特開 2020-62233 心房細動検出システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-62233(P2020-62233A)

(43)【公開日】2020年4月23日

(54)【発明の名称】心房細動検出システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/0452 20060101AFI20200331BHJP

   A61B 5/0472 20060101ALI20200331BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/04 312A

   A61B5/04 312Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2018-196334(P2018-196334)

(22)【出願日】2018年10月18日

(71)【出願人】

【識別番号】000115120

【氏名又は名称】ユニオンツール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091373

【弁理士】

【氏名又は名称】吉井 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100097065

【弁理士】

【氏名又は名称】吉井 雅栄

(74)【代理人】

【識別番号】100201237

【弁理士】

【氏名又は名称】吉井 将太郎

(72)【発明者】

【氏名】松井 太志

(72)【発明者】

【氏名】篠▲崎▼ 亮

【テーマコード（参考）】

4C127

【Ｆターム（参考）】

4C127AA02

4C127GG02

4C127GG05

4C127GG09

4C127GG16

(57)【要約】

【課題】心房細動に由来しない所定の期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外して偽陽性の検出を抑制できる実用的な心房細動検出システムの提供。
【解決手段】対象者の心房細動の有無を検出する心房細動検出システム１であって、心臓の拍動間隔を測定する拍動間隔測定手段４と、心臓の拍動間隔から正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を算出する正規化拍動間隔演算手段８と、正規化拍動間隔データから心房細動に由来しない不要な期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外する不要期外収縮除外手段９とを備え、不要期外収縮除外手段９には、洞房ブロック除外手段，間入性期外収縮除外手段，連発心室性期外収縮除外手段若しくは二段脈除外手段を設ける。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象者の心房細動の有無を検出する心房細動検出システムであって、心臓の拍動間隔を測定する拍動間隔測定手段と、この拍動間隔測定手段により測定した心臓の拍動間隔から、心臓の拍動間隔の時系列をＲ_ｎとしたとき下式(1)で表される正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を算出する正規化拍動間隔演算手段と、この正規化拍動間隔演算手段で算出された前記正規化拍動間隔データから心房細動に由来しない不要な期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外する不要期外収縮除外手段と、前記不要な期外収縮に関する正規化拍動間隔が除外された除外後正規化拍動間隔データのうち、その絶対値が正常拍動間隔閾値を超えた異常正規化拍動間隔の個数を積算する異常正規化拍動間隔積算手段と、前記異常正規化拍動間隔の積算個数と正常積算個数閾値とを比較し前記異常正規化拍動間隔の積算個数が前記正常積算個数閾値を超えた場合に心房細動が発生したと判定する比較判定手段とを備え、前記不要期外収縮除外手段は、洞房ブロックに由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外する洞房ブロック除外手段，間入性期外収縮に由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外する間入性期外収縮除外手段，連発心室性期外収縮に由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外する連発心室性期外収縮除外手段若しくは二段脈に由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外する二段脈除外手段を含む構成としたことを特徴とする心房細動検出システム。

【数1】

ここで、Ｎは１より大きい整数、添え字ｎは時系列を表し、
ｎ−１はｎに対して過去を意味する。

【請求項2】

請求項１記載の心房細動検出システムにおいて、前記洞房ブロック除外手段は、下記の方法によって洞房ブロックに由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外するように構成されていることを特徴とする心房細動検出システム。
記
下式(2)および(3)，下式(4)および(5)若しくは下式(6)および(7)を満たす拍動間隔Ｒ_ｎを含む正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を、前記正規化拍動間隔データから除外する。ただし、Ｔ_ａおよびＴ_ｂは、Ｔ_ａ＞０およびＴ_ｂ＞０を満たす所定の閾値である。ここで、ｍは整数であり、所定の最大値をＭとしてｍ＝{２,３,４,５,…,Ｍ}である。

【数2】

【数3】

【数4】

【数5】

【数6】

【数7】

【請求項3】

請求項１記載の心房細動検出システムにおいて、前記間入性期外収縮除外手段は、下記の方法によって間入性期外収縮に由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外するように構成されていることを特徴とする心房細動検出システム。
記
下式(8)，(9)および(10)を満たす拍動間隔Ｒ_ｎ並びにＲ_ｎ＋１を含む正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を、前記正規化拍動間隔データから除外する。ただし、Ｔ_ｃ，Ｔ_ｄおよびＴ_ｅは、Ｔ_ｃ＞０，Ｔ_ｄ＞０およびＴ_ｅ＞０を満たす所定の閾値である。

【数8】

【数9】

【数10】

【請求項4】

請求項１記載の心房細動検出システムにおいて、前記連発心室性期外収縮除外手段は、下記の方法によって連発心室性期外収縮に由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外するように構成されていることを特徴とする心房細動検出システム。
記
下式(11)，(12)，(13)，(14)および(15)若しくは下式(12)，(13)，(14)，(16)および(17)を満たす拍動間隔Ｒ_ｎ、Ｒ_ｎ＋１、…Ｒ_ｎ＋ｍを含む正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を、前記正規化拍動間隔データから除外する。ただし、Ｔ_ｆ，Ｔ_ｇ，Ｔ_ｈ，Ｔ_ｉおよびＴ_ｊは、Ｔ_ｆ＞０，Ｔ_ｇ＞０，Ｔ_ｈ＞０，Ｔ_ｉ＞０およびＴ_ｊ＞０を満たす所定の閾値である。ここで、ｍは整数であり、所定の最大値をＭとしてｍ＝{２,３,４,５,…,Ｍ}である。

【数11】

【数12】

【数13】

【数14】

【数15】

【数16】

【数17】

【請求項5】

請求項１記載の心房細動検出システムにおいて、前記二段脈除外手段は、下記の方法によって二段脈に由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外するように構成されていることを特徴とする心房細動検出システム。
記
下式(18)，(19)，(20)，(21)，(22)および(23)を満たす拍動間隔Ｒ_ｎ、Ｒ_ｎ＋１、…Ｒ_{ｎ＋３＋ｊ}を含む正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を、前記正規化拍動間隔データから除外する。ただし、ｊは整数であり、ｊ＝{０，１，…，ｍ−２}で、ｍを２の倍数としてｍ／２＋１が連続で発生した二段脈の回数である。また、Ｔ_ｋ，Ｔ_ｌ，Ｔ_ｍ，Ｔ_ｎおよびＴ_ｐは、Ｔ_ｋ＞０，Ｔ_ｌ＞０，Ｔ_ｍ＞０，Ｔ_ｎ＞０およびＴ_ｐ＞０を満たす所定の閾値である。

【数18】

【数19】

【数20】

【数21】

【数22】

【数23】

【請求項6】

請求項１〜５いずれか１項に記載の心房細動検出システムにおいて、前記不要期外収縮除外手段は、前記洞房ブロック除外手段，前記間入性期外収縮除外手段，前記連発心室性期外収縮除外手段および前記二段脈除外手段のうち、二つ以上を含む構成であることを特徴とする心房細動検出システム。

【請求項7】

請求項１〜５いずれか１項に記載の心房細動検出システムにおいて、前記不要期外収縮除外手段は、前記洞房ブロック除外手段，前記間入性期外収縮除外手段，前記連発心室性期外収縮除外手段および前記二段脈除外手段を含む構成であることを特徴とする心房細動検出システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、心房細動検出システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

心房細動は、心房が細かく震える心疾患で、心房に血液が滞り血栓ができ易くなり、この血栓が突発的に脳に運ばれて脳梗塞を発症するリスクがある。

【0003】

日本循環器学会の疫学調査によると、心房細動の有病率は40代で0.1%、50代で0.6%、60代で0.9%、70代以上で2.7%とされている。また、Framingham Studyによると、65〜84歳男性の有病率は1970年には3.2%であったが1998年では9.1%と経年的に増加している。

【0004】

心房細動が原因で心房に生じる血栓サイズは大きいから、脳の太い血管を塞ぎ、重篤な後遺症を残す。このため、患者が生きている限り治療費及び介護者が必要であり、大きな社会的かつ経済的損失がある。

【0005】

しかし、心房細動を発見できれば治療が可能であるため、脳梗塞のような重篤な疾患を生じる可能性をきわめて低くできる。

【0006】

脳梗塞を予防する治療としては、生涯継続する必要があるが、抗血液凝固剤の服用がある。また、完治を目指す方法としてアブレーションがあり、早期の心房細動であれば79.5%が完治すると言われている。アブレーションで完治できるのは早期の心房細動だが、このときの心房細動は発作性心房細動と呼ばれ、病院内や健康診断で行われる一般的な30秒程度の心電図検査で見つかることはまれである。

【0007】

また、STROKESTOP Studyによると、15日間連続で間欠的に心電図をとり続ければ有病者のほとんどが見つかり、5日間で60%の有病者が見つかるとされている。つまり、数日間連続で心電図を測定するのは発作性の心房細動を検出するのに有効であるといえる。たとえば健康診断において、数日間連続で心電図を測定すれば発作性心房細動を検出でき、脳梗塞による社会的・経済的損失を抑える効果がある。しかし、健康診断のような同時に数百人を検査するための機材の準備と長時間心電図の解析にはコストがかかり現実的ではない。

【0008】

そこで、出願人は、心臓の拍動間隔のみから心房細動を検出するシステムを提案している（特許文献１参照）。このシステムは心房細動を拍動間隔のみから検出するので、数日に渡って拍動間隔を測定しても、心電図よりもデータ量が少なく、心電図を解析するのに比べてコスト安である。また、拍動間隔のみを測定する装置は、ホルター心電計に比べて安価に構成できるので、心臓の拍動間隔を測定する装置と拍動間隔のみから心房細動を検出するシステムの組み合わせは健康診断に好適である。

【0009】

ところで、特許文献１における心房細動の判定は、心房細動患者の拍動間隔が不規則であることを利用し、拍動間隔データから心臓の拍動間隔の時系列をＲ_ｎとしたとき、式（1）で表される正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を算出する正規化拍動間隔演算手段と、連続した所定の個数の前記正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)のうちその絶対値が正常拍動間隔閾値を超えた異常正規化拍動間隔の個数を積算する異常正規化拍動間隔積算手段と、前記異常正規化拍動間隔の積算個数と正常積算個数閾値とを比較し前記異常正規化拍動間隔の積算個数が前記正常積算個数閾値を超えた場合に心房細動が発生したと判定する判定手段とを用いて行われる。

【0010】

ただ、この特許文献１の心房細動検出システムは、判定に使った連続した所定の個数の前記正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)の内に心房細動によらない複数の期外収縮があったとき、当該期外収縮に伴い正常積算個数閾値を超える複数の異常正規化拍動間隔が現れ、偽陽性（誤検出）を生じることがある。これを避けるために特許文献１は単発の心室性期外収縮または心房性期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外する手段を備えている。

【0011】

しかしながら、期外収縮は前述の他にも洞房ブロック、間入性期外収縮、連発の心室性期外収縮、二段脈などがあり、心房細動の偽陽性を避けるにはこれらの期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外する方法が必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特許第６１５０８２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、心房細動に由来しない所定の期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外して偽陽性の検出を抑制できる実用的な心房細動検出システムを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

【0015】

対象者の心房細動の有無を検出する心房細動検出システム１であって、心臓の拍動間隔を測定する拍動間隔測定手段４と、この拍動間隔測定手段４により測定した心臓の拍動間隔から、心臓の拍動間隔の時系列をＲ_ｎとしたとき下式(1)で表される正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を算出する正規化拍動間隔演算手段８と、この正規化拍動間隔演算手段８で算出された前記正規化拍動間隔データから心房細動に由来しない不要な期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外する不要期外収縮除外手段９と、前記不要な期外収縮に関する正規化拍動間隔が除外された除外後正規化拍動間隔データのうち、その絶対値が正常拍動間隔閾値を超えた異常正規化拍動間隔の個数を積算する異常正規化拍動間隔積算手段10と、前記異常正規化拍動間隔の積算個数と正常積算個数閾値とを比較し前記異常正規化拍動間隔の積算個数が前記正常積算個数閾値を超えた場合に心房細動が発生したと判定する比較判定手段12とを備え、前記不要期外収縮除外手段９は、洞房ブロックに由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外する洞房ブロック除外手段，間入性期外収縮に由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外する間入性期外収縮除外手段，連発心室性期外収縮に由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外する連発心室性期外収縮除外手段若しくは二段脈に由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外する二段脈除外手段を含む構成としたことを特徴とする心房細動検出システムに係るものである。

【数1】

ここで、Ｎは１より大きい整数、添え字ｎは時系列を表し、
ｎ−１はｎに対して過去を意味する。

【0016】

また、請求項１記載の心房細動検出システムにおいて、前記洞房ブロック除外手段は、下記の方法によって洞房ブロックに由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外するように構成されていることを特徴とする心房細動検出システムに係るものである。
記
下式(2)および(3)，下式(4)および(5)若しくは下式(6)および(7)を満たす拍動間隔Ｒ_ｎを含む正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を、前記正規化拍動間隔データから除外する。ただし、Ｔ_ａおよびＴ_ｂは、Ｔ_ａ＞０およびＴ_ｂ＞０を満たす所定の閾値である。ここで、ｍは整数であり、所定の最大値をＭとしてｍ＝{２,３,４,５,…,Ｍ}である。

【数2】

【数3】

【数4】

【数5】

【数6】

【数7】

【0017】

また、請求項１記載の心房細動検出システムにおいて、前記間入性期外収縮除外手段は、下記の方法によって間入性期外収縮に由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外するように構成されていることを特徴とする心房細動検出システムに係るものである。
記
下式(8)，(9)および(10)を満たす拍動間隔Ｒ_ｎ並びにＲ_ｎ＋１を含む正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を、前記正規化拍動間隔データから除外する。ただし、Ｔ_ｃ，Ｔ_ｄおよびＴ_ｅは、Ｔ_ｃ＞０，Ｔ_ｄ＞０およびＴ_ｅ＞０を満たす所定の閾値である。

【数8】

【数9】

【数10】

【0018】

また、請求項１記載の心房細動検出システムにおいて、前記連発心室性期外収縮除外手段は、下記の方法によって連発心室性期外収縮に由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外するように構成されていることを特徴とする心房細動検出システムに係るものである。
記
下式(11)，(12)，(13)，(14)および(15)若しくは下式(12)，(13)，(14)，(16)および(17)を満たす拍動間隔Ｒ_ｎ、Ｒ_ｎ＋１、…Ｒ_ｎ＋ｍを含む正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を、前記正規化拍動間隔データから除外する。ただし、Ｔ_ｆ，Ｔ_ｇ，Ｔ_ｈ，Ｔ_ｉおよびＴ_ｊは、Ｔ_ｆ＞０，Ｔ_ｇ＞０，Ｔ_ｈ＞０，Ｔ_ｉ＞０およびＴ_ｊ＞０を満たす所定の閾値である。ここで、ｍは整数であり、所定の最大値をＭとしてｍ＝{２,３,４,５,…,Ｍ}である。

【数11】

【数12】

【数13】

【数14】

【数15】

【数16】

【数17】

【0019】

また、請求項１記載の心房細動検出システムにおいて、前記二段脈除外手段は、下記の方法によって二段脈に由来する期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外するように構成されていることを特徴とする心房細動検出システムに係るものである。
記
下式(18)，(19)，(20)，(21)，(22)および(23)を満たす拍動間隔Ｒ_ｎ、Ｒ_ｎ＋１、…Ｒ_{ｎ＋３＋ｊ}を含む正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を、前記正規化拍動間隔データから除外する。ただし、ｊは整数であり、ｊ＝{０，１，…，ｍ−２}で、ｍを２の倍数としてｍ／２＋１が連続で発生した二段脈の回数である。また、Ｔ_ｋ，Ｔ_ｌ，Ｔ_ｍ，Ｔ_ｎおよびＴ_ｐは、Ｔ_ｋ＞０，Ｔ_ｌ＞０，Ｔ_ｍ＞０，Ｔ_ｎ＞０およびＴ_ｐ＞０を満たす所定の閾値である。

【数18】

【数19】

【数20】

【数21】

【数22】

【数23】

【0020】

また、請求項１〜５いずれか１項に記載の心房細動検出システムにおいて、前記不要期外収縮除外手段９は、前記洞房ブロック除外手段，前記間入性期外収縮除外手段，前記連発心室性期外収縮除外手段および前記二段脈除外手段のうち、二つ以上を含む構成であることを特徴とする心房細動検出システムに係るものである。

【0021】

また、請求項１〜５いずれか１項に記載の心房細動検出システムにおいて、前記不要期外収縮除外手段９は、前記洞房ブロック除外手段，前記間入性期外収縮除外手段，前記連発心室性期外収縮除外手段および前記二段脈除外手段を含む構成であることを特徴とする心房細動検出システムに係るものである。

【発明の効果】

【0022】

本発明は上述のように構成したから、心房細動に由来しない所定の期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外して偽陽性の検出を抑制できる実用的な心房細動検出システムとなる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本実施例の概略説明図である。

【図2】洞房ブロックの心電図である。

【図3】間入性期外収縮の心電図である。

【図4】連発心室性期外収縮の心電図である。

【図5】二段脈の心電図である。

【図6】洞房ブロックの拍動間隔データである。

【図7】二段脈の拍動間隔データである。

【図8】心房細動の拍動間隔データである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

【0025】

所定の個数（多くとも20程度）の正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)のうち、その絶対値が所定の正常拍動間隔閾値を超えたものを異常正規化拍動間隔としてカウントし、この異常正規化拍動間隔のカウント数が所定の正常積算個数閾値を超えた時に心房細動と判定することで、対象者が心房細動か否かを検出することができる。

【0026】

この際、不要期外収縮除外手段９により、心房細動に由来しない所定の期外収縮に関する正規化拍動間隔が除外された除外後正規化拍動間隔データを用いて心房細動が発生したか否かを判定することができるから、心房細動に由来しない期外収縮の影響を小さくして可及的に偽陽性の検出を抑制することが可能となる。

【0027】

従って、本発明は、数日にわたる拍動間隔から発作的に現れる短時間の心房細動を心房細動でない期外収縮と区別して検出できる健康診断に好適な心房細動検出システムとなる。

【0028】

また、正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)は、対象者の拍動間隔から算出することができ、よって、発作性の心房細動の検出に通常用いられるホルター心電計や12誘導心電計等の比較的大型で電極位置が厳密に指定される専門的な装置を用いる必要がなく、例えば胸に貼り付ける心拍計やリストバンド型の脈波計など安価で小型の測定器を用いて拍動間隔から正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を求め、上記手法によって偽陽性の検出を抑制して心房細動か否かを良好に検出することができる。

【実施例】

【0029】

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

【0030】

本実施例は、対象者の心房細動の有無を検出する心房細動検出システム１であって、心臓の拍動間隔を測定する拍動間隔測定手段４と、この拍動間隔測定手段により測定した心臓の拍動間隔から、心臓の拍動間隔の時系列をＲ_ｎとしたとき式(1)で表される正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を算出する正規化拍動間隔演算手段８と、この正規化拍動間隔演算手段で算出された前記正規化拍動間隔データから心房細動に由来しない不要な期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外する不要期外収縮除外手段９と、前記不要な期外収縮に関する正規化拍動間隔が除外された除外後正規化拍動間隔データのうち、その絶対値が正常拍動間隔閾値を超えた異常正規化拍動間隔の個数を積算する異常正規化拍動間隔積算手段10と、前記異常正規化拍動間隔の積算個数と正常積算個数閾値とを比較し前記異常正規化拍動間隔の積算個数が前記正常積算個数閾値を超えた場合に心房細動が発生したと判定する比較判定手段12とを備えたものである。

【0031】

具体的には、本実施例は、図１に図示したように拍動間隔測定手段４が設けられた拍動間隔測定用のセンサ２と、正規化拍動間隔演算手段８と不要期外収縮除外手段９と異常正規化拍動間隔積算手段10と比較判定手段12とが設けられた解析器３とで構成されている。

【0032】

各部を具体的に説明する。

【0033】

センサ２には、拍動間隔測定手段４と、この拍動間隔測定手段４により随時測定される拍動間隔データを一時保存する拍動間隔保存手段５と、一時保存した拍動間隔データを解析器３の拍動間隔受信手段７へ送信する拍動間隔送信手段６とが設けられている。

【0034】

拍動間隔測定手段４は、例えばマイコン等を用いて電極から得た電圧の変化をもとにした心電図から一のＲ波とこれに隣り合う他のＲ波との間隔、または、一のＳ波とこれに隣り合う他のＳ波との間隔から拍動間隔を測定するように構成されている。従って、センサを小型化し電極を介して皮膚に貼り付ければ、センサを衣服の下に隠すことができ、日常生活に支障をきたすことなく測定を行うことができる。なお、拍動間隔測定手段４は、例えば赤外線の反射光から脈波を測定し、そのピーク間隔などから拍動間隔を測定するように構成しても良い。この場合、耳たぶや手首や腕などにクリップやバンドでセンサを固定するだけで良く、装着し易いものとなる。また、心音や脈音を捉え、これを電気的に処理することで拍動間隔を測定するように構成しても良い。この場合、聴診器や血圧計にセンサを内蔵可能となり、広く普及させることができる。

【0035】

拍動間隔測定手段４によって測定された拍動間隔データは、拍動間隔保存手段５へ逐次転送され一時保存される。検査のためセンサ２のみを被験者に適用する場合、一時保存する拍動間隔データは数日間と、長時間にわたる。この場合、拍動間隔保存手段５は、テープや半導体メモリ等を採用できる。ホルター心電計とは異なり、心電図波形を保存する必要がなく、拍動間隔保存手段５として半導体メモリを用いた場合、非常に小型で低消費電力のメモリを用いることができるので、小型かつ軽量で被検者の負担にならないセンサ２を構成することが可能となる。検査のため被験者の拍動間隔データをリアルタイムで心房細動か否か判定したい場合は、拍動間隔保存手段５は外部へ拍動間隔データを転送するためのバッファであるので、たとえば、拍動間隔測定手段４のために用いられるマイコン内のメモリでもよい。この場合は、センサ２をさらに小型かつ軽量化でき、被験者の負担を一層低減できる。

【0036】

拍動間隔保存手段５で一時保存された拍動間隔データは、拍動間隔送信手段６へ転送される。

【0037】

拍動間隔送信手段６は、拍動間隔保存手段５から受け取った拍動間隔データを解析器３に設けた拍動間隔受信手段７へ転送する。転送方法としては、電波や光を用いた無線や、USBやRS-232Cなどの有線接続を用いることができる。センサ２と解析器３との接続に無線接続を用いたとき、センサ２と解析器３とを物理的に分離でき、センサ２を取り付けられた被験者の負担が小さく、拍動間隔データをリアルタイムで心房細動か否か判定したい場合にも好適である。また、電話回線やインターネットなどの公衆回線を用いることも可能であり、この場合、被検者に対して遠隔で心房細動を検出することが可能となる。また、センサ２と解析器３との接続に有線接続を用いたとき、拍動間隔データを確実かつ高速に転送できるので、数日間、長時間にわたって拍動間隔保存手段５に保存された拍動間隔データを、拍動間隔送信手段６を介して拍動間隔受信手段７へ転送するのに好適である。

【0038】

解析器３には、拍動間隔受信手段７、正規化拍動間隔演算手段８、不要期外収縮除外手段９、異常正規化拍動間隔積算手段10、所定閾値保存手段11、比較判定手段12及び表示手段13が設けられている。解析器３は一連の演算，比較，表示を行う電子計算機や計測器であり、上記各手段を備えた専用の機器、パーソナルコンピュータ、タブレット型のコンピュータ、スマートフォン若しくは携帯電話等を採用することができる。

【0039】

拍動間隔受信手段７は、センサ２の拍動間隔送信手段６から拍動間隔データを受信し、正規化拍動間隔演算手段８へ転送する。

【0040】

正規化拍動間隔演算手段８は、下式(1)を用いた所定の方法で正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を随時算出し、不要期外収縮除外手段９へ正規化拍動間隔データを転送する。

【数24】

ここで、Ｎは１より大きい整数、添え字ｎは時系列を表し、
ｎ−１はｎに対して過去を意味する。

【0041】

不要期外収縮除外手段９は、正規化拍動間隔演算手段８で算出され転送された正規化拍動間隔データから、心房細動に由来しない期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外した後、当該正規化拍動間隔が除外された除外後正規化拍動間隔データを異常正規化拍動間隔積算手段10へ転送する。不要期外収縮除外手段９は、後述する洞房ブロック除外手段と、間入性期外収縮除外手段と、連発心室性期外収縮除外手段と、二段脈除外手段のいずれか１つ以上を含むものである。本実施例においては、不要期外収縮除外手段９は、洞房ブロック除外手段，間入性期外収縮除外手段，連発心室性期外収縮除外手段及び二段脈除外手段を全て含んだ構成としている。

【0042】

異常正規化拍動間隔積算手段10は、所定閾値保存手段11に保存された異常正規化拍動間隔を判別するための正常拍動間隔閾値を参照し、所定拍数区間の正規化拍動間隔のうち、その絶対値が正常拍動間隔閾値を超えたものを異常正規化拍動間隔としてその数を積算し、所定拍数区間あたりの異常正規化拍動間隔数を比較判定手段12に転送する。

【0043】

比較判定手段12は、所定閾値保存手段11に保存された所定拍数区間あたりの正常積算個数閾値を参照し、所定拍数区間あたりの異常正規化拍動間隔数が正常積算個数閾値を超えた所定拍数区間を心房細動発生箇所として検出し、その結果を表示手段13に転送する。

【0044】

表示手段13は、心房細動が検出されたか否かを表示する。表示手段13としては、文字や画像などを表示するディスプレイを用いることができる。この場合、拍動間隔の時系列を時刻と共にグラフで表示し、どの時間の拍動間隔で心房細動が発生しているか分かり易く表示することができる。また、表示手段13として光や音や振動を用いることもできる。この場合、心房細動の発生を直ちに報知することができる。例えば、光としてはLED、音としてはブザー（スピーカー）やイヤフォン、振動としてはモータ（バイブレーター）を用いることができる。

【0045】

以下、不要期外収縮除外手段９に含まれる洞房ブロック除外手段，間入性期外収縮除外手段，連発心室性期外収縮除外手段，及び，二段脈除外手段について詳述する。

【0046】

［洞房ブロック除外手段］
洞房ブロックは、洞結節が興奮しているにもかかわらず洞結節と周囲心房筋の間での電動途絶によって生じる。この洞房ブロックに関する正規化拍動間隔を除外する手段を、図２の心電図を参照しながら説明する。図２のビートABCおよびFGHは正常洞調律による。もし洞房ブロックがなかったら、洞調律に従ってビートDEがあったはずだが、ここでは洞房ブロックのためにビートがない。図２の心電図ではビートCとFの拍動間隔Ｒ_ｎが含まれる正規化拍動間隔の絶対値が大きく、洞房ブロックが頻発すると心房細動検出において偽陽性の原因となる。洞房ブロックでは、洞結節の興奮がブロックされているだけなので、図２の拍動間隔Ｒ_ｎは、正常洞調律による拍動間隔の整数倍にほぼ等しい。つまりＲ_ｎは、Ｒ_ｎ−２、Ｒ_ｎ−１、Ｒ_ｎ＋１若しくはＲ_ｎ＋２の夫々の整数倍にほぼ等しい。この特徴を利用して、下式(2)および(3)，下式(4)および(5)若しくは下式(6)および(7)を満たす拍動間隔Ｒ_ｎを含む正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を除外すれば、心房細動検出に洞房ブロックによる偽陽性はなくなる。

【数25】

【数26】

【数27】

【数28】

【数29】

【数30】

【0047】

ただし、Ｔ_ａおよびＴ_ｂはＴ_ａ＞０およびＴ_ｂ＞０を満たす所定の閾値で、健常者の正規化拍動間隔の大きさは0.1よりも小さいことから、Ｔ_ａおよびＴ_ｂはそれぞれ0.05以上0.15以下が好適である。

【0048】

また、ｍは整数で、ｍ−１が洞結節の興奮をブロックした回数である。洞房ブロックが何回連続したか特定できないので、所定の最大値をＭとしてｍ＝{２,３,４,５,…,Ｍ}のすべてを式(2)〜(7)に適用する。ただし、Ｍが大きいと血液を脳に運べないので、Ｍ＝８程度が好適である。図２は、ビートDとEをなすはずだった洞結節の興奮がブロックされているが、これはｍ＝３の場合に相当する。

【0049】

［間入性期外収縮除外手段］
間入性期外収縮は、洞結節の興奮がブロックされず、正常洞調律の中に割り込んで生じる期外収縮である。間入性期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外する手段を、図３の心電図を参照しながら説明する。図３のビートABDEは正常洞調律による。間入性期外収縮はビートCである。図３の心電図ではビートBとCの拍動間隔Ｒ_ｎとビートCとDの拍動間隔Ｒ_ｎ＋１が含まれる正規化拍動間隔の絶対値が大きく、間入性期外収縮が頻発すると心房細動検出において偽陽性の原因となる。間入性期外収縮では、正常洞調律の中に割り込んで期外収縮が生じているので、図３のＲ_ｎ−１とＲ_ｎ＋２およびＲ_ｎ＋Ｒ_ｎ＋１はほぼ等しい。この特徴を利用して、下式(8)，(9)および(10)を満たす拍動間隔Ｒ_ｎ並びにＲ_ｎ＋１を含む正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を除外すれば、心房細動検出に間入性期外収縮による偽陽性はなくなる。

【数31】

【数32】

【数33】

【0050】

ただし、Ｔ_ｃ、Ｔ_ｄおよびＴ_ｅはＴ_ｃ＞０、Ｔ_ｄ＞０およびＴ_ｅ＞０を満たす所定の閾値で、健常者の正規化拍動間隔の大きさは0.1よりも小さいことから、Ｔ_ｃ、Ｔ_ｄおよびＴ_ｅはそれぞれ0.05以上0.15以下が好適である。

【0051】

［連発心室性期外収縮除外手段］
連発心室性期外収縮は、心室性期外収縮が連発する状態である。連発心室性期外収縮を除外する手段を、図４の心電図を参照しながら説明する。図４のビートABCHIは正常洞調律によるビートであり、ビートDEFGは連続した心室性期外収縮によるビートである。図４では心室性期外収縮がｍ回連続で発生していることを示している。ここで、ｍは整数であり、所定の最大値をＭとしてｍ＝{２,３,４,５,…,Ｍ}である。長時間にわたって心拍数150以上の心室性期外収縮が30秒以上連続すると突然死もあり得るのでＭは100以上とするのが好適である。図４の心電図ではビートCとDの拍動間隔Ｒ_ｎとビートGとHの拍動間隔Ｒ_ｎ＋ｍが含まれる正規化拍動間隔の絶対値が大きく、連発心室性期外収縮が頻発すると、心房細動検出において偽陽性の原因となる。また、連発心室性期外収縮発生中の拍動間隔Ｒ_ｎ＋１、Ｒ_ｎ＋２などは、心房細動判定に加える必要がない。連発心室性期外収縮では、期外収縮が始まる直前のビートCと期外収縮のビートDの拍動間隔Ｒ_ｎと、連続した最後の期外収縮のビートGと正常洞調律ビートHの拍動間隔Ｒ_ｎ＋ｍの和Ｒ_ｎ+(Ｒ_ｎ＋ｍ)と、正常洞調律の拍動間隔Ｒ_ｎ−１などの２倍がほぼ等しく、拍動間隔Ｒ_ｎが正常洞調律による拍動間隔よりもかなり小さい。また、期外収縮ビート間の拍動間隔Ｒ_ｎ＋１やＲ_ｎ＋２などはほぼ等しい。この特徴を利用して、下式(11)，(12)，(13)，(14)および(15)若しくは下式(12)，(13)，(14)，(16)および(17)を満たす拍動間隔Ｒ_ｎ、Ｒ_ｎ＋１、…Ｒ_ｎ＋ｍを含む正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を除外すれば、心房細動検出に連発心室性期外収縮による偽陽性はなくなる。

【数34】

【数35】

【数36】

【数37】

【数38】

【数39】

【数40】

【0052】

ただし、Ｔ_ｆ、Ｔ_ｇ、Ｔ_ｈ、Ｔ_ｉおよびＴ_ｊはＴ_ｆ＞０、Ｔ_ｇ＞０、Ｔ_ｈ＞０、Ｔ_ｉ＞０およびＴ_ｊ＞０を満たす所定の閾値で健常者の正規化拍動間隔の大きさは0.1よりも小さいことと心室性期外収縮の性質から、Ｔ_ｆ、Ｔ_ｇ、Ｔ_ｈおよびＴ_ｉはそれぞれ0.05以上0.15以下が好適であり、また式(15)と式(17)は２つの拍動間隔を合計して考えているのでＴ_ｊは0.1以上0.3以下が好適である。

【0053】

［二段脈除外手段］
二段脈は、正常洞調律と心室性期外収縮が交互に起こる状態である。二段脈を除外する手段を、図５の心電図を参照しながら説明する。図５は、ｍ／２＋１回の二段脈が出現していて、ビートBDFGIは正常洞調律であるが、それらの間に心室性期外収縮によるビートCEHがある。心室性期外収縮によるビート、たとえばCは、本来あるはずの正常洞調律によるビートC’よりも早期に出現するが、正常洞調律によるビートBと心室性期外収縮によるビートCの拍動間隔Ｒ_ｎと、同様の関係にあるビートDとEの拍動間隔Ｒ_ｎ＋２と、ビートGとHの拍動間隔Ｒ_ｎ＋ｍはほぼ等しい。また、心室性期外収縮によるビートCと正常洞調律によるビートDの拍動間隔Ｒ_ｎ＋１と、同様の関係にあるビートEとFの拍動間隔Ｒ_ｎ＋３と、ビートHとIの拍動間隔Ｒ_{ｎ＋ｍ＋１}もほぼ等しい。これらの特徴を利用して、下式(18)，(19)，(20)，(21)，(22)および(23)を満たす拍動間隔Ｒ_ｎ、Ｒ_ｎ＋１、…Ｒ_{ｎ＋３＋ｊ}を含む正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を除外すれば、心房細動検出に二段脈による偽陽性はなくなる。

【数41】

【数42】

【数43】

【数44】

【数45】

【数46】

【0054】

ここで、ｊは整数であり、ｊ＝{０,１,…,ｍ−２}で、連続で発生した二段脈の回数はｍを２の倍数としてｍ／２＋１回である。また、Ｔ_ｋ、Ｔ_ｌ、Ｔ_ｍ、Ｔ_ｎおよびＴ_ｐはＴ_ｋ＞０、Ｔ_ｌ＞０、Ｔ_ｍ＞０、Ｔ_ｎ＞０およびＴ_ｐ＞０を満たす所定の閾値で、健常者の正規化拍動間隔の大きさは0.1よりも小さいことと心室性期外収縮の性質から、Ｔ_ｋ、Ｔ_ｌ、Ｔ_ｍ、Ｔ_ｎおよびＴ_ｐはそれぞれ0.05以上0.15以下が好適である。

【0055】

本実施例は上述のように構成したから、所定の個数（多くとも20程度）の正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)のうち、その絶対値が所定の正常拍動間隔閾値を超えたものを異常正規化拍動間隔としてカウントし、この異常正規化拍動間隔のカウント数が所定の正常積算個数閾値を超えた時に心房細動と判定することで、対象者が心房細動か否かを検出することができる。

【0056】

この際、不要期外収縮除外手段により、心房細動に由来しない所定の期外収縮に関する正規化拍動間隔が除外された除外後正規化拍動間隔データから心房細動が発生したか否かを判定することができるから、心房細動に由来しない期外収縮の影響を小さくして可及的に偽陽性の検出を抑制することが可能となる。

【0057】

また、正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)は、対象者の拍動間隔から算出することができ、よって、発作性の心房細動の検出に通常用いられるホルター心電計や12誘導心電計等の比較的大型で電極位置が厳密に指定される専門的な装置を用いる必要がなく、例えば胸に貼り付ける心拍計やリストバンド型の脈波計など安価で小型の測定器を用いて拍動間隔から正規化拍動間隔ＤＲ(Ｎ)を求め、上記手法によって偽陽性の検出を抑制して心房細動か否かを良好に検出することができる。

【0058】

よって、本実施例は、心房細動に由来しない期外収縮に関する正規化拍動間隔を除外して偽陽性の検出を抑制できる実用的なものとなる。

【0059】

本実施例の効果を裏付ける実験例について説明する。

【0060】

洞房ブロックが多発している拍動間隔データ（洞房ブロック多発データ）と二段脈が含まれる拍動間隔データ（二段脈発生データ）について、本実施例の不要期外収縮除外手段の効果を調べた。表１に示す通り、洞房ブロック多発データの拍動間隔の測定時間は670170秒、取得した拍動間隔数は500199個、二段脈発生データの拍動間隔の測定時間は431858秒、取得した拍動間隔数は454621個である。

【0061】

【表1】

【0062】

まず、本実施例の不要期外収縮除外手段なしの場合として、拍動間隔データのうち360msより小さい拍動間隔とその時間的に前後25拍と、3000msより大きい拍動間隔とその時間的に前後25拍を除外した後に、正規化拍動間隔ＤＲ(２)を計算し、さらに連続した正規化拍動間隔ＤＲ(２)のうち特許文献１の請求項３の方法で心室性期外収縮を、特許文献１の請求項６の方法で心房性期外収縮を除外し、連続する20個の正規化拍動間隔ＤＲ(２)のうち、絶対値が0.1より大きいものが７個以上のときに心房細動と判定した。ただし、特許文献１の請求項３および特許文献１の請求項６の式(2)、式(3)、式(5)、式(6)のパラメータはＴ_ｐ＝０．１、Ｔ_Ｎ＝０．０５、Ｔ_Ａ＝０．０５、Ｔ_Ｎ＝０．１、Ｍ＝２、Ｋ＝２である。この条件で、心房細動と判定された区間は、洞房ブロック多発データと二段脈発生データでいずれも118区間だった。心房細動と判定された洞房ブロックの拍動間隔データと二段脈の拍動間隔データをそれぞれ図６と図７に示す。いずれも、拍動間隔がランダムである心房細動の拍動間隔データとは異なり、偽陽性だったといえる。

【0063】

次に、前述の条件に加えて、本実施例の不要期外収縮除外手段を適用した。不要期外収縮除外手段は、洞房ブロック除外手段、間入性期外収縮除外手段、連発心室性期外収縮除外手段および二段脈除外手段を含んでいる。パラメータＴ_ａ、Ｔ_ｂ、Ｔ_ｃ、Ｔ_ｄ、Ｔ_ｅ、Ｔ_ｆ、Ｔ_ｇ、Ｔ_ｈ、Ｔ_ｉ、Ｔ_ｊ、Ｔ_ｋ、Ｔ_ｌ、Ｔ_ｍ、Ｔ_ｎ、Ｔ_ｐはすべて0.1である。

【0064】

その結果、心房細動と判定された区間は、洞房ブロック多発データと二段脈発生データでそれぞれ２区間と４区間であり、偽陽性と思われる区間が大幅に減少した。これらの区間の１つを図８に示す。破線内の拍動間隔データはランダムであり心房細動の特徴を示している。従って、この区間は偽陽性ではない。

【0065】

以上から、前記不要期外収縮除外手段により心房細動検出時の偽陽性の検出（誤検出）を大幅に抑制できることが確認できた。

【符号の説明】

【0066】

１ 心房細動検出システム
４ 拍動間隔測定手段
８ 正規化拍動間隔演算手段
９ 不要期外収縮除外手段
10 異常正規化拍動間隔積算手段
12 比較判定手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】