(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】P2024090217
(43)【公開日】2024-07-04
(54)【発明の名称】生体情報モニタおよびその制御方法
(51)【国際特許分類】
A61B 5/339 20210101AFI20240627BHJP
A61B 5/358 20210101ALI20240627BHJP
A61B 5/327 20210101ALI20240627BHJP
【ＦＩ】
A61B5/339
A61B5/358
A61B5/327
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022205961
(22)【出願日】2022-12-22
(71)【出願人】
【識別番号】000112602
【氏名又は名称】フクダ電子株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】栗原 節也
(72)【発明者】
【氏名】星野 正行
(72)【発明者】
【氏名】タイラー， ドイェン
(72)【発明者】
【氏名】堂山 剛人
(72)【発明者】
【氏名】深山 大地
(72)【発明者】
【氏名】後藤 貴文
(72)【発明者】
【氏名】神馬 奈津子
【テーマコード（参考）】
4C127
【Ｆターム（参考）】
4C127AA02
4C127GG01
4C127HH11
(57)【要約】
【課題】患者に装着する電極やセンサの数を抑制しつつ、様々な情報を提供可能な生体情報モニタおよびその制御方法を提供すること。
【解決手段】患者の生体情報を計測しながら所定のレイアウトを有する画面に表示する生体情報モニタである。生体情報には心電図が含まれ、生体情報モニタは、動作モードとして通常モードと拡張モードとを有する。拡張モードにおいて、生体情報モニタは、画面のレイアウトを、通常モードとは異なるレイアウトに変更し、計測された心電図の波形を画面にリアルタイムに表示しながら、心電図の解析処理を実行し、解析処理の結果に基づく情報を画面に表示する。
【選択図】図２
【解決手段】患者の生体情報を計測しながら所定のレイアウトを有する画面に表示する生体情報モニタである。生体情報には心電図が含まれ、生体情報モニタは、動作モードとして通常モードと拡張モードとを有する。拡張モードにおいて、生体情報モニタは、画面のレイアウトを、通常モードとは異なるレイアウトに変更し、計測された心電図の波形を画面にリアルタイムに表示しながら、心電図の解析処理を実行し、解析処理の結果に基づく情報を画面に表示する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
患者の生体情報を計測しながら表示する生体情報モニタであって、
計測された生体情報を所定のレイアウトを有する画面に表示する制御手段を有し、
前記生体情報には心電図が含まれ、
前記生体情報モニタは、動作モードとして通常モードと拡張モードとを有し、
前記拡張モードにおいて、前記制御手段は、
前記画面のレイアウトを、前記通常モードとは異なるレイアウトに変更し、
計測された心電図の波形を前記画面にリアルタイムに表示しながら、前記心電図の解析処理を実行し、
前記解析処理の結果に基づく情報を前記画面に表示する、
ことを特徴とする生体情報モニタ。
計測された生体情報を所定のレイアウトを有する画面に表示する制御手段を有し、
前記生体情報には心電図が含まれ、
前記生体情報モニタは、動作モードとして通常モードと拡張モードとを有し、
前記拡張モードにおいて、前記制御手段は、
前記画面のレイアウトを、前記通常モードとは異なるレイアウトに変更し、
計測された心電図の波形を前記画面にリアルタイムに表示しながら、前記心電図の解析処理を実行し、
前記解析処理の結果に基づく情報を前記画面に表示する、
ことを特徴とする生体情報モニタ。
【請求項2】
前記制御手段は、前記解析処理を予め定められた周期で自動的に実行することを特徴とする請求項１に記載の生体情報モニタ。
【請求項3】
前記解析処理の結果に基づく情報が、前記心電図の誘導ごとの特徴量を含むことを特徴とする請求項１に記載の生体情報モニタ。
【請求項4】
前記特徴量が、ＳＴレベルに関する特徴量を含むことを特徴とする請求項３に記載の生体情報モニタ。
【請求項5】
前記心電図は標準１２誘導心電図であり、
前記拡張モードにおいて、前記制御手段はさらに、
計測された標準１２誘導心電図のデータに合成処理を適用して、計測されていない誘導の心電図データを合成誘導データとして生成し、
前記合成誘導データに基づく波形を前記画面に表示する、
ことを特徴とする請求項１に記載の生体情報モニタ。
前記拡張モードにおいて、前記制御手段はさらに、
計測された標準１２誘導心電図のデータに合成処理を適用して、計測されていない誘導の心電図データを合成誘導データとして生成し、
前記合成誘導データに基づく波形を前記画面に表示する、
ことを特徴とする請求項１に記載の生体情報モニタ。
【請求項6】
前記計測されていない誘導は、少なくともＶ４Ｒ誘導を含む、１つ以上の右側胸部誘導および背側部誘導であることを特徴とする請求項５に記載の生体情報モニタ。
【請求項7】
前記制御手段は、前記合成誘導データに前記解析処理を実行し、前記解析処理の結果に基づく情報を前記画面に表示することを特徴とする請求項５に記載の生体情報モニタ。
【請求項8】
前記制御手段は、前記解析処理の結果に基づく情報を、誘導ごとの軸を有するレーダーチャートに表示することを特徴とする請求項７に記載の生体情報モニタ。
【請求項9】
前記制御手段は、前記解析処理の結果に基づく情報として、誘導ごとのＳＴレベルに関する特徴量を前記レーダーチャートに表示することを特徴とする請求項８に記載の生体情報モニタ。
【請求項10】
前記制御手段は、前記拡張モードにおいて最初に実行した解析処理に基づく情報と、直近に実行した解析処理に基づく情報とを比較可能に前記レーダーチャートに表示することを特徴とする請求項８に記載の生体情報モニタ。
【請求項11】
患者の生体情報を計測しながら表示する生体情報モニタが実行する制御方法であって、
前記生体情報には心電図が含まれ、
前記生体情報モニタは、動作モードとして通常モードと拡張モードとを有し、
前記制御方法は、前記拡張モードにおいて、
表示画面のレイアウトを、前記通常モードとは異なるレイアウトに変更することと、
計測された心電図の波形を前記表示画面にリアルタイムに表示しながら、前記心電図の解析処理を実行することと、
前記解析処理の結果に基づく情報を前記表示画面に表示することと、
を有することを特徴とする生体情報モニタの制御方法。
前記生体情報には心電図が含まれ、
前記生体情報モニタは、動作モードとして通常モードと拡張モードとを有し、
前記制御方法は、前記拡張モードにおいて、
表示画面のレイアウトを、前記通常モードとは異なるレイアウトに変更することと、
計測された心電図の波形を前記表示画面にリアルタイムに表示しながら、前記心電図の解析処理を実行することと、
前記解析処理の結果に基づく情報を前記表示画面に表示することと、
を有することを特徴とする生体情報モニタの制御方法。
【請求項12】
生体情報モニタが有するコンピュータを、請求項１から１０のいずれか１項に記載の生体情報モニタが有する制御手段として機能指せるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は生体情報モニタおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
生体情報モニタは、心電図、呼吸数、心拍数、血圧、体温、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ２）など、いわゆるバイタルサインの連続的な計測を行い、計測結果をリアルタイムに送信したり表示したりする装置である（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１４－１３２９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
生体情報モニタの使用中、様々なバイタルサインを計測するため、多数の電極やセンサが患者に装着される。例えば１２誘導心電図の計測だけでも四肢のそれぞれと胸部に合計１０個の電極を装着する必要がある。
【0005】
患者の状態を適切に把握するためには、より多くの生体情報を提供することが望ましい。一方で、患者に対する処置やスタッフの移動の妨げにならないよう、計測のために装着する電極やセンサの数は少ないことが望ましい。
【0006】
本発明はこのような従来技術の課題に鑑み、その一態様において、患者に装着する電極やセンサの数を抑制しつつ、様々な情報を提供可能な生体情報モニタおよびその制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明はその一態様において、患者の生体情報を計測しながら表示する生体情報モニタであって、計測された生体情報を所定のレイアウトを有する画面に表示する制御手段を有し、生体情報には心電図が含まれ、生体情報モニタは、動作モードとして通常モードと拡張モードとを有し、拡張モードにおいて、制御手段は、画面のレイアウトを、通常モードとは異なるレイアウトに変更し、計測された心電図の波形を画面にリアルタイムに表示しながら、心電図の解析処理を実行し、解析処理の結果に基づく情報を画面に表示する、ことを特徴とする生体情報モニタを提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、患者に装着する電極やセンサの数を抑制しつつ、様々な情報を提供可能な生体情報モニタおよびその制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態に係る生体情報モニタの機能構成例を示すブロック図である。
【図2】実施形態に係る生体情報モニタの画面表示例を示す図である。
【図4】合成波形表示領域およびＳＴレベル表示領域の変形例を示す図である。
【図5】実施形態に係る生体情報モニタの拡張モードにおける動作に関するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照して本発明をその例示的な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定しない。また、実施形態には複数の特徴が記載されているが、その全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【0011】
図１は、本実施形態に係る生体情報モニタ１００の構成例を示すブロック図である。生体情報モニタ１００は主に、手術中の患者やＩＣＵに入っている患者など、バイタルサインを常時監視する必要がある患者に用いられる。そのため、生体情報モニタ１００は、様々な種類の生体情報を計測し、計測結果を表示したり、計測結果に応じて警告したりする機能を有する。生体情報モニタ１００が計測する生体情報には、例えば心電図、呼吸数、心拍数、血圧（観血および非観血、体温、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ２）、呼気終末炭酸ガス濃度（ＥｔＣＯ２）などがある。
【0012】
入力部１１０は、患者の生体情報を取得するための各種のセンサ、計測モジュールなどを機械的および電気的に接続するコネクタやインターフェースを備える。本実施形態では例示として以下のセンサおよび計測モジュールが接続されているものとする。なお、以下に説明するセンサおよび計測モジュールは単なる例示であって、他のものが含まれていてもよいし、一部が含まれなくてもよい。なお、入力部１１０に接続される計測モジュールには、通信を通じて制御部１４０から動作を制御可能なものも含まれうる。
【0013】
心電電極１１１は患者の四肢および／または胸部表面の所定部位に装着される複数の電極からなり、装着部位に応じた誘導波形を検出する。心電電極１１１の数や種類は計測する誘導波形の数や種類により異なるが、一般的には四肢のそれぞれに１つ、胸部に６つの合計１０個の心電電極１１１を用いて標準１２誘導を計測する。また、心電電極間に高周波の微弱な電流を通電して胸郭のインピーダンスを計測し、その変化から胸郭の動きを検出するインピーダンス方式により呼吸数を算出することができる。
【0014】
血圧トランスデューサ１１２は観血血圧を計測するセンサである。血圧トランスデューサ１１２は患者の血管内に挿入されるカテーテルの端部に取り付けられ、血圧に応じた電気信号を出力する。
【0015】
脈波・ＳｐＯ２センサ１１３はいわゆるパルスオキシメータであり、一般的には患者の手指に装着される。脈波・ＳｐＯ２センサ１１３は、光学的に検出した動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ２）および指尖容積脈波を出力する入力する。酸素と結びついているかどうかによってヘモグロビンの光の吸収度が異なること、また光の波長によっても吸収度が異なることを利用し、脈波・ＳｐＯ２センサ１１３は一般に赤色光と赤外光とを用いて動脈血酸素飽和度を計測する。また、透過光または反射光のＡＣ成分が血液量に応じて変化することから、脈波・ＳｐＯ２センサ１１３は透過光または反射光のＡＣ成分を光学指尖容積脈波（ＰＴＧ：photoplethysmograph）として出力する。
【0016】
体温センサ１１４は例えば患者の体内（例えば直腸内）に留置されるサーミスタ温度センサであり、温度に応じた抵抗値を示す。
心拍出量センサ１１５は患者の血管内に留置されるサーミスタ温度センサであり、血液温度を計測する。血液温度の時間変化から熱希釈曲線を求め、注入液温度とStewart-Hamilton の公式を応用した式から心拍出量（ＣＯ）を得ることができる。また、心拍出量と血圧値とから、血管抵抗（ＳＶＲ）を求めることができる。なお、心拍出量はインピーダンス法によって非侵襲的に求めてもよい。
心拍出量センサ１１５は患者の血管内に留置されるサーミスタ温度センサであり、血液温度を計測する。血液温度の時間変化から熱希釈曲線を求め、注入液温度とStewart-Hamilton の公式を応用した式から心拍出量（ＣＯ）を得ることができる。また、心拍出量と血圧値とから、血管抵抗（ＳＶＲ）を求めることができる。なお、心拍出量はインピーダンス法によって非侵襲的に求めてもよい。
【0017】
呼吸ガスセンサ１１６は例えば赤外光吸光度に基づいて、呼気終末炭酸ガス濃度（ＥｔＣＯ２）を計測して出力する。
【0018】
非観血血圧計１１７はカフ、ポンプ、排気弁、圧力センサなどを有する。圧力センサの信号を取得することにより、オシロメトリック法によって非観血的に血圧を計測することができる。非観血血圧は連続的に計測できないため、予め定めた一定周期ごと、あるいは指示がある都度計測を実施する。非観血血圧計１１７の動作（ポンプおよび排気弁の動作）は入力部１１０を通じて制御部１４０が制御する。
【0019】
前処理部１２０は、入力部１１０で受信した信号や計測値に対し、Ａ／Ｄ変換処理や電源ノイズ除去フィルタの適用など、信号や計測値の種類に応じて予め定められた前処理を実行し、バッファメモリ１３０に保存する。前処理部１２０はＤＳＰやＡＳＩＣなどのハードウェアで構成してもよいし、制御部１４０によってプログラムを実行することによって前処理部１２０の少なくとも一部の機能を実施してもよい。
バッファメモリ１３０は信号や計測値の一時的な記憶に用いるほか、制御部１４０のワークエリア、タッチディスプレイ１７０のビデオメモリなどとしても用いることができる。
バッファメモリ１３０は信号や計測値の一時的な記憶に用いるほか、制御部１４０のワークエリア、タッチディスプレイ１７０のビデオメモリなどとしても用いることができる。
【0020】
制御部１４０は例えばプログラムを実行可能なプロセッサ（ＣＰＵ）と、ＲＡＭ、ＲＯＭを有する。制御部１４０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することにより、生体情報の計測、タッチディスプレイ１７０の表示制御、警告出力など、生体情報モニタ１００の様々な機能を実現する。なお、ＲＯＭの少なくとも一部は書き換え可能であってよい。
【0021】
本実施形態において、制御部１４０は、計測された心電図データに対して予め定められた解析処理を適用することができる。制御部１４０が適用する解析処理は、区分処理、特徴量取得処理、所見分類処理に大別できる。
区分処理は、計測された心電図データから、所定の単位（例えば所定拍数分、所定時間分など）の心電図データを取得する処理である。
特徴量取得処理は、１拍分の心電図を構成する波形（例えばＰ波、ＱＲＳ群、Ｔ波）とその区分点を検出し、予め定められた特徴量（ＲＲ間隔、ＳＴレベル、ＰＱもしくはＰＲ間隔、ＱＲＳ幅、ＱＴ間隔等）を求める処理である。
所見分類処理は、特徴量と予め判定された判定条件とから、急性冠症候群（Acute Coronary Syndromes: ACS）が疑われる所見を含む、複数の所見を決定する処理である。
区分処理は、計測された心電図データから、所定の単位（例えば所定拍数分、所定時間分など）の心電図データを取得する処理である。
特徴量取得処理は、１拍分の心電図を構成する波形（例えばＰ波、ＱＲＳ群、Ｔ波）とその区分点を検出し、予め定められた特徴量（ＲＲ間隔、ＳＴレベル、ＰＱもしくはＰＲ間隔、ＱＲＳ幅、ＱＴ間隔等）を求める処理である。
所見分類処理は、特徴量と予め判定された判定条件とから、急性冠症候群（Acute Coronary Syndromes: ACS）が疑われる所見を含む、複数の所見を決定する処理である。
【0022】
なお、ここで挙げた特徴量は単なる例示であり、他の特徴量を求めてもよい。また、決定する所見についても特に制限されない。制御部１４０が実行する解析処理は公知の心電計や心電図解析装置において自動解析機能として実現されているものと同等であるため、これ以上の詳細については説明を省略する。
【0023】
また、制御部１４０は、後述するように、実測された標準１２誘導心電図のデータに対して合成処理を適用し、標準１２誘導以外の誘導のデータを生成することが可能である。
【0024】
外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５０は１つ以上の規格に準拠した有線および／または無線通信インターフェースである。外部Ｉ／Ｆ１５０は複数の通信インタフェースを含みうる。外部Ｉ／Ｆ１５０は準拠する規格に応じた送受信回路、アンテナ、コネクタなどを有する。本実施形態において生体情報モニタ１００は、外部Ｉ／Ｆ１５０を通じて外部装置の一例であるセントラルモニタと通信可能に接続されているものとする。
【0025】
アラームインジケータ１６０は、制御部１４０により、生体情報モニタ１００の状態や、入力部１１０を通じて取得した生体情報が予め定められた条件（アラーム設定）を満たすと判定された際に警報を出力するための出力デバイスである。アラームインジケータ１６０は、代表的には発光素子および／またはスピーカを含む。なお、アラーム設定には重要度（レベル）を設定することができ、したがって生体情報モニタ１００は重要度に応じた警報を出力することができる。なお、警報はアラームインジケータ１６０による出力に加えて、あるいは代わりに、タッチディスプレイ１７０を通じて出力することもできる。制御部１４０は、例えば操作部１８０に対する所定の操作が検出されると、警報の出力を停止する。
【0026】
タッチディスプレイ１７０は、タッチ操作が可能な表示装置である。制御部１４０は、計測された生体情報データ、例えば心電波形、心拍数、体温、血圧値、呼吸数、呼吸波形の１つ以上を予め定められた表示様式（レイアウト）でタッチディスプレイ１７０に表示させる。また、制御部１４０は、操作部１８０やタッチディスプレイ１７０を通じた指示に応答して、タッチディスプレイ１７０に表示する内容および／またはレイアウトを変更する。例えば、レイアウトと表示項目との組み合わせが複数定義されており、ユーザは操作部１８０またはタッチディスプレイ１７０の操作を通じてレイアウトおよび／または表示項目を変更することができる。また、ユーザは操作部１８０またはタッチディスプレイ１７０の操作を通じて、事前定義されているレイアウトや表示項目を変更することも可能である。
【0027】
操作部１８０はユーザが生体情報モニタ１００に指示や情報の入力を行うことを可能にするために設けられている様々な入力デバイス（スイッチ、ボタン、キーなど）の総称である。なお、操作部１８０を構成する入力デバイスの少なくとも一部は、タッチディスプレイ１７０が有するタッチパネルと、制御部１４０によるＧＵＩ表示とを組み合わせたソフトウェアキーとして実現されてもよい。また、操作部１８０は外部装置（リモコンなど）を含んでもよい。
【0028】
記憶部１９０は、計測された生体情報のデータを保存するための記憶装置である。記憶部１９０はメモリカードのような着脱可能な記憶媒体を用いる記憶装置であっても、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）のような内蔵型の記憶装置であっても、その両方であってもよい。
【0029】
生体情報モニタ１００は、プリンタ（レコーダ）など、図示していない構成を有してもよい。また、生体情報モニタ１００の電源は、電池、商用電源、あるいは外部Ｉ／Ｆ１５０に接続された外部装置のいずれによって供給されてもよい。生体情報モニタ１００が二次電池を有し、かつ商用電源や外部Ｉ／Ｆ１５０を通じて電源を供給されている場合、生体情報モニタ１００は供給される電源で動作しつつ、二次電池を充電することができる。
【0030】
このような構成を有する生体情報モニタ１００は、例えば操作部１８０を通じて電源が投入されると、入力部１１０を通じて受信した生体信号や計測値に対する処理を開始する。具体的には、前処理部１２０が生体信号や計測値にＡ／Ｄ変換やフィルタ処理などを行って、生体情報データとしてバッファメモリ１３０に保存し始める。そして、制御部１４０は、バッファメモリ１３０に保存された生体情報データに基づく各種パラメータの算出処理、表示処理、評価処理、異常判定処理などを開始する。
【0031】
制御部１４０は、生体情報データおよび算出されたパラメータを、設定されているレイアウトおよび表示項目にしたがってタッチディスプレイ１７０に順次表示させる。また、制御部１４０は、バッファメモリ１３０から記憶部１９０に、生体情報データを格納する。また、制御部１４０は、評価処理で、生体情報に関して予め設定されたイベントの発生を検出した場合には、予め定められた情報（例えばイベント発生時における生体情報データなど）をイベントと関連付けて記憶部１９０に格納する。
【0032】
制御部１４０はさらに、操作部１８０やタッチディスプレイ１７０を通じたユーザ指示に応じて生体情報データを解析して所定の様式のレポートを生成し、タッチディスプレイ１７０への表示やレコーダによる印刷を行う。レポートには様々なものがあるが、生体信号の経時変化やイベントの発生などを把握するのに役立つリスト出力やトレンド出力はレポートの代表例である。
【0033】
制御部１４０はさらに、外部Ｉ／Ｆ１５０に接続された外部装置からの要求に応じて、外部Ｉ／Ｆ１５０を通じて生体情報データを出力したり、外部装置に情報の送信を要求したりすることができる。
【0034】
本実施形態に係る生体情報モニタ１００は、動作モードとして通常モードと拡張モードとを有する。拡張モードは、具体的には以下の処理の１つ以上を実行するモードである。通常モードではこれらの処理を行わない。
・実測された標準１２誘導心電図のデータに基づく合成処理により、右側胸部誘導（少なくともＶ４Ｒ誘導）および背側部誘導（Ｖ７～Ｖ９誘導）のデータを生成する
・実測された標準１２誘導心電図のデータに対して周期的に解析処理（心電図検査）を実行する
・合成処理で得られた誘導（合成誘導）のデータに対して周期的にＳＴレベルを検出する
・標準１２誘導および合成６誘導の計１８誘導のそれぞれについて、代表波形およびＳＴレベルに関する情報を表示する
・実測された標準１２誘導心電図のデータに基づく合成処理により、右側胸部誘導（少なくともＶ４Ｒ誘導）および背側部誘導（Ｖ７～Ｖ９誘導）のデータを生成する
・実測された標準１２誘導心電図のデータに対して周期的に解析処理（心電図検査）を実行する
・合成処理で得られた誘導（合成誘導）のデータに対して周期的にＳＴレベルを検出する
・標準１２誘導および合成６誘導の計１８誘導のそれぞれについて、代表波形およびＳＴレベルに関する情報を表示する
【0035】
右側胸部誘導および背側部誘導、特にＶ４Ｒ誘導は、冠動脈の高度狭窄や閉塞による急性心筋虚血を示す病態である急性冠症候群（Acute Coronary Syndromes: ACS）の診断に有効である。しかしながら、標準１２誘導に加え、これらの誘導（最大６誘導）を計測するには、右胸部および背面に追加の心電電極を装着する必要がある。特にＶ７～Ｖ９誘導を計測する電極は患者の体位を変更して背中側に装着する必要があるほか、リード線が増加することなど、特に救急時にこれらの誘導を計測するための心電電極を装着することは困難である。そのため、拡張モードでは、実測された１２誘導心電図に基づいて合成した右側胸部誘導および背側部誘導を表示することにより、患者に装着する電極の数を増やすことなく、ＡＣＳの診断に有用な情報を提供することができる。
【0036】
また、心電図解析処理を周期的に自動で実行することにより、異常心電図の発生を自動的に検出して情報を提供することができる。例えば救急処置時など、医療スタッフが心電図のチェックをしづらい状況において特に有効である。
【0037】
また、合成誘導を含めてＳＴレベルに関する情報を提供することにより、心筋虚血や心筋梗塞の診断に有用な情報を提供することができる。
【0038】
なお、上に列挙した処理のうち、実際に拡張モードでどの処理を実行するかは、ユーザが例えば設定画面の操作などを通じて選択可能であってよい。また、例えば生体情報モニタ１００の処理能力に応じて、一部の処理は実行不可とするなど、拡張モードで実行可能な処理を制限してもよい。
【0039】
通常モードと拡張モードとは例えば操作部１８０に含まれるキーやボタンの操作により任意のタイミングで切り替え可能である。以下、本実施形態に係る生体情報モニタ１００に固有の機能である拡張モードに関して説明する。
【0040】
図２は、拡張モードにおける表示画面（拡張モード画面）２００の一例を示す。拡張モード画面２００は、患者情報表示領域２１０と、計測波形表示領域２２０～２３０（第１表示領域）と、合成波形表示領域２４０（第２表示領域）と、ＳＴレベル表示領域２５０（第３表示領域）とを有する。
【0041】
計測波形表示領域２２０～２３０は、計測データをリアルタイム表示する領域である。代表誘導表示領域２２０には、設定に応じた１つの誘導をリアルタイム表示する。バイタル表示領域２２５には、心電図以外のバイタルサインの１つをリアルタイム表示する。一覧表示領域２３０には、標準１２誘導をリアルタイム表示する。図２では、一例として、II誘導を代表誘導表示領域２２０に、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ２）をバイタル表示領域２２５に表示している。しかしながら、これらの表示領域に表示する誘導やデータの種類は、ユーザが例えば設定画面の操作などを通じて選択可能であり、またユーザキー２７０の操作を通じて任意のタイミングで変更可能である。
【0042】
なお、代表誘導表示領域２２０は、一覧表示領域２３０よりも時間軸（図の水平方向）の縮尺が大きい（領域の単位長さ（画素）あたりの時間が長い）ため、波形をより詳細に表示できる。また、代表誘導表示領域２２０は、一覧表示領域２３０よりも長時間分のデータを表示できる。
【0043】
また、一覧表示領域２３０では、各誘導の代表波形を表示することができる。図２では、各誘導の表示領域の左端に代表波形がリアルタイム波形に重畳表示されている。代表波形とは、解析処理が適用された所定時間分（例えば１０秒分）の心電図を代表する１拍分の波形である。所定時間分の心電図に含まれる複数拍分の波形から代表波形を決定する方法には特に制限はなく、公知の任意の方法を用いることができる。一例を挙げれば、平均波形との差が最も小さい（平均波形との相関が最も大きい）１拍分の波形を代表波形とすることができる。なお、代表波形はリアルタイム波形と重畳しないように表示してもよい。
【0044】
本実施形態では、直近に実施された解析処理に用いられた所定時間分の１２誘導心電図の代表波形を表示する。したがって、解析処理が実行されるごとに、表示される代表波形は更新される。なお、最初に解析処理を行ったときからの波形変化を観察するために、代表波形の表示は更新しないようにも設定できる。最初の解析処理における代表波形をコントロール波形として、直近の解析処理における代表波形とを重畳表示するようにしてもよい。コントロール波形と直近の代表波形との表示形態（例えば色）を異ならせることにより、代表波形の経時変化を容易に把握することが可能になる。
【0045】
合成波形表示領域２４０は、合成処理によって得られた誘導の代表波形を表示する領域である。合成処理は、実際に計測された誘導のデータに基づいて、計測されていない誘導のデータを生成する処理である。合成処理により、電極が装着されていない体表面上の位置で計測されたであろう誘導のデータ（合成誘導データ）を得ることができる。
【0046】
合成処理により、標準１２誘導心電図よりも多い種類の誘導のデータを得ることができるため、被検者に装着する電極を増加させることなく、ＡＣＳの可能性の診断に有用な誘導に関する情報を提供することが可能になる。
【0047】
本実施形態において制御部１４０は、計測中の標準１２誘導心電図データに基づく合成処理を実行し、右側胸部誘導（Ｖ３Ｒ～Ｖ５Ｒ誘導）および背側部誘導（Ｖ７～Ｖ９誘導）の心電図データを生成する。なお、これら６誘導の全てを合成する必要はなく、少なくともＶ４Ｒ誘導を含む１つ以上の誘導を合成すればよい。合成する誘導の数は例えば生体情報モニタ１００の処理能力やユーザ設定などに応じて変更することができる。
【0048】
標準１２誘導の心電図データから、実際には電極が装着されていないＶ３Ｒ～Ｖ５Ｒ誘導およびＶ７～Ｖ９誘導のデータを生成する合成処理は、公知の方法で実施することができる。例えば、制御部１４０は、計測された標準１２誘導の心電図データから逆Dower Matrixを用いてＸ誘導、Ｙ誘導、Ｚ誘導のデータを生成する。そして、制御部１４０は、Ｘ誘導、Ｙ誘導、Ｚ誘導のデータと、Ｖ３Ｒ～Ｖ５Ｒ誘導およびＶ７～Ｖ９誘導の仮想電極位置の誘導ベクトルのｘ，ｙ，ｚ成分との内積を誘導データのサンプルごとに求めることにより、Ｖ３Ｒ～Ｖ５Ｒ誘導およびＶ７～Ｖ９誘導の合成誘導データを生成する。合成処理の具体例については、例えば特許第４６６４０６８号公報、特許第４９５５１５３号公報を参照されたい。
【0049】
制御部１４０は、解析処理を適用する所定時間分の標準１２誘導心電図データを用いた合成処理により、所定時間分のＶ３Ｒ～Ｖ５Ｒ誘導およびＶ７～Ｖ９誘導のデータを生成する。そして、制御部１４０は、合成処理で得られた各誘導について代表波形を決定し、決定した代表波形を合成波形表示領域２４０に表示する。代表波形の決定方法は標準１２誘導の代表波形の決定方法と同じであってよい。あるいは制御部１４０は、標準１２誘導心電図の代表波形のデータに合成処理を適用して生成した１拍分のＶ３Ｒ～Ｖ５Ｒ誘導およびＶ７～Ｖ９誘導のデータを、合成誘導の代表波形の表示に用いてもよい。
【0050】
また、制御部１４０は、合成波形表示領域２４０に、最初の合成処理に関する代表波形をコントロール波形として表示し、２回目以降の合成処理については、直近の合成処理に関する代表波形をコントロール波形に重畳表示する。ここでも、コントロール波形と直近の代表波形との区別が付くように表示形態を異ならせる。
【0051】
ＳＴレベル表示領域２５０は、標準１２誘導および合成６誘導のそれぞれについてのＳＴレベルを表示する領域である。ここでＳＴレベルは、基線レベルを０とした相対値である。図２に示す例では、ＳＴレベルとして、ＳＴ区間の最大振幅に対応する最大ＳＴレベルを表示するものとする。例えば、対象のＳＴ区間を含む拍のＱ波開始点とＴ波終了点とを結ぶ直線を基線として用い、ＳＴ区間の各サンプル値と対応する基線レベルとの差の絶対値が最大となるＳＴレベルを最大ＳＴレベルとして求めることができる。最大ＳＴレベルは、振幅に基づくＳＴ区間の代表値の一例である。
【0052】
本実施形態では、１８誘導を四肢６誘導（I, II, III, aVL, aVR, aVF）と胸部１２誘導（V1～V6, V3R, V4R, V5R, V7～V9）とに分類し、分類ごとに各誘導のＳＴレベルを表示する。図２では、誘導の分類ごとに別個のレーダーチャートに最大ＳＴレベルをプロットすることにより、各誘導のＳＴレベルを表示する例を示している。
【0053】
ここでは、解析処理の対象の所定時間分の１８誘導（計測された標準１２誘導および合成６誘導）の心電図データで検出された最大ＳＴレベルを、誘導ごとに表示する。本実施形態ではさらに、誘導ごとに、
・拡張モードにおいて最初に実行した解析処理で検出された最大ＳＴレベル（コントロール値(cont.またはST1)）と、
・直近の解析処理で検出された最大ＳＴレベル（curt.またはST2）と、
を比較可能にＳＴレベル表示領域２５０に表示（レーダーチャートにプロット）するものとする。所定時間分の心電図データが２拍以上の心電図データを含んでいる場合は、全ての拍を通じて最大のＳＴレベルを表示する。
・拡張モードにおいて最初に実行した解析処理で検出された最大ＳＴレベル（コントロール値(cont.またはST1)）と、
・直近の解析処理で検出された最大ＳＴレベル（curt.またはST2）と、
を比較可能にＳＴレベル表示領域２５０に表示（レーダーチャートにプロット）するものとする。所定時間分の心電図データが２拍以上の心電図データを含んでいる場合は、全ての拍を通じて最大のＳＴレベルを表示する。
【0054】
図３に、図２における合成波形表示領域２４０およびＳＴレベル表示領域２５０を拡大して示す。なお、視認性をよくするため、便宜上白地に変更している。レーダーチャート３３１ａは、四肢６誘導の最大ＳＴレベルを示す。レーダーチャート３３１ａは３つの同心円３３２～３３４を有し、円３３３がＳＴレベル０を示す。また、円３３３より中心方向は負のＳＴレベルを、外周方向は正のＳＴレベルを示す。各軸について、円３３３との交点と円３３４との交点の距離と、円３３３との交点と円３３２との交点の距離とは等しい。レーダーチャート３３１ｂは、プロットする誘導の種類および数が異なることを除き、レーダーチャート３３１ａと同様である。
【0055】
レーダーチャート３３１ａ、３３１ｂの軸のスケールは、１８誘導の最大ＳＴレベルの絶対値に応じて動的に決定される。具体的には、最大ＳＴレベルが正値であれば、最大絶対値が円３３４上にプロットされるように各軸のスケールを決定する。一方、最大ＳＴレベルが負値であれば、最大絶対値が円３３２上にプロットされるように各軸のスケールを決定する。レーダーチャート３３１ａ、３３１ｂで軸のスケールは共通とする。
【0056】
レーダーチャート３３１ａ、３３１ｂの各軸には誘導名を示すラベルが付されている。また、拡張モードで最初に実行した解析処理で検出した最大ＳＴレベル３３５をコントロール値（基準値）としてレーダーチャート３３１ａ、３３１ｂのそれぞれにプロットする。また、拡張モードで２回目以降の解析処理を実行した場合には、直近の解析処理で検出した最大ＳＴレベル３３６（最新値）を、コントロール値と視覚的に異ならせてレーダーチャート３３１ａ、３３１ｂのそれぞれにプロットする。図３ではコントロール値３３５(ST1)を点線で、最新値３３６(ST2)を実線で表している。
【0057】
図４は、ＳＴレベル表示領域の表示形態の別の例を示す。ＳＴレベル表示領域２５０’は、図３に示したＳＴレベル表示領域２５０と軸の配置が異なっている。図３に示した例では誘導ごとの軸が等間隔で配置されていたが、本変形例では個々の誘導に対応する電極の体表面上の位置関係を模した位置関係で軸を配置している。
【0058】
すなわち、四肢誘導６誘導のレーダーチャート３３１ａ’では立位の四肢における電極装着位置を、胸部１２誘導のレーダーチャート３３１ｂ’では胸部体表面における電極装着位置を模した配置で各誘導に対応する軸が配置されている。
【0059】
レーダーチャート３３１ａ’，３３１ｂ’における最大ＳＴレベルのプロット方法については図３に示した例と同じであるため説明を省略する。また、ＳＴレベル表示領域２５０’以外の領域における表示についても図２および図３に示した例と同じであるため説明を省略する。
【0060】
図２に戻り、拡張モード画面２００において、２６１～２６６は、計測値の表示領域である。ここでは、一例として
心拍数（ＨＲ）２６１、
動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ２）２６２、
吸気／呼気炭酸ガス濃度（ＩｎｓｐＣＯ２およびＥｔＣＯ２）２６３
非観血収縮期／拡張期／平均血圧２６４、
観血収縮期／拡張期／平均血圧２６５、
呼吸数２６６
を表示している。上述したように、表示項目の数や種類はユーザが変更可能である。
心拍数（ＨＲ）２６１、
動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ２）２６２、
吸気／呼気炭酸ガス濃度（ＩｎｓｐＣＯ２およびＥｔＣＯ２）２６３
非観血収縮期／拡張期／平均血圧２６４、
観血収縮期／拡張期／平均血圧２６５、
呼吸数２６６
を表示している。上述したように、表示項目の数や種類はユーザが変更可能である。
【0061】
なお、心拍数（ＨＲ）２６１とともに表示されている「TIMI」は、TIMI (Thrombolysis In Myocardial Infarction)リスクスコアである。TIMIリスクスコアは、非ＳＴ上昇型ＡＣＳ(NSTE-ACS)のリスクを表す数値であり、以下の７項目のうち、該当する項目の数に相当する。
（１）６５才以上である
（２）心筋バイオマーカーの上昇あり
（３）２４時間以内に２回以上の狭心症状の存在あり
（４）７日以内のアスピリンの服用あり
（５）狭窄度が５０％以上の冠動脈疾患の既往あり
（６）冠危険因子（家族歴、高血圧、高コレステロール血症、糖尿病、現喫煙）の３つ以上に該当する
（７）心電図における０．５ｍｍ以上のＳＴ偏位あり
（１）６５才以上である
（２）心筋バイオマーカーの上昇あり
（３）２４時間以内に２回以上の狭心症状の存在あり
（４）７日以内のアスピリンの服用あり
（５）狭窄度が５０％以上の冠動脈疾患の既往あり
（６）冠危険因子（家族歴、高血圧、高コレステロール血症、糖尿病、現喫煙）の３つ以上に該当する
（７）心電図における０．５ｍｍ以上のＳＴ偏位あり
【0062】
TIMIリスクスコアは、後述するように、ユーザキー「コメント入力」の操作に応じて表示される画面から任意のタイミングで入力（修正）可能である。例えば分かる範囲で入力した後、判明した情報に基づいて追加入力することができる。
【0063】
拡張モード画面２００の最下段には、ソフトウェアキーとして実現されたユーザキー２７０が表示される。ユーザキーの少なくとも一部はユーザが機能を設定可能であってよい。本実施形態においてユーザキー「コメント入力」には、少なくともTIMIスコアの入力（修正）画面を含む、１種類以上のサブ画面を直接もしくは間接的に表示させる機能が割り当てられているものとする。
【0064】
ここまで、拡張モード画面２００に関して説明した。なお、生体情報モニタ１００は、通常モードでは、例えば合成波形表示領域２４０およびＳＴレベル表示領域２５０がない通常モード画面（不図示）を表示することができる。通常モード画面は、例えば合成波形表示領域２４０およびＳＴレベル表示領域２５０の部分まで一覧表示領域２３０を拡大したレイアウトの画面であってよい。なお、通常モードでは、計測値の表示領域２６１～２６６における、解析処理に基づく値などの表示も行わない。なお、これは単なる例示であり、他のレイアウトを採用することもできる。
【0065】
次に、生体情報モニタ１００の拡張モードでの動作について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、先に説明した各種パラメータの算出処理、表示処理、評価処理、異常判定処理など、拡張モードと通常モードとで共通する処理についての説明は省略し、拡張モードに固有の動作のみを説明する。図５に示す動作は、拡張モード動作の開始とともに実行される。拡張モード動作の開始は、ユーザによる動作モードの切り換え指示、起動時における動作モード設定などに応じて開始されうる。
【0066】
Ｓ５０１で制御部１４０は、表示画面のレイアウトを、通常モード画面から、例えば図に示したような拡張モード画面に変更する。
【0067】
Ｓ５０３で制御部１４０は、解析処理（心電図検査）の実施条件を満たしたか否かを判定し、満たしたと判定されればＳ５０５を、判定されなければＳ５０３を繰り返し実行する。ここで、解析処理の実施条件は例えば、直近に解析処理を実行してからの経過時間であってよい。経過時間は例えば初期設定値が５分であり、ユーザが例えば３０秒～１０分の間で設定可能であってよい。これらは経過時間の一例であり、他の値を用いてもよい。経過時間を解析処理の実施条件とした場合、解析処理は周期的に実行される。
【0068】
また、制御部１４０は、操作部１８０（例えば解析処理の実行が割り当てられたユーザキー２７０の操作）を通じた解析処理の実行指示の入力を検出した場合も、解析処理の実施条件を満たしたと判定することができる。ユーザ指示による解析処理は、周期的な解析処理とは別に実行することができる。
【0069】
Ｓ２２３で制御部１４０は、バッファメモリ１３０に格納されている標準１２誘導心電図データの直近の所定時間分（例えば１０秒）に対して解析処理を適用する。
また、制御部１４０は、解析処理の適用対象である所定時間分の標準１２誘導心電図データを用いた合成処理により、合成誘導データ（右側胸部誘導および背側部誘導のうち、少なくともＶ４Ｒ誘導を含む１つ以上の誘導データ）を生成し、バッファメモリ１３０に格納する。このように、合成誘導データは、解析処理が実行されるタイミングで間欠的に生成される。
また、制御部１４０は、解析処理の適用対象である所定時間分の標準１２誘導心電図データを用いた合成処理により、合成誘導データ（右側胸部誘導および背側部誘導のうち、少なくともＶ４Ｒ誘導を含む１つ以上の誘導データ）を生成し、バッファメモリ１３０に格納する。このように、合成誘導データは、解析処理が実行されるタイミングで間欠的に生成される。
【0070】
制御部１４０は生成した合成誘導データに解析処理を適用し、各誘導についてＳＴレベルを検出する。なお、本実施形態では、ＳＴレベルの検出に必要な解析処理のみを合成誘導データに適用する。しかしながら、標準１２誘導心電図データに適用する解析処理と同等の解析処理を合成誘導データについても適用してもよい。この場合、合成処理を行ってから、１８誘導の心電図データに対してまとめて解析処理を適用してもよい。
【0071】
次に、Ｓ５０７で制御部１４０は、拡張モード画面２００における、合成波形表示領域２４０およびＳＴレベル表示領域２５０の表示を更新する。また、制御部１４０は、一覧表示領域２３０に代表波形を表示する場合には、標準１２誘導の代表波形についても表示を更新する。このように、代表波形およびＳＴレベルの表示は、解析処理が実行されるごとに更新される。
【0072】
Ｓ５０９で制御部１４０は、通常モードへの切り替えが指示されたか否かを判定し、指示されたと判定されれば通常モードの動作へ移行し、指示されたと判定されなければＳ５０１を実行する。通常モードへの切り替え指示は、操作部１８０（例えばユーザキー２７０の操作）を通じて入力されうる。
【0073】
以上説明したように、本実施形態に係る生体情報モニタは、患者の生体情報をリアルタイムに表示しながら、心電図データに対して解析処理を自動的に実行し、自動解析結果に基づく情報を提供する拡張モードを有する。そのため、患者に装着するセンサや計測ユニットを増加させることなく、患者の状態をより正確に診断するために有用な情報を提供することができる。
【0074】
また、拡張モードでは実測された誘導データを合成して、患者に装着していない電極位置に相当する合成誘導データを生成することにより、心電電極を増やすことなく、急性冠症候群（ＡＣＳ）の診断に有効な情報を提供することができる。さらに、合成誘導データに対しても解析処理を自動的に実行することで、診断に有用な情報をより多く提供することが可能になる。
【0075】
（他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態に係る１以上の機能を、システムまたは装置が有する１つ以上のプロセッサによって実施させるプログラムとしても実現可能である。したがって、このようなプログラムや、プログラムを記録したコンピュータ可読記録媒体もまた本発明を構成する。また、上述の実施形態に係る１つ以上の機能を、ハードウェア（例えばＡＳＩＣやプログラマブルロジックなど）を用いて実施することもできる。
本発明は、上述の実施形態に係る１以上の機能を、システムまたは装置が有する１つ以上のプロセッサによって実施させるプログラムとしても実現可能である。したがって、このようなプログラムや、プログラムを記録したコンピュータ可読記録媒体もまた本発明を構成する。また、上述の実施形態に係る１つ以上の機能を、ハードウェア（例えばＡＳＩＣやプログラマブルロジックなど）を用いて実施することもできる。
【0076】
本発明は上述した実施形態の内容に制限されず、発明の精神および範囲から離脱することなく様々な変更及び変形が可能である。したがって、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
【符号の説明】
【0077】
１００…生体情報モニタ、１１０…入力部、１２０…前処理部、１３０…バッファメモリ、１４０…制御部、１７０…タッチディスプレイ、１８０…操作部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】