本発明は、計測点自動修正方法に関する。また、本発明は、計測点自動修正装置、計測点自動修正プログラム及び当該計測点自動修正プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体に関する。

従来、時間軸上に周期的に現れる複数波形を有する生体情報波形を解析することで患者の診断を行う場合には、当該生体情報波形を解析する解析装置から出力される自動解析結果に基づいて患者の診断が行われていた。または、当該解析装置によって決定された各波形を計測するための計測点を操作者が目視により修正することで自動解析結果を修正し、当該修正された自動解析結果に基づいて患者の診断が行われていた。

例えば、生体情報波形の一種であるホルター心電図波形を用いたホルター心電図検査では、ホルター心電図波形を解析する解析装置によって得られる自動解析結果と、操作者がホルター心電図波形を手動で解析することで得られる手動解析結果との間には相違が存在する場合がある。このため、ホルター心電図検査では、操作者は、当該解析装置によって決定された計測点を目視により修正することで自動解析結果を修正し、当該修正された自動解析結果に基づいて患者の診断を行っていた。

また、特許文献1は、解析装置によって得られたホルター心電図波形の自動解析結果を効率的に編集できる技術を開示している。特に、特許文献1では、操作者が、心拍波形データのトレンドグラフから特徴的な心拍群を容易かつ直感的に選択することで、心拍波形データの自動分類結果を編集することができる技術が開示されている。

特許第4824350号公報

しかしながら、特許文献1に開示された技術では、膨大な量の心拍波形データ内に特徴的な心拍群が多数存在する。解析装置によって自動的に決定された計測点が間違っている場合、操作者は、計測点を目視により修正することで自動解析結果を修正する必要があるため、当該修正作業に非常に多くの手間を要する。また、上記のホルター心電図検査においても、操作者は、解析装置によって決定された計測点を目視により修正することで自動解析結果を修正する必要があるため、当該修正作業に多くの手間を要する。

本発明は、計測点の修正作業を行う操作者の負荷を軽減することが可能な計測点自動修正方法を提供することを目的とする。 また、当該計測点自動修正方法を実現するための計測点自動修正装置、計測点自動修正プログラム、及び当該計測点自動修正プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る計測点自動修正方法は、 時間軸上に周期的に現れる複数波形を有する生体情報波形を表す生体情報波形データを取得する取得工程と、 前記生体情報波形に含まれる各々の波形の所定の計測項目を計測するための複数の計測点を決定することで、前記生体情報波形データを自動的に解析する自動解析工程と、 前記生体情報波形及び各計測点を示す計測点表示体を表示部に表示させる表示工程と、 操作者からの入力操作に従って、前記複数波形のうちの第1波形の前記所定の計測項目を計測するための第1計測点を修正する第1修正工程と、 前記修正された第1計測点を参照計測点として記録する記録工程と、 前記第1波形と類似する波形を前記複数波形から抽出する抽出工程と、 前記参照計測点に基づいて、前記抽出された波形の前記所定の計測項目を計測するための計測点を自動的に修正する第2修正工程と、 を含む。

上記方法によれば、操作者からの入力操作に従って修正された第1計測点が参照計測点として記録され、当該参照計測点に基づいて第1波形と類似する他の波形の計測点が自動的に修正される。 このように、計測点の修正作業を行う操作者の負荷を軽減することが可能な計測点自動修正方法を提供することができる。 さらに、当該計測点自動修正方法によれば、生体情報波形の解析結果に基づく診断を早く行うことが可能となる。

前記第1修正工程では、前記第1計測点を示す第1計測点表示体に対する前記操作者の所定の操作に従って、前記第1計測点は修正されてもよい。

操作者は第1計測点表示体を見ながら、第1計測点表示体に所定の操作を行うことができる。この操作者の所定の操作を通じて第1計測点は修正される。

前記抽出工程では、相関関数又は最短距離法を用いて前記第1波形と類似する波形が前記複数波形から抽出されてもよい。

相関関数又は最短距離法を用いることで前記第1波形と類似する波形を複数波形から抽出することができる。

計測点自動修正方法は、前記第2修正工程で修正された計測点を示す計測点表示体を前記表示部に表示させる工程をさらに含んでいてもよい。

前記第2修正工程で修正された計測点を示す計測点表示体が前記表示部に表示されるので、操作者は修正された計測点が正しいかどうかを目視で確認することができる。

前記生体情報波形は、時間軸上に周期的に現れる複数の心拍波形を有する心電図波形であってもよい。

本発明に係る計測点自動修正方法は、大量の心拍波形を有する心電図波形に特に有利に用いられる。

前記所定の計測項目はQT間隔を含んでもよい。

QT間隔は、自動計測が難しい計測項目であり、特に、解析装置等は、QT間隔を計測するための計測点を間違って決定する傾向がある。このように、上記方法によれば、QT間隔の計測点の修正作業を行う操作者の負荷を大きく減らすことが可能となる。

前記第1計測点はQT間隔の終点に相当し、前記抽出工程で抽出された波形の計測点はQT間隔の終点に相当してもよい。

QT間隔の計測点のうちQT間隔の終点に相当する計測点を自動的に決定するのは特に難しい。一方、上記方法によれば、QT間隔の終点に相当する参照計測点に基づいて、第1波形と類似する他の波形のQT間隔の終点に相当する計測点が自動的に修正される。このように、QT間隔の終点に相当する計測点の修正作業を行う操作者の負荷を大きく減らすことが可能となる。

本発明の一態様に係る計測点自動修正装置は、 時間軸上に周期的に現れる複数波形を有する生体情報波形を表す生体情報波形データを取得するように構成された取得部と、 前記生体情報波形に含まれる各々の波形の所定の計測項目を計測するための複数の計測点を決定することで、前記生体情報波形データを自動的に解析するように構成された自動解析部と、 前記生体情報波形及び各計測点を示す計測点表示体を表示部に表示させるように構成された表示制御部と、 操作者からの入力操作に従って、前記複数波形のうちの第1波形の前記所定の計測項目を計測するための第1計測点を修正するように構成された第1修正部と、 前記修正された第1計測点を参照計測点として記録するように構成された記録部と、 前記第1波形と類似する波形を前記複数波形から抽出するように構成された抽出部と、 前記参照計測点に基づいて、前記抽出された波形の前記所定の計測項目を計測するための計測点を自動的に修正するように構成された第2修正部と、 を備える。

上記構成によれば、操作者からの入力操作に従って修正された第1計測点が参照計測点として記録され、当該参照計測点に基づいて第1波形と類似する他の波形の計測点が自動的に修正される。 このように、計測点の修正作業を行う操作者の負荷を軽減することが可能な計測点自動修正装置を提供することができる。 さらに、当該計測点自動修正装置を用いることで、生体情報波形の解析結果に基づく診断を早く行うことが可能となる。

本発明の一態様に係る計測点自動修正プログラムは、 時間軸上に周期的に現れる複数波形を有する生体情報波形を表す生体情報波形データを取得する機能と、 前記生体情報波形に含まれる各々の波形の所定の計測項目を計測するための複数の計測点を決定することで、前記生体情報波形データを自動的に解析する機能と、 前記生体情報波形及び各計測点を示す計測点表示体を表示部に表示させる機能と、 操作者からの入力操作に従って、前記複数波形のうちの第1波形の前記所定の計測項目を計測するための第1計測点を修正する機能と、 前記修正された第1計測点を参照計測点として記録する機能と、 前記第1波形と類似する波形を前記複数波形から抽出する機能と、 前記参照計測点に基づいて、前記抽出された波形の前記所定の計測項目を計測するための計測点を自動的に修正する機能と、 をコンピュータに実現させる。

上記構成によれば、操作者からの入力操作に従って修正された第1計測点が参照計測点として記録され、当該参照計測点に基づいて第1波形と類似する他の波形の計測点が自動的に修正される。 このように、計測点の修正作業を行う操作者の負荷を軽減することが可能な計測点自動修正プログラムを提供することができる。 さらに、当該計測点自動修正プログラムを用いることで、生体情報波形の解析結果に基づく診断を早く行うことが可能となる。

また、上記計測点自動修正プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体が提供される。

本発明によれば、計測点の修正作業を行う操作者の負荷を軽減することが可能な計測点自動修正方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る計測点自動修正装置を示すハードウェア構成図である。

制御部の機能ブロック図である。

QT間隔を計測するための終点を自動修正するプロセスを説明するためのフローチャートである。

(a)操作者の入力操作前における表示部に表示された心電図波形と計測点表示ラインを示す図である。(b)操作者の入力操作直後における表示部に表示された心電図波形とリファレンス領域を示す図である。(c)指定された心拍波形に類似する他の心拍波形の終点が自動修正された後における表示部に表示された心電図波形と計測点表示ラインを示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態の説明において既に説明された要素と同一の参照番号を有する要素については、説明の便宜上、その説明は省略する。

図1は、本発明の一実施形態に係る計測点自動修正装置1(以下、説明の便宜上、適宜「修正装置1」と呼ぶ。)のハードウェア構成図を示す。図1に示すように、修正装置1は、制御部2と、記憶部3と、ネットワークインターフェース4と、表示部5と、入力インターフェース6を備える。これらの要素はバス7を介して互いに通信可能に接続されている。

修正装置1は、例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット、Apple Watch等のウェアラブルデバイス又は波形解析用の専用装置である。

制御部2は、メモリとプロセッサを備えている。メモリは、例えば、各種プログラム等が格納されたROM(Read Only Memory)やプロセッサにより実行される各種プログラム等が格納される複数ワークエリアを有するRAM(Random Access Memory)等から構成される。プロセッサは、例えばCPU(Central Processing Unit)であって、ROM又は記憶部3に組み込まれた各種プログラムから指定されたプログラムをRAM上に展開し、RAMとの協働で各種処理を実行するように構成されている。

特に、プロセッサが計測点自動修正プログラムをRAM上に展開し、RAMとの協働で計測点自動修正プログラムを実行することで、制御部2は、修正装置1の各種動作を制御してもよい。制御部2及び計測点自動修正プログラムの詳細については後述する。

記憶部3は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ等の記憶装置であって、プログラムや各種データを格納するように構成されている。記憶部3には、計測点自動修正プログラムやホルター心電図等によって取得された患者の心電図波形データ(生体情報波形データの一例)が格納されていてもよい。

ネットワークインターフェース4は、修正装置1をLAN(Local Area Network)やインターネット等の通信ネットワークに接続するように構成されている。例えば、修正装置1によって得られた解析結果は、ネットワークインターフェース4を介してLAN上に配置されたホストコンピュータに送信されてもよい。また、心電図波形データは、ネットワークインターフェース4を介してホルター心電図から無線送信されてもよい。

表示部5は、心電図波形(生体情報波形の一例)や後述する計測点表示ラインを表示するように構成されている。表示部5は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等である。

入力インターフェース6は、修正装置1を操作する操作者の入力操作を受付けるように構成されており、例えば、表示部5上に重ねて配置されたタッチパネル、筐体に取り付けられた操作ボタン、マウス、キーボード等である。操作者は、表示部5に表示される心電図波形を確認しながら、入力インターフェース6を通じて修正装置1に対して所定の操作を行うことができる。

図2は、制御部2の機能ブロック図を示す。図2に示すように、制御部2は、取得部21と、入力受付部22と、解析部23と、表示制御部24と、記録部25を備える。

取得部21は、記憶部3に記憶された又はネットワークインターフェース4を介して送信された心電図波形データを取得するように構成されている。尚、心電図波形データは、時間軸上に周期的に現れる複数の心拍波形を有する心電図波形を表すデータであって、生体情報波形データの一例である。

入力受付部22は、入力インターフェース6を通じた操作者の入力操作に対応する操作信号を生成するように構成されている。解析部23は、心電図波形データを解析するように構成されており、自動解析部26と、第1修正部27と、第2修正部28と、抽出部29とを備える。自動解析部26は、心電図波形データを自動的に解析するように構成されている。特に、自動解析部26は、複数の心電図波形に含まれる各々の心拍波形のQT間隔を計測するための複数のQT間隔の始点S及び終点E(図4参照)を決定した上で、QT間隔を算出するように構成されている。ここで、QT間隔とは、心拍波形のQ波の始まりからT波の終わりに至るまでの間隔をいう。尚、QT間隔は、計測項目の一例であるとともに、QT間隔の始点S及び終点Eは、計測点の一例である。第1修正部27と、第2修正部28と、抽出部29の機能については後述する。

表示制御部24は、取得部21によって取得された心電図波形データに基づいて心電図波形を生成し、当該生成された心電図波形を表示部5上に表示させるように構成されている。また、表示制御部24は、解析部23によって取得されたQT間隔の始点S及び終点Eを示す計測点表示ラインLs,Le(図4参照)を心電図波形に重ねて表示部5上に表示させるように構成されている。計測点表示ラインLs,Leは計測点表示体の一例である。尚、計測点表示体は、計測点を表示可能なものであれば特に限定されず、例えば、ラインの他に矢印や点等であってもよい。

記録部25は、解析部23によって取得された解析結果(例えば、各心拍波形のQT間隔、始点S、終点E及び後述する参照終点等)を記録するように構成されている。また、記録部25によって記録されたデータは、記憶部3に保存されてもよい。

次に、計測点の一例であるQT間隔を計測するための終点Eを自動修正するプロセスについて図3及び図4を参照して説明する。図3は、QT間隔の終点Eを自動修正するプロセスを説明するためのフローチャートである。図4(a)は、操作者の入力操作前における表示部5に表示された心電図波形と計測点表示ラインLs,Leを示す図である。図4(b)は、操作者の入力操作直後における表示部5に表示された心電図波形とリファレンス領域Rrを示す図である。図4(c)は、心拍波形Wr(第1波形)と類似する他の心拍波形の終点Eが自動修正された後における表示部5に表示された心電図波形と計測点表示ラインLs,Leを示す図である。尚、図3に示すプロセスは、操作者がQT間隔の終点Eを自動修正することを前提としている。操作者がQT間隔の終点Eを修正しない場合(つまり、自動解析部26によって決定された終点Eが正しい場合)、ステップS13でQT間隔を計測するプロセスは終了する。

図3のフローチャートに示すように、ステップS11において、取得部21は、記憶部3に記憶された又はネットワークインターフェース4を介して送信された心電図波形データを取得する。ステップS12において、自動解析部26は、心電図波形の各々の心拍波形のQT間隔を計測するための始点S及び終点Eを決定することで、心電図波形データのQT間隔を演算する。また、記録部25は、自動解析部26によって解析された各心拍波形のQT間隔、始点S及び終点Eを記録する。

次に、ステップS13において、図4(a)に示すように、表示制御部24は、始点Sを表示する複数の計測点表示ラインLsと終点Eを表示する複数の計測点表示ラインLeを心電図波形に重ねて表示部5に表示する。

ここで、自動解析部26は、周知の演算手法によって始点S及び終点Eを決定しているが、自動解析部26によって正しい終点Eを決定することは難しい。特に、自動解析部26は終点EをT波のピーク周辺と誤認する傾向がある。このため、図4(a)に示すように、各計測点表示ラインLeが正しい位置に表示されず、幾つかの計測点表示ラインLeはT波のピーク付近の位置に表示されている。一方、始点Sは自動解析部26によって比較的高い精度で決定できるため、図4(a)に示すように、各計測点表示ラインLsは正しい位置に表示されている。

次に、入力インターフェース6に対する操作者からの入力操作があると(ステップS14でYES)、入力受付部22は当該入力操作に対応する操作信号を生成する。その後、第1修正部27は、入力受付部22により生成された操作信号に従って、心拍波形Wr(第1波形)のQT間隔を計測するための終点E(第1計測点)を修正する(ステップS15)。一方、入力インターフェース6に対する操作者からの入力操作がない場合(ステップS14でNO)、入力受付部22は当該入力操作が入力されるまで待機する。

具体的には、図4(b)に示すように、操作者が入力インターフェース6を通じて心拍波形Wrのリファレンス領域Rrを設定すると、当該リファレンス領域Rrが心電図波形に重ねられて表示部5に表示される。ここで、リファレンス領域Rrの左境界ラインBsは心拍波形WrのQT間隔の始点Sを示し、リファレンス領域Rrの右境界ラインBeは心拍波形WrのQT間隔の終点Eを示す。つまり、操作者は、左境界ラインBsが始点Sの位置に対応すると共に、右境界ラインBeが終点Eに対応するように、リファレンス領域Rrを心拍波形Wrに対して設定することで、入力受付部22は、当該操作者の入力操作に対応する操作信号を生成する。入力受付部22は当該操作信号を第1修正部27に送信し、第1修正部27は当該操作信号に従って、記録部25に記憶された心拍波形WrのQT間隔の終点Eを修正する(ステップS15)。その後、記録部25は、第1修正部27によって修正された終点Eを参照終点Er(参照計測点)として記録する(ステップS16)。

次に、抽出部29は、操作者によって指定された心拍波形Wrと類似する心拍波形を心電図波形から抽出する(ステップS17)。ここで、抽出部29は相関関数または最短距離法を用いて心拍波形Wrと類似する心拍波形を心電図波形から抽出する。ここで、心拍波形Wrと類似する心拍波形は、所定の類似度に基づいて決定することができる。 例えば、心拍波形Wrと別の心拍波形との間の類似度が所定の類似度以上である場合、当該別の心拍波形は心拍波形Wrと類似していると決定される。一方、心拍波形Wrと別の心拍波形との間の類似度が所定の類似度より小さい場合、当該別の心拍波形は心拍波形Wrと非類似であると決定される。また、操作者は、入力インターフェース6を通じて所定の類似度を適宜変更してもよい。

次に、第2修正部28は、記録部25によって記録された参照終点Erに基づいて、抽出部29によって抽出された心拍波形のQT間隔を計測するための終点Eを自動的に修正する(ステップS18)。その後、記録部25は、第2修正部28によって修正された終点Eを記録する。また、図4(c)に示すように、表示制御部24は、修正された終点Eを示す計測点表示ラインLeと、計測点表示ラインLsを心電図波形に重ねて表示部5に表示する(ステップS19)。尚、本実施形態では、図4(c)に示す計測点表示ラインLsの表示位置と、図4(a)に示す計測点表示ラインLsの表示位置は同一であるものとして説明している。

本実施形態によれば、操作者からの入力操作に従って修正された終点Eが参照終点Erとして記録され、参照終点Erに基づいて心拍波形Wrと類似する他の心拍波形の終点Eが自動的に修正される。この点において、QT間隔は自動計測が難しい計測項目であるため、解析装置等はQT間隔を計測するための終点Eを間違って決定する傾向がある。このため、操作者は誤って決定された終点Eの全てを手作業により修正する必要があり、終点Eの修正作業に多大な手間を要していた。

このように、本実施形態によれば、終点Eの修正作業を行う操作者の負荷を軽減することが可能な計測点自動修正装置1及び計測点自動修正方法を提供することができる。さらに、計測点自動修正装置1又は計測点自動修正方法を用いることで、心電図波形の解析結果に基づく診断を早く行うことが可能となり、より迅速な医療サービスを患者に提供することが可能となる。

また、本実施形態に係る計測点自動修正装置1及び計測点自動修正方法は、大量の心拍波形を有する心電図波形に特に有利に用いられる。

また、本実施形態によれば、第2修正部28によって修正された終点Eが示す計測点表示ラインLeが表示部5に表示されるので、操作者は修正された終点Eが正しいかどうかを目視で確認することができる。

また、本実施形態では、図4(b)に示すリファレンス領域Rrが設定されたときに、第1修正部27が心拍波形Wrの終点Eを修正するものとして説明したが、これとは別に様々な操作者の入力操作の例が考えられる。例えば、誤った位置に表示された操作入力ラインLe(第1計測点表示体)をタッチパネル等の入力インターフェース6を介して操作者が正しい位置までスライドさせることが考えられる。この場合、当該操作入力ラインLeに対する操作者のスライド操作に従って、第1修正部27が心拍波形Wrの終点Eを修正した後、第2修正部28が心拍波形Wrと類似する他の心拍波形の終点Eを自動的に修正する。

本実施形態に係る計測点自動修正装置1は、ハードウェア又はソフトウェアにより実現することができる。例えば、計測点自動修正装置1をソフトウェアによって実現するためには、計測点自動修正プログラムが記憶部3又はROMに予め組み込まれていてもよい。または、計測点自動修正プログラムは、磁気ディスク、光ディスク(CD−ROM,DVD等)、光磁気ディスク(MD等)、SDカード、USBメモリ等のコンピュータ読取可能な記憶媒体に格納されていてもよい。この場合、記憶媒体が計測点自動修正装置1に接続されることで、当該記憶媒体に格納された計測点自動修正プログラムが、記憶部3に組み込まれる。そして、記憶部3に組み込まれた当該プログラムがRAM上にロードされて、プロセッサがロードされた当該プログラムを実行することで、制御部2は図3に示す各種処理を実行する。換言すれば、当該プログラムがプロセッサにより実行されることで、制御部2は、取得部21、入力受付部22、解析部23、表示制御部24、記録部25としてそれぞれ機能する。

また、計測点自動修正プログラムは、インターネットやLAN等のネットワーク上のコンピュータからネットワークインターフェース4を介してダウンロードされてもよい。この場合も同様に、ダウンロードされた当該プログラムが記憶部3に組み込まれる。

以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。

本実施形態では、計測項目としてQT間隔のみが説明されているが、本実施形態はこれには限定されない。計測項目としては、QT間隔以外にもRR間隔等であってもよい。ここで、RR間隔とは、互いに隣接する心拍波形のR波とR波との間の間隔をいう。RR間隔が計測項目の場合、図3及び図4に示す終点Eの自動修正方法と略同一の方法に従って、RR間隔の計測点を自動修正することができる。

また、本実施形態では、QT間隔の終点Eの自動修正のみが説明されているが、本実施形態はこれには限定されない。例えば、QT間隔の始点Sのみが自動修正されてもよいし、QT間隔の始点S及び終点Eの両方が自動修正されてもよい。始点Sの自動修正方法は、図3及び図4に示す終点Eの自動修正方法と略同一である。また、RR間隔等についても同様である。

また、本実施形態では、生体情報波形データとして心電図波形データのみが説明されているが、本実施形態はこれには限定されない。脈波等の時間軸上に周期的に現れる複数波形を有する生体情報波形であれば、本実施形態に係る計測点自動修正装置及び計測点自動修正方法を適用可能である。つまり、生体情報波形の所定の計測項目を計測するための複数の計測点を操作者の手作業により修正する必要がある場合に、本実施形態に係る計測点自動修正装置は特に有用である。

1:計測点自動修正装置(修正装置) 2:制御部 3:記憶部 4:ネットワークインターフェース 5:表示部 6:入力インターフェース 7:バス 21:取得部 22:入力受付部 23:解析部 24:表示制御部 25:記録部 26:自動解析部 27:第1修正部 28:第2修正部 29:抽出部