CN101795622B - 病变冠状动脉的自动识别 - Google Patents
病变冠状动脉的自动识别 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101795622B CN101795622B CN2008801019953A CN200880101995A CN101795622B CN 101795622 B CN101795622 B CN 101795622B CN 2008801019953 A CN2008801019953 A CN 2008801019953A CN 200880101995 A CN200880101995 A CN 200880101995A CN 101795622 B CN101795622 B CN 101795622B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ecg
- leads
- coronary artery
- leading
- response
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 210000004351 coronary vessel Anatomy 0.000 title claims abstract description 68
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 21
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 14
- 208000028867 ischemia Diseases 0.000 claims description 6
- 206010000891 acute myocardial infarction Diseases 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 206010061876 Obstruction Diseases 0.000 description 12
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 11
- 231100000915 pathological change Toxicity 0.000 description 9
- 230000036285 pathological change Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 8
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 7
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 5
- 208000004476 Acute Coronary Syndrome Diseases 0.000 description 4
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 4
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 4
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 201000011244 Acrocallosal syndrome Diseases 0.000 description 3
- 206010008479 Chest Pain Diseases 0.000 description 3
- 208000019905 acrocephalosyndactyly Diseases 0.000 description 3
- 206010051895 acute chest syndrome Diseases 0.000 description 3
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 3
- 208000010125 myocardial infarction Diseases 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 210000001562 sternum Anatomy 0.000 description 3
- 206010061216 Infarction Diseases 0.000 description 2
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000007574 infarction Effects 0.000 description 2
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 208000031225 myocardial ischemia Diseases 0.000 description 2
- 238000013146 percutaneous coronary intervention Methods 0.000 description 2
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 2
- 210000005241 right ventricle Anatomy 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 200000000007 Arterial disease Diseases 0.000 description 1
- 206010060965 Arterial stenosis Diseases 0.000 description 1
- 206010013975 Dyspnoeas Diseases 0.000 description 1
- 208000005189 Embolism Diseases 0.000 description 1
- 206010019280 Heart failures Diseases 0.000 description 1
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 1
- 208000001435 Thromboembolism Diseases 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 230000002308 calcification Effects 0.000 description 1
- 210000004413 cardiac myocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000001951 hemoperfusion Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000002336 repolarization Effects 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 description 1
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/346—Analysis of electrocardiograms
- A61B5/349—Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
- A61B5/358—Detecting ST segments
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/346—Analysis of electrocardiograms
- A61B5/349—Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
诊断ECG系统分析导联描记中是否存在导联信号的ST上升。对于心脏的电活动具有预定的有利位置的导联中的ST上升的模式,以及在一些实例中某些其他导联中的ST下降的存在,将具体冠状动脉或分支识别为引起急性缺血事件的病变冠状动脉。为介入心脏病专家呈现对病变冠状动脉或分支的识别,从而能够接近正确的冠状动脉并且清除阻塞。该技术可以与标准12导联ECG系统以及使用更少或更多导联的ECG系统一起使用。
Description
本发明涉及心电图系统,并且更具体地涉及自动识别已引起急性心肌梗塞的病变(culprit)冠状动脉的心电图系统。
心电图(ECG)广泛用于产生根据心脏在人体表面的电压得到的记录。如此产生的记录具有图形特征并且需要专家解释和分析以将得到的信息与患者的心脏状况相联系。在以往,通过从对象延伸至记录设备的有线连接,直接以可视图形记录产生这种记录。随着计算机技术的发展,以数字存储信息的形式产生这种记录以便后续复制和分析已成为可能。
一种ECG记录至关重要的急诊临床应用是对通常称作心脏病发作的急性冠心病的症状的分析。有急性冠脉综合征(ACS)——诸如胸痛或胸部不适和呼吸短促——的患者通常用心电图进行诊断。新近经受心肌梗塞的患者的ECG描记会展现出已知特征,诸如由于完全阻塞引起的描记的ST段上升、在ST段不上升情况下的异常Q波和/或T波,或者由于部分阻塞引起的ST段下降。这些状况的特征是以下动脉狭窄:两个主冠状动脉即右冠状动脉(RCA)或左主干(LM)冠状动脉之一,或者LM的两个主分支即左前降支(LAD)动脉或左回旋支(LCx)动脉之一。这些通往心肌的主血管中的一个的阻塞应被尽快清除,以避免对心肌的永久损伤。采用导管器件的经皮冠状动脉介入治疗(PCI)可以很快地使梗塞相关的动脉通开,以恢复心肌灌注,并且其在很多情况下优于溶栓治疗。这个良好建立的程序在挽救生命和提高生命质量方面提供了更好的长期效果。
心肌灌注恢复得越快,对心脏的损伤就越小,并且心衰竭或死亡的风险就越低。由于心肌会在发生梗塞后最初的几个小时内受损,因此从患者进入医院大门的一刻到患者心肌灌注恢复那一刻所经历的时间——称为“进门-再灌注”时间——是有效救护ACS患者的主要度量。但是当严重胸痛的患者躺在医院的导管插入术实验室的手术台并且心脏病专家正在进行入院ECG时,心脏病专家不具备关于哪支冠状动脉发生阻塞并且应立即通开的信息。于是心脏病专家必须开始查找整个冠状动脉树以识别病变动脉。在这些状况下,不仅这种辛苦的查找难以控制,而且查找会进一步延迟“进门-再灌注”时间并且增加对患者心脏无法挽回的损坏和/或患者死亡的风险。很多患者从部分阻塞的早期缺血性事件开始就表现出异常,在查找引起当前事件的阻塞时,这必须得到确认并且被排除。在患者患有多重动脉疾病的情况中,通常三支冠状动脉全都具有重度(>70%)阻塞,并且识别出与瞬时事件的梗塞区域有关的病变动脉也更具挑战性。由于可能会破裂和引起完全阻塞的易损斑块有可能经常出现,因此识别最近事件的病变动脉在临床上更加重要。
根据本发明的原理,描述了用于具有诊断ECG功能的设备的自动分析,用以识别病变冠状动脉,所述设备诸如心电图仪、具有诊断ECG功能的除颤器、具有诊断ECG功能的床侧监测仪和具有诊断ECG功能的家用ECG监测仪。当患有ACS的患者经受ECG检查时,这种自动技术分析ECG信号中是否存在具体ECG导联中的ST段上升、ST段下降和的其他ECG测量结果的偏移,并且自动识别出病变动脉。识别可以是可视的、可听的或者可出现在打印的ECG报告中。本发明的实施例意在能够使心脏病专家快速可靠地识别出病变冠状动脉并且迅速恢复心肌灌注,而不需要进一步浪费时间。本发明能够检测出两个主冠状动脉即RCA和LM之一或者LM的两个主分支即LAD和LCx之一中的阻塞,并且能够将病变冠状动脉的标识打印在ECG报告上,作为辅助意见以供心脏病专家参考。
在附图中:
图1是心脏及其主要冠状动脉的高度示意性图示;
图2是心脏和冠状动脉的解剖结构图示;
图3是心脏的半透明解剖结构图示,其示出了绕心脏环绕的冠状动脉;
图4a和4b示出了用于ECG检查的标准电极放置;
图5是诊断ECG系统的主要子系统的框图;
图6是ECG系统的前端的框图;
图7是典型诊断ECG系统的处理模块的框图;
图8图示了对ECG描记数据的处理以提供关于心搏和节律的信息;
图9a和9b图示了ECG描记的不同参数的测量结果;
图10图示了典型的ECG报告;
图11a和11b图示了12导联系统的导联和冠状动脉解剖结构之间的关系;
图11c图示了根据本发明可用于分析的ECG报告中的12导联信号和三个附加导联的标准表示;
图12a图示了正常ECG信号的段;
图12b-12e图示了根据本发明的原理可用于病变冠状动脉识别的具有上升ST段的ECG描记;
图13a图示了根据本发明的原理将LAD识别为病变冠状动脉的ECG报告;
图13b和13c根据本发明的原理使图13a的ECG报告的上升ST段与心脏的具体区域相关;
图14a图示了根据本发明的原理将LCx识别为病变冠状动脉的ECG报告;
图14b和14c根据本发明的原理使图14a的ECG报告的上升ST段与心脏的具体区域相关;
图15a图示了根据本发明的原理将RCA识别为病变冠状动脉的ECG报告;
图15b和15c根据本发明的原理使图15a的ECG报告的上升ST段与心脏的具体区域相关;
图16图示了根据本发明的原理将左主干冠状动脉识别为病变冠状动脉的ECG报告。
图1-3是示出了冠状动脉位置的各心脏视图,冠状动脉一旦阻塞就会引起对心脏的严重损坏。图1是示出了从主动脉12沿心脏10右侧下降的右冠状动脉(RCA)的高度示意性视图。同样从主动脉沿心脏左侧下降的是左主干(LM)冠状动脉,其很快地分支以形成心脏前侧(前面)的左前降支(LAD)动脉和绕心脏后侧(后面)环绕的左回旋支(LCx)动脉。可看出三个主要血管基本全都以特有曲折路径绕心脏10环绕,以将新鲜血液的恒定供应提供给心肌。
图2以解剖学上更确切的心脏描绘示出了从心脏10的前侧起始的相同动脉和分支。在图3中,心脏10被描绘为半透明的球形体,从而可以容易看到在心脏前侧和后侧的冠状动脉的曲折路径。
本发明的一目的是能够根据对标准或非标准ECG检查的描记的分析来自动识别这些冠状动脉和分支中的哪个阻塞。正确解释ECG需要大量经验,这是由于其涉及到熟悉各种导联的描记的宽范围模式。采用非常规导联系统的任何ECG必然会有损于在常规ECG解释中已发展起来的身体实践,并且因此一般被认为不合需要。所生成的描记仅仅能够被熟悉非常规系统的相对少数的人理解。因此,以具有常规电极放置的标准ECG检查实现本发明是有重要意义的。图4a示出了对于具有10个导联电极的常规12导联ECG检查,位于患者躯干上的6个电极V1-V6的放置。每个电极与一个或多个其他电极结合以检测由个体心脏肌肉细胞的去极化和复极化产生的电压。所检测到的电压被组合和处理以产生12个随时间变化的电压的描记。如此产生的描记如下所列:
其中,在用于形成仰卧对象的短期心电图记录的非常广泛使用的标准系统中,上面所指示的电势及其关联的电极位置是:
VL是左臂上的电极的电势;
VR是右臂上的电极的电势;
VF是左腿上的电极的电势;
V1是前胸胸骨右侧第4肋骨间隙处的电极的电势;
V2是前胸胸骨左侧第4肋骨间隙处的电极的电势;
V4是左侧锁骨中线上第5肋骨间隙处的电极的电势;
V3是位于电极V2和V4中间的电极的电势;
V6是左侧腋窝中线上第5肋骨间隙处的电极的电势;
V5是位于电极V4和V6中间的电极的电势;
G(上面未指示)是测量电势VL、VR、VF和V1-V6时参考的地电势或参考电势。地电极或参考电极一般位于右腿上,但这不是必须的。
本发明适于与常规12导联EGG系统以及13、14、15、16、17或18导联系统或更多的包括56导联和128导联体表标测系统一起使用。三导联(EASI和其他)、5导联和8导联系统也可用于得出12导联,但准确度降低,这是本领域公知的。例如,参见(Evans等人的)美国专利5,377,687和(Medema等人的)美国专利6,217,525。总之,本发明的实现方式可以采用任意数量的导联和电极。图4a和4b示出了被更高量级导联系统使用的一些电极。可看出电极V7、V8和V9从V6电极继续绕躯干环绕。V3R、V4R、V5R和附加电极继续环绕身体右侧,与身体左侧的V3、V4、V5和其他电极的位置对称。
图5以框图形式图示了适于与本发明一起使用的诊断ECG系统。提供了多个电极20,用以附着到患者的皮肤。通常电极是可随意使用的导体,其具有粘住皮肤的导电粘性凝胶。每个导体具有扣在或夹在ECG系统的电极线上的锁扣(snap)或夹子。将电极20耦合到ECG采集模块22,该ECG采集模块22预处理由电极接收到的信号。电极信号一般通过电隔离布置24耦合到ECG处理模块26,该电隔离布置24保护患者不受电击伤害并且还在例如患者经受除颤时保护ECG系统。通常将光隔离器用于电隔离。经处理的ECG信息然后被显示在图像显示器上或由输出设备28打印在ECG报告中。
图6更详细地示出了采集模块22。通常幅度仅几毫伏的电极信号被放大器放大,放大器还通常具有针对除颤脉冲的高压保护。经放大的信号按一定条件被滤波然后被模数转换器转换为数字采样信号。然后通过对各电极信号进行不同组合,来将信号格式化,从而得到组合的导联信号,诸如12导联系统的上面给出的信号。数字导联信号在CPU 34的控制下被转送以进行ECG处理。采集模块的许多专用电子器件通常以专用集成电路(ASIC)的形式实现。
图7是典型诊断ECG系统的分析部分的框图。起搏脉冲检测器42识别并消除由患者佩戴的起搏器产生的电尖峰和其他电异常信号。QRS检测器44检测电描记的主要脉冲。图12a图示了典型正常ECG描记,其中可以看出,Q-R-S段描绘出描记的主要电脉冲,该电脉冲是刺激左心室收缩的脉冲。QRS波群的描绘形成了检测描记的较小扰动的基础,其由波形分段器46执行。该波形分段器描绘出ECG描记的包括P波和Q到U段的描记段的完整序列。随着每个波形都被完全描绘出来,心搏分类器48比较每个新的心搏和以前的心搏,并且将心搏分类为对个体正常(常规)或异常(非常规)。心搏的分类能够使平均心搏分析器52限定正常心搏的特征,并且平均心搏的幅度和段持续时间在54处被测量。心搏分类用于在56确定心律。图8、9a和9b是该ECG描记处理的功能图示。在图8的左侧是来自导联I、II、V1、V2、V5和V6的ECG描记的序列60。心搏分类器48比较各心搏特征并且已经将一些心搏分类为正常(N*,0)。例如,来自导联V5和V6的所有心搏已经被分类为正常。其他四个导联包含了展现出室性早搏特征的心搏(PVC,1)。在62,ECG系统将除异常心搏特征之外的正常心搏特征进行累计,在时间上对准心搏并且将其平均以产生平均心搏。64处的描记图示了在该示例中示出的6导联的平均心搏的描记。在图9a中,针对66处示出的各特征测量6导联的平均心搏的描记64,这些特征诸如Q波、R波、T波和诸如QRS和QT的波间间隔的幅度和持续时间。将测量结果图示为6导联的该示例的测量结果表68中所记录的。12导联系统的完整测量结果表的示例在图9b中示出。
可以将ECG波及其测量结果发送到具有报告生成包的离线工作站,用以产生患者ECG波形的报告。然而大多数诊断ECG系统,诸如飞利浦心电图仪系列产品和飞利浦ECG管理系统已经具有机载ECG报告包。图10图示了可由这些系统产生的报告的类型。根据在70处示出的12导联的波形特征和图9b的测量结果,临床医生可以对报告软件进行编程,以通过在临床上限定某些心脏症状的方式来识别和逻辑组合、包括或排除各特征。这个类型的典型程序在图10的72处示出,并且将为治疗心脏病专家产生ECG报告,这在74处示出。对于经受急性心肌梗塞的患者来说,该报告通常指示出在心脏内存在急性心肌缺血,并且有时指示出被梗塞所堵塞的心脏区域的某面积位置和面积大小。然而,对于正在等待用导管进行清除阻塞的介入治疗的心脏病专家来说,需要更多信息。心脏病专家希望知道哪个主要冠状动脉和冠状动脉的哪个分支被堵塞了,以便心脏病专家可以立即将导管插入到被堵塞的动脉或分支并且使血液灌注恢复到心脏的被损伤区域。
根据本发明的原理,本发明的发明人已经研究了ECG数据库的统计分析及其与不同冠状动脉解剖结构的关系,并且开发出了识别急性缺血事件的病变动脉的自动技术。本发明的技术可以识别出两个主冠状动脉即RC和LM之一或者LM的两个主分支即LDA或LCx之一哪个是病变动脉。然后通过在ECG报告中,可视地在屏幕上、在ECG描记的显示上、以可听的方式或通过其他输出方式对其进行识别,来告知心脏病专家对病变动脉的识别。本发明已经意识到,静息ECG中的ST段偏移和其他ECG测量结果(例如Q波、R波、T波和诸如QRS和QT的波间间隔的幅度和持续时间)在具有ST段上升和没有ST段上升和急性心脏缺血的情形下,如果阻塞发生在不同冠状动脉和动脉的不同级别,则会具有不同模式。考虑到冠状解剖结构具有某些模式和偏移,这些ST偏移与患者的冠状动脉解剖结构紧密地相关联。本发明的技术能够检查标准ECG导联配置的ST偏移和其他测量结果及其分类规则,以推断出哪个具体冠状动脉或分支是急性缺血事件的根源。
例如,如果LAD被堵塞,通往心脏前壁的血流将减少。在这种情形下,面向前壁的ECG导联V2、V3、V4、V5中的一些将显示出ST段上升。对应地,面向心脏相对侧的壁的ECG导联将显示出ST段下降。通过采用这一原理,可以识别出供应心脏壁的急性梗塞区域的病变冠状动脉或分支。
通过使ECG导联与图11a和11b中所图示的冠状动脉的解剖结构相关,可以进一步理解这一原理。图11a和11b是具有如图3中所指示的RCA、LCA、LCx和LAD的心脏10的前视图。血管的通路与三个肢体电极相关,如上所示,三个肢体电极与VG电极组合在一起,以产生12导联系统的6个肢体导联I、II、III、aVR、aVL和aVF。下导联II、III和aVF从左心室的下壁或膈膜壁的有利位置(vantage point)观察心脏电活动。侧导联I、aVL、V5(在图11b中示出为5)和V6(在图11b中示出为6)从左心室的侧壁的有利位置来观察电活动。从胸骨任一侧的电极(见图4a)得出的V1和V2导联(在图11b中示出为1和2)从心脏的中隔壁的有利位置观察电活动。前导联V3和V4可以从心脏前壁的有利位置观察电活动。本发明考虑到导联信号及其各自对心脏的有利位置,以识别狭窄冠状动脉。
图11c示出了典型用于ECG报告的不同导联的ECG描记的定位。12导联报告典型将导联信号布置在3乘4的矩阵中,如图11c中的前四列所示。下电极II、III和aVF的信号位于第一和第二列,侧导联信号被定位在第一列的顶端(I)、第二列的中间(aVL)和第四列(V5和V6),等等。本发明的实施例有利地采用导联的这一标准定位来执行其分析并将结果呈现给临床医生。在图11c的示例中,增加第五列以用于更高量级的导联,如下面的示例所示。
根据本发明的另一方面,分析ECG导联信号中的与具体冠状动脉和分支的狭窄相关的上升和下降ST段的特定模式。在图12a的正常ECG描记中,ST段80的信号水平处于或非常接近ECG描记的正常基线。当冠状动脉变为完全阻塞时,接近动脉的导联的ST段82将高度上升,如图12b所示,其中虚线表示描记的正常基线。ST段可以上升100微伏(μv)或更多。接近心脏另一侧的ECG导联将展现出对应的下降,这可以被检测到并且与用于对ST上升的阳性识别的上升描记相关。而且,ST上升的量会根据时间和狭窄程度而变化。例如,发生导致阻塞的事件那刻不久之后,导联的ST段将展现出相对明显的上升84,如图12c所示。随着时间的流逝,上升会减少,ST上升86会像图12d所示的那样。在实质时段之后,随着心脏开始适应其新的生理状况,或者当动脉仅被部分阻塞时,ST段会仅稍微上升,如图12e中88所示。因此,通过询问患者关于胸痛的发作时间,可以注意事件的时间并且评估预期的上升程度。上升程度也可以用于辨认出仅部分阻塞的血管,诸如其中旧的血凝块已随时间钙化的血管。当针对刚经受了主要阻塞的血管进行介入治疗程序时,这些指示可以用于排除不需要立即关注的血管。
图13a、14a和15a示出了为临床医生识别病变冠状动脉的ECG报告的示例。在图13a中,12导联描记被布置为如上描述的3×4模式。还示出了3个附加导联,其中两个位于躯干右侧上(V4R和V5R),两个位于心脏后侧上(V8和V9)。用圆形圈出的导联描记展现出在包括V3和V4的前导联组以及相邻的导联V2和V5中明显的ST段上升。ST上升还可以在侧导联V6、I和aVL中看到。在导联组V2、V3、V4、V5中出现ST上升并且可伴随有在导联V6、I和aVL中出现ST上升指示出左前降支(LAD)冠状动脉的阻塞,并且可以看到这一结论被打印并突出显示在图13a报告的顶端。
图13b和13c示出了这些前导联组和后导联组指示LAD阻塞的原因。图13b示出观察心脏左侧并且因此对左侧冠状症状比右侧冠状症状更敏感的侧导联aVL和I。侧导联组的导联V6被相似地定位,如图13c所示。图13c还示出了与LAD相关的前导联V3和V4以及相邻的前导联V2和V5。因为这些导联观察心脏的前面,因此他们对LAD症状比对LCx症状更敏感。如果更高量级的导联组被用于取代12导联组,那么ST上升的导联会与面向心脏相对侧的壁的导联的ST下降对称。其示例可参见图13a,其中观察心脏右侧的V4R导联展现出一些ST下降。因此两个左侧导联组中的明显的ST上升指示出LAD冠状动脉是病变动脉。
图14a的ECG报告示出了下导联II、III和aVF的ST上升。ST上升还出现在后导联V8。后导联的ST上升与前导联V1、V2和V3的ST下降对称。此外,前胸导联V1-V3的ST下降的水平大于下肢导联II、III和aVF的ST上升的水平。这组测量结果指示出左回旋支(LCx)冠状动脉的阻塞,这在图14a的报告的顶端报告和突出显示。相邻的后导联V7和V9在使用时会显示出与导联V8相似的ST上升。
图14b和14c提供了该指示的解剖结构图示。图14b中示出的下导联II、III和aVF从下面观察心脏,并因此对左和右冠状动脉上部的症状较不敏感,而对绕心脏向下环绕的左回旋支的阻塞更加敏感。后导联V7、V8和V9与LCx的后面位置相对,因此对LCx的症状比对更靠前的RCA和LAD冠状动脉更敏感。这些后导联的灵敏度与前导联V1、V2和V3的ST下降对称。因此,这组ST上升和匹配的ST下降指示出LCx冠状动脉的阻塞。
图15a示出了具有下导联组II、III和aVF的ST上升的ECG报告。导联III中的ST上升大于导联II中的ST上升。ST上升还可以在右胸导联V4R和V5R中看到。这组测量结果指示出右冠状动脉(RCA)阻塞,如在该ECG报告中所陈述和突出显示的。下导联组或右胸导联组或这两个组的ST上升指示出RCA阻塞。也可能出现导联aVR中的ST上升。还可能出现的其他指示包括前导联组(V3、V4)和侧导联组(I、aVL、V5)中的可能的ST下降,其与右侧导联中的ST上升对称。ST下降的水平一般低于下导联中的ST上升的水平,如图15a所示。
图15b和15c指示出这些指示的解剖结构关系。下导联II、III和aVF对RCA和LAD两者供应血液的心脏底部的症状敏感,但相比导联II接近左侧上的LAD,导联III更接近右侧RCA。包括图15c中示出的那些导联的右胸导联也对右侧症状更敏感。此外,aVR导联对右心室区域的症状敏感,并因此也对右侧敏感。预期在与心脏左侧相关联的前导联和侧导联中存在与ST上升对称的ST下降。因此可以看出,这组指示会将RCA识别为病变冠状动脉。
可类似地识别出上部位置位于心脏顶端的左主干(LM)冠状动脉的阻塞。参考图16的ECG报告,由与心脏上心腔(右心室)相关联的aVR导联中的ST上升指示出LM阻塞。其有时伴随有导联V1的ST上升,然而在该情况中,V1导联展现出ST下降。在一定程度上出现在其他导联中的异常ST水平将展现出大多数导联中的ST下降。在该情况中,除了导联V4R之外,用圆形圈出的所有其他导联的描记展现出ST下降,这是由于导联V4R接近心脏右侧上的导联aVR。V4R导联的轻微ST上升与心脏其他侧的导联中的ST下降对称。这组测量结果指示出LM是病变冠状动脉。在LM阻塞中看到的典型的散布的ST下降一般不被辨认为急性缺血事件,但是其具有与其他急性缺血事件相同或更恶劣的意义。
当患者出现心脏病发作的症状但ECG测量结果显示在任何导联中都没有明显ST的上升时,应针对上面列出的ST下降的任何实例对导联进行评价。表征具体阻塞的ST下降指示的出现且没有ST上升指示出对象的冠状动脉的部分堵塞或迫近的完全阻塞,并且应指示介入治疗的心脏病专家考虑医师发现的其他指示。
除了上述的ST上升和下降特征,其他ECG测量结果,诸如Q波、R波、T波和诸如QRS和QT的波间间隔的幅度和持续时间也可适用于病变冠状动脉的识别。较高量级的导联组的使用,包括13到18导联ECG系统和64导联以及128导联ECG体表标测,可以提供额外增加的信息,以提高病变冠状动脉识别的准确性。对于少于12导联的系统,可以得出附加的导联信号以实现本发明的技术,这可能会降低准确性。
Claims (10)
1.一种诊断ECG系统,其识别与急性心肌梗塞相关联的病变冠状动脉,所述系统包括:
一组电极,其适于从关于心脏的不同有利位置采集所述心脏的电活动;
耦合到所述电极的ECG采集模块,其用于产生增强的电极信号;
响应于所述电极信号的ECG处理器,其用于组合电极信号,以产生从不同有利位置测量所述心脏的电活动的多个导联描记,
其中,所述ECG处理器检测导联描记中的ST上升,并且识别出指示冠状动脉或分支的阻塞的ST上升模式,
其中,所述ECG处理器响应于所述电极信号,产生包括导联II、III和aVF中的一个或多个的下导联组、包括导联V3R-V5R中的一个或多个的右胸导联以及导联aVR的信号;
其中,所述ECG处理器还识别出可伴随有导联aVR中的ST上升的所述下导联组和/或所述右胸导联中的ST上升,作为右冠状动脉(RCA)的阻塞的指示;以及
输出设备,其识别出与急性缺血事件相关联的病变冠状动脉或分支,其中,所述输出设备响应于所述指示,将RCA识别为病变冠状动脉。
2.根据权利要求1所述的诊断ECG系统,其中,所述ECG处理器响应于所述电极信号,产生包括导联V2、V3、V4和V5中的一个或多个的前导联组和包括导联V6、I和aVL中的一个或多个的侧导联组的信号,
其中,所述ECG处理器还识别出可伴随有所述侧导联组中的ST上升的所述前导联组中的ST上升,作为LAD冠状动脉的阻塞的指示;
其中,所述输出设备响应于所述指示,将LAD冠状动脉识别为病变冠状动脉。
3.根据权利要求1所述的诊断ECG系统,其中,所述ECG处理器响应于所述电极信号,产生包括导联II、III和aVF中的一个或多个的下导联组、包括导联V7、V8和V9中的一个或多个的后导联组以及包括导联V1、V2和V3中的一个或多个的前导联组的信号;
其中,所述ECG处理器还识别出所述前导联组中的ST下降;
其中,所述ECG处理器还识别出所述下导联组和所述后导联组中的ST上升以及所述前导联组中的ST下降,作为LCx冠状动脉的阻塞的指示;
其中,所述输出设备响应于所述指示,将LCx冠状动脉识别为病变冠状动脉。
4.根据权利要求1所述的诊断ECG系统,其中,导联II、III两者都展现出ST上升,并且
其中,导联III中的ST上升大于导联II中的ST上升。
5.根据权利要求1所述的诊断ECG系统,其中,所述ECG处理器还响应于所述电极信号,产生包括导联V1、V2和V3中的一个或多个的前导联组的信号;
其中,所述ECG处理器还识别出所述前导联组中的ST下降;
其中,所述前导联组中的ST下降的水平低于所述下导联组中的ST上升。
6.根据权利要求1所述的诊断ECG系统,其中,所述ECG处理器响应于所述电极信号,产生导联aVR的信号和包括导联V1的多个其他导联的信号;
其中,所述ECG处理器还识别出大多数所述其他导联中的ST下降;
其中,所述ECG处理器还识别出可伴随有导联V1中的ST上升的导联aVR中的ST上升,作为左主干(LM)冠状动脉的阻塞的指示;
其中,所述输出设备响应于所述指示,将LM冠状动脉识别为病变冠状动脉。
7.根据权利要求1所述的诊断ECG系统,其中,所述ECG处理器响应于所述导联描记,检测到不存在明显的ST上升;并且
其中,所述ECG处理器还识别出所述导联描记中的一个或多个中的ST下降;并且
其中,所述ECG处理器还响应于对包括导联V1、V2和V3中的一个或多个的前导联中的一个或多个中的ST下降的检测,将左回旋支冠状动脉(LCx)识别为部分阻塞的病变冠状动脉。
8.根据权利要求1所述的诊断ECG系统,其中,所述ECG处理器响应于所述导联描记,检测到不存在明显的ST上升;并且
其中,所述ECG处理器还识别出所述导联描记中的一个或多个中的ST下降;并且
其中,所述ECG处理器还响应于对包括导联V1、V2和V3中的一个或多个的前导联中的一个或多个中的ST下降以及侧导联I、aVL、V5和V6中的一个或多个中的ST下降的检测,将右冠状动脉(RCA)识别为部分阻塞的病变冠状动脉。
9.根据权利要求1所述的诊断ECG系统,其中,所述ECG处理器响应于所述导联描记,检测到在导联aVR中不存在明显的ST上升;并且
其中,所述ECG处理器还识别出多个其他导联描记中的ST下降;并且
其中,所述ECG处理器还响应于对所述多个其他导联描记中的ST下降的检测,将左主干(LM)冠状动脉识别为部分阻塞的病变冠状动脉。
10.一种诊断ECG系统,其识别与急性心肌梗塞相关联的病变冠状动脉,所述系统包括:
一组电极,其适于从关于心脏的不同有利位置采集所述心脏的电活动;
耦合到所述电极的ECG采集模块,其用于产生增强的电极信号;
响应于所述电极信号的ECG处理器,其用于组合电极信号,以产生从不同有利位置测量所述心脏的电活动的多个导联描记,
其中,所述ECG处理器检测导联描记中的ST下降,并且识别出指示左主干冠状动脉的阻塞的普遍的ST下降,
其中,所述ECG处理器响应于所述导联描记,检测到在导联aVR中不存在明显的ST上升;
其中,所述ECG处理器还识别出多个其他导联描记中的ST下降;并且
其中,所述ECG处理器还响应于对所述多个其他导联描记中的ST下降的检测,将左主干(LM)冠状动脉识别为部分阻塞的病变冠状动脉;以及
输出设备,其识别出与急性缺血事件相关联的病变冠状动脉或分支。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US95436707P | 2007-08-07 | 2007-08-07 | |
US60/954,367 | 2007-08-07 | ||
PCT/IB2008/053114 WO2009019649A1 (en) | 2007-08-07 | 2008-08-04 | Automated identification of culprit coronary artery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101795622A CN101795622A (zh) | 2010-08-04 |
CN101795622B true CN101795622B (zh) | 2012-03-21 |
Family
ID=40076540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2008801019953A Active CN101795622B (zh) | 2007-08-07 | 2008-08-04 | 病变冠状动脉的自动识别 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8233971B2 (zh) |
EP (1) | EP2175775A1 (zh) |
JP (1) | JP5539199B2 (zh) |
CN (1) | CN101795622B (zh) |
WO (1) | WO2009019649A1 (zh) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2512931C2 (ru) * | 2007-12-18 | 2014-04-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Автоматическая идентификация инфаркт-зависимой коронарной артерии путем анатомически ориентированного отображения на дисплее данных экг |
EP2262420B1 (en) | 2008-03-10 | 2018-10-17 | Koninklijke Philips N.V. | Ecg monitoring system with a charging docking station |
US8290573B2 (en) * | 2008-08-21 | 2012-10-16 | Mr Holdings (Hk) Limited | Systems and methods for quantifying and providing indicia of ST-segment resolution in an ECG signal |
US7925337B2 (en) * | 2009-02-17 | 2011-04-12 | Mindray Ds Usa, Inc. | Systems and methods for graphic display of ST-segment deviation |
US20120323133A1 (en) * | 2010-01-20 | 2012-12-20 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Identification of culprit coronary artery using anatomically oriented ecg data from extended lead set |
EP2552320B1 (en) | 2010-03-31 | 2018-10-24 | Koninklijke Philips N.V. | Automated identification of an anatomy part |
BR112013013484A2 (pt) | 2010-12-01 | 2016-10-11 | Koninkl Philips Electronics Nv | método de identificação da localização de obstrução de uma artéria coronariana culpada |
US8838218B2 (en) * | 2010-12-28 | 2014-09-16 | Mohammad Khair | Leadless wireless ECG measurement system for measuring of bio-potential electrical activity of the heart |
US9241677B2 (en) * | 2013-07-02 | 2016-01-26 | MobHealth Corporation | Device and methods for assessing, diagnosing, and/or monitoring heart health |
US9167981B2 (en) | 2013-10-08 | 2015-10-27 | Mediatek Inc. | ECG device, ECG lead signal generating circuit, and related method |
WO2016138022A1 (en) | 2015-02-25 | 2016-09-01 | Washington University | Breakaway connector |
BR112017021848A2 (pt) * | 2015-04-14 | 2018-07-10 | Koninklijke Philips N.V. | dispositivo de detecção de isquemia aguda, e método de detecção de isquemia aguda |
US10470701B2 (en) * | 2015-09-30 | 2019-11-12 | General Electric Company | Monitoring systems and methods for monitoring a condition of a patient |
US10357362B2 (en) * | 2015-12-09 | 2019-07-23 | Medtronic Vascular, Inc. | Valve delivery device with a piezochromatic feedback indicator and methods of use |
BR112022005033A2 (pt) * | 2019-09-24 | 2022-07-05 | Battelle Memorial Institute | Janela terapêutica para tratamento de isquemia por estimulação de nervo vago |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1444493A (zh) * | 2000-07-18 | 2003-09-24 | 王岱远 | 心脏支持系统及方法 |
CN1842323A (zh) * | 2003-06-27 | 2006-10-04 | 生物休眠有限公司 | 治疗急性冠状动脉综合征的方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6217525B1 (en) * | 1998-04-30 | 2001-04-17 | Medtronic Physio-Control Manufacturing Corp. | Reduced lead set device and method for detecting acute cardiac ischemic conditions |
NL1024765C2 (nl) * | 2003-11-12 | 2005-05-17 | Consult In Medicine B V | Werkwijze en inrichting voor het vaststellen van de aanwezigheid van een ischemisch gebied in het hart van een mens of dier. |
-
2008
- 2008-08-04 EP EP08789539A patent/EP2175775A1/en not_active Withdrawn
- 2008-08-04 JP JP2010519556A patent/JP5539199B2/ja active Active
- 2008-08-04 CN CN2008801019953A patent/CN101795622B/zh active Active
- 2008-08-04 WO PCT/IB2008/053114 patent/WO2009019649A1/en active Application Filing
- 2008-08-04 US US12/672,298 patent/US8233971B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1444493A (zh) * | 2000-07-18 | 2003-09-24 | 王岱远 | 心脏支持系统及方法 |
CN1842323A (zh) * | 2003-06-27 | 2006-10-04 | 生物休眠有限公司 | 治疗急性冠状动脉综合征的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20120010515A1 (en) | 2012-01-12 |
JP5539199B2 (ja) | 2014-07-02 |
EP2175775A1 (en) | 2010-04-21 |
US8233971B2 (en) | 2012-07-31 |
CN101795622A (zh) | 2010-08-04 |
WO2009019649A1 (en) | 2009-02-12 |
JP2010535570A (ja) | 2010-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101795622B (zh) | 病变冠状动脉的自动识别 | |
CN101902959B (zh) | 利用在解剖意义上取向的ecg数据显示自动识别发病冠状动脉 | |
CN102802517A (zh) | 采用来自扩展导联组的解剖学定向ecg数据的发病冠状动脉识别 | |
CN102869303B (zh) | 在诊断ecg中对心肌梗塞尺寸的可视化 | |
US20130296680A1 (en) | Arrhythmia detection using hidden regularity to improve specificity | |
CN103228207B (zh) | 在发病冠状动脉中闭塞位置的自动识别 | |
Yazdani et al. | Adaptive mathematical morphology for QRS fiducial points detection in the ECG | |
KR20060117546A (ko) | 신경망을 이용한 심전도 기반의 심장질환 진단장치 및방법 | |
Luz et al. | How the choice of samples for building arrhythmia classifiers impact their performances | |
CN110558970A (zh) | 一种用于穿戴式智能内衣的心电信号分析方法 | |
Iliev et al. | Real-time detection of pathological cardiac events in the electrocardiogram | |
Sahoo | Analysis of ECG signal for Detection of Cardiac Arrhythmias | |
Leutheuser et al. | Instantaneous P-and T-wave detection: Assessment of three ECG fiducial points detection algorithms | |
CN109394206B (zh) | 基于穿戴式心电信号中早搏信号的实时监测方法及其装置 | |
Turnip et al. | Extraction of P and T waves from electrocardiogram signals with modified Hamilton algorithm | |
Dell'Osso | An arrhythmia-anomalous beat monitoring system | |
Balaji et al. | Revisiting Derivative Based Methods on QRS Detections from an ECG Signal | |
Arefeen et al. | Real-time, data-driven system to learn parameters for multisite pacemaker beat detection | |
Chandrashekar et al. | A Low Complexity Algorithm for Detection of Three types of Cardiac Arrhythmia | |
Rankawat | Signal processing methods for robust heart rate estimation from multimodal physiological signals | |
Benyó et al. | A hybrid on-line ECG segmenting system for long-term monitoring | |
Zeelenberg et al. | Automated Arrhythmia Detection in Intensive Care |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |