CN102802517A - 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 - Google Patents
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Abstract
一种ECG监测系统分析与身体的不同解剖位置相关联的导联的ECG信号，以获得导联信号中ST上升的证据。在相对于作为导联信号源的解剖结构点组织的图形显示中绘示导联的ST上升和下降测量值。在极坐标图形显示格式中，将每一导联信号绘示在其自身的解剖学定向轴上，以避免多个导联信号之间的冲突。在线性或直线图形显示格式中，将每一导联信号绘示在其自身的显示行或列上。利用由其他导联得到的平均值或内插值填充缺失的导联信号值。
Description
本申请是2010年1月20日提交的未决美国专利申请No.[IB2008/055149，于2008年12月8日提交]的部分延续，其要求于2007年12月18日提交的美国临时申请No.61/014613的权益。
本发明涉及心电图（ECG）监测系统，具体而言，涉及一种实时ST监测系统，其利用解剖学定向呈现来自动识别导致急性心肌梗塞的发病冠状动脉。
心电图（ECG）广泛用于产生从心脏在人体表面上产生的电压导出的记录。这样产生的记录在性质上是图解式的，需要专家解释和分析，以将所得信息与患者的心脏状况相关。在历史上，从自对象延伸到记录设备的有线连接直接将这种记录产生为可见的图形记录。随着计算机技术的发展，已经能够以数字存储信息的形式来产生这种记录，以供将来复制和分析。
ECG记录在其中非常关键的急诊临床应用是诊断急性冠心病——通常被称为心脏病发作的综合征。常常以心电图方式诊断具有急性冠状动脉综合征（ACS）——例如胸痛或不适以及气促的患者，其中对ECG波形的ST段的上升或下降进行精密分析。频繁发生的一种情形是，在进入医院急诊部或胸痛中心时患者的ECG的ST上升不符合确定的ST上升心肌梗塞（STEMI）诊断的诊断标准。在这种情况下，常常将患者连接至ECG监测器以进行ST段监测，以便观察ST变化的发展或消退，尤其是对于有急性冠状动脉综合征（ACS）病史的患者而言。如果患者的状况恶化，负责该患者的临床护理人员需要在能够进行干预之前知道处于危险中的冠状动脉和心肌区域。
另一种情形是利用STEMI的ECG呈现对ACS患者确诊，并使该患者接受介入性再灌注疗法。恢复心肌再灌注的已证实的疗法包括溶血栓的或经皮肤的冠状动脉介入，以打开与梗塞相关的动脉。冠状动脉旁通接合（CABG）是常常用于具有更严重阻塞的ACS患者的另一种灌注疗法。在介入程序之后和溶血栓疗法期间，通常在恢复室、重病监护室（ICU）或心脏护理室（CCU）中将患者连接至ECG监测器以进行ST监测和观察，以便观察患者状况的消退或发展。如果先前清理的冠状动脉再次变得凝结或在不同动脉中发生阻塞，那么可能会发生新的冠状动脉阻塞的发作，或者在患者的冠状动脉灌注恢复时ST偏离将回复正常。由于前六十分钟对于抢救心肌而言很关键，因此临床人员早期发现复发发作对于防止进一步损伤心肌而言是很关键的。
不过，通常在这些情形下执行的ST监测具有局限。由于使用的电极数量有限，常常会错过ST上升或ST下降的发作。对于ST监测中使用的导联可用性和导联系统，各医院有各种各样的规程。一些医院使用一通道（3线）ECG监测器，一些使用三通道（5线）系统，而其他医院使用五通道（六线）系统，或者从五或六通道系统导出的或从八通道的直接记录计算出的十二导联。ST监测器的设计对于一般临床护理人员而言常常并不直观，他们可能没经过足够的培训来理解ECG导联和相关联的心肌区域或冠状动脉之间的关系。床边监测器上显示的ST段的数值变化或波形没有对每个导联和处在危险中的心肌区域之间的对应关系给出指示。因此，改进的ECG监测器和规程会改善这些情形下的护理标准。
在2007年8月7日提交的名称为“AUTOMATED IDENTIFICATION OFCULPRIT CORONARY ARTERY（Zhou等人）”的美国临时专利申请No.60/954367中描述了在这些情形下提供改进的护理的ECG监测系统。该专利申请中描述的ECG监测器对由与身体的不同区域相关联的导联产生的ECG波形的ST段进行分析。基于不同导联组表现出的ST上升和下降，该系统为临床医生识别出作为阻塞的可能位置的冠状动脉，即“发病”冠状动脉。该系统使用标准的ECG导联放置和多个ECG波形呈现来实现这一目的。尽管这种显示提供了给出确诊的所有相关诊断信息，包括发病动脉的指示，但将ECG数据与该系统指示出的发病动脉相关仍然需要充分的对ECG波形进行解释的技能。希望有一种明确的图解方式将ECG数据与诊断指示相关，从而使临床医生能够在靠他或她自己进行更为详细的波形分析之前立即认识到诊断确定的有效性。做出确诊的时间越短，就可以越快地恢复心肌灌注，并且对心脏的损伤较小，且心力衰竭或死亡的风险较低。
根据本发明的原理，描述了一种ECG监测系统，其从多个导联采集ECG波形，并分析所出现的ST段上升和下降。在显示与患者的解剖结构相关的信息的图形显示器中呈现这种ST段信息。在图示的实施例中，图形显示器在相对于产生信息的导联位置的垂直（正面）和水平（侧面）取向中都呈现ST段信息。解剖学定向显示只需看一眼就可以示出对发病冠状动脉的指示以及梗塞或损伤的心肌区域的尺寸。在采用扩展导联时，对扩展导联信息进行图形定位，从而避免与图形显示器中的其他导联发生冲突或者造成不明确性。可以通过与基线状况进行比较而在监测过程中实时产生解剖学定向显示，或者在指示状况发展的时间推移显示中产生该显示。
在附图中：
图1是心脏的解剖学图示，其示出了围绕心脏的冠状动脉；
图2是关于站立（竖直）个体的ECG肢体导联的位置的图示；
图3a和3b示出了用于ECG检查的标准胸部电极放置；
图4是适于与本发明一起使用的ECG监测系统的主要子系统的方框图；
图5是ECG系统的前端的方框图；
图6是典型ECG监测器的处理模块的方框图；
图7图示了用以提供关于心搏及其节律的信息的ECG描记线数据的处理；
图8图示了ECG描记线的不同参数的测量；
图9a图示了正常ECG信号的段；
图9b-9e图示了具有上升和下降ST段的ECG描记线，根据本发明的原理，可以采用其来产生解剖学定向图形显示以识别发病冠状动脉；
图10图示了根据本发明的原理用于发病冠状动脉识别的解剖学定向图形显示；
图11图示了另一解剖学定向图形显示，其示出了用于产生所述显示的ST段值；
图12图示了根据本发明的原理借助解剖学定向图形显示的发病冠状动脉识别；
图13是本发明的解剖学定向图形显示的范例，其指示出左前降（LAD）冠状动脉的阻塞；
图14是本发明的解剖学定向图形显示的范例，其指示出左旋（LCx）冠状动脉的阻塞；
图15是本发明的解剖学定向图形显示的范例，其指示出右冠状动脉（RCA）的阻塞；
图16是本发明的解剖学定向图形显示的范例，指示出左旋和左前降冠状动脉两者的阻塞；
图17图示了本发明的解剖学定向图形显示，其中将当前ST上升和下降特征与基线特征进行了比较；
图18图示了本发明的解剖学定向图形显示，其中给出了ST上升和下降特征随时间变化的趋势；
图19是躯干的截面视图，其示出了扩展导联组的相对导联位置；
图20a和21a图示了本发明的解剖学定向极坐标显示，其中，在极坐标图上对扩展导联进行了定位，从而避免其与该图中的其他导联发生冲突；
图20b和21b分别是图20a和21a的情况的正面轴极坐标图；
图22a图示了胸部导联的水平轴的线性图形显示；
图22b以条形图的形式图示了胸部导联的线性图形显示，其采用内插以填充缺失数据。
图1是心脏的视图，其示出了冠状动脉的位置，冠状动脉在梗阻时将给心脏带来严重损伤。在图1中，将心脏10示为半透明的球体，从而能够容易地可视化心脏前后表面上的冠状动脉的曲折路径。所看到的右冠状动脉（RCA）沿着心脏10的右侧从主动脉下降。沿着心脏左侧从主动脉下降的是左主（LM）冠状动脉，其迅速分支，以形成心脏正（前）表面上的左前降（LAD）动脉和围绕在心脏背（后）侧的左旋（LCx）动脉。可以看出全部三个主要血管最终以特征曲折路径围绕心脏10，以向心肌提供恒定的新鲜血液供应。在患者正因为冠状动脉之一阻塞而经受胸痛时，重要的是迅速识别出阻塞的动脉分支，从而能够迅速进行干预以防止对心脏的损伤。
图2图示了典型ECG系统的肢体导联以及它们与身体解剖结构的关系。通过将来自附着于身体上的特定位置的特定电极的输出相组合来产生ECG系统的肢体导联信号和其他导联信号。例如，美国专利6052615（Feild等人）示出了对12导联ECG系统而言如何生成导联信号。在图2的图示中，AVR导联涉及右臂，AVL导联涉及左臂，AVF导联涉及身体的左腿。在某人如图所示站立时，这三个导联大致处于竖直（横向）面内。出于本发明的目的，导联信号相对于标称基线以上的ST上升具有如图中的“＋”号所指示的极性。在沿着相应肢体绘出的轴的相对端上，对于ST上升而言，导联信号具有负的含义。下文将结合本发明的显示的各种图示进一步论述这种导联取向和关系。
图3a示出了六个ECG胸部电极V1-V6的放置，它们位于患者的躯干上。图3b示出了胸部电极V7-V9，它们继续绕行至患者的背部（后背）。如同肢体电极的情况一样，将每个胸部电极的信号与一个或多个其他电极的信号组合使用，以检测由个体心肌细胞的去极化和复极化产生的电压。对于12导联ECG系统而言，对检测到的电压进行组合和处理，以产生十二组随时间变化的电压。在Feild等人的文献中描述了这样产生的描记线，具体如下：
本发明适用于常规的12导联ECG系统以及13、14、15、16、17或18导联或更大的系统，包括56和128导联的身体表面映射系统。如本领域已知的，在精确性下降的情况下，也可以使用三导联（EASI及其他）、5导联和8导联系统导出12导联。例如，参考美国专利5377687（Evans等人）和美国专利6217525（Medema等人）。总而言之，本发明的实施可以采用任意数量的导联和电极。
能够看出，图3a和3b中的胸部电极位置相对于站立的个体而言大致在水平面中。如下文将要论述的，这种解剖学关系在本发明的图示实施例中也发挥作用。
图4以方框图形式示出了适于与本发明一起使用的ECG监测系统。提供多个附着到患者皮肤上的电极20。通常所述电极是一次性导体，其具有粘附到皮肤的传导性粘合剂凝胶表面。每个导体具有搭扣或夹子，其扣到或夹到ECG系统的电极线上。电极20耦合至监测系统的ECG采集模块22，采集模块22对由电极接收的信号预调节。通常借助电隔离装置24将电极信号耦合到ECG处理模块26，电隔离装置24保护患者不受电击危险并还在例如对患者进行除颤时保护ECG系统。通常采用光隔离器进行电隔离。然后将处理过的ECG信息显示于图像显示器上或通过输出设备28打印在ECG报告中。
图5从信号调节器32开始更加详细地示出了采集模块22。电极信号的幅度通常仅有几个毫伏，其将被放大器放大，放大器通常也具有针对除颤脉冲的高压保护。对放大的信号进行调节，如通过滤波进行调节，然后通过模数转换器将其转换成数字采样信号。然后通过有差别地组合各电极信号来对信号进行格式化，以导出组合的导联信号，例如上文针对12导联系统给出的那些信号。转寄所述数字导联信号，从而在CPU 34的控制下进行ECG处理。常常以专用集成电路（ASIC）的形式实现采集模块的很多专用电子部件。
图6是典型的诊断ECG系统的分析部分的方框图。对于佩戴起搏器的患者而言，步脉冲检测器42识别并丢弃由起搏器产生的电尖峰信号和其他电异常信号。QRS检测器44检测电描记线的优势脉冲。图9a图示了典型的正常ECG描记线，其中可以看出Q-R-S段描绘出了所述描记线的主要电脉冲，即刺激左心室收缩的脉冲。对QRS复合波的描绘形成了用于检测所述描记线的较小扰动的基础，所述检测是由波形分段器46执行的。所述波形分段器描绘描记线段的整个序列，其包括ECG描记线的P波以及Q到U段，包括S-T段。在当前已经充分地描绘了每个波形的情况下，搏动分类器48针对正在接受诊断的个体将每一新的搏动与先前的搏动进行比较并将搏动分类成正常（规则）搏动或异常（不规则）搏动。搏动的分类使平均搏动分析器52能够定义正常心搏的特征，并在54中测量平均搏动的幅度和段持续时间。在56中采用搏动分类来确定心脏节律。图7和8是一些这种ECG描记线处理的功能图示。图7的左侧是来自导联I、II、V1、V2、V5和V6的ECG描记线的系列60。搏动分类器48比较各个搏动特征并已将一些搏动分类成正常的（N*，0）。例如，将来自导联V5和V6的所有搏动分类成正常的。在本范例中，另外四个导联包含表现出早发室性收缩的特征的搏动（PVC，1）。在62中，ECG系统汇总正常搏动的特征，排除异常搏动的特征，使搏动按照时间对准并对它们求平均以产生平均搏动。64处的描记线图示了针对本范例中示出的六个导联的平均搏动的描记线。在图8中，针对66处示出的各个特征，例如Q波、R波和T波的幅度和持续时间以及诸如QRS、ST和QT的波内间隔，测量六个导联的平均搏动描记线64。将测量值图示为记录在针对本范例的六个导联的测量值表68内。可以利用用于产生有关患者的ECG波形的报告的报告生成包将ECG波及其测量值发送至离线工作站。不过，大部分诊断ECG系统，例如Philips系列心电图仪和Philips
ECG管理系统，都具有板上ECG报告包。
根据本发明的另一方面，针对涉及具体冠状动脉和分支的狭窄的上升和下降ST段的特定模式分析ECG导联信号。在图9a的正常ECG描记线中，ST段80的信号水平处于ECG描记线的标称基线处或者与之非常接近。在冠状动脉变得完全阻塞时，如图9b所示，靠近该动脉的导联的ST段82将高度上升，其中虚线指示描记线的标称基线。所述ST段可能上升100μV或更多。靠近心脏另一侧的ECG导联将表现出对应的下降，可以检测该下降并使其与上升的描记线相关，以便使ST上升的识别相关。此外，ST上升的量将根据时间和狭窄程度而变化。例如，在导致阻塞的事件之后不久，一导联的ST段将表现出较为显著的上升84，如图9c所示。随着时间的推移，上升将会减小，ST上升86可能表现为如图9d所示。在充分长的时间段之后，由于心脏开始适应其新的生理条件，或者在动脉仅仅部分阻塞时，ST段将仅仅轻微上升或下降，如图9e中的88处所示。在ST段处在波形的标称基线下方时，存在ST下降。于是，通过询问患者胸痛发作的时间，可以记下事件时间并评估预计的上升程度。也可以使用上升程度来识别仅部分阻塞的血管，例如其中的旧血凝块随着时间钙化的那些血管。这些指标可以用于将不需要立即处理的血管暂且不管，而将介入程序指向刚刚严重阻塞的血管。
根据本发明的原理，本发明的发明人之一研究了ECG数据库的统计分析及其与不同的冠状动脉解剖结构的关系，并参与了用于识别急性缺血事件的发病动脉的自动化技术的开发，如在前面引用的Zhou等人的文献中更加充分地描述的，通过引用的方式将其内容并入本文。本发明的技术能够将两个主要冠状动脉RC和LM之一或LM的两个主要分支之一（LDA或LCx）识别为发病动脉。之后，通过在ECG报告中，在屏幕上以可视的方式，在ECG描记线的显示上，以可听的方式或者通过其他输出手段识别出发病动脉，来告知心脏病专家发病动脉的身份。其他发明人已开发出一种创新的用于监测到的ECG信息的显示技术，如国际公开WO 2006/033038（Costa Ribalta等人）中所述，通过引用的方式将其并入本文。这种显示技术以允许迅速在其空间状况中检测数据的方式呈现监测到的数据。在这一专利公开中呈现了二维和三维图形图示。所图示的图形显示不仅给出关于ST段数据的当前值的信息，而且给出关于数据的空间布置的信息。根据本发明，本发明人合并了所有这些开发的各方面以提供一种ECG系统，该系统呈现ECG数据的解剖学定向图形，临床医生能够从其迅速识别出阻塞的发病冠状动脉以及急性缺血事件的可能原因。可以将本发明的监测系统用于刚刚到达医院并需要初始诊断的胸痛患者，以及已经接受了介入手术并针对进一步的冠状动脉阻塞或异常而进行监测的患者。
现在参考图10，其示出了Costa Ribalta等人的文献中描述的类型的显示100。左侧的图形102使用的是如前所述大致在竖直面中的肢体导联。除图2所示的AVR、AVL和AVF导联之外，图形102还使用了I、II和III导联，它们也是从肢体电极信号发展来的。所述图形包括相对于图2所示的肢体位置定向的信号轴，其中I导联的轴为图中的水平（0°）轴，II和III导联轴设置于竖直（90°）AVF轴的相对两侧。在本范例中，轴的末端被标定为2mm的ST上升，毫米标注是大部分心脏病专家所熟悉的。由ECG系统测量的电学单位到毫米标注的转换是100μV等于2毫米。
还可以看出图形102中的轴具有+和-极性。表现出ST上升的导联将把数据值绘示在从原点开始的轴的正侧，在轴的余下负侧上绘示ST下降测量值。可以看出图形102在图形的轴上绘示了六个ST数据值。例如，II导联的轴上的点111的值靠近该轴的正端。在该图的标度中，这是接近2mm的ST上升值。AVF导联的ST上升值也接近2mm，如靠近AVF轴的+端的点113所示。可以看出AVL轴上绘示的点115在该导联轴的负侧上。在该范例中，点115示出AVL导联上存在大约1mm的ST下降。
如图所示，将导联轴上绘示的点用线连接起来，并为由线形成的形状112内的区域着色或加阴影。于是，临床医生一眼就能够看出，所绘示的ST值描绘出了以所述图形的底部为中心的可观的形状112。
如显示100的右侧所示，对于胸部导联提供了类似的图形104。在本范例中，按照与胸部导联在胸部上的物理取向相同的顺序从V1到V6排布所述胸部导联的轴。在本范例中，V1轴大约位于极坐标图形的112°位置，其他导联轴则从这一位置逆时针顺次排布。尽管本范例仅使用了位于胸部前部（前面）的六个导联（图3a），但是要认识到，也可以包括如图3b所示绕着躯干延续到胸部背面的其他胸部导联V7-V9的轴，以进一步填充图形104中的轴阵列。按照与图形102相同的方式，这一图形104针对ST上升和下降值使用+和-极性。类似地将ST上升和下降值绘示为相应导联轴上的点，并按照与图形102相同的方式连接这些点以形成形状114。于是，一眼就可以看出胸部导联图形104呈现了稍小的形状114，该形状位于图形的右下象限中，以V4导联的位置为中心。
图11的显示100类似于图10的显示，但被绘示为示出与相应导联轴相邻的ST段测量的毫米值。例如，导联III表现出-0.5mm的ST下降，其被绘示在III导联轴的负侧上，并界定了形状112从极坐标图形的原点开始的最大延展范围。所测得的ST上升为0.6mm的胸部导联V4界定了形状114从胸部导联图形104的原点开始的最大延展范围。可以看出，在本范例中将轴标定为具有±1mm的最大延展范围。
根据本发明的原理，采用由ECG导出的形状在解剖学相关图形中的位置以可视的方式识别出可疑发病冠状动脉。在肢体导联图形102中，位于由画圈的LAD指示的区域内的由ECG导出的形状将大致表明左前降（LAD）冠状动脉的阻塞。如由画圈的RCA所指示地位于图形的左侧中心附近的形状通常指示右冠状动脉阻塞。左旋冠状动脉的阻塞由位于由画圈的LCx所指示的图的下部中心附近的形状表示。类似地，在胸部导联图形104中由画圈的字母示出了表示指示可能的LCx、RCA和LAD阻塞的由ECG导出的形状的位置。图形104示出了图形的右下象限中ST段描绘的形状，其指示左前降冠状动脉的阻塞。可以看出，临床医生能够迅速查看显示100并立即看出哪个冠状动脉是缺血状况的可能原因。
下面的范例涉及指示特定冠状动脉的阻塞的解剖学定向显示。在图13中，在水平图形104中绘示的胸部导联的ST上升值在表征LAD阻塞的图形位置上描绘出了可观的形状114。肢体导联（竖直）图形102仅示出了靠近图形的原点的非常小的形状112，其显示出肢体导联几乎未测量到ST上升或下降。该显示100将向临床医生暗示LAD是发病冠状动脉。
图形14图示了显示100，其示出了导联轴以及在这些轴上绘示的相应ST上升或下降测量值。由针对导联II、III和aVF测得的显著ST上升值以及针对导联I和aVL测得的ST下降值在肢体导联图形102中形成了可观的形状112。如胸部导联图形104中的小形状114所示，胸部导联测量到微乎其微的ST下降。如图所示，肢体导联图形102的左下象限中的大形状112将暗示左旋（LCx）冠状动脉的阻塞。
图15示出了肢体导联图形102中采用的在肢体导联处得到的ST上升和下降测量值描绘出的可观的形状112。图形102左侧的形状112的位置与患者解剖结构的右侧对应（参见图2）。胸部导联图形104中的小形状114指示胸部导联几乎未测量到ST上升；仅有轻微的ST下降。如由形状112上画圈的字母所示，该显示100的形状112、114暗示右冠状动脉（RCA）阻塞。
图16是显示100的范例，其暗示两个冠状动脉都可疑。由肢体导联测得的ST上升数据在竖直导联图形102中的形状112暗示LCx冠状动脉的可能阻塞。由胸部导联图形104中采用的ST上升数据产生的形状114暗示LAD冠状动脉的可能阻塞。该显示以可视的方式向临床医生迅速指示出应当更密切地检查多个冠状动脉以寻找可能的阻塞。
图17是本发明的另一实施方式的范例，在该范例中能够监测患者的状况的发展。例如，对于因胸痛而入院的患者而言，在临床医生想要了解可能的缺血的标志是否越来越多时，这样的实施例将发挥作用。在该显示100中，图形102、104的每个都示出了由患者第一次连接至ECG系统电极时实施的ST上升测量描绘的形状的轮廓122、124。可以一直在显示100上示出这些初始轮廓122、124，或者可以由临床医生调用它们。肢体导联图形102和胸部导联图形104上还示出了由ECG系统实施的最为当前的ECG测量描绘的形状112、114。通过比较所述显示上的初始形状122、124和当前形状112、114，临床医生一眼就能够看出心肌梗塞的指标在增加、减少还是保持相同。在这一范例中，最当前的测量值的形状112、114显著大于入院时的测量值的形状，这指示存在缺血状况恶化的可能性。
图18是用于监测患者的状况随时间的发展的实施例的另一范例。在这一实施例中，按照周期性间隔测量ST上升，在本范例中每五分钟测量ST上升。每次进行测量时，都在显示上保留由当时的ST上升测量值描绘的形状的轮廓A……E或加以保存以根据需要调用和显示。在本范例中，随着时间采集的并在肢体导联图形102中显示的五个相继轮廓A……E示出了指示LCx阻塞状况越来越恶化（参见图12）的发展情况。胸部导联图形104中显示的五个相继轮廓A……E指示了LAD冠状动脉阻塞的可能发展情况。同时显示相继产生的轮廓将立即示出患者状况随时间发展的趋势。为了便于解释，可以在显示上以不同方式画出不同轮廓或对其着色。
尽管前面的范例涉及具有两个二维（竖直和水平取向）图形的显示，但要认识到，可以将该信息以向量方式组合到可以由操作员检查和移动或旋转（例如动视差）的单一图形显示或单一三维显示中，以呈现冠状动脉缺陷的三维印象。
除了上述ST上升和下降特征之外，也可以适用地在识别发病冠状动脉时使用其他ECG测量值，例如Q波、R波、T波的幅度和持续时间，以及波间间隔，例如QRS和QT。使用包括13到18导联ECG系统以及64和128导联ECG身体表面映射的高阶导联组能够提供额外的增量信息，以提高发病冠状动脉识别的准确度。对于导联少于12个的系统，可以导出额外的导联信号以实施本发明的技术，但可能准确度会下降。还要认识到，可以针对不同年龄、性别和导联采用通过适当AHA指南或其他标准确定的ST上升阈值。在ST上升测量值超过患者的适当阈值时，可以对图形显示突出显示，如对带轮廓的区域着色或添加标记，使之具有可疑冠状动脉的身份。例如，如果年龄在30和40岁之间的男性患者在导联V2和V3中呈现出了大于2.5mm（250μV）的ST上升并且所有其他导联的ST上升均超过1mm（100μV），那么可以对带轮廓的区域突出显示。对于女性而言，如果关键导联中的ST上升超过1.5mm（150μV），则突出显示该区域。随着适当的标准的开发，可以使用其他阈值标准。
前面的图10-18的图形显示绘示了标准ECG导联组的导联值，其中，采用十个电极采集和计算十二个标准导联信号。但是，有时向患者应用扩展的导联组，从而采集和产生更多数量的导联信号。图19图示了这种情况，该图是在心脏水平位置贯穿胸部的截面图，其示出了采用来自额外胸部电极的额外后部导联V7、V8和V9以及额外正面导联V3R、V4R和V5R。在将这些扩展导联值与标准导联值一起绘示时，可能在图形显示中产生不明确性。这些不明确性是由心脏产生的受被称为对应性变化（reciprocalchanges）的现象影响的电力导致的（截面图底部中心处的浅阴影区域）。如导联的位置指示的，几对导联在身体的相对两侧上彼此相对。例如，V9导联的位置与V2导联的位置相对。由于这一取向的原因，相对电极的电压在极性上彼此相反。在V9的电压为正时，V2的电压将为负。如前所述，在V2导联正在经历ST上升时，在极坐标图的V2轴的V2符号侧上将V2电压绘示为正信号，而在V2导联正在经历ST下降时，在该图的V2轴上的原点的相对侧上绘示负电压结果。但是，当在同一轴上绘示V9电压时，其中+V9以向量的形式位于同一轴的相对（负）侧上，则所绘示的电压的对应性变化将放大，或者有可能相互抵消。这是一个问题，尤其是对基本排布在围绕患者胸部的同一水平面内的扩展心前区导联而言。我们希望在继续保持极坐标图的向量轴的解剖学关系的同时避免出现这一不明确性。
图20a的水平轴的极坐标图示出了这一问题的解决方案。在这一范例中，在不与其他（标准）导联的向量直接相对的向量上绘示扩展导联。有效地，使扩展导联V7、V8和V9顺时针旋转至极坐标图上的大约60°、70°和80°的位置。在这样进行定位时，扩展导联向量将不再与其他导联的向量相对。具体而言，可以看出V9向量不再与V2向量相对。类似地，使扩展导联V3R、V4R和V5r大致位于极坐标图的210°、220°和230°轴处。因而，每一导联向量均处于其自身的轴上，而且很清楚从每一电极记录了什么值。这可以归因于对应性变化，但是所显示的就是所记录的。
此外，可以看出，所有的正导联取向都处于极圆的一半中，并且它们的轴的负的那一半全部位于所述圆的另一半中。在这一范例中，轴的正端大约全部处于极坐标图的55°-235°的那一半内，而负端则全部处于235°-55°的那一半内。因而，观察者能够立即觉察到ST上升和ST下降的绘示值的分化。
在图20a的示范性极坐标图中，可以看出，在该图上绘示了V3R和V4R导联的正上升值，从而扩展了由导联V1-V5的值界定的图形区域。导联V6、V7和V8的负值在该图上创建了另一个较小的带轮廓的区域。如极坐标显示上所表明的，这些图形及其上升ST值征兆了广泛前壁心肌梗塞。图20b图示了同一患者的对应的正面轴图。
图21a和21b是患有下后壁心肌梗塞的患者的示范性极坐标图。图21a的水平轴极坐标图示出了扩展导联V3R的负值，从而扩展了由负V1-V5导联值界定的图形区域。V6-V8导联的上升值界定了另一个较小的区域。图21b的极坐标图示出了正面轴图形。
图22a和22b示出了导联值的线性或直线呈现而不是极坐标呈现。这两幅图都是针对水平面的心前区（胸部）导联示出的，但是也可以将类似的线性图用于竖直（肢体导联）面。在这两幅图中，按照围绕中心（零）线的大方框对导联V1-V6校准，其中每一方框在竖直方向对应于100μV。采用小方框校准扩展导联V5R、V4R和V3R以及V7-V9，其中每一小方框在竖直方向对应于50μV，从而使这些导联信号的相对幅度一致。在图22a中，在每一导联列中绘示图10的导联值，并用线将其连接起来，线下的区域指示发病动脉。在其他实施例中，可以在行中而不是在列中绘示各导联信号。
图22b类似于图22a，只是不再将导联值绘示为点或圆圈，而是按照条形图的形式将该显示的导联列填充到导联信号值的水平。在这一范例中，还假设导联数据中缺失了导联V3的值。其他导联列的交叉影线采用实线来表示颜色或阴影，其指示实际接收到并计算出的导联信号。V3导联列的虚线交叉影线表示不同的颜色或阴影，其向观察者指示出这一导联值在数据集中缺失了，但是基于其他导联数据估算出了这一导联值。在这一范例中，V3列的阴影的水平是相邻（V2和V4）导联值的平均值或内插值。带有阴影的列的建立再一次指向了发病动脉，其显示向观察者示出：V3导联数据缺失且已被估算。
本领域技术人员将容易地想到用于绘示导联数据的其他图形显示格式。例如，极坐标显示可以通过类似的方式采用阴影或颜色指示缺失的导联。另一种变型是采用与由标准导联值界定的区域不同的颜色或阴影对扩展导联的极坐标范围内的极坐标显示的带轮廓的区域着色。
Claims (14)
1.一种识别与急性心肌梗塞相关联的发病冠状动脉的ECG监测系统，包括：
适于从相对于心脏的不同有利点采集心脏的电活动的一组电极，该组电极除了包括标准导联外，还包括扩展导联；
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；
ECG处理器，其对所述电极信号做出响应并被配置为将电极信号相组合以产生从不同有利点测量心脏的电活动的多个导联信号，其中，所述ECG处理器还被配置为在导联信号中检测ST上升；以及
对所检测到的ST上升做出响应的图形显示器，其以图形的方式关于解剖学导联位置显示ST上升数据，其中来自不同导联的上升数据位于互不干扰的位置上，
其中，所述图形显示器指示与急性缺血事件相关联的可疑发病冠状动脉或分支的身份。
2.根据权利要求1所述的ECG监测系统，其中，所述ECG处理器对多个胸部电极信号做出响应，以产生ST上升数据并采用所述数据产生相对于对象的解剖结构具有水平取向的胸部图形，
其中，所述胸部图形指示LCx、RCA和LAD冠状动脉阻塞中的一个或多个。
3.根据权利要求2所述的ECG监测系统，其中，所述胸部图形还包括由ST上升数据值描绘的形状。
4.根据权利要求3所述的ECG监测系统，其中，所述形状是通过在所述胸部图形中连接ST上升数据值形成的。
5.根据权利要求3所述的ECG监测系统，其中，在所述胸部图形中将ST上升数据值定位为具有一个极性，而在所述胸部图形中将ST下降数据值定位为具有相反的极性。
6.根据权利要求1所述的ECG监测系统，其中，所述图形显示器还包括在不同的极向量上绘示不同的导联信号的极坐标图。
7.根据权利要求6所述的ECG监测系统，其中，将正导联信号值绘示在所述极坐标显示的一半中，而将负导联信号值绘示在所述极坐标显示的另一半中。
8.根据权利要求7所述的ECG监测系统，其中，所述正导联信号值包括ST上升值，而所述负导联信号值包括ST下降值。
9.根据权利要求6所述的ECG监测系统，其中，针对缺失的导联信号绘示估算值。
10.根据权利要求1所述的ECG监测系统，其中，所述图形显示还包括在不同的行或列上绘示不同的导联信号的线性或直线图。
11.根据权利要求10所述的ECG监测系统，其中，具有导联信号值的每一行或列指示导联信号幅度并且被连接至一个或多个相邻行或列的导联信号幅度。
12.根据权利要求10所述的ECG监测系统，其中，利用颜色或阴影将具有导联信号值的每一行或列填充至导联信号幅度的水平。
13.根据权利要求10所述的ECG监测系统，其中，针对缺失的导联信号绘示估算值。
14.根据权利要求13所述的ECG监测系统，其中，所述估计值是其他接收到的导联信号值的内插或平均值。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121128 |