專(zhuān)利名稱(chēng)：心臟病的檢測(cè)和定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于心臟學(xué)范疇，特指一種系統(tǒng)，用于檢測(cè)和定位診斷心臟疾病，特別是冠心病，包括心肌缺血和心肌梗塞。其中定位診斷是針對(duì)心肌缺血和心肌梗塞而言的。
在中國(guó)乃至全世界，冠心病是導(dǎo)致死亡的主要原因之一。但是這種疾病對(duì)大多數(shù)病人而言在40至50歲時(shí)仍然是察覺(jué)不到的和隱性的，在50歲之后才逐漸由無(wú)癥狀轉(zhuǎn)到有癥狀，病人可以表現(xiàn)為胸悶，心肌梗塞甚至猝死。
在美國(guó)受到冠心病影響的人數(shù)超過(guò)了400萬(wàn)，約有100萬(wàn)人在60歲之前會(huì)患心肌梗塞或者猝死，而且，一旦冠心病發(fā)展到顯性階段，無(wú)論其癥狀是胸悶還是心肌梗塞，死亡率會(huì)增加至平均每年4％，對(duì)于心電圖異常和高血壓病人而言，死亡率更高達(dá)每年8％，死亡率增大的原因是猝死的增加和連續(xù)發(fā)生心肌梗塞。
以前用于診斷冠心病的方法可以分為4類(lèi)，在此對(duì)其作一簡(jiǎn)述。第一類(lèi)就是無(wú)創(chuàng)的常規(guī)心電圖檢測(cè)，即標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)心電圖。在這一類(lèi)中，有作24小時(shí)動(dòng)態(tài)心電圖檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)負(fù)荷檢測(cè)的(見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利號(hào)3,267,934 Thornton)，這類(lèi)檢測(cè)主要以ST段的抬高和降低作為心肌缺血的指標(biāo)，由于其對(duì)某些潛在疾病的敏感性不高，因而這類(lèi)檢測(cè)對(duì)冠心病的診斷率受到限制。第二類(lèi)方法屬于有創(chuàng)性的但較為昂貴的檢測(cè)，如同位素成像，但這類(lèi)方法會(huì)包含一些有創(chuàng)性的操作如插入心臟導(dǎo)管和冠狀動(dòng)脈造影。第二類(lèi)方法的不足之處是費(fèi)用高且在一定程度上是有創(chuàng)的。
檢測(cè)冠心病的第三類(lèi)方法是利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)常規(guī)心電圖進(jìn)行處理分析。一個(gè)例子就是積分心電圖(CIG)，它是對(duì)不同的QRST段信號(hào)進(jìn)行積分運(yùn)算而得。高頻心電圖(HFECG)是另一種建立在軟件基礎(chǔ)上的方法，它利用快速傅立葉變換而得到心電圖中的高頻成分。這第三類(lèi)方法不是針對(duì)單一心搏就是針對(duì)平均后的QRS波群，當(dāng)只對(duì)單一心搏進(jìn)行分析時(shí)，很多潛在的有意義的信息沒(méi)有得到利用，同樣，建立在分析單一的平均QRS波群基礎(chǔ)上的分析技術(shù)似乎可以從噪聲信號(hào)中提取到很小的信號(hào)改變，但這種技術(shù)同樣具有很大的局限性，例如平均心電圖(SAECG)或心室晚電位(VLP)分析是建立在QRS波群疊加的基礎(chǔ)之上的，那么疊加的準(zhǔn)確性受到采樣率，QRS波形識(shí)別和對(duì)準(zhǔn)軟件，使用人員的經(jīng)驗(yàn)和心率變異性等因素的影響，因此，這類(lèi)檢測(cè)的有效性是有限的。
第四類(lèi)方法稱(chēng)為“心電多相信息診斷系統(tǒng)(EMPI)”，并且體現(xiàn)在一個(gè)叫作“用于心肌梗塞的診斷和報(bào)警的一種設(shè)計(jì)和方法”的專(zhuān)利中(美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,509,425)。在這一類(lèi)方法中，利用心電功率譜和其它一些頻域分析來(lái)從常規(guī)心電圖中得到更多的信息，然而，這類(lèi)方法也存在其不足，具體來(lái)說(shuō)，將時(shí)域心電圖轉(zhuǎn)換到頻域的傅立葉變換只是在常規(guī)心電圖的2個(gè)導(dǎo)聯(lián)上進(jìn)行的，即V5和II導(dǎo)，遺漏了其它導(dǎo)聯(lián)上的重要信息，而且這些方法沒(méi)有象本發(fā)明所做的那樣建立和使用功率譜的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述，很有必要尋求一種更加完善的診斷冠心病和其它心臟病的系統(tǒng)和方法，而且在檢測(cè)到之后還能夠進(jìn)行定位診斷。
本發(fā)明的任務(wù)之一是提供一種新的用于檢測(cè)冠心病和其它心臟病的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)任務(wù)是提供一種當(dāng)檢測(cè)出冠心病或其它心臟病時(shí)能夠?qū)Σ≡催M(jìn)行定位的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明又有一個(gè)任務(wù)是通過(guò)分析12個(gè)導(dǎo)聯(lián)中最少1個(gè)導(dǎo)聯(lián)，最多12個(gè)導(dǎo)聯(lián)的由心電信號(hào)轉(zhuǎn)換而來(lái)的頻域功率譜信號(hào)，提供一種用于檢測(cè)和定位診斷冠心病和其它心臟病的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明還有一個(gè)任務(wù)是利用心率得到功率譜的高低頻的分界基值，通過(guò)對(duì)12個(gè)導(dǎo)聯(lián)中最少1個(gè)導(dǎo)聯(lián)，最多12個(gè)導(dǎo)聯(lián)功率譜基值兩端高低頻比例的分析，提供一種用于檢測(cè)和定位診斷冠心病和其它心臟病的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明提供的用于檢測(cè)和定位診斷心臟疾病的方法總體上分2個(gè)步驟，第一個(gè)步驟是采集心電信號(hào)，第2個(gè)步驟是轉(zhuǎn)換所采集的心電信號(hào)并確立一個(gè)基值用于評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)換過(guò)的信號(hào)。采集心電信號(hào)的過(guò)程是把心電導(dǎo)聯(lián)線放置在人體上，電極放置的位置包括右臂(RA)，左壁(LA)，右腳(RL)，左腳(LL)以及胸前的6個(gè)區(qū)域(C1-C6)。心電信號(hào)經(jīng)由導(dǎo)聯(lián)線，然后放大，再數(shù)字化。
轉(zhuǎn)換所采集的心電信號(hào)時(shí)，首先由采集的心電信號(hào)計(jì)算出常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)時(shí)域信號(hào)，然后把時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域的功率譜信號(hào)，常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)時(shí)域信號(hào)至少包含12導(dǎo)聯(lián)中的一個(gè)導(dǎo)聯(lián)，12導(dǎo)聯(lián)的名稱(chēng)是I導(dǎo)，II導(dǎo)，III導(dǎo)，aVR導(dǎo)，aVL導(dǎo)，aVF導(dǎo)，V1導(dǎo)，V2導(dǎo)，V3導(dǎo)，V4導(dǎo)，V5導(dǎo)和V6導(dǎo)。
確立基值的方法是首先求得心率，然后把心率的計(jì)量單位轉(zhuǎn)換成赫茲，用心率乘以一個(gè)轉(zhuǎn)換因子即等于基值，轉(zhuǎn)換因子是一個(gè)常數(shù)，界于3-7之間，一般取5。
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是按以下方法得到的，在功率譜圖形上，以基值為高低頻的分界線，求得0到基值之間的面積1和基值到∞之間的面積2，面積1除以面積2即等于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值，每一個(gè)功率譜上都可得到一個(gè)相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值≥1時(shí)表示正常，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值＜1時(shí)表示異常。
另外，本發(fā)明從功率譜圖形上還定義了其它一些評(píng)價(jià)指標(biāo)，這些評(píng)價(jià)指標(biāo)與功率譜的峰值有關(guān)。當(dāng)任一功率譜的第2峰的峰值大于第1峰的峰值時(shí)提示病態(tài)，當(dāng)任一功率譜的第5峰的峰值大于第1峰的峰值時(shí)提示病態(tài)，當(dāng)任一功率譜的第5峰的峰值大于第3峰的峰值時(shí)提示病態(tài)，當(dāng)任一功率譜的第4峰的峰值大于第3峰的峰值時(shí)提示病態(tài)，當(dāng)任一功率譜的第1峰的峰值過(guò)小時(shí)提示病態(tài)，當(dāng)任一功率譜的第3峰的峰值過(guò)小時(shí)提示病態(tài)，當(dāng)任一功率譜的第1峰，第2峰，第3峰和第4峰的峰值之和過(guò)小時(shí)提示病態(tài)，當(dāng)任一功率譜的第1峰，第2峰，第3峰和第4峰的峰值之和過(guò)大時(shí)提示病態(tài)，這里提到的第1峰，第2峰，第3峰，第4峰和第5峰可在功率譜圖形上觀察到，從左到右，從低頻到高頻排列。
本發(fā)明還提供了定位診斷的方法，把12導(dǎo)聯(lián)分成額面6個(gè)導(dǎo)聯(lián)(I導(dǎo)，II導(dǎo)，III導(dǎo)，aVR導(dǎo)，aVL導(dǎo)和aVF導(dǎo))和橫面6個(gè)導(dǎo)聯(lián)(V1導(dǎo)，V2導(dǎo)，V3導(dǎo)，V4導(dǎo)，V5導(dǎo)和V6導(dǎo))。把每個(gè)導(dǎo)聯(lián)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分額面和橫面畫(huà)成直方圖，導(dǎo)聯(lián)依其代表的心臟部位按順序排列，為了方便地觀察相鄰導(dǎo)聯(lián)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，直方圖把每個(gè)導(dǎo)聯(lián)重復(fù)表示。按照不同的導(dǎo)聯(lián)組合，給出19種部位的定位診斷，當(dāng)代表該部位的所有導(dǎo)聯(lián)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)都＜1時(shí)，即確定在該部位異常。這19種部位和其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)聯(lián)組合是
(1)V1+V2+V3+V4→前側(cè)壁(Anteroseptal)，(2)V2+V3+V4+V5→前壁(Anterior)，(3)II+aVF+V1+V2→后下壁(Inferior Posterior)，(4)I+aVL+V3+V4+V5+V6→前間壁(Anterolateral)，(5)I+aVL+V5+V6→間壁(Lateral)，(6)I+aVR+aVL+V6→I導(dǎo)區(qū)，(7)II+aVR+aVF→II導(dǎo)區(qū)，(8)III+aVL+aVF→III導(dǎo)區(qū)，(9)I+II+aVR+V5→aVR導(dǎo)區(qū)，(10)I+III+aVL→aVL導(dǎo)區(qū)，(11)II+III+aVF→aVF導(dǎo)區(qū)，(12)V1+V2+V6→V1導(dǎo)區(qū)，(13)V1+V2+V3→V2導(dǎo)區(qū)，(14)V2+V3+V4→V3導(dǎo)區(qū)，(15)V3+V4+V5→V4導(dǎo)區(qū)，(16)V4+V5+V6→V5導(dǎo)區(qū)，(17)V5+V6+V1→V6導(dǎo)區(qū)，(18)V1+V2→側(cè)壁(Septal)，(19)II+aVF→下壁(Inferior)。
若2個(gè)或2個(gè)以上部位都異常時(shí)，以從1到19的順序首先確定的異常部位為準(zhǔn)。
本發(fā)明的功率譜計(jì)算是針對(duì)同步的連續(xù)的長(zhǎng)程12導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)進(jìn)行的。
本發(fā)明提供的用于檢測(cè)和定位診斷心臟疾病的系統(tǒng)包括采集心電信號(hào)裝置和確立一個(gè)基值用于評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)換過(guò)的心電信號(hào)的裝置。采集心電信號(hào)的裝置包括心電導(dǎo)聯(lián)線，心電信號(hào)放大器，心電信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換器和分析主機(jī)。
分析主機(jī)包含了轉(zhuǎn)換所采集的心電信號(hào)的裝置，由采集的心電信號(hào)計(jì)算出常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)時(shí)域信號(hào)的裝置，然后把時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域的功率譜信號(hào)的裝置，常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)時(shí)域信號(hào)至少包含12導(dǎo)聯(lián)中的一個(gè)導(dǎo)聯(lián)，12導(dǎo)聯(lián)的名稱(chēng)是I導(dǎo)，II導(dǎo)，III導(dǎo)，aVR導(dǎo)，aVL導(dǎo)，aVF導(dǎo)，V1導(dǎo)，V2導(dǎo)，V3導(dǎo)，V4導(dǎo)，V5導(dǎo)和V6導(dǎo)。
分析主機(jī)還包含了確立基值的裝置，把心率的計(jì)量單位轉(zhuǎn)換成赫茲的裝置，用心率乘以一個(gè)轉(zhuǎn)換因子即等于基值，轉(zhuǎn)換因子是一個(gè)常數(shù)，界于3-7之間，一般取5。
分析主機(jī)還包含了獲取評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的裝置，在功率譜圖形上，以基值為高低頻的分界線，求得0到基值之間的面積1和基值到∞之間的面積2，面積1除以面積2即等于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值，每一個(gè)功率譜上都可得到一個(gè)相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值≥1時(shí)表示正常，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值＜1時(shí)表示異常。
本發(fā)明的目的，特性和先進(jìn)性以及實(shí)施方式可以從附圖上得到進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1A是本發(fā)明所述的心臟病檢測(cè)和定位系統(tǒng)的各部分組成框圖。
圖1B是導(dǎo)聯(lián)線與人體連接圖。
圖2是常規(guī)時(shí)域心電信號(hào)的示意圖。
圖3是頻域功率譜波形例圖，本例中，基值(f0)約等于6赫茲。
圖4是額面和橫面的導(dǎo)聯(lián)分布示意圖和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)定位圖，注意定位圖中導(dǎo)聯(lián)以重復(fù)的方式排列。
圖5A是功率譜的第2峰的峰值大于第1峰的峰值時(shí)的示意圖。
圖5B是功率譜的第5峰的峰值大于第1峰的峰值時(shí)的示意圖。
圖5C是功率譜的第5峰的峰值大于第3峰的峰值時(shí)的示意圖。
圖5D是功率譜的第4峰的峰值大于第3峰的峰值時(shí)的示意圖。
圖5E是功率譜的第1峰的峰值過(guò)小時(shí)的示意圖。
圖5F是功率譜的第3峰的峰值過(guò)小時(shí)的示意圖。
圖5G是功率譜的第1峰，第2峰，第3峰和第4峰的峰值之和過(guò)小時(shí)的示意圖。
圖5H是功率譜的第1峰，第2峰，第3峰和第4峰的峰值之和過(guò)大時(shí)的示意圖。
圖6A-6B合起來(lái)是心電信號(hào)放大電路圖舉例。
圖7是心電信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖舉例。
圖8是本發(fā)明關(guān)于心臟病檢測(cè)和定位系統(tǒng)和方法的流程圖。
如圖1A所見(jiàn)本發(fā)明所述的心臟病檢測(cè)和定位系統(tǒng)10，人體12產(chǎn)生的心電信號(hào)通過(guò)導(dǎo)聯(lián)線到達(dá)放大模塊14，放大電路圖詳見(jiàn)圖6A-6B，經(jīng)過(guò)放大的心電信號(hào)然后到達(dá)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊16，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖詳見(jiàn)圖7，數(shù)字化的心電信號(hào)然后進(jìn)入計(jì)算機(jī)主機(jī)17，計(jì)算機(jī)主機(jī)包括處理器及普通計(jì)算機(jī)所包括的標(biāo)準(zhǔn)部件，顯示器，鍵盤(pán)，鼠標(biāo)器以及其它標(biāo)準(zhǔn)的與主機(jī)連接的輸入輸出設(shè)備。
如圖1B是導(dǎo)聯(lián)線與人體連接圖。電極放置的位置包括右臂18(RA)，左壁20(LA)，右腳22(RL)，左腳24(LL)以及胸前的6個(gè)區(qū)域26(C1)，28(C2)，30(C3)，32(C4)，34(C5)，36(C6)。
如圖2是常規(guī)時(shí)域心電信號(hào)的示意圖38，橫坐標(biāo)代表時(shí)間，豎坐標(biāo)代表振幅。
如圖3是頻域功率譜波形例圖40，橫坐標(biāo)代表頻率，單位赫茲，豎坐標(biāo)代表振幅，單位毫瓦。46是功率譜波形，本例中，心率約為72次/分鐘，即每秒1.2次(赫茲)，基值(f0)等于1.2乘以5，等于6赫茲。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(Index)等于低頻面積46L除以高頻面積46H。
如圖4是額面和橫面的導(dǎo)聯(lián)分布示意圖(54和56)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的定位直方圖(50和52)，定位圖中導(dǎo)聯(lián)以重復(fù)的方式排列，左邊直方圖中的50a-50f分別代表額面導(dǎo)聯(lián)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，右邊直方圖中的52a-52f分別代表橫面導(dǎo)聯(lián)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。50g代表區(qū)別線，方柱高于區(qū)別線為正常，方柱低于區(qū)別線為異常。
如圖5A-5H是功率譜的8種異常表現(xiàn)，有關(guān)功率譜的理論將隨后詳述。
如圖6A-6B合起來(lái)是心電信號(hào)放大電路圖74。共有9路信號(hào)，以第1路信號(hào)右手RA為例，共有3級(jí)放大76，98和104。心電信號(hào)由右手接至電阻78(430KΩ)，電阻78的另一端與放大器76的正輸入端和電阻80(20KΩ)以及電容82(0.01μ)相連，放大器76的負(fù)輸入端接地。放大器76的輸出信號(hào)接至電容84(0.68μ)然后與電阻88(2.2MΩ)和電阻86(33KΩ)相連。電阻88的另一端接地，電阻86的另一端與電阻90(20KΩ)以及電容94(0.1μ)相連，電容94的另一端接至放大器98的輸出端，電阻90的另一端與放大器98的正輸入端和電容92(0.01μ)相連，電容92的另一端接地。放大器98的負(fù)輸入端與輸出端一起接至電阻96(1KΩ)然后與放大器104的正輸入端和電阻102(47KΩ)以及電容100(0.01μ)相連。放大器104的負(fù)輸入端接地。電阻102的另一端和電容100的另一端又同時(shí)與放大器104輸出端相連，輸出信號(hào)為RA-1。
同樣，第2路至第9路信號(hào)LA，LF，C1，C2，C3，C4，C5，C6經(jīng)過(guò)3級(jí)放大后的輸出信號(hào)為L(zhǎng)A-1，LF-1，C1-1，C2-1，C3-1，C4-1，C5-1和C6-1。
如圖7是心電信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖106，8路經(jīng)過(guò)放大的信號(hào)RA-1，LA-1，C1-1，C2-1，C3-1，C4-1，C5-1，C6-1輸入到開(kāi)關(guān)108(CD4051)的管腳13，14，15，12，1，5，2，4，開(kāi)關(guān)108在3個(gè)管腳11，10，9的控制下輪流選通這8路信號(hào)至管腳3，輸出到另一個(gè)開(kāi)關(guān)112(CD4051)的管腳13，信號(hào)LF-1輸入到開(kāi)關(guān)110(CD4051)的管腳13，開(kāi)關(guān)110在3個(gè)管腳11，10，9的控制下選通這1路信號(hào)至管腳3，輸出到另一個(gè)開(kāi)關(guān)112的管腳14。開(kāi)關(guān)112在1個(gè)管腳11的控制下輪流選通這2路信號(hào)13和14至管腳3，輸出到AD變換芯片118(AD574)的輸入端13。芯片116(GAL20V8)的管腳2-11與計(jì)算機(jī)主機(jī)擴(kuò)展槽120的地址線A0-A9相連，并通過(guò)管腳17與計(jì)算機(jī)主機(jī)擴(kuò)展槽120的數(shù)據(jù)線D0-D4一起控制114(74LS373)，通過(guò)管腳19-22控制118，114通過(guò)管腳2，15，16控制108和110進(jìn)行信號(hào)選通。經(jīng)過(guò)118得到的數(shù)字信號(hào)分2次傳到計(jì)算機(jī)主機(jī)擴(kuò)展槽120的數(shù)據(jù)線D0-D7，第1次為高8位，第2次為低4位。擴(kuò)展槽上的數(shù)字信號(hào)可直接由計(jì)算機(jī)軟件獲得并進(jìn)行處理。
圖8描述了本發(fā)明關(guān)于心臟病檢測(cè)和定位系統(tǒng)和方法的流程圖。
下面從理論上展開(kāi)說(shuō)明本發(fā)明是如何得到12導(dǎo)功率譜的。
利用軟件從計(jì)算機(jī)主機(jī)擴(kuò)展槽上獲取的9路數(shù)字信號(hào)LA，RA，LF，C1，C2，C3，C4，C5，C6，按照標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)的定義，可以推導(dǎo)出常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)I ＝LA-RAII ＝LF-RAIII＝LF-LAaVR＝RA-(RA+LA+LF)/3aVL＝LA-(RA+LA+LF)/3aVF＝LF-(RA+LA+LF)/3V1 ＝C1-(RA+LA+LF)/3V2 ＝C2-(RA+LA+LF)/3V3 ＝C3-(RA+LA+LF)/3V4 ＝C4-(RA+LA+LF)/3V5 ＝C5-(RA+LA+LF)/3V6 ＝C6-(RA+LA+LF)/3有了標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)信號(hào)的數(shù)據(jù)，然后利用常規(guī)方法得到其傅立葉變換S[i](f)和共軛傅立葉變換S[i](f)*，這里i取1-12，代表導(dǎo)聯(lián)序號(hào)，f(頻率)表示S[i]是頻率的函數(shù)。這樣功率譜P[i]可由下式而得P[i]＝S[i](f)·S[i](f)*回到圖5A-5H，圖5A是一例功率譜波形58，其中P1代表第1峰，P2代表第2峰，若第2峰的峰值大于第1峰的峰值時(shí)提示病態(tài)。圖5B是另一例功率譜波形60，其中P1代表第1峰，P5代表第5峰，若第5峰的峰值大于第1峰的峰值時(shí)提示病態(tài)。圖5C是又一例功率譜波形62，其中P3代表第3峰，P5代表第5峰，若第5峰的峰值大于第3峰的峰值時(shí)提示病態(tài)。圖5D是一例功率譜波形64，其中P3代表第3峰，P4代表第4峰，若第4峰的峰值大于第3峰的峰值時(shí)提示病態(tài)。圖5E是一例功率譜波形66，其中P1代表第1峰，若第1峰的峰值＜K時(shí)提示病態(tài)，這里K為0至0.1mw之間的一個(gè)值。圖5F是一例功率譜波形68，其中P3代表第3峰，若第3峰的峰值＜K時(shí)提示病態(tài)，這里K為0至0.1mw之間的一個(gè)值。圖5G是一例功率譜波形70，其中P1-P4代表第1-4峰，若(P1+P2+P3+P4)＜K時(shí)提示病態(tài)，這里K為0至8.0mw之間的一個(gè)值(一般取4.0)。圖5H是一例功率譜波形72，其中P1-P4代表第1-4峰，若(P1+P2+P3+P4)＞K時(shí)提示病態(tài)，這里K為20至40mw之間的一個(gè)值(一般取30)。
本發(fā)明的功率譜計(jì)算是針對(duì)同步的連續(xù)的12導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)進(jìn)行的，心電信號(hào)長(zhǎng)度最少1秒，一般采用88秒。
權(quán)利要求
1.按照以下步驟檢測(cè)和定位心臟病的方法從人體采集心電信號(hào)；轉(zhuǎn)換所采集的心電信號(hào)；確立一個(gè)基值用于評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)換過(guò)的信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從人體采集心電信號(hào)的方法提供心電圖信號(hào)的采集裝置；提供人體與采集裝置之間的導(dǎo)聯(lián)裝置；操作采集裝置通過(guò)導(dǎo)聯(lián)裝置獲得心電信號(hào)輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安放人體與采集裝置之間的導(dǎo)聯(lián)裝置的方法，電極放置的位置包括右臂(RA)，左壁(LA)，右腳(RL)，左腳(LL)以及胸前的6個(gè)區(qū)域C1-C6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換所采集的心電信號(hào)的方法，包括把采集的心電信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域常規(guī)心電圖；然后把時(shí)域常規(guī)心電圖轉(zhuǎn)換為頻域功率譜信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的把采集的心電信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域常規(guī)心電圖的方法放大心電信號(hào)；然后把放大過(guò)的心電信號(hào)數(shù)字化。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的把采集的心電信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域常規(guī)心電圖的方法，時(shí)域信號(hào)包含12導(dǎo)聯(lián)之中的至少1個(gè)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確立一個(gè)基值用于評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)換過(guò)的信號(hào)的方法，包括獲得心率值；然后用心率乘以一個(gè)轉(zhuǎn)換因子即等于基值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的獲得心率值的方法，至少包括以下之一測(cè)量病人的心率，或者從與心率有關(guān)的其他生理和醫(yī)學(xué)特征獲得心率。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的獲得心率值的方法，該心率包括靜態(tài)心率。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的獲得基值的方法。包括以下步驟把心率的計(jì)量單位從次/分鐘轉(zhuǎn)換為次/秒；然后用以次/秒作為計(jì)量單位的心率乘以一個(gè)轉(zhuǎn)換因子即等于基值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的乘以一個(gè)轉(zhuǎn)換因子的方法，轉(zhuǎn)換因子的大小界于3-7之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的乘以一個(gè)轉(zhuǎn)換因子的方法，轉(zhuǎn)換因子一般取5。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)換方法，進(jìn)一步包括在功率譜圖形上，求得0赫茲到基值之間的面積1；在功率譜圖形上，求得基值到∞之間的面積2；然后面積1除以面積2即等于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的評(píng)價(jià)方法，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)值≥1時(shí)表示正常，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值＜1時(shí)表示異常。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的評(píng)價(jià)方法，每一個(gè)功率譜上都可得到一個(gè)相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)換方法，按照不同的定義進(jìn)一步分析功率譜信號(hào)的峰值大小。
17.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分析功率譜信號(hào)的峰值大小的方法，分析時(shí)使用的定義至少包括以下之一判定功率譜的第2峰的峰值是否大于第1峰的峰值作為病態(tài)提示；判定功率譜的第5峰的峰值是否大于第1峰的峰值作為病態(tài)提示；判定功率譜的第5峰的峰值是否大于第3峰的峰值作為病態(tài)提示；判定功率譜的第4峰的峰值是否大于第3峰的峰值作為病態(tài)提示；判定功率譜的第1峰的峰值是否過(guò)小作為病態(tài)提示；判定功率譜的第3峰的峰值是否過(guò)小作為病態(tài)提示；判定功率譜的第1峰，第2峰，第3峰和第4峰的峰值之和是否過(guò)小作為病態(tài)提示；判定功率譜的第1峰，第2峰，第3峰和第4峰的峰值之和是否過(guò)大作為病態(tài)提示；這里提到的第1峰，第2峰，第3峰，第4峰和第5峰可在功率譜圖形上觀察到，從左到右，從低頻到高頻排列。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的利用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)定位診斷心臟病的方法，包括提供定位診斷標(biāo)準(zhǔn)，每一條標(biāo)準(zhǔn)都與心臟異常的一個(gè)區(qū)域相關(guān)；然后利用診斷標(biāo)準(zhǔn)判定，看該區(qū)域是否異常。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的提供定位診斷標(biāo)準(zhǔn)的方法，每一個(gè)區(qū)域都有一個(gè)數(shù)目，該數(shù)目就是與該區(qū)域有關(guān)的導(dǎo)聯(lián)數(shù)目。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的判定每一個(gè)區(qū)域的異常數(shù)目的方法，包括以下步驟把該區(qū)域的異常導(dǎo)聯(lián)數(shù)目相加；把相加得到的值與該區(qū)域的導(dǎo)聯(lián)數(shù)目相比較，判定相加得到的值≥該區(qū)域的導(dǎo)聯(lián)數(shù)目，或相加得到的值＜該區(qū)域的導(dǎo)聯(lián)數(shù)目；當(dāng)相加得到的值＜該區(qū)域的導(dǎo)聯(lián)數(shù)目時(shí)，判定該區(qū)域正常；或者當(dāng)相加得到的值≥該區(qū)域的導(dǎo)聯(lián)數(shù)目時(shí)，判定該區(qū)域異常。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的確定與該區(qū)域有關(guān)的導(dǎo)聯(lián)數(shù)目的方法，通過(guò)下表查得(1)V1+V2+V3+V4→前側(cè)壁(Anteroseptal)，(2)V2+V3+V4+V5→前壁(Anterior)，(3)II+aVF+V1+V2→后下壁(Inferior Posterior)，(4)I+aVL+V3+V4+V5+V6→前間壁(Anterolateral)，(5)I+aVL+V5+V6→間壁(Lateral)，(6)I+aVR+aVL+V6→I導(dǎo)區(qū)，(7)II+aVR+aVF→II導(dǎo)區(qū)，(8)III+aVL+aVF→III導(dǎo)區(qū)，(9)I+II+aVR+V5→aVR導(dǎo)區(qū)，(10)I+III+aVL→aVL導(dǎo)區(qū)，(11)II+III+aVF→aVF導(dǎo)區(qū)，(12)V1+V2+V6→V1導(dǎo)區(qū)，(13)V1+V2+V3→V2導(dǎo)區(qū)，(14)V2+V3+V4→V3導(dǎo)區(qū)，(15)V3+V4+V5→V4導(dǎo)區(qū)，(16)V4+V5+V6→V5導(dǎo)區(qū)，(17)V5+V6+V1→V6導(dǎo)區(qū)，(18)V1+V2→側(cè)壁(Septal)，(19)II+aVF→下壁(Inferior)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的當(dāng)相加得到的值≥該區(qū)域的導(dǎo)聯(lián)數(shù)目時(shí)，判定該區(qū)域異常的方法。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的當(dāng)相加得到的值＜該區(qū)域的導(dǎo)聯(lián)數(shù)目時(shí)，判定該區(qū)域正常的方法
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的若2個(gè)或2個(gè)以上部位都異常時(shí)的定位原則。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的進(jìn)一步的定位方法，以列表中從1到19的順序首先確定的異常部位為準(zhǔn)。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的進(jìn)一步的定位方法，至少要判定一個(gè)部位的定位診斷標(biāo)準(zhǔn)。
27.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率譜計(jì)算是針對(duì)同步的連續(xù)的12導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)進(jìn)行的方法。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的功率譜計(jì)算所采用的心電信號(hào)長(zhǎng)度最少1秒的方法。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的功率譜計(jì)算所采用的心電信號(hào)長(zhǎng)度一般采用88秒的方法。
30.由以下各部分組成的檢測(cè)和定位心臟病的系統(tǒng)從人體采集心電信號(hào)的裝置；轉(zhuǎn)換所采集的心電信號(hào)的裝置；確立一個(gè)基值用于評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)換過(guò)的信號(hào)的裝置。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的從人體采集心電信號(hào)的裝置，包括心電信號(hào)的放大裝置；心電信號(hào)的數(shù)字化裝置；和數(shù)字化后心電信號(hào)的處理裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的信號(hào)處理裝置，包括通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算獲得時(shí)域心電信號(hào)的裝置；和把時(shí)域心電信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域功率譜信號(hào)的裝置。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)獲得的時(shí)域心電信號(hào)至少包含12導(dǎo)聯(lián)之中的1個(gè)導(dǎo)聯(lián)。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括確立基值的裝置；獲取病人心率的裝置；和把心率乘以一個(gè)轉(zhuǎn)換因子以獲得基值的裝置。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括把心率乘以一個(gè)轉(zhuǎn)換因子確立基值的裝置把心率的計(jì)量單位從次/分鐘轉(zhuǎn)換為次/秒的裝置；和把以次/秒作為計(jì)量單位的心率乘以一個(gè)轉(zhuǎn)換因子以獲得基值的裝置。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換因子的大小界于3-7之間。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換因子的值一般取5。
38.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其信號(hào)處理裝置進(jìn)一步包括在功率譜圖形上，求得0赫茲到基值之間的面積1的裝置；在功率譜圖形上，求得基值到∞之間的面積2的裝置；和把面積1除以面積2以獲得評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值的裝置。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其第1個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值≥1時(shí)表示正常，其第2個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值＜1時(shí)表示異常。
全文摘要
本發(fā)明是心臟病的檢測(cè)和定位系統(tǒng),特別用于檢測(cè)和定位診斷冠心病,包括心肌缺血和心肌梗塞。其中定位診斷是針對(duì)心肌缺血和心肌梗塞而言的。本系統(tǒng)首先從人體采集心電信號(hào),進(jìn)行放大并加以數(shù)字化,然后得到12導(dǎo)聯(lián)心電功率譜并計(jì)算出高低頻分界值－基值f0,f0等于以赫茲為單位的心率值的3至7倍。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等于低頻分量除以高頻分量。本系統(tǒng)同時(shí)對(duì)12導(dǎo)功率譜進(jìn)行波形識(shí)別,根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的大小和導(dǎo)聯(lián)分布提供心臟病的定位診斷圖。
文檔編號(hào)A61B5/0402GK1265869SQ9910274
公開(kāi)日2000年9月13日 申請(qǐng)日期1999年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月4日
發(fā)明者方丹群, 劉海祥 申請(qǐng)人:劉海祥, 方丹群