誘導心電図を計測する。心電計140は、12誘導心電図を電気信号として取得し、これに対してアナログディジタル変換を施すことによって、12誘導心電図を示すディジタルデータである12誘導心電図データを生成し、生成された12誘導心電図データを心電計140内部の記憶装置に記録するとともに心電図データ処理装置100に送信する。   First, in step S100, the electrocardiograph 140 measures a 12-lead electrocardiogram from the subject using the extremity electrode unit 141 and the chest electrode unit 142. The electrocardiograph 140 acquires a 12-lead electrocardiogram as an electrical signal, and performs analog-digital conversion on the 12-lead electrocardiogram to generate 12-lead ECG data that is digital data indicating the 12-lead ECG. The electrocardiogram data is recorded in a storage device inside the electrocardiograph 140 and transmitted to the electrocardiogram data processing device 100.

図3に示す12誘導心電図170は、ステップS100で計測される12誘導心電図の一例である。12誘導心電図は、標準肢誘導であるI誘導、II誘導およびIII誘導と、単極肢誘導であるaVR誘導、aVL誘導およびaVF誘導と、胸部誘導であるV1誘導、V2誘導、V3誘導、V4誘導、V5誘導およびV6誘導と、を含む。この誘導法では、被検者の体表に装着された電極間の電位差、あるいは、装着された電極での電位と基準電位との差が、計測される。すなわち、本実施の形態において電極を用いて計測される12誘導心電図は、心起電力の大きさの時間的変化を時間軸上の波形によって表現するスカラー心電図の一種である。   A 12-lead electrocardiogram 170 shown in FIG. 3 is an example of a 12-lead electrocardiogram measured in step S100. The 12-lead electrocardiogram consists of the standard limb leads I, II and III, the monopolar limb leads aVR, aVL and aVF, and the chest leads V1, V2, V3, V4. Induction, V5 induction and V6 induction. In this induction method, a potential difference between electrodes worn on the body surface of a subject or a difference between a potential at the worn electrode and a reference potential is measured. That is, the 12-lead electrocardiogram measured using electrodes in the present embodiment is a kind of scalar electrocardiogram that expresses a temporal change in the magnitude of the electromotive force by a waveform on the time axis.

12誘導心電図が計測されると、心電図データ処理装置100は、U波の自動検出を行い(ステップS200)、U波の解析を行い(ステップS300)、解析結果の出力を行う(ステップS400)。   When the 12-lead electrocardiogram is measured, the electrocardiogram data processing apparatus 100 automatically detects the U wave (step S200), analyzes the U wave (step S300), and outputs the analysis result (step S400).

図4は、心電図データ処理装置100において上記ステップS200で実行されるU波自動検出の動作を示すフロー図である。   FIG. 4 is a flowchart showing the U-wave automatic detection operation executed in step S200 in the electrocardiogram data processing apparatus 100.

まず、ステップS210では、演算部101は、心電計140が送信した12誘導心電図データを心電計I/F104経由で受信することにより、12誘導心電図データを第1の心電図データとして取得する。   First, in step S210, the operation unit 101 receives the 12-lead electrocardiogram data transmitted from the electrocardiograph 140 via the electrocardiograph I / F 104, thereby acquiring the 12-lead ECG data as the first electrocardiogram data.

これにより、計測された12誘導心電図についてU波の自動検出をリアルタイムに行うことができる。   Thereby, automatic detection of a U wave can be performed in real time about the measured 12-lead ECG.

また、演算部101は、受信した12誘導心電図データを記憶部105に記憶させる。   In addition, the calculation unit 101 causes the storage unit 105 to store the received 12-lead ECG data.

なお、演算部101は、過去に心電計140から受信した12誘導心電図データを記憶部105から読み出すことにより、12誘導心電図データを取得することもできる。   Note that the calculation unit 101 can also acquire 12-lead ECG data by reading 12-lead ECG data received from the electrocardiograph 140 in the past from the storage unit 105.

また、演算部101は、取得された12誘導心電図データに示される12誘導心電図を、上記ステップS400においてディスプレイ120またはプリンタ130に出力させてもよい。   In addition, the calculation unit 101 may cause the display 120 or the printer 130 to output the 12-lead electrocardiogram indicated in the acquired 12-lead ECG data in step S400.

ステップS220では、演算部101は、取得された12誘導心電図データを例えば逆Dower Matrix(例えば非特許文献2参照)を用いて変換することにより、XYZ誘導心電図データを第2の心電図データとして生成する。   In step S220, the calculation unit 101 generates XYZ lead electrocardiogram data as second electrocardiogram data by converting the acquired 12-lead ECG data using, for example, an inverse Dower Matrix (see, for example, Non-Patent Document 2). .

より具体的には、図5に示すように、演算部101は、取得された12誘導心電図データから、特定のあるいは任意の1拍分の波形を含む部分心電図171に相当する部分のデータを抽出し、抽出されたデータを、XYZ誘導心電図172を示すディジタルデータであるXYZ誘導心電図データに変換する。   More specifically, as shown in FIG. 5, the calculation unit 101 extracts data of a portion corresponding to a partial electrocardiogram 171 including a specific or arbitrary one-beat waveform from the acquired 12-lead electrocardiogram data. Then, the extracted data is converted into XYZ lead electrocardiogram data which is digital data indicating the XYZ lead electrocardiogram 172.

ここで、XYZ誘導心電図は、X誘導、Y誘導およびZ誘導を含むものである。これらの誘導はいずれも心起電力の大きさの時間的変化を時間軸上の波形によって表現するものであるため、XYZ誘導心電図は、12誘導心電図と同様にスカラー心電図である。ただし、X誘導、Y誘導およびZ誘導からは、ベクトル心電図、特に3次元ベクトル心電図を構成することができるため、XYZ誘導心電図は、ベクトル心電図構成スカラー心電図と呼ばれる。3次元ベクトル心電図は、心起電力の大きさおよび方向の時間的変化を3次元直交座標系上のベクトルループによって表現するものである。よって、X誘導の波形は、ベクトルループ上の点のX座標値の時間的変化を表している。同様に、Y誘導の波形は、ベクトルループ上の点のY座標値の時間的変化を表し、Z誘導の波形は、ベクトルループ上の点のZ座標値の時間的変化を表している。   Here, the XYZ lead electrocardiogram includes X lead, Y lead and Z lead. Since all of these leads express temporal changes in the magnitude of the electromotive force with a waveform on the time axis, the XYZ lead electrocardiogram is a scalar electrocardiogram like the 12 lead electrocardiogram. However, a vector electrocardiogram, particularly a three-dimensional vector electrocardiogram, can be constructed from the X lead, the Y lead, and the Z lead. Therefore, the XYZ lead electrocardiogram is referred to as a vector electrocardiogram configuration scalar electrocardiogram. The three-dimensional vector electrocardiogram expresses temporal changes in the magnitude and direction of electromotive force by a vector loop on a three-dimensional orthogonal coordinate system. Therefore, the waveform of the X lead represents a temporal change in the X coordinate value of the point on the vector loop. Similarly, the Y lead waveform represents a temporal change in the Y coordinate value of a point on the vector loop, and the Z lead waveform represents a temporal change in the Z coordinate value of the point on the vector loop.

なお、ステップS220で生成される第2の心電図データに示されるスカラー心電図は、3次元でなく2次元のベクトル心電図を構成するものであってもよい。ただし、U波をより高精度で自動検出するためには、ベクトル心電図構成スカラー心電図は、3次元ベクトル心電図を構成し得るものであることが望ましい。また、第2の心電図データに示されるスカラー心電図は、3次元ベクトル心電図を構成し得るものであれば、XYZ誘導心電図と異なるものであってもよい。   Note that the scalar electrocardiogram shown in the second electrocardiogram data generated in step S220 may constitute a two-dimensional vector electrocardiogram instead of a three-dimensional one. However, in order to automatically detect the U wave with higher accuracy, it is desirable that the vector electrocardiogram-scalar electrocardiogram can constitute a three-dimensional vector electrocardiogram. The scalar electrocardiogram shown in the second electrocardiogram data may be different from the XYZ lead electrocardiogram as long as it can constitute a three-dimensional vector electrocardiogram.

また、ステップS210で取得された第1の心電図データが12誘導心電図データではないもの(例えばホルター心電図を示すデータ)であった場合には、演算部101は、取得された第1の心電図データから12誘導心電図データを合成して、合成された12誘導心電図データをXYZ誘導心電図データに変換することができる。   When the first electrocardiogram data acquired in step S210 is not 12-lead ECG data (for example, data indicating a Holter electrocardiogram), the calculation unit 101 calculates from the acquired first ECG data. The 12-lead ECG data can be synthesized and the synthesized 12-lead ECG data can be converted into XYZ lead ECG data.

また、演算部101は、生成されたXYZ誘導心電図データに示されるXYX誘導心電図を、上記ステップS400においてディスプレイ120またはプリンタ130に出力させてもよい。   Further, the calculation unit 101 may cause the display 120 or the printer 130 to output the XYX lead electrocardiogram shown in the generated XYZ lead electrocardiogram data in step S400.

ステップS230では、演算部101は、生成されたXYZ誘導心電図データに示されたXYZ誘導心電図を3次元直交座標系にプロットすることにより、3次元ベクトル心電図を作成する。   In step S230, the calculation unit 101 creates a three-dimensional vector electrocardiogram by plotting the XYZ lead electrocardiogram shown in the generated XYZ lead electrocardiogram data in a three-dimensional orthogonal coordinate system.

ここでは、図6に示すように、XYZ誘導心電図172を示すXYZ誘導心電図データのうち、12誘導心電図においてQRS波の後ろに位置しT波およびU波を含み得る波形部分に対応する部分のデータを抽出して使用することにより、Tループ173TとUループ173Uとを含むベクトルループ173を有する3次元ベクトル心電図が作成される。   Here, as shown in FIG. 6, among the XYZ lead electrocardiogram data showing the XYZ lead electrocardiogram 172, the data of the part corresponding to the waveform part that is located behind the QRS wave and can include the T wave and the U wave in the 12 lead electrocardiogram. By extracting and using, a three-dimensional vector electrocardiogram having a vector loop 173 including a T loop 173T and a U loop 173U is created.

なお、演算部101は、1拍の全体に相当するベクトルループを有する3次元ベクトル心電図を作成してもよい。   Note that the calculation unit 101 may create a three-dimensional vector electrocardiogram having a vector loop corresponding to the entire one beat.

また、演算部101は、このように作成される3次元ベクトル心電図を、上記ステップS400においてディスプレイ120またはプリンタ130に出力させてもよい。   In addition, the calculation unit 101 may cause the display 120 or the printer 130 to output the three-dimensional vector electrocardiogram created in this way in step S400.

ステップS240では、演算部101は、ベクトルループ173上の各点について、3次元直交座標系の原点Oからの距離を算出する。この距離算出には、ステップS220で生成されたXYZ誘導心電図データを使用することができる。   In step S240, the calculation unit 101 calculates the distance from the origin O of the three-dimensional orthogonal coordinate system for each point on the vector loop 173. For this distance calculation, the XYZ lead electrocardiogram data generated in step S220 can be used.

特に、XYZ誘導心電図データのうち、12誘導心電図においてQRS波の後ろに位置しT波およびU波を含み得る波形部分に対応する部分のデータが抽出されて使用される。これにより、演算量を削減することができる。   In particular, among the XYZ lead electrocardiogram data, the data of the portion corresponding to the waveform portion that is located behind the QRS wave and can include the T wave and the U wave in the 12 lead electrocardiogram is extracted and used. Thereby, the amount of calculation can be reduced.

前述のとおり、XYZ誘導心電図においてX誘導、Y誘導およびZ誘導はそれぞれ、ベクトルループ上の点のX座標値、Y座標値およびZ座標値を表すものである。よって、時刻tでのX誘導、Y誘導およびZ誘導の振幅をそれぞれx、y、zとすれば、この点についての原点O(x,y,z)からの距離は、
によって算出することができる。なお、(x,y,z)=(0,0,0)である。
As described above, in the XYZ lead electrocardiogram, the X lead, the Y lead, and the Z lead respectively represent the X coordinate value, the Y coordinate value, and the Z coordinate value of the point on the vector loop. Therefore, if the amplitudes of the X lead, Y lead, and Z lead at time t are x t , y t , and z t , the distance from the origin O (x 0 , y 0 , z 0 ) at this point is ,
Can be calculated. Note that (x 0 , y 0 , z 0 ) = (0, 0 , 0 ).

これにより、演算部101は、ベクトルループ173上の点と原点Oとの距離の時間的変化を知得することができる。図6に示すように、算出された距離の時間的変化を示す波形174は、Tループ173T上の点と原点Oとの距離の時間的変化を示す波形部分174Tと、Uループ173U上の点と原点Oとの距離の時間的変化を示す波形部分174Uと、を含む。よって、波形174上の前後双方の点よりも振幅が小さくなる1つ目の点を、Uループ173Uの始点に相当する点BULと定義することができる。また、波形174上の前後双方の点よりも振幅が大きくなる点を、Uループ173Uの頂点に相当する点TULと定義することができる。また、波形174上の前後双方の点よりも振幅が小さくなる2つ目の点を、Uループ173Uの終点に相当する点EULと定義することができる。   Thereby, the calculation unit 101 can know the temporal change in the distance between the point on the vector loop 173 and the origin O. As shown in FIG. 6, a waveform 174 indicating a temporal change in the calculated distance includes a waveform portion 174T indicating a temporal change in the distance between a point on the T loop 173T and the origin O, and a point on the U loop 173U. And a waveform portion 174U indicating a temporal change in the distance from the origin O. Therefore, the first point having a smaller amplitude than both the front and rear points on the waveform 174 can be defined as a point BUL corresponding to the start point of the U loop 173U. Further, the point where the amplitude is larger than both the front and rear points on the waveform 174 can be defined as a point TUL corresponding to the apex of the U loop 173U. In addition, a second point having a smaller amplitude than both the front and rear points on the waveform 174 can be defined as a point EUL corresponding to the end point of the U loop 173U.

そこで、ステップS250では、演算部101は、ステップS240で算出された距離の極小値および極大値を算出し、原点Oからの距離が極小値および極大値となるベクトルループ173上の点を、Uループ173Uの特徴点として検出する。極小値および極大値の算出は、ステップS240で算出された距離を例えば微分するなどの方法によって行うことができる。   In step S250, the calculation unit 101 calculates the minimum value and the maximum value of the distance calculated in step S240, and calculates a point on the vector loop 173 where the distance from the origin O is the minimum value and the maximum value as U It is detected as a feature point of the loop 173U. The calculation of the minimum value and the maximum value can be performed by a method such as differentiation of the distance calculated in step S240.

本実施の形態では、検出する特徴点は、Uループ173Uの始点、頂点および終点を含む。すなわち、演算部101は、原点Oからの距離が極小値となる1つ目の点を、Uループ173Uの始点として検出し、原点Oからの距離が極大値となる点を、Uループ173Uの頂点として検出し、原点Oからの距離が極小値となる2つ目の点を、Uループ173Uの終点として検出する。   In the present embodiment, the feature points to be detected include the start point, vertex and end point of the U loop 173U. That is, the calculation unit 101 detects the first point at which the distance from the origin O is a minimum value as the start point of the U loop 173U, and determines the point at which the distance from the origin O is a maximum value of the U loop 173U. A second point that is detected as a vertex and has a minimum value from the origin O is detected as an end point of the U loop 173U.

このように、本実施の形態では、Uループ173Uの始点、頂点および終点を、ベクトルループ173上の点と原点Oとの距離から導き出す。また、その距離は、いずれも非負となるX座標値の2乗とY座標値の2乗とZ座標値の2乗との加算値から得られるものである。よって、Uループ173Uの始点、頂点および終点を高精度で検出することができる。   Thus, in the present embodiment, the start point, vertex, and end point of the U loop 173U are derived from the distance between the point on the vector loop 173 and the origin O. The distance is obtained from the sum of the square of the non-negative X coordinate value, the square of the Y coordinate value, and the square of the Z coordinate value. Therefore, the start point, vertex, and end point of the U loop 173U can be detected with high accuracy.

なお、検出する特徴点は、Uループ173Uの始点、頂点および終点のうち少なくとも1つであってもよいし、Uループ173Uの始点、頂点および終点のいずれとも異なる点であってもよい。   The feature point to be detected may be at least one of the start point, vertex, and end point of the U loop 173U, or may be a point that is different from any of the start point, vertex, and end point of the U loop 173U.

また、演算部101は、ステップS240での距離算出結果およびステップS250でのUループ特徴点検出結果を、上記ステップS400においてディスプレイ120またはプリンタ130に出力させてもよい。   In addition, the calculation unit 101 may cause the display 120 or the printer 130 to output the distance calculation result in step S240 and the U-loop feature point detection result in step S250 in step S400.

ステップS260では、演算部101は、ステップS220で12誘導心電図データから抽出されたデータに示される部分心電図171のうち、特に胸部誘導心電図175において、U波の区分点を検出する。   In step S260, operation unit 101 detects a U-wave division point in partial electrocardiogram 171 indicated in the data extracted from the 12-lead electrocardiogram data in step S220, particularly in chest lead electrocardiogram 175.

このU波区分点検出は、ステップS250でのUループ特徴点検出結果に基づいて行われる。   This U-wave division point detection is performed based on the U-loop feature point detection result in step S250.

より具体的には、検出されたUループ173Uの始点と同時刻に位置する胸部誘導心電図175の波形上の点が、U波の始点BUWとして検出される。また、検出されたUループ173Uの頂点と同時刻に位置する胸部誘導心電図175の波形上の点が、U波の頂点TUWとして検出される。また、検出されたUループ173Uの終点と同時刻に位置する胸部誘導心電図175の波形上の点が、U波の終点EUWとして検出される。   More specifically, a point on the waveform of the chest lead electrocardiogram 175 located at the same time as the detected start point of the U loop 173U is detected as the start point BUW of the U wave. Further, a point on the waveform of the chest lead electrocardiogram 175 located at the same time as the detected vertex of the U loop 173U is detected as the vertex TUW of the U wave. A point on the waveform of the chest lead electrocardiogram 175 located at the same time as the end point of the detected U loop 173U is detected as the end point EUW of the U wave.

この結果として、胸部誘導心電図175において始点BUWから終点EUWまでの波形部分を、U波175Uとして認識することができる。   As a result, the waveform portion from the start point BUW to the end point EUW in the chest lead electrocardiogram 175 can be recognized as the U wave 175U.

なお、U波175Uの始点BUW、頂点TUWおよび終点EUWを導き出す方法は、前述のものだけに限定されず、他の方法も可能である。例えば、Uループ173Uの始点および終点のいずれか片方のみから、U波175Uの始点BUWおよび終点EUWの両方を導き出してもよい。   The method of deriving the start point BUW, the vertex TUW, and the end point EUW of the U wave 175U is not limited to the above-described method, and other methods are possible. For example, both the start point BUW and the end point EUW of the U wave 175U may be derived from only one of the start point and the end point of the U loop 173U.

ただし、本実施の形態のように、U波175Uの始点BUWをUループ173Uの始点を基準として導き出し、U波175Uの頂点TUWをUループ173Uの頂点を基準として導き出し、U波175Uの終点EUWをUループ173Uの終点を基準として導き出すことが、U波区分点検出精度の点で望ましい。本実施の形態では、前述のとおり、Uループ173Uの始点、頂点および終点を高精度で検出することができるからである。   However, as in the present embodiment, the start point BUW of the U wave 175U is derived with reference to the start point of the U loop 173U, the vertex TUW of the U wave 175U is derived with reference to the vertex of the U loop 173U, and the end point EUW of the U wave 175U Deriving from the end point of the U loop 173U as a reference is desirable in terms of U-wave segment point detection accuracy. This is because in the present embodiment, as described above, the start point, vertex, and end point of the U loop 173U can be detected with high accuracy.

また、U波区分点検出は、胸部誘導心電図175において行うほかに、標準肢誘導心電図および単極肢誘導心電図において行ってもよい。ただし、U波の異常、つまり陰性U波は、主として胸部誘導において出現するものであるため、本実施の形態のようにU波区分点検出を胸部誘導心電図175において行うだけでも、陰性U波を高精度で検出することができる。   Further, U-wave segment point detection may be performed not only on the chest lead electrocardiogram 175 but also on the standard limb lead electrocardiogram and the monopolar limb lead electrocardiogram. However, since the abnormality of the U wave, that is, the negative U wave appears mainly in the chest lead, even if the U wave segment point detection is performed on the chest lead electrocardiogram 175 as in the present embodiment, the negative U wave is not detected. It can be detected with high accuracy.

また、演算部101は、このU波区分点検出結果を、上記ステップS400においてディスプレイ120またはプリンタ130に出力させてもよい。   In addition, the calculation unit 101 may cause the display 120 or the printer 130 to output the U wave division point detection result in step S400.

以上、U波自動検出の動作について説明した。   The operation of U wave automatic detection has been described above.

上記U波自動検出により、U波を高精度で自動検出することができ、また、この結果をディスプレイ120またはプリンタ130に出力させた場合には、U波を容易に視認することができる。   The U wave automatic detection can automatically detect the U wave with high accuracy, and when the result is output to the display 120 or the printer 130, the U wave can be easily visually recognized.

例えば、図7には、左室肥大発症者のサンプル心電図についてのU波自動検出結果の出力が示されている。この図では、計測された複数拍分の胸部誘導心電図170a、胸部誘導心電図170aを示すデータに基づいて得られたベクトルループ上の点と3次元直交座標系の原点との距離を示す波形174a、および胸部誘導心電図170aのうちの1拍分の胸部誘導心電図175aが、示されている。さらに、検出されたUループの始点、頂点および終点にそれぞれ対応する波形174a上の点に位置を合わせて、検出されたU波175aUの始点を結ぶ線B、検出されたU波175aUの頂点を結ぶ線T、および検出されたU波175aUの終点を結ぶ線Eが、示されている。このため、このサンプル心電図においてU波を一目で認識することができる。   For example, FIG. 7 shows the output of the U-wave automatic detection result for the sample electrocardiogram of the left ventricular hypertrophy patient. In this figure, a plurality of beats of the chest lead electrocardiogram 170a, a waveform 174a indicating the distance between a point on the vector loop obtained based on the data indicating the chest lead electrocardiogram 170a and the origin of the three-dimensional orthogonal coordinate system, Also shown is a chest lead electrocardiogram 175a for one beat of the chest lead electrocardiogram 170a. Further, the line B connecting the start point of the detected U wave 175aU and the vertex of the detected U wave 175aU are aligned with the points on the waveform 174a corresponding to the start point, vertex and end point of the detected U loop. A connecting line T and a line E connecting the end points of the detected U wave 175aU are shown. For this reason, the U wave can be recognized at a glance in this sample electrocardiogram.

また、図8には、心筋梗塞発症者のサンプル心電図についてのU波自動検出結果の出力が示されている。この図では、計測された複数拍分の胸部誘導心電図170b、胸部誘導心電図170bを示すデータに基づいて得られたベクトルループ上の点と3次元直交座標系の原点との距離を示す波形174b、および胸部誘導心電図170bのうちの1拍分の胸部誘導心電図175bが、示されている。さらに、検出されたUループの始点、頂点および終点にそれぞれ対応する波形174b上の点に位置を合わせて、検出されたU波175bUの始点を結ぶ線B、検出されたU波175bUの頂点を結ぶ線T、および検出されたU波175bUの終点を結ぶ線Eが、示されている。このため、このサンプル心電図においてもU波を一目で認識することができる。   Further, FIG. 8 shows the output of the U wave automatic detection result for the sample electrocardiogram of the person with myocardial infarction. In this figure, a waveform 174b indicating a distance between a point on a vector loop obtained based on data indicating the measured multiple beats of the chest lead electrocardiogram 170b, the chest lead electrocardiogram 170b, and the origin of the three-dimensional orthogonal coordinate system, Also shown is a chest lead electrocardiogram 175b for one beat of the chest lead electrocardiogram 170b. Further, the line B connecting the start point of the detected U wave 175bU and the apex of the detected U wave 175bU are aligned with the points on the waveform 174b corresponding to the start point, vertex and end point of the detected U loop. A connecting line T and a line E connecting the end points of the detected U wave 175bU are shown. For this reason, the U wave can be recognized at a glance in this sample electrocardiogram.

また、図9には、健常者のサンプル心電図についてのU波自動検出結果の出力が示されている。この図では、計測された複数拍分の胸部誘導心電図170c、胸部誘導心電図170cを示すデータに基づいて得られたベクトルループ上の点と3次元直交座標系の原点との距離を示す波形174c、および胸部誘導心電図170cのうちの1拍分の胸部誘導心電図175cが、示されている。さらに、検出されたUループの始点、頂点および終点にそれぞれ対応する波形174c上の点に位置を合わせて、検出されたU波175cUの始点を結ぶ線B、検出されたU波175cUの頂点を結ぶ線T、および検出されたU波175cUの終点を結ぶ線Eが、示されている。このため、このサンプル心電図においてもU波を一目で認識することができる。   Further, FIG. 9 shows the output of the U-wave automatic detection result for the healthy person's sample electrocardiogram. In this figure, a plurality of beats of the chest lead electrocardiogram 170c, a waveform 174c indicating the distance between a point on the vector loop obtained based on the data indicating the chest lead electrocardiogram 170c and the origin of the three-dimensional orthogonal coordinate system, Also shown is a chest lead electrocardiogram 175c for one beat of the chest lead electrocardiogram 170c. Further, the line B connecting the start point of the detected U wave 175cU and the vertex of the detected U wave 175cU are aligned with the points on the waveform 174c corresponding to the start point, vertex and end point of the detected U loop. A connecting line T and a line E connecting the end points of the detected U wave 175cU are shown. For this reason, the U wave can be recognized at a glance in this sample electrocardiogram.

従前の方法では、各誘導の波形を個別に見ることでU波を特定せざるを得なかったため、客観的で高精度なU波認識は困難であったが、本実施の形態では、客観的で高精度なU波自動検出を行うことができるため、医療従事者は容易かつ迅速にU波を視認することができ、ひいては診断効率の飛躍的向上に寄与する。   In the conventional method, since the U wave has to be identified by looking at the waveform of each induction individually, it is difficult to recognize the U wave objectively and accurately. Therefore, the medical staff can easily and quickly visually recognize the U wave, thereby contributing to a dramatic improvement in diagnostic efficiency.

図10は、心電図データ処理装置100において上記ステップS300で実行されるU波解析の動作を説明するための図である。なお、図10についての説明においては、陰性U波と二相性U波とを区別して記述する。   FIG. 10 is a diagram for explaining the U-wave analysis operation executed in step S300 in the electrocardiogram data processing apparatus 100. FIG. In the description of FIG. 10, a negative U wave and a biphasic U wave are described separately.

演算部101は、胸部誘導心電図175において検出されたU波175Uについて、振幅と持続時間とを含むパラメータを計測する。振幅は、検出されたU波175Uの区間内での、基線から波形までの乖離の幅である。持続時間は、検出されたU波175Uの区間内で、波形が基線から乖離している時間の長さである。   The calculation unit 101 measures parameters including amplitude and duration for the U wave 175U detected in the chest lead electrocardiogram 175. The amplitude is the width of the divergence from the baseline to the waveform within the detected U wave 175U section. The duration is the length of time that the waveform deviates from the baseline within the detected U-wave 175U section.

ここで、6つの胸部誘導のうち1つにおいてのみ陰性U波または二相性U波が出現した場合も心電図異常として認められるため、各誘導について、振幅を示す情報AV1、AV2、AV3、AV4、AV5、AV6および持続時間を示す情報DV1、DV2、DV3、DV4、DV5、DV6を取得することが望ましい。   Here, when a negative U wave or a biphasic U wave appears only in one of the six chest leads, it is also recognized as an electrocardiogram abnormality. Therefore, for each lead, information AV1, AV2, AV3, AV4, AV5 indicating the amplitude. , AV6 and duration information DV1, DV2, DV3, DV4, DV5, DV6 are desirably obtained.

そして、演算部101は、計測された振幅および持続時間を所定閾値と比較することにより、U波175Uの形状を判定する。この形状判定により、演算部101は、U波175Uを「陽性U波」、「陰性U波」、「二相性U波」および「U波なし」に分類する。   And the calculating part 101 determines the shape of U wave 175U by comparing the measured amplitude and duration with a predetermined threshold value. By this shape determination, the calculation unit 101 classifies the U wave 175U into “positive U wave”, “negative U wave”, “biphasic U wave”, and “no U wave”.

具体的には、ある誘導心電図において、U波175Uの区間における振幅が、閾値以上の正の値となり、かつ、閾値以上の負の値とならなかった場合には、その誘導心電図におけるU波175Uは「陽性U波」であると判定される。   Specifically, in a certain electrocardiogram, when the amplitude in the section of the U wave 175U becomes a positive value that is equal to or greater than the threshold value and does not become a negative value that is equal to or greater than the threshold value, the U wave 175U in the induced electrocardiogram. Is determined to be a “positive U wave”.

また、ある誘導心電図において、U波175Uの区間における振幅が、閾値以上の正の値とならず、かつ、閾値以上の負の値となった場合には、その誘導心電図におけるU波175Uは「陰性U波」であると判定される。   In addition, in a certain electrocardiogram, when the amplitude in the section of the U wave 175U does not become a positive value equal to or greater than the threshold value and becomes a negative value equal to or greater than the threshold value, the U wave 175U in the lead electrocardiogram is “ It is determined to be “negative U wave”.

また、ある誘導心電図において、U波175Uの区間における振幅が、閾値以上の正の値となり、かつ、閾値以上の負の値にもなった場合には、その誘導心電図におけるU波175Uは「二相性U波」であると判定される。なお、二相性U波は、その形状により、さらに「+−型」と「−+型」に分類される。   In addition, in a certain electrocardiogram, when the amplitude in the section of the U wave 175U becomes a positive value that is equal to or greater than the threshold value and is also a negative value that is equal to or greater than the threshold value, the U wave 175U in the lead electrocardiogram is “two It is determined to be “compatible U-wave”. The biphasic U-wave is further classified into “+ -type” and “− +-type” depending on its shape.

また、ある誘導心電図において、U波175Uの区間における振幅が、閾値以上の正の値にも閾値以上の負の値にもならなかった場合には、その誘導心電図におけるU波175Uは「U波なし」であると判定される。   In addition, in a certain electrocardiogram, when the amplitude in the section of the U wave 175U does not become a positive value equal to or higher than the threshold value or a negative value equal to or higher than the threshold value, the U wave 175U in the lead electrocardiogram It is determined that “None”.

なお、図10に示す例では、V1誘導心電図およびV2誘導心電図におけるU波175Uが「陽性U波」と判定され、V3誘導心電図におけるU波175Uが「二相性U波」と判定され、V4誘導心電図およびV5誘導心電図におけるU波175Uが「陰性U波」と判定され、V6誘導心電図におけるU波175Uが「U波なし」と判定されている。   In the example shown in FIG. 10, the U wave 175U in the V1 lead electrocardiogram and the V2 lead electrocardiogram is determined as a “positive U wave”, and the U wave 175U in the V3 lead electrocardiogram is determined as a “biphasic U wave”. The U wave 175U in the electrocardiogram and the V5 lead electrocardiogram is determined as “negative U wave”, and the U wave 175U in the V6 lead electrocardiogram is determined as “no U wave”.

上記U波解析により、人間の目では判別困難であるU波形状を客観的に判別することができ、心電図異常である陰性U波および二相性U波を自動検出することができる。   By the U wave analysis, it is possible to objectively discriminate the U wave shape that is difficult to discriminate with the human eye, and to automatically detect negative U waves and biphasic U waves that are abnormal electrocardiograms.

このように、本実施の形態によれば、高精度でU波を自動検出し、さらには高精度で陰性U波を自動検出することができる。したがって、本実施の形態に基づく陰性U波自動検出アルゴリズムの応用例としては、ストレステストでのU波陰転化監視や突然死予測指標算出など、様々なものがある。   Thus, according to the present embodiment, it is possible to automatically detect a U wave with high accuracy and further to automatically detect a negative U wave with high accuracy. Therefore, there are various examples of application of the negative U-wave automatic detection algorithm based on the present embodiment, such as U-wave inversion monitoring in a stress test and sudden death prediction index calculation.

以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記実施の形態において説明した装置の構成および動作は例であり、これらを本発明の範囲において部分的に変更、追加および削除できることは明らかである。   The embodiment of the present invention has been described above. The above description is an illustration of a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to this. That is, the configuration and operation of the apparatus described in the above embodiment are examples, and it is obvious that these can be partially changed, added, and deleted within the scope of the present invention.

なお、上記実施の形態に基づく陰性U波自動検出アルゴリズムの有用性を確認するために、22,514件の成人心電図サンプルを対象としてこのアルゴリズムを適用したところ、1.13%にあたる255件で陰性U波を自動検出した。そして、自動検出した心電図について目視で陰性U波を確認したところ、255件中206件については正しく陰性U波を検出したことが判明した。すなわち、80.8%の高精度であったため、この陰性U波自動検出アルゴリズムの有用性が確認された。   In addition, in order to confirm the usefulness of the negative U-wave automatic detection algorithm based on the above embodiment, when this algorithm was applied to 22,514 adult ECG samples, 255 cases corresponding to 1.13% were negative. U wave was automatically detected. When the negative U wave was visually confirmed for the electrocardiogram detected automatically, it was found that 206 of 255 cases correctly detected the negative U wave. That is, since the accuracy was as high as 80.8%, the usefulness of this negative U wave automatic detection algorithm was confirmed.

100 心電図データ処理装置
101 演算部
102 ディスプレイI/F
103 プリンタI/F
104 心電計I/F
105 記憶部
106 入力装置I/F
120 ディスプレイ
130 プリンタ
140 心電計
141 四肢用電極部
142 胸部用電極部
160 入力装置
100 ECG data processing device 101 arithmetic unit 102 display I / F
103 Printer I / F
104 ECG I / F
105 Storage Unit 106 Input Device I / F
DESCRIPTION OF SYMBOLS 120 Display 130 Printer 140 Electrocardiograph 141 Electrode part for extremities 142 Electrode part for chest 160 Input device

Claims (14)

電極を用いて計測されたスカラー心電図である計測心電図においてU波を検出する心電図データ処理装置であって、
前記計測心電図を示す第1の心電図データを変換することにより、ベクトル心電図構成スカラー心電図を示す第2の心電図データを生成する心電図変換部と、
前記ベクトル心電図構成スカラー心電図により構成されるベクトル心電図におけるUループの特徴点を、生成された第2の心電図データに基づいて検出するUループ特徴点検出部と、
検出された前記Uループの特徴点に対応する前記計測心電図の波形上の点を、前記計測心電図における前記U波の区分点として検出するU波区分点検出部と、
を有する心電図データ処理装置。
An electrocardiogram data processing apparatus for detecting a U wave in a measurement electrocardiogram that is a scalar electrocardiogram measured using electrodes,
An electrocardiogram conversion unit for generating second electrocardiogram data indicating a vector electrocardiogram configuration scalar electrocardiogram by converting the first electrocardiogram data indicating the measured electrocardiogram;
A U-loop feature point detector for detecting a feature point of the U-loop in the vector electrocardiogram constituted by the vector electrocardiogram-constituting scalar electrocardiogram based on the generated second electrocardiogram data;
A U-wave segment point detector for detecting a point on the waveform of the measurement electrocardiogram corresponding to the detected feature point of the U loop as a segment point of the U-wave in the measurement electrocardiogram;
An electrocardiogram data processing apparatus.
前記Uループの特徴点は、前記Uループの始点、終点および頂点の少なくとも1つを含む、
請求項1記載の心電図データ処理装置。
The feature point of the U loop includes at least one of a start point, an end point, and a vertex of the U loop.
The electrocardiogram data processing apparatus according to claim 1.
前記Uループ特徴点検出部は、前記ベクトル心電図のベクトルループ上の点について、前記ベクトル心電図の直交座標系の原点からの距離を、生成された第2の心電図データに基づいて算出し、距離算出の結果に基づいて前記Uループの特徴点を検出する、
請求項1記載の心電図データ処理装置。
The U-loop feature point detection unit calculates a distance from the origin of the orthogonal coordinate system of the vector electrocardiogram based on the generated second electrocardiogram data for a point on the vector loop of the vector electrocardiogram, and calculates the distance Detecting a feature point of the U-loop based on the result of
The electrocardiogram data processing apparatus according to claim 1.
前記Uループの特徴点は、前記Uループの始点を少なくとも含み、
前記Uループ特徴点検出部は、算出された距離が極小点となる前記ベクトル心電図のベクトルループ上の点の1つを前記Uループの始点として検出する、
請求項3記載の心電図データ処理装置。
The feature point of the U loop includes at least a start point of the U loop,
The U-loop feature point detection unit detects one of the points on the vector loop of the vector electrocardiogram at which the calculated distance is a minimum point, as the start point of the U-loop;
The electrocardiogram data processing apparatus according to claim 3.
前記Uループの特徴点は、前記Uループの終点を少なくとも含み、
前記Uループ特徴点検出部は、算出された距離が極小点となる前記ベクトル心電図のベクトルループ上の点の1つを前記Uループの終点として検出する、
請求項3記載の心電図データ処理装置。
The feature point of the U loop includes at least an end point of the U loop,
The U-loop feature point detection unit detects one of the points on the vector loop of the vector electrocardiogram at which the calculated distance is a minimum point as an end point of the U-loop.
The electrocardiogram data processing apparatus according to claim 3.
前記Uループの特徴点は、前記Uループの頂点を少なくとも含み、
前記Uループ特徴点検出部は、算出された距離が極大点となる前記ベクトル心電図のベクトルループ上の点の1つを前記Uループの頂点として検出する、
請求項3記載の心電図データ処理装置。
The feature point of the U loop includes at least a vertex of the U loop,
The U-loop feature point detection unit detects one of the points on the vector loop of the vector electrocardiogram at which the calculated distance becomes a maximum point as a vertex of the U-loop;
The electrocardiogram data processing apparatus according to claim 3.
前記ベクトル心電図は、3次元ベクトル心電図であり、
前記Uループ特徴点検出部は、前記3次元ベクトル心電図のベクトルループ上の点について、前記3次元ベクトル心電図の直交座標系の原点からの距離を算出する、
請求項3記載の心電図データ処理装置。
The vector electrocardiogram is a three-dimensional vector electrocardiogram;
The U-loop feature point detector calculates a distance from an origin of an orthogonal coordinate system of the three-dimensional vector electrocardiogram for a point on a vector loop of the three-dimensional vector electrocardiogram;
The electrocardiogram data processing apparatus according to claim 3.
前記U波の区分点は、前記U波の始点、終点および頂点の少なくとも1つを含む、
請求項1記載の心電図データ処理装置。
The division point of the U wave includes at least one of a start point, an end point, and a vertex of the U wave.
The electrocardiogram data processing apparatus according to claim 1.
前記U波区分点検出部は、前記Uループの特徴点として検出された前記Uループの始点と同時刻に位置する前記計測心電図の波形上の点を、前記U波の始点として検出する、
請求項8記載の心電図データ処理装置。
The U-wave segment point detection unit detects a point on the waveform of the measurement electrocardiogram located at the same time as the start point of the U loop detected as a feature point of the U loop as a start point of the U wave.
The electrocardiogram data processing apparatus according to claim 8.
前記U波区分点検出部は、前記Uループの特徴点として検出された前記Uループの終点と同時刻に位置する前記計測心電図の波形上の点を、前記U波の終点として検出する、
請求項8記載の心電図データ処理装置。
The U wave segment point detection unit detects a point on the waveform of the measurement electrocardiogram located at the same time as the end point of the U loop detected as a feature point of the U loop as an end point of the U wave.
The electrocardiogram data processing apparatus according to claim 8.
前記U波区分点検出部は、前記Uループの特徴点として検出された前記Uループの頂点と同時刻に位置する前記計測心電図の波形上の点を、前記U波の頂点として検出する、
請求項8記載の心電図データ処理装置。
The U-wave segment point detection unit detects a point on the waveform of the measurement electrocardiogram located at the same time as a vertex of the U loop detected as a feature point of the U loop as a vertex of the U wave.
The electrocardiogram data processing apparatus according to claim 8.
検出された前記U波の区分点に基づいて特定された前記U波についてのパラメータを計測するパラメータ計測部と、
計測された前記U波のパラメータに基づいて、前記U波の形状を判定する形状判定部と、
をさらに有する請求項1記載の心電図データ処理装置。
A parameter measuring unit for measuring a parameter for the U wave specified based on the detected division point of the U wave;
A shape determination unit for determining the shape of the U wave based on the measured parameter of the U wave;
The electrocardiogram data processing apparatus according to claim 1, further comprising:
電極を用いて計測されたスカラー心電図である計測心電図においてU波を検出する心電図データ処理方法であって、
前記計測心電図を示す第1の心電図データを変換することにより、ベクトル心電図構成スカラー心電図を示す第2の心電図データを生成する心電図変換ステップと、
前記ベクトル心電図構成スカラー心電図により構成されるベクトル心電図におけるUループの特徴点を、生成された第2の心電図データに基づいて検出するUループ特徴点検出ステップと、
検出された前記Uループの特徴点に対応する前記計測心電図の波形上の点を、前記計測心電図における前記U波の区分点として検出するU波区分点検出ステップと、
を有する心電図データ処理方法。
An electrocardiogram data processing method for detecting a U wave in a measurement electrocardiogram that is a scalar electrocardiogram measured using electrodes,
An electrocardiogram conversion step of generating second electrocardiogram data indicating a vector electrocardiogram configuration scalar electrocardiogram by converting the first electrocardiogram data indicating the measured electrocardiogram;
A U-loop feature point detection step of detecting a feature point of the U-loop in the vector electrocardiogram constituted by the vector electrocardiogram-constituting scalar electrocardiogram based on the generated second electrocardiogram data;
A U-wave segment point detection step of detecting a point on the waveform of the measurement electrocardiogram corresponding to the detected feature point of the U loop as a segment point of the U-wave in the measurement electrocardiogram;
An electrocardiogram data processing method comprising:
電極を用いて計測されたスカラー心電図である計測心電図においてU波を検出する心電図データ処理装置におけるコンピュータに、
前記計測心電図を示す第1の心電図データを変換することにより、ベクトル心電図構成スカラー心電図を示す第2の心電図データを生成する心電図変換機能と、
前記ベクトル心電図構成スカラー心電図により構成されるベクトル心電図におけるUループの特徴点を、生成された第2の心電図データに基づいて検出するUループ特徴点検出機能と、
検出された前記Uループの特徴点に対応する前記計測心電図の波形上の点を、前記計測心電図における前記U波の区分点として検出するU波区分点検出機能と、
を実現させるための心電図データ処理プログラム。
In a computer in an electrocardiogram data processing device for detecting a U wave in a measurement electrocardiogram which is a scalar electrocardiogram measured using electrodes,
An electrocardiogram conversion function for generating second electrocardiogram data indicating a vector electrocardiogram configuration scalar electrocardiogram by converting the first electrocardiogram data indicating the measured electrocardiogram;
A U-loop feature point detection function for detecting a feature point of the U-loop in the vector electrocardiogram constituted by the vector electrocardiogram-constituting scalar electrocardiogram based on the generated second electrocardiogram data;
A U-wave segment point detection function for detecting a point on the waveform of the measurement electrocardiogram corresponding to the detected feature point of the U loop as a segment point of the U-wave in the measurement electrocardiogram;
ECG data processing program for realizing.
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