CN116157055A - 使用磁场图检测冠状动脉疾病的系统和设备 - Google Patents
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Abstract
在一方面,本公开提供一种方法,包括:(a)在第一时间识别与个体心脏相关联的第一电磁场图中的第一负和正电磁偶极子;(b)在第二时间识别与个体心脏相关联的第二电磁场图中的第二负和正电磁偶极子;(c)基于第一负和正电磁偶极子确定第一角;(d)基于第二负和正电磁偶极子确定第二角;以及(e)至少部分基于(i)第一角是否与第二角相差至少100度,或(ii)在第一电磁场图或第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,确定个体中冠状动脉疾病的存在、不存在或可能性。
Description
交叉引用
本申请要求于2020年5月27日提交的美国临时专利申请号63/030,536的权益,该申请在此通过引用完整并入。
背景技术
动态磁场与某些哺乳动物组织相关联,例如具有动作电位驱动生理学的组织。某些组织的结构或功能的变化可能反映在与组织相关联的和/或由组织生成的(一个或多个)磁场的变化中。
发明内容
本文描述了用于感测与个体的组织、个体身体的一部分和/或个体的整个身体相关联的诸如电磁场(“EMF”)或心磁图(“MCG”)等磁场的系统、设备和方法。与磁场相关联并使用本文所述的系统、设备和方法感测的组织的非限制性示例包括血液、骨骼、淋巴、CSF,以及包括心脏、肺、肝、肾和皮肤的器官。在一些实施方式中,本文所述的设备和系统感测与个体的身体的一部分(诸如,举例而言个体的躯干)相关联的磁场信号,或者与个体的整个身体相关联的磁场。
本文描述了用于感测与个体相关联的磁场数据的设备,包括:可移动基座部件;具有近端和远端的臂,所述近端可移动地耦合至所述可移动基座部件,使得所述臂相对于所述可移动基座部件以至少一个自由度移动;耦合至所述臂的所述远端的一个或多个光泵磁强计的阵列,所述光泵磁强计阵列被配置为感测与所述个体相关联的所述磁场。在一些实施方式中,所述设备包括屏蔽件,所述屏蔽件被配置为衰减与环境相关联的一个或多个磁场。在一些实施方式中,所述屏蔽件被配置为容纳与磁场数据相关联的所述个体的身体的部分。在一些实施方式中,与所述磁场相关联的所述个体的所述身体的所述部分是所述个体的胸部。在一些实施方式中,所述设备或系统的所述臂包括所述臂被配置成围绕其铰接的接点。在一些实施方式中,所述光泵磁强计阵列可移动地耦合至所述远端,使得所述光泵磁强计相对于所述臂以至少一个自由度移动。在一些实施方式中,所述光泵磁强计是阵列的一部分。在一些实施方式中,所述阵列被布置为符合所述个体的身体的特定部分。在一些实施方式中,所述设备包括处理器和非暂时性计算机可读介质,所述非暂时性计算机可读介质包括计算机程序,所述计算机程序被配置为使所述处理器:接收由所述光泵磁强计感测的所述磁场数据;以及对所述磁场数据进行过滤。在一些实施方式中,所述设备包括梯度仪,其中所述计算机程序使所述处理器通过抵消与环境相关联的磁场来对所述数据进行过滤。在一些实施方式中,所述计算机程序通过从所述磁场数据减去基于频率的测量值来使所述处理器对所述数据进行过滤。在一些实施方式中,所述计算机程序使所述处理器生成包括波形的所述磁场数据的视觉表示。
本文还描述了用于感测与个体相关的磁场数据的方法,包括:将移动电磁感测设备定位在所述个体附近;将所述移动电磁感测设备的臂定位在与所述磁场数据相关联的所述个体的身体的部分附近,所述臂在光泵磁强计附近耦合至基座部件;以及感测所述磁场数据。在一些实施方式中,所述方法包括屏蔽所述个体的至少一部分免受与环境相关联的磁场的影响。在一些实施方式中,所述屏蔽件被配置为容纳与所述磁场数据相关的所述个体的所述身体的所述部分。在一些实施方式中,与所述磁场相关的所述个体的所述身体的所述部分是所述个体的胸部。在一些实施方式中,所述设备或系统的所述臂包括所述臂被配置为围绕其铰接的接点。在一些实施方式中,所述光泵磁强计可移动地耦合至所述臂,使得所述光泵磁强计相对于所述臂以至少一个自由度移动。在一些实施方式中,所述光泵磁强计是阵列的一部分。在一些实施方式中,所述阵列被布置为符合所述个体的身体的特定部分。
在一些实施方式中,所述方法包括生成包括波形的所述磁场数据的视觉表示。在一些实施方式中,所述方法包括生成所述磁场数据的视觉表示,所述视觉表示包括针对记录数据的每个时间戳在磁强计阵列中的两个或更多个传感器之间的二维三次插值。在一些实施方式中,视觉表示包括与在二维(2D)空间中显示的磁场值相关的颜色值。在一些实施方式中,所感测的磁场数据的连续视觉表示的回放包括汇总从个体检测到的电磁活动的动态2D动画。
还描述了一种用于确定个体中冠状动脉疾病的存在的可能性的系统,包括:(1)感测设备,其被配置为感测与个体相关联的磁场,其中所述设备包括:可移动基座部件;具有近端和远端的臂,所述近端通过第一接点耦合至所述可移动基座部件,所述第一接点被配置使得所述臂相对于所述可移动基座部件以至少一个自由度移动;以及耦合至所述臂的所述远端的一个或多个光泵磁强计的阵列,一个或多个光泵磁强计的所述阵列被配置为感测与所述个体相关联的所述磁场;以及(2)编码有计算机程序的非暂时性计算机可读介质,所述计算机程序包括可由处理器执行的指令,所述指令被配置为使所述处理器在第一时间从所述感测设备接收与所述个体的心脏相关联的第一磁场;在所述第一时间基于与所述个体的所述心脏相关联的所述第一磁场生成第一电磁场图;识别所述第一电磁场图中的第一负电磁偶极子和第一正电磁偶极子;在第二时间从所述感测设备接收与所述个体的所述心脏相关联的第二磁场;在所述第二时间基于与所述个体的所述心脏相关联的所述第二磁场生成第二电磁场图;识别所述第二电磁场图中的第二负电磁偶极子和第二正电磁偶极子;基于所述第一负电磁偶极子和所述第一正电磁偶极子确定第一角,以及基于所述第二负电磁偶极子和所述第二正电磁偶极子确定第二角;以及如果所述第一角与所述第二角相差至少100度,或在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中存在第三电磁偶极子,确定在所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在的可能性。
在一些实施方式中,所述冠状动脉疾病包括心肌细胞缺血。在一些实施方式中,所述冠状动脉疾病包括具有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血。在一些实施方式中,所述冠状动脉疾病包括没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血。在一些实施方式中,所述感测设备包括被配置为屏蔽所述设备免受一个或多个环境磁场影响的屏蔽件。在一些实施方式中,所述屏蔽件被配置为至少部分地包围与所述磁场相关联的所述个体的身体的一部分。在一些实施方式中,与所述磁场相关联的所述个体的所述身体的所述部分是所述个体的胸部的至少一部分。在一些实施方式中,所述屏蔽件包括两层或更多层。在一些实施方式中,所述两层或更多层中的每层具有从0.1至10毫米的厚度。在一些实施方式中,所述屏蔽件包括坡莫合金或高导磁率合金。在一些实施方式中,所述臂包括近侧节段和远侧节段,并且其中第二接点定位在所述近侧节段与所述远侧节段之间并被配置使得所述远侧节段相对于所述近侧节段铰接。在一些实施方式中,一个或多个光泵磁强计的所述阵列可移动地耦合至所述臂的所述远端,使得所述一个或多个光泵磁强计的所述阵列相对于所述臂以至少一个自由度移动。在一些实施方式中,一个或多个光泵磁强计的所述阵列包括至少三个光泵磁强计。在一些实施方式中,一个或多个光泵磁强计的所述阵列被布置为匹配所述个体的身体的一部分的泛化轮廓。
在一些实施方式中,所述计算机程序包括被配置为使所述处理器进一步过滤感测到的磁场的指令。在一些实施方式中,该系统还包括梯度计,并且所述计算机程序包括被配置为使所述处理器通过抵消由所述梯度计感测的磁场来过滤所述感测到的磁场的指令。在一些实施方式中,所述计算机程序包括被配置为使所述处理器通过从所述磁场中减去基于频率的测量来过滤所述感测到的磁场的指令。在一些实施方式中,所述计算机程序包括被配置为使所述处理器进一步生成包括波形的所述磁场的视觉表示的指令。
在一些实施方式中,所述计算机程序包括被配置为使所述处理器至少部分地基于(iii)选自以下的参数:偶极子参数、综合MCD参数、综合ECD参数、平均PCD参数、等积分参数、场图相关参数、R_peak挂钩偶极子参数、伪电流箭头参数、极值圆参数、使用delta坐标的相空间嵌入参数,以及使用时间延迟坐标的相空间嵌入参数,或(iv)选自以下的可视化:STAG曲线图、T_peak MFM曲线图、场图动画、伪电流密度箭头、MCD曲线图和ECD曲线图来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性的指令。
在一些实施方式中,所述计算机程序包括被配置为使所述处理器至少部分地基于所述参数进一步确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性的指令。
在一些实施方式中,所述计算机程序包括被配置为使所述处理器至少部分地基于所述可视化进一步确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性的指令。
在一些实施方式中,所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在是基于以下中的至少一个异常的存在来确定的:(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,(iii)所述参数,以及(iv)所述可视化。
在一些实施方式中,所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在是基于以下中的至少两个异常的存在来确定的:(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,(iii)所述参数,以及(iv)所述可视化。
还描述了一种用于确定个体中冠状动脉疾病的存在的可能性的方法,所述方法包括:将移动电磁感测设备放置在所述个体附近;将耦合到一个或多个光泵磁力计的阵列的所述移动电磁感测设备的臂定位在所述个体的心脏附近;在第一时间从所述移动电磁感测设备接收与所述个体的所述心脏相关联的第一磁场;在所述第一时间基于与所述个体的所述心脏相关联的所述第一磁场生成第一电磁场图;识别所述第一电磁场图中的第一负电磁偶极子和第一正电磁偶极子;在第二时间从所述移动电磁感测设备接收与所述个体的所述心脏相关联的第二磁场;在所述第二时间基于与所述个体的所述心脏相关联的第二磁场生成第二电磁场图;识别所述第二电磁场图中的第二负电磁偶极子和第二正电磁偶极子;基于所述第一负电磁偶极子和所述第一正电磁偶极子确定第一角,以及基于所述第二负电磁偶极子和所述第二正电磁偶极子确定第二角;以及如果第一角与第二角相差至少100度,或者在第一电磁场图或第二电磁场图中存在第三电磁偶极子,则确定在所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在的所述可能性。
在一些实施方式中,冠状动脉疾病包括心肌细胞缺血。在一些实施方式中,所述冠状动脉疾病包括具有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血。在一些实施方式中,所述冠状动脉疾病包括没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血。在一些实施方式中,所述方法还包括使用屏蔽件屏蔽所述个体的至少一部分免受一个或多个环境磁场影响。在一些实施方式中,所述屏蔽件被配置为至少部分地包围与所述磁场相关联的所述个体的身体的一部分。在一些实施方式中,与所述磁场相关联的所述个体的所述身体的所述部分是所述个体的胸部的至少一部分。在一些实施方式中,所述屏蔽件包括两层或更多层。在一些实施方式中,所述两层或更多层中的每层具有从0.1至10毫米的厚度。在一些实施方式中,所述屏蔽件包括坡莫合金或高导磁率合金。在一些实施方式中,所述臂包括近侧节段和远侧节段,并且其中第二接点定位在所述近侧节段与所述远侧节段之间并被配置使得所述远侧节段相对于所述近侧节段铰接。在一些实施方式中,一个或多个光泵磁强计的所述阵列可移动地耦合至所述臂的所述远端,使得所述一个或多个光泵磁强计的所述阵列相对于所述臂以至少一个自由度移动。在一些实施方式中,一个或多个光泵磁强计的所述阵列包括至少三个光泵磁强计。在一些实施方式中,一个或多个光泵磁强计的所述阵列被布置为匹配所述个体的身体的一部分的泛化轮廓。
在一些实施方式中所述方法还包括过滤所述第一磁场和/或所述第二磁场。在一些实施方式中,所述过滤包括抵消由所述梯度计感测的磁场。在一些实施方式中,所述过滤包括从所述第一磁场和/或所述第二磁场中减去基于频率的测量。
在一些实施方式中,所述方法还包括至少部分地基于(iii)选自以下的参数:偶极子参数、综合MCD参数、综合ECD参数、平均PCD参数、等积分参数、场图相关参数、R_peak挂钩偶极子参数、伪电流箭头参数、极值圆参数、使用delta坐标的相空间嵌入参数,以及使用时间延迟坐标的相空间嵌入参数,或(iv)选自以下的可视化:STAG曲线图、T_peak MFM曲线图、场图动画、伪电流密度箭头、MCD曲线图和ECD曲线图来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
在一些实施方式中,所述方法还包括至少部分地基于所述参数确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
在一些实施方式中,所述方法还包括至少部分地基于所述可视化来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
在一些实施方式中,所述方法还包括基于以下中的至少一个异常的存在来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的存在:(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,(iii)所述参数,以及(iv)所述可视化。
在一些实施方式中,该方法还包括基于以下中的至少两个异常的存在来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在:(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,(iii)所述参数,以及(iv)所述可视化。
还描述了一种用于确定个体中冠状动脉疾病的存在的可能性的方法,所述方法包括:在第一时间识别与所述个体的心脏相关联的第一电磁场图中的第一负电磁偶极子和第一正电磁偶极子;在第二时间识别与所述个体的所述心脏相关联的第二电磁场图中的第二负电磁偶极子和第二正电磁偶极子;基于所述第一负电磁偶极子和所述第一正电磁偶极子确定第一角;基于所述第二负电磁偶极子和所述第二正电磁偶极子确定第二角;以及如果所述第一角与所述第二角相差至少100度,或者在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中存在第三电磁偶极子,则确定在所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在的所述可能性。
在一些实施方式中,所述冠状动脉疾病包括心肌细胞缺血。在一些实施方式中,所述冠状动脉疾病包括具有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血。在一些实施方式中,所述冠状动脉疾病包括没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血。在一些实施方式中,所述方法还包括记录个体的心电图。在一些实施方式中,所述第一角包括在所述第一时间的峰值R去极化角,其中所述第一时间是在所述心电图上记录R波的时间。在一些实施方式中,所述第二角包括在所述第二时间的峰值T复极化角,其中所述第二时间是在所述心电图上记录T波的时间。在一些实施方式中,所述第三电磁偶极子存在于所述第二电磁场图中。在一些实施方式中,所述冠状动脉疾病包括左前降支动脉的闭塞。在一些实施方式中,通过确定穿过所述第一负电磁偶极子和所述第一正电磁偶极子两者的第一线以及确定所述第一线与水平轴之间的角来确定所述第一角。在一些实施方式中,通过确定穿过所述第二负电磁偶极子和所述第二正电磁偶极子两者的第二线以及确定所述第二线与水平轴之间的角来确定所述第二角。在一些实施方式中,如果所述第一角与所述第二角相差100度至170度,则确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在的所述可能性。
在一些实施方式中,所述个体在经历胸痛时具有正常的心电图或在经历胸痛时具有正常的肌钙蛋白水平。在一些实施方式中,所述个体具有阳性压力测试或异常超声心动图发现。在一些实施方式中,所述方法还包括如果所述第一角不同于所述第二角或者在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中存在第三电磁偶极子,则执行压力测试。在一些实施方式中,所述方法还包括在所述第一时间感测与所述个体的所述心脏相关联的第一电磁场,并且在所述第二时间感测与所述个体的所述心脏相关联的第二电磁场,并且其中所述第一电磁场图包括所述第一电磁场的表示并且所述第二电磁场图包括所述第二电磁场的表示。在一些实施方式中,所述方法还包括如果所述第一正电磁偶极子和所述第二负电磁偶极子具有相同的位置或者所述第一负电磁偶极子和所述第二正电磁偶极子具有相同的位置,则确定所述个体的所述心脏中存在传导异常的可能性。在一些实施方式中,该方法还包括响应于确定所述个体中存在所述冠状动脉疾病(例如,缺血诱导的病理生理学)的所述可能性,对所述个体进行冠状动脉疾病的治疗。在一些实施方式中,所述治疗包括每日阿司匹林方案。在一些实施方式中,所述治疗包括降血压药物。在一些实施方式中,所述治疗包括降脂药物。在一些实施方式中,所述治疗包括心导管插入术。在一些实施方式中,所述治疗包括外科手术。在一些实施方式中,该方法还包括由计算机执行(a)至(e)。
在一些实施方式中,所述方法还包括至少部分地基于(iii)选自以下的参数:偶极子参数、综合MCD参数、综合ECD参数、平均PCD参数、等积分参数、场图相关参数、R_peak挂钩偶极子参数、伪电流箭头参数、极值圆参数、使用delta坐标的相空间嵌入参数,以及使用时间延迟坐标的相空间嵌入参数,或(iv)选自以下的可视化:STAG曲线图、T_peak MFM曲线图、场图动画、伪电流密度箭头、MCD曲线图和ECD曲线图来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
在一些实施方式中,所述方法还包括至少部分地基于所述参数确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
在一些实施方式中,所述方法还包括至少部分地基于所述可视化确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
在一些实施方式中,所述方法还包括基于以下中的至少一个异常的存在来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在:(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,(iii)所述参数,以及(iv)所述可视化。
在一些实施方式中,所述方法还包括基于以下中的至少两个异常的存在来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在:(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,(iii)所述参数,以及(iv)所述可视化。
本文还描述了一种包括机器可执行代码的非暂时性计算机可读介质,所述机器可执行代码在由一个或多个计算机处理器执行时实现用于确定个体中冠状动脉疾病的存在的可能性的方法,所述方法包括:在第一时间识别与所述个体的心脏相关联的第一电磁场图中的第一负电磁偶极子和第一正电磁偶极子;在第二时间识别与所述个体的所述心脏相关联的第二电磁场图中的第二负电磁偶极子和第二正电磁偶极子;基于所述第一负电磁偶极子和所述第一正电磁偶极子确定第一角;基于所述第二负电磁偶极子和所述第二正电磁偶极子确定第二角;如果所述第一角与所述第二角相差至少100度,或者在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中存在第三电磁偶极子,则确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在的所述可能性。
在一些实施方式中,所述冠状动脉疾病包括心肌细胞缺血。在一些实施方式中,所述冠状动脉疾病包括具有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血。在一些实施方式中,所述冠状动脉疾病包括没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血。
本文还描述了一种包括机器可执行代码的非暂时性计算机可读介质,所述机器可执行代码在由一个或多个计算机处理器执行时,实现以上或本文别处的任何方法。
本文还描述了一种系统,所述系统包括一个或多个计算机处理器和与其耦合的计算机存储器。所述计算机存储器包括机器可执行代码,所述机器可执行代码在由所述一个或多个计算机处理器执行时实现以上或本文别处的任何方法。
通过以下详细描述,本公开的其他方面和优点对于本领域技术人员将变得容易理解,其中仅显示和描述了本公开的说明性实施方式。如将意识到的,本公开能够具有其他不同的实施方式,并且其若干细节能够在各种明显方面进行修改,所有这些均不背离本公开。因此,附图和描述本质上应被认为是说明性的,而不是限制性的。
援引并入
本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均以引用方式并入本文,其程度如同每个单独的出版物、专利或专利申请被具体且单独地指示以引用方式并入。在以引用方式并入的出版物和专利或专利申请与说明书中包含的公开相矛盾的范围内,说明书旨在取代和/或优先于任何此类矛盾的材料。
附图说明
专利申请文件包含至少一个彩色绘图。美国专利局将根据请求并在支付必要的费用后提供带有彩色附图的本专利申请出版物的副本。
在所附权利要求书中具体阐述了本发明的新颖特征。通过参考对在其中利用到本发明原理的说明性实施方式加以阐述的以下详细描述和附图(本文也称为“图”和“图形”),将会获得对本发明的特征和优点的更好的理解,在附图中:
图1示出了传感器阵列、屏蔽件和基座部件的一个示例。
图2示出了屏蔽件的一个示例。
图3示出了屏蔽件和基座部件的一个示例。
图4示出了可操作地耦合至基座部件的传感器阵列的一个示例。
图5示出了可操作地耦合至臂的传感器阵列的一个示例。
图6示出了可操作地耦合至基座部件的传感器阵列的一个示例。
图7示出了可操作地耦合至基座部件的臂的传感器阵列的一个示例。
图8示出了被编程或以其他方式被配置为实现本文提供的方法的计算机系统。
图9A至图9B示出了屏蔽件的一个示例。图9A的屏蔽件被定位为示出屏蔽件的开口端和内部容积。图9B的屏蔽件被定位为示出具有锥形或圆锥形形状的屏蔽件的封闭端。
图10A至图10B示出了屏蔽件的两个不同的横截面视图。
图11A至图11I示出了屏蔽件的一个示例的多个视图。
图12A至图12B示出了屏蔽件的外部支撑件的一个示例的多个视图。
图13示出了挂钩的一个示例。
图14A至图14B示出了移动手推车设备的多个视图。
图15A至图15C示出了移动手推车设备的多个视图。
图16示出了在磁屏蔽环境中使用的设备的一个示例。
图17示出了个体滑入屏蔽件的示例。
图18示出了包含三层高导磁率合金(最内三层)和一层铝合金(外层)的屏蔽件的实施方式的示例。
图19示出了沿屏蔽件中心线的磁场测量值的曲线图。
图20示出了传感器阵列的示例。
图21示出了安装在屏蔽件底座上的传感器头保持架的3D渲染的示例。
图22示出了定位在屏蔽件的实施方式中的一个内线圈的示例性布局。
图23示出了定位在屏蔽件的实施方式中的外线圈的示例性布局。
图24示出了典型的平衡函数。
图25示出了用于评估个体中冠状动脉疾病(例如,具有或没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血)的存在的示例方法。
图26A至图26B示出了本公开的方法和系统可如何用于分析受试者的器官或组织(例如,心脏)的电流并确定其相关联的磁场的示例,包括对安培定律的描绘(图26A)和由电流生成的磁场图的示例(图26B)。
图27A至图27B示出了本公开的方法和系统可如何用于分析受试者的器官或组织(例如,心脏)的电流并确定其相关联的磁场的示例,包括峰值R去极化角2702(图27A)的描绘和峰值T复极化角2704(图27B)的描绘,其中增加的R-T角间隙指示受试者心脏中的心脏缺血。
图28示出了心脏如何产生电流,包括去极化离子流(非能量依赖性),其中(1)钠减缓该去极化离子流进入细胞而钾离开细胞,以及(2)大量钙进入细胞;复极化离子流(高度依赖能量),其中(3)钙停止进入细胞而钾离开细胞,以及(4)恢复细胞内外离子的平衡(复极化);以及心脏病发作/缺血性细胞,其中受损细胞卡在3区(去极化)并且不能再收缩。
图29示出了描绘心动周期的“威格斯图(Wiggers Diagram)”,示出了心室容积、心室压力、主动脉压力和心房压力,这示出了心脏的电生成先于机械功能。
图30示出了使用本公开的系统、设备和方法评估患者摄入的示例,包括进行压力测试的患者、MCG阴性或MCG阳性的患者、ST阴性或ST阳性的患者、CA阳性或CA阴性的患者。
图31示出了根据临床护理标准的胸痛分类工作流程的示例。
图32示出了根据本公开的系统、设备和方法的用于胸痛分类的改进的工作流程的示例。
图33示出了使用本公开的方法和系统获得的输出数据的示例,其一组36个叠加波形的磁场强度与单个心动周期时间呈现给解释医师。每个单独的波形代表在躯干上方几英寸的距离处测量的垂直于胸壁的磁场的大小。该系统从排列在统一的6x6网格中的36个传感器获取数据,因此下图中所示的每个黑圈代表一个“真实数据点”,颜色编码代表磁场方向及其强度。使用来自这些网格点的数据对36个网格点外部的磁场图(MFM)中由“颜色海洋”表示的所有信息进行插值。
图34示出了在以波形图案呈现之后使用本公开的方法和系统获得的输出数据的示例,其模仿了心电图(ECG)的电压呈现的传统格式。
图35A至图35B分别示出了受试者的R峰值和T峰值磁场图的示例,其被解释为具有正常(例如,非缺血性)结果,其中正和负电磁偶极子之间的矢量在R峰值期间与T峰值相比是一致的。
图36A至图36B分别示出了受试者的R峰值和T峰值磁场图的示例,其被解释为具有正常(例如,非缺血性)结果,其中正和负电磁偶极子之间的矢量在R峰值期间与T峰值相比示出了180度翻转。
图37A至图37B分别示出了受试者的R峰值和T峰值磁场图的示例,其被解释为具有异常(例如,缺血)结果,其中在T峰值磁场图期间,多个电磁偶极子存在,它们完全围绕正电磁偶极子。
图38A至图38B分别示出了受试者的R峰值和T峰值磁场图的示例,其被解释为具有异常(例如,缺血)结果,其中在正和负电磁偶极子之间的矢量在R峰值期间与T峰值相比示出了超过100度的电磁偶极子移动。
具体实施方式
虽然本文已经示出和描述了各种实施方式,但对于本领域技术人员容易理解的是,这样的实施方式只是以示例的方式提供的。应当理解,可以采用对本文实施方式的各种替代方案。
如本文所用的,单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代,除非上下文另外清楚地指明。除非另有说明,否则本文中任何对“或”的提及均意图涵盖“和/或”。
如本文所用的,术语“约”可以指参考数字指示加上或减去该参考数字指示的15%。
用于感测磁场的设备和系统
本文描述了设备和系统,其被配置为感测与个体的一个或多个组织、一个或多个身体部分、一个或多个器官或者整个身体相关的磁场。具有由本文所述的设备和系统感测的磁场的器官和器官系统的非限制性示例包括大脑、心脏、肺、肾、肝、脾、胰腺、食道、胃、小肠和结肠、内分泌系统、呼吸系统、心血管系统、泌尿生殖系统、神经系统、血管系统、淋巴系统和消化系统。具有由本文所述的设备和系统感测的磁场的组织的非限制性示例包括炎症组织(包括发炎组织的区域)、血管和在血管内流动的血液、淋巴管和在淋巴管内流动的淋巴、骨和软骨。进一步处理感测的磁场数据,以便进行确定或帮助用户(例如,医疗保健提供者)对关于与该感测的磁场相关的个体的一个或多个组织、一个或多个身体部分、一个或多个器官或整个身体进行确定。例如,在一些实施方式中,使用如本文所述的设备确定个体的预后,诸如,举例而言,基于使用该设备感测的一个或多个磁场来预测个体发展出疾病或病况的可能性。例如,在一些实施方式中,使用如本文所述的设备确定诊断,诸如,举例而言,基于使用该设备感测的一个或多个磁场来确认疾病或病况的诊断或者向个体提供疾病或病况的诊断。例如,在一些实施方式中,使用如本文所述的设备提供监测,诸如基于使用该设备感测的一个或多个磁场来监测个体中疾病或病况的进展、监测提供给个体的治疗的有效性或其组合。应当理解,本文所述的设备和系统适合用于测量与任何类型的组织相关的磁场。
在本文所述的设备和系统的一些实施方式中,使用与心脏相关的感测的磁场数据生成心磁图。在本文所述的设备和系统的这些实施方式中,设备和系统被用作心磁图仪,例如,其是无源非侵入性生物电测量工具,旨在检测、记录和显示由心脏的电活动自然生成的磁场。
在一些实施方式中,如本文所述的设备和系统被配置为测量除磁场之外的一个或多个生物标志物。使用本文所述的设备和方法的实施方式感测的除磁场之外的生物标志物的非限制性示例包括体温、心率、血压、超声心动图(ECG)、磁场或其任何组合。
在一些实施方式中,其磁场被感测的个体处于良好的健康状态。在一些实施方式中,其磁场被感测的个体是疑似患有病况或疾病的个体。在一些实施方式中,其磁场被感测的个体是已经接受了先前诊断为患有病况或疾病的个体。
在一些实施方式中,在个体中鉴定的病况或疾病是心脏病况或疾病。在一些实施方式中,在个体中鉴定的心脏病况或疾病包括风湿性心脏病、高血压性心脏病、缺血性心脏病、脑血管疾病、炎症性心脏病、瓣膜性心脏病、动脉瘤、中风、动脉粥样硬化、心律失常、高血压、心绞痛、冠状动脉疾病、冠心病、要求缺血、心脏病发作、心肌病、心包疾病、先天性心脏病、心力衰竭或其任何组合。
在一些实施方式中,如本文所述的设备包括一个或多个传感器。在一些实施方式中,两个或更多传感器布置在传感器阵列中。在一些实施方式中,如本文所述的设备包括电磁屏蔽件,并且在本文所述的设备的一些实施方式中不包括屏蔽件。
在一些实施方式中,如本文所述的系统包括如本文所述的任何设备和一个或多个本地和/或远程处理器。
用于感测磁场的传感器和传感器阵列
在本文所述的设备和系统的一些实施方式中,设备包括传感器如光泵磁强计(OPM)作为测量工具,在一些实施方式中,其利用与封闭泵浦激光器和光电检测器设备耦合的非放射性自给碱金属电池以测量微小磁场。在本文所述的设备和系统的一些实施方式中,设备和系统利用n×n阵列(或网格)中或替代的几何配置中的OPM来收集例如个体身体的一部分如胸部区域上的n个离散位置处的磁场数据,在一些实施方式中,使用拾取电子设备将该磁场数据进行数字化。
OPM典型性配置为利用与封闭泵浦激光器和光电检测器设备耦合的非放射性自给碱金属电池以测量微小磁场。与通常也用于检测这些生物磁场的超导量子干扰设备(SQUID)相比,OPM传感器显著更小,并且通常不要求使用低温冷却。
地球磁场自然存在于地球各处,其振幅约为50微特斯拉。在存在地球环境磁场的情况下,至少可以通过两种示例性方式增强OPM性能。在第一种OPM增强技术中,表示地球磁场的参考值被用作矢量减法的一部分,以隔离OPM中感兴趣的信号。另一技术涉及将梯度仪用于OPM的主动噪声消除。
如本文所述的设备和系统的一些实施方式中所利用的,传感器阵列配置包括定制的阵列配置。在一些实施方式中,传感器阵列配置被定制为个体解剖。在一些实施方式中,传感器阵列配置被定制为被测量的个体上的位置如胸部位置或头部位置。在一些实施方式中,传感器阵列配置被定制为设备被编程为获取的测量类型。在一些实施方式中,传感器阵列配置被定制为与屏蔽件和/或臂可操作地耦合。在一些实施方式中,传感器阵列配置可以与不同的阵列配置互换——用户可以互换进行。在一些实施方式中,阵列配置包括具有深度并包括约20cm至约50cm或约10cm至约60cm的半径的弧(如大体弯曲的形状)。在一些实施方式中,诸如弧配置的阵列配置包括一个或多个可变的磁强计间距和可变的传感器密度。在一些实施方式中,阵列配置包括凹入结构(如被配置为包裹或形成在诸如头部或胸部周围的身体区域的凹入结构)。一个或多个磁强计定位于凹入结构的表面的至少一部分上。在一些实施方式中,凹入阵列配置包括一个或多个可变的磁强计间距和可变的传感器密度。
在一些实施方式中,传感器阵列为n×n个传感器。在一些实施方式中,传感器阵列是2D矩形阵列,如2×2阵列或4×4阵列。在一些实施方式中,传感器阵列是2D非矩形阵列,如2×1阵列或4×1阵列。在一些实施方式中,传感器阵列是圆形阵列或半圆形阵列,如定位于弧或凹入结构中的传感器的3D阵列。在一些实施方式中,传感器阵列是2D阵列或3D阵列。在一些实施方式中,传感器阵列的传感器包括x、y和z坐标。在一些实施方式中,阵列包括单个传感器,如n×n=1×1。在一些实施方式中,阵列包括两个传感器,如n×n=2×1。在一些实施方式中,阵列包括三个传感器。在一些实施方式中,阵列包括四个传感器。在一些实施方式中,阵列包括九个传感器。在一些实施方式中,阵列包括十六个传感器。在一些实施方式中,阵列包括25个传感器。在一些实施方式中,阵列包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50个或更多个传感器。在一些实施方式中,传感器阵列包括8个传感器。在一些实施方式中,传感器阵列包括16个传感器。在一些实施方式中,传感器阵列包括容纳在单个壳体中的单个传感器。在一些实施方式中,传感器阵列包括容纳在单个壳体中的多个传感器,如具有多个传感器配置或可变传感器配置的壳体。在一些实施方式中,传感器阵列包括容纳在多个壳体中的多个传感器。在一些实施方式中,传感器阵列包括多个传感器,每个传感器容纳在分离的壳体中。在一些实施方式中,传感器阵列的第一传感器与第二传感器不同。在一些实施方式中,传感器阵列的第一传感器与第二传感器相同。在一些实施方式中,传感器阵列的每个传感器是独特的。在一些实施方式中,传感器阵列的每个传感器完全相同。在一些实施方式中,传感器阵列的子集是独特的。在一些实施方式中,传感器阵列的子集完全相同。传感器在传感器阵列中的空间定位是可调节的,如由用户调节或由控制器自动调节。在一些实施方式中,传感器在传感器阵列中的空间定位是固定的。在一些实施方式中,基于应用选择传感器阵列中的多个传感器。在一些实施方式中,基于测量类型或测量位置选择传感器阵列中的多个传感器。在一些实施方式中,阵列包括单通道阵列或多通道阵列。在一些实施方式中,增加传感器阵列的传感器的数目增加了由阵列进行的测量的分辨率。在一些实施方式中,传感器的传感器阵列密集地堆积,如基本上彼此相邻或接近。传感器阵列稀疏地间隔开,如彼此之间具有间隔。在一些实施方式中,传感器阵列的子集被密集地堆积。在一些实施方式中,传感器阵列的子集稀疏地间隔开或密集地堆积。在一些实施方式中,传感器的密集堆积的子集中的任何两个传感器的中心点的间隔开小于约:5、4.5、4、3.5、3、2.5、2、1.5、1、0.5、0.1厘米(cm)。在一些实施方式中,密集堆积的传感器的中心点与中心点之间的间隔为约0.1cm至约2.0cm或约0.1cm至约1.5cm或约1.0cm至约2.0cm。在一些实施方式中,稀疏堆积的传感器子集中的任何两个传感器的中心点的间隔开大于约:1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、8、10cm。在一些实施方式中,稀疏堆积的传感器的中心点与中心点之间的间隔为约1.5cm至约3cm或约2cm至约5cm或约2.5cm至约8cm。在一些实施方式中,中心点是传感器的中心位置,如中心轴。在一些实施方式中,圆形传感器的中心点是所有其他边缘点在该处距离相等的中心点。
在一些实施方式中,密集堆积的阵列指示磁强计放置小于1.5cm,而大于约1.5cm的磁强计放置构成稀疏排列的阵列。
在一些实施方式中,壳体被配置为容纳传感器或传感器的传感器阵列。在一些实施方式中,壳体被配置为在壳体内容纳传感器间隔的单一配置。在一些实施方式中,壳体被配置为在壳体内容纳传感器间隔的多种配置。在一些实施方式中,壳体容纳(i)调节传感器间距,如密集的间距或稀疏的间距,或(ii)改变阵列内的传感器的数目。在一些实施方式中,壳体是用于多个阵列和阵列配置的通用壳体。
在一些实施方式中,传感器被配置为感测磁场的存在或测量磁场的参数。在一些实施方式中,传感器对每根赫兹(fT/√Hz)的磁场的灵敏度约为10飞秒。在一些实施方式中,传感器包括约1fT/√Hz至约20fT/√Hz的灵敏度。在一些实施方式中,传感器包括约5fT/√Hz至约15fT/√Hz的灵敏度。在一些实施方式中,传感器包括约0.1fT/√Hz至约30fT/√Hz的灵敏度。在一些实施方式中,传感器包括约0.5fT/√Hz至约12fT/√Hz的灵敏度。在一些实施方式中,传感器包括约1fT/√Hz至约15fT/√Hz的灵敏度。在一些实施方式中,传感器包括约:0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20fT/√Hz的灵敏度。
在一些实施方式中,传感器不要求诸如低温冷却的冷却元件来收集测量。在一些实施方式中,传感器不要求诸如低温冷却的冷却元件来收集测量。在一些实施方式中,传感器在约30华氏度(F)至约110华氏度的温度范围内收集测量。在一些实施方式中,传感器在约50华氏度至约110华氏度的温度范围内收集测量。在一些实施方式中,传感器在约1秒至约5小时的时间段内收集测量,而无需冷却元件。在一些实施方式中,传感器在约1秒至约1小时的时间段内收集测量,而无需冷却元件。在一些实施方式中,传感器在约1秒至约30分钟的时间段内收集测量,而无需冷却元件。
在一些实施方式中,噪声源包括磁场强度。在一些实施方式中,以特斯拉(T)为单位测量噪声源的磁场强度。在一些实施方式中,诸如环境噪声的噪声包括小于约100纳特斯拉(nT)的磁场强度。在一些实施方式中,噪声包括小于约1000nT的磁场强度。在一些实施方式中,噪声包括小于约500nT的磁场强度。在一些实施方式中,噪声包括小于约200nT的磁场强度。在一些实施方式中,噪声包括小于约120nT的磁场强度。在一些实施方式中,噪声包括小于约80nT的磁场强度。在一些实施方式中,诸如地球磁场的噪声源包括约50微特斯拉(mT)的磁场强度。在一些实施方式中,噪声包括约40mT至约60mT的磁场强度。在一些实施方式中,噪声包括约10mT至约100mT的磁场强度。在一些实施方式中,噪声包括振幅分量、频率分量或其组合,并且在一些实施方式中,噪声源包括直流(DC)、交流(AC)或两者的组合。
电磁屏蔽件
如本文所述的设备和系统的一些实施方式被配置为提供电磁屏蔽件以减小或消除地球的环境磁场。在一些实施方式中,如本文所述的屏蔽件包括金属合金(例如,坡莫合金或高导磁率合金),当在氢气炉中退火时,其提供了特别高的磁导率,从而将由屏蔽件保护的区(例如,在成形为腔室的屏蔽件内)与地球磁场隔离。
如本文所述的腔室或屏蔽件最小化内部磁场,并且,在一些实施方式中,被构造成具有一个封闭端和一个开口端。在一些实施方式中,封闭端采取平坦、圆锥形或半球形端盖的形式。
在一些实施方式中,具有诸如传感器阵列等传感器的屏蔽件的使用提供了噪声的减少,使得传感器收集基本上没有噪声的测量值或者收集噪声被显著减少的测量值。在一些实施方式中,噪声包括来自噪声源的噪声。在一些实施方式中,噪声源包括诸如大于约20Hz的高频噪声、诸如约1Hz至约20Hz的中频噪声、诸如0.1Hz至约1Hz的低频噪声或其任何组合。在一些实施方式中,噪声源包括包含金属的任何结构。在一些实施方式中,包含金属的结构包括金属植入物,诸如起搏器、除颤器、整形外科植入物、牙科植入物等。在一些实施方式中,包含金属的结构包括金属工具、金属门、金属椅等。在一些实施方式中,噪声源包括诸如风扇、空调、临床装置等设备的操作或者建筑物的振动。在一些实施方式中,噪声源包括电源供应或者诸如包括监测器或图形用户界面的计算机等电子设备的操作。
在一些实施方式中,屏蔽件或其部分包含单层材料。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分包含多层材料。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分包括多个层,其中多个层中的至少两个包含不同的材料。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分包括2层。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分包括3层。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分包括4层。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分包括5层。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分包括6层。
在一些实施方式中,屏蔽件或其部分的一层包括约0.1至约10毫米的厚度。在一些实施方式中,屏蔽件的一层具有约0.5至约5毫米的厚度。在一些实施方式中,屏蔽件的一层具有约0.1至约2毫米的厚度。在一些实施方式中,屏蔽件的一层具有约0.8至约5毫米的厚度。厚度沿屏蔽件的长度或圆周基本上相同。在一些实施方式中,屏蔽件的一层的厚度沿屏蔽件的长度或圆周改变。
在一些实施方式中,屏蔽件包括多个层。在一些实施方式中,在多个层中的至少两个层之间存在空间。在一些实施方式中,在多个层中的每个层之间存在空间。在一些实施方式中,在多个层的层的子集之间存在空间。在一些实施方式中,屏蔽件的第一层被配置为与屏蔽件的第二层相邻。在一些实施方式中,屏蔽件的第一层被配置为附接或粘合至屏蔽件的第二层。在一些实施方式中,屏蔽件的第一层被配置为定位在相距第二层约0.1英寸至约5英寸。在一些实施方式中,屏蔽件的第一层被配置为定位在相距第二层约1英寸至约3英寸。在一些实施方式中,屏蔽件的第一层被配置为定位在相距第二层约1英寸至约20英寸。在一些实施方式中,屏蔽件的第一层被配置为定位在相距第二层约1英寸至约10英寸。
在一些实施方式中,屏蔽件的长度(诸如,内部长度或外部长度)为屏蔽件内部直径的约2倍。在一些实施方式中,屏蔽件的长度为屏蔽件内部直径的约0.5倍至约3倍。在一些实施方式中,屏蔽件的长度为屏蔽件内部直径的约1倍至约3倍。在一些实施方式中,屏蔽件的长度为屏蔽件内部直径的约1.5倍至约3倍。
在一些实施方式中,屏蔽件的长度被配置为容纳个体的至少一部分。在一些实施方式中,屏蔽件的长度被配置为容纳个体。在一些实施方式中,屏蔽件的直径(诸如,内部直径)被配置为容纳个体的至少一部分。在一些实施方式中,屏蔽件的直径(诸如,内部直径)被配置为容纳个体。在一些实施方式中,个体是人类受试者。在一些实施方式中,人类受试者是成人受试者、儿童受试者或新生儿受试者。
在一些实施方式中,屏蔽件的长度为约40英寸至约100英寸。在一些实施方式中,屏蔽件的长度为约50英寸至约90英寸。在一些实施方式中,屏蔽件的长度为约40英寸至约150英寸。在一些实施方式中,屏蔽件的长度为约60英寸至约90英寸。
在一些实施方式中,屏蔽件的直径为约40英寸至约60英寸。在一些实施方式中,屏蔽件的直径为约45英寸至约55英寸。在一些实施方式中,屏蔽件的直径为约50英寸至约70英寸。
在一些实施方式中,屏蔽件或其部分被配置为基本上圆柱形的形状。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分被配置为基本上圆锥形的形状。在一些实施方式中,屏蔽件包括第一端和第二端。在一些实施方式中,屏蔽件的第一端包括基本上圆柱形的形状并且屏蔽件的第二端包括圆锥形的形状。在一些实施方式中,屏蔽件配置有具有圆柱形形状的第一端,该第一端至具有圆锥形形状的第二端是变细的,诸如逐渐变细的。
在一些实施方式中,屏蔽件包括被配置用于将个体、传感器或其组合放置在该内部容积内的内部容积。当将个体放置到屏蔽件的内部容积中时,期望减少内部容积的过量。例如,提供具有锥形端或圆锥形端的屏蔽件减少内部容积的过量、提高由传感器进行的测量的空间同质性、减少噪声或其任何组合。
在一些实施方式中,从传感器收集的测量值是从屏蔽体的内部容积内侧收集的。在一些实施方式中,在个体不存在的情况下收集测量值。在一些实施方式中,在个体存在的情况下收集测量值。在一些实施方式中,屏蔽件包括内部容积的一部分,该部分与不同的部分相比具有更大的空间同质性或更大的噪声降低量。例如,与圆柱形端相比,内部容积的锥形端或圆锥形端具有测量的更大的空间同质性、更大的噪声降低或者两者兼有。在一些实施方式中,个体定位在屏蔽件的内部容积内,使得期望由传感器测量的受试者的区域定位在具有测量的更大的空间同质性、更大的噪声降低或两者兼有的内部容积的部分内。
在一些实施方式中,改变屏蔽件的长度、改变屏蔽件的直径、改变屏蔽件的形状(诸如,逐渐变细)改变了屏蔽件的内部容积内的噪声降低和测量质量。每个被独立地改变或共同地改变以优化噪声降低或提高由传感器进行的测量的质量。
在一些实施方式中,屏蔽件包括线圈,诸如亥姆霍兹线圈。在一些实施方式中,线圈在线圈内生成电流。在一些实施方式中,将线圈添加到屏蔽件改进了测量的质量(诸如,测量的空间同质性)、降低了噪声或其组合。在一些实施方式中,屏蔽件包括多个线圈。在一些实施方式中,屏蔽件包括单个线圈。在一些实施方式中,屏蔽件包括两个线圈。在一些实施方式中,屏蔽件包括三个线圈。在一些实施方式中,屏蔽件包括1至3个线圈。在一些实施方式中,线圈定位在屏蔽件的一部分内。在一些实施方式中,线圈定位在发生测量的屏蔽件的一部分内。在一些实施方式中,线圈的位置是可调节的,诸如通过控制器或通过用户。在一些实施方式中,针对传感器的每次测量调节线圈的位置。在一些实施方式中,根据传感器的测量类型对线圈的位置进行预编程。在一些实施方式中,线圈的位置能够以约0.1英寸至约5英寸的精度进行调节。在一些实施方式中,线圈向用户或控制器提供反馈,线圈实现了期望的定位。在一些实施方式中,从线圈到用户或控制器的反馈发生在传感器的测量之前、传感器的测量期间或者传感器的测量之后。在一些实施方式中,来自线圈的反馈确认到达了期望的位置(诸如与期望测量的个体的位置相对应的位置)。
在一些实施方式中,屏蔽件是模块化的。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分是一次性的。在一些实施方式中,屏蔽件被配置为接收个体的至少一部分、传感器阵列的至少一部分或其组合。在一些实施方式中,个体的一部分包括放置到屏蔽件的内部容积中的头部、臂部或腿部。在一些实施方式中,个体的一部分包括从中部到头部或从中部到脚部的个体。在一些实施方式中,屏蔽件不是模块化的。在一些实施方式中,屏蔽件被配置为与一个或多个模块化部件相互作用。例如,诸如基座部件等模块化部件是模块化的并且被配置为相对于固定的或非模块化的屏蔽件进行调制。
在一些实施方式中,屏蔽件或其部分被配置用于受试者舒适。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分配置有照明,诸如在一些实施方式中,屏蔽件的内部容积包括照明源。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分配置有通风口,诸如一个或多个端口或开口,诸如定位在屏蔽件内表面上的一个或多个开口。
在一些实施方式中,屏蔽件包含单种材料。在一些实施方式中,屏蔽件包含多于一种材料。在一些实施方式中,屏蔽件或其一部分包含金属、金属合金或其组合。在一些实施方式中,屏蔽件或其一部分包含坡莫合金或高导磁率合金。在一些实施方式中,屏蔽件或其一部分包含铝、铜、金、铁、镍、铂、银、锡、锌或其任何组合。在一些实施方式中,屏蔽件或其一部分包含黄铜、青铜、钢、钼铬钢、不锈钢、钛或其任何组合。
在一些实施方式中,屏蔽件或其一部分包含镍、铁或其组合。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分包含按重量计约70%至约90%的镍。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分包含按重量计约75%至约85%的镍。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分包含按重量计约10%至约30%的铁。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分包含按重量计约15%至约25%的铁。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分包含按重量计约70%至约90%的镍和按重量计约10%至约30%的铁。在一些实施方式中,屏蔽件或其部分包含按重量计约40%至约60%的镍和按重量计约50%至约60%的铁。在一些实施方式中,包含坡莫合金和高导磁率合金的屏蔽件或其部分还包含一种或多种附加元素,诸如钼。
在一些实施方式中,屏蔽件或其部分包含具有高磁导率的材料。例如,在一些实施方式中,与例如具有约4,000至约12,000的相对磁导率的钢相比,材料包括约50,000至约900,000的相对磁导率。在一些实施方式中,材料包括约75,000至约125,000的相对磁导率。在一些实施方式中,材料包括约400,000至约800,000的相对磁导率。在一些实施方式中,材料包括大于约50,000的相对磁导率。在一些实施方式中,材料包括大于约75,000的相对磁导率。在一些实施方式中,材料包括大于约100,000的相对磁导率。在一些实施方式中,材料包括大于约200,000的相对磁导率。在一些实施方式中,材料包括大于约300,000的相对磁导率。在一些实施方式中,材料包括大于约400,000的相对磁导率。在一些实施方式中,材料包括大于约500,000的相对磁导率。在一些实施方式中,材料包括大于约600,000的相对磁导率。在一些实施方式中,材料包括约80,000至约900,000的相对磁导率。在一些实施方式中,材料包括约400,000至约800,000的相对磁导率。
在一些实施方式中,屏蔽件是整体式的。在一些实施方式中,屏蔽件由配置在一起的多个子部件形成。在一些实施方式中,屏蔽件是3D打印的。在一些实施方式中,屏蔽件包含在氢气炉中形成的材料,诸如包含在氢气炉中退火的一种或多种材料的屏蔽件。
本文描述了设备和系统,其被配置为感测与例如个体的组织、身体部分或器官相关的磁场。在本文所述的设备和系统的一些实施方式中,用于感测磁场的设备包括移动基座部件和一个或多个磁场传感器。在本文所述的设备和系统的一些实施方式中,用于感测磁场的设备包括移动基座部件、一个或多个磁场传感器和用于屏蔽环境电磁噪声的屏蔽件。
在本文所述的设备和系统的一些实施方式中,用于感测磁场的设备包括被配置用于便携的移动基座部件。在一些实施方式中,移动基座部件包括轮或轨道,移动基座部件在表面上移动时在该轮或轨道上移动。在一些实施方式中,移动基座部件是手持式的。在一些实施方式中,移动基座部件被配置为包括含有电子组件的壳体。
在本文所述的设备和系统的一些实施方式中,用于感测磁场的设备包括一个或多个磁场传感器,诸如,举例而言,一个或多个OPM。
在本文所述的设备和系统的一些实施方式中,用于感测磁场的设备包括用于接收和耦合至一个或多个传感器的一个或多个耦合机构。在本文所述的设备和系统的一些实施方式中,用于感测磁场耦合器的设备包括与移动基座部件连接的一个或多个臂或扩展件。在本文所述的设备和系统的一些实施方式中,用于感测磁场的设备包括一个或多个扩展件或臂,其被配置为移动、旋转和/或铰接,以便将用于感测磁场的一个或多个传感器定位在其磁场将被感测的个体附近。
在一些实施方式中,如本文所述的设备或系统包括机械壳体,其包括一种或多种非铁材料,诸如,举例而言,铝合金、橡胶、塑料、木材或其任何组合,以最小化在来自设备或系统本身的生物磁信号中所见的干扰量。
示例性实施方式
图1示出了如本文所述的包括屏蔽件107的用于感测磁场100的设备的示例性实施方式。用于感测磁场100的设备包括屏蔽件107和一个或多个传感器106(诸如,光泵磁强计)。在一些实施方式中,两个或更多传感器106以阵列布置。
屏蔽件107包括开口端109和封闭端108。在一些实施方式中,开口端109定位为与封闭端108相邻。在一些实施方式中,开口端109定位为与封闭端108相对。在一些实施方式中,屏蔽件107包括一个或多个开口。屏蔽件107的一个或多个开口被配置为收纳基座部件101的至少一部分、个体114的至少一部分、一个或多个传感器106的至少一部分或其任何组合。
例如,屏蔽件107包括开口,诸如被配置为收纳基座部件101的一部分的凹口113。在一些实施方式中,屏蔽件107包括开口115,其被配置为收纳基座部件101的至少一部分、个体114的至少一部分、一个或多个传感器106的至少一部分或其任何组合。屏蔽件107包括内表面110。在一些实施方式中,内表面110,其在一些实施方式中,包括涂层。在一些实施方式中,屏蔽件107的内表面110限定了屏蔽件的内部容积。屏蔽体107的内部容积是个体114的一部分、传感器的一部分、基座部件101的一部分或其任何组合被收纳在其中的容积。屏蔽件107包括屏蔽部分116,其被配置为储存用于感测磁场的设备的组件,诸如电子驱动器。在一些实施方式中,屏蔽部分116包括抽屉、架子、柜子、隔间或屏蔽件107的一部分。在一些实施方式中,屏蔽部分116定位在屏蔽件的侧面上。在一些实施方式中,屏蔽部分116定位在屏蔽件107的底部上。
在一些实施方式中,如本文所述的用于感测磁场100的设备包括基座部件101。在图1所示的示例性实施方式中,基座部件101包括个体114躺在其上的床或轮床。
在一些实施方式中,本文所述的用于感测磁场的设备100可操作地与基座部件101耦合。在一些实施方式中,屏蔽件107被配置为收纳基座部件101的一部分。例如,在一些实施方式中,屏蔽件107的凹口被配置为收纳基座部件101的至少一部分,如图1所示。在一些实施方式中,基座部件101直接附接至一个或多个传感器106。
在一些实施方式中,基座部件101被配置作为固定的基座部件101。在一些实施方式中,基座部件101被配置作为移动的基座部件101。在一些实施方式中,屏蔽件107相对于基座部件101是可移动的。在一些实施方式中,基座部件101相对于屏蔽件107是可移动的。在一些实施方式中,屏蔽件107和基座部件101相对于彼此是可移动的。
在图1所示的示例性实施方式中,基座部件101被配置作为可移动基座部件101,在一些实施方式中,可移动基座部件101被配置为以一个或多个自由度移动(例如,相对于屏蔽件107)。在一些实施方式中,可移动基座部件101被配置为沿x轴、y轴、z轴或其任何组合移动。在一些实施方式中,可移动基座部件101包括一个或多个旋转元件,诸如轮(113a、113b)、辊、传送带或其任何组合,其被配置为提供基座部件101或其一部分的移动。在一些实施方式中,基座部件101包括一个旋转元件。在一些实施方式中,基座部件101包括两个旋转元件。在一些实施方式中,基座部件101包括三个旋转元件。在一些实施方式中,基座部件101包括四个旋转元件。在一些实施方式中,基座部件101包括多于四个旋转元件。在一些实施方式中,旋转元件定位在基座部件101的一端或两端。在一些实施方式中,基座部件101包括非旋转元件,其被配置为被收纳到轨道或通道中,使得基座部件101可沿轨道或通道移动。在一些实施方式中,轨道或通道定位成与屏蔽件107相邻,使得基座部件101可沿着轨道或通道朝向、远离或者朝向和远离屏蔽件移动。
在一些实施方式中,基座部件101包括一个或多个枢轴(102a、102b)。在一些实施方式中,基座部件101包括一个枢轴。在一些实施方式中,基座部件101包括两个枢轴。在一些实施方式中,基座部件101包括多于两个枢轴。在一些实施方式中,枢轴102a、102b被配置为允许基座部件101的移动,诸如通过容纳定位在基座部件101上的个体。在一些实施方式中,枢轴102a、102b被配置为允许基座部件101的移动以便将基座部件101定位在屏蔽件107的内部容积内。在一些实施方式中,枢轴102a、102b被配置为向基座部件101提供移动,提供一个或多个自由度。
在一些实施方式中,一个或多个传感器106可操作地耦合至臂103。在一些实施方式中,臂103是可移动的臂103。在一些实施方式中,装置具有可延伸臂103,传感器阵列106安置在该可延伸臂的端部处。在一些实施方式中,任何类型的OPM被用作一个或多个传感器106中的一个或多个。在一些实施方式中,臂103在至少一个自由度上是可移动的。在一些实施方式中,臂103包括接点104,其被配置为向臂103提供移动。在一些实施方式中,臂103包括多于一个接点104。在一些实施方式中,臂103包括两个接点104。在一些实施方式中,臂103可操作地耦合至一个或多个传感器106和基座部件101,诸如图1所示。如图1所示,臂103通过梁105可操作地耦合至基座部件101。
在一些实施方式中,如本文所述的用于感测磁场100的设备包括计算机处理器112,如图1所示。在一些实施方式中,计算机处理器112包括图形用户界面。在一些实施方式中,计算机处理器112包括触摸屏。
如图1所示,用于感测磁场100的设备包括台架111,其被配置为例如收纳计算机处理器112。在一些实施方式中,台架111定位成与用于感测磁场的设备100的屏蔽件107或基座部件101相邻。在一些实施方式中,台架111是一体化至或可附接至用于感测磁场的设备100的屏蔽件107或基座部件101。
在图1所示的设备100的一些实施方式中,设备是基本上固定的。应当理解,本文所述的设备100(和系统)的其他实施方式被配置为是移动的。
在一些实施方式中,设备100包括隔间116或台面以安置电子器件、计算机接口和电源供应,并且在其它情况下,其包括通过接线连接至第一组件的单独的部件以安置这些组件。在一些实施方式中,设备100需要经由插座的电源供应。在一些实施方式中,标准操作程序包括延伸设备的臂103并将传感器单元106的基座降低到一个位置,诸如邻近个体的皮肤表面(例如,个体114的胸部、头部或其他感兴趣的区域)2厘米内的位置。在一些实施方式中,使用随设备提供的或者单独提供的软件应用来校准设备100。在一些实施方式中,显示并记录感兴趣的生物磁信号用于立即或稍后分析。
在一些实施方式中,使用软件用户界面(UI)或者手动UI或者包括软件和手动元件的组合UI控制如本文所述的设备100(或系统)的操作。在一些实施方式中,在所提供的附属计算机上现场安装UI。设备的使用由诸如医生等医疗专业人员指示,以确定关于个体病况的更多信息。在UI内,选择用户偏好和采集参数,包括设备或系统的采样率和轴操作。来自个体的磁场信号,诸如对应于个体心脏的信号从软件用户界面被显示并保存到文件。在一些实施方式中,设备或系统被配置为测量心脏电活动,产生类似于可以演示心动周期中兴趣点的心电图仪记录的波形。
一个或多个传感器106以阵列布置,其中一个或多个光泵磁强计输出一个或多个波形。在一些实施方式中,阵列的每个传感器输出一个波形。在一些实施方式中,将单独传感器的单独波形组合成单个波形。在一些实施方式中,阵列输出单个波形,其包括来自阵列的每个传感器的波形的组合。在一些实施方式中,磁场数据被可视化为由传感器之间的内插磁场值形成的一系列2D图像。在一些实施方式中,阵列包括至少一个OPM和至少一个其他类型的磁强计。在一些实施方式中,阵列仅包括OPM。
在一些实施方式中,屏蔽件107安置在有护罩的结构中,并且在一些实施方式中,总的设备长度为至少约2.25米(m)长,其中孔开口(或内部开口直径)为约0.8m。
在一些实施方式中,为了将个体插入屏蔽件107中,使用将受试者定位在其上的诸如床平台等基座部件101。在设备使用期间,具有x-y-z平移运动的柔性接合臂103被配置为占据由伸展时的总臂长限定的半圆内的任何点,该柔性接合臂用于使用基于感兴趣器官、感兴趣病况或疾病或者其组合的设定标准操作程序,将n个光泵磁强计的阵列以宽范围的几何形状定位在个体的一部分(如个体114的胸部、头部或其他器官)上或附近上方。在一些实施方式中,在该点之后,打开传感器阵列,并且将受试者的至少一部分、基座部件101的至少一部分(例如,床平台)或其组合滑入屏蔽件107中。使用提供的计算机应用,进行传感器的快速校准,并继而显示和记录感兴趣器官的磁场,或者其组合用于立即或稍后分析。在一些实施方式中,传感器的电子驱动器安置在设备100的屏蔽件107部分的下面,或者安置在具有计算机控制的相邻手推车中。
在一些实施方式中,系统包括安置在设备本身的侧面上或所述相邻手推车上的触摸屏计算机界面(诸如,图形用户界面)。
如图2所示,在一些实施方式中,屏蔽件包括屏蔽框架200。在一些实施方式中,屏蔽框架200为屏蔽件提供宏观结构或形状。在一些实施方式中,屏蔽框架200定位在屏蔽件的内表面或外表面处。在一些实施方式中,屏蔽框架200被配置为收纳基座部件的一个或多个部分。在一些实施方式中,屏蔽框架200包括开口端201和封闭端203。在一些实施方式中,开口202定位在开口端201上,诸如开口被配置为收纳基座部件的一部分。在一些实施方式中,开口,诸如凹口204,定位在开口端201或封闭端203上,并且被配置为收纳基座部件的一部分。在一些实施方式中,屏蔽框架200包括可操作地连接以形成屏蔽框架200的单独元件,或者在一些实施方式中,屏蔽框架200包括单个整体式框架或3D打印框架。在一些实施方式中,屏蔽框架200包括一层或多层。
如图3所示,如本文所述的设备或系统300的一个示例性实施方式包括屏蔽件301。屏蔽件301包括封闭端302和开口端303。在一些实施方式中,屏蔽件301的开口端303定位为与屏蔽件301的封闭端302相对。在一些实施方式中,屏蔽件301的开口端303定位为与屏蔽件301的封闭端302相邻。在一些实施方式中,开口端303被配置为将传感器、个体305、基座部件306(诸如,可移动基座部件)或其任何组合定位在屏蔽件301的内部容积内。在一些实施方式中,屏蔽件301包括内表面304。在一些实施方式中,屏蔽件301的内表面304空间地限定了屏蔽件301的内部容积。在一些实施方式中,内表面304被配置为与个体305相接。在一些实施方式中,内表面304包括通风或照明以容纳个体305。在一些实施方式中,基座部件306包括一个或多个枢轴,使得基座部件306的一个或多个部分是可调节的。例如,在一些实施方式中,基座部件306包括第一枢轴307和第二枢轴308。在一些实施方式中,枢轴被配置为调节基座部件306相对于屏蔽件301的位置。在一些实施方式中,枢轴被配置为调节基座部件306在屏蔽件301的内部容积中相对的位置。在一些实施方式中,基座部件306包括1、2、3、4、5、6、7、8或更多个枢轴。在一些实施方式中,枢轴提供一个或多个自由度上的移动。在一些实施方式中,枢轴提供弯曲运动。在一些实施方式中,枢轴提供旋转运动。在一些实施方式中,枢轴提供延伸运动。在一些实施方式中,基座部件306包括基座309。在一些实施方式中,基座309被配置为支撑保持个体305、传感器、传感器阵列或其组合的基座部件306的部分。在一些实施方式中,基座309被配置为移入屏蔽件301的开口310,使得保持个体305、阵列或其组合的基座部件306的部分移入或移出屏蔽件301的内部容积。在一些实施方式中,屏蔽件301的内部容积包括结构311,诸如轨道或通道或杆或突起,其被配置为当基座部件306的部分(诸如与个体305、传感器或两者相关的部分)移入或移出屏蔽件301的内部容积时接收该部分。
如图4所示,如本文所述的示例性设备或系统400包括基座部件412(诸如,移动基座部件412)和在一些实施方式中包括传感器阵列401(诸如,光泵磁强计)的一个或多个传感器。
在一些实施方式中,设备400包括结构402,诸如把手、梁或杆或突起,其被配置为允许用户调节阵列401的位置。
在一些实施方式中,设备400包括一个或多个枢轴(诸如,403或408)。在一些实施方式中,枢轴调节基座部件412或其子组件的位置、阵列401的位置或其组合。在一些实施方式中,手动地、自动地或其组合地调节枢轴(403或408)。在一些实施方式中,由用户、由控制器或其组合调节枢轴(403或408)。在一些实施方式中,枢轴(403或408)被配置为提供一个或多个自由度上的移动。在一些实施方式中,枢轴(403或408)提供弯曲运动。在一些实施方式中,枢轴(403或408)提供延伸运动。在一些实施方式中,枢轴(403或408)提供旋转运动。
在一些实施方式中,基座部件412包括一个或多个隔间(诸如,410或411)。在一些实施方式中,基座部件412包括单个隔间。在一些实施方式中,基座部件412包括两个隔间。在一些实施方式中,基座部件412包括多个隔间。在一些实施方式中,基座部件412包括三个隔间。在一些实施方式中,第一隔间和第二隔间是不同的。在一些实施方式中,第一隔间和第二隔间是相同的。在一些实施方式中,第一隔间在大小上大于第二隔间。在一些实施方式中,第一隔间定位为与第二隔间相邻。在一些实施方式中,第一隔间定位在第二隔间上方。在一些实施方式中,第一隔间定位在第二隔间内。在一些实施方式中,隔间被配置为安置一个或多个组件。例如,隔间被配置为安置电源,使得基座部件412不限制于保持接近壁装电源插座或外部电源。在一些实施方式中,隔间被配置为安置包括操作系统、数据库、监测器、图形用户界面或其任何组合的计算机。在一些实施方式中,隔间被配置为安置一个或多个传感器或者传感器的壳体。
在一些实施方式中,基座部件412包括一个或多个隔间(诸如,409或410)。在一些实施方式中,基座部件412包括单个隔间。在一些实施方式中,基座部件412包括两个隔间。在一些实施方式中,基座部件412包括多个隔间。在一些实施方式中,基座部件412包括三个隔间。在一些实施方式中,第一隔间和第二隔间是不同的。在一些实施方式中,第一隔间和第二隔间是相同的。在一些实施方式中,第一隔间在大小上大于第二隔间。在一些实施方式中,第一隔间定位为与第二隔间相邻。在一些实施方式中,第一隔间定位在第二隔间上方。在一些实施方式中,第一隔间定位在第二隔间内。在一些实施方式中,隔间被配置为安置一个或多个组件。例如,隔间被配置为安置电源,使得基座部件412不限制于保持接近壁装电源插座或外部电源。在一些实施方式中,隔间被配置为安置包括操作系统、数据库、监测器、图形用户界面或其任何组合的计算机。在一些实施方式中,隔间被配置为安置一个或多个传感器或者传感器的壳体。
在一些实施方式中,基座部件412包括表面409,诸如平坦表面。表面409被配置为保持计算机或系统的其他组件。在一些实施方式中,基座部件412包括一个或多个旋转元件(诸如,414a或414b)。在一些实施方式中,旋转元件包括轮(414a、414b)、辊、传送带或其任何组合,其被配置为提供基座部件412的移动。在一些实施方式中,基座部件412包括臂413。在一些实施方式中,臂413的一端被配置为与传感器阵列401相关联。在一些实施方式中,臂413的第二端被配置为在例如隔间410或411或者表面409处与基座部件412相关联。在一些实施方式中,臂413是可调节的。例如,臂413在长度上是可延伸的,诸如臂413的第一部分405从臂413的第二部分407延伸。在一些实施方式中,臂413的第一部分405或第二部分407包括用于将臂413或者臂413的第一部分405或第二部分407固定在延伸、屈曲或折叠位置的锁定元件(如旋钮或突起或销入槽)。
在一些实施方式中,枢轴408定位在臂413的第一端405、臂413的第二端407(如图4所示)或其组合处。在一些实施方式中,枢轴403定位在与阵列401相邻的臂413的一端处。在一些实施方式中,枢轴408定位在与隔间410或411或者表面409相邻的臂413的一端处。在一些实施方式中,基座部件412包括接线404,诸如一条或多条电线。接线404被配置为与阵列401的一个或多个传感器、基座部件412的一个或多个电源、基座部件412的一个或多个计算机或其任何组合相关联。在一些实施方式中,基座部件412包括电线固定元件406(诸如,系带或闩锁或挂钩)以固定基座部件412的一条或多条电线。在一些实施方式中,电线固定元件406定位在基座部件412的臂413上。在一些实施方式中,电线固定元件406定位在基座部件412的隔间中。在一些实施方式中,电线固定元件406定位为接近阵列401、接近臂413的延伸点、接近枢轴(403或408)或其任何组合。
在一些实施方式中,设备400与屏蔽件(未示出),诸如,举例而言,一次性屏蔽件或模块化屏蔽件结合。在一些实施方式中,屏蔽件与基座部件412分离。在一些实施方式中,屏蔽件与基座部件412相关联,诸如在接近阵列401的位置附接至基座部件412。
在一些实施方式中,屏蔽件一体化到设备400。在一些实施方式中,屏蔽件、阵列401、臂413或其任何组合可操作地连接(诸如,通过接线或无线地)至控制器或计算机系统。
如图5所示,在本文所述的设备和系统的一些实施方式中,移动手推车设备的臂500包括铰接和/或延伸机构501。如图5所示,在一些实施方式中,延伸机构501包括用于臂500的一部分伸缩进出的伸缩壳体。在一些实施方式中,铰接机构501包括接点。
在一些实施方式中,臂包括一个或多个保持件502,诸如用于将接线组件503固定到臂500上的位置的保持件。在一些实施方式中,保持件502位于沿臂500长度的任何位置。在一些实施方式中,保持件502沿臂500长度的位置是可调节的。在一些实施方式中,壳体或管道504被配置为安置一个或多个接线组件503。在一些实施方式中,接线组件503可操作地将传感器阵列连接至一个或多个组件,如计算机或电源。在一些实施方式中,臂500包括第一端和第二端。在一些实施方式中,臂500的第一端被配置为耦合至传感器阵列509。第一端通过枢轴505耦合至传感器阵列。在一些实施方式中,枢轴505向传感器阵列509提供移动的一个或多个自由度。在一些实施方式中,通过采用致动器,诸如电动按钮506,来调节传感器阵列的位置。在一些实施方式中,致动器调节传感器阵列的线性运动,诸如朝向或远离个体的表面。在一些实施方式中,致动器具有单独的电源按钮507。在一些实施方式中,电动按钮506和电源按钮是相同的。在一些实施方式中,致动器包括杆或手柄508。杆被配置用于手动调节臂500位置、传感器阵列位置或其组合。
在一些实施方式中,移动手推车设备被配置为从如图7所示的延伸构型转换为如图6所示的塌缩构型。在一些实施方式中,移动手推车设备被配置为在两种构型之间转换一次或多次。在一些实施方式中,移动手推车设备被配置用于用户在两种构型之间手动地转换设备。在一些实施方式中,移动手推车设备被配置用于在两种构型之间自动地转换,诸如通过可操作地耦合至控制器的马达系统自动化。
图6示出了塌缩构型下的示例性移动手推车设备600。如图6所示,移动手推车设备600包括传感器阵列604,诸如光泵磁强计。传感器阵列604耦合至臂608的第一端。在一些实施方式中,臂608的第二端在位置607处耦合至竖梁602或框架的顶端。在一些实施方式中,耦合器包括枢轴。在一些实施方式中,枢轴耦合器被配置为将设备600从延伸构型转换为塌缩构型。在一些实施方式中,横梁601在位置609处耦合至在第一端与第二端之间任何位置处的臂608。在一些实施方式中,横梁601在臂608的第一端与第二端之间的中点处耦合至臂608。在一些实施方式中,横梁601包括枢轴,诸如定位在沿横梁601的中点处的枢轴。在一些实施方式中,横梁枢轴被配置为将设备600从延伸构型转换为塌缩构型。在一些实施方式中,横梁601被配置为弯曲或枢转,使得耦合至传感器阵列604的第一端朝向竖梁602的底端移动。诸如通过在位置607或601或两者处的锁定元件将设备600的一个或多个枢轴锁定在构型,诸如延伸构型或塌缩构型。
在一些实施方式中,移动手推车设备600包括手柄610,诸如耦合至臂608的手柄。在一些实施方式中,手柄610便于致动臂608,以使设备600在延伸构型与塌缩构型之间转换。在一些实施方式中,移动手推车设备600包括被配置为旋转的一个或多个旋转元件(诸如轮605和606),使得移动手推车设备600被移动。在一些实施方式中,移动手推车设备600包括一个或多个锚定元件(诸如,橡胶支脚612和613),其被配置为将移动手推车设备600固定在期望的位置。在一些实施方式中,移动手推车设备600包括手柄611。在一些实施方式中,手柄611被配置为致动设备600的一个或多个元件。例如,手柄611被配置为相对于框架致动设备600的臂608。在一些实施方式中,手柄611被配置为相对于臂608致动传感器阵列604。在一些实施方式中,手柄611以朝向或远离臂608的线性运动平移传感器阵列604。在一些实施方式中,手柄611被配置为旋转。在一些实施方式中,手柄611可操作地耦合至驱动螺杆603用于将手柄611的旋转运动转换成传感器阵列604的线性运动。
图7示出了类似于图6并处于延伸构型下的示例性移动手推车设备700。设备700包括传感器阵列701,其包括一个或多个光泵磁强计。传感器阵列701通过一个或多个轴(诸如,线性运动轴702)可操作地耦合至设备700的臂706的第一端。在一些实施方式中,臂706的第二端在位置707处耦合至一个或多个竖梁(诸如,梁709和梁710)。在一些实施方式中,位于位置707处的耦合器包括枢轴。耦合器被配置为将臂706在延伸构型与塌缩构型之间转换。在一些实施方式中,耦合器被配置为使传感器阵列701朝向和远离竖梁移动。
在一些实施方式中,臂706包括被配置为致动设备的至少一部分700的手柄704、手柄703或两者。例如,手柄704被配置为相对于框架移动臂706。手柄703被配置为相对于臂706移动传感器阵列701。在一些实施方式中,设备700包括横梁713。在一些实施方式中,横梁713的第一端705在臂706的第一端与第二端之间的位置,诸如中点位置,处耦合至臂706。在一些实施方式中,横梁713的第二端711耦合至框架,诸如耦合至竖梁或者定位在两个竖梁之间的横梁713。在一些实施方式中,横梁713包括枢轴708。在一些实施方式中,枢轴定位在横梁713上的中点处。在一些实施方式中,枢轴708被配置为弯曲。在一些实施方式中,枢轴708被配置为使设备在塌缩构型与延伸构型之间转换。在一些实施方式中,枢轴708是可逆锁定的。在一些实施方式中,设备700包括被配置为在位置之间移动设备的一个或多个旋转元件,诸如轮712。
图8示出了示例性计算机系统801,其被编程或以其他方式被配置为指导如本文所述的设备或系统的操作,包括基座部件的移动、屏蔽件的移动、移动手推车的移动、传感器阵列的移动、测量值的采集、测量值与参考测量值的比较或其任何组合。计算机系统801调整以下中的各种方面:(a)一个或多个设备或系统组件的移动,(b)一个或多个传感器的操作,(c)传感器的一个或多个参数的调节,(d)对设备或系统的一个或多个测量的计算评估,(e)包括输入参数、测量结果或这些中任何的任何组合的各种参数的显示。在一些实施方式中,计算机系统801是用户的电子设备(例如,智能电话、膝上型计算机),或者在一些实施方式中是关于电子设备远程定位的。在一些实施方式中,电子设备是移动电子设备。
计算机系统801包括中央处理器(CPU,本文中也称为“处理器”和“计算机处理器”)805,在一些实施方式中,其是单核或多核处理器或用于并行处理的多个处理器。计算机系统801还包括存储器或存储器位置810(例如,随机存取存储器、只读存储器、闪速存储器)、电子存储单元815(例如,硬盘)、用于与一个或多个其他系统通信的通信接口820(例如,网络适配器)和外围设备825(如高速缓冲存储器、其他存储器、数据存储和/或电子显示适配器)。存储器810、存储单元815、接口820和外围设备825通过诸如主板的通信总线(实线)与CPU 805通信。存储单元815被配置为用于存储数据的数据存储单元(或数据存储库)。计算机系统801借助于通信接口820可操作地耦合至计算机网络(“网络”)830。网络830是因特网、互联网和/或外联网,或者是与因特网通信的内联网和/或外联网。网络830在一些实施方式中是电信网络和/或数据网络。网络830包括一个或多个计算机服务器,其实现分布式计算,例如云计算。在一些实施方式中,网络830借助计算机系统801实现对等网络,其使耦合至计算机系统801的设备充当客户端或服务器。
CPU 805被配置为执行一系列的机器可读指令,该指令在程序或软件中体现。该指令存储在诸如存储器810的存储器位置中。该指令指向CPU 805,其随后编程或以其他方式配置CPU 805以实现本公开内容的方法。由CPU 805执行的操作的示例包括提取、解码、执行和写回。
CPU 805是电路(例如,集成电路)的一部分。系统801的一个或多个其他组件包括在该电路中。在一些实施方式中,该电路是专用集成电路(ASIC)。
存储单元815存储文件,例如驱动程序、库和保存的程序。存储单元815存储用户数据,例如用户偏好和用户程序。在一些实施方式中,计算机系统801包括位于计算机系统801外部,例如位于通过内联网或因特网与计算机系统801通信的远程服务器上的一个或多个附加数据存储单元。
计算机系统801通过网络830与一个或多个远程计算机系统通信。例如,计算机系统801与用户的远程计算机系统(例如,第二计算机系统、服务器、智能电话、iPad或其任何组合)通信。远程计算机系统的示例包括个人计算机(例如,便携式PC)、平板或平板PC(例如,iPad、/>Galaxy Tab)、电话、智能电话(例如,/>iPhone、支持Android的设备、/>)或个人数字助理。用户通过网络830访问计算机系统801。
本文描述的方法通过存储在计算机系统801的电子存储位置上(例如,存储在存储器810或电子存储单元815上)的机器(例如,计算机处理器)可执行代码来实现。该机器可执行代码或机器可读代码以软件的形式提供。在使用期间,通过处理器805执行代码。在一些实施方式中,代码从存储单元815检索并存储在存储器810上,以供处理器805访问。在一些情况下,排除电子存储单元815,并且将机器可执行指令存储在存储器810上。
诸如计算机可执行代码的机器可读介质采取多种形式,包括但不限于有形存储介质、载波介质或物理传输介质。非易失性存储介质包括例如光盘或磁盘,例如任何计算机等中的任何存储设备,例如用于实现附图中所示的数据库等的存储设备。易失性存储介质包括动态存储器,诸如这样的计算机平台的主存储器。有形传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤;包括在计算机系统内构成总线的电线。载波传输介质采取电信号或电磁信号,或声波或光波(例如,在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间产生的)的形式。因此,计算机可读介质的常见形式包括,例如:软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁介质、CD-ROM、DVD或DVD-ROM、任何其他光学介质、穿孔卡纸带、具有孔图案的任何其他物理存储介质、RAM、ROM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存储芯片或匣盒、传输数据或指令的载波、传输这样的载波的电缆或链路,或者计算机从其读取编程代码和/或数据的任何其他介质。这些形式的计算机可读介质中的许多涉及将一个或多个指令的一个或多个序列运载到处理器以供执行。
在一些实施方式中,计算机系统801包括电子显示器835或与电子显示器835通信,该电子显示器835包括用于提供例如测量的一个或多个信号、一个或多个参考信号、由用户或控制器输入或调节的一个或多个参数或其任何组合的图形表示的用户界面(UI)840。UI的示例包括但不限于图形用户界面(GUI)和基于网络的用户界面。
在一些实施方式中,本公开内容的方法和系统通过一种或多种算法来实现。在一些实施方式中,算法经中央处理器805执行而通过软件实现。例如,算法是将信号与参考信号进行比较。
图9A至图9B示出了屏蔽件的示例。在一些实施方式中,屏蔽件具有第一端和第二端。在一些实施方式中,屏蔽件的第一端包括封闭的锥形端901a或901b。在一些实施方式中,屏蔽件的第二端包括开口端904,其形状基本上为圆柱形。在一些实施方式中,第二端的开口被配置为将个体的至少一部分、传感器阵列、基座部件或其任何组合收纳到屏蔽件中。在一些实施方式中,屏蔽件是整体式的。在一些实施方式中,屏蔽件由一个或多个节段形成,诸如第一节段901a或901b、第二节段902a或902b和第三节段903。在一些实施方式中,屏蔽件包括一层。在一些实施方式中,屏蔽件包括多于一层。在一些实施方式中,屏蔽件包括内层905。在一些实施方式中,屏蔽件包括两层之间的间隔906。
图10A至图10B示出了图9A至图9B所示的屏蔽件的示例性工程图。如图10A所示,屏蔽件的横截面视图显示了屏蔽件的合适几何尺寸的示例。屏蔽件示出为该图中的圆柱形部分,其中下面的支撑物包括尼龙,但是附属物和支撑物由本领域已知的任何非铁材料构成。图10B示出了同一样品屏蔽件的纵向视图。在一些实施方式中,屏蔽件具有约2000毫米(mm)至约2500mm或者约2200mm至约2300mm(诸如约2272.5mm)的总长度,约1500mm至约2000mm或者约1700mm至约1800mm(诸如约1750.0mm)的内部长度,具有约500mm至约1000mm或者约700mm至约900mm(诸如约800.0mm)直径的内层,具有约600mm至约1100mm或者约800mm至约950mm(诸如约883.0mm)直径的中层,以及具有约700mm至约1200mm或者约900mm至约1050mm(诸如约986.0mm)直径的外层,如图10A至图10B所指示。
在一些实施方式中,屏蔽件包括在任何两个给定层之间具有间隔的多于一层。在一些实施方式中,屏蔽件在任何两层之间具有非均匀的间隔。在一些实施方式中,不同的层组相对于彼此具有非均匀的间隔。
在一些实施方式中,屏蔽件或其部分的一层包括约0.1至约10毫米的厚度。在一些实施方式中,屏蔽件的一层具有约0.5至约5毫米的厚度。在一些实施方式中,屏蔽件的一层具有约0.1至约2毫米的厚度。在一些实施方式中,屏蔽件的一层具有约0.8至约5毫米的厚度。厚度沿屏蔽件的长度或圆周基本上相同。在一些实施方式中,屏蔽件的一层的厚度沿屏蔽件的长度或圆周改变。
在一些实施方式中,屏蔽件包括多个层。在一些实施方式中,在多个层中的至少两层之间存在空间。在一些实施方式中,在多个层中的每层之间存在空间。在一些实施方式中,在多个层中的层的子集之间存在空间。在一些实施方式中,屏蔽件的第一层被配置为与屏蔽件的第二层相邻。在一些实施方式中,屏蔽件的第一层被配置为附接或黏合至屏蔽件的第二层。在一些实施方式中,屏蔽件的第一层被配置为定位在相距第二层约0.1英寸至约5英寸。在一些实施方式中,屏蔽件的第一层被配置为定位在相距第二层约1英寸至约3英寸。在一些实施方式中,屏蔽件的第一层被配置为定位在相距第二层约1英寸至约20英寸。在一些实施方式中,屏蔽件的第一层被配置为定位在相距第二层约1英寸至约10英寸。
在一些实施方式中,屏蔽件的长度,诸如内部长度或外部长度为屏蔽件内部直径的约2倍。在一些实施方式中,屏蔽件的长度为屏蔽件内部直径的约0.5倍至约3倍。在一些实施方式中,屏蔽件的长度为屏蔽件内部直径的约1倍至约3倍。在一些实施方式中,屏蔽件的长度为屏蔽件内部直径的约1.5倍至约3倍。
在一些实施方式中,如图11A至图11I所示,屏蔽件的层取决于感兴趣的应用使用可变宽度、高度和长度的间隔件来分离。在一些实施方式中,用于分离屏蔽件的层的间隔件采用弧形的形式。在一些实施方式中,使用间隔件来覆盖两个连续层的部分或整个圆周。在一些实施方式中,间隔件仅覆盖两个连续层的部分圆周。
在一些实施方式中,如图12A至图12B所示,屏蔽件支撑件以一个或多个零件制造,并且被配置为通过螺栓、紧固件、螺钉或其任何组合的方式可操作地连接(例如接合)。在一些实施方式中,屏蔽件支撑件通过以下中的一种或多种可操作地连接(诸如附接)至屏蔽件:紧固件、螺栓、螺钉或其任何组合。在一些实施方式中,还使用粘合紧固件来附接支撑件。在一些实施方式中,如图12A所示,屏蔽间隔件定位在沿两个连续层的圆周的任何位置。在一些实施方式中,通过粘合剂、紧固件、螺钉、螺栓或其任何组合将一个或多个挂钩的系统可操作地连接(诸如附接)至屏蔽件的任何层的任何表面。层包括保护层。在一些实施方式中,内层、中层、外层或其任何组合包括保护层。在一些实施方式中,层的一部分包括保护层。在一些实施方式中,保护层包括非铁材料。在一些实施方式中,保护层包括聚氯乙烯塑料。在一些实施方式中,保护层跨越屏蔽件的整个内表面。在一些实施方式中,保护层跨越屏蔽件的内表面的一部分。
图13示出了示例性的挂钩1300,其被配置为跨越屏蔽件的部分或整个容积。在一些实施方式中,一个或多个挂钩1300可操作地连接至接线(诸如保持接线)并且被设计为传输模拟电信号、数字电信号或其组合。在一些实施方式中,一个或多个挂钩1300沿屏蔽件的单个平面定位。在一些实施方式中,挂钩1300沿屏蔽件的多于一个平面定位。挂钩沿多个平面定位。在一些实施方式中,挂钩1300定位在屏蔽件的内表面。在一些实施方式中,挂钩1300在单个截面处围绕屏蔽件周向地定位。在一些实施方式中,挂钩1300围绕屏蔽件周向地定位并且沿屏蔽件的长度连续。在一些实施方式中,挂钩1300被配置为保持电子线圈系统,诸如被设计为消除累积磁场的电子线圈系统。在一些实施方式中,挂钩1300被配置为保持电子线圈系统,诸如被设计为在屏蔽件内部产生均匀磁环境的电子线圈系统。在一些实施方式中,电子线圈系统被配置为采用可变规格的电线的使用。适于与本文所述的装置和系统一起使用的示例性线规是图13中所示的28AWG。
如图14A至图14B所示,在一些实施方式中,移动手推车设备能够在非磁屏蔽环境中操作。在一些实施方式中,计算机、电子器件或其组合安置在移动手推车设备本身上。在一些实施方式中,电子控制模块安置在移动手推车设备的隔间(诸如,机柜)中。在一些实施方式中,移动手推车被配置为由电池(诸如,移动电池)供电。在一些实施方式中,设备的臂被配置用于以一个或多个自由度机动化移动。
图14A至图14B示出了移动手推车设备1400的一个示例。该示例与图4所示的示例相似。在一些实施方式中,如本文所述的设备或系统包括基座部件(诸如,移动基座部件)和传感器阵列(诸如,光泵磁强计)。在一些实施方式中,传感器阵列安置在壳体1404中。在一些实施方式中,壳体1404是可互换的。在一些实施方式中,壳体1404被普遍地配置为容纳多于一个传感器阵列配置。在一些实施方式中,壳体1404被配置为是可移除的并且用不同的壳体替换。在一些实施方式中,壳体1404包括马达特征1403,使得通过按压壳体1404上的马达特征1403来调节传感器阵列位置。在一些实施方式中,调节是自动化的。在一些实施方式中,通过用户按压马达特征1403手动进行调节。在一些实施方式中,基座部件包括被配置为允许用户调节阵列的位置的诸如臂、梁、杆或突起等结构。在一些实施方式中,臂被配置为与传感器阵列或壳体1404相关联,诸如与支架1402相关联。在一些实施方式中,臂是可延伸的。在一些实施方式中,臂可在一个或多个自由度上移动。在一些实施方式中,通过锁定组件1401固定臂的位置,诸如延伸的臂位置。在一些实施方式中,锁定组件1401,诸如锁定螺线管,定位在臂上。在一些实施方式中,锁定组件1401与马达特征1403可操作地集成在一起。在一些实施方式中,基座部件包括单个隔间1405。在一些实施方式中,基座部件包括两个隔间。在一些实施方式中,基座部件包括多个隔间。在一些实施方式中,隔间1405被配置为安置一个或多个组件。例如,隔间1405被配置为安置电源,使得基座部件不限制于保持接近壁装电源插座或外部电源。在一些实施方式中,隔间1405被配置为安置包括操作系统、数据库、监测器、图形用户界面或其任何组合的计算机。在一些实施方式中,隔间1405被配置为安置一个或多个传感器或者传感器的壳体。在一些实施方式中,隔间1405被配置为安置电源、计算机、一个或多个传感器、传感器的壳体、接线或其任何组合。在一些实施方式中,基座部件包括表面,诸如平坦表面。在一些实施方式中,表面被配置为保持计算机或系统的其他组件。在一些实施方式中,基座部件包括一个或多个旋转元件。在一些实施方式中,旋转元件包括轮、辊、传送带或其任何组合,其被配置为提供基座部件的移动。在一些实施方式中,基座部件包括臂。臂的一端被配置为与传感器阵列相关联。在一些实施方式中,臂的第二端被配置为在例如隔间1405或表面处与基座部件相关联。在一些实施方式中,臂是可调节的。例如,臂在长度上是可延伸的,诸如臂的第一部分从臂的第二部分延伸。在一些实施方式中,基座部件包括接线,诸如一条或多条电线。接线被配置为与阵列的一个或多个传感器、基座部件的一个或多个电源、基座部件的一个或多个计算机或其任何组合相关联。在一些实施方式中,基座部件包括屏蔽件,诸如一次性屏蔽件或模块化屏蔽件。在一些实施方式中,屏蔽件与基座部件分离。在一些实施方式中,屏蔽件与基座部件相关联,诸如在接近阵列的位置附接至基座部件。在一些实施方式中,屏蔽件一体化到基座部件。在一些实施方式中,屏蔽件、阵列、臂或其任何组合可操作地连接(诸如通过接线或无线地)至控制器或计算机系统。
图15A是传感器阵列1500a的一个示例的放大视图。在一些实施方式中,传感器阵列1500a包括一个或多个传感器板。例如,在一些实施方式中,传感器阵列1500a包括底部传感器板1501。在一些实施方式中,底部传感器板1501通过一个或多个装配螺栓,诸如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个装配螺栓,固定到其他传感器组件上。在一些实施方式中,传感器阵列1500a包括顶部传感器板1502。在一些实施方式中,顶部传感器板1502通过一个或多个装配螺栓,诸如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个装配螺栓,固定到其他传感器组件。在一些实施方式中,传感器阵列1500a包括一个或多个传感器板支座1503。例如,在一些实施方式中,传感器阵列1500a包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个传感器板支座。
在一些实施方式中,传感器阵列1500a包括一个或多个传感器1506。在一些实施方式中,传感器包括磁强计传感器。在一些实施方式中,传感器包括光泵矢量磁强计或零场磁强计。在一些实施方式中,传感器包括超导量子干扰设备(SQUID)、感应式拾波线圈、振动样品磁强计(VSM)、脉冲场提取磁强计、转矩磁强计、法拉第力磁强计、光学磁强计或其任何组合。在一些实施方式中,传感器包括基于小规模微机电(MEMS)的磁场传感器。
在一些实施方式中,传感器不包括壳体。在一些实施方式中,传感器阵列1500a的一个或多个传感器1506包括一个或多个传感器壳体1504a或1504b。例如,在一些实施方式中,传感器阵列1500a包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或24个传感器壳体。在一些实施方式中,传感器阵列1500a包括用于阵列中的每个传感器的传感器壳体。在一些实施方式中,传感器阵列1500a包括用于阵列中的至少每两个传感器的传感器壳体。在一些实施方式中,传感器壳体是不可调节的。在一些实施方式中,传感器壳体在传感器阵列单元内是可移动的,以容纳多于一个传感器阵列配置。在一些实施方式中,传感器壳体通过一个或多个装配螺栓固定在一个位置。在一些实施方式中,传感器阵列1500a通过传感器壳体帽1505固定在一个位置。
在一些实施方式中,传感器阵列1500a包括手柄1510。在一些实施方式中,手柄1510的致动,诸如旋转运动,使得传感器阵列1500a的运动(诸如线性运动)(i)远离或朝向个体,(ii)远离或朝向移动手推车设备的臂,或者(iii)其组合。手动地操作手柄1510。在一些实施方式中,手柄1510的致动是自动化的。在一些实施方式中,当致动手柄1510时,螺杆1509,诸如导螺杆旋转。在一些实施方式中,螺杆1509的旋转允许传感器上的一个或多个轴移动。
在一些实施方式中,传感器包括用于耦合两个或更多轴1508a或1508b(诸如轴1508a(诸如线性运动轴)和轴1511(诸如方形运动传递轴)的元件1512,以用于运动的传递(诸如传感器阵列远离或朝向个体的线性运动)。在一些实施方式中,轴还包括停止元件,诸如爪形离合器。在一些实施方式中,元件1512可操作地耦合至手柄1510、螺杆1509、诸如轴1508a和轴1511等一个或多个轴,或其任何组合。
在一些实施方式中,传感器阵列1500a包括支架1507,诸如支撑支架。在一些实施方式中,支架为传感器阵列的一个或多个轴和一个或多个螺杆提供相对于彼此的空间定向。在一些实施方式中,支架可操作地耦合至轴1508a、轴1511、螺杆1509、元件1512或其任何组合。
在一些实施方式中,传感器阵列1500a包括止动件1513,如单独止动件。在一些实施方式中,止动件1513被配置为定位在个体的表面。一些实施方式中,止动件1513被配置为定位在距个体的表面特定距离处。一些实施方式中,止动件1513被配置为防止传感器阵列前进超过特定位置,诸如超过个体的表面。一些实施方式中,止动件1513定位在传感器阵列的表面上,当处于操作中时该传感器阵列定位在最接近受试者处。
图15B示出了移动手推车设备1500b的一个示例。该示例类似于图6和图7所示的示例。在一些实施方式中,移动手推车设备1500b包括臂1514。在一些实施方式中,臂1514包括第一端和第二端。在一些实施方式中,传感器阵列耦合至臂1514的第一端。在一些实施方式中,臂1514的相对端耦合至具有第一支撑梁1517a和第二支撑梁1517b的框架。在一些实施方式中,臂1514的相对端在框架的上支架1518处耦合至框架。在一些实施方式中,移动手推车设备1500b包括第二臂。在一些实施方式中,第二臂包括顶部支撑臂1515和底部支撑臂1516。在一些实施方式中,第二臂的第一端在臂1514的第一端与第二端之间的位置耦合至臂1514。在一些实施方式中,第二臂的第二端耦合至框架,诸如在框架的支架1519(诸如锁具支架)处耦合至框架。在一些实施方式中,移动手推车设备1500b包括一个或多个旋转元件,诸如轮1522。在一些实施方式中,旋转元件可操作地耦合至一个或多个轮轴1521(诸如两个旋转元件可操作地耦合至单个轮轴)、一个或多个轴承1523或其组合,使得两个旋转元件的旋转一前一后地发生。在一些实施方式中,移动手推车设备1500b包括两个旋转元件。在一些实施方式中,移动手推车设备1500b包括一个旋转元件。在一些实施方式中,旋转元件被配置为将移动手推车设备1500b从一个位置移动到不同的位置。在一些实施方式中,移动手推车设备1500b包括锚定元件1524,诸橡胶支脚,以将移动手推车装置1500b锚定在期望的位置或者防止旋转元件的进一步移动。在一些实施方式中,移动手推车设备1500b包括一个锚定元件。在一些实施方式中,移动手推车设备1500b包括多于一个锚定元件,诸如两个或三个锚定元件。一个或多个旋转元件、轮轴、锚定元件或其任何组合通过安装架1520可操作地耦合至移动手推车设备1500b。
在一些实施方式中,移动手推车设备1500b从延伸构型(图15B)切换构型为封闭构型图15C)。在包括延伸构型的实施方式中,臂1514邻近框架塌缩,使得移动手推车设备被存放或容易地移动到不同的位置。
在一些实施方式中,磁力计的性能通过平衡而得到改善。在这些实施方式中,在屏蔽件内达到1nT/m的梯度。在一些实施方式中,平衡包括消磁过程。
在一些实施方式中,被配置用于利用平衡过程的屏蔽件包括线圈的布置。通常,线圈被布置在一个或多个层中。在一些实施方式中,屏蔽件包括内线圈层和一个或多个外线圈层、用于最内层的内线圈和用于每个外层的外线圈。
在一些实施方式中,内线圈(对于90cm直径的圆柱体)以45度分布以有效地形成8个线圈。机械安装精度为每条电线约+/-2cm。通常,许多不同的配置对于外线圈是可接受的。在一些实施方式中,屏蔽件包括1个外线圈。在一些实施方式中,屏蔽件包括2个外线圈。在一些实施方式中,屏蔽件包括3个外线圈。在一些实施方式中,屏蔽件包括4个外线圈。在一些实施方式中,屏蔽件包括5个外线圈。在一些实施方式中,屏蔽件包括6个外线圈。在一些实施方式中,屏蔽件包括7个外线圈。在一些实施方式中,屏蔽件包括8个外线圈。在一些实施方式中,屏蔽件包括9个外线圈。在一些实施方式中,屏蔽件包括10个外线圈。
在一些实施方式中,至少内层必须是电绝缘的。在一些实施方式中,使用ESD PVC代替常规塑料仅用于避免扰乱磁强计的充电效应。
图22示出了定位在屏蔽件的实施方式中的一个内线圈2200的示例性布局。图23示出了定位在屏蔽件的实施方式中的外线圈2300的示例性布局。
在一些实施方式中,在使用磁场探头进行测量期间,打开到放大器(或变压器)的连接。在一些实施方式中,这是使用机械继电器来实现的。
电线尺寸通常至少为2.5mm2,但4mm2将是优选的。本人建议测试装置在每第8个线圈处有3匝,从而产生24匝。本人不能估计磁导率,但是其应该与Krupp Magnifer材料(本人更为熟悉)相当。因此,24匝将是大约1欧姆,并且在10A饱和电流的情况下,其产生10V。
在一些实施方式中,平衡序列将是具有从内层的饱和开始线性递减的包络的30s序列。每次在场中施加一些大的变化时,需要该序列。在常规操作期间,本人将猜测每天1-3次将是有意义的。当安装屏蔽件时,或者当外部场改变方向90度左右时,外部屏蔽件必须使用相同的放大器仅平衡一次。(因此,为了使用相同的设备,线圈必须具有相似的匝数)。
在一些实施方式中,用于平衡的线圈是具有镀金触点的单独电线。由于磁化问题,Ni基底或涂层不能用于内部的连接器。在一些实施方式中,外部屏蔽件的平衡线圈的所需精度水平可以任意放置,而不需要特别的预防措施,而对于60cm直径的内线圈需要至少6倍对称的电流分布,以获得合理形状的剩余场,并且对于1m直径的内线圈需要8倍对称的电流分布。对于所展示的项目,我们从具有金涂层而没有镍中间层的黄铜中选择连接器(这是罕见的!)以避免过度磁化。所有连接器必须放置在内屏蔽层的外部。其磁化(在该水平上)与内部的残余场无关。
在本文所述的屏蔽件的一些实施方式中采用的平衡过程是用于使可磁化材料与周围磁场平衡的过程。在一些实施方式中,这通过在可磁化材料周围施加正弦电流来完成。振荡非常好地集中在零附近,并且足够大以在两个方向上浸透材料。通过将振幅减小到零,获得可磁化材料外部(圆筒内部)的非常低的磁场强度。对于初始测试,线性递减包络是有用的,因为它是非常可靠的函数。该模型被编程进平衡单元。指数递减函数在将来可能是有利的。下面示出了预设函数(其可以由用户在PC上改变):
图24示出了典型的平衡函数。在开始时,最大电流保持10个周期,然后减小直到达到零振幅。注意,在最终性能水平上,改变和改进的许多选项可用。
在一些实施方式中,使用双绞线电缆将平衡线圈连接至电力设备。由于屏蔽材料和线圈配置(mH范围)的电感衰减了较高的频率,因此不需要RF屏蔽或其它预防措施。
在一些实施方式中,计算设备用包络函数对正弦函数进行编程,其由NI 6281数据采集设备转换成电压信号。电压被馈送到分压器,并继而驱动功率放大器。函数可以由用户设置并且是可编程的。曲线的时间分辨率为10kHz。
在一些实施方式中,在控制箱内部有一个带有电位器的箱。可以手动调节这些电位器以设置DAC电压与放大器输出电流的比率。这最小化了对于剩余场的任何位大小的影响(对于20V=0.3mV分辨率为16位)。根据经验,这种优化对于<0.5nT的剩余场是相关的。有2个电位器来调节不同的电流,继而可以通过软件来对其进行选择。在噪声环境的情况下,分压器箱是通过电容器添加附加频率滤波的有用地方。在一些实施方式中,放大器的带通滤波对于大多数应用将是足够的。
在一些实施方式中,功率放大器包括能够以较大电感负载操作的4象限放大器,并且本质上是故障安全的,以防止错误操作,例如捷径、许多感应尖峰等。对于磁平衡,放大器应该以电流控制模式使用,但是也能够以任何配置操作。由于极端的噪声要求,优选地改变围绕可磁化材料的线圈(横截面和匝数)以匹配放大器的最大功率。功率被选择为非常小以实现极低噪声操作。带通滤波器可以在前侧手动设置以减少噪声影响。放大器可以经由背面上的sub-d连接器完全远程控制。该放大器的独特特征是,可以独立于信号输入,经由模拟+/-10V输入将基线调整1%。
在一些实施方式中,为了进行DC测量,磁场探头的噪声和漂移是相关的。在一些实施方式中,采用具有<6pT噪声振幅(峰到峰)的两个三信道Bartington磁通门型Mag03-IEL-70。两个电子单元各提供三个传感器,其中飞线传感器各具有5m的电缆长度。在一些实施方式中,例如,一个或多个磁通门的读出是利用NI 628118位模拟输入单元来完成的,以提供足够分辨率的磁通门模拟信号(+/-10V)。不需要分压器来匹配该范围。USB控制仅用于向PC传送数据,NI单元独立地接地并且具有独立的电源供应。在一些实施方式中,读出速率设置为每秒625,000个样品。
冠状动脉疾病的评估
还描述了用于确定个体中冠状动脉疾病(例如,具有或没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血)的存在的可能性的方法,该方法包括:在第一时间识别在与个体心脏相关联的第一电磁场图中的第一负电磁偶极子和第一正电磁偶极子;在第二时间识别在与个体心脏相关联的第二电磁场图中的第二负电磁偶极子和第二正电磁偶极子;基于第一负电磁偶极子和第一正电磁偶极子确定第一角;基于第二负电磁偶极子和第二正电磁偶极子确定第二角;以及如果第一角与第二角相差至少100度,或者在第一电磁场图或第二电磁场图中存在第三电磁偶极子,则确定个体中冠状动脉疾病的存在的可能性。
图25示出了用于评估个体中冠状动脉疾病的存在(例如,具有或没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血)的示例方法2500。方法2500可以包括,对于R波电磁场图和T波电磁场图中的每一个,识别电磁场图中的负电磁偶极子和正电磁偶极子(如在2502中)。接下来,方法2500可以包括分别基于R波和T波电磁场图的电磁偶极子确定峰值R去极化角和峰值T复极化角(如在2504中)。接下来,方法2500可以包括基于峰值R去极化角和峰值T复极化角之间的绝对差来确定RT峰值角差(如在2506中)。接下来,方法2500可以包括,如果RT峰值角差至少为100度(或任一电磁场图具有第三电磁偶极子),则评估个体中冠状动脉疾病的存在(例如,具有或没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血)(如在2508中)。
在一些实施方式中,该方法还包括在第一时间感测与个体心脏相关联的第一电磁场,以及在第二时间感测与个体心脏相关联的第二电磁场,其中第一电磁场图包括第一电磁场的表示并且第二电磁场图包括第二电磁场的表示。
例如,冠状动脉疾病可以包括心脏缺血(例如,左前降支动脉的闭塞)。作为另一个示例,冠状动脉疾病可以包括需求性缺血(例如,甲状腺机能亢进、恶性高血压、心动过速和败血症)。
在一些实施方式中,第一角包括在第一时间的峰值R去极化角。第一时间可以是在心电图上记录R波的时间。例如,峰值R去极化角可以通过确定穿过第一负电磁偶极子和第一正电磁偶极子两者的第一线并确定第一线与水平轴之间的角来确定。
在一些实施方式中,第二角包括在第二时间的峰值T复极化角。第二时间可以是在心电图上记录T波的时间。例如,峰值T复极化角可以通过确定穿过第二负电磁偶极子和第二正电磁偶极子两者的第二线并确定第二线与水平轴之间的角来确定。
在一些实施方式中,第三电磁偶极子存在于第一电磁场图或第二电磁场图中。这被称为第一电磁场图或第二电磁场图上的多电磁偶极子。
在一些实施方式中,如果第一角与第二角相差至少100度(例如,从100度到170度),则将个体中冠状动脉疾病(例如,具有或没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血)的存在的可能性确定为存在。换言之,可以基于至少100度的RT峰值角差(例如,落入100度到170度的范围),将个体中冠状动脉疾病(例如,具有或没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血)的可能性识别为存在。
在一些实施方式中,如果第一角与第二角相差小于100度(或任一磁场图具有第三电磁偶极子),则将个体中冠状动脉疾病(例如,具有或没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血)的存在的可能性确定为不存在。换言之,基于小于100度的RT峰值角(或任一磁场图具有第三电磁偶极子),可以将个体中冠状动脉疾病(例如,具有或没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血)的可能性确定为不存在。
在一些实施方式中,该方法还包括记录个体的心电图。个体在经历胸痛时可能具有正常的心电图或在经历胸痛时可能具有正常的肌钙蛋白水平。个体可能具有阳性压力测试或异常超声心动图结果。如果确定个体患冠状动脉疾病(例如,具有或没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血)的可能性(例如,如果第一角不同于第二角或在第一电磁场图或第二电磁场图中存在第三电磁偶极子),则可以对个体执行压力测试。
在一些实施方式中,该方法还包括如果第一正电磁偶极子和第二负电磁偶极子具有相同的位置或者第一负电磁偶极子和第二正电磁偶极子具有相同的位置,则确定个体心脏中传导异常的存在的可能性。在一些实施方式中,该方法还包括用心脏缺血的治疗来治疗个体(例如,不管导致心肌细胞缺血的机制如何)。例如,治疗可以包括以下中的一种或多种:每日阿司匹林或布洛芬方案、降血压药物、降脂药物、心导管插入术、外科手术或其组合。
本文还描述了一种包括机器可执行代码的非暂时性计算机可读介质,所述机器可执行代码在由一个或多个计算机处理器执行时实现用于确定个体中冠状动脉疾病(例如,具有或没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血)的存在的可能性的方法,该方法包括:在第一时间识别在与个体心脏相关联的第一电磁场图中的第一负电磁偶极子和第一正电磁偶极子;在第二时间识别在与个体心脏相关联的第二电磁场图中的第二负电磁偶极子和第二正电磁偶极子;基于第一负电磁偶极子和第一正电磁偶极子确定第一角;基于第二负电磁偶极子和第二正电磁偶极子确定第二角;如果第一角与第二角相差至少100度,或者在第一电磁场图或第二电磁场图中存在第三电磁偶极子,则确定个体中冠状动脉疾病(例如,具有或没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血)的存在的可能性。
图26A至图26B示出了本公开的方法和系统可如何用于分析受试者的器官或组织(例如,心脏)的电流并确定其相关磁场的示例,包括对安培定律的描述(图26A)和由电流生成的磁场图的示例(图26B)。图26A示出了根据安培定律,通过长而直的导线的电流I根据右手定则产生围绕导线的磁场B。图26B示出了根据本公开的系统、设备和方法从电流生成的磁场图的示例,包括指示负电磁偶极子2602(以蓝色所示)、正电磁偶极子2604(以红色所示)以及对应于电流源的零磁场区域2606(以绿色所示)的电流矢量的颜色编码强度。或者,可以任意选择任何颜色来表示电流矢量的颜色编码强度,该电流矢量指示正和负电磁偶极子以及对应于电流源的零磁场区域。
图27A至图27B示出了本公开的方法和系统可如何用于分析受试者的器官或组织(例如,心脏)的电流并确定其相关磁场的示例,包括峰值R去极化角2702(图27A)的描绘和峰值T复极化角2704(图27B)的描绘,其中增加的RT角间隙指示受试者心脏中的心脏缺血。
如图27A所示,峰值R去极化角可以根据在使用ECG测量R波(和对应的R峰值)的时间段期间生成的磁场图来确定。磁场图的R峰值表示心脏的总体去极化。
磁场图的解读可以包括在R波持续期间识别正磁极(例如,以红色所示)和负磁极(例如,以蓝色所示)。例如,可以将正磁极确定为正磁场值的中心(例如,质心),而可以将负磁极确定为负磁场值的中心(例如,质心)。可以在正磁极与负磁极之间定义第一矢量,以便从其中确定角。或者,可以在正磁极与负磁极之间定义第一线、线段或射线,以便从其中确定角。可以将第二矢量定义为水平矢量(例如,具有与正x轴相同的方向),以便从其中确定角。或者,可以定义平行于水平矢量(例如,具有与正x轴相同的方向)的第二线、线段或射线,以便从其中确定角。在不失一般性的情况下,第二矢量、线、线段或射线可能通过负磁极(以蓝色所示)。或者,第二矢量、线、线段或射线可以穿过另一点(例如,正磁极与负磁极之间的任何点)而不影响从其中确定角。第一矢量和/或第二矢量可以使用任何合适的坐标系来表达,包括但不限于2-D笛卡尔坐标、3-D笛卡尔坐标系、直角坐标系、参数坐标系和极坐标系。
在确定第一矢量和第二矢量之后,可以基于给定时间的正磁极和负磁极来定义矢量角。矢量角可以表示第一矢量与第二矢量之间的角。矢量角可以被确定为第一矢量与第二矢量之间的最小角变化。例如,矢量角可以具有0到360度范围内的值,或者等效地可以具有从其添加或减去360的任何整数倍以得到0到360度范围内的值。例如,矢量角θ可以使用以下表达式确定:cos(θ)=a·b/(|a||b|),其中a和b分别表示第一矢量和第二矢量,“·”表示矢量点积,“||”表示矢量幅度。峰值R去极化角可以被确定为与R波(和对应的R峰值)出现(例如,其可以使用ECG测量)的时间段相关联的磁场图的矢量角。
在一些实施方式中,可以执行计算机实现的算法以基于磁场图的分析确定正磁电磁偶极子、负磁电磁偶极子、第一矢量、第二矢量和矢量角中的一个或多个。计算机实现的算法可以在明确生成或不明确生成正磁电磁偶极子、负磁电磁偶极子、第一矢量和第二矢量中的一个或多个的情况下确定矢量角。
如图27B所示,峰值T复极化角可以根据在使用ECG测量T波(和对应的T峰值)的时间段期间生成的磁场图来确定。磁场图的T峰值表示心脏的总体复极化。
磁场图的解读可以包括在T波持续期间识别正磁极(例如,以红色所示)和负磁极(例如,以蓝色所示)。例如,可以将正磁极确定为正磁场值的中心(例如,质心),而可以将负磁极确定为负磁场值的中心(例如,质心)。可以在正磁极与负磁极之间定义第一矢量,以便从其中确定角。或者,可以在正磁极与负磁极之间定义第一线、线段或射线,以便从其中确定角。可以将第二矢量定义为水平矢量(例如,具有与正x轴相同的方向),以便从其中确定角。或者,可以定义平行于水平矢量(例如,具有与正x轴相同的方向)的第二线、线段或射线,以便从其中确定角。在不失一般性的情况下,第二矢量、线、线段或射线可能通过负磁极(以蓝色所示)。或者,第二矢量、线、线段或射线可以穿过另一点(例如,正磁极和负磁极之间的任何点)而不影响从其中确定角。第一矢量和/或第二矢量可以使用任何合适的坐标系来表达,包括但不限于2-D笛卡尔坐标、3-D笛卡尔坐标系、直角坐标系、参数坐标系和极坐标系。
在确定第一矢量和第二矢量之后,可以基于给定时间的正磁极和负磁极来定义矢量角。矢量角可以表示第一矢量与第二矢量之间的角。矢量角可以被确定为第一矢量与第二矢量之间的最小角变化。例如,矢量角可以具有0到360度范围内的值,或者等效地可以具有从其添加或减去360的任何整数倍以得到0到360度范围内的值。例如,矢量角θ可以使用以下表达式确定:cos(θ)=a以下表达式(|a||b|),其中a和b分别表示第一矢量和第二矢量,“·”表示矢量点积,“||”表示矢量幅度。峰值T复极化角可以被确定为与T波(和对应的T峰值)出现(例如,其可以使用ECG测量)的时间段相关联的磁场图的矢量角。
图28示出了心脏如何发电,包括去极化离子流(非能量依赖性),其中(1)钠减缓其进入细胞而钾离开细胞,以及(2)大量钙进入细胞;复极化离子流(高度依赖能量),其中(3)钙停止进入细胞而钾离开细胞,以及(4)恢复细胞内外离子的平衡(复极化);以及心脏病发作/缺血性细胞,其中受损细胞卡在3区(去极化)并且不能再收缩。
图29示出了描绘心动周期的“威格斯图”,示出了心室容积、心室压力、主动脉压力和心房压力,这示出了电生成先于心脏的机械功能。
图30示出了使用本公开的系统、设备和方法评估患者摄入的示例,包括进行压力测试的患者、MCG阴性或MCG阳性的患者、ST阴性或ST阳性的患者、以及CA阳性或CA阴性的患者。在此示例中,共有97名患者被送到诊所并进行压力测试以进一步评估,其中90名患者的MCG结果为阴性,7名患者的MCG结果为阳性。
在MCG结果为阴性的90名患者中,81名患者的ST结果为阴性,9名患者的ST结果为阳性。在ST结果为阳性的9名患者中,4名患者的CA结果为阳性,5名患者的CA结果为阴性。此外,在MCG结果为阳性的7名患者中,4名患者的ST结果为阳性,3名患者的ST结果为阴性。在ST结果为阳性的4名患者中,3名患者的CA结果为阳性,1名患者的CA结果为阴性。在ST结果为阴性的3名患者中,所有3名患者的CA结果均为阴性。
综合以上结果,确定81名患者可能提前出院,少数患者仍需对不稳定型心绞痛进行压力测试,然后再做出处置决定;并且去除了16个假阳性病例,只剩下2个假阳性病例;其余病例需要治疗。因此,没有适合早期出院和择期门诊评估的急性缺血。
图31示出了根据临床护理标准的胸痛分类工作流程的示例。在具有胸痛症状的患者出现在急诊科后,患者会进行临床病史和体格检查、ECG测试和第一次肌钙蛋白抽取以进行肌钙蛋白测试。基于心脏分数7至10分,继而患者有17%的机会被赋予具有或没有心外膜冠状动脉疾病(CAD)的心脏缺血的高风险,基于心脏分数4到6分,患者有47%的机会被赋予心脏缺血的中等风险,以及基于心脏分数0到3分,患者有36%的机会被赋予心脏缺血的低风险。如果赋予高风险分数,则患者接受导管插入术治疗。相反,如果赋予低风险分数,则患者出院。然而,大约70%的时间,患者会接受压力测试、CTA和其他心脏成像测试。这对结果没有任何改善,因为在美国有近20万ACS患者在急诊科漏诊,并在30天内发生主要不良心脏事件(MACE)。心脏风险分数评估的平均诊断时间可能需要8到10小时,如果患者接受压力测试、CTA和其他心脏成像测试,则可能需要长达14小时。因此,患者通常要到急诊科就诊后8至24小时才能出院。
图32示出了根据本公开的系统、设备和方法的用于胸痛分类的改进的工作流程的示例。在具有胸痛症状的患者出现在急诊科后,患者会进行临床病史和体格检查、ECG测试和第一次肌钙蛋白抽取以进行肌钙蛋白测试。基于心脏分数7至10分,继而患者有17%的机会被赋予具有或没有心外膜冠状动脉疾病(CAD)的心脏缺血的高风险,基于心脏分数4到6分,患者有47%的机会被赋予心脏缺血的中等风险,并且基于心脏分数0到3分,患者有36%的机会被赋予具有或没有心外膜的心脏缺血的低风险。如果赋予高风险分数,则患者入院,给予静脉肝素加或不加硝基,然后进行导管插入术治疗。相反,如果赋予低或中等风险分数,则使用本公开的MCG成像和分析系统、设备和方法确认患者具有阴性结果,然后患者出院。这减少了对额外且通常是不必要的压力测试、CTA和其他心脏成像测试的需求。因此,本公开的MCG成像和分析系统、设备和方法定位用于ACC/AHA指南不要求观察停留和/或压力测试/CTA的低风险和中等风险胸痛患者。这可以使每名患者的出院时间缩短6到20小时。
实施例
下文提供了本文描述的方法、设备和系统的实施方式的非限制性示例和实施方式的要素。
实施例1
·磁屏蔽环境:包括约7英尺宽×约7英尺深×约7英尺高的最小尺寸。在一些实施方式中,磁屏蔽环境在距离磁屏蔽环境的每个表面至少约1英尺的所有点处包括至少约500的DC屏蔽系数,其中在约0.1Hz至约500Hz的带宽内,最小屏蔽系数为大约56分贝(dB)。
·具有计算机的手推车:位于磁屏蔽环境之外。连接至计算机的是传感器的电子控制模块,其是所提供的设备的一部分。在一些实施方式中,每个模块向阵列中的一个传感器提供功率和控制指令,该阵列位于设备臂上。在示例性实施方式中,设置1600如图16所示。
·如图16所示,个体以仰卧姿势躺在基座部件(诸如,床)1607上。通过调节移动手推车设备的臂1605,传感器阵列1606定位为与受试者的位置相邻,诸如与胸部位置相邻。屏蔽件1603定位在(i)受试者和传感器阵列1606与(ii)一个或多个附加设备1601(诸如,电气设备、电源、计算机或其任何组合)之间。可操作地连接一个或多个附加设备和传感器阵列1606所需的一个或多个子组件1602(诸如,接线)安置在管道或覆盖物中。屏蔽件1603中的开口1604被配置为接收一个或多个子组件1602以从中穿过。
·如图17所示,在一些实施方式中,屏蔽件1700包括多于一层,诸如第一层1701和第二层1702。在一些实施方式中,第一层1701与第二层1702彼此相邻。在一些实施方式中,第一层1701与第二层1702由间隔分离。
·基座部件:(诸如,病床),在一些实施方式中,在设备使用之前,定位在个体定位(诸如,仰卧)在其中的磁屏蔽环境中。该床由非铁磁性材料(诸如,完全由非铁磁性材料构成)和非永磁体构成,以便最小化设备可读取的干扰量。
设置:要设置设备以供使用,执行以下一个或多个示例性步骤:
·确保设备框架和传感器壳体位于磁屏蔽室内。将设备保持在储存模式,其中设备的臂塌缩。
·确保控制单元通过磁屏蔽室的一个或多个入口连接至传感器壳体和设备框架。
·打开计算机界面并启动软件应用(诸如,Maxwell)。
·打开电子控制模块的电源。
·将个体定位在基座部件1704(即,床)上,其中个体的头部与基座部件1704的一侧对齐,并且个体的脚部朝向基座部件1704的第二侧对齐,诸如图17所示。磁屏蔽室具有足够的间隙以沿着基座部件1704的至少一侧定位心磁图仪。
·个体定位在基座部件1704上,基座部件1704被配置使得基座部件1704的至少一部分可滑入或滑出屏蔽件开口。基座部件1704被配置为在轨道1705上滑动或者可以在一个或多个辊或轮上滑动。子组件1703的至少一部分,诸如接线,被配置为可操作地将传感器阵列连接至一个或多个其他设备,被配置为进入屏蔽件1700的至少一部分。子组件1703与屏蔽件1700内的挂钩或闩锁或轨道结构相关联。
·延伸框架的臂,使得臂与具有手柄(诸如,弧形手柄)的框架的竖直部分成约90度的角。
·通过拉动框架上的手柄使设备朝向受试者移动。定位设备使得传感器壳体在受试者身上的感兴趣的区域(诸如,胸部区域)上方。进行小的调节,使得方形平台被置于最佳位置。
·将个体左侧的壳体与个体的中心线上或附近上方且平行于个体的中心线的传感器阵列平台的最右侧对齐。
·使用位于框架的臂的端部处的提升机构来调节传感器壳体的高度。将传感器壳体降低到个体身上的感兴趣的区域(例如,胸部)上或附近上方的位置。以第一方向旋转手柄以便降低传感器壳体。以第二方向旋转手柄以提升传感器壳体。
启动:在框架就位之后,激活一个或多个传感器以准备记录信号,诸如心脏磁活动。为了开始启动,用户登录到软件应用(诸如,Maxwell)并选择数据采集模块。如果以下任何步骤有问题,则应用关闭并尝试重新打开。如果问题没有消失,则重新启动计算机界面。为了启动装置以供使用,请遵守以下中的一个或多个:
·通过检查数据采集软件用户界面中的传感器状态来确保存在与所有传感器(诸如,8个传感器)的连接。
·通过按下数据采集软件用户界面中的“自动启动”,经由软件应用启动自动开始程序。该过程校准一个或多个传感器以供使用。在继续之前,确保在软件UI中找到的准备就绪指示器已经变绿,并且状态读取为“就绪”。
记录:在启动完成之后,设备准备好捕获信号,诸如心脏磁场数据。首先,执行以下中的一个或多个:
·在软件应用中选择“采集”按钮。选择该选项在采集软件UI上找到的观察窗中绘制从传感器收集的磁场。
·确保所收集的磁场是诸如心脏电活动等信号的特征。
·为了将数据保存到文件,选择“记录”选项。选择数据采集的周期长度、文件名和文件保存位置的偏好。选择“保存”以开始保存到文件。在一些实施方式中,应用在经过选定时间量之后自动停止保存。根据制度对策对文件进行命名以保护受试者识别信息。
关机和存储:设备使用完成后,通过以下中的一个或多个来关闭系统:
·关闭计算机上的应用。
·通过将拨动开关转到“关”位置而使电子控制模块断电。
·关闭计算机。
在磁屏蔽外罩内,将设备的手柄以第一方向旋转以提升传感器平台。通过拉动手柄(诸如,弧形手柄)使得臂不与受试者或基座部件(诸如,床)相交来复位设备。将延伸臂朝地面向下移动以使设备返回到储存模式。协助受试者从基座部件起身。用户、受试者或其组合具有磁屏蔽外罩。
实施例2
设置:要设置设备以供使用,执行以下一个或多个示例性步骤:
·确保设备框架和传感器壳体没有缺陷或损坏。
·打开计算机界面并启动软件应用。
·打开电子控制模块的电源。
·从磁屏蔽室拉出基座部件(诸如,床)直到床完全处于屏蔽室外部。
·确保传感器阵列和臂(诸如,延伸臂)的锁定组件是未锁的。将传感器阵列从基座部件移开,使得传感器阵列或其部分不在基座部件上方。
·协助个体到基座部件的表面上。将个体定位在基座部件上,其中个体的头部朝向孔的开口对齐并且个体的脚部朝向另一开口对齐,如图17所示。
·将传感器阵列移动到个体身上的感兴趣的区域(诸如,个体的胸部)上方。
·进行调节使得传感器阵列平台正确地定位。将外壳在受试者的左侧上对齐,其中传感器阵列平台的最右侧在受试者的中心线上方并且与受试者的中心线平行。
·降低传感器阵列平台以调节传感器壳体的高度。将壳体降低到其可以停留在受试者上的感兴趣位置(例如,胸部)上或附近上方的点。
·锁定传感器阵列的枢轴或接头或延伸点以限制阵列的运动。
·将基座部件滑入屏蔽件的凹口中,直到设备上的外部光得以指示(诸如打开,或诸如变绿等改变颜色)。
启动:在框架就位之后,激活一个或多个传感器以准备记录信号,诸如心脏磁活动。为了开始启动,登录到软件应用并选择数据采集模块。如果以下任何步骤有问题,则应用关闭并尝试重新打开。如果问题没有消失,则重新启动计算机界面。为了启动装置以供使用,请遵守以下中的一个或多个:
·通过检查数据采集软件用户界面中的传感器状态来确保存在与一个或多个传感器(诸如8个传感器)的连接。
·通过按下数据采集软件用户界面中的“自动启动”,经由软件应用启动自动开始程序。该过程校准一个或多个传感器以供使用。在继续之前,确保在软件UI中找到的准备就绪指示器已经变绿,并且状态读取为“就绪”。
记录:在启动完成之后,设备准备好捕获信号,诸如心脏磁场数据。首先,附加以下中的一个或多个:
·在软件应用中选择“采集”按钮。选择该选项在采集软件UI上找到的观察窗中绘制从传感器收集的磁场。
·确保一个或多个所收集的磁场是诸如心脏电活动等信号的特征。
·为了将数据保存到文件,选择“记录”选项。选择数据采集的周期长度、文件名和文件保存位置的偏好。选择“保存”以开始保存到文件。应用在经过选定时间量之后自动停止保存。根据制度对策对文件进行命名以保护受试者识别信息。
关机和存储:设备使用完成后,通过以下中的一个或多个来关闭系统:
·关闭计算机上的应用。
·通过将拨动开关转到“关”位置而使电子控制模块断电。
·关闭计算机。
将基座部件(诸如,床)移出磁屏蔽室。将传感器阵列或臂的一个或多个接头或枢轴或延伸件或其组合解锁并从基座部件移开,使得运动路径不在个体的路径上。协助受试者离开基座部件。在第一受试者与第二受试者使用之间对一个或多个传感器阵列、传感器壳体、屏蔽件的内表面、基座部件的表面或其任何组合进行清洁和消毒。
实施例3
设置:要设置设备以供使用,执行以下一个或多个示例性步骤:
·打开计算机界面并启动软件应用。
·打开电子控制模块的电源。
·将个体定位在基座部件(诸如,标准病床)上,其中个体的头部与基座部件的一侧对齐,个体脚部朝向基座部件的第二侧对齐,例如图17所示。操作室具有足够的间隙以沿着基座部件的至少一侧定位传感器阵列(诸如,心磁图仪)。
·通过拉起臂或使用传感器阵列上的“升高/降低”按钮来延伸设备的手臂并增加设备的高度,使得传感器阵列定位在个体上方。
·通过推动移动手推车将设备朝向个体移动。定位设备使得传感器壳体在受试者上方(诸如,在受试者的胸部上方)。
·使用位于框架的臂的端部处的提升机构来调节传感器壳体的高度。将传感器壳体降低到正常受试者吸气点处的位置(诸如,个体的胸部)上或其附近上方的位置。
·进行调节使得传感器阵列平台正确地定位。将外壳在受试者的左侧上对齐,其中传感器阵列平台的最右侧在受试者的中心线上方并且与受试者的中心线平行。
启动:在框架就位之后,激活一个或多个传感器以准备记录信号,诸如心脏磁活动。为了开始启动,用户登录到软件应用并选择数据采集模块。如果以下任何步骤有问题,则应用关闭并尝试重新打开。如果问题没有消失,则重新启动计算机界面。为了启动装置以供使用,请遵守以下中的一个或多个:
·通过检查数据采集软件用户界面中的传感器状态来确保存在与一个或多个传感器(诸如,8个传感器)的连接。
·通过按下数据采集软件用户界面中的“自动启动”,经由软件应用启动自动开始程序。该过程校准一个或多个传感器以供使用。在继续之前,确保在软件UI中找到的准备就绪指示器已经变绿,并且状态读取为“就绪”。
记录:在启动完成之后,设备准备好捕获信号,诸如心脏磁场数据。首先,执行以下中的一个或多个:
·在软件应用中选择“采集”按钮。选择该选项在采集软件UI上找到的观察窗中绘制从传感器收集的磁场。
·确保一个或多个所收集的磁场是诸如心脏电活动等信号的特征。
·为了将数据保存到文件,选择“记录”选项。选择数据采集的周期长度、文件名和文件保存位置的偏好。选择“保存”以开始保存到文件。应用在经过选定时间量之后自动停止保存。根据制度对策对文件进行命名以保护受试者识别信息。
关机和存储:设备使用完成后,通过以下中的一个或多个来关闭系统:
·关闭计算机上的应用。
·通过将拨动开关转到“关”位置而使电子控制模块断电。
·关闭计算机。
通过上推臂或者使用传感器阵列上的“升高/降低”按钮来升高设备的臂,使得传感器阵列在受试者的胸部水平上方。协助受试者从基座部件起身。
实施例4
图18示出了包含三层高导磁率合金(最内三层)和一层铝合金(外层)的屏蔽件的实施方式的示例。截短的末端在左侧,开口端在右侧。尽管屏蔽筒的一端完全开口,但是如果传感器组装件位于离该开口端足够远的位置,则通过开口端进入屏蔽孔的EM噪声将衰减到足够低的水平,以便不影响从位于屏蔽件内的个体获得的任何磁场测量的精度。
图19示出了沿如图18所示的屏蔽件中心线的磁场测量值的曲线图。小于50nT的场电平对于系统操作是可接受的。已经测量环境噪声的衰减并在图19中示出。由于患者的头部将大致定位在圆柱体开始逐渐变细的点处,因此可以预期EM屏蔽件内的感兴趣的器官,诸如,举例而言,个体的心脏,的位置舒适地处于被认为对于可靠的设备性能可接受的背景噪声水平(<50nT)内。
实施例5
图20示出了传感器阵列的示例(传感器显示为黑色,为清楚起见切断电缆)。为了将该传感器阵列精确定位在患者心脏上方,可以经由手动操作的齿轮机构在横向方向(肩到肩)上将壳体升高、降低和平移。
图21示出了安装在诸如图18的屏蔽件等屏蔽件底座上的传感器头保持架的3D渲染的示例(患者的头部将在左侧、胸部在屏蔽件内拱的下方)。
实施例6
使用本公开的系统、设备和方法,心磁图(MCG)设备(Genetesis,Inc,Mason OH)被用于评估在正常连续肌钙蛋白和心电图(ECG)评估后接受观察护理的潜在急性冠状动脉综合征人群。与心脏压力试验引导的冠状动脉造影相比,该数据展示了33%的敏感性、78%的特异性、13%的阳性预测值(PPV)和92%的阴性预测值(NPV),其中阳性结果被定义为至少一个心外膜冠状动脉狭窄程度大于50%。这些结果是基于使用非参数定性解释(NPQI)规则获得的,这些规则被教授给解释磁场图的研究人员。这些数据与使用相似患者群体报告的MCG诊断准确性在敏感性(73%至98%)和特异性(41%至95%)方面一致。重要的是,尽管各种设备的解释规则非常多样化(如表1所示),但在这些不同的报告中,MCG的缺血诊断模式似乎相似并且对心脏缺血的急性和亚急性水平高度敏感。事实上,在缺乏阴性的传统的诊断方式的情况下,许多MCG研究可能集中在具有缺血性MCG模式的患者身上。
表1:MCG设备解释规则
MCG代表一种非侵入性技术,包括测量和记录由心肌细胞去极化和复极化过程产生的电流生成的心脏磁场。尽管在MCG设备的制定期间使用了各种检测器,但最终输出使用同时在多个点的心脏磁场的测量来生成磁场图,可以将磁场图作为正常和异常心脏生理学的指标进行分析。尽管ECG使用电压评估心脏电功能,但由于正常组织与缺血组织之间的电特性梯度,MCG似乎对产生于心外膜下和更深心肌层的切向电流和漩涡电流具有独特的敏感性,部分原因是这样的电流没有电气对应物。
这些结果是基于使用非参数定性解释(NPQI)规则获得的,这些规则被教授给解释磁场图的研究人员。由于MCG的独特潜在优势和MCG解释的可变性,磁场图被重新评估以基于实际的临床结果针对使用本公开的系统、设备和方法为具有心脏缺血和没有心脏缺血的患者生成的MCG制定基于参数的解释(PBI)规则。此外,比较了经验丰富的MCG解释人员,研究读者之间的准确性统计数据,并确定了基于Delphi过程派生参数的解释规则,以及评估者间的可靠性评级。
方法
MCG研究如下进行。简而言之,101名潜在的急性冠状动脉综合征患者在针对急性心肌梗死的一系列肌钙蛋白和ECG阴性后入院进行观察评估。存在4名患者因临床原因直接进行冠状动脉造影,而其余97名患者接受了心脏压力测试,其中阳性患者进一步分配接受由治疗心脏病专家决定进行血运重建或不进行血运重建的冠状动脉造影。检索了研究人员(研究读取)基于他们的试验前训练使用NPQI方法评估的磁场图结果。由经验丰富的个人使用相同的NPQI方法对磁场图进行盲式解释(过度读取)。Delphi过程由一组单独的个人使用磁场图与实际结果进行比较的三轮审查进行,以制定下面概述的PBI规则标准。
针对敏感性、特异性、阳性似然比、阴性似然比、PPV、NPV和准确性比较了三组解释(研究、过度读取和PBI)。针对PBI与其他两组解释中的每一个计算Cohen Kappa分数。使用下述规则将磁场解释定义为非缺血性或缺血性。临床缺血使用决定进行冠状动脉造影确定的血运重建作为与心脏缺血相关联的心外膜冠状动脉病变的综合评估来重新定义。没有患者有心脏缺血的肌钙蛋白水平或ECG诊断。
非参数定性解释(NPQI)规则基于各种MCG设备获得的以下输出:磁场图,其被生成作为一组36个磁场强度与单个心动周期的时间的叠加波形呈现给解释医师(如图33所示)。评估磁场图以进行解释(代替或结合波形分析)。磁场图代表电流矢量和的二维(2D)表示。每个单独的波形代表在个体躯干上方几英寸的距离处测量的垂直于胸壁的磁场的大小。MCG成像和分析系统用于从36个传感器采集数据,这些传感器排列在统一的6x 6网格中,因此下图中所示的每个黑色圆圈表示“真实数据点”,颜色编码表示磁场方向及其强度。例如,红色表示具有正幅度的电流矢量,而蓝色表示具有负幅度的电流矢量。使用来自这些网格点的数据对36个网格点外部的磁场图(MFM)中的“颜色之海”表示的所有信息进行插值(如图33所示)。例如,可以执行插值以将图像从6x 6像素网格上采样到50x 50像素网格。磁场可以以波形模式(如图34所示)(可以模仿ECG的电压表示的传统格式)和/或单独的磁场图(其展示正常或缺血模式)被呈现为感测的磁场数据的视觉表示。例如,波形图案可以包括在单个心动周期的多个(例如,1,000个)离散时间点上采集的数据的叠加。对于每个离散时间点,可以确定MCG数据的最正值和最负值并将其用于进一步分析。例如,波形图案可以包括R峰值去极化时间3402和T峰值再极化时间3404(如图34所示)。
非参数定性解释(NPQI)
可以对磁场图进行如下的非参数定性解释(NPQI)规则。首先,对扫描质量进行评估,以评估扫描的可读性。其次,检查MCG波形以识别P波偏转(可能是小偏转)、QRS复合波偏转和T波偏转。水平基线上的可用时间间隔可以用于酌情测量PR、QRS和QT间隔。读者可以专门观察间隔延长的证据(例如,QRS间隔以发现束支传导阻滞/传导延迟的证据),这可能指示传导疾病,其可能会影响解释。
第三,对T波偏转的开始与T波峰值之间的间隔进行如下评估。在此T波间隔期间,读者评估磁极芯(例如,红色电磁偶极子对蓝色电磁偶极子)是否划分良好。例如,定义不明确的磁极芯指示心肌电功能异常(例如,个体中心脏缺血的特点)。此外,确定正磁极芯与负磁极芯之间的矢量角稳定性。例如,小于30度的矢量角稳定性指示正常发现;相反,通过T波间隔的移动或旋转矢量角指示异常发现。此外,识别磁场分布中的任何显著间隙(例如,没有磁力净流入或流出的区域)。例如,心脏磁场图中的任何不对称间隙都指示心肌损伤(例如,个体中心脏缺血的特点)。此外,评估磁极分裂。例如,在复极化期间存在明显的正磁极和负磁极指示正常发现;反之,在此间隔期间正磁极或负磁极的分裂指示异常发现。
第四,使用NPQI规则确定诊断结论如下。非缺血性结果(例如,正常结果)基于以下的组合指定:在T波期间存在明确定义的磁芯,小于30度的正负磁极芯之间的矢量角稳定性;并且在复极化期间存在明显的正磁极和负磁极。相反,缺血结果(例如,异常结果)基于以下任何中的一项指定:存在不明确的磁极芯,这指示心肌电功能异常;至少30度的矢量角,或通过T波间隔的移动或旋转矢量角;心脏磁场图中存在不对称间隙;以及正电磁偶极子或负电磁偶极子的分裂。
基于参数的解释(PBI)
使用本公开的系统、设备和方法,磁场图可以进行如下的基于参数的解释(PBI)规则。首先,对扫描质量进行评估,以评估扫描的可读性。其次,对QRS复合波的持续时间进行评估以识别束支传导阻滞(例如,具有大于120毫秒(ms)的持续时间)。这允许识别初始R峰值(因为这两个峰用束支块可视化),其可用于计算如下所述的角。第三,确定R波和T波的峰值。
第三,然后使用R波和T波的峰值来计算各自的R角和T角如下。首先,在对应于R波(图27A)和T波(图27B)的磁场图上,分别识别负电磁偶极的中心(蓝色所示)和正电磁偶极的中心(红色所示)。例如,可以通过确定质心来识别负或正电磁偶极子的中心。接下来,使用负电磁偶极子(蓝色)的中心,定义水平延伸到磁场图右侧的X矢量,并定义从负电磁偶极子(蓝色)中心延伸通过正电磁偶极子(红色)的中心的Y矢量。
接下来,确定峰值R去极化角,其包括确定R波的从X矢量到Y矢量的角。当Y矢量相对于X矢量逆时针定位时,为R波指定负角;相反,当Y矢量相对于水平X矢量顺时针定位时,定义R波的正角。
类似地,确定峰值T再极化角,其包括确定T波的从X矢量到Y矢量的角。当Y矢量相对于X矢量逆时针定位时,为T波指定负角;相反,当Y矢量相对于水平X矢量顺时针定位时,定义T波的正角。
接下来,确定RT峰值角差,其包括确定两个角(峰值R去极化角和峰值T复极化角)之间的绝对差。例如,如果R峰值角为-45度,T峰值角为-30度,则RT峰值角差为15度。
第四,对整个T波持续时间进行评估,以识别在磁场图上的T波过程中出现的单个电磁偶极子与多个电磁偶极子(正或负)。
第五,使用PBI规则确定诊断结论如下。当RT峰值角差小于100度时,或者当RT峰值角差在170度到190度之间并且磁场图中存在单个电磁偶极子时,指定非缺血性结果。当RT峰角差在100度到170度之间(磁场图中存在或不存在多个电磁偶极子),或者当磁场图中存在多个电磁偶极子时(无论RT峰角差值如何),指定缺血性结果。
统计分析包括敏感性、特异性、阳性和阴性似然比、PPV、NPV和准确性的计算。针对PBI与其他两组解释中的每一个计算Cohen Kappa分数。
结果
获得了Pena研究中报告的人口统计和原始结果数据。针对三个读者组的冠状动脉造影引导血运重建的复合缺血测量计算准确度指标和Kappa分数,如表2所示。结果表明,使用PBI规则的评估通常优于使用其他两组解释的评估,特别是在NPV和整体准确性方面,这在考虑对心脏缺血“排除”诊断测试时很重要。PBI对比过度读取的Kappa分数为0.82,PBI对比研究读取的Kappa分数为0.72。这些分数都与高相关性一致,表明本公开的整体MCG成像和分析设备可用于产生具有一致可识别元素的高质量磁场图,其可用于区分缺血与非缺血。然而,有利于有经验的读者而不是研究读者的准确性的增量提高表明学习曲线更陡峭。离散的PBI规则的卓越准确性可以提供更高的一致性和更浅的学习曲线。
表2:PBI、NPQI(过度读取)和NPQI(研究读取)的准确度指标
讨论
数据表明,一组简单的结构化PBI规则可以提供心脏磁场图的准确解释,以用于诊断或排除个体中的心肌细胞缺血。对于磁场图的有效分析而言,似乎一致的关键要素是对心脏细胞功能的去极化和T波主导的复极化阶段的询问。这些数据与检查由电流矢量缺血性改变以及由此产生的磁场引起的诊断模式的研究是一致的。其他研究可能依赖于不同的解释规则,并且许多规则集本质上是相对主观的,这使得跨提供者的一致评估更难以实施(如表1所示)。本研究提供了诊断缺血所需的一组较窄的磁场图数据,其中大部分可以通过视觉理解,但也可以使用数学算法精确确定。提出的一组规则侧重于比较去极化,它与能量无关,并且由R波的峰值表示,由软件分析和评估磁场波形自动提供给读者。或者,读者可以覆盖此显示的数据元素(已使用数学算法确定)并手动选择他或她自己对峰值R波位置的确定(已根据读者的视觉确定来确定),然后使用该位置定义“峰值R”和随后的“R角”(如上所述)。然后读者转向峰值T波,该峰值T波已通过软件分析和评估磁场波形自动提供给读者。或者,读者可以覆盖此显示的数据元素(已使用数学算法确定)并手动选择他或她自己对峰值T波位置的确定(已根据读者的视觉确定),然后使用该位置定义“峰值T”和随后的“T角”(如上所述)。这些角之间的差异被定义为“R-T角差”。这些指标很重要,因为心脏细胞去极化开始于心内膜表面并继续到心外膜表面,只有在相反方向上进行复极化。因此,虽然理论上间隙应该为零,但数据指示生理非缺血模式的范围可以从0度到100度。需要注意的是,左束支传导阻滞会产生双R峰值现象,按照惯例,选择初始峰值来确定“R-T角差”,其以相同方式正常定义。或者,MCG已经识别了传导异常,而ECG上没有识别,它产生但对MFM的评估表明“R-T角差”为180度±10度。
分析中识别的与心脏缺血明显相关联的其他重要标准是在T波过程中出现多个电磁偶极子(正或负)。事实上,无论病因如何,这被确定为几乎普遍与细胞水平缺血相关联,因为它与控制不佳的心力衰竭和心外膜冠状动脉疾病有关。Hailer等人的著作中也提出了这种现象。在ST抬高和非ST抬高心肌梗死两者后的恢复阶段期早期,异常MCG模式似乎持续存在,并且与较高的发病率和死亡率相关联。这表明持续性微血管缺血代表目前尚未满足的指导心脏病患者出院后医疗管理的需求。同样,由于缺血磁场图诊断模式表示细胞水平缺血,无论使用何种设备,该技术都潜在扩大患者群体,而不仅仅是那些有严重心外膜冠状动脉闭塞性疾病风险的患者。
准确性统计可以在有缺血性心肌细胞(包括STEMI、NSTEMI、微血管缺血和2型心肌梗塞)风险的不同患者组中得到证实。制定包括MCG的诊断途径以告知对具有不确定肌钙蛋白的潜在急性冠状动脉综合征患者的早期评估的能力是评估磁流图的另一个有用作用。此外,本公开的系统、设备和方法可用于替代评估心脏应激患者的其他方法,而无需训练有素的技术人员或放射性药物。
结论
使用本公开的系统、设备和方法,心磁图成像和分析设备被证明能够产生磁场图,可以使用结构PBI规则集来评估磁场图,从而有效地诊断由多种机制导致的心脏缺血,而无需训练有素的技术人员、放射性药物或暴露于外部束辐射。与评估QRS复合波和T波两者相关的特定诊断标准的进一步验证可以通过在各种患者群体中更广泛地使用该技术来进行。因此,本公开的系统、设备和方法能够基于对心脏磁场图的评估,对心脏病患者进行快速和安全的评估,而不需要靠近服务点的昂贵的屏蔽室。
参考文献
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实施例7
使用本公开的系统、设备和方法,心磁图(MCG)设备(Genetesis,Inc,Mason OH)被用于评估在正常连续肌钙蛋白和心电图(ECG)评估后接受观察护理的潜在急性冠状动脉综合征人群。如本文所述,使用MCG设备生成磁场图并使用PBI规则进行解读。
磁场图的解读可以包括磁场图的模式识别。例如,解读的初始焦点可能是R峰值和T波的持续时间。在一些实施方式中,磁场图的解读包括在感兴趣的波形段期间(例如,对应于R峰值和T峰值时间段)以时间序列和冻结图像查看磁场图。这种方法在MCG模式中提供了全局和粒度数据,并能够在磁场图中实现磁电磁偶极子的静态和动态视图。
磁场图的解读可以包括在R峰值和T波的持续时间期间识别正磁极(例如,以红色示出)和负磁极(例如,以蓝色示出)。例如,可以将正磁极确定为正磁场值的中心(例如,质心),而可以将负磁极确定为负磁场值的中心(例如,质心)。可以在正磁极与负磁极之间定义第一矢量,以便从其中确定角。或者,可以在正磁极与负磁极之间定义第一线、线段或射线,以便从其中确定角。可以将第二矢量定义为水平矢量(例如,具有与正x轴相同的方向),以便从其中确定角。备选地,可以定义平行于水平矢量(例如,具有与正x轴相同的方向)的第二线、线段或射线,以便从其中确定角。在不失一般性的情况下,第二矢量、线、线段或射线可能通过负磁极(以蓝色所示)。或者,第二矢量、线、线段或射线可以穿过另一点(例如,正磁极和负磁极之间的任何点)而不影响从其中确定角。第一矢量和/或第二矢量可以使用任何合适的坐标系来表达,包括但不限于2-D笛卡尔坐标、3-D笛卡尔坐标系、直角坐标系、参数坐标系和极坐标系。
在确定第一矢量和第二矢量之后,可以基于给定时间的正磁极和负磁极来定义矢量角。矢量角可以表示第一矢量与第二矢量之间的角。矢量角可以被确定为第一矢量与第二矢量之间的最小角变化。例如,矢量角可以具有0到360度范围内的值,或者等效地可以具有从其添加或减去360的任何整数倍以得到0到360度范围内的值。例如,矢量角θ可以使用以下表达式确定:cos(θ)=a以下表达式(|a||b|),其中a和b分别表示第一矢量和第二矢量,“·”表示矢量点积,“示矢量点表示矢量幅度。
例如,峰值R去极化角可以确定为与R波(和对应的R峰值)出现(例如,其可以使用ECG测量)的时间段相关联的磁场图的矢量角。作为另一个示例,峰值T复极化角可以被确定为与T波(和对应的T峰值)出现(例如,其可以使用ECG测量)的时间段相关联的磁场图的矢量角。
可以在两个不同的时间点(例如,在R峰值期间和T峰值期间)确定这样的矢量角,以及两个不同磁场图(例如,来自与T-峰相比的R峰)的矢量角的差异、变化或迁移率可用于执行冠状动脉疾病的磁场图评估(例如,缺血的阳性或阴性结果)。矢量角的差异、变化或迁移率可以基于两个矢量角之间的正顺时针角(例如,来自与T峰值相比的R峰值)确定。或者,可以基于两个矢量角(例如,来自与T峰值相比的R峰值)之间的正逆时针角确定矢量角的差异、变化或迁移率。
作为示例,具有不超过100度的差异的移动或旋转矢量角的存在指示磁场图没有示出缺血的证据(例如,阴性或非缺血结果)。相反,作为另一示例,具有大于100度的差异的移动或旋转矢量角的存在指示磁场图示出缺血的证据(例如,阳性或缺血结果)。
作为另一示例,正负磁极之间的矢量角差的完全180度翻转的存在(例如,将R峰值磁场图与T峰值磁场图进行比较)指示磁场图示出受试者心脏中的传导异常,而不是缺血;受试者接受异常的阳性结果,但接受缺血的阴性结果。作为另一示例,在T波的任何部分期间出现的磁场图中多个电磁偶极子的存在指示磁场图示出异常发现。
与正常结果(例如,在受试者中未检测到心脏异常)相关联的磁场图可以具有以下特点中的一个或多个。首先,可能存在正常的QRS持续时间和形态,但没有可能指示潜在异常的任何波形变异的证据。其次,在R峰值和T峰值的磁场图的电磁偶极子之间的矢量差为100度或更小。在观看T波相位期间磁场图像中的极定向时,正极通常位于视屏右上象限(RUQ)附近,而负极通常位于视屏左下象限(LLQ)附近。作为示例,R峰值与T峰值之间的矢量角差的完全180度翻转指示没有缺血的证据(例如,阴性或非缺血性结果)。第三,在T波持续时间期间可能仅存在一个正电磁偶极子和一个负电磁偶极子。
图35A至图35B分别示出了受试者的R峰值和T峰值磁场图的示例,该R峰值和T峰值磁场图被解释为具有正常(例如,非缺血性)结果,其中正和负电磁偶极子之间的矢量在R峰值期间与T峰值相比是一致的。这里,R峰值出现在对应于峰值R去极化的波形表示(图35A)上的400ms的时间处,而T峰值出现在对应于峰值T复极化的波形表示(图35B)上的703ms的时间处。
图36A至图36B分别示出了受试者的R峰值和T峰值磁场图的示例,该R峰值和T峰值磁场图被解释为具有正常(例如,非缺血性)结果,其中正与负电磁偶极子之间的矢量在R峰值期间与T峰值相比示出了180度翻转。这里,R峰值出现在对应于峰值R去极化的波形表示(图36A)上的400ms的时间处,而T峰值出现在对应于峰值T复极化的波形表示(图36B)上的717ms的时间处。
此外,与异常结果(例如,在受试者中检测到的心脏异常,诸如缺血或传导异常)相关联的磁场图可以具有以下特点中的一个或多个。首先,在T波段期间,磁场图中存在多个极。其次,当比较R峰值磁场图和T峰值磁场图时,磁场图的正负磁极相互旋转超过100度。
图37A至图37B分别示出了受试者的R峰值和T峰值磁场图的示例,该R峰值和T峰值磁场图被解释为具有异常(例如,缺血)结果,其中在T峰值磁场图期间,多个电磁偶极子存在,它们完全围绕正电磁偶极子。这里,R峰值出现在对应于峰值R去极化的波形表示(图37A)上的399ms的时间处,而T峰值出现在对应于峰值T复极化的波形表示(图37B)上的609ms的时间处。
图38A至图38B分别示出了受试者的R峰值和T峰值磁场图的示例,其被解释为具有异常(例如,缺血)结果,其中在正和负电磁偶极子之间的矢量在R峰值期间与T峰值相比示出了超过100度的电磁偶极子运动。这里,R峰值出现在对应于峰值R去极化的波形表示(图38A)上的400ms的时间处,而T峰值出现在对应于峰值T复极化的波形表示(图38B)上的690ms的时间处。
实施例8
使用本公开的系统、设备和方法,使用个体的磁场图确定一组一个或多个以下参数和/或曲线图,并且分析该组参数和/或曲线图以评估个体中的心脏缺血。针对参数分类,可以定量测量参数(例如,使用偶极子参数、集成MCD参数、集成ECD参数、平均PCD参数、等积分参数、场图相关参数、R_peak挂钩偶极子参数、伪电流箭头参数、极值圆参数、使用增量坐标的相位空间嵌入参数,和/或使用时间延迟坐标的相位空间嵌入参数)。备选地或组合地,针对视觉分类(例如,手动或使用基于计算机的机器视觉技术),可以定性地确定曲线图(例如,STAG曲线图、T_peak MFM曲线图、场图动画、伪电流密度箭头、MCD曲线图和/或ECD曲线图)。
在一些实施方式中,偶极子参数是通过在指定时间范围内和在T峰值处测量磁场图的角和幅度参数来确定的,其可以包括Ts/3、Tp、Te/3等的测量值。例如,偶极子参数(例如,峰值角、最大角、最小角、角动态、距离动态和最小最大比)可以从磁场图中测量。作为另一示例,可以从电流图中测量偶极子参数(例如,峰值角、最小角、最大角和角动态)。偶极子参数可以由例如Lim等人的“Detection of non-ST-elevation myocardial infarctionusing magnetocardiogram:New information from spatiotemporal electricalactivation map”,Annals of Medicine,2009,DOI:10.1080/07853890903107883描述,其全部内容通过引用并入本文。
在一些实施方式中,使用积分最大电流密度(MCD)方法确定参数,该方法包括确定在从T波开始到结束的每个时间点处具有最大幅度的电流矢量的平均测量值,其可以包括PCD、Ts、Te等的测量值。例如,集成的MCD参数(例如,幅度、角、周长和面积)可以从磁场图中(例如,大小为4x4、6x6或50x50)测量。集成MCD参数可以由例如Zhao等人的“AnIntegratedMaximum Current Density Approach for Noninvasive Detection of MyocardialInfarction”,IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics,2016,DOI10.1109/JBHI.2017.2649570描述,其全部内容通过引用并入本文。
在一些实施方式中,使用等效电流密度(ECD)方法确定参数,该方法包括确定在从T波开始到结束的每个时间点处计算的等效电流矢量的平均测量值,其可以包括ECD、Ts、Te等的测量值。例如,集成ECD参数(例如,幅度、角、周长和面积)可以从磁场图中(例如,大小为4x4、6x6或50x50)测量。集成ECD参数可以由例如Zhao等人的“An Integrated MaximumCurrent Density Approach for Noninvasive Detection of Myocardial Infarction”,IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics,2016,DOI 10.1109/JBHI.2017.2649570描述,其全部内容通过引用并入本文。
在一些实施方式中,使用平均伪电流密度(PCD)方法确定参数,该方法包括确定从T波开始到结束的每个时间点处的电流矢量箭头的平均测量值,其可以包括PCD、Ts、Te等的测量值。例如,平均PCD参数(例如,幅度、角、周长和面积)可以从磁场图中(例如,大小为4x4、6x6或50x50)测量。平均PCD参数可以由例如Kandori等人的“A method for detectingmyocardial abnormality by using a total current-vector calculated from ST-segment deviation of amagnetocardiogram signal”,Med.Biol.Eng.Comput.,2000,38,21-28描述,其全部内容通过引用并入本文。
在一些实施方式中,使用等积分方法确定参数,该方法包括确定在QRS复合波或T波中的每个空间点处的电流矢量箭头的积分测量值,其可以包括PCD、Q、S、Te等的测量值。例如,等积分参数(例如,QS最大积分电流、ST最大积分电流diff积分电流,和QS MIC>STMIC)可以从磁场图中测量。等积分参数可以由例如Watanabe等人的“Magnetocardiographyin Early Detection of Electromagnetic Abnormality in Ischemic Heart Disease,”J Arrhythmia,Vol.24,No.1,2008描述,其全部内容通过引用并入本文。
在一些实施方式中,使用场图相关方法来确定参数,该方法包括确定在其他时间范围内的某个时间点处的磁场图的相关性,其可以包括T_peak、R_peak等的测量值。例如,场图相关参数(例如,T_wave上的T_peak相关性、R波上的T峰值相关性、T波上的T峰值相关性和/或R波上的R峰值相关性的平均值和/或标准偏差值)可以从100Hz低通和20Hz低通过滤数据中测量。场图相关参数可以由例如Goernig等人的“Magnetocardiography BasedSpatiotemporal Correlation Analysis is Superior to Conventional ECG Analysisfor Identifying Myocardial Injury,”Annals of Biomedical Engineering,Vol.37,No.1,2009描述,其全部内容通过引用并入本文。
在一些实施方式中,使用R_peak挂钩偶极子参数方法确定参数,该方法包括确定在指定时间范围内磁场图的角和/或幅度参数的测量值,其中许多角参数相对于R峰值场图角计算;这可以包括T_peak、R_peak等的测量值。例如,R_peak挂钩偶极子参数(例如,R_peak_FMA、T_peak_FMA–R_peak_FMA、TT_CAmax、TT_CAmax–R_peak_FMA和JT_CMD(指示从J_point到T_end的20ms内最大电流幅度的变化))可以从100Hz低通和20Hz低通过滤数据中测量。R_peak挂钩偶极子参数可以由例如Kwon等人的“Non-Invasive Magnetocardiographyfor the Early Diagnosis of Coronary Artery Disease in Patients PresentingWith Acute Chest Pain”,Circulation Journal,Vol.74,2010描述,其全部内容通过引用并入本文。
在一些实施方式中,使用伪电流箭头参数方法确定参数,该方法包括使用所有箭头(全局)或四个图象限(Q1,Q2,Q3,Q4)中的任一个确定磁场图的T峰值处的平均电流箭头图的参数的测量值;这可以包括PCD、T_peak等的测量值。例如,伪电流箭头参数可以与T_peak处的幅度(例如,均值、方差、峰度和/或偏斜)和/或T_peak处的角(均值、方差、峰度和/或偏斜)相关。伪电流箭头参数可以由例如Udovychenko等人的“Binary Classificationof Heart Failures Using k-NN with Various Distance Metrics,”InternationalJournal of Electronics and Telecommunications,Vol.61,Issue 4,2015描述,其全部内容通过引用并入本文。
在一些实施方式中,使用极值圆参数方法确定参数,该方法包括确定用接触正极和负极的边缘绘制的圆内的正负面积比和零轮廓线曲率的测量值;这可以包括T_end、T_begin等的测量值。例如,极值圆参数可以与磁场图的面积比和/或轮廓曲率有关。极值圆参数可以由例如Wu等人的“Noninvasive Diagnosis of Coronary Artery Disease UsingTwo Parameters Extracted in an Extrema Circle of Magnetocardiogram,”35thAnnual International Conference of the IEEE EMBS,2013描述,其全部内容通过引用并入本文。
在一些实施方式中,使用相空间嵌入参数方法确定参数,该方法包括使用增量计算确定信号的多维相空间近似的重构;这可以包括增量坐标的测量值等。例如,相空间嵌入参数可能与诸如2、3或6的维数(M)相关,诸如与10^M个bin绑定的binning参数,甚至每个bin的计数,以及具有20个混合的高斯混合模型。
在一些实施方式中,使用相空间嵌入参数方法来确定参数,该方法包括使用时间延迟来确定信号的多维相空间近似的重构;这可以包括增量坐标的测量值等。例如,相空间嵌入参数可能与诸如2、3或6的维数(M)相关,诸如与10^M个bin绑定的binning参数,甚至每个bin的计数,以及具有20个混合的高斯混合模型。
在一些实施方式中,STAG曲线图是通过在基部到顶端方向和从左到右方向上绘制平均电流箭头来生成的;这可以包括PCD、S、Te等的测量值。例如,可以评估以下一个或多个视觉指标:芯中没有分离或不连续、没有向左的尾巴、红色芯的中心位置一致、彗星头部的平滑形状、芯与T波匹配良好、压缩的激发形状和区域,和/或在y轴上压缩。
在一些实施方式中,通过在T峰值处绘制MFM来生成T峰值MFM曲线图。例如,可以评估以下一个或多个视觉指标:压缩偶极子、拉伸偶极子、断开偶极子和/或旋转极子。
在一些实施方式中,通过基于某些视觉指标评估MFM在T峰值处的动画来生成场图动画。例如,可以评估以下一个或多个视觉指标:偶极子漂移、偶极子旋转和/或多极。
在一些实施方式中,通过基于某些视觉指示评估伪电流箭头图来生成伪电流密度箭头(例如,以将MFM分类为5类之一)。例如,可以评估以下一个或多个视觉指标:偶极子存在、偶极子定向、多数矢量方向和/或涡流均匀度。伪电流密度箭头可以由例如Hailer等人的“The Value of Magnetocardiography in the Course of Coronary Intervention,”Annals of Noninvasive Electrocardiology,Vol.10,No.2,2005描述,其全部内容通过引用并入本文。
在一些实施方式中,通过基于最大电流密度矢量评估磁场图来生成MCD曲线图。在一些实施方式中,通过基于等效电流密度矢量评估磁场图来生成ECD曲线图。在一些实施方式中,基于以下一个或多个视觉指标来评估磁场图:Q、S、Ts、Ts/3、Tp、Te/3、Te和/或Rp。
虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施方式,但对于本领域技术人员容易理解的是,这样的实施方式只是以示例的方式提供。本领域技术人员现将在不偏离本发明的情况下想到许多更改、改变和替代。应当理解,在实践本发明的过程中采用对本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。以下权利要求旨在限定本发明的范围,并因此涵盖这些权利要求及其等效项的范围内的方法和结构。
Claims (75)
1.一种用于确定个体中冠状动脉疾病的存在、不存在或可能性的系统,包括:
(1)感测设备,所述感测设备被配置为感测与个体相关联的磁场,其中所述设备包括:
a.可移动基座部件;
b.具有近端和远端的臂,所述近端通过第一接点耦合至所述可移动基座部件,所述第一接点被配置使得所述臂相对于所述可移动基座部件以至少一个自由度移动;以及
c.耦合至所述臂的所述远端的一个或多个光泵磁强计的阵列,一个或多个光泵磁强计的所述阵列被配置为感测与所述个体相关联的所述磁场;以及
(2)编码有计算机程序的非暂时性计算机可读介质,所述计算机程序包括可由处理器执行的指令,所述指令被配置为使所述处理器:
i.在第一时间从所述感测设备接收与所述个体的心脏相关联的第一磁场;
ii.在所述第一时间基于与所述个体的所述心脏相关联的所述第一磁场生成第一电磁场图;
iii.识别所述第一电磁场图中的第一负电磁偶极子和第一正电磁偶极子;
iv.在第二时间从所述感测设备接收与所述个体的所述心脏相关联的第二磁场;
v.在所述第二时间基于与所述个体的所述心脏相关联的所述第二磁场生成第二电磁场图;
vi.识别所述第二电磁场图中的第二负电磁偶极子和第二正电磁偶极子;
vii.基于所述第一负电磁偶极子和所述第一正电磁偶极子确定第一角,以及基于所述第二负电磁偶极子和所述第二正电磁偶极子确定第二角;以及
viii.至少部分基于(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,或(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,确定在所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述感测设备包括被配置为屏蔽所述设备免受一个或多个环境磁场影响的屏蔽件。
3.根据权利要求2所述的系统,其中所述屏蔽件被配置为至少部分地包围与所述磁场相关联的所述个体的身体的一部分。
4.根据权利要求3所述的系统,其中与所述磁场相关联的所述个体的所述身体的所述部分是所述个体的胸部的至少一部分。
5.根据权利要求2所述的系统,其中所述屏蔽件包括两层或更多层。
6.根据权利要求5所述的系统,其中所述两层或更多层中的每层具有从0.1至10毫米的厚度。
7.根据权利要求2所述的系统,其中所述屏蔽件包括坡莫合金或高导磁率合金。
8.根据权利要求1所述的系统,其中所述臂包括近侧节段和远侧节段,并且其中第二接点定位在所述近侧节段与所述远侧节段之间并被配置使得所述远侧节段相对于所述近侧节段铰接。
9.根据权利要求1所述的系统,其中一个或多个光泵磁强计的所述阵列可移动地耦合至所述臂的所述远端,使得所述一个或多个光泵磁强计的所述阵列相对于所述臂以至少一个自由度移动。
10.根据权利要求1所述的系统,其中一个或多个光泵磁强计的所述阵列包括至少三个光泵磁强计。
11.根据权利要求10所述的系统,其中一个或多个光泵磁强计的所述阵列被布置为匹配所述个体的身体的一部分的泛化轮廓。
12.根据权利要求1所述的系统,其中所述计算机程序包括被配置为使所述处理器进一步过滤感测到的磁场的指令。
13.根据权利要求12所述的系统,还包括梯度计,并且其中所述计算机程序包括被配置为使所述处理器通过抵消由所述梯度计感测的磁场来过滤所述感测到的磁场的指令。
14.根据权利要求12所述的系统,其中所述计算机程序包括被配置为使所述处理器通过从所述磁场中减去基于频率的测量来过滤所述感测到的磁场的指令。
15.根据权利要求1所述的系统,其中所述计算机程序包括被配置为使所述处理器进一步生成包括波形的所述磁场的视觉表示的指令。
16.根据权利要求1所述的系统,其中所述冠状动脉疾病包括心肌细胞缺血。
17.根据权利要求1所述的系统,其中所述冠状动脉疾病包括具有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血。
18.根据权利要求1所述的系统,其中所述冠状动脉疾病包括没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血。
19.根据权利要求1所述的系统,其中所述计算机程序包括被配置为使所述处理器至少部分地基于(iii)选自以下的参数:偶极子参数、综合MCD参数、综合ECD参数、平均PCD参数、等积分参数、场图相关参数、R_peak挂钩偶极子参数、伪电流箭头参数、极值圆参数、使用delta坐标的相空间嵌入参数,以及使用时间延迟坐标的相空间嵌入参数,或(iv)选自以下的可视化:STAG曲线图、T_peak MFM曲线图、场图动画、伪电流密度箭头、MCD曲线图和ECD曲线图来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性的指令。
20.根据权利要求19所述的系统,其中所述计算机程序包括被配置为使所述处理器至少部分地基于所述参数进一步确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性的指令。
21.根据权利要求19所述的系统,其中所述计算机程序包括被配置为使所述处理器至少部分地基于所述可视化进一步确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性的指令。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的系统,其中所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在是基于以下中的至少一个异常的存在来确定的:(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,(iii)所述参数,以及(iv)所述可视化。
23.根据权利要求1-22中任一项所述的系统,其中所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在是基于以下中的至少两个异常的存在来确定的:(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,(iii)所述参数,以及(iv)所述可视化。
24.一种用于确定个体中冠状动脉疾病的存在、不存在或可能性的方法,所述方法包括:
a.将移动电磁感测设备放置在所述个体附近;
b.将耦合到一个或多个光泵磁力计的阵列的所述移动电磁感测设备的臂定位在所述个体的心脏附近;
c.在第一时间从所述移动电磁感测设备接收与所述个体的所述心脏相关联的第一磁场;
d.在所述第一时间基于与所述个体的所述心脏相关联的所述第一磁场生成第一电磁场图;
e.识别所述第一电磁场图中的第一负电磁偶极子和第一正电磁偶极子;
f.在第二时间从所述移动电磁感测设备接收与所述个体的所述心脏相关联的第二磁场;
g.在所述第二时间基于与所述个体的所述心脏相关联的第二磁场生成第二电磁场图;
h.识别所述第二电磁场图中的第二负电磁偶极子和第二正电磁偶极子;
i.基于所述第一负电磁偶极子和所述第一正电磁偶极子确定第一角,以及基于所述第二负电磁偶极子和所述第二正电磁偶极子确定第二角;以及
j.至少部分基于(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,或(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,确定在所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
25.根据权利要求24所述的方法,还包括使用屏蔽件屏蔽所述个体的至少一部分免受一个或多个环境磁场影响。
26.根据权利要求25所述的方法,其中所述屏蔽件被配置为至少部分地包围与所述磁场相关联的所述个体的身体的一部分。
27.根据权利要求26所述的方法,其中与所述磁场相关联的所述个体的所述身体的所述部分是所述个体的胸部的至少一部分。
28.根据权利要求25所述的方法,其中所述屏蔽件包括两层或更多层。
29.根据权利要求28所述的方法,其中所述两层或更多层中的每层具有从0.1至10毫米的厚度。
30.根据权利要求25所述的方法,其中所述屏蔽件包括坡莫合金或高导磁率合金。
31.根据权利要求24所述的方法,其中所述臂包括近侧节段和远侧节段,并且其中第二接点定位在所述近侧节段与所述远侧节段之间并被配置使得所述远侧节段相对于所述近侧节段铰接。
32.根据权利要求24所述的方法,其中一个或多个光泵磁强计的所述阵列可移动地耦合至所述臂的所述远端,使得所述一个或多个光泵磁强计的所述阵列相对于所述臂以至少一个自由度移动。
33.根据权利要求24所述的方法,其中一个或多个光泵磁强计的所述阵列包括至少三个光泵磁强计。
34.根据权利要求33所述的方法,其中一个或多个光泵磁强计的所述阵列被布置为匹配所述个体的身体的一部分的泛化轮廓。
35.根据权利要求24所述的方法,还包括过滤所述第一磁场和/或所述第二磁场。
36.根据权利要求35所述的方法,其中所述过滤包括抵消由所述梯度计感测的磁场。
37.根据权利要求35所述的方法,其中所述过滤包括从所述第一磁场和/或所述第二磁场中减去基于频率的测量。
38.根据权利要求24所述的方法,其中所述冠状动脉疾病包括心肌细胞缺血。
39.根据权利要求24所述的方法,其中所述冠状动脉疾病包括具有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血。
40.根据权利要求24所述的方法,其中所述冠状动脉疾病包括没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血。
41.根据权利要求24所述的方法,还包括至少部分地基于(iii)选自以下的参数:偶极子参数、综合MCD参数、综合ECD参数、平均PCD参数、等积分参数、场图相关参数、R_peak挂钩偶极子参数、伪电流箭头参数、极值圆参数、使用delta坐标的相空间嵌入参数,以及使用时间延迟坐标的相空间嵌入参数,或(iv)选自以下的可视化:STAG曲线图、T_peak MFM曲线图、场图动画、伪电流密度箭头、MCD曲线图和ECD曲线图来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
42.根据权利要求41所述的方法,还包括至少部分地基于所述参数确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
43.根据权利要求41所述的方法,还包括至少部分地基于所述可视化来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
44.根据权利要求24-43中任一项所述的方法,还包括基于以下中的至少一个异常的存在来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在:(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,(iii)所述参数,以及(iv)所述可视化。
45.根据权利要求24-43中任一项所述的方法,还包括基于以下中的至少两个异常的存在来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在:(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,(iii)所述参数,以及(iv)所述可视化。
46.一种用于确定个体中冠状动脉疾病的存在、不存在或可能性的方法,所述方法包括:
(a)在第一时间识别与所述个体的心脏相关联的第一电磁场图中的第一负电磁偶极子和第一正电磁偶极子;
(b)在第二时间识别与所述个体的所述心脏相关联的第二电磁场图中的第二负电磁偶极子和第二正电磁偶极子;
(c)基于所述第一负电磁偶极子和所述第一正电磁偶极子确定第一角;
(d)基于所述第二负电磁偶极子和所述第二正电磁偶极子确定第二角;以及
(e)至少部分基于(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,或(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,确定在所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
47.根据权利要求46所述的方法,还包括记录所述个体的心电图。
48.根据权利要求47所述的方法,其中所述第一角包括在所述第一时间的峰值R去极化角,其中所述第一时间是在所述心电图上记录R波的时间。
49.根据权利要求47所述的方法,其中所述第二角包括在所述第二时间的峰值T复极化角,其中所述第二时间是在所述心电图上记录T波的时间。
50.根据权利要求49所述的方法,其中所述第三电磁偶极子存在于所述第二电磁场图中。
51.根据权利要求46所述的方法,其中所述冠状动脉疾病包括左前降支动脉的闭塞。
52.根据权利要求46所述的方法,其中通过确定穿过所述第一负电磁偶极子和所述第一正电磁偶极子两者的第一线以及确定所述第一线与水平轴之间的角来确定所述第一角。
53.根据权利要求46所述的方法,其中通过确定穿过所述第二负电磁偶极子和所述第二正电磁偶极子两者的第二线以及确定所述第二线与水平轴之间的角来确定所述第二角。
54.根据权利要求46所述的方法,其中如果所述第一角与所述第二角相差100度至170度,则确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在的可能性。
55.根据权利要求46所述的方法,其中所述个体在经历胸痛时具有正常的心电图或在经历胸痛时具有正常的肌钙蛋白水平。
56.根据权利要求46所述的方法,其中所述个体具有阳性压力测试或异常超声心动图发现。
57.根据权利要求46所述的方法,还包括如果所述第一角不同于所述第二角或者在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中存在第三电磁偶极子,则执行压力测试。
58.根据权利要求46所述的方法,还包括在所述第一时间感测与所述个体的所述心脏相关联的第一电磁场,并且在所述第二时间感测与所述个体的所述心脏相关联的第二电磁场,并且其中所述第一电磁场图包括所述第一电磁场的表示并且所述第二电磁场图包括所述第二电磁场的表示。
59.根据权利要求46所述的方法,还包括如果所述第一正电磁偶极子和所述第二负电磁偶极子具有相同的位置或者所述第一负电磁偶极子和所述第二正电磁偶极子具有相同的位置,则确定所述个体的所述心脏中存在传导异常的可能性。
60.根据权利要求46所述的方法,还包括响应于确定所述个体中存在所述冠状动脉疾病的所述可能性,对所述个体进行冠状动脉疾病的治疗。
61.根据权利要求60所述的方法,其中所述治疗包括每日阿司匹林方案。
62.根据权利要求60所述的方法,其中所述治疗包括降血压药物。
63.根据权利要求60所述的方法,其中所述治疗包括降脂药物。
64.根据权利要求60所述的方法,其中所述治疗包括心导管插入术。
65.根据权利要求60所述的方法,其中所述治疗包括外科手术。
66.根据权利要求46所述的方法,还包括由计算机执行(a)至(e)。
67.根据权利要求46所述的方法,其中所述冠状动脉疾病包括心肌细胞缺血。
68.根据权利要求46所述的方法,其中所述冠状动脉疾病包括具有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血。
69.根据权利要求46所述的方法,其中所述冠状动脉疾病包括没有相关联的心外膜冠状动脉疾病的心肌细胞缺血。
70.根据权利要求46所述的方法,还包括至少部分地基于(iii)选自以下的参数:偶极子参数、综合MCD参数、综合ECD参数、平均PCD参数、等积分参数、场图相关参数、R_peak挂钩偶极子参数、伪电流箭头参数、极值圆参数、使用delta坐标的相空间嵌入参数,以及使用时间延迟坐标的相空间嵌入参数,或(iv)选自以下的可视化:STAG曲线图、T_peak MFM曲线图、场图动画、伪电流密度箭头、MCD曲线图和ECD曲线图来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
71.根据权利要求70所述的方法,还包括至少部分地基于所述参数确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
72.根据权利要求70所述的方法,还包括至少部分地基于所述可视化确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
73.根据权利要求46-72中任一项所述的方法,还包括基于以下中的至少一个异常的存在来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在:(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,(iii)所述参数,以及(iv)所述可视化。
74.根据权利要求46-72中任一项所述的方法,还包括基于以下中的至少两个异常的存在来确定所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在:(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,(iii)所述参数,以及(iv)所述可视化。
75.一种包括机器可执行代码的非暂时性计算机可读介质,所述机器可执行代码在由一个或多个计算机处理器执行时实现用于确定个体中冠状动脉疾病的存在、不存在或可能性的方法,所述方法包括:
(a)在第一时间识别与所述个体的心脏相关联的第一电磁场图中的第一负电磁偶极子和第一正电磁偶极子;
(b)在第二时间识别与所述个体的所述心脏相关联的第二电磁场图中的第二负电磁偶极子和第二正电磁偶极子;
(c)基于所述第一负电磁偶极子和所述第一正电磁偶极子确定第一角;
(d)基于所述第二负电磁偶极子和所述第二正电磁偶极子确定第二角;
(e)至少部分基于(i)所述第一角是否与所述第二角相差至少100度,或(ii)在所述第一电磁场图或所述第二电磁场图中是否存在第三电磁偶极子,确定在所述个体中所述冠状动脉疾病的所述存在、所述不存在或所述可能性。
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