專利名稱：采用來自擴(kuò)展導(dǎo)聯(lián)組的解剖學(xué)定向ecg數(shù)據(jù)的發(fā)病冠狀動脈識別的制作方法
采用來自擴(kuò)展導(dǎo)聯(lián)組的解剖學(xué)定向ECG數(shù)據(jù)的發(fā)病冠狀動脈識別本申請是2010年I月20日提交的未決美國專利申請No. [IB2008/055149，于2008年12月8日提交]的部分延續(xù)，其要求于2007年12月18日提交的美國臨時申請No. 61/014613 的權(quán)益。本發(fā)明涉及心電圖(ECG)監(jiān)測系統(tǒng)，具體而言，涉及一種實時ST監(jiān)測系統(tǒng)，其利用解剖學(xué)定向呈現(xiàn)來自動識別導(dǎo)致急性心肌梗塞的發(fā)病冠狀動脈。心電圖(ECG)廣泛用于產(chǎn)生從心臟在人體表面上產(chǎn)生的電壓導(dǎo)出的記錄。這樣產(chǎn)生的記錄在性質(zhì)上是圖解式的，需要專家解釋和分析，以將所得信息與患者的心臟狀況相關(guān)。在歷史上，從自對象延伸到記錄設(shè)備的有線連接直接將這種記錄產(chǎn)生為可見的圖形記錄。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)能夠以數(shù)字存儲信息的形式來產(chǎn)生這種記錄，以供將來復(fù) 制和分析。ECG記錄在其中非常關(guān)鍵的急診臨床應(yīng)用是診斷急性冠心病——通常被稱為心臟病發(fā)作的綜合征。常常以心電圖方式診斷具有急性冠狀動脈綜合征(ACS)——例如胸痛或不適以及氣促的患者，其中對ECG波形的ST段的上升或下降進(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患者的ECG的ST上升不符合確定的ST上升心肌梗塞(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)測器以進(jìn)行ST段監(jiān)測，以便觀察ST變化的發(fā)展或消退，尤其是對于有急性冠狀動脈綜合征(ACS)病史的患者而言。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)之前知道處于危險中的冠狀動脈和心肌區(qū)域。另一種情形是利用STEMI的ECG呈現(xiàn)對ACS患者確診，并使該患者接受介入性再灌注療法?；謴?fù)心肌再灌注的已證實的療法包括溶血栓的或經(jīng)皮膚的冠狀動脈介入，以打開與梗塞相關(guān)的動脈。冠狀動脈旁通接合(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血栓療法期間，通常在恢復(fù)室、重病監(jiān)護(hù)室(ICU)或心臟護(hù)理室(CXU)中將患者連接至ECG監(jiān)測器以進(jìn)行ST監(jiān)測和觀察，以便觀察患者狀況的消退或發(fā)展。如果先前清理的冠狀動脈再次變得凝結(jié)或在不同動脈中發(fā)生阻塞，那么可能會發(fā)生新的冠狀動脈阻塞的發(fā)作，或者在患者的冠狀動脈灌注恢復(fù)時ST偏離將回復(fù)正常。由于前六十分鐘對于搶救心肌而言很關(guān)鍵，因此臨床人員早期發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)發(fā)作對于防止進(jìn)一步損傷心肌而目是很關(guān)鍵的。不過，通常在這些情形下執(zhí)行的ST監(jiān)測具有局限。由于使用的電極數(shù)量有限，常常會錯過ST上升或ST下降的發(fā)作。對于ST監(jiān)測中使用的導(dǎo)聯(lián)可用性和導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)，各醫(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)出的或從八通道的直接記錄計算出的十二導(dǎo)聯(lián)。ST監(jiān)測器的設(shè)計對于一般臨床護(hù)理人員而言常常并不直觀，他們可能沒經(jīng)過足夠的培訓(xùn)來理解ECG導(dǎo)聯(lián)和相關(guān)聯(lián)的心肌區(qū)域或冠狀動脈之間的關(guān)系。床邊監(jiān)測器上顯示的ST段的數(shù)值變化或波形沒有對每個導(dǎo)聯(lián)和處在危險中的心肌區(qū)域之間的對應(yīng)關(guān)系給出指示。因此，改進(jìn)的ECG監(jiān)測器和規(guī)程會改善這些情形下的護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)。
在2007 年8 月 I 日提交的名稱為 “AUTOMATED IDENTIFICATION OF CULPRITCORONARY ARTERY (Zhou等人)”的美國臨時專利申請No. 60/954367中描述了在這些情形下提供改進(jìn)的護(hù)理的ECG監(jiān)測系統(tǒng)。該專利申請中描述的ECG監(jiān)測器對由與身體的不同區(qū)域相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)聯(lián)產(chǎn)生的ECG波形的ST段進(jìn)行分析?；诓煌瑢?dǎo)聯(lián)組表現(xiàn)出的ST上升和下降，該系統(tǒng)為臨床醫(yī)生識別出作為阻塞的可能位置的冠狀動脈，即“發(fā)病”冠狀動脈。該系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)的ECG導(dǎo)聯(lián)放置和多個ECG波形呈現(xiàn)來實現(xiàn)這一目的。盡管這種顯示提供了給出確診的所有相關(guān)診斷信息，包括發(fā)病動脈的指示，但將ECG數(shù)據(jù)與該系統(tǒng)指示出的發(fā)病動脈相關(guān)仍然需要充分的對ECG波形進(jìn)行解釋的技能。希望有一種明確的圖解方式將ECG數(shù)據(jù)與診斷指示相關(guān)，從而使臨床醫(yī)生能夠在靠他或她自己進(jìn)行更為詳細(xì)的波形分析之前立即認(rèn)識到診斷確定的有效性。做出確診的時間越短，就可以越快地恢復(fù)心肌灌注，并且對心臟的損傷較小，且心力衰竭或死亡的風(fēng)險較低。根據(jù)本發(fā)明的原理，描述了一種ECG監(jiān)測系統(tǒng)，其從多個導(dǎo)聯(lián)采集ECG波形，并分析所出現(xiàn)的ST段上升和下降。在顯示與患者的解剖結(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。在圖示的實施例中，圖形顯示器在相對于產(chǎn)生信息的導(dǎo)聯(lián)位置的垂直(正 面)和水平(側(cè)面)取向中都呈現(xiàn)ST段信息。解剖學(xué)定向顯示只需看一眼就可以示出對發(fā)病冠狀動脈的指示以及梗塞或損傷的心肌區(qū)域的尺寸。在采用擴(kuò)展導(dǎo)聯(lián)時，對擴(kuò)展導(dǎo)聯(lián)信息進(jìn)行圖形定位，從而避免與圖形顯示器中的其他導(dǎo)聯(lián)發(fā)生沖突或者造成不明確性。可以通過與基線狀況進(jìn)行比較而在監(jiān)測過程中實時產(chǎn)生解剖學(xué)定向顯示，或者在指示狀況發(fā)展的時間推移顯示中產(chǎn)生該顯示。在附圖中圖I是心臟的解剖學(xué)圖示，其示出了圍繞心臟的冠狀動脈；圖2是關(guān)于站立(豎直)個體的ECG肢體導(dǎo)聯(lián)的位置的圖示；圖3a和3b示出了用于ECG檢查的標(biāo)準(zhǔn)胸部電極放置；圖4是適于與本發(fā)明一起使用的ECG監(jiān)測系統(tǒng)的主要子系統(tǒng)的方框圖；圖5是ECG系統(tǒng)的前端的方框圖；圖6是典型ECG監(jiān)測器的處理模塊的方框圖；圖7圖示了用以提供關(guān)于心搏及其節(jié)律的信息的ECG描記線數(shù)據(jù)的處理；圖8圖示了 ECG描記線的不同參數(shù)的測量；圖9a圖示了正常ECG信號的段；圖9b_9e圖示了具有上升和下降ST段的ECG描記線，根據(jù)本發(fā)明的原理，可以采用其來產(chǎn)生解剖學(xué)定向圖形顯示以識別發(fā)病冠狀動脈；

圖10圖示了根據(jù)本發(fā)明的原理用于發(fā)病冠狀動脈識別的解剖學(xué)定向圖形顯示；圖11圖示了另一解剖學(xué)定向圖形顯示，其示出了用于產(chǎn)生所述顯示的ST段值；圖12圖示了根據(jù)本發(fā)明的原理借助解剖學(xué)定向圖形顯示的發(fā)病冠狀動脈識別；圖13是本發(fā)明的解剖學(xué)定向圖形顯示的范例，其指示出左前降(LAD)冠狀動脈的阻塞；圖14是本發(fā)明的解剖學(xué)定向圖形顯示的范例，其指示出左旋(LCx)冠狀動脈的阻塞；圖15是本發(fā)明的解剖學(xué)定向圖形顯示的范例，其指示出右冠狀動脈(RCA)的阻塞；圖16是本發(fā)明的解剖學(xué)定向圖形顯示的范例，指示出左旋和左前降冠狀動脈兩者的阻塞；圖17圖示了本發(fā)明的解剖學(xué)定向圖形顯示，其中將當(dāng)前ST上升和下降特征與基線特征進(jìn)行了比較；圖18圖示了本發(fā)明的解剖學(xué)定向圖形顯示，其中給出了 ST上升和下降特征隨時間變化的趨勢；圖19是軀干的截面視圖，其示出了擴(kuò)展導(dǎo)聯(lián)組的相對導(dǎo)聯(lián)位置；圖20a和21a圖示了本發(fā)明的解剖學(xué)定向極坐標(biāo)顯示，其中，在極坐標(biāo)圖上對擴(kuò)展導(dǎo)聯(lián)進(jìn)行了定位，從而避免其與該圖中的其他導(dǎo)聯(lián)發(fā)生沖突； 圖20b和21b分別是圖20a和21a的情況的正面軸極坐標(biāo)圖；圖22a圖示了胸部導(dǎo)聯(lián)的水平軸的線性圖形顯示；圖22b以條形圖的形式圖示了胸部導(dǎo)聯(lián)的線性圖形顯示，其采用內(nèi)插以填充缺失數(shù)據(jù)。圖I是心臟的視圖，其示出了冠狀動脈的位置，冠狀動脈在梗阻時將給心臟帶來嚴(yán)重?fù)p傷。在圖I中，將心臟10示為半透明的球體，從而能夠容易地可視化心臟前后表面上的冠狀動脈的曲折路徑。所看到的右冠狀動脈(RCA)沿著心臟10的右側(cè)從主動脈下降。沿著心臟左側(cè)從主動脈下降的是左主(LM)冠狀動脈，其迅速分支，以形成心臟正(前)表面上的左前降(LAD)動脈和圍繞在心臟背(后)側(cè)的左旋(LCx)動脈?？梢钥闯鋈咳齻€主要血管最終以特征曲折路徑圍繞心臟10，以向心肌提供恒定的新鮮血液供應(yīng)。在患者正因為冠狀動脈之一阻塞而經(jīng)受胸痛時，重要的是迅速識別出阻塞的動脈分支，從而能夠迅速進(jìn)行干預(yù)以防止對心臟的損傷。圖2圖示了典型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。通過將來自附著于身體上的特定位置的特定電極的輸出相組合來產(chǎn)生ECG系統(tǒng)的肢體導(dǎo)聯(lián)信號和其他導(dǎo)聯(lián)信號。例如，美國專利6052615 (Feild等人)示出了對12導(dǎo)聯(lián)ECG系統(tǒng)而言如何生成導(dǎo)聯(lián)信號。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，這三個導(dǎo)聯(lián)大致處于豎直(橫向)面內(nèi)。出于本發(fā)明的目的，導(dǎo)聯(lián)信號相對于標(biāo)稱基線以上的ST上升具有如圖中的“ + ”號所指示的極性。在沿著相應(yīng)肢體繪出的軸的相對端上，對于ST上升而言，導(dǎo)聯(lián)信號具有負(fù)的含義。下文將結(jié)合本發(fā)明的顯示的各種圖示進(jìn)一步論述這種導(dǎo)聯(lián)取向和關(guān)系。圖3a示出了六個ECG胸部電極V1-V6的放置，它們位于患者的軀干上。圖3b示出了胸部電極V7-V9，它們繼續(xù)繞行至患者的背部(后背)。如同肢體電極的情況一樣，將每個胸部電極的信號與一個或多個其他電極的信號組合使用，以檢測由個體心肌細(xì)胞的去極化和復(fù)極化產(chǎn)生的電壓。對于12導(dǎo)聯(lián)ECG系統(tǒng)而言，對檢測到的電壓進(jìn)行組合和處理，以產(chǎn)生十二組隨時間變化的電壓。在Feild等人的文獻(xiàn)中描述了這樣產(chǎn)生的描記線,具體如下
權(quán)利要求
1.一種識別與急性心肌梗塞相關(guān)聯(lián)的發(fā)病冠狀動脈的ECG監(jiān)測系統(tǒng)，包括 適于從相對于心臟的不同有利點采集心臟的電活動的一組電極，該組電極除了包括標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)外，還包括擴(kuò)展導(dǎo)聯(lián)； 耦合到所述電極的ECG采集模塊，其用于產(chǎn)生增強(qiáng)的電極信號； ECG處理器，其對所述電極信號做出響應(yīng)并被配置為將電極信號相組合以產(chǎn)生從不同有利點測量心臟的電活動的多個導(dǎo)聯(lián)信號，其中，所述ECG處理器還被配置為在導(dǎo)聯(lián)信號中檢測ST上升；以及 對所檢測到的ST上升做出響應(yīng)的圖形顯示器，其以圖形的方式關(guān)于解剖學(xué)導(dǎo)聯(lián)位置顯示ST上升數(shù)據(jù)，其中來自不同導(dǎo)聯(lián)的上升數(shù)據(jù)位于互不干擾的位置上， 其中，所述圖形顯示器指示與急性缺血事件相關(guān)聯(lián)的可疑發(fā)病冠狀動脈或分支的身份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ECG監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述ECG處理器對多個胸部電極信號做出響應(yīng)，以產(chǎn)生ST上升數(shù)據(jù)并采用所述數(shù)據(jù)產(chǎn)生相對于對象的解剖結(jié)構(gòu)具有水平取向的胸部圖形， 其中，所述胸部圖形指示LCx、RCA和LAD冠狀動脈阻塞中的一個或多個。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ECG監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述胸部圖形還包括由ST上升數(shù)據(jù)值描繪的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ECG監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述形狀是通過在所述胸部圖形中連接ST上升數(shù)據(jù)值形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ECG監(jiān)測系統(tǒng)，其中，在所述胸部圖形中將ST上升數(shù)據(jù)值定位為具有一個極性，而在所述胸部圖形中將ST下降數(shù)據(jù)值定位為具有相反的極性。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ECG監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述圖形顯示器還包括在不同的極向量上繪示不同的導(dǎo)聯(lián)信號的極坐標(biāo)圖。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ECG監(jiān)測系統(tǒng)，其中，將正導(dǎo)聯(lián)信號值繪示在所述極坐標(biāo)顯示的一半中，而將負(fù)導(dǎo)聯(lián)信號值繪示在所述極坐標(biāo)顯示的另一半中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的ECG監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述正導(dǎo)聯(lián)信號值包括ST上升值，而所述負(fù)導(dǎo)聯(lián)信號值包括ST下降值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ECG監(jiān)測系統(tǒng)，其中，針對缺失的導(dǎo)聯(lián)信號繪示估算值。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ECG監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述圖形顯示還包括在不同的行或列上繪示不同的導(dǎo)聯(lián)信號的線性或直線圖。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的ECG監(jiān)測系統(tǒng)，其中，具有導(dǎo)聯(lián)信號值的每一行或列指示導(dǎo)聯(lián)信號幅度并且被連接至一個或多個相鄰行或列的導(dǎo)聯(lián)信號幅度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的ECG監(jiān)測系統(tǒng)，其中，利用顏色或陰影將具有導(dǎo)聯(lián)信號值的每一行或列填充至導(dǎo)聯(lián)信號幅度的水平。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的ECG監(jiān)測系統(tǒng)，其中，針對缺失的導(dǎo)聯(lián)信號繪示估算值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的ECG監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述估計值是其他接收到的導(dǎo)聯(lián)信號值的內(nèi)插或平均值。
全文摘要
一種ECG監(jiān)測系統(tǒng)分析與身體的不同解剖位置相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)聯(lián)的ECG信號，以獲得導(dǎo)聯(lián)信號中ST上升的證據(jù)。在相對于作為導(dǎo)聯(lián)信號源的解剖結(jié)構(gòu)點組織的圖形顯示中繪示導(dǎo)聯(lián)的ST上升和下降測量值。在極坐標(biāo)圖形顯示格式中，將每一導(dǎo)聯(lián)信號繪示在其自身的解剖學(xué)定向軸上，以避免多個導(dǎo)聯(lián)信號之間的沖突。在線性或直線圖形顯示格式中，將每一導(dǎo)聯(lián)信號繪示在其自身的顯示行或列上。利用由其他導(dǎo)聯(lián)得到的平均值或內(nèi)插值填充缺失的導(dǎo)聯(lián)信號值。
文檔編號A61B5/044GK102802517SQ201080061934
公開日2012年11月28日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者J·E·林道爾, S·H·周 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司