Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS6354381B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS6354381B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6354381B2
JPS6354381B2 JP55159865A JP15986580A JPS6354381B2 JP S6354381 B2 JPS6354381 B2 JP S6354381B2 JP 55159865 A JP55159865 A JP 55159865A JP 15986580 A JP15986580 A JP 15986580A JP S6354381 B2 JPS6354381 B2 JP S6354381B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
processing device
electrocardiogram
time
interval
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55159865A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5796638A (en
Inventor
Kazumi Hirakawa
Hideki Yamazaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP55159865A priority Critical patent/JPS5796638A/en
Publication of JPS5796638A publication Critical patent/JPS5796638A/en
Publication of JPS6354381B2 publication Critical patent/JPS6354381B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、心電図図形処理装置に関するもので
あり、さらに詳しくは、ローレンツ・プロツト
(以下、LPと略記する。)の概念を心電図の図形
処理に適用し、心電図リズムの簡単な図形表示を
可能にすると共に、その表示を利用して定量的で
詳細な分析を行うことを可能にした心電図図形処
理装置に関するものである。 従来、心電図の自動解析は次のいずれかの方法
で行われていた。 (1) 数分程度の標準12誘導心電図を用い、計算機
により波形診断とP波、QRS波、T波の時間
間隔を用いたリズム診断とを行い、診断結果を
コード化して記録紙に出力する。 (2) 冠動脈疾患治療部などにおいて、心拍数や心
室性頻拍などの心室性期外収縮を検出し、いず
れかが設定値を超せば警報を発生する。 (3) 長時間連続心電図を磁気テープに記録し、ス
キヤナで高速再生して心電図波形をブラウン管
オシロスコープで観察する。同時に、心拍数と
上室性や心室性の期外収縮の数を表示し、以下
の(a)から(d)のいずれかの動作を一回の走査毎に
行わせる。これらを行つた後で、専門的知識を
有する医者が(a)〜(d)の結果のいくつかと波形観
察の結果を合せて、不整脈や波形の診断を行
う。 (a) RR間隔やQRS波の幅が設定値よりも短い
ものや広いものを期外収縮と見做し、これら
が検出されると心電図波形の一部を自動的に
実時間で記録紙に出力する。 (b) 平均心拍数トレンドやSTレベルトレンド
を計測して記録紙に出力する。 (c) 全心電図波形を縮小して記録紙に出力す
る。 (d) 設定されたQT間隔に対するR on T(T
波の上にQRS波が重畳される現象で、危険
な不整脈の一つ)を検出して、その時の波形
や発生回路を表示したり記録紙に出力する。 (4) 不整脈の種類によつてRR間隔の系列相関図
のパターンが異なることを利用して、系列相関
図を9個の領域に分割し、各領域での点の存在
の有無の組合せパターンを計算機で認識させ、
不整脈の大分類を行う。 しかるに、これらの方法では次のような欠点が
ある。 まず、(1)の方法では、かなり確度が高い詳細な
診断が可能であるが、処理に時間がかかり、実時
間処理すらできないうえに、測定時間が短いので
定常的な異常が見られないものへの適用は有効で
なく、主として心臓病の早期発見のためのスクリ
ーニング的用法に限られている。 (2)では、警報発生を目的としているので波形や
不整脈の診断には用いられていない。 (3)の特徴は日常生活長時間連続心電図の解析も
行えることであるが、日常生活心電図ではリズム
や波形の変化が著しいうえに雑音も多いので、自
動解析の結果は信頼性に乏しい。よつて、実際は
操作者が波形観察しながら異常を見つけ、その部
分の波形を実時間で記録紙へ出力させるといつた
熟練と時間を要する方法で行われている。 不整脈の詳細な分類やその発生頻度、R on
Tの存在とその頻度などは、(c)の結果を熟練者が
丹念に調べないと判らない。ところで、専門医が
(c)や異常部の出力結果を見れば、異常に関する診
断は素早く、しかも正確に行えるが、全体を通し
て見た場合に異常部と正常心拍、異常部間の関係
などを客観的に示すことは困難である。そのため
に結果的には異常部を単に並べたものに過ぎず、
本発明の詳細な説明によつて明らかになるような
長時間における変化の様子を知ることはできな
い。 (4)は基本パターンの違いを利用して不整脈を自
動的に大分類させようとするものであり、含まれ
る不整脈の種類は100秒程度の短時間のデータの
処理であれば、多くの場合単一なので分類可能で
ある。しかし長時間心電図のように複数で複雑に
なる場合が多いと、系列相関図では型不明の不整
脈が多くなり単に不整脈の有無の判定のみに止ま
る。また、リズム診断だけで波形診断が行われて
いないので、短時間心電図処理に用いる場合には
(1)よりも劣る。更に長時間心電図処理であれば、
方法(3)の(c)の結果を専門家が調べる方が不整脈の
種類や波形異常などまでも素早く判定できるの
で、この方法は実用的見地からはあまり良い方法
とは言えない。また、(4)と本発明との違いの具体
的な例は要約すると以下のようになる。 1 系列相関図では、各点間を順次追つていくと
いう考えがないので複雑な図となると不整脈の
詳細な分類は困難である。 2 1と同じ(即ち動的性質がないという)理由
で後述のマルチ・ローレンツ・プロツト(以下
MLPと略す。)が行えず、詳細な解析ができな
い。 3 1と同じ理由で後述の心拍状態遷移行列(心
拍状態間の遷移頻度を行列形式で表示したもの
で、以下、TMと略す。)を求めることができ
ず定量化できない。 4 R on Tが判らない。 5 RR間隔の処理は絶体値で行うべきである
が、系列相関図では平均値で規格化した値が用
いられているために、測定毎のパターンや連結
時間の詳細な変化の様子が判らず、薬剤投与の
影響や房室結節の不応期に関する情報などが判
らない。 本発明は、従来の方法が持つ以上のような欠点
を除去した心電図処理法を提供することを目的と
するものである。 以下に本発明について詳述する。 本発明の中心をなす概念はLPであるので、ま
ずLPの説明から行う。 ここでLPとは、信号中の特徴量例えばピーク
値、ピーク間隔などの時系列データから前後の値
を順次対にした座標点の時系列データを作り、こ
の2次元の時系列データを時間情報を陰に含む形
で2次元平面上にプロツトすることによつて系の
挙動の力学法則を図形表現する方法、またはその
方法によつて得られたものをいう(Journal of
the Atmospheric sciences Vol.20 March、
1963 P130〜141参照)。 LPを作る場合、時系列データとしては信号の
局所的な最大(最小)値やそれらの時間間隔、レ
ベル交叉の時間間隔などが用いられるが、法則性
を抽出するためには、そのような特徴量をうまく
選択することが必要である。本発明において扱う
心電図に関しては、そのような量として心電図リ
ズムでは例えばRR、PP、PQ、QT間隔などがあ
るが、ここではそれらの中のRR間隔リズムを例
にとり説明を行う。 今、RR間隔の時系列X0、X1、X2、…、Xo
Xo+1、…が測定されたものとする。これをもと
に時刻nでの値Xoと時刻n+1での値Xo+1(n=
0、1、2、…)を対とした座標点(Xo、Xo+1
の時系列(X0、X1)、(X1、X2)、…、(Xo
Xo+1)、…を作る。この座標点の時系列を、Xo
横軸、Xo+1を縦軸とする2次元の(Xo、Xo+1
平面上に順次プロツトしていくことによつてLP
が得られる。 次に、LPと期外収縮との関係を理解するため
に、一定洞調律の時の単発性で代償性期外収縮の
モデルを用いて説明を行う。洞調律、期外収縮
(三角印)、その直後のRR間隔をそれぞれXR
XS、XLで表せば、…XR、XR、XS、XL、XR、XR
…なる時系列データ(第1a図)が得られ、これ
をもとに…(XR、XR)、(XR、XS)、(XS、XL)、
(XL、XR)、(XR、XR)、…といつた座標点の時系
列データが得られる。そして、これを2次元平面
上にプロツトすれば、第1b図のようなLPが得
られる。座標点(黒丸)の動きは期外収縮の発生
によりR点(XR、XR)からS点(XR、XS)へ移
動し代償性休止によつてL点(XS、XL)へ移動
した後にR′点(XL、XR)からR点へと移つて再
び洞調律が続くことになる。LPにおいて続いた
2個の座標点間の動きを考える場合、前の座標点
のXo+1軸成分が次の座標点のXo軸成分となる。
ところで前の座標点からXo軸に平行な線を引き
45゜の線との交点は両座標軸成分が等しい点であ
るので、この点からXo+1軸に平行な線上の一点
が次の座標点となる。この様子は全ての前後した
座標点に対して当てはまり、この様子は第1b図
では矢印を1から6へと番号順にたどれば容易に
理解できる。このような動的性質はLPの大きな
特徴である。またR点はXo+1=Xoを満たす45゜の
線上の一点であるので同じ間隔が連続したことが
判る。LPでは座標点も時系列と考えるので、前
後の点の関係から、各々の点が洞調律、期外収
縮、期外収縮に先行あるいは後行するものである
かといつたことが判る。 第2a〜5a図に間入性期外収縮、ブロツク、
2段脈、心房細動のリズムのモデルを示し、第2
b〜5b図にそれらのLPを示す。第2b図では
期外収縮XSと共に座標点(黒丸)はR→S点へ
移動し、その後間隔はXR″(XR−XS)となつ
てR″へ移動し、R′→Rと再び連続した洞調律へ
戻つていく。この場合の特徴はXRXS+XR″と
なることである。第3b図ではブロツク(〇印)
と共にR→L点へと移動し→R′→Rと元へもど
つて行く。この場合の特徴はR点の直上の約2XR
の位置にL点がくることである。第4b図では最
初の期外収縮と共に座標点はR→S点へ移動し、
その後代償性であればL点へ移動するが、その後
再び期外収縮となればL点はR′ではなくS′点へと
移動する。ここで2段脈の部分だけを抜き出せば
時系列はXS、XL、XS、XL、…となり、LとS′点
に黒丸が存在する周期2のパターンが得られ、こ
れが2段脈の特徴である。第5b図は広範囲にわ
たつてランダムな分布となつており、これが心房
細動の特徴である。ここに挙げた例は単一の不整
脈だけであるので、静的なパターンの違いから不
整脈分類を行うことができる。 ところで、複数の不整脈が混在し、LPが複雑
になると、典型例の静的パターンの重ね合わせか
ら不整脈の分類を行うことは容易でなくなる。し
かし複雑になつても各点の動きを追うといつた
LPの考え方にもとずくことにより容易に分類を
行うことができる。また以下に述べることから判
るように、詳細な解析のためにもLPの動的性質
の利用は非常に重要である。 実際の長時間心電図においては多種多様の不整
脈の中の幾つかが混在していて複雑となる場合が
多いが、基本的には以下に説明する方法により、
かなり詳細な解析を行うことができる。ここでは
典型的な実例を選んで説明する。 まず以下で用いる記号の定義を行う。期外収縮
及びその前後の洞調律によるRR間隔を便宜的に
次のように分類する。 Ri=直前の間隔 S=連結時間 L=直後の間隔 Re=期外収縮の2つ後の間隔 これらを時系列で示せば、Xo=Ri、Xo+1=S、
Xo+2=L、Xo+3=Reとなる。 第6図は完全代償性の心室性期外収縮の実例で
ある。45゜の線に沿つて分布している部分は、正
常洞調律によるRR間隔である。第1b図と比較
すれば、この例は代償性期外収縮を洞調律の変化
に合せて重ね合わせたものであることが容易に判
る。ところで洞不整の傾向が強くなればRR間隔
の乱れが大きくなるので、この部分の分布はかな
り広がる。ところでこの部分で縦軸に平行な幅|
Xo+1−Xo|は前後の間隔の差、Xn又はXo+1の最
大値と最小値の差は洞調律の変動範囲を表すの
で、測定中の運動状況が判つていれば、心機能の
状態を示す指標の1つとしても、LPを用いるこ
とができる。 心機態測定は一般的にはトレツドミルを用いた
負荷試験によつて行われる。これは一定時間(3
分)毎にトレツドミルの角度を上げて負荷を大き
くし、心拍数が最大になつたと思われる時に負荷
を除去するという方法で行われる。心機能の評価
は、この過程における心拍数の変化の様子、例え
ば各段階での心拍数の増え方や負荷を取除いた時
の正常心拍への帰り方などを調べることによつて
なされる。この場合LPを用いる利点は、実時間
処理を行うことにより、その場で心拍数の変化の
様子を知ることができること、終了後必要であれ
ば全心拍について詳細な解析を素早く、しかも正
確に行えることなどである。ところで各心拍を連
続的に用いたLPでは、各心拍間の変化は小さい
ので上に述べたような変化の様子が判り難い。そ
こで10心拍程度毎の間隔でLPを描かせれば、平
均的な心拍数の変化を容易に知ることができる
し、更に曲線あてはめによつて定量的な評価を行
うこともできる。 ところで第6図の例は完全代償性なのか不完全
代償性なのか、LPを一見しただけでは判りそう
にないが、この区別は以下のようにLPの動的性
質を利用することによつて簡単に行うことができ
る。 完全代償性の場合は、 Xo+1+Xo+22Xn …(1) である。固定連結の場合はXo+1C(Cは定数)
である(第6図は(1)式を満たしていると考えてよ
い。)。洞性不整がなければ、ReRi(Xo+3Xo
が成り立つので(1)式は次のようになる。 Xo+31/2Xo+2+C/2 …(2) これは、Reの部分の傾きが1/2となることを意
味している。一方、不完全代償性の場合はXn<
Xo+1+Xo+2<2Xnとなるから、傾きは1と1/2の
間の値をとる。第6図は(2)式を満足しており、完
全代償性と判定される。このようにしてLPから
法則性を抽出することができる。このような傾き
や点の動きの検討は、第7図に示されている透明
プラスチツクなどで作つたカーソルを用いれば、
素早く行える。また図中の洞不整線は前述の洞不
整の目安を与えるもので、この線の外側に洞調律
による点が分布する場合は洞不整の傾向を持つ。 ところで更に詳細な解析のためにはRiとLと
の関係を知る必要がある。第6図から分るように
固定連結性すなわちSが一定の場合は、LPだけ
ではSの中の点が次にLの中のどの点に行くかを
知ることができないので、RiとLとの関係を知
ることができず、詳細な解析は不可能である。し
かしLPを拡張したMLPを用いれば、以下に示す
様にこれが可能となる。 MLPはLPにおいて一義的でない部分の法則性
を明確にするための方法で、2次元平面上の点の
特殊なフイルタリングに相当する。例えば、時系
列データ…、Xo-1、Xn、Xo+1、Xo+2、Xo+3、…
においてXo+1が期外収縮であれば、この中から
Xo+1を除いてできる新しい時系列のLPを描いて
MLPが求められる。したがつて、座標点の時系
列データは…(Xo-1、Xn)、(Xn、Xo+2)、
(Xo+2、Xo+3)、…となりLPでの(Xn、Xo+1)及
び(Xo+1、Xo+2)が(Xn、Xo+2)で置き替えら
れたものとなる。この様子は第6図及びその
MLPである第8図に示されている破線とXo
Xo+1、Xo+2をたどることによつて容易に理解で
きる。また間入性と代償性のものなどが混在して
いる場合でも、期外収縮後のRR間隔は両者では
明白な差異があるので、MLPによつて各々がど
の程度の心拍の時に生じたかを知ることができ
る。ところでReRiの場合における完全あるい
は不完全代償性の法則性については前述したが、
ReとRiが異なる場合はMLPを用いることが両者
を区別するためには必要となる。固定連結性の場
合(1)式は、 Xo+22Xn−C …(3) となるから完全代償性であれば、MLPでは傾き
は2となる(第8図はこの関係を満足している)。
MLPはLPでは捕えきれない法則性を抽出するた
めに用いることができ、非常に有効である。 ここまでは法則性の抽出について述べてきた
が、客観性を持たせる為には定量化をする必要が
ある。不整脈の種類が単一で第6図のように連結
時間と洞調律の部分が明確に分かれる場合は、
LPとヒストグラムから容易に発生頻度を知るこ
とができる。しかし不整脈が複数、例えば単発性
のものと3段脈が混在している場合であればLP
やMLPから各々の発生頻度を求めることはでき
ない。不整脈発生の頻度は、治療上危険な不整脈
などを探すうえでの非常に重要な手掛りや薬効の
指標を与えてくれるもので、重要な量である。こ
の様な定量化は、時系列データを各々の値に応じ
ていくつかの状態(m)に分け、それらに対する
n次のTMを求めることにより行われる。ここで
の次数は、ある状態へ遷移する時にn個前までの
状態を考えに入れることを示す。よつて遷移前の
状態としてはmn個の状態が存在することとなる。
心電図リズムでは以下に述べるようにn=2と
し、LPをもとに状態を3つ(m=3)に分類し
て適用すると、不整脈の種類及びその頻度をTM
の行列要素と不整脈の指標とから知ることができ
る。即ち、LPをもとにRR間隔を正常(R)、短
(S)、長(L)の3つの状態に分類した時系列を2次
のマルコフ連鎖と見做して(3次、4次、…でも
良いが2次が簡単であるし、これで充分解析でき
る。)TMを求め、各不整脈の指標とその部分の
TMの要素を抜き出す。 次に、R、S、Lの分類法から説明を行う。 R=正常洞調律(Xn)、S=期外収縮(Xo+1
とし、間入性の期外収縮の区別が容易となるよう
にSに続く間隔(Xo+2)をRa=(Xo+1
Xo+2)/Xnによつて次のように区分する。 Ra<1.1かつXo+2>S領域の最大値(Smax)
ならXo+2=R、 Ra>1.1ならXo+2=L、 Xo+2SmaxならXo+2=S、 とする。またXnにおいてXn>Rの領域の最大値
(Rmax)であればXn=Lとする。この論理にし
たがうRR間隔の分類は単なる不等式の計算だけ
ですむので計算機の利用によつて簡単に行える。
各指標と不整脈の関係を第1表に示す。各々の頻
度は各指標によつて示されるTMの要素の頻度、
例えば、3段脈ではLR→S、2段脈ではSL→S
又はSR→S、単発性ではRR→Sの頻度である。
第2表は第6図への適用の結果で、上述の要素を
調べると、3段脈=72、2段脈=0、単発性=
275回であることが判る。TMの特徴は、定量化
に加えてLPを元に状態を区分するので、Smax
やRmaxの値(第6図ではSmax=550msec、
Rmax=1100msec)や、どの程度の間隔のもの
が各区分に含まれているかなどが明確であるため
に信頼できる頻度を求めることができることであ
る。更にnの次数を増やせばより長時間での相関
を知ることができる。 これまで、LP、MLP及びTMを用いた不整脈
の詳細な分類やその頻度計測について述べて来た
が、LPの用法はこれだけに限らず、予防や治療
と直接的に結びつく応用が考えられるので、以下
にそれらについて説明する。
The present invention relates to an electrocardiogram graphic processing device, and more specifically, it applies the concept of Lorentz plot (hereinafter abbreviated as LP) to electrocardiogram graphic processing to enable simple graphical display of electrocardiogram rhythm. The present invention also relates to an electrocardiogram processing device that makes it possible to perform quantitative and detailed analysis using the display. Conventionally, automatic electrocardiogram analysis has been performed using one of the following methods. (1) Using a standard 12-lead electrocardiogram that lasts for several minutes, a computer performs waveform diagnosis and rhythm diagnosis using the time intervals of P waves, QRS waves, and T waves, and the diagnostic results are coded and output on recording paper. . (2) In coronary artery disease treatment departments, etc., heart rate and premature ventricular contractions such as ventricular tachycardia are detected, and if either exceeds a set value, an alarm is generated. (3) Record a long-term continuous electrocardiogram on magnetic tape, play it back at high speed with a scanner, and observe the electrocardiogram waveform with a cathode ray tube oscilloscope. At the same time, the heart rate and the number of supraventricular and ventricular extrasystole are displayed, and one of the following operations (a) to (d) is performed for each scan. After performing these steps, a doctor with specialized knowledge combines some of the results (a) to (d) with the waveform observation results to diagnose arrhythmia and waveforms. (a) If the RR interval or QRS wave width is shorter or wider than the set value, it is considered to be an extrasystole, and when these are detected, a part of the ECG waveform is automatically recorded on recording paper in real time. Output. (b) Measure the average heart rate trend and ST level trend and output it to recording paper. (c) Reduce the entire electrocardiogram waveform and output it to recording paper. (d) R on T (T
A phenomenon in which QRS waves are superimposed on waves, which is one of the dangerous arrhythmias), is detected, and the waveform and generation circuit are displayed or output on recording paper. (4) Taking advantage of the fact that the pattern of the serial correlation diagram of the RR interval differs depending on the type of arrhythmia, the serial correlation diagram was divided into nine regions, and the combination pattern of presence/absence of points in each region was calculated. Recognize it with a computer,
Broadly categorize arrhythmias. However, these methods have the following drawbacks. First, method (1) allows detailed diagnosis with a high degree of accuracy, but it takes time to process and cannot even be processed in real time, and the measurement time is short, so it is difficult to detect steady abnormalities. Its application is not effective, and its use is mainly limited to screening for early detection of heart disease. In (2), the purpose is to generate an alarm, so it is not used for diagnosing waveforms or arrhythmia. The feature of (3) is that it is also possible to analyze long-term continuous electrocardiograms of daily life, but since electrocardiograms of daily life have significant changes in rhythm and waveforms and are also noisy, the results of automatic analysis are unreliable. Therefore, in practice, this is done using a method that requires skill and time, such as an operator finding an abnormality while observing the waveform, and outputting the detected part of the waveform to recording paper in real time. Detailed classification of arrhythmias, their frequency of occurrence, R on
The existence of T and its frequency cannot be determined unless an expert examines the result of (c) carefully. By the way, the specialist
If you look at (c) and the output results of the abnormal area, you can quickly and accurately diagnose the abnormality, but when you look at the whole, it is impossible to objectively show the abnormal area, normal heart rate, and the relationship between the abnormal areas. Have difficulty. Therefore, in the end, it is just a list of abnormal parts,
It is not possible to know how things change over a long period of time, which will become clear from the detailed description of the invention. (4) is an attempt to automatically classify arrhythmias by using differences in basic patterns, and the types of arrhythmias included can be categorized in many cases if the data is processed for a short period of about 100 seconds. Since it is single, it can be classified. However, when long-term electrocardiograms are often complicated due to multiple measurements, serial correlation diagrams often contain arrhythmias of unknown type, and are limited to merely determining the presence or absence of arrhythmias. In addition, since waveform diagnosis is not performed only for rhythm diagnosis, when using it for short-term electrocardiogram processing,
Inferior to (1). Furthermore, if the electrocardiogram is processed for a long time,
Since the type of arrhythmia and waveform abnormalities can be determined more quickly if the results of method (3) (c) are examined by an expert, this method cannot be said to be a very good method from a practical standpoint. Further, specific examples of the differences between (4) and the present invention are summarized as follows. 1. In a serial correlation diagram, there is no idea of sequentially following each point, so if the diagram is complicated, detailed classification of arrhythmia is difficult. 2 For the same reason as 1 (that is, there is no dynamic property), the multi-Lorentz plot (hereinafter referred to as
Abbreviated as MLP. ) cannot be performed, making detailed analysis impossible. 3. For the same reason as in 1, it is not possible to obtain the heartbeat state transition matrix (which represents the frequency of transitions between heartbeat states in a matrix format, hereinafter abbreviated as TM), which will be described later, and it cannot be quantified. 4 I don't understand R on T. 5 The RR interval should be processed using absolute values, but since the serial correlation diagram uses values normalized by the average value, it is difficult to understand the pattern for each measurement and detailed changes in connection time. First, there is no information available regarding the effects of drug administration or the refractory period of the atrioventricular node. An object of the present invention is to provide an electrocardiogram processing method that eliminates the above-mentioned drawbacks of conventional methods. The present invention will be explained in detail below. Since the central concept of the present invention is LP, we will first explain LP. Here, LP refers to creating time series data of coordinate points by sequentially pairing the preceding and succeeding values from time series data such as feature values in a signal, such as peak values and peak intervals, and converting this two-dimensional time series data into time information. A method of graphically representing the dynamical laws of a system's behavior by plotting them implicitly on a two-dimensional plane, or a method obtained by this method (Journal of
the Atmospheric sciences Vol.20 March,
1963 P130-141). When creating an LP, local maximum (minimum) values of signals, their time intervals, time intervals of level crossings, etc. are used as time series data, but in order to extract regularity, such features are used. It is necessary to choose the quantities wisely. Regarding electrocardiograms handled in the present invention, such quantities include electrocardiogram rhythms such as RR, PP, PQ, and QT intervals, among which the RR interval rhythm will be used as an example for explanation. Now, the time series of RR intervals X 0 , X 1 , X 2 , ..., X o ,
Assume that X o+1 ,... are measured. Based on this, the value X o at time n and the value X o+1 at time n+1 (n=
Coordinate points (X o , X o+1 ) with pairs of 0, 1, 2, ...)
Time series of (X 0 , X 1 ), (X 1 , X 2 ), ..., (X o ,
X o+1 ), make... The time series of this coordinate point is expressed as a two-dimensional (X o , X o+1 ) with X o as the horizontal axis and X o+1 as the vertical axis.
LP by sequentially plotting on a plane
is obtained. Next, in order to understand the relationship between LP and premature contractions, an explanation will be given using a model of a single compensatory premature contraction during constant sinus rhythm. Sinus rhythm, premature systole (triangle mark), and immediately following RR interval are respectively X R ,
If expressed as X S and XL ,...X R , X R , X S , X L , X R , X R ,
Time series data (Figure 1a) was obtained, and based on this, (X R , X R ), (X R , X S ), (X S , X L ),
Time series data of coordinate points such as ( XL , XR ), ( XR , XR ), etc. can be obtained. If this is plotted on a two-dimensional plane, an LP as shown in Fig. 1b can be obtained. The coordinate point (black circle) moves from point R (X R , X R ) to point S (X R , X S ) due to the occurrence of extrasystole, and moves to point L (X S , X L ), then move from point R' (X L , X R ) to point R, where sinus rhythm continues again. When considering the movement between two successive coordinate points in LP, the X o +1 axis component of the previous coordinate point becomes the X o axis component of the next coordinate point.
By the way, draw a line parallel to the X o axis from the previous coordinate point.
Since the intersection with the 45° line is a point where both coordinate axes components are equal, a point on a line parallel to the X o+1 axis from this point becomes the next coordinate point. This situation is true for all successive coordinate points and can be easily seen in FIG. 1b by following the arrows in numerical order from 1 to 6. Such dynamic properties are a major feature of LP. Also, since point R is a point on the 45° line that satisfies X o+1 =X o , it can be seen that the same interval is continuous. In LP, the coordinate points are also considered as a time series, so from the relationship between the points before and after, it can be determined whether each point precedes or follows sinus rhythm, premature contractions, or premature contractions. Figures 2a to 5a show intermittent extrasystole, block,
The two-stage pulse shows a model of the rhythm of atrial fibrillation, and the second
Figures b to 5b show their LPs. In Fig. 2b, the coordinate point (black circle) moves from point R to point S with the extrasystole X S , and then the interval becomes X R ″ ( X R − and return to continuous sinus rhythm again. The characteristic of this case is that X R
Along with this, it moves from point R to point L and returns to point →R'→R. The characteristic in this case is about 2X R directly above the R point.
The L point is located at the position of . In Figure 4b, the coordinate point moves from R to S point with the first extrasystole,
After that, if it is compensated, it moves to point L, but if premature contraction occurs again, point L moves to point S' instead of R'. If we extract only the second stage pulse, the time series becomes X S , This is a characteristic of veins. Figure 5b shows a wide random distribution, which is characteristic of atrial fibrillation. Since the example given here is only a single arrhythmia, arrhythmia classification can be performed based on static pattern differences. By the way, when a plurality of arrhythmias coexist and the LP becomes complex, it becomes difficult to classify the arrhythmia from the superposition of typical static patterns. However, I was able to follow the movement of each point even if it became complicated.
Classification can be easily performed based on the LP concept. Furthermore, as will be seen below, it is very important to utilize the dynamic properties of LP for detailed analysis. In actual long-term electrocardiograms, several of a wide variety of arrhythmias are mixed together and are often complicated, but basically, the method explained below is used to
A fairly detailed analysis can be performed. Here, we will select and explain typical examples. First, we will define the symbols used below. For convenience, the RR interval due to premature contraction and sinus rhythm before and after it is classified as follows. Ri = previous interval S = connection time L = immediately subsequent interval Re = interval two times after the extrasystole If these are shown in chronological order, X o = R i , X o+1 = S,
X o+2 = L, X o+3 = R e . FIG. 6 is an example of fully compensated premature ventricular contraction. The portion distributed along the 45° line is the RR interval due to normal sinus rhythm. Comparison with FIG. 1b makes it easy to see that this example is a compensatory premature contraction superimposed on changes in sinus rhythm. By the way, as the tendency for sinus irregularity becomes stronger, the disorder in the RR interval becomes larger, so the distribution in this area becomes considerably wider. By the way, the width parallel to the vertical axis in this part |
X o+1 −X o | is the difference between the front and rear intervals, and the difference between the maximum and minimum values of Xn or X o+1 represents the fluctuation range of sinus rhythm, so if the movement status during measurement is known, , LP can also be used as one of the indicators indicating the state of cardiac function. Cardiac mechanism measurement is generally performed by a stress test using a treadmill. This is a certain period of time (3
This is done by increasing the angle of the treadmill every minute (minutes) to increase the load, and then removing the load when the heart rate appears to be at its maximum. Cardiac function is evaluated by examining how the heart rate changes during this process, such as how the heart rate increases at each stage and how the heart rate returns to normal when the load is removed. The advantage of using LP in this case is that by performing real-time processing, changes in heart rate can be seen on the spot, and if necessary, detailed analysis of all heartbeats can be performed quickly and accurately after completion. Things like that. By the way, in LP that uses each heartbeat continuously, the changes between each heartbeat are small, so it is difficult to see the changes described above. Therefore, by drawing the LP at intervals of about 10 heartbeats, it is possible to easily determine changes in the average heart rate, and quantitative evaluation can also be performed by curve fitting. By the way, it is difficult to tell whether the example in Figure 6 is fully compensated or incompletely compensated just by looking at the LP, but this distinction can be made by using the dynamic properties of the LP as follows. It can be done easily. In the case of complete compensation, X o+1 +X o+2 2Xn …(1). For fixed connection, X o+1 C (C is a constant)
(Figure 6 can be considered to satisfy equation (1).) If there is no sinus irregularity, ReRi(X o+3 X o )
holds true, so equation (1) becomes as follows. X o+3 1/2X o+2 +C/2 (2) This means that the slope of the Re portion is 1/2. On the other hand, in the case of incomplete compensation, Xn<
Since X o+1 +X o+2 <2Xn, the slope takes a value between 1 and 1/2. Figure 6 satisfies equation (2) and is determined to be fully compensated. In this way, regularity can be extracted from LP. Examination of such inclinations and movement of points can be done by using a cursor made of transparent plastic, etc., as shown in Figure 7.
It can be done quickly. Furthermore, the sinus arrhythmia line in the figure provides a guideline for the aforementioned sinus arrhythmia, and if points due to sinus rhythm are distributed outside this line, there is a tendency for sinus arrhythmia. By the way, for more detailed analysis, it is necessary to know the relationship between Ri and L. As can be seen from Figure 6, in the case of fixed connectivity, that is, when S is constant, it is not possible to know which point in L the point in S will go to next using only LP, so Ri and L It is not possible to know the relationship between the two, making detailed analysis impossible. However, by using MLP, which is an extension of LP, this becomes possible as shown below. MLP is a method for clarifying the regularity of ununique parts in LP, and corresponds to a special filtering of points on a two-dimensional plane. For example, time series data..., X o-1 , Xn, X o+1 , X o+2 , X o+3 ,...
If X o+1 is an extrasystole in
Draw a new time series LP excluding X o+1.
MLP is required. Therefore, the time series data of the coordinate points are... (X o-1 , Xn), (Xn, X o+2 ),
(X o+2 , X o+3 ),..., and (X n, X o+1 ) and (X o+1 , X o+2 ) in LP are replaced by (X n, X o+2 ). It becomes something. This situation is shown in Figure 6 and its
The broken line shown in Fig. 8 which is MLP and X o ,
It can be easily understood by tracing X o+1 and X o+2 . Furthermore, even when intercalary and compensatory contractions coexist, there is a clear difference in the RR interval after extrasystole between the two, so MLP can be used to determine at what heart rate each beat occurs. You can know. By the way, as mentioned above, the law of complete or incomplete compensation in the case of ReRi is
When Re and Ri are different, it is necessary to use MLP to distinguish between the two. In the case of fixed connectivity, equation ( 1) becomes ).
MLP can be used to extract regularities that cannot be captured by LP, and is very effective. So far, we have talked about extracting regularity, but in order to have objectivity, it is necessary to quantify it. If the type of arrhythmia is a single type and the connection time and sinus rhythm parts are clearly separated as shown in Figure 6,
The frequency of occurrence can be easily determined from the LP and histogram. However, if there are multiple arrhythmias, for example, a combination of single and triple heart rhythms, LP
It is not possible to determine the frequency of occurrence of each event from MLP or MLP. The frequency of arrhythmia occurrence is an important quantity, as it provides very important clues in searching for dangerous arrhythmias in treatment and an index of drug efficacy. Such quantification is performed by dividing time-series data into several states (m) according to their respective values, and determining the n-th TM for these states. The degree here indicates that up to n previous states are taken into consideration when transitioning to a certain state. Therefore, there are m n states as states before the transition.
For electrocardiogram rhythm, as described below, if n = 2 and conditions are classified into three (m = 3) based on LP, the type of arrhythmia and its frequency can be determined by TM.
This can be determined from the matrix elements and the arrhythmia index. In other words, the time series in which the RR interval is classified into three states, normal (R), short (S), and long (L) based on LP, is regarded as a second-order Markov chain (third-order, fourth-order ,...but the second order is easier and can be analyzed sufficiently.) Obtain the TM, and calculate the index of each arrhythmia and its part.
Extract the elements of TM. Next, the classification method for R, S, and L will be explained. R = normal sinus rhythm (Xn), S = extrasystole (X o+1 )
and the interval following S (X o+2 ) is set as Ra = (X o+1 +
Classify as follows according to X o+2 )/Xn. Ra<1.1 and X o+2 >Maximum value of S area (Smax)
Then, X o+2 = R, if Ra>1.1, then X o+2 = L, and if X o+2 Smax, then X o+2 = S. Further, if Xn is the maximum value (Rmax) in the region where Xn>R, then Xn=L. Classification of RR intervals according to this logic can be easily performed by using a computer, as it only requires calculation of inequalities.
Table 1 shows the relationship between each index and arrhythmia. Each frequency is the frequency of the TM element indicated by each index,
For example, in a 3-stage pulse, LR → S, and in a 2-stage pulse, SL → S
Or, the frequency is SR→S, or RR→S in the case of a single episode.
Table 2 is the result of application to Figure 6. Examining the above factors, we find that 3-stage pulse = 72, 2-stage pulse = 0, single-stage pulse =
It turns out that it is 275 times. The feature of TM is that in addition to quantification, states are classified based on LP, so Smax
and Rmax values (in Figure 6, Smax = 550 msec,
Rmax = 1100 msec) and how many intervals are included in each category are clear, making it possible to obtain a reliable frequency. Furthermore, by increasing the order of n, it is possible to know the correlation over a longer period of time. So far, we have described the detailed classification of arrhythmias and measurement of their frequency using LP, MLP, and TM, but the use of LP is not limited to this, and applications that are directly linked to prevention and treatment are possible. These will be explained below.

【表】【table】

【表】 R on Tは心室細動への移行の可能性が高く
重要な現象の1つであると言われている。QT間
隔を自動計測することは困難であるのでQT間隔
=QTc×√間隔(Bazettの式)を利用して直
接QT間隔を実測することなくR on Tの有無
を調べることができる。各人のQTcが前もつて
実測されていれば、Bazettの式を利用してR
on Tの頻度は計算できる。具体的には、各QTc
に対して第9図の計算を行えばよい。RR間隔に
対するR on Tの依存性を知るために、LP中に
任意に選ばれたQTcに対する曲線(QTc曲線)
をR on Tの頻度と共に表示する。 不整脈の治療では、薬の治療域が狭いので薬剤
の影響を知ることが非常に重要である。薬剤投与
の影響は第10a図及び第10b図の実例に示さ
れているように連結時間の変化となつて表れてい
る。両図は、ある種の抗不整脈剤投与の効果が充
分あつたと診断された同一患者の非投薬剤と投薬
時のLPである。第10a図の非投薬時では連結
時間の平均値は420ms程であるが、第10b図
の投薬時では500ms程と明らかに長くなつてい
る。このことは薬の効果と連結時間の延長が密接
に関係していることを示しており、実時間処理に
よつて投薬後の連結時間の変化から薬効を迅速に
知ることができるようになり、投薬量の調節や薬
剤の選択が適確に行えるようになるものと期待さ
れる。 心房細動では、RR間隔は全くランダムである
と言われている。このことを反映して、第11a
図に示されている実例では、ランダムでほぼ一様
な分布となつている。ところが、この例ではRR
間隔の下限は先行RR間隔に対して、図中の破線
のようなある滑らかな曲線に乗るような形で依存
している。この曲線は、おそらく房室結節の不応
期を反映しているためと思われる。このことが確
認されれば、負荷試験の実時間処理によつて、房
室結節の不応期を簡単に素早く知り薬剤の不応期
へ与える影響などを短時間で調べることが可能と
なるものと期待され、非常に有用となるであろ
う。 第11b図に心房細動中に固定連結性の心室性
期外収縮が混つた例を示す。心房細動では心室内
変行伝導を生じることがしばしばあるが、心室内
変行伝導と心室性期外収縮との鑑別は困難である
場合も多い。心房細動において、両者の区別を行
うことは、治療上、非常に重要である。第11b
図のように、心室性期外収縮の連結時間が房室結
節の不応期より短ければ、両者の鑑別は容易に行
える。 以上のように、LPをもとにした新たな解析法
は多くの利点を持つているので、目的に応じて多
くの応用が考えられ、それらのシステム化を行え
ばより効果的な応用ができる。 以下に本発明の装置の実施例について説明を行
う。 心拍数は多くても数回/秒であるので、第12
図のような構成で実時間処理ができる。第12図
において、心電計からの心電図波形は、必要に応
じてそれを表示するCRT表示装置あるいはアナ
ログデータレコーダに送られると共に、前処理装
置に送られる。この前処理装置は、心電図波形の
特徴部分を信号化するためのもので例えば第13
図に示すような構成を有するものである。第13
図において、微分器は従来行われているようにR
波の検出を容易にするためのもの、低域通過フイ
ルタは高周波雑音を除去するためのもので、これ
らにより基線の動揺やハムなどの影響を除去でき
る。AD変換器は精度8bit以上で変換時間が1m
sec以下のものであれば充分である。また、AD
変換器の前には増幅器を設け、小信号時でも精度
が充分保てるようにする。R波の検出は上記前処
理装置においてAD変換した微分心電波形から第
12図の間隔計測装置において検出させ、それか
らRR間隔を求める。 従来RR間隔の自動計測は、微分器の後に絶体
値回路を通し、設定した閾値を超した時刻やその
後零交叉した時刻などの間隔を回路又は計算機に
よつて求めることにより行われていた。しかし日
常診療時にはQRS波の立上りの間隔でもつてRR
間隔が用手計測されている。本発明ではこれと合
せるために次式を用いてQRS波の立上り点及び
これを用いたRR間隔を計算機計測させる。 微分心電図波の電圧をV(t)、QRS波の始点
の時刻をtR、閾値を越した時刻後はじめて来るサ
ンプリング時刻をtTとする(第14図参照)。微
分QRS波の立上りは一般に直線的であるから、tR
は次式で与えられる。 tR=tT−V(tT)/|V(tT)−V(tT−Δt)|・Δt
…(4) ここでΔtはAD変換のサンプリング間隔であ
る。 微分心電図波は処理を行う際にその絶対値をと
るとT波が鋭くなる場合には、それによつてT波
までもトリガする場合が出て来る。しかし一般に
は、微分波形ではT波は+側か−側かのどちらか
一方の振幅が他方よりも小さい場合が多い。よつ
てトリガレベルを+V1と−V2の2か所設け、不
応期約180msec内に両レベルを超す波のみを
QRS波と認識させ、T波のトリガを防止する。
また、トリガレベルや不応期は、心電図の変化と
共に大きく変るので、微分波形を漸くCRTでモ
ニタしてあらかじめ最適な値を見い出した後に行
うことによつて高精度な計測ができる。RR間隔
は体表面電極、PP間隔は食道誘導電極を用いれ
ば、その後は全く同様な処理でRR、PP間隔の測
定が行える。即ち食道誘導の場合、(4)式はP波の
立上り点の検出を行つていることになる。また
PQ間隔は体表面と食道誘導の両者を用い、2チ
ヤンネル処理を行つてP波の始点からR波の始点
の時刻を差引くことによつて計測することができ
る。R on TはRR間隔の時だけ意味を持つの
で他では省く。第15図は上記間隔計測装置にお
ける処理の態様を示すものである。 このようにして計測したRR間隔は、表示装置
上に次々と実時間で表示されると共に計算機のメ
モリへ貯えられ、外部メモリへの書き込みによつ
て保存データとなる。RR間隔データの保存は、
記憶容量が少なくてすむのでデータ圧縮の点から
も有益である。更に、これと同時に心電図波形を
アナログレコーダーに記録しておけば、波形診断
をも合せて行うこともできるので非常に有益であ
る。 上記間隔計測装置において計測した間隔データ
は次段のLP処理装置に送られ、座標点データ
(Xn、Xo+1)が作製される。第16図にLP処理
装置における処理の態様を示す。 また、第17図及び第18図にはMLP処理装
置及び心拍状態遷移解析処理装置(以下TM処理
装置と略す。)における処理の態様を示している。 マイクロコンピユータでは、大量データの詳細
な解析までも行わせると時間がかかり効率的でな
いが、速応性を要求される場合のLPの表示など
に用いれば、マイクロコンピユータシステムの汎
用性を生かすことができて最適である。よつてマ
イクロコンピユータシステムでは、一般あるいは
大病院における比較的簡単な検査、ベツトサイド
モニタ、投薬効果や心機能測定用の負荷試験モニ
タなどによる早期発見や予防のための利用が考え
られる。このようなモニタ的応用では従来のよう
に専門家的知識や心電図解析のための特別な技術
は不要であるので、非常に実用的である。 ミニ又は大型コンピユータによるシステム化の
場合は、高速でしかも処理能力が大きいので主に
専用機として、詳細な解析を行うために用いるの
に適している。第19図はその構成を示すもので
ある。詳細な解析に当つては、画像処理技術を全
面的に活用して画面分割、カラー表示によつて視
覚的により判り易い形でLPやMLPを表示させた
り、TMの計算を行わせ、より質の高い分析を行
う。またスキヤナや外部メモリとオンラインで結
合させ、指定部の心電図波形とLP、MLPなどを
ブラウン管オシロスコープに同時に表示させ、波
形診断をも合せて行わせることにより迅速でほぼ
完壁な診断が可能となる。 以上に詳述した本発明によれば、次に列記する
ような効果を期待することができる。 多量の時系列データを一枚の図面上に2次元
のパターンとして表現できる。 データの処理時間は長短自由である。 不整脈の分類が可能である。 MLPやTMによつて更に詳細な解析が行え
る。 TMにより定量化でき客観性を持たせうる。 LPの論理は簡単であるので、マイクロコン
ピユータでも実時間処理ができ、簡単に実用化
できる。 利用目的に応じて、マイクロ、ミニ、大型の
いずれかの計算機を選び処理を行えるので、柔
軟性を持つたシステム化を行える。 従来の手法、特に波形診断と組合せることに
よつてほぼ完壁な診断が可能となる。
[Table] R on T is said to be one of the important phenomena with a high possibility of transition to ventricular fibrillation. Since it is difficult to automatically measure the QT interval, the presence or absence of R on T can be investigated without directly measuring the QT interval by using QT interval = QTc × √ interval (Bazett's formula). If each person's QTc has been measured in advance, R
The frequency of on T can be calculated. Specifically, each QTc
The calculation shown in FIG. 9 can be performed for . In order to know the dependence of R on T on the RR interval, a curve for QTc arbitrarily selected during LP (QTc curve)
is displayed together with the frequency of R on T. In the treatment of arrhythmia, it is very important to know the effects of drugs because their therapeutic range is narrow. The effect of drug administration is manifested as a change in coupling time, as shown in the examples in Figures 10a and 10b. Both figures show the LPs of the same patient who was diagnosed as having had sufficient effects from administration of a certain type of antiarrhythmic drug, with and without medication. The average value of the connection time is about 420 ms when no medication is administered as shown in Figure 10a, but it is clearly longer to about 500 ms when medication is administered as shown in Figure 10b. This shows that the effect of the drug and the extension of the binding time are closely related, and real-time processing makes it possible to quickly determine the drug's efficacy from changes in the binding time after administration. It is expected that the patient will be able to adjust dosage and select drugs accurately. In atrial fibrillation, the RR interval is said to be completely random. Reflecting this, Section 11a
In the example shown in the figure, the distribution is random and almost uniform. However, in this example, RR
The lower limit of the interval depends on the preceding RR interval in such a way that it rides a certain smooth curve like the broken line in the figure. This curve probably reflects the refractory period of the atrioventricular node. If this is confirmed, it is expected that real-time stress testing will enable us to easily and quickly determine the refractory period of the atrioventricular node and investigate the effects of drugs on the refractory period in a short period of time. and will be very useful. FIG. 11b shows an example of atrial fibrillation mixed with premature ventricular contractions with fixed connectivity. Atrial fibrillation often causes aberrant intraventricular conduction, but it is often difficult to differentiate between aberrant intraventricular conduction and premature ventricular contractions. In atrial fibrillation, it is very important to distinguish between the two in terms of treatment. 11b
As shown in the figure, if the connection time of ventricular premature contraction is shorter than the refractory period of the atrioventricular node, the two can be easily distinguished. As mentioned above, the new analysis method based on LP has many advantages, so many applications can be considered depending on the purpose, and more effective applications can be achieved by systematizing them. . Examples of the apparatus of the present invention will be described below. Since the heart rate is at most a few beats/second, the 12th
Real-time processing is possible with the configuration shown in the figure. In FIG. 12, the electrocardiogram waveform from the electrocardiograph is sent to a CRT display device or an analog data recorder for displaying it as necessary, and is also sent to a preprocessing device. This preprocessing device is for converting characteristic parts of the electrocardiogram waveform into signals, and for example,
It has a configuration as shown in the figure. 13th
In the figure, the differentiator is R
A low-pass filter is used to facilitate the detection of waves, and a low-pass filter is used to remove high-frequency noise.These filters can remove effects such as baseline fluctuations and hum. The AD converter has an accuracy of 8 bits or more and a conversion time of 1 m.
It is sufficient if it is less than sec. Also, A.D.
An amplifier is installed in front of the converter to ensure sufficient accuracy even with small signals. The R wave is detected by the interval measuring device shown in FIG. 12 from the differential electrocardiogram waveform AD-converted in the preprocessing device, and the RR interval is determined from the differential electrocardiogram waveform. Conventionally, automatic measurement of the RR interval has been carried out by passing an absolute value circuit after a differentiator, and determining the intervals such as the time when a set threshold value is exceeded, the time when the value crosses zero, etc. using a circuit or a computer. However, in daily clinical practice, even the interval between the rises of the QRS complex has an RR.
Spacing is measured manually. In the present invention, in order to match this, the following equation is used to measure the rising point of the QRS wave and the RR interval using this using a computer. Assume that the voltage of the differential electrocardiogram wave is V(t), the time of the starting point of the QRS wave is t R , and the first sampling time after the time when the threshold value is exceeded is t T (see FIG. 14). Since the rise of the differential QRS wave is generally linear, t R
is given by the following equation. t R = t T −V(t T )/|V(t T )−V(t T −Δt)|・Δt
...(4) Here, Δt is the sampling interval of AD conversion. When processing the differential electrocardiogram wave and taking its absolute value, if the T wave becomes sharp, there are cases where even the T wave is triggered. However, in general, in the differential waveform, the amplitude of either the + side or the - side of the T wave is often smaller than the other side. Therefore, we set two trigger levels, +V 1 and -V 2 , and detected only waves that exceed both levels within a refractory period of approximately 180 msec.
Recognizes it as a QRS wave and prevents T wave triggering.
In addition, since the trigger level and refractory period change greatly with changes in the electrocardiogram, highly accurate measurements can be made by monitoring the differential waveform with a CRT to find the optimal value in advance. By using a body surface electrode for the RR interval and an esophageal guidance electrode for the PP interval, the RR and PP intervals can then be measured in exactly the same manner. That is, in the case of esophagus guidance, equation (4) detects the rising point of the P wave. Also
The PQ interval can be measured by using both body surface and esophageal guidance, performing two-channel processing, and subtracting the time of the R wave start point from the P wave start point. R on T has meaning only in the RR interval, so it is omitted in other cases. FIG. 15 shows an aspect of processing in the above-mentioned interval measuring device. The RR intervals measured in this way are displayed one after another in real time on a display device, are stored in the memory of the computer, and become stored data by being written to an external memory. To save RR interval data,
It is also beneficial from the point of view of data compression, since it requires less storage capacity. Furthermore, if the electrocardiogram waveform is recorded on an analog recorder at the same time, waveform diagnosis can also be performed, which is very beneficial. The interval data measured by the interval measuring device is sent to the next-stage LP processing device, and coordinate point data (Xn, X o+1 ) is created. FIG. 16 shows the mode of processing in the LP processing device. Further, FIGS. 17 and 18 show aspects of processing in the MLP processing device and the heartbeat state transition analysis processing device (hereinafter abbreviated as TM processing device). Using a microcomputer to perform detailed analysis of large amounts of data takes time and is inefficient, but if it is used for displaying LPs when quick response is required, the versatility of the microcomputer system can be utilized. It is optimal. Therefore, microcomputer systems can be used for early detection and prevention through relatively simple tests in general or large hospitals, bedside monitors, and stress test monitors for measuring medication effects and cardiac function. Such monitoring applications do not require expert knowledge or special techniques for electrocardiogram analysis, unlike conventional methods, and are therefore very practical. In the case of systemization using a mini- or large-sized computer, it is suitable for use mainly as a dedicated machine for detailed analysis because of its high speed and large processing capacity. FIG. 19 shows its configuration. For detailed analysis, we make full use of image processing technology to display LP and MLP in a visually easier to understand format using screen splitting and color display, and perform TM calculations to improve quality. perform high-quality analysis. In addition, by combining online with a scanner and external memory, displaying the electrocardiogram waveform of a designated area, LP, MLP, etc. on a cathode ray tube oscilloscope at the same time, and performing waveform diagnosis at the same time, it becomes possible to perform a quick and almost complete diagnosis. . According to the present invention described in detail above, the following effects can be expected. A large amount of time-series data can be expressed as a two-dimensional pattern on a single drawing. Data processing time can be as long or as short as you like. Arrhythmia classification is possible. More detailed analysis can be performed using MLP and TM. TM allows for quantification and objectivity. Since the logic of LP is simple, it can be processed in real time even on a microcomputer, making it easy to put into practical use. Depending on the purpose of use, a micro, mini, or large computer can be selected for processing, allowing for flexible systemization. Combining this with conventional methods, especially waveform diagnosis, enables almost complete diagnosis.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1a〜5a図及び第1b〜5b図は時系列デ
ータのモデル及びそれらのLPについての説明図、
第6図は完全代償性の心室性期外収縮の実例につ
いての心電図及びLP図、第7図はLPの検討にお
いて使用するのに好適なカーソルの正面図、第8
図は第6図の実例についてのMLP図、第9図は
R on Tの頻度計算の方法を示すフローチヤー
ト、第10a図及び第10b図は同一患者の非投
薬時と投薬時のLP図、第11a図及び第11b
図は心房細動及びそれに心室性期外収縮が混つた
実例のLP図、第12図は本発明の図形処理装置
の実施例を示すブロツク構成図、第13図は第1
2図の装置における前処理装置の構成例を示すブ
ロツク構成図、第14図は(4)式に関連した記号説
明図、第15図及び第16図は第12図の間隔計
測装置及びLP処理装置における処理の態様を示
す説明図、第17図及び第18図は第12図の
MLP処理装置及びTM処理装置における処理の
態様を示す説明図、第19図は本発明の図形処理
装置の他の構成例を示すブロツク構成図である。
Figures 1a to 5a and 1b to 5b are explanatory diagrams of time series data models and their LPs,
Figure 6 is an electrocardiogram and LP diagram for an example of fully compensated ventricular premature contraction; Figure 7 is a front view of a cursor suitable for use in examining LP; Figure 8
The figure is an MLP diagram for the example shown in Figure 6, Figure 9 is a flowchart showing the method of calculating the frequency of R on T, Figures 10a and 10b are LP diagrams of the same patient when no medication is administered and when medication is administered. Figures 11a and 11b
The figure is an LP diagram of an example in which atrial fibrillation and premature ventricular contraction are mixed therein, FIG. 12 is a block configuration diagram showing an embodiment of the graphic processing device of the present invention, and FIG.
A block configuration diagram showing an example of the configuration of the preprocessing device in the device shown in FIG. 2, FIG. 14 is an explanatory diagram of symbols related to equation (4), and FIGS. 15 and 16 show the interval measuring device and LP processing in FIG. 12. Explanatory diagrams showing the mode of processing in the apparatus, FIGS. 17 and 18 are similar to those in FIG. 12.
FIG. 19 is an explanatory diagram showing the mode of processing in the MLP processing device and the TM processing device, and is a block configuration diagram showing another example of the configuration of the graphic processing device of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 心電図波形における同種又は異種の特定の波
形点の時間間隔を順次計測する間隔計測装置と、
上記間隔計測装置から出力される時系列データか
ら前後の値を順次対にして座標点の時系列データ
を作成するローレンツ・プロツト処理装置と、2
次元平面上に上記座標点を表示する装置とを備え
たことを特徴とする心電図図形処理装置。 2 特許請求の範囲第1項記載の装置において、
ローレンツ・プロツト処理装置における一義的で
ない部分のデータを元のデータから除いて新たに
作つた時系列データをローレンツ・プロツト処理
することにより一義的法則性の抽出を行うマル
チ・ローレンツ・プロツト処理装置を備えたこと
を特徴とする心電図図形処理装置。 3 特許請求の範囲第1項記載の装置において、
ローレンツ・プロツト処理装置における座標点の
時系列データを各々の値に応じていくつかの状態
に分け、それらに対する遷移行列を求める心拍状
態遷移解析処理装置を備えたことを特徴とする心
電図図形処理装置。
[Claims] 1. An interval measuring device that sequentially measures time intervals between specific waveform points of the same type or different types in an electrocardiogram waveform;
a Lorentz plot processing device that creates time series data of coordinate points by sequentially pairing preceding and following values from the time series data output from the interval measuring device;
An electrocardiogram processing device comprising: a device for displaying the coordinate points on a dimensional plane. 2. In the device according to claim 1,
A multi-Lorentz plot processing device that extracts unambiguous laws by removing unambiguous data from the original data and performing Lorentz plot processing on newly created time series data. An electrocardiogram processing device characterized by comprising: 3. In the device according to claim 1,
An electrocardiogram processing device comprising a heartbeat state transition analysis processing device that divides time-series data of coordinate points in a Lorentz plot processing device into several states according to each value, and calculates transition matrices for the states. .
JP55159865A 1980-11-13 1980-11-13 Figure treating apparatus of cardiograph Granted JPS5796638A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55159865A JPS5796638A (en) 1980-11-13 1980-11-13 Figure treating apparatus of cardiograph

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55159865A JPS5796638A (en) 1980-11-13 1980-11-13 Figure treating apparatus of cardiograph

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5796638A JPS5796638A (en) 1982-06-16
JPS6354381B2 true JPS6354381B2 (en) 1988-10-27

Family

ID=15702899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55159865A Granted JPS5796638A (en) 1980-11-13 1980-11-13 Figure treating apparatus of cardiograph

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5796638A (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60156436A (en) * 1984-01-25 1985-08-16 株式会社名古屋電元社 Body surface potential recorder
JPH02299631A (en) * 1989-05-16 1990-12-11 Fukuda Denshi Co Ltd Apparatus for processing living body data
JP2727386B2 (en) * 1991-11-19 1998-03-11 シャープ株式会社 ECG processing device
JP4505096B2 (en) * 2000-02-07 2010-07-14 テルモ株式会社 Heart rate interval display method and heart rate interval display device
US11006886B2 (en) * 2018-12-20 2021-05-18 Biosense Webster (Israel) Ltd. Visualization of different cardiac rhythms using different timing-pattern displays

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN=1980 *

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5796638A (en) 1982-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8538510B2 (en) Apparatus and method for identifying myocardial ischemia using analysis of high frequency QRS potentials
US5033472A (en) Method of and apparatus for analyzing propagation of arterial pulse waves through the circulatory system
CN103857330B (en) Method and system for fully automatic measurement of ST-segment levels of electrocardiogram in real-time ECG monitoring
US7142907B2 (en) Method and apparatus for algorithm fusion of high-resolution electrocardiograms
US8560054B2 (en) Method and apparatus for extracting optimum holter ECG reading
US8825148B2 (en) System for monitoring and diagnosis of cardiac electrogram signals using multi-dimensional analysis
US20040111021A1 (en) Three dimensional vector cardiograph and method for detecting and monitoring ischemic events
JPH05505954A (en) Myocardial ischemia detection system
US20210007621A1 (en) Method to analyze cardiac rhythms using beat-to-beat display plots
JPH11313806A (en) Method of determining characteristic of signal indicating function of heart
JP4027746B2 (en) Biomagnetic field measurement device
Drew et al. 12-lead ST-segment monitoring vs single-lead maximum ST-segment monitoring for detecting ongoing ischemia in patients with unstable coronary syndromes
JP6251035B2 (en) Operating method of n-lead ECG system
Marcantoni et al. Enhanced adaptive matched filter for automated identification and measurement of electrocardiographic alternans
CN103919546B (en) TWA measuring apparatus and TWA measuring method
Correa et al. Acute myocardial ischemia monitoring before and during angioplasty by a novel vectorcardiographic parameter set
JPS6354381B2 (en)
Varaganti et al. From Waves to Diagnoses: Decoding Electrocardiogram for Improved Cardiac Care
Sandelin et al. Identification of myocardial infarction by high frequency serial ECG measurement
RU2353290C2 (en) Pre-delivery fetal diagnostic unit
KR20030069586A (en) Method of ECG Analysis using Polynomial Approximation
Yuldashev et al. Algorithm for the Abnormal Ventricular Electrical Excitation Detection
Tirtawinata P-waves Detection in Normal and Pathologic Condition Using SciPy Library with Python Programming Language
Pinheiro et al. A practical approach concerning heart rate variability measurement and arrhythmia detection based on virtual instrumentation
Graboys Appropriate Indications for Ambulatory Electrocardiographic Monitoring: A Clinical Perspective