專利名稱：利用在解剖意義上取向的ecg數(shù)據(jù)顯示自動(dòng)識(shí)別發(fā)病冠狀動(dòng)脈的制作方法
利用在解剖意義上取向的ECG數(shù)據(jù)顯示自動(dòng)識(shí)別發(fā)病冠狀
動(dòng)脈本發(fā)明涉及心電圖(ECG)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體而言，涉及借助在解剖意義上取向的顯 示自動(dòng)識(shí)別導(dǎo)致急性心肌梗塞的發(fā)病(culprit)冠狀動(dòng)脈的實(shí)時(shí)ST監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。心電描記法(ECG)廣泛用于生成從心臟在人體表面上產(chǎn)生的電壓導(dǎo)出的記錄。這 樣生成的記錄在性質(zhì)上是圖解的，需要專家解釋和分析，以將所得信息與患者心臟狀況相 關(guān)聯(lián)。在歷史上，從自受檢者延伸到記錄裝置的有線連接直接將這種記錄生成為可見(jiàn)的 圖形記錄。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)能夠以數(shù)字式存儲(chǔ)的信息的形式來(lái)生成這種記錄， 以供將來(lái)復(fù)制和分析。ECG記錄非常關(guān)鍵的急診臨床應(yīng)用是診斷急性冠心病，通常稱為心臟病發(fā)作的癥 狀。常常以心電圖方式診斷具有急性冠狀動(dòng)脈綜合癥(ACS)，例如胸痛或不適以及氣促的患 者，其中對(duì)ECG波形的ST段的抬高或壓低進(jìn)行精密分析。頻繁發(fā)生的一種情形是，在進(jìn)入 醫(yī)院急診部或胸痛中心時(shí)患者ECG的ST段抬高不符合決定性ST段抬高心肌梗塞(STEMI) 診斷的診斷標(biāo)準(zhǔn)。在這種情況下，常常將患者連接至ECG監(jiān)測(cè)器以進(jìn)行ST段監(jiān)測(cè)，觀察ST 變化的進(jìn)展或回歸，尤其是對(duì)于有著急性冠狀動(dòng)脈綜合癥(ACS)歷史的患者而言。如果患 者的狀況惡化，負(fù)責(zé)該患者的臨床護(hù)理人員需要在能夠進(jìn)行干預(yù)之前知道處于危險(xiǎn)中的冠 狀動(dòng)脈和心肌層區(qū)域。另一種情況是利用STEMI的ECG顯示決定性地診斷了 ACS患者并經(jīng)過(guò)介入性再灌 注治療?；謴?fù)心肌再灌注的成熟療法包括溶栓或經(jīng)皮膚的冠狀動(dòng)脈干預(yù)，以打開與梗死相 關(guān)的動(dòng)脈。冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)(CABG)是常常用于具有更嚴(yán)重阻塞的ACS患者的另一種 灌注療法。在介入程序之后和溶栓療法期間，通常在恢復(fù)室、重病監(jiān)護(hù)室(ICU)或心臟護(hù)理 室(CCU)中將患者連接至ECG監(jiān)測(cè)器進(jìn)行ST監(jiān)測(cè)和觀察，以觀察患者狀況的恢復(fù)或進(jìn)展。 如果先前清理的冠狀動(dòng)脈再次變得閉塞或在不同動(dòng)脈中發(fā)生閉塞，或在恢復(fù)患者冠狀動(dòng)脈 灌注時(shí)ST偏差將回復(fù)正常，可能會(huì)發(fā)生冠狀動(dòng)脈閉塞新的急性發(fā)作。由于前六十分鐘對(duì)于 搶救心肌層而言是關(guān)鍵的，因此臨床人員早期發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)事件對(duì)于防止進(jìn)一步損傷心肌層而 言是關(guān)鍵的。不過(guò)，在這些情形下通常執(zhí)行的ST監(jiān)測(cè)具有局限。由于使用的電極數(shù)量有限，常 常會(huì)錯(cuò)過(guò)ST段抬高或ST段壓低的事件。對(duì)于ST監(jiān)測(cè)中使用的導(dǎo)聯(lián)可用性和導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)，醫(yī) 院有各種各樣的規(guī)程。一些醫(yī)院使用一通道(3線)ECG監(jiān)測(cè)器，一些使用三通道(5線)系 統(tǒng)，而其他醫(yī)院使用五通道(六線)系統(tǒng)，或者從五或六通道系統(tǒng)導(dǎo)出或從八通道的直接記 錄計(jì)算的十二導(dǎo)聯(lián)。ST監(jiān)測(cè)器的設(shè)計(jì)對(duì)于一般臨床護(hù)理人員而言常常并不直觀，他們可能 沒(méi)經(jīng)過(guò)足夠的培訓(xùn)來(lái)理解ECG導(dǎo)聯(lián)和相關(guān)聯(lián)的心肌區(qū)域或冠狀動(dòng)脈之間的關(guān)系。床邊監(jiān)測(cè) 器上顯示的ST段的數(shù)值變化或波形沒(méi)有對(duì)每個(gè)導(dǎo)聯(lián)和處在危險(xiǎn)中的心肌區(qū)域之間對(duì)應(yīng)關(guān) 系的指示。因此，改進(jìn)的ECG監(jiān)測(cè)器和規(guī)程會(huì)改善這些情況下的護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)。在2007 年 8 月 7 日提交的題為 “AUTOMATED IDENTIFICATION OFCULPRIT C0R0NARYARTERY(周等人)”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 60/954，367中描述了在這些情形下提供改進(jìn)護(hù)理的ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本專利申請(qǐng)中描述的ECG監(jiān)測(cè)器分析由與身體不同區(qū)域相關(guān) 聯(lián)的導(dǎo)聯(lián)產(chǎn)生的ECG波形的ST段?；诓煌瑢?dǎo)聯(lián)組表現(xiàn)出的ST段抬高和壓低，系統(tǒng)為臨 床醫(yī)師識(shí)別可能是閉塞位置的冠狀動(dòng)脈，即“發(fā)病”冠狀動(dòng)脈。該系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)的ECG導(dǎo)聯(lián) 放置和多個(gè)ECG波形顯示來(lái)實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)。盡管這種顯示提供了做出決定性診斷的所有相關(guān)診 斷信息，包括發(fā)病動(dòng)脈的指示，但將ECG數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到系統(tǒng)指示的發(fā)病動(dòng)脈仍然需要解釋ECG 波形的重要技能。希望有一種圖解方式將ECG數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到診斷指示，從而臨床醫(yī)師能夠在 進(jìn)行其更細(xì)致波形分析之前立即獲悉診斷判定的有效性。做出決定性診斷的時(shí)間越短，就 可以越快恢復(fù)心肌灌注，對(duì)心臟損傷就越小，心力衰竭或死亡的風(fēng)險(xiǎn)越低。根據(jù)本發(fā)明的原理，描述了一種ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)從多個(gè)導(dǎo)聯(lián)采集ECG波形并 分析ST段抬高和壓低存在。在顯示與患者解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)的信息的圖形顯示器中呈現(xiàn)這種 ST段信息。在圖示的實(shí)施例中，圖形顯示器在相對(duì)于生成信息的導(dǎo)聯(lián)位置的垂直(橫向) 和水平(側(cè)向)取向中都給出ST段信息。在解剖意義上取向的顯示一眼就示出了發(fā)病冠 狀動(dòng)脈的指示和梗塞或損傷心肌區(qū)域的尺寸?？梢栽诒O(jiān)測(cè)期間實(shí)時(shí)生成在解剖意義上取向 的顯示，并且與基線狀況進(jìn)行比較，或者在指示狀況發(fā)展的時(shí)間進(jìn)度顯示中生成該顯示。在附圖中

圖1是心臟的解剖結(jié)構(gòu)圖示，示出了包裹在心臟周圍的冠狀動(dòng)脈；圖2是相對(duì)于站立(豎直)個(gè)體的ECG肢體導(dǎo)聯(lián)位置的圖示；圖3a和3b示出了用于ECG檢查的標(biāo)準(zhǔn)胸廓電極放置；圖4是適用于本發(fā)明的ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要子系統(tǒng)的方框圖；圖5是ECG系統(tǒng)前端的方框圖；圖6是典型ECG監(jiān)測(cè)器的處理模塊的方框圖；圖7示出了處理ECG跟蹤數(shù)據(jù)以提供關(guān)于心跳及其節(jié)律的信息；圖8示出了 ECG蹤跡的不同參數(shù)的測(cè)量；圖9a示出了正常ECG信號(hào)的段；圖9b_9e示出了具有抬高和壓低ST段的ECG蹤跡，根據(jù)本發(fā)明的原理，可以將其 用于生成在解剖意義上取向的圖形顯示以識(shí)別發(fā)病冠狀動(dòng)脈；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明原理用于識(shí)別發(fā)病冠狀動(dòng)脈的在解剖意義上取向的圖形 顯不；圖11示出了第二在解剖意義上取向的圖形顯示，示出了用于生成顯示的ST段 值；圖12示出了根據(jù)本發(fā)明原理借助在解剖意義上取向的圖形顯示識(shí)別發(fā)病冠狀動(dòng) 脈；圖13是本發(fā)明的在解剖意義上取向的圖形顯示的范例，指示了左前下降(LAD)冠 狀動(dòng)脈的閉塞；圖14是本發(fā)明的在解剖意義上取向的圖形顯示的范例，指示了左旋繞(LCx)冠狀 動(dòng)脈的閉塞；圖15是本發(fā)明的在解剖意義上取向的圖形顯示的范例，指示了右冠狀動(dòng)脈(RCA) 的閉塞；圖16是本發(fā)明的在解剖意義上取向的圖形顯示的范例，指示了左旋繞和左前下降冠狀動(dòng)脈的閉塞；圖17示出了本發(fā)明的在解剖意義上取向的圖形顯示，其中將當(dāng)前ST段抬高和壓 低特性與基線特性進(jìn)行了比較；圖18示出了本發(fā)明的在解剖意義上取向的圖形顯示，其中給出了 ST段抬高和壓 低特性隨時(shí)間變化的趨勢(shì)。圖1是心臟視圖，示出了冠狀動(dòng)脈的位置，在冠狀動(dòng)脈阻塞時(shí)，將給心臟帶來(lái)嚴(yán)重 損害。在圖1中，將心臟10示為半透明的球體，從而能夠容易地顯現(xiàn)出心臟前后表面上的 冠狀動(dòng)脈曲徑。所看到的右冠狀動(dòng)脈(RCA)沿著心臟10的右側(cè)從主動(dòng)脈下降。還沿著心 臟左側(cè)從主動(dòng)脈下降的是左主(LM)冠狀動(dòng)脈，其迅速分支，形成心臟正(前)表面上的左 前下降(LAD)動(dòng)脈和包裹在心臟背(后)側(cè)的左旋繞(LCx)動(dòng)脈。可以看出全部三個(gè)主要 脈管最終沿著有特征的曲徑包裹在心臟10周圍，以向心肌層不斷供應(yīng)新鮮血液。在患者正 因?yàn)楣跔顒?dòng)脈之一閉塞而經(jīng)受胸痛時(shí)，重要的是迅速識(shí)別出閉塞的動(dòng)脈分支，從而能夠迅 速進(jìn)行干預(yù)以防止對(duì)心臟的損傷。圖2示出了典型ECG系統(tǒng)的肢體導(dǎo)聯(lián)以及它們與身體解剖結(jié)構(gòu)的關(guān)系。通過(guò)將來(lái) 自附著于身體特定位置的特定電極的輸出組合起來(lái)生成ECG系統(tǒng)的肢體導(dǎo)聯(lián)信號(hào)和其他 導(dǎo)聯(lián)信號(hào)。例如，美國(guó)專利6，052，615 (Feild等人)示出了如何為12導(dǎo)聯(lián)ECG系統(tǒng)生成導(dǎo) 聯(lián)信號(hào)。在圖2的圖示中，AVR導(dǎo)聯(lián)涉及右臂，AVL導(dǎo)聯(lián)涉及左臂，AVF導(dǎo)聯(lián)涉及身體的左 腿。在某人如圖所示站立時(shí)，這三導(dǎo)聯(lián)大致在垂直(橫向)平面中。出于本發(fā)明的目的，導(dǎo) 聯(lián)信號(hào)相對(duì)于標(biāo)稱基線上方的ST段抬高具有極性，如圖中的“ + ”號(hào)所示。在沿著相應(yīng)肢體 所示的軸的相對(duì)末端，導(dǎo)聯(lián)信號(hào)針對(duì)ST段抬高具有負(fù)的含義。下文將結(jié)合本發(fā)明的顯示的 各種例示進(jìn)一步論述這種導(dǎo)聯(lián)取向和關(guān)系。圖3a示出了六個(gè)ECG胸廓電極V1-V6的放置，它們位于患者的軀干上。圖3b示 出了胸廓電極V7-V9，它們沿著患者背部(后背)延續(xù)。如同肢體電極的情況那樣，將每個(gè) 胸廓電極的信號(hào)結(jié)合一個(gè)或多個(gè)其他電極的信號(hào)使用，以檢測(cè)個(gè)體心肌細(xì)胞的去極化和復(fù) 極化生成的電壓。對(duì)于12-導(dǎo)聯(lián)ECG系統(tǒng)，組合并處理檢測(cè)到的電壓以生成十二組隨時(shí)間 變化的電壓。在Feild等人的發(fā)明中如下描述了這樣生成的蹤跡 本發(fā)明適用于常規(guī)的12導(dǎo)聯(lián)ECG系統(tǒng)以及13、14、15、16、17或18導(dǎo)聯(lián)或更多
6導(dǎo)聯(lián)的系統(tǒng)，包括56和128導(dǎo)聯(lián)的身體表面映射系統(tǒng)。也可以使用三導(dǎo)聯(lián)(EASI及其 他)、5導(dǎo)聯(lián)和8導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)導(dǎo)出12導(dǎo)聯(lián)，如本領(lǐng)域已知，精確性下降。例如，參考美國(guó)專利 5，377，687 (Evans等人)和美國(guó)專利6，217，525 (Medema等人)?？偠灾?，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn) 方式能夠采用任意數(shù)量的導(dǎo)聯(lián)和電極。能夠看出，圖3a和3b中的胸廓電極位置相對(duì)于站立的個(gè)體而言大致在水平面中。 如下文將要論述的，這種解剖結(jié)構(gòu)關(guān)系在本發(fā)明的圖示實(shí)施例中還發(fā)揮作用。圖4以方框圖形式示出了適用于本發(fā)明的ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。提供多個(gè)電極20用于 附著到患者皮膚上。通常電極是一次性導(dǎo)體，具有導(dǎo)電粘合劑凝膠表面，粘附到皮膚上。每 個(gè)導(dǎo)體具有搭扣或夾子，扣到或夾到ECG系統(tǒng)的電極線上。電極20耦合到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的ECG 采集模塊22，采集模塊22預(yù)先調(diào)節(jié)電極接收的信號(hào)。通常借助電絕緣布置24將電極信號(hào) 耦合到ECG處理模塊26，電絕緣布置24保護(hù)患者不受電擊并還在例如對(duì)患者進(jìn)行除顫時(shí)保 護(hù)ECG系統(tǒng)。光隔離器通常用于電絕緣。然后將處理過(guò)的ECG信息顯示于圖像顯示器上或 通過(guò)輸出裝置28打印在ECG報(bào)告中。圖5更詳細(xì)示出了采集模塊22，從信號(hào)調(diào)節(jié)器32開始。電極信號(hào)的幅度通常僅有 幾個(gè)毫伏，被放大器放大，放大器通常也有針對(duì)除顫脈沖的高壓防護(hù)。對(duì)放大的信號(hào)進(jìn)行調(diào) 節(jié)，例如通過(guò)濾波調(diào)節(jié)，然后通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字方式采樣的信號(hào)。然后通過(guò)有 差別地組合各電極信號(hào)來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行格式化，以導(dǎo)出組合的導(dǎo)聯(lián)信號(hào)，例如上文針對(duì)12導(dǎo) 聯(lián)系統(tǒng)給出的那些。轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)字導(dǎo)聯(lián)信號(hào)以在CPU 34的控制下進(jìn)行ECG處理。常常以專用 集成電路(ASIC)的形式實(shí)施采集模塊的很多專用電子線路。圖6是典型的診斷ECG系統(tǒng)的分析部分的方框圖。步脈沖檢測(cè)器42識(shí)別并丟棄 起搏器為佩戴其的患者而生成的電尖峰信號(hào)和其他電異常信號(hào)。QRS檢測(cè)器44檢測(cè)電蹤 跡的主脈沖。圖9a示出了典型的正常ECG蹤跡，其中可以看出Q-R-S段勾勒出蹤跡的主要 電脈沖，即激勵(lì)左心室收縮的脈沖。QRS波的描繪形成檢測(cè)蹤跡的較少擾動(dòng)的基礎(chǔ)，檢測(cè)是 由波形分段器46執(zhí)行的。波形分段器描繪了蹤跡段的完整序列，包括ECG蹤跡的P波和Q 到U段，包括S-T段。現(xiàn)在充分描繪了每個(gè)波形，心跳分類器48將每個(gè)新心跳與先前的心 跳進(jìn)行比較并為正進(jìn)行診斷的個(gè)體將心跳分類成正常(規(guī)則)或異常(不規(guī)則)。心跳的 分類使平均心跳分析器52能夠定義正常心跳和幅度的特性，并在54測(cè)量平均心跳的幅值 和段時(shí)長(zhǎng)。在56使用心跳分類來(lái)確定心臟節(jié)律。圖7和8是一些這種ECG蹤跡處理的功 能例示。圖7的左側(cè)是來(lái)自導(dǎo)聯(lián)I、II、VI、V2、V5和V6的ECG蹤跡的系列60。心跳分類 器48比較各種心跳特性并將一些心跳分類成正常(礦，0)。例如，將來(lái)自導(dǎo)聯(lián)V5和 所有心跳分類成正常的。在本范例中，另外四導(dǎo)聯(lián)包含表現(xiàn)出早發(fā)心室收縮(PVC，1)的特 性的心跳。在62，ECG系統(tǒng)匯總正常心跳的特性，排除異常心跳的特性，按照時(shí)間排列心跳 并對(duì)它們求平均以產(chǎn)生平均心跳。64處的蹤跡示出了針對(duì)本范例中所示六導(dǎo)聯(lián)的平均心 跳的蹤跡。在圖8中，針對(duì)66所示的各種特性，例如Q波、R波和T波的幅度和時(shí)長(zhǎng)以及波 間的間隔，例如QRS、ST和QT，測(cè)量六導(dǎo)聯(lián)的平均心跳蹤跡64。測(cè)量值被示為記錄在用于 本范例的六導(dǎo)聯(lián)的測(cè)量表格68中?？梢詫CG波及其測(cè)量值發(fā)送到離線的工作站，該工作 站具有報(bào)告生成軟件包，用于產(chǎn)生患者ECG波形的報(bào)告。不過(guò)，大部分診斷ECG系統(tǒng)，例如 Philips Pagewriter 系列心電圖和Philips TraceMaster ECG管理系統(tǒng)都具有板上的 ECG報(bào)告生成軟件包。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，針對(duì)抬高或壓低ST段的特定圖案分析ECG導(dǎo)聯(lián)信號(hào)，這 涉及到特定冠狀動(dòng)脈和分支的狹窄。在圖9a的正常ECG蹤跡中，ST段80的信號(hào)電平處于 或非常接近ECG蹤跡的標(biāo)稱基線。在冠狀動(dòng)脈變得完全閉塞時(shí)，如圖9b所示，靠近該動(dòng)脈 的導(dǎo)聯(lián)的ST段82將被很高地抬高，其中虛線表示蹤跡的標(biāo)稱基線。ST段可能抬高100 μ V 或更多?？拷呐K另一側(cè)的ECG導(dǎo)聯(lián)將呈現(xiàn)出對(duì)應(yīng)的下降，可以檢測(cè)到這種下降并將其與 抬高的蹤跡相關(guān)，以與ST段抬高的識(shí)別相關(guān)。此外，ST段抬高的量將隨時(shí)間和狹窄程度變 化。例如，在導(dǎo)致閉塞的事件之后不久，一導(dǎo)聯(lián)的ST段將呈現(xiàn)出較為顯著的抬高84，如圖9c 所示。隨著時(shí)間的推移，抬高將會(huì)減小，ST段抬高86可能表現(xiàn)為圖9d所示。在較長(zhǎng)時(shí)間之 后，由于心臟開始適應(yīng)其新的生理狀況，或者在動(dòng)脈僅僅部分阻塞時(shí)，ST段將僅僅輕微抬高 或壓低，如圖9e中的88處所示。在ST段處在波形的標(biāo)稱基線下方時(shí)，出現(xiàn)ST段壓低。于 是，通過(guò)詢問(wèn)患者胸痛發(fā)作的時(shí)間，可以記下事件時(shí)間并評(píng)估預(yù)計(jì)的抬高程度。也可以使用 抬高程度來(lái)識(shí)別僅部分阻塞的血管，例如其中的舊血凝塊隨著時(shí)間而鈣化的那些血管。這 些指示可以用于不考慮不需要立即處理的血管，而將干預(yù)措施指向剛剛嚴(yán)重閉塞的血管。根據(jù)本發(fā)明的原理，本發(fā)明人之一研究了 ECG數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)計(jì)分析和它們與不同冠 狀動(dòng)脈解剖結(jié)構(gòu)的關(guān)系，并參與開發(fā)了一種自動(dòng)化技術(shù)來(lái)識(shí)別急性缺血事件的發(fā)病動(dòng)脈， 如先前提到的周等人的專利申請(qǐng)中更充分描述的，在此通過(guò)引用將其內(nèi)容并入這里。本發(fā) 明的技術(shù)能夠?qū)蓚€(gè)主要冠狀動(dòng)脈，RC和LM之一，或LM的兩個(gè)主要分支之一，LDA或LCx， 識(shí)別為發(fā)病動(dòng)脈。然后通過(guò)在ECG報(bào)告中識(shí)別出發(fā)病動(dòng)脈、在屏幕上看到、在ECG蹤跡的顯 示上、以可聽的方式或通過(guò)其他輸出手段告知心臟病專家發(fā)病動(dòng)脈的身份。其他發(fā)明人曾 開發(fā)出一種創(chuàng)新的顯示技術(shù)，用于監(jiān)測(cè)到的ECG信息，如國(guó)際公開WO 2006/033038 (Costa Ribalta等人)所述，在此通過(guò)引用將其并入。這種顯示技術(shù)以允許迅速在其空間狀況中檢 測(cè)數(shù)據(jù)的方式提供監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)。在這一專利公開中提供了二維和三維圖解說(shuō)明。圖解的 圖形顯示不僅給出關(guān)于ST段數(shù)據(jù)當(dāng)前值的信息而且給出關(guān)于數(shù)據(jù)空間布置的信息。根據(jù) 本發(fā)明，本發(fā)明人結(jié)合了所有這些發(fā)展的各方面以提供一種ECG系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供ECG數(shù)據(jù) 在解剖意義上取向的圖示，臨床醫(yī)師從其能夠迅速識(shí)別被閉塞的發(fā)病冠狀動(dòng)脈以及急性缺 血事件的可能原因?？梢詫⒈景l(fā)明的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于剛剛到達(dá)醫(yī)院并需要初始診斷的胸痛患 者，以及已經(jīng)進(jìn)行了干預(yù)并正被監(jiān)測(cè)其他冠狀動(dòng)脈阻塞或異常的患者?，F(xiàn)在參考圖10，示出了 Costa Ribalta等人的文獻(xiàn)中描述的類型的顯示100。左 側(cè)的圖形102使用的是如前所述大致在垂直平面中的肢體導(dǎo)聯(lián)。除圖形2所示的AVR、AVL 和AVF導(dǎo)聯(lián)之外，圖形102使用了 I、II和III導(dǎo)聯(lián)，它們也是從肢體電極信號(hào)發(fā)展來(lái)的。 圖形包括相對(duì)于圖形2所示的肢體位置取向的用于信號(hào)的軸，用于I導(dǎo)聯(lián)的軸為圖中的水 平(0° )軸，II和III導(dǎo)聯(lián)軸設(shè)置于垂直(90° ) AVF軸的相對(duì)側(cè)。在本范例中，軸的末端 被標(biāo)注到ST段抬高的2mm，毫米標(biāo)注是大部分心臟病專家熟悉的。從ECG系統(tǒng)測(cè)量的電學(xué) 單位轉(zhuǎn)換到毫米標(biāo)注是100 μ V等于2毫米。還可以看出圖形102中的軸具有+和_極性。表現(xiàn)出ST段抬高的導(dǎo)聯(lián)將把數(shù)據(jù) 值繪制在從原點(diǎn)開始的軸的正側(cè)，在軸的剩余負(fù)側(cè)上繪制ST段壓低測(cè)量值?？梢钥闯鰣D形 102在圖形的軸上繪制了六個(gè)ST數(shù)據(jù)值。針對(duì)II導(dǎo)聯(lián)的軸上的點(diǎn)111的值例如靠近軸的 正端。在該圖的比例尺中，這是接近2mm的ST段抬高值。AVF導(dǎo)聯(lián)的ST段抬高值也接近 2mm，如靠近AVF軸+端的點(diǎn)113所示?？梢钥吹紸VL軸上繪示的點(diǎn)115在該導(dǎo)聯(lián)軸的負(fù)側(cè)上。在該范例中，點(diǎn)115示出了 AVL導(dǎo)聯(lián)上存在大約Imm的ST段壓低。導(dǎo)聯(lián)軸上繪示的點(diǎn)由線連接，如圖所示，為線形狀112之內(nèi)的區(qū)域著色或加陰 影。于是，臨床醫(yī)師一眼就能夠看到繪示的ST值描繪了以圖形的底部為中心的相當(dāng)大形狀 112。如顯示100的右側(cè)所示，為胸廓導(dǎo)聯(lián)提供了類似圖形104。在本范例中，按照Vl到 V6在胸廓上物理取向的相同次序從Vl到V6布置針對(duì)胸廓導(dǎo)聯(lián)的軸。在本范例中，Vl軸位 于極性圖形的大約112°位置，其他導(dǎo)聯(lián)軸從此位置按逆時(shí)針?lè)较蚯斑M(jìn)。盡管本范例僅使用 了位于胸廓前部(前方)上的六導(dǎo)聯(lián)(圖3a)，但是將要認(rèn)識(shí)到，也可以包括針對(duì)圖3b所 示繞著軀干延續(xù)到胸廓背部的其他胸廓導(dǎo)聯(lián)V7-V9的軸，以進(jìn)一步填滿圖形104中的軸陣 列。該圖形104與圖形102以相同方式為ST段抬高和壓低值使用+和-極性。將ST段抬 高和壓低值類似地繪示為相應(yīng)導(dǎo)聯(lián)軸上的點(diǎn)，并連接各點(diǎn)以與圖形102相同的方式形成形 狀114。于是，一眼就可以看出胸廓導(dǎo)聯(lián)圖形104呈現(xiàn)了稍小的形狀114，該形狀位于圖形 的右下象限中，以V4導(dǎo)聯(lián)的位置為中心。圖11的顯示100類似于圖10，但被繪示為示出與相應(yīng)導(dǎo)聯(lián)軸相鄰的ST段測(cè)量的 毫米值。例如，導(dǎo)聯(lián)III表現(xiàn)為-0. 5mm的ST段壓低，在III導(dǎo)聯(lián)軸的負(fù)側(cè)上繪示了這一點(diǎn) 并定義了從極性圖形的原點(diǎn)開始的形狀112最大的擴(kuò)展。測(cè)得的ST段抬高為0. 6mm的胸 廓導(dǎo)聯(lián)V4定義了形狀114從胸廓圖104的原點(diǎn)開始的最大擴(kuò)展?？梢钥闯?，在本范例中將 軸縮放到士 Imm的最大擴(kuò)展。根據(jù)本發(fā)明的原理，使用從解剖相關(guān)的圖形中的ECG導(dǎo)出的形狀的位置來(lái)可視地 識(shí)別疑似發(fā)病冠狀動(dòng)脈。在肢體導(dǎo)聯(lián)圖102中，位于圈起的LAD指出的區(qū)域中的從ECG導(dǎo) 出的形狀將大致為左前下降(LAD)冠狀動(dòng)脈的閉塞癥狀。位于圖形的左側(cè)中心附近的形狀 通常指示如圈起的RCA所示的右冠狀動(dòng)脈閉塞。左旋繞冠狀動(dòng)脈的閉塞由圈起的LCx所示 的圖形的下部中心附近的形狀表示。在胸廓導(dǎo)聯(lián)圖形104中由圈起的字母類似示出了表示 可能的LCx、RCA和LAD閉塞的從ECG導(dǎo)出的形狀的位置。圖形104示出了圖形右下象限中 ST段繪示的形狀，指示左前下降冠狀動(dòng)脈的閉塞?？梢钥闯觯R床醫(yī)師能夠迅速查看顯示 100并立即看出哪個(gè)冠狀動(dòng)脈是缺血狀況的可能原因。下面的范例涉及指示具體冠狀動(dòng)脈閉塞的解剖意義上取向的顯示。在圖13中，水 平圖形104中胸廓導(dǎo)聯(lián)的繪示ST段抬高值在作為L(zhǎng)AD閉塞特征的圖形位置中繪示了相當(dāng) 大的形狀114。肢體導(dǎo)聯(lián)(垂直)圖102僅示出了圖形的原點(diǎn)附近非常小的形狀112，表明 肢體導(dǎo)聯(lián)幾乎未測(cè)量到ST段抬高或壓低。該顯示100會(huì)向臨床醫(yī)師指出LAD是發(fā)病冠狀 動(dòng)脈。圖14示出了顯示100，示出了導(dǎo)聯(lián)軸以及在那些軸上繪示的相應(yīng)ST段抬高或壓低 的測(cè)量值。由針對(duì)導(dǎo)聯(lián)Π、ΙΙΙ和aVF測(cè)量的顯著ST段抬高值以及針對(duì)導(dǎo)聯(lián)I和aVL測(cè)量 的ST段壓低值在肢體導(dǎo)聯(lián)圖形102中形成了相當(dāng)大的形狀112。如胸廓導(dǎo)聯(lián)圖形104中的 小形狀114所示，胸廓導(dǎo)聯(lián)測(cè)量到微乎其微的ST段壓低。如圖所示，肢體導(dǎo)聯(lián)圖形102的 左下象限中的大形狀112會(huì)指明左旋繞(LCx)冠狀動(dòng)脈的閉塞。圖15示出了由肢體導(dǎo)聯(lián)處進(jìn)行的ST段抬高和壓低測(cè)量值描繪并用于肢體導(dǎo)聯(lián)圖 形102中的相當(dāng)大形狀112。圖形102左側(cè)的形狀112的位置與患者解剖結(jié)構(gòu)的右側(cè)對(duì)應(yīng) (參見(jiàn)圖2)。胸廓導(dǎo)聯(lián)圖形104中的小形狀114表明胸廓導(dǎo)聯(lián)幾乎沒(méi)有測(cè)量到ST段抬高；僅有輕微的ST段壓低。如形狀112上圈起的字母所示，該顯示100的形狀112、114暗示右 冠狀動(dòng)脈(RCA)的閉塞。圖16是顯示100的范例，暗示兩個(gè)冠狀動(dòng)脈都疑似發(fā)病。垂直導(dǎo)聯(lián)圖形102中由 肢體導(dǎo)聯(lián)測(cè)量的ST段抬高數(shù)據(jù)的形狀112暗示LCx冠狀動(dòng)脈可能閉塞。由用于胸廓導(dǎo)聯(lián) 圖形104中的ST段抬高數(shù)據(jù)生成的形狀114暗示LAD冠狀動(dòng)脈可能閉塞。該顯示可視地 為臨床醫(yī)師給出快速指示，指示其應(yīng)當(dāng)更密切地檢查多個(gè)冠狀動(dòng)脈以尋找可能的閉塞。圖17是本發(fā)明另一實(shí)施方式的范例，其中能夠監(jiān)測(cè)患者狀況的進(jìn)展。例如，對(duì)于 因胸痛而進(jìn)入醫(yī)院的患者而言，在臨床醫(yī)師希望知道可能缺血的標(biāo)志是否增加時(shí)，這種實(shí) 施例會(huì)是有用的。在該顯示100中，圖形102、104的每個(gè)都示出了由患者第一次連接至ECG 系統(tǒng)電極時(shí)進(jìn)行的ST段抬高測(cè)量值繪示的形狀輪廓122、124?？梢砸恢痹陲@示100上顯示 這些初始輪廓122、124，或者可以由臨床醫(yī)師調(diào)用它們。肢體導(dǎo)聯(lián)和胸廓導(dǎo)聯(lián)圖形102、104 上還示出了由ECG系統(tǒng)進(jìn)行的最近的ECG測(cè)量值繪示的形狀112、114。通過(guò)比較顯示上的 初始和當(dāng)前形狀122、124和112、114，臨床醫(yī)師一眼就能夠看出心肌梗塞的指標(biāo)在增加、減 少還是保持相同。在該范例中，最近的測(cè)量的形狀112、114顯著大于入院時(shí)測(cè)量的那些形 狀，表明局部缺血狀況可能在惡化。圖18是用于監(jiān)測(cè)患者狀況隨時(shí)間進(jìn)展的實(shí)施例的另一范例。在這一實(shí)施例中，以 周期性間隔，在本范例中，每五分鐘測(cè)量ST段抬高。每次進(jìn)行測(cè)量時(shí)，都在顯示器上保持那
時(shí)的ST段抬高測(cè)量值繪示的形狀輪廓A......E或加以保存，以隨需調(diào)用和顯示。在本范
例中，隨著時(shí)間推移獲取的并在肢體導(dǎo)聯(lián)圖形102中顯示的五個(gè)相繼輪廓A.......E示出
了進(jìn)展，表明LCx閉塞狀況越來(lái)越惡化(參見(jiàn)圖12)。胸廓導(dǎo)聯(lián)圖形104中顯示的五個(gè)相繼
輪廓A.......E表明LAD冠狀動(dòng)脈閉塞可能在發(fā)展。同時(shí)顯示相繼生成的輪廓立即描繪出
患者狀況隨時(shí)間發(fā)展的趨勢(shì)。為了便于解讀，可以在顯示器上以不同方式繪示不同輪廓或 對(duì)其著色。盡管前面的范例涉及具有兩個(gè)二維(垂直和水平取向)圖形的顯示，但要認(rèn)識(shí)到， 可以將該信息以矢量方式組合到可以由操作員檢查和移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)(例如動(dòng)視差)的單一圖 形顯示或單一三維顯示中，以提供冠狀動(dòng)脈缺陷的三維印象。除了上述ST段抬高和壓低特性之外，如果適用，也可以在識(shí)別發(fā)病冠狀動(dòng)脈時(shí)使 用其他ECG測(cè)量值，例如Q波、R波、T波的幅度和時(shí)長(zhǎng)以及波間間隔，例如QRS和QT。使用 高階導(dǎo)聯(lián)組，包括13到18導(dǎo)聯(lián)ECG系統(tǒng)和64和128導(dǎo)聯(lián)ECG身體表面圖，能夠提供額外 的增量信息，以提高發(fā)病冠狀動(dòng)脈識(shí)別的準(zhǔn)確度。對(duì)于導(dǎo)聯(lián)少于12根的系統(tǒng)，可以導(dǎo)出額 外的導(dǎo)聯(lián)信號(hào)以實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)，但可能準(zhǔn)確度會(huì)下降。還要認(rèn)識(shí)到，可以將ST段抬高 的閾值用于不同年齡、性別和導(dǎo)聯(lián)，這是通過(guò)適當(dāng)?shù)腁HA準(zhǔn)則或其他標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定的。在ST 段抬高測(cè)量值超過(guò)患者的適當(dāng)閾值時(shí)，可以突出顯示圖形顯示，例如，通過(guò)對(duì)輪廓區(qū)域著色 或用疑似冠狀動(dòng)脈的身份加以標(biāo)志。例如，如果年齡在30和40歲之間的男性患者給出了 大于2. 5mm (250 μ V)的導(dǎo)聯(lián)V2和V3中的ST段抬高以及所有其他導(dǎo)聯(lián)超過(guò)Imm (100 μ V) 的ST段抬高，可以突出顯示輪廓區(qū)域。對(duì)于女性而言，如果關(guān)鍵導(dǎo)聯(lián)中的ST段抬高超過(guò) 1.5mm(150yV)，則突出顯示該區(qū)域。在制訂出適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以使用其他閾值標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種識(shí)別與急性心肌梗塞相關(guān)聯(lián)的發(fā)病冠狀動(dòng)脈的ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括一組電極，其適于從相對(duì)于心臟的不同有利點(diǎn)采集所述心臟的電活動(dòng)；ECG采集模塊，其耦合到所述電極，用于產(chǎn)生增強(qiáng)的電極信號(hào)；ECG處理器，其對(duì)所述電極信號(hào)做出響應(yīng)，并用于組合電極信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)導(dǎo)聯(lián)信號(hào)，所述多個(gè)導(dǎo)聯(lián)信號(hào)從不同有利點(diǎn)測(cè)量所述心臟的電活動(dòng)，其中，所述ECG處理器檢測(cè)導(dǎo)聯(lián)信號(hào)中的ST段抬高；以及顯示器，其對(duì)檢測(cè)到的ST段抬高做出響應(yīng)，并相對(duì)于解剖結(jié)構(gòu)導(dǎo)聯(lián)位置以圖形方式顯示ST段抬高數(shù)據(jù)，其中，所述圖形顯示指示與急性缺血事件相關(guān)聯(lián)的疑似發(fā)病冠狀動(dòng)脈或分支的身份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述ECG處理器對(duì)多個(gè)胸廓電極信號(hào)做 出響應(yīng)，以產(chǎn)生ST段抬高數(shù)據(jù)，并使用所述數(shù)據(jù)產(chǎn)生相對(duì)于受檢者的解剖結(jié)構(gòu)水平取向的 胸廓圖形，其中，所述胸廓圖形指示LCx、RCA和LAD冠狀動(dòng)脈閉塞中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述胸廓圖形還包括由ST段抬高數(shù)據(jù) 值繪示的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，通過(guò)連接所述胸廓圖形中的ST段抬高 數(shù)據(jù)值形成所述形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，ST段抬高數(shù)據(jù)值位于所述胸廓圖形中 的一個(gè)極性側(cè)，而ST段壓低數(shù)據(jù)值位于所述胸廓圖形中的相反極性側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述ECG處理器對(duì)多個(gè)肢體電極信號(hào)做 出響應(yīng)，以產(chǎn)生ST段抬高數(shù)據(jù)，并使用所述數(shù)據(jù)產(chǎn)生相對(duì)于受檢者的解剖結(jié)構(gòu)垂直取向的 肢體導(dǎo)聯(lián)圖形，其中，所述肢體導(dǎo)聯(lián)圖形指示LCx、RCA和LAD冠狀動(dòng)脈閉塞中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述肢體導(dǎo)聯(lián)圖形還包括由ST段抬高 數(shù)據(jù)值繪示的形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，通過(guò)連接所述肢體導(dǎo)聯(lián)圖形中的ST段 抬高數(shù)據(jù)值形成所述形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，ST段抬高數(shù)據(jù)值位于所述肢體導(dǎo)聯(lián)圖 形中的一個(gè)極性側(cè)，而ST段壓低數(shù)據(jù)值位于所述肢體導(dǎo)聯(lián)圖形中的相反極性側(cè)。
10.一種操作n導(dǎo)聯(lián)ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以識(shí)別與缺血事件相關(guān)聯(lián)的發(fā)病冠狀動(dòng)脈的方法，包括接收所述n導(dǎo)聯(lián)的ECG信號(hào)，所述n導(dǎo)聯(lián)與身體的胸廓和肢體的不同解剖結(jié)構(gòu)位置相 關(guān)聯(lián)；分析所述ECG信號(hào)以獲得ST段抬高數(shù)據(jù)；相對(duì)于所述身體的解剖結(jié)構(gòu)位置以圖形方式顯示所述ST段抬高數(shù)據(jù)；以及從所述圖形顯示中將具體冠狀動(dòng)脈或分支識(shí)別為發(fā)病冠狀動(dòng)脈。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，分析還包括分析所述ECG信號(hào)以獲得ST段抬 高數(shù)據(jù)和ST段壓低數(shù)據(jù)；其中，顯示還包括相對(duì)于所述身體的解剖結(jié)構(gòu)位置以圖形方式顯示所述ST段抬高數(shù)據(jù)和所述ST段壓低數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，顯示還包括顯示包含與肢體電極相關(guān)聯(lián)的ST 段抬高數(shù)據(jù)的第一圖形以及顯示包含與胸廓電極相關(guān)聯(lián)的ST段抬高數(shù)據(jù)的第二圖形。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述第一圖形和所述第二圖形均包括由ST段 抬高數(shù)據(jù)繪示的形狀，其中，所述形狀在所述圖形中的位置將具體冠狀動(dòng)脈或分支標(biāo)識(shí)為發(fā)病冠狀動(dòng)脈。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，分析還包括將ST段抬高數(shù)據(jù)與閾值進(jìn)行比較。
15.一種操作n導(dǎo)聯(lián)ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以監(jiān)測(cè)與缺血事件相關(guān)聯(lián)的發(fā)病冠狀動(dòng)脈癥狀的進(jìn) 展的方法，包括接收所述n導(dǎo)聯(lián)的ECG信號(hào)，所述n導(dǎo)聯(lián)與身體的胸廓和肢體的不同解剖結(jié)構(gòu)位置相 關(guān)聯(lián)；分析所述ECG信號(hào)以獲得ST段抬高數(shù)據(jù)；相對(duì)于所述身體的解剖結(jié)構(gòu)位置以圖形方式顯示所述ST段抬高數(shù)據(jù)；稍晚時(shí)候?qū)⑺鼋邮蘸头治龅牟襟E重復(fù)至少一次；以圖形方式并與先前顯示的ST段抬高數(shù)據(jù)同時(shí)顯示所述稍晚時(shí)候的所述ST段抬高數(shù) 據(jù)；以及從所述同時(shí)圖形顯示識(shí)別與具體識(shí)別的冠狀動(dòng)脈或分支相關(guān)聯(lián)的冠狀動(dòng)脈疾病癥狀 的進(jìn)展。
全文摘要
一種ECG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析與身體不同解剖位置相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)聯(lián)的ECG信號(hào)，以獲得導(dǎo)聯(lián)信號(hào)中ST段抬高的證據(jù)。在相對(duì)于作為導(dǎo)聯(lián)信號(hào)源的解剖點(diǎn)組織的圖形顯示中繪示導(dǎo)聯(lián)的ST段抬高和壓低測(cè)量值。在解剖意義上取向的顯示中繪示的測(cè)量值的位置指示作為急性局部缺血事件的可能發(fā)病冠狀動(dòng)脈的具體冠狀動(dòng)脈或分支的身份，并從所繪示信號(hào)的大小指示事件的可能嚴(yán)重程度。臨床醫(yī)師通過(guò)看一眼圖形顯示就能夠識(shí)別疑似發(fā)病冠狀動(dòng)脈。
文檔編號(hào)A61B5/0452GK101902959SQ200880121119
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者A·科斯塔里瓦爾塔, B·維爾姆, R·施呂思, S·H·周 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司