JPH0365970B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な心電図におけるＲ波検出装置に
係り、特に心拍数係数のため極めて安定且つ簡易
に心電図Ｒ波を検出する装置に関する。

一般に生体信号として、心拍数は、心電図と共
に心機能に関する重要なパラメータの１つであ
る。心拍数は通常、心電図と同時に測定されるも
ので、従来より、心電図から心拍数を直接計数す
る試みが数多くなされている。また、心電図から
心拍数を計数するため、Ｒ波を利用することが最
も基本的で、従来より、このＲ波を用いてパルス
を発生させるかまたは、２乗心電図を用いてＲ波
とＴ波の振巾比を拡大した後、Ｒ波を抽出するこ
とが行われる。更に心電図の微分にてＲ波の立上
がりが求められるので微分回路等を用いて心拍数
計数のための信合を得ている。しかし乍ら、各心
電図によつてＲ波、Ｐ波、Ｔ波等の振巾比が異な
るのみならず、Ｔ波の振巾がＲ波の振巾より大き
い場合もあると共に、Ｒ波が負方向の信号である
場合がある。このため、各波形毎に比較器のトリ
ガーレベルを調整し、また、整流回路等を設ける
必要がある。然るに安定で正確なＲ波の検出を行
うことは困難であり、未だ決定的なものは開発さ
れるに至つていない。

また不整脈においてはＲ波の振幅、発生も不規
則であり、問題解決を一層困難にしている。

本発明の此の様な現状に鑑み、Ｒ波の周波数成
分と振巾をパラメータとし、簡易な回路構成でＲ
波を安定に検出することのできる心電図Ｒ波検出
装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するため、本発明は、Ｒ波の
周波数帯に中心周波数を有する手段を用い、周波
数選択ならびに振巾による制御を行つてＲ波以外
の成分を全く除去することを見出しこれを完成す
るに至つたものである。

以下に本発明の好適な一実施例を添付図面によ
つて詳述する。

第１図は本発明に係る心電図Ｒ波検出装置の一
実施例のブロツク図である。第１図において、生
体から検出された心電図入力信号がバンドパスフ
イルタ１に供給される。バンドパスフイルタ１は
Ｒ波の周波数成分と同一の中心周波数を持ち、Ｒ
波を主体とする信号成分を心電図から抽出する。

バンドパスフイルタ１で濾波された信号は、半
波整流回路２，６および比較器３に供給される。
半波整流回路２の出力端子にはコンデンサ１６お
よび抵抗器１７と放電スイツチ７の直列回路が接
続されると共に、次の信号処理のため、比較器３
および１１の入力端子が夫々接続される。なおコ
ンデンサ１６は半波整流回路２の出力のピーク値
を保持する作用を有する。比較器３は前述の如き
バンドパスフイルタ１と半波整流回路２の出力を
入力として比較を行うもので、第２図ヘに示す如
く、ピークが発生している間、出力を発生する。
半波整流回路６の出力は充電スイツチ７を介して
コンデンサ１８に供給される。充電スイツチ８が
接続されている間にコンデンサ１８がピーク迄充
電され、この電圧がバツフア増幅器１０で増幅さ
れた後分割比例抵抗器１９，２０の端子間に供給
されて分圧される。比較器３の出力は、モノマル
チバイブレータ４およびリトリガーモノマルチバ
イブレータ５に与えられる。これにより、モノマ
ルチバイブレータ４は第２図ニに示す如く一定巾
のパルスを発生する。また、リトリガーモノマル
チバイブレータ５は比較器３の出力が消失して一
定時間経過後に出力を形成する（第２図ト）。

なお、モノマルチバイブレータ４は１拍内に複
数のパルスが発生しない様にAND回路１２に出
力を与えて禁止時間を形成するためのものであ
る。比較器１１は、コンデンサ１６に蓄えられた
Ｒ波のピーク電圧と、抵抗器１９，２０にて分圧
されたコンデンサ１８の電圧を比較するもので第
２図チに示す如き比較出力を発生する。比較器１
１の出力はモノマルチバイブレータ４の反転回路
２１による反転出力と共にAND回路１２に供給
される。AND回路１２の出力はリトリガーモノ
マルチバイブレータ５の出力と共にOR回路１３
を介して放電スイツチ７に供給され、放電スイツ
チ７の動作にてコンデンサ１６の放電が行なわれ
る。従つて比較器１１は、コンデンサ１８の充
電々圧を抵抗器１９，２０にて分圧した値とコン
デンサ１６の充電々圧が等しくなる迄放電スイツ
チ７に対する放電指示を与える。なお、放電スイ
ツチ７と直列接続された抵抗器１７は、コンデン
サ１６の放電波形に傾斜を与えて心電図波形に含
まれるＴ波によりトリガーされることを防止する
目的で挿入される。

また、比較器３のＲ波ピークパルス出力は、パ
ルス立上り検出器１４に供給され、第２図リに示
す如く非常に巾の狭いパルス出力が形成される。
このパルス出力が放電スイツチ９に供給されてコ
ンデンサ１８の放電が行なわれる。更に、パルス
立上り検出器１４の出力が反転回路１５に供給さ
れる。このため、充電スイツチ８がコンデンサ１
８の充電回路を遮断するのでコンデンサ１８に充
電されていた以前のＲ波ピーク電圧が半波整流回
路６の出力の影響を受けることなく放電する。ま
た、パルス立上り検出器１４が短いパルス出力を
発生した後は、放電スイツチ９が開成すると共に
反転回路１５の動作にて充電スイツチ８が閉成す
るので、現在のＲ波のピーク電圧迄、コンデンサ
１８に充電が行なわれる。

上述の動作は心電図Ｒ波が到来する度に繰返さ
れる。なお、最終的にモノマルチバイブレータ４
の出力をＲ波検出々力として利用する。

上述の様に本発明は、心電図中のＲ波の特徴を
周波数と振巾の２面から捕えるので以下の如き効
果を発揮する。

１ 予めバンドパスフイルタで処理した信号がＲ
波のピークを検出する比較器に入力されるので
ピーク検出が確実に行なわれる。

２ １拍前のＲ波のピークにて次のトリガーレベ
ルが決定されるので心電図の変動に拘らず広範
囲に亘り、Ｒ波によるトリガーが可能である。

３ 装置における初段入力部にバンドパスフイル
タを用いるので入力心電図のＲ波を極性に拘ら
ずトリガー出力を得ることができる。

４ 入力心電図が無い場合は、一定時間後にトリ
ガー感度が最大になるので心電図の変動に良好
に対処でき且つ誤動作が無い。

５ Ｔ波によるトリガーがかゝり難いのでＴ波に
起因する誤動作が無い。

６ 体動や筋電位による波形変動に基づくミスト
リガーの発生がほとんどない。

７ 振幅、周期の不規則な不整脈においても正確
なＲ波検出を行える。

８ 所定時間は生体心拍周期の略最大周期に設定
されているので、個人差を考慮した正常脈の範
囲では専らノイズ等による誤診の防止に重点が
置かれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る心電図Ｒ波検出装置の一
実施例のブロツク図、第２図は同上装置の各部の
波形を示す波形図である。 図中、１はバンドパスフイルタ、３，１１は比
較器、４はモノマルチバイブレータである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 心電図のＲ波信号を通過させるバンドパス手
   段と、 充放電動作により閾値電圧を保持する閾値保持
   手段と、 前記バンドパス手段を通過したＲ波信号が前記
   閾値電圧を越えたことによりＲ波検出パルス信号
   をトリガーする比較手段と、 該比較手段の出力のトリガーをＲ波検出パルス
   にして出力する出力手段と、 前記閾値保持手段の閾値電圧を前記バンドパス
   手段を通過したＲ波信号のピーク値まで充電する
   充電手段と、 前記バンドパス手段を通過したＲ波信号のピー
   ク値の分割電圧を保持する分割保持手段と、 前記トリガーから一定時間経過後に前記閾値電
   圧を前記分割電圧まで放電せしめる放電手段を備
   えることを特徴とする心電図Ｒ波検出装置。 ２ トリガーが所定時間発生しないことにより閾
   値電圧を更に放電せしめることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の心電図Ｒ波検出装置。 ３ 所定時間は生体心拍周期の略最大周期に設定
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の心電図Ｒ波検出装置。