DE10128293A1 - To diagnose cardiac arterial disease using patient ECG- and MCG data, a characteristic phase angle is determined between ECD and EMF vectors - Google Patents

To diagnose cardiac arterial disease using patient ECG- and MCG data, a characteristic phase angle is determined between ECD and EMF vectors

Info

Publication number
DE10128293A1
DE10128293A1 DE10128293A DE10128293A DE10128293A1 DE 10128293 A1 DE10128293 A1 DE 10128293A1 DE 10128293 A DE10128293 A DE 10128293A DE 10128293 A DE10128293 A DE 10128293A DE 10128293 A1 DE10128293 A1 DE 10128293A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vector
ecd
data
emf
patient
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.)
Withdrawn
Application number
DE10128293A
Other languages
German (de)
Inventor
Fritz Steinberg
Mykola Budnyk
Volodymyr Sosnitzky
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SQUID INTERNATIONAL AG, 45145 ESSEN, DE
Original Assignee
SQUID AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SQUID AG filed Critical SQUID AG
Priority to DE10128293A priority Critical patent/DE10128293A1/en
Publication of DE10128293A1 publication Critical patent/DE10128293A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/242Detecting biomagnetic fields, e.g. magnetic fields produced by bioelectric currents
    • A61B5/243Detecting biomagnetic fields, e.g. magnetic fields produced by bioelectric currents specially adapted for magnetocardiographic [MCG] signals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/339Displays specially adapted therefor
    • A61B5/341Vectorcardiography [VCG]

Abstract

From measured electrocardiographic (ECG) data, the heart electromotive force vector (EMF-vector) direction is determined at a selected point of the cardiac cycle. From measured magnetocardiographic (MCG) data, the heart electrical current dipole vector (ECD-vector) is determined at the same instant. The angle between these two vectors is determined. An Independent claim is included for a computer readable form of memory for automatic execution of the method.

Description

Technisches Gebiet der ErfindungTechnical field of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines diagnostisch relevanten Parameters aus elektrokardiographischen und magnetokardiographischen Daten eines Patienten. Insbesondere betrifft die Anmeldung ein Verfahren, mittels welchem ein diagnostisch relevanter Parameter bestimmt werden kann, der sich als Maß für das Abweichen der myokardialen Leitfähigkeit des untersuchten Patienten vom Normzustand eignet und der es damit ermöglicht, Herzkrankheiten zu identifizieren, die mit Störungen der Leitfähigkeit einhergehen.The invention relates to a method for determining a diagnostically relevant Parameters from an electrocardiographic and magnetocardiographic data Patients. In particular, the application relates to a method by which a diagnostically relevant parameter can be determined, which is a measure of the Deviation of the myocardial conductivity of the examined patient from the Normal condition, which enables heart diseases to be identified associated with conductivity disorders.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Viele Phänomene der menschlichen Elektrophysiologie werden von elektrischen Strömen begleitet. Insbesondere ist die elektrische Aktivität des Herzmuskels mit einem Fluß geladener Ionen verbunden. Diese ionischen Ströme über die myokardialen Zellen werden durch eine eingeprägte Stromdichte hervorgerufen, die sowohl elektrische als auch magnetische Felder um den menschlichen Thorax erzeugt (siehe z. B. J. Malmivuo und R. Plonsey, Bioelectromagenism: Principles and Application of Bioelectric and Biomagnetic Fields. - Oxford University Press: NY, Oxford, 1994).Many phenomena in human electrophysiology are caused by electrical Stream accompanied. In particular, the electrical activity of the heart muscle is associated with connected to a flow of charged ions. These ionic currents over the myocardial cells are caused by an impressed current density, the generates both electrical and magnetic fields around the human thorax (see e.g. J. Malmivuo and R. Plonsey, Bioelectromagenism: Principles and Application of Bioelectric and Biomagnetic Fields. - Oxford University Press: NY, Oxford, 1994).

Heute hat die Elektrokardiographie (ECG), d. h. die Messung der elektrischen Potentiale aus dem Herzen, eine bedeutende Rolle in der klinischen Diagnose und der kardialen Forschung. Klinische ECG-Verfahren, wie z. B. das Standard-Zwölf-Ader- System und das Frank-Vektor-ECG, verwenden als Modell der kardialen elektrischen Quelle einen äquivalenten elektrischen Dipol. Dieser Dipol ist tatsächlich der Vektor der elektromotorischen Kraft (EMF), d. h. das von dem genannten eingeprägten Strom hervorgerufene elektrische Potential. Die EMF wird auch elektrischer Herzvektor (EHV) genannt und erzeugt ohmsche Volumenströme im ganzen Körper. Diese ohmschen Ströme ins Herz hängen von der myokardialen Leitfähigkeit ab (siehe z. B. J. Nenonen, J. Motonen, M. Makijarvi: Principles of Magnetocardiographic Mapping. In: Cardiac Mapping. Hrsg.: Shenasa et al.)Today, electrocardiography (ECG), i.e. H. the measurement of electrical Potentials from the heart, an important role in clinical diagnosis and the cardiac research. Clinical ECG procedures, such as B. the standard twelve-wire System and the Frank Vector ECG, use as a model of the cardiac electrical Source an equivalent electrical dipole. This dipole is actually the vector Electromotive Force (EMF), d. H. that of the impressed current evoked electrical potential. The EMF will also be electrical cardiac vector (EHV) called and creates ohmic volume flows in the whole body. This ohmic  Currents into the heart depend on the myocardial conductivity (see e.g. J. Nenonen, J. Motonen, M. Makijarvi: Principles of Magnetocardiographic Mapping. In: Cardiac mapping. Ed .: Shenasa et al.)

Der erste Nachweis des magnetischen Feldes des Herzens, d. h. ein Magnetokardiogramm (MCG) wurde 1963 berichtet (siehe Baule G. McFee R., Detection of the Magnetic Field of the Heart. - Am. Heart J. - 55. - 1963 - p. 95-98). Jedoch wurde die genaue Bestimmung kleiner biomagnetischer Signale erst nach der Entwicklung der supraleitenden Quanteninterferometer Anfang der 1970er Jahre möglich. Obwohl sich das MCG-Verfahren noch nicht als klinisches Routineverfahren etabliert hat, wurden viele erfolgreiche Resultate berichtet (Siltanen P.: Magnetocardiography. In: Comprehensive Electrocardiology - Hrsg.: MacFarlane P., Lawrie T. - Oxford: Pergamon Press, 1988, Ch. 38).The first evidence of the magnetic field of the heart, i. H. on Magnetocardiogram (MCG) was reported in 1963 (see Baule G. McFee R., Detection of the Magnetic Field of the Heart. - At the. Heart J. - 55th - 1963 - p. 95-98). However, the exact determination of small biomagnetic signals was only after the Development of the superconducting quantum interferometer in the early 1970s possible. Although the MCG procedure is not yet a routine clinical procedure many successful results have been reported (Siltanen P .: Magnetocardiography. In: Comprehensive Electrocardiology - Ed .: MacFarlane P., Lawrie T. - Oxford: Pergamon Press, 1988, Ch. 38).

Beim MCG-Verfahren werden ein äquivalenter magnetischer Dipol, der auch magnetischer Herzvektor (MHV) genannt wird, und ein äquivalenter Stromdipol (ECD) verwandt, der der Vektor des genannten eingeprägten Stromes ist. Falls der ECD in ein infinites homogenes Leitungsmedium eingebettet ist, fehlt ein magnetisches Feld. Im realen Fall sind MCG und ECG nicht vollkommen unabhängig. Das MCG hat eine komplementäre Natur zum ECG, da das MCG nur sensitiv ist für die tangentialen Komponenten des ECD. Auf der anderen Seite ist das ECG sensitiv sowohl für die radialen als auch die tangentialen ECD-Komponenten, und letztgenannte Komponente wird durch einen großen elektrischen Widerstand des umgebenden Lungengewebes verzögert (Stroink G., Moshade W., Achenbach S.: Cardiomagnetism. In: Magnetism in Medicine - Andra W., Nowak H., Eds. - Berlin: Wiley VCH - 1998, p. 136-189).The MCG process uses an equivalent magnetic dipole that also magnetic heart vector (MHV) is called, and an equivalent current dipole (ECD) related, which is the vector of the mentioned impressed current. If the ECD in an infinite homogeneous conduction medium is embedded, a magnetic field is missing. In the real case, MCG and ECG are not completely independent. The MCG has one Complementary nature to the ECG, since the MCG is only sensitive to the tangential Components of the ECD. On the other hand, the ECG is sensitive to both radial as well as the tangential ECD components, and the latter component is caused by a large electrical resistance of the surrounding lung tissue delayed (Stroink G., Moshade W., Achenbach S .: Cardiomagnetism. In: Magnetism in Medicine - Andra W., Nowak H., Eds. - Berlin: Wiley VCH - 1998, p. 136-189).

Es ist bekannt, daß das Myokardium viele Arten von Anisotropie besitzt. Der erste Grund liegt in dem Unterschied zwischen der transversalen und der longitudinalen Leitfähigkeit der Herzzelle.The myocardium is known to have many types of anisotropy. The first The reason lies in the difference between the transverse and the longitudinal Conductivity of the heart cell.

Eine andere Art von Anisotropie wird durch die Spiralnatur der Herzmuskelfasern hervorgerufen. Another type of anisotropy is caused by the spiral nature of the heart muscle fibers caused.  

Diese Arten der Anisotropie wechseln von einem normalen Subjekt zu einem anderen. Wie dem auch sein, viele Arten von Anisotropie werden bestimmt durch eine Anisotropie der Leitfähigkeit.These types of anisotropy change from one normal subject to another. However, many types of anisotropy are determined by one Anisotropy of conductivity.

Die Leitfähigkeitsanisotropie wechselt bei gesunden Personen, wechselt jedoch auch aufgrund von Herzstörungen in ausreichendem Maße.The conductivity anisotropy changes in healthy people, but also changes due to heart problems.

Im jedem Fall ist das Ziel der ECG- und MCG-Verfahren die Lösung des sog. "inversen Problems" (siehe z. B. B. Hailer et al.: Die Anwendung des Biomagnetismus in der Kardiologie. In: Praktische Kardiologie, Vol. 15, 1995, S. 90-103, deren Inhalt hiermit durch Zitierung zur Offenbarung hinzugezogen wird). Für diesen Zweck benötigt man Kenntnisse über die Nicht-Homogenität und die Anisotropie der Leitfähigkeit des Thorax, der menschlichen Körperteile und deren Formen. Realistische Formen jedes Patienten werden üblicherweise aus Magnetresonanz-Bilddaten gewonnen und mit Hilfe der Grenz-Element-Methode numerisch bestimmt. Die Verfahren sind jedoch komplex und zeitraubend, und die exakte Leitfähigkeit ist unbekannt. Deshalb ist das genaue Lösen des inversen Problems eine sehr schwierige Frage sowohl bei den ECG- als auch bei den MCG-Verfahren (siehe z. B. M. Makijarvi, J. Motonen, J. Nenonen: Clinical Application of Magnetocardiographic Mapping. In: Cardiac Mapping. Eds.: Shenasa et al.)In any case, the aim of the ECG and MCG methods is to solve the so-called "inverse" Problems "(see e.g. Hailer et al .: The application of biomagnetism in the Cardiology. In: Practical Cardiology, Vol. 15, 1995, pp. 90-103, the contents of which are hereby by quotation for revelation). For this purpose you need Knowledge of the non-homogeneity and the anisotropy of the conductivity of the Thorax, human body parts and their shapes. Realistic shapes each Patients are usually obtained from magnetic resonance image data and with Numerically determined using the boundary element method. The procedures are however complex and time consuming, and the exact conductivity is unknown. That is why Accurately solving the inverse problem is a very difficult question for both ECG and MCG processes (see e.g. M. Makijarvi, J. Motonen, J. Nenons: Clinical Application of Magnetocardiographic Mapping. In: Cardiac Mapping. Eds .: Shenasa et al.)

Um die Verfahren für das inverse Problem zu verifizieren, wurden das Lösen der Zahl numerischer Simulationen und Modellexperimente mit realistischen Phantomen durchgeführt. In diesem Zusammenhang wurde gezeigt, daß das ECG-Signal nicht- sensitiv für die Anisotropie der myokardialen Leitfähigkeit ist. Im Gegensatz dazu wird das MCG von der genannten Anisotropie beeinflußt.To verify the procedures for the inverse problem, the number was solved numerical simulations and model experiments with realistic phantoms carried out. In this context it was shown that the ECG signal is not is sensitive to the anisotropy of myocardial conductivity. In contrast to that the MCG is influenced by the anisotropy mentioned.

Die obigen Resultate deuten darauf hin, daß die myokardiale Anisotropie nicht allein durch ein ECG erkannt werden kann.The above results suggest that myocardial anisotropy is not alone can be recognized by an ECG.

In diesem Sinn ist es notwendig, ECG-Daten mit MCG-Daten zu kombinieren. Es wurde gezeigt, daß der Winkel zwischen EHV und MHV in der QRS-Spitze sehr nahe bei 90° liegt. Es sollte bemerkt werden, daß dann, wenn der Winkel genau bei 90° läge, im MCG verglichen mit dem ECG keine neue Information läge. Wie auch immer, es wurde gefunden, daß dieser Winkel während des QRS-Komplexes merklich variiert, und zwar sowohl von Patient zu Patient (Nousiainen J., Lekkala J., Malmivuo J.: Comparative Study of the Normal Vector MCG and Vector ECG. J. Electrocardiol., 1986, 19 (3), 275-290) als auch bei verschiedenen kardialen Störungen (Nousiainen J.: Behavior of the Vector MCG in Normal Subjects and in some Abnormal Cases. Tampere Univ. Tech., Tampere, Finnland, Dr. Tech. Thesis, 1991, pp. 177).In this sense, it is necessary to combine ECG data with MCG data. It the angle between EHV and MHV in the QRS tip was shown to be very close is at 90 °. It should be noted that if the angle is exactly 90 ° there would be no new information in the MCG compared to the ECG. Anyway this angle was found to vary markedly during the QRS complex,  from patient to patient (Nousiainen J., Lekkala J., Malmivuo J .: Comparative Study of the Normal Vector MCG and Vector ECG. J. Electrocardiol., 1986, 19 (3), 275-290) as well as various cardiac disorders (Nousiainen J .: Behavior of the Vector MCG in Normal Subjects and in some Abnormal Cases. Tampere Univ. Tech., Tampere, Finland, Dr. Tech. Thesis, 1991, pp. 177).

Mehr noch, die Kombination von ECG und MCG führt zu einer Verbesserung der Sensitivität beider Verfahren im Vergleich zu ihrem separaten Gebrauch. Es wurde gezeigt, daß das Klassifizieren der fünf Patientengruppen sich von 73,7% auf 81,4% verbessert.Even more, the combination of ECG and MCG leads to an improvement in Sensitivity of both methods compared to their separate use. It was showed that the classification of the five patient groups changed from 73.7% to 81.4% improved.

Oben genannte Resultate zeigen, daß der Winkel zwischen MHV und EHV eine neue Information über die myokardiale Leitfähigkeit enthält. Wie auch immer, in dem oben genannten Ansatz lagen keine signifikanten Verbesserungen. Mit anderen Worten, man sagt nicht mehr aus betreffend die Leitfähigkeit, einschließlich der Frage der Anisotropie. Das ist der Grund, warum der MHV nicht der korrekte Index beim MCG ist, da nur die Multipol-Ausdehnung des kardialen Generators physiologischen Sinn besitzt (siehe z. B. Geselowitz D.: Multipol Representation for an Equivalent Cardiac Generator. Proc. IRE, 48, 75-79). Gemäß dieser Ausdehnung ist der kardiale Generator die Summe der äquivalenten Stromgeneratoren (Dipol, Quadrupol, Octupol etc., wobei ECD der äquivalente Generator der niedrigsten Ordnung ist).The above results show that the angle between MHV and EHV is a new one Contains information about myocardial conductivity. Anyway, in the above there were no significant improvements. In other words, no longer testifies about conductivity, including the question of Anisotropy. This is why the MHV is not the correct index in the MCG, since only the multipole extension of the cardiac generator has physiological meaning (see e.g. Geselowitz D .: Multipol Representation for an Equivalent Cardiac Generator. Proc. IRE, 48, 75-79). According to this expansion is the cardiac Generator the sum of the equivalent current generators (dipole, quadrupole, octupol etc., where ECD is the equivalent lowest order generator).

Ein komplizierterer und deshalb realistischerer Ansatz ist das Verwenden einer großen Anzahl individueller ECD (in einer beschränkten Stromebene) anstelle eines einzelnen ECD. Daneben sollte der äquivalente magnetische Dipol (EMD) in die Rechnung einbezogen werden. Der Grund dafür liegt darin, daß jedes Vektorfeld in einen Wirbel- und einen Flußteil zerlegt werden kann. Die im vorangegangenen Absatz erwähnten Stromgeneratoren spiegeln die "Fluß"-Ströme, das heißt die Ströme, die Schwellen und Senken haben, wieder. Geschlossene oder Wirbelströme werden modelliert durch einen äquivalenten magnetischen Multipol. Der genannte EMD ist der äquivalente magnetische Generator der niedrigsten Ordnung. Der fundamentale Unter­ schied zwischen ECG und MCG besteht darin, daß das erstere insensitiv gegenüber Wirbelströmen, das heißt magnetischen Generatoren, ist. So wurde gezeigt, daß sich das ECG nach dem Streß-Test (die Herzfrequenz steigt von 60 auf 140 Schläge pro Minute) für die Repolarisationsphase nicht veränderte. Im Gegensatz dazu zeigt das MCG dramatische Änderungen und der EMD ändert seinen eigenen Wert und die Richtung.A more complicated and therefore more realistic approach is to use a large one Number of individual ECDs (in a limited current level) instead of one ECD. In addition, the equivalent magnetic dipole (EMD) should be included in the calculation be included. The reason for this is that each vector field is in one Vortex and a river section can be disassembled. The one in the previous paragraph Current generators mentioned reflect the "flow" currents, that is, the currents that Have thresholds and sinks again. Be closed or eddy currents modeled by an equivalent magnetic multipole. The named EMD is the equivalent lowest order magnetic generator. The fundamental sub The difference between ECG and MCG is that the former is insensitive to Eddy currents, i.e. magnetic generators, is. So it was shown that the ECG after the stress test (the heart rate increases from 60 to 140 beats per Minute) did not change for the repolarization phase. In contrast, that shows  MCG changes dramatically and the EMD changes its own value and that Direction.

Deshalb ist auf der anderen Seite EMD sehr sensitiv für nicht-pathologische Veränderungen im menschlichen Herzen. Dies ist der Grund, warum es zum Nachweis der myokardialen Leitfähigkeit, insbesondere der Anisotropie hervorgerufen von Herzkrankheiten, nicht verwendet werden kann.Therefore, on the other hand, EMD is very sensitive to non-pathological Changes in the human heart. This is the reason why it is for proof the myocardial conductivity, in particular the anisotropy caused by Heart disease, cannot be used.

Deshalb gibt es einen Bedarf für weitere Forschung nach diagnostisch aussagekräftigen Parametern ("Herz-Indizes"), die die Bestimmung von Anisotropien der myokardialen Leitfähigkeit erlauben. Dies ist der Grund, warum das Problem der Entwicklung einer neuen Methode, die eine gute Sensitivität und Spezifiziertheit hinsichtlich der verschiedenen Herzkrankheiten, die von Anisotropie-Veränderungen begleitet sind, heute sehr aktuell ist. Die vorliegende Erfindung erfüllt den Bedarf für eine solche Methode und besitzt entsprechende Vorteile.Therefore there is a need for further research into diagnostic meaningful parameters ("heart indices") that determine the determination of anisotropies allow myocardial conductivity. This is why the problem of Development of a new method that has good sensitivity and specificity regarding the various heart diseases, from anisotropy changes are accompanied today is very topical. The present invention fulfills the need for such a method and has corresponding advantages.

In dieser Erfindung wird ein neues Verfahren zur Bestimmung der Anisotropie der myokardialen Leitfähigkeit unter Berücksichtigung,
In this invention, a new method for determining the anisotropy of myocardial conductivity is considered,

  • - daß das ECG die myokardiale Anisotropie nicht erkennen kann,- that the ECG cannot detect myocardial anisotropy,
  • - daß das MCG von der myokardialen Anisotropie beeinflußt ist,- that the MCG is influenced by the myocardial anisotropy,
  • - daß der Winkel zwischen ECG- und MCG-Daten auf Grund von Herzkrankheiten variiert,- That the angle between ECG and MCG data due to Heart disease varies,
  • - daß die Kombination von ECG und MCG die Sensitivität beider Verfahren im Vergleich zu ihrem separaten Gebrauch verbessert,- That the combination of ECG and MCG the sensitivity of both methods in Improved compared to their separate use,
  • - daß der ECD als Modell des kardialen Generators dem MHV vorzuziehen ist,- that the ECD as the model of the cardiac generator is preferable to the MHV,

vorgeschlagen. Der ECD-Vektor wird als Modell beim MCG und der EMF-Vektor wird zur Interpretation der ECG-Daten verwendet. Die Kombination von ECG und MCG sollte die Sensitivität des genannten Verfahrens erhöhen.proposed. The ECD vector is used as a model at the MCG and the EMF vector used to interpret the ECG data. The combination of ECG and MCG should increase the sensitivity of the above method.

Das wesentliche der angebotenen Methode besteht darin, daß die Richtung des EMF- Vektors insensitiv gegenüber zusätzlichen Änderungen der Leitfähigkeitsanisotropie ist, die von Herzkrankheiten hervorgerufen werden. Im Gegensatz dazu ändert der ECD-Vektor signifikant seine Eigenrichtung. Das ist der Grund, warum der Grad der Anisotropie von dem Winkel zwischen dem ECD-Vektor und dem EMF-Vektor widergespiegelt wird. The essence of the method offered is that the direction of the EMF Vector insensitive to additional changes in conductivity anisotropy is caused by heart disease. In contrast, the ECD vector significantly its own direction. That is why the degree of Anisotropy from the angle between the ECD vector and the EMF vector is reflected.  

Die vorliegende Erfindung ist der Entwicklung eines neuen Verfahrens gewidmet, das eine Anzahl von Vorteilen im Vergleich mit herkömmlichen Mustern hat. Insbesondere unterscheidet das vorgeschlagene Verfahren die Gruppe von normalen Subjekten und die Gruppe von Patienten mit koronarer Arterienerkrankung (CAD). Dieses Resultat erlaubt es, das Verfahren zur Identifikation von CAD-Patienten zu verwenden.The present invention is dedicated to the development of a new method which has a number of advantages over conventional patterns. In particular the proposed method distinguishes the group from normal subjects and the group of patients with coronary artery disease (CAD). This result allows the process to be used to identify CAD patients.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die vorliegende Erfindung stellt ein neues Verfahren zur Verarbeitung der während klinischer Untersuchungen erhaltenen Daten des menschlichen Herzens zur Verfügung. Dieses Verarbeiten erlaubt es, den Grad der von der Leitfähigkeitsanisotropie hervorgerufen Anisotropie des Myokardiums zu bestimmen. Bei dem angebotenen Verfahren ist der Grad der Anisotropie charakterisiert durch einen Winkel γ zwischen der Richtung (α) eines Vektors der elektromotorischen Kraft (EMF) und der Richtung (β) eines gleichzeitigen elektrischen Stromdipol-Vektors (ECD) im Herzen. Um den genannten Winkel zu erhalten, werden die elektrokardiographischen (ECG) Daten mit den magnetokardiographischen (MCG) Daten kombiniert.The present invention provides a new method for processing during data from human heart obtained from clinical studies Available. This processing allows the degree of the Conductivity anisotropy evoked to determine anisotropy of the myocardium. The degree of anisotropy in the method offered is characterized by an angle γ between the direction (α) of a vector of the electromotive force (EMF) and the direction (β) of a simultaneous electrical current dipole vector (ECD) in the heart. To get the angle mentioned, the electrocardiographic (ECG) data with magnetocardiographic (MCG) Data combined.

Das Verfahren zum Erhalten eines Anisotropie-Winkels basiert auf den folgenden Schritten. Zunächst wird eine Zeitfolge des gemessenen ECG-Signals des menschlichen Herzens gemessen. Die Zeitfolge der elektrischen Signale wird gefiltert und dann gemittelt mit dem zu einem Kardiozyklus äquivalenten Zeitintervall. Auf diese Weise wurden sowohl umweltbedingte externe Störungen als auch nicht-korelliertes internes Rauschen stark reduziert. Danach wird die Richtung des EMF-Vektors mit Hilfe des Standard ECG-Verfahrens in jedem Zeitpunkt des Kardiozyklus berechnet.The method for obtaining an anisotropy angle is based on the following Steps. First, a time sequence of the measured ECG signal of the human heart measured. The time sequence of the electrical signals is filtered and then averaged over the time interval equivalent to a cardio cycle. To this Both environmental external disturbances and non-correlated became wise internal noise greatly reduced. Then the direction of the EMF vector with Calculated using the standard ECG procedure at every point in the cardio cycle.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zweitens eine Zeitfolge des gemessenen MCG-Signals des menschlichen Herzens gemessen. Sodann wird das magnetische Signal gefiltert und ebenfalls gemittelt. Danach wird eine Zeitfolge der zweidimensionalen magnetischen Feldverteilungskarten gebildet (sog. Magnetic Field Mapping - siehe z. B. die Ausführungen in Wilfried Andrä, Hannes Nowak (Hrsg.): Magnetism in Medicine. Berlin: WILEY-VCH, 1998, dessen Inhalt hiermit im vollen Umfang durch Zitierung zur Offenbarung hinzugezogen wird). Die Richtung des ECD- Vektors in jedem Zeitpunkt wird mit Hilfe der auf dem Verfahren der magnetischen Momente beruhenden Lösung des inversen Problems berechnet. Das Verfahren der magnetischen Momente ist z. B. beschrieben in der WO 01/20477 A2, deren Inhalt hiermit durch Zitierung zur Offenbarung hinzugezogen wird, und bei Romanovych: Supercurrents: Forward and Inverse Problems. In: Proc. 6th Conf. Superconductive Electronics. Berlin, 1997, Seiten 344-346, dessen Inhalt hiermit durch Zitierung zur Offenbarung hinzugezogen wird, sowie bei Romanovych: Reconstruction of Three- Component Dipoles within Layer. In: Biomedizinische Technik, Band 42, Ergänzungsband 1, 1997, Seiten 227-230, dessen Inhalt hiermit durch Zitierung zur Offenbarung hinzugezogen wird. Drittens wird die Richtung des ECD-Vektors von der Richtung des EMF-Vektors für jeweils dieselben Zeitpunkte abgezogen, um einen die Anisotropie widerspiegelnden Winkel zu erhalten.Second, according to the present invention, a time sequence of the measured MCG signal of the human heart measured. Then the magnetic Filtered signal and also averaged. After that, a time series of two-dimensional magnetic field distribution cards (so-called magnetic field Mapping - see e.g. B. the statements in Wilfried Andrä, Hannes Nowak (ed.): Magnetism in Medicine. Berlin: WILEY-VCH, 1998, the contents of which are hereby fully Scope is cited for revelation). The direction of the ECD Vector at any time is made using the method of magnetic  Moments based solution of the inverse problem is calculated. The procedure of magnetic moments is z. B. described in WO 01/20477 A2, its content is hereby incorporated into the revelation by quotation, and with Romanovych: Supercurrents: Forward and Inverse Problems. In: Proc. 6th Conf. Superconductive Electronics. Berlin, 1997, pages 344-346, the content of which is hereby quoted as Revelation is consulted, as well as Romanovych: Reconstruction of Three- Component dipoles within layer. In: Biomedical Engineering, Volume 42, Supplement 1, 1997, pages 227-230, the content of which is hereby quoted as Revelation is consulted. Third, the direction of the ECD vector is from the Subtracted the direction of the EMF vector for the same points in time by one Obtain anisotropy reflecting angles.

Das vorgestellte Verfahren gemäß der Erfindung ist bestimmt für die medizinische Diagnose von Herzkrankheiten. Insbesondere ist das Verfahren bestimmt zur Diagnose solcher Herzkrankheiten, die bei verschiedenen Störungen der myokardialen Leitfähigkeit auftreten.The presented method according to the invention is intended for the medical Diagnosis of heart disease. In particular, the method is intended for diagnosis such heart diseases associated with various myocardial disorders Conductivity occur.

Die vorliegende Erfindung stellt ein neues Verfahren zum Identifizieren der koronaren Arterienerkrankung (CAD) umfassend die folgenden Schritte zur Verfügung. Zuerst werden die R-Spitze und die T-Spitze des Kardiozyklus ausgewählt. Zweitens werden die Anisotropie-Winkel an ausgewählten Stellen für CAD-Patienten bestimmt. Drittens werden die genannten Winkel mit denjenigen normaler Subjekte zu den selben Spitzen verglichen.The present invention provides a new method of identifying the coronary artery Arterial Disease (CAD) includes the following steps. First the R peak and the T peak of the cardio cycle are selected. Second will determined the anisotropy angles at selected locations for CAD patients. thirdly the angles mentioned with those of normal subjects become the same peaks compared.

Gemäß der Erfindung umfaßt die Bestimmung des Anisotropie-Winkels für CAD- Patienten die folgenden drei Schritte. Der erste Schritt ist die Bestimmung der EMF- Vektorrichtung in den R- und T-Spitzen. Der zweite Schritt besteht in der Bestimmung der ECD-Vektorrichtung in denselben Spitzen. Der dritte Schritt besteht im Erhalten des Anisotropie-Winkels in den ausgewählten Spitzen durch Subtraktion der Richtung des ECD-Vektors von derjenigen des EMF-Vektors.According to the invention, the determination of the anisotropy angle for CAD Patient the following three steps. The first step is to determine the EMF Vector direction in the R and T peaks. The second step is determination the ECD vector direction in the same peaks. The third step is to receive the anisotropy angle in the selected peaks by subtracting the direction of the ECD vector from that of the EMF vector.

Ein wichtiger Aspekt der Erfindung besteht darin, daß das Verfahren dazu bestimmt ist, Daten zu verarbeiten, die von dem in medizinischen Kliniken installierten Ein-Kanal- Magnetokardiographen und dem Vektor-Elektrokardiographen gemessen wurden. Insbesondere ist das vorgeschlagene Verfahren darauf gerichtet, diagnostische Apparate zu verwenden, die in nicht-abgeschirmter Umgebung im städtischen Gebiet plaziert sind.An important aspect of the invention is that the method is intended to Process data from the single-channel installed in medical clinics Magnetocardiographs and the vector electrocardiograph were measured. In particular, the proposed method is aimed at diagnostic  Apparatus to be used in unshielded urban areas are placed.

Andere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden klar aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, deren Beschreibung beispielhaft die Prinzipien der Erfindung illustriert.Other features and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description of the preferred embodiment together with the accompanying drawings, the description of which exemplifies the principles of Invention illustrated.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die vorliegende Erfindung wird nun beschrieben mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die im Wege eines nicht-beschränkenden Beispiels und mit Bezug auf die Figuren der beigefügten Zeichnungen dargestellt wird, wobeiThe present invention will now be described with reference to a preferred one Embodiment of the invention, by way of a non-limiting example and is illustrated with reference to the figures of the accompanying drawings, wherein

Fig. 1 die Mittel-±-Standard-Abweichungswerte (SE) der Anisotropiewinkel γ in der R-Spitze und Fig. 1 shows the mean ± standard deviation values (SE) of the anisotropy angle γ in the R peak and

Fig. 2 die Mittel-±-SE-Werte der Anisotropiewinkel γ in der T-Spitze zeigt. Die Winkel für die Gruppe der CAD-Patienten (CAD) und für die Gruppe der normalen Subjekte (NORM) sind jeweils mit grauer bzw. schwarzer Farbe markiert. Fig. 2 shows the mean ± SE values of the anisotropy angle γ in the T-tip. The angles for the group of CAD patients (CAD) and for the group of normal subjects (NORM) are each marked with gray or black color.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformDetailed description of the preferred embodiment

Bei der derzeit bevorzugten Ausführungsform zur Messung elektrischer Herzsignale werden das Vektor-ECG und das Standardverfahren zur Bestimmung der Richtung des EMF-Vektors in der frontalen Ebene in der R- und der T-Spitze verwendet (siehe die Angaben über die obige Prozedur). Um das magnetische Herzsignal in einer nicht- abgeschirmten Umgebung in medizinischen Kliniken zu messen wird der Ein-Kanal- Magnetokardiograph (Modell MCG-1, Hersteller SQUID AG, Essen, Deutschland) verwendet. Die genannte Vorrichtung erlaubt die Registrierung der vertikalen magnetischen Feld-Gradienten-Komponente d2B/dz2 und eines Referenz- Elektrokardiogramms. Die Signale werden während eines Zeitraums von 30 Sekunden mit der Diskretisierungsfrequenz von 500 Hz kontinuierlich abgetastet. Zur Verarbeitung der Signale wurde eine Software entwickelt, die das Abtasten, Filtern, Artefakt-Entfernen und Mitteln erlaubt. Die Software erlaubt die Rekonstruktion magnetischer Feldverteilungskarten und die Bestimmung des ECD-Vektors basierend auf der Lösung des inversen Problems (Romanovich S., Sosnitsky V., Voytovich I.: Investigation of Biomagnetic Field Using 2D Model of Secondary Sources/Proc. 9 Int. Conf. Biomagnetism, Vienna (Austria) - 1996. - p. 455-456).In the currently preferred embodiment for measuring electrical cardiac signals, the vector ECG and the standard method for determining the direction of the EMF vector in the frontal plane in the R and T tips are used (see the information on the above procedure). The single-channel magnetocardiograph (model MCG-1, manufacturer SQUID AG, Essen, Germany) is used to measure the magnetic heart signal in an unshielded environment in medical clinics. The device mentioned allows the registration of the vertical magnetic field gradient component d 2 B / dz 2 and a reference electrocardiogram. The signals are continuously sampled at a discretization frequency of 500 Hz for a period of 30 seconds. Software was developed to process the signals, which allows sampling, filtering, artifact removal and averaging. The software allows the reconstruction of magnetic field distribution maps and the determination of the ECD vector based on the solution of the inverse problem (Romanovich S., Sosnitsky V., Voytovich I .: Investigation of Biomagnetic Field Using 2D Model of Secondary Sources / Proc. 9 Int. Conf.Biomagnetism, Vienna (Austria) - 1996. - p. 455-456).

In Übereinstimmung mit der Erfindung basiert eine vorgestellte Methode zum Nachweis der myokardialen Leitfähigkeit auf der Feststellung, daß der Grad der Manifestation einer myokardialen Anisotropie durch einen Winkel γ zwischen einer Richtung (α) eines EMF-Vektors und der Richtung (β) eines gleichzeitigen ECD-Vektors im menschlichen Herzen charakterisiert ist. Dann ergeben sich die isotropischen I0 und anisotropischen I-Komponenten des ECD-Vektors J zu
In accordance with the invention, one method of demonstrating myocardial conductivity presented is based on the finding that the degree of manifestation of myocardial anisotropy is indicated by an angle γ between a direction (α) of an EMF vector and the direction (β) of a simultaneous ECD Vector is characterized in the human heart. Then the isotropic I 0 and anisotropic I components of the ECD vector J result

I0 = Jcos γ, I = Jsin γ, tan γ = S/S0 (1)
I 0 = Jcos γ, I = Jsin γ, tan γ = S / S 0 (1)

wobei S, S0 die transversalen und die axialen Komponenten einer myokardialen Leitfähigkeit sind. Deshalb wird der oben genannte Winkel, der die myokardiale Anisotropie reflektiert, gesucht mit dem Ausdruck
where S , S 0 are the transverse and axial components of a myocardial conductivity. Therefore, the above-mentioned angle reflecting the myocardial anisotropy is searched for with the expression

γ = α - β (2).γ = α - β (2).

Bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung wurden die Zeitfolgen des gemessenen ECG- und MCG-Signals aus dem menschlichen Herzen gemessen. Diese Zeitfolgen wurden gefiltert und gemittelt, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern. Dann wurden die Richtungen der EMF- und ECD-Vektoren berechnet. Danach wurde der Wert eines Winkels, der die myokardiale Anisotropie widerspiegelt, erhalten gemäß Ausdruck (2). Wir untersuchten 63 Patienten mit koronarer Arterienerkrankung (CAD) mit und ohne vorausgegangenem myokardialen Infarkt und 35 gesunde Freiwillige. Im ECG und MCG wurden die R- und T-Spitzen im Kardiozyklus ausgewählt.In the present embodiment of the invention, the timing of the measured ECG and MCG signals from the human heart. These time sequences were filtered and averaged to get the signal-to-noise ratio improve. Then the directions of the EMF and ECD vectors were calculated. After that, the value of an angle reflecting myocardial anisotropy, obtained according to expression (2). We examined 63 coronary patients Artery disease (CAD) with and without previous myocardial infarction and 35 healthy volunteers. In the ECG and MCG, the R and T peaks were in the Cardio cycle selected.

Das wesentliche der Erfindung wird klar mit Hilfe der Figuren ausgedrückt. Der Fig. 1 kann man entnehmen, daß in der R-Spitze der Anisotropiewinkel γ in einem Bereich von 20,8° ± 3,3° (Mittelwert ± Standardfehler (SE)) für gesunde Freiwillige und innerhalb eines Bereichs von 61,7° ± 17,2° für CAD-Patienten liegt. Fig. 2 zeigt, daß während der T-Welle der Winkel im Bereich von 18° ± 5,3° für Gesunde und in einem Bereich von 45,5° ± 13,5° für CAD-Patienten liegt. Beide Figuren zeigen klar, daß die Anisotropie-Winkel für beide Gruppen signifikant verschieden sind. Darüber hinaus zeigt die Student-t-Test-Analyse, daß beide Gruppen sich unterscheiden mit einem Signifikanzlevel p < 0,05 für die R-Spitze und mit p < 0,1 für die T-Welle.The essence of the invention is clearly expressed with the aid of the figures. Of FIG. 1 it can be seen that in the R-peak of the anisotropy angle γ in a range of 20.8 ° ± 3.3 ° (mean ± standard error (SE)) of healthy volunteers and within a range of 61.7 ° ± 17.2 ° for CAD patients. Fig. 2 shows that during the T-wave the angle is in the range of 18 ° ± 5.3 ° for healthy people and in a range of 45.5 ° ± 13.5 ° for CAD patients. Both figures clearly show that the anisotropy angles are significantly different for both groups. In addition, the Student's t-test analysis shows that both groups differ with a significance level p <0.05 for the R peak and with p <0.1 for the T wave.

Um das Verfahren zu verstehen, sollte erwähnt werden, daß der Winkel γ von anatomischen Besonderheiten des menschlichen Herzens von einer Person zu einer anderen abhängt. Darüber hinaus variiert er aufgrund von Störungen der myokardialen Leitfähigkeit. Dies ist der Grund, warum die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Diagnose der durch pathologische Änderungen der myokardialen Struktur im menschlichen Herzen hervorgerufenen Herzkrankheiten anbietet.To understand the method it should be mentioned that the angle γ of anatomical peculiarities of the human heart from one person to one depends on others. It also varies due to myocardial disorders Conductivity. This is the reason why the present invention is a method for Diagnosis of pathological changes in the myocardial structure in the offers heart diseases caused by human hearts.

Bei dem bevorzugten Ansatz umfaßt das wesentliche Merkmal den Gebrauch einer Kombination von ECG- und MCG-Daten. Einzeln betrachtet geben ECG- oder MCG- Daten prinzipiell nicht die Quantität von Informationen, die notwendig ist, um den Grad der Anisotropie im menschlichen Herzen zu bestimmen. Nur ECG-Daten kombiniert mit MCG-Daten können das Problem der Anisotropie der myokardialen Leitfähigkeit lösen. Der Grund dafür liegt darin, daß das ECG und das MCG zueinander wechselseitig komplementäre Informationen über den elektrischen Herzgenerator geben. Dies ist der Grund, warum die zusammengefaßten Daten der vom menschlichen Herzen erzeugten elektrischen und magnetischen Felder die komplette Information über den elektrophysiologischen Prozeß im Myokardium geben.In the preferred approach, the essential feature involves the use of a Combination of ECG and MCG data. Viewed individually, ECG or MCG In principle, data is not the quantity of information that is necessary to measure the degree to determine the anisotropy in the human heart. Only ECG data combined with MCG data can solve the problem of anisotropy in myocardial conductivity. The reason for this is that the ECG and the MCG are mutually reciprocal give complementary information about the electric heart generator. this is the Reason why the summarized data is that generated by the human heart electrical and magnetic fields the complete information about the electrophysiological process in the myocardium.

Das wichtigste vorteilhafte Resultat der vorliegenden Erfindung ist, daß der bevorzugte Ansatz potentiell zur Identifizierung von CAD verwendbar ist. Es wird bestätigt durch den hohen Wert der Spezifiziertheit und der Sensitivität. Bei der vorliegenden Ausführungsform liegen die Spezifiziertheit und die Sensitivität bei 85% bzw. 93%. Die Resultate der besonderen Ausführungsform deuten darauf hin, daß der Winkel der Anisotropie bei CAD-Patienten im Vergleich zu gesunden Freiwilligen steigt. Der genannte Anstieg ist bei der R-Spitze (ungefähr das Dreifache) größer als bei der T- Welle (ungefähr das Zweifache). In Übereinstimmung mit der Erfindung, wird der Anstieg bei CAD erklärt durch das Abnehmen der axialen Komponente der myokardialen Leitfähigkeit aufgrund der Existenz von ischämisierten Zonen mit niedrigerer Leitfähigkeit.The most important advantageous result of the present invention is that the preferred one Approach potentially used to identify CAD. It is confirmed by the high value of specificity and sensitivity. In the present In the embodiment, the specificity and the sensitivity are 85% and 93%, respectively. The results of the particular embodiment indicate that the angle of the Anisotropy in CAD patients increases compared to healthy volunteers. The mentioned increase is greater with the R-peak (approximately three times) than with the T- Wave (about twice). In accordance with the invention, the Increase in CAD is explained by the decrease in the axial component of the  myocardial conductivity due to the existence of ischemic zones with lower conductivity.

Ein anderer Vorteil des dargestellten Ansatzes basiert darin, daß er verwendet werden kann in den einfachen medizinischen (kardiologischen) Kliniken, die nur mit einfachen ECG- und MCG-Techniken ausgerüstet sind. Die ECG-Ausrüstung muß einen Vektor- ECG-Apparat mit der Standardsoftware zur Bestimmung der Richtung des EMF- Vektors umfassen. Die oben genannte MCG-Technik muß den preisgünstigsten Ein- Kanal-Magnetokardiographen, der in der nichtabgeschirmten Umgebung bei dem hohen Niveau städtischer magnetischer Störungen arbeitet, sowie geeignete Software, die die Bestimmung der Richtung des ECD-Vektors erlaubt, umfassen.Another advantage of the approach presented is that it can be used can in the simple medical (cardiological) clinics that only with simple ECG and MCG techniques are equipped. The ECG equipment must have a vector ECG apparatus with the standard software for determining the direction of the EMF Vector. The above-mentioned MCG technology must be the cheapest Channel magnetocardiograph used in the unshielded environment at the high level of urban magnetic interference, as well as suitable software, which allows the direction of the ECD vector to be determined.

Man sieht, daß das in dieser Erfindung dargestellte Verfahren einen signifikanten Fortschritt auf dem Gebiet der nicht-invasiven Diagnose der Leitfähigkeits-Anisotropie im menschlichen Herzen darstellt. Der angebotene Ansatz berücksichtigt einen Wechsel des Anisotropiewinkels sowohl aufgrund physiologischer Varianzen als auch pathologischer Störungen der myokardialen Leitfähigkeit. Die besondere Ausführungsform zeigt die Möglichkeit des Gebrauchs des Anisotropie-Winkels als diagnostisches Kriterium zur Identifizierung der CAD.It can be seen that the method presented in this invention is a significant one Progress in the field of non-invasive diagnosis of conductivity anisotropy in the human heart. The approach offered takes one into account Change of the anisotropy angle due to physiological variances as well pathological disorders of myocardial conductivity. The special one Embodiment shows the possibility of using the anisotropy angle as diagnostic criterion to identify the CAD.

Obwohl bei der besonderen Ausführungsform der Erfindung die R- und T-Spitzen des Kardiozyklus verwendet werden, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Verarbeitungsprozedur zur Bestimmung des Grades der Anisotropie kann kompliziert sein. Zum Beispiel kann die Berechnung des Anisotropiewinkels für jeden Zeitpunkt des Kardiozyklus ausgeführt werden.Although in the particular embodiment of the invention the R and T tips of the Cardio cycle are used, the invention is not limited to this. The Processing procedure for determining the degree of anisotropy can be complicated his. For example, the calculation of the anisotropy angle for each point in time of the cardio cycle.

Obwohl bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Verfahren nur zur Identifizierung der CAD verwendet wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Die zu diagnostizierende Herzkrankheit kann eine andere als CAD sein. Die notwendige Bedingung besteht im wesentlichen darin, daß die genannte Krankheit Störungen der myokardialen Leitfähigkeit haben sollte, welche zu einer Veränderung des Grades der Anisotropie führen.Although in the preferred embodiment of the invention the method is only for Identification of the CAD is used, the invention is not limited to this. The Heart disease to be diagnosed may be other than CAD. The necessary Condition is essentially that the disease mentioned disorders of myocardial conductivity should lead to a change in the degree of Lead to anisotropy.

Während bei der bevorzugten Ausführungsform der Magnetokardiograph aus Tief- Temperatur-Supraleitern besteht und nahe des absoluten Nullpunktes in flüssigem Helium arbeitet, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Der Magnetokardiograph kann ein Hoch-Temperatur-Magnetokardiograph sein und nahe oder über 77°K betrieben werden. Darüber hinaus kann der Magnetokardiograph ein Viel-Kanal- Magnetokardiograph sein mit einer Ausblendung des Umweltrauschens, und er kann in einer magnetischen und/oder Radiofrequenz-Kammer angeordnet sein. Im Ende braucht der Magnetokardiograph nicht notwendigerweise supraleitend zu sein, sondern kann vielmehr auf Basis irgendwelcher Prinzipien arbeiten. Die wesentliche notwendige Bedingungen besteht darin, daß der Magnetokardiograph die Messung des magnetischen Feldes in einem Gitter, das in der frontalen Ebene über den Herzen plaziert ist, erlaubt.While in the preferred embodiment the magnetocardiograph is from deep Temperature superconductors exist and are close to absolute zero in liquid  Helium works, the invention is not limited to this. The magnetocardiograph can be a high temperature magnetocardiograph and close to or above 77 ° K operate. In addition, the magnetocardiograph can be a multi-channel Be a magnetocardiograph with a masking of environmental noise, and he can in a magnetic and / or radio frequency chamber. In the end the magnetocardiograph need not necessarily be superconducting, but rather can rather work on the basis of some principles. The essential necessary conditions is that the magnetocardiograph takes the measurement of the magnetic field in a grid that is in the frontal plane above the heart is placed, allowed.

Spezielle Ausführungsformen der Erfindung wurden detailliert beschrieben zum Zwecke der Illustration. Es ist klar, daß in der Praxis von einem Fachmann Abweichungen und Modifikationen in der Anordnung und in Details vorgenommen werden können. Insbesondere impliziert die beschriebene Erfindung ein neues Geschäftsverfahren, nämlich den wirtschaftlich interessanten Verkauf von automatisch erstellten Analysen der elektrokardiographischen und magnetokardiographischen Daten. Dieses Verfahren wird hiermit ausdrücklich als zur Erfindung gehörig bezeichnet und in denjenigen Ländern, deren nationales Recht es gestattet, als schutzfähig beansprucht.Specific embodiments of the invention have been described in detail for Illustration purposes. It is clear that in practice by a professional Deviations and modifications made in the arrangement and in details can be. In particular, the described invention implies a new one Business procedures, namely the economically interesting sale of automatic prepared analyzes of electrocardiographic and magnetocardiographic Data. This method is hereby expressly included in the invention designated and in those countries whose national law allows, as claimed for protection.

Gewerbliche AnwendbarkeitIndustrial applicability

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, eine wichtige Arbeitsgrundlage für die Diagnosetätigkeit des Arztes zu schaffen.The inventive method allows an important working basis for To create the doctor's diagnostic activity.

Claims (10)

1. Verfahren zum Ermitteln eines diagnostisch relevanten Parameters aus elektrokardiographischen und magnetokardiographischen Daten eines Patienten, mit den folgenden Schritten:
  • - Erfassen elektrokardiographischer Daten des Patienten und Ermitteln der Richtung des elektromotorischen Kraftvektors (EMF-Vektor) des Herzens des Patienten aus den erfaßten elektrokardiographischen Daten in wenigstens einem ausgewählten Zeitpunkt des Kardiozyklus,
  • - Erfassen magnetokardiographischer Daten des Patienten und Ermitteln der Richtung des elektrischen Stromdipol-Vektors (ECD-Vektor) des Herzens des Patienten aus den erfaßten magnetokardiographischen Daten wenigstens in demselben wenigstens einen ausgewählten Zeitpunkt des Kardiozyklus,
  • - Ermitteln des Winkels zwischen der Richtung des EMF-Vektors und dem ECD-Vektor in jeweils demselben ausgewählten Zeitpunkt des Kardiozyklus.
1. A method for determining a diagnostically relevant parameter from electrocardiographic and magnetocardiographic data of a patient, with the following steps:
  • Acquiring electrocardiographic data of the patient and ascertaining the direction of the electromotive force vector (EMF vector) of the patient's heart from the acquired electrocardiographic data in at least one selected point in time of the cardio cycle,
  • Acquisition of magnetocardiographic data of the patient and determination of the direction of the electrical current dipole vector (ECD vector) of the heart of the patient from the acquired magnetocardiographic data at least in the same at least one selected point in time of the cardio cycle,
  • - Determine the angle between the direction of the EMF vector and the ECD vector at the same selected point in time of the cardio cycle.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ermitteln der Richtung des EMF-Vektors die Schritte umfaßt:
  • - Sammeln und Mitteln einer Zeitfolge von ECG-Daten,
  • - Berechnen der Richtung des EMF-Vektors in ausgewählten Zeitpunkten mit Hilfe des Standard-Vektor-ECG-Verfahrens.
2. The method according to claim 1, characterized in that determining the direction of the EMF vector comprises the steps:
  • - collecting and averaging a time sequence of ECG data,
  • - Calculate the direction of the EMF vector at selected times using the standard vector ECG method.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ermitteln der Richtung des ECD-Vektors die folgenden Schritte umfaßt:
  • - Sammeln und Mitteln einer Zeitfolge von MCG-Daten,
  • - Berechnen der Richtung des ECD-Vektors in ausgewählten Zeitpunkten mit Hilfe der Lösung des inversen Problems.
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that determining the direction of the ECD vector comprises the following steps:
  • Collecting and averaging a time series of MCG data,
  • - Calculate the direction of the ECD vector at selected times using the solution of the inverse problem.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung des EMF-Vektors und die Richtung des ECD-Vektors zum Zeitpunkt der R-Spitze und/oder der T-Spitze des Kardiozyklus ermittelt werden und der Winkel zwischen den EMF- und den ECD-Vektoren zu den jeweiligen Zeitpunkten ermittelt wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the Direction of the EMF vector and the direction of the ECD vector at the time of R-peak and / or T-peak of the cardio cycle are determined and the angle between the EMF and the ECD vectors at the respective times becomes.   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ermittelte Winkel zwischen den miteinander verglichenen EMF- und ECD-Vektoren automatisch mit in einer Datenbank gespeicherten Referenzwinkeln verglichen und anhand dieses Vergleichs in eine von wenigstens zwei Kategorien eingeordnet wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the determined angles between the compared EMF and ECD vectors automatically compared with reference angles stored in a database and is classified into one of at least two categories based on this comparison. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ergebnis des Vergleichs automatisch in einer selbstlernenden Datenbank gespeichert wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the result of the Comparison is automatically saved in a self-learning database. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einordnung des Winkels in eine einem nicht-normalen Zustand entsprechende Kategorie automatisch eine Alarmmarkierung derart gesetzt und den Daten des untersuchten Patienten zugeordnet wird, daß bei der weiteren Be- oder Verarbeitung der Daten des Patienten automatisch ein deutlicher Hinweis auf die Einordnung in die genannte Kategorie ausgelöst wird.7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that at Classification of the angle in a manner corresponding to a non-normal state Category automatically sets an alarm mark and the data of the examined patient is assigned that during further treatment or processing the patient's data automatically provides a clear indication of the classification in the named category is triggered. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ermittelte Winkel auf einer graphischen Ausgabeeinheit dargestellt wird.8. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the determined angle is displayed on a graphical output unit. 9. Computerlesbarer Speicher enthaltend die zur automatischen Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 benötigten Befehle.9. Computer-readable memory containing the for automatic execution a method according to one of claims 1 to 8 required commands. 10. Verfahren zur Ermöglichung des Verkaufs von Analysen elektrokardiographischer und magnetokardiographischer Daten umfassend die Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.10. Procedures to enable the sale of analyzes electrocardiographic and magnetocardiographic data comprising the Implementation of a method according to one of claims 1 to 8.
DE10128293A 2000-06-12 2001-06-13 To diagnose cardiac arterial disease using patient ECG- and MCG data, a characteristic phase angle is determined between ECD and EMF vectors Withdrawn DE10128293A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10128293A DE10128293A1 (en) 2000-06-12 2001-06-13 To diagnose cardiac arterial disease using patient ECG- and MCG data, a characteristic phase angle is determined between ECD and EMF vectors

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10028254 2000-06-12
DE10128293A DE10128293A1 (en) 2000-06-12 2001-06-13 To diagnose cardiac arterial disease using patient ECG- and MCG data, a characteristic phase angle is determined between ECD and EMF vectors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10128293A1 true DE10128293A1 (en) 2002-06-06

Family

ID=7645037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10128293A Withdrawn DE10128293A1 (en) 2000-06-12 2001-06-13 To diagnose cardiac arterial disease using patient ECG- and MCG data, a characteristic phase angle is determined between ECD and EMF vectors

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1337181A2 (en)
AU (1) AU2001289601A1 (en)
DE (1) DE10128293A1 (en)
WO (1) WO2002000108A2 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19808985B4 (en) * 1997-03-07 2012-06-14 Hitachi, Ltd. Method and device for biomagnetic field measurement
DE10082810D2 (en) * 1999-08-28 2002-08-29 Squid Ag Computer-based method for the automatic preparation of data from biomagnetic fields, in particular magnetocardiographic data

Also Published As

Publication number Publication date
AU2001289601A1 (en) 2002-01-08
EP1337181A2 (en) 2003-08-27
WO2002000108A2 (en) 2002-01-03
WO2002000108A3 (en) 2003-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60127354T2 (en) Device for acquiring acute cardiac syndromes in specific groups of patients by means of ECG
DE19808985B4 (en) Method and device for biomagnetic field measurement
DE102007057885B4 (en) Method for analyzing physiological data and checking the quality of the measurement using the analysis of the main components
EP1059875B1 (en) Evaluation system for obtaining diagnostic information from the signals and data of medical sensor systems
DE102007057553B4 (en) A method of examining a human or animal body and medical imaging device therefor
DE102007046259B4 (en) Device with reduced electrode system and specific ECG interpretation
EP1047987B1 (en) Method and device for representing and monitoring functional parameters of a physiological system
DE19902253B4 (en) Method and system for characterizing the quality of cardiac function display signals
EP0086429A2 (en) Cardiogoniometric process and cardiogoniometer therefore
DE102008002933A1 (en) Data recording for patient status analysis
DE4304269A1 (en)
DE3912028A1 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR COMPARING WAVEFORMS OF TIME-VARIABLE SIGNALS
DE102007007563B4 (en) Method and medical device for determining the cardiac conduction
DE69825254T2 (en) METHOD FOR DISPLAYING THE SIGNALS FROM A BODY SURFACE
EP0150352A2 (en) Method of determining the beginning and the end of a physiological signal displayed as a closed loop
DE10042138A1 (en) Computer based method for providing magneto-cardiographic data of bio-magnetic fields by generating contour map of surface density of magnetic moments
DE4307545A1 (en) Device and method for determining the location and/or the extent of ischemias and/or infarcts in the heart of a patient
EP4239648A2 (en) Method for cardiac monitoring
DE102010030714B4 (en) Method for determining R waves in an ECG signal, ECG measuring device and magnetic resonance device
DE60016261T2 (en) METHOD FOR ANALYZING T-PACKS BY ANALYTICAL SIGNALS
DE10128293A1 (en) To diagnose cardiac arterial disease using patient ECG- and MCG data, a characteristic phase angle is determined between ECD and EMF vectors
DE102021100558B3 (en) Method and device for the technical support of the analysis of metrologically recorded signals that have a time- and space-dependent signal profile
Reddy et al. High-resolution ECG on a standard ECG cart
DE4439515A1 (en) Time and spatially-resolved determination of brain activity of patient
DE19523199A1 (en) Plotting electrocardiogram signals obtained at several points of body

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: SQUID INTERNATIONAL AG, 45145 ESSEN, DE

8139 Disposal/non-payment of the annual fee