FI113835B - Menetelmä ja järjestelmä sydänanalyysiä varten - Google Patents

Menetelmä ja järjestelmä sydänanalyysiä varten Download PDF

Info

Publication number
FI113835B
FI113835B FI20030547A FI20030547A FI113835B FI 113835 B FI113835 B FI 113835B FI 20030547 A FI20030547 A FI 20030547A FI 20030547 A FI20030547 A FI 20030547A FI 113835 B FI113835 B FI 113835B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
path
wave
vector
ecg signal
ecg
Prior art date
Application number
FI20030547A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20030547A0 (fi
Inventor
Pentti Korhonen
Original Assignee
Pentti Korhonen
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 Pentti Korhonen filed Critical Pentti Korhonen
Priority to FI20030547A priority Critical patent/FI113835B/fi
Publication of FI20030547A0 publication Critical patent/FI20030547A0/fi
Priority to US10/552,697 priority patent/US20070010752A1/en
Priority to PCT/FI2004/050034 priority patent/WO2004089210A1/en
Priority to EP04725408A priority patent/EP1615549A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FI113835B publication Critical patent/FI113835B/fi

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
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • A61B5/35Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle by template matching
    • 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]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • 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]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • A61B5/353Detecting P-waves
    • 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]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • A61B5/36Detecting PQ interval, PR interval or QT interval

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Description

113835
MENETELMÄ JA JÄRJESTELMÄ SYDÄNANALYYSIÄ VARTEN
Keksintö kohdistuu oheisen itsenäisen vaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen menetelmään sydänanalyysia varten, joka menetelmä kä-5 sittää vaiheita EKG-signaalin vastaanottamiseksi, ainakin yhden aallon havaitsemiseksi EKG-signaalista ja tunnuslukujen laskemiseksi mainitusta aallosta. Keksintö kohdistuu lisäksi oheisen itsenäisen vaatimuksen 18 johdanto-osan mukaiseen sydänanalyysijärjestelmään edellä mainitun menetelmän toteuttamiseksi sekä tietokoneohjelmatuottee-10 seen oheisen itsenäisen vaatimuksen 30 mukaisesti.
Keksinnön taustaa
Sydämen sähkökäyrä (EKG) on tallenne potilaan sydämessä ilmene-15 vistä sähköisistä ilmiöistä ja sitä käytetään sydäntautien tutkimuksissa.
EKG esittää sarjan sähköpotentiaalierojen muutoksista, jotka on mitattu potilaan kehon pinnalta eri alueiden välillä. EKG voidaan mitata käyttämällä erilaisia kytkentöjä, jotka ovat sinänsä tunnettuja. Tavallisesti EKG otetaan käyttämällä standardinmukaista 12-kytkentäistä mene-20 telmää, mutta se voidaan ottaa myös käyttämällä muita kytkentöjä, j*·.. esimerkiksi Frankin järjestelmää, jossa käytetään kolmea kytkentää.
·!· Nämä EKG-mittaukset tuottavat yksiulotteisen sydänkäyräsignaalin, • ;·; mutta EKG on mahdollista esittää myös kolmiulotteisena signaalina, I 4 t · . · * ·. nk. vektorikardiografina.
:’v! 25 ► · EKG-signaalin perusmuoto voidaan nähdä kuvassa 1. EKG hajottaa ’···* kunkin sydämenlyönnin sarjaksi sähköisiä aaltoja. Kolme aalloista (ku vassa P, QRS, T), P-aalto, QRS-kompleksi ja T-aalto, liitetään sydä- ···:’ men supistumiseen. Ensimmäistä EKG:n poikkeamista perusviivalta • · · 30 kutsutaan P-aalloksi. Se kuvastaa sydämen ylempien lokeroiden, va-semman ja oikean kammion, peräkkäistä aktivaatiota (depolarisaatio). P-aallon jälkeen EKG-palaa perusviivalle, joka EKG-paperilla on olen-’·’ naisesti suora viiva, jossa ei ole sähköisiä positiivisia tai negatiivisia : muutoksia poikkeamisten muodostamiseksi. Seuraavaksi on kokonai- 35 suus, jota kutsutaan QRS-kompleksiksi, joka kuvastaa sydämen alempien lokeroiden, sydämen oikean ja vasemman kammion, peräkkäistä 113835 2 aktivaatiota. QRS-kompleksin jälkeen EKG palaa perusviivalle tai hyvin lähelle sitä, ja tätä kutsutaan ST-lohkoksi, johon se jää kunnes T-aalto ilmestyy. T-aalto kuvastaa kammion repolarisaatiota.
5 Puhuttaessa EKG:stä, termi “intervalli” viittaa aallon pituuteen sekä aaltoa seuraavaan isoelektriseen viivaan. Intervalli voidaan nimetä käyttämällä sen molemmin puolin olevien aaltojen kirjaimia (esim. PQ). Katkoviivojen 1 ja 3 (kuva 1) väli esittää PQ-intervallia. Termi ’’lohko” viittaa perusviivaan yhden aallon lopusta toisen aallon alkuun. Katkoviivo-10 jen 2 ja 3 väli esittää PQ-lohkoa ja vastaavasti katkoviivojen 4 ja 5 väli esittää ST-lohkoa.
Edellä mainittu vektorikardiogrammi (VKG) on sydänkäyrän muoto, joka esittää sydänlihaksen aktivaatiovektoreiden, joilla on suunta ja suu-15 ruus, liikkeitä silmukoina kolmiulotteisessa ympäristössä. Vektorikar-diografia voidaan ajatella menetelmäksi tallentaa sydämen sähköisten voimien suunta ja suuruus yhtäjaksoisten vektorien sarjalla, jotka vektorit kaartuvat keskustan ympärille. Sydänvektorin tilallinen suuntautuminen ja suuruus esitetään kolmella suorakulmaisella tasolla kuten 20 frontaali-, horisontaali- ja sagittaalitasot. Koordinaattien (X, Y, Z) vekto-'·· rin kärjen tulisi määrittää tilaan silmukka, jota kutsutaan vektorisilmu- , ;;· kaksi. Vektorisilmukka alkaa nollapisteestä, joka vastaa isoelektristä viivaa tai perusviivaa tavallisella skalaari-EKGillä. Silmukka käsittää, vastaavasti kuten EKG-signaali, P-silmukan, QRS-silmukan ja T-25 silmukan. Kun sydänjakso on päättynyt, QRS-silmukka palaa, normaa-’···, lissa tapauksessa, nollapisteeseen ja sulkee silmukan. Toisaalta, jos potilaalla on ST-tason muutos, QRS-kompleksi ei pääty perusviivalleen, vaan ylä- tai alapuolelle riippuen onko potilaalla ST-tason nousua •»» ·;;; vai vajoamista.
30 EKG-signaalissa olevien QRS-kompleksin ja ST-lohkon yleisiä piirteitä » · .···. on laajalti tutkittu ja niiden diagnostinen merkitys on melko hyvin tun- nettu. Sitä vastoin vähemmän huomiota on kiinnitetty P-aaltoon ja siksi * tämän aaltomuodon lääketieteellisiä ominaisuuksia ei vielä täysin ym- 35 märretä. Tiedetään, että P-aalto esittää eteisten depolarisaatiota ja se voi esittää sydämen syketiheyden ja rytmin. Tiedetään, että eteisten 113835 3 poikkeavuudet ja P-aallot liittyvät joihinkin sydänsairauksiin, esimerkiksi sydämen vajaatoimintaan tai herkkyyteen eteisten rytmihäiriöille. Silti näiden muutosten tarkkuus on ollut vähäistä.
5 Kehitetyt EKG-järjestelmät tarkkailevat QRS-kompleksia ja ST-lohkoa ihanteellisesti, mutta niiden toiminnoissa P-aallon tarkkailemiseksi on puutteita. Syynä voidaan ajatella olevan yleinen mielipide, jonka mukaan P-aaltoa ja eteisiä on pidetty vähemmän merkittävinä QRS-aaltoon, ST-lohkoon ja sydämen kammioihin verrattuna. Tästä johtuen 10 P-aaltoa koskevia tutkimuksia on merkittävästi vähemmän. Lisäksi tunnetut P-aaltotutkimukset käyttävät etupäässä tunnettua 12-kytkentäistä EKG.tä. Tällaisen 12-kytkentäisen EKG-menetelmän haittana on aaltojen ilmaisutapa; se ei anna hyvää kolmiulotteista kuvaa sähköisistä aalloista, mikä jättää pienet aallot, kuten P-aallon, huomioimatta. P-15 aallosta tehdyt tutkimukset hyödyntävät enimmäkseen EKG-tallennusjärjestelmää, joka esittää sydämen tilan yhdellä hetkellä, mutta ei pysty esittämään yhtäjaksoisesti tutkitun P-aallon ajassa tulevia dynaamisia muutoksia.
20 Keksinnön Ivhvt kuvaus • # ·
Nykyinen keksintö kohdistuu sydänanalyysimenetelmään ja —jär-jestelmään, joka huomioi olemassa olevien järjestelmien edellä maini- * * · j.'.V tut puutteet. Täsmällisemmin ilmaistuna, keksinnön mukainen sydän- 25 analyysimenetelmä käsittää vaiheita EKG-signaalin vastaanottamiseksi' si, ainakin yhden aallon havaitsemiseksi EKG-signaalista ja tunnuslu-
* I
' kujen laskemiseksi mainitusta aallosta, joka on P-aalto. Keksinnön mu kainen sydänanalyysimenetelmä kohdistuu sitten P-aallon dynaamisiin ,..T muutoksiin. Keksinnön mukainen sydänanalyysijärjestelmä käsittää :’S 30 välineet EKG-signaalin vastaanottamiseksi, välineet ainakin yhden aal- ‘lon havaitsemiseksi EKG-signaalista ja välineet tunnuslukujen laskemi- \’;;§ seksi kyseisestä aallosta, joka on P-aalto. Järjestelmä on lisäksi sovi- tettu kohdistamaan analyysi P-aallon dynaamisiin muutoksiin, jolloin V,,'· mainittu järjestelmä käsittää myös välineet oleellisesti jokaisen havai- :v: 35 tun P-aallon vertaamiseksi referenssinä olevaan P-aaltoon määrätyllä ajanjaksolla. Keksinnön mukainen tietokoneohjelmatuote käsittää tieto- 113835 4 koneella luettavia käskyjä ainakin yhden aallon havaitsemiseksi EKG-signaalista, joka mainittu aalto on P-aalto, jolloin tietokoneohjelmakoodi käsittää tietokoneella luettavia käskyjä kohdistumaan P-aallon dynaamisiin muutoksiin, jolloin mainittu tietokoneohjelmakoodi lisäksi käsittää 5 tietokonekäskyjä, jotka on muodostettu vertaamaan oleellisesti jokaista havaittua P-aaltoa referenssinä olevaan P-aaltoon määrätyllä ajanjaksolla.
Keksinnön mukaisesti EKG-signaalia käsitellään vektorikardiogrammin 10 muodossa, joka voidaan kuvata kolmen suorakulmaisen kytkennän avulla: X, Y, Z. P-aalto tunnistetaan ensin mallineen avulla jonka jälkeen P-aallon signaalit keskiarvoistetaan tasaisen aaltomuodon muodostamiseksi, jota käytetään määritettäessä P-aaltokohtaisia tunnuslukuja yhtäjaksoisesti koko EKG-tallenteesta. Keksinnön mukainen sy-15 dänanalyysimenetelmä kohdistetaan sitten mainitun P-aallon dynaamisiin muutoksiin. Tämä tarkoittaa, että se kohdistuu P-aallon muodon muutoksiin, jotka tapahtuvat tasaisesti seuranta-aikana. Menetelmä käsittää tavan verrata oleellisesti jokaista havaittua P-aaltoa referenssinä olevaan P-aaltoon määrätyssä ajanjaksossa. Tulokset kustakin 20 tunnusluvusta esitetään pisteinä suuntakäyrällä. Keksinnön mukainen sydänanalyysimenetelmä tarjoaa myös tavan havaita ja poimia eteis-;· lisälyönnit, erottaa ne muotonsa perusteella eri alaluokkiinsa ja sitten : keskiarvoistaa ja analysoida ne samaan tapaan kuin P-aalto.
• I
25 Keksinnön mukainen P-aallon analyysi tuo uusia välineitä eteisten akti-vaation analyysiin; täten P-aalto nähdään merkityksellisemmäksi kuin *···* aikaisemmin. Keksinnön mukainen menetelmä tarjoaa ensikertaisen tilaisuuden nähdä P-aallon dynaamiset muutokset potilaassa, jolla on ·-:* akuutti sydänlihaskuolio, joka vaikuttaa myös eteiskudokseen. Eteisin- 1*1 30 farktin kokonaisuutena oletetaan vaikuttavan potilaan lopputulokseen ; aiheuttamalla eteisten rytmihäiriöitä ja eteisten vapaan seinämän re- .···.’ peämiä erityisissä tilanteissa. Silti P-aallon muodon dynaamiset muu- * ·' tokset ja eteisinfarktin diagnostiset kriteerit ovat epäselviä.
• 1 · • ♦ » 35 Keksinnön mukainen P-aallon analyysi tarjoaa myös tehokkaan tavan tarkkailla eteisten rytmihäiriöitä, erityisesti kohtauksittaista eteisvärinää.
113835 5
Eteisvärinä on yleisin sydämen rytmihäiriö, jonka yleisyys kasvaa väestön ikääntymisen mukana. Lääketieteellisen tärkeytensä ja tarpeeksi tyydyttävien hoitomenetelmien puutteen vuoksi, se on aktiivisen lääketieteellisen tutkimuksen aiheena. Keksinnön mukaisella menetelmällä 5 on mahdollista tarkastella P-aallon dynaamisia muutoksia sydämen rytminsiirron jälkeen, jolloin normaali sinusrytmi on saavutettu, ja yrittää löytää selitystä sille, miksi toiset potilaat säilyttävät sinusrytmin rytminsiirron jälkeen ja toiset eivät. Lisäksi keksinnön mukaisella menetelmällä on mahdollista tarkkailla P-aallon dynaamisia muutoksia tilanteissa, 10 jossa eteisvärinän riski on suuri, esimerkiksi sydänleikkauksen jälkeen.
Koska keksinnön mukainen menetelmä perustuu P-aallon dynaamisille muutoksille se antaa myös mahdollisuuden tarkastella hoidon ja sinus-rytmin säilyttämiseksi annetun lääkityksen vaikutusta.
15 P-aallon analyysi keksinnön mukaan tarjoaa myös tehokkaan tavan valvoa P-aallon dynaamisia muutoksia sellaisella potilaalla, jolla on akuutti sydämen vajaatoiminta. Tarkemmin näitä P-aallon poikkeavuuksia kuvataan myöhemmin selityksessä. On ilmeistä, että keksinnön mukaisella menetelmällä on mahdollista tarkkailla P-aallon dy-20 naamisia muutoksia myös muissa tilanteissa, joissa eteiset ovat muut-:·. tuvassa epänormaalissa tilanteessa, mikä vaikuttaa myös P-aallon muotoon.
* • 1 • f ·
Keksinnön edullinen suoritusmuoto esitetään kuvissa, niitä seuraavas-'···* 25 sa tarkemmassa kuvauksessa sekä liitteenä olevissa vaatimuksissa.
I I I
: Muut keksinnön tavoitteet ja edut on nähtävissä kuvauksesta. Keksintö :...: itse on määritelty yksityiskohtaisesti vaatimuksissa.
;:· Piirustusten lyhyt kuvaus O 30 , Kuva 1 on graafinen esitys, joka kuvaa EKG-signaalia, • * · • * ··· Kuva 2 esittää vuokaavion keksinnön mukaisen mene- :T: telmän vaiheista, O 35 113835 6
Kuva 3 esittää vuokaavion keksinnön mukaisen P- aaltoanalyysin vaiheista,
Kuva 4a - c esittää P-aaltoa yksiulotteisessa ympäristössä, 5
Kuva 5a-b esittää P-aallon vektorisilmukkaa kaksiulottei sessa ympäristössä,
Kuva 6a-b esittää P-aallon vektorisilmukkaa kolmiulottei- 10 sessa ympäristössä,
Kuva 7 esittää P-aaltoa koko EKG:ssa, ja
Kuva 8 a - b esittää muutosaluetta, muutosvektorin kulmaa ja 15 suuruutta.
Edullisen suoritusmuodon yksityiskohtainen kuvaus
Kuva 2 esittää keksinnön mukaisen menetelmän vaiheita vuokaaviona.
20 Nykyinen keksintö hyödyntää tunnettua kolmiulotteista EKG-mallia, vektorikardiogrammia. EKG-signaalin vastaanottaminen (201) voidaan ··· tehdä eri tavoin. Perustapa on käyttää kahdeksaa standardinmukaista
• · « I
: EKG-pintaelektrodia, jotka on asetettu potilaaseen Frankin elektrodi- !···.’ kytkennän mukaisesti. Tämän jälkeen elektrodeja käytetään EKG- • t 25 vektorikardiogrammin muodostamiseksi tekniikasta tunnetulla mene-telmällä, joka EKG-vektorikardiogrammi voidaan kuvata kolmen koh-tisuoran akselin X, Y, Z avulla. On myös mahdollista vastaanottaa EKG-signaali käyttämällä standardinmukaista 12-kytkentäistä EKG-menetelmää, joka tallennetaan ja josta johdetaan vektorikardiogrammi 30 ja joka sitten edelleen analysoidaan. Keksinnön mukaan EKG-signaali vastaanotetaan edullisesti olemassa olevasta vektorikardiogrammida-tästä, joka on toisen järjestelmän (200) keräämä. Esimerkiksi EKG-signaali voidaan edullisesti vastaanottaa MIDA-tallenneyksiköstä. v : MIDA on kaupallinen monitorointijärjestelmä (Philips Medicalin myy- 35 mä), joka on järjestetty analysoimaan QRS-kompleksin ja ST-segmentin iskeemisiä muutoksia EKG:sta ja joka on laajalti käytetty 113835 7 sairaaloissa. MIDA rekisteröi sydämen sähköiset signaalit käyttämällä mainittua Frankin elektrodijärjestelmässä ja rakentamalla niistä kolmiulotteisen sähköisen mallin. MIDAn toimintaa kuvataan tarkemmin julkaisussa US-5520191. On selvä, että EKG-signaali nykyisessä keksin-5 nössä voidaan vastaanottaa ei vain mainituilla, vaan millä tahansa tunnetulla menetelmällä.
Vastaanottamisen jälkeen, EKG-signaali esiprosessoidaan (202) sähköisten artefaktien minimoimiseksi. Edullisesti, raakadata suodatetaan 10 kohinan poistamiseksi ja signaali-kohinasuhteen (SNR) parantamiseksi. Kohina suodatetaan jollakin tunnetulla signaalinkäsittelymenetelmällä, jota ei tässä kuvata tarkemmin sillä sen ajatellaan olevan ilmeistä signaalinkäsittelyn ammattimiehelle.
15 Keksinnön mukaisesti esiprosessoitu signaali analysoidaan R-aaltopiikkien havaitsemiseksi (203). Kahden piikin väliseen väliin viitataan termillä ’’lyönti”. Kun piikit löydetään, niiden välinen aikajakso mitataan ja lyönti tallennetaan. Lyönnit jaetaan niiden keston (aikajakso) mukaisesti. Jos kahden peräkkäisen piikin välinen aika muuttuu nope-20 asti esimääritellystä ajasta, voidaan olettaa, että lyönti sisältää eteis-lisälyönnin (204). Tällaisessa tapauksessa lyönti tallennetaan eteis-··· lisälyöntitietokantaan lisäanalyysia varten (205). Eteislisälyönnit voi- ( t | | ; daan luokitella aliluokkiin ulkomuotonsa perusteella. Jälkeenpäin ne .···.' keskiarvoistetaan ja analysoidaan. Tämän tutkimuksen tulos antaa in- • · •v, 25 formaatiota eteislisälyöntien muutoksista sekä eteislisälyöntien aliluok- \’ kien lukumäärästä. Poimimalla lisälyönnit EKG-signaalista, jäljelle jää- västä P-aaltodatasta tulee mahdollisimman homogeeninen, mikä on parempi analyysille. On olemassa myös mahdollisuus, että muutos joh-tuu kammioon kuuluvasta lisälyönnistä, jolloin poikkeavannäköistä *»· 30 QRS-kompleksin edellä ei ole eteislisälyöntiä. Tässä tapauksessa muuttunut lyönti poimitaan myös toiseen tietokantaan ja poistetaan ,··! myöhemmin. Kaikki muut lyönnit (muuttumattomat, aikajakso määritel- lyn aikarajan sisällä) tallennetaan P-aaltotietokantaan. Molemmissa v : tietokannoissa olevat lyönnit tallennetaan X, Y, Z- akseleille (206) ja 35 käytetään erikseen keksinnön mukaiseen P-aaltoanalyysiin.
113835 8 P-aaltoanalvvsi: P-aallon tutkiminen esitetään tarkemmin kuvaan 3 viitaten. Ensin P-aaltosignaali prosessoidaan perusviivakorjauksella (307) signaalin pe-5 rusviivan siirtymisen minimoimiseksi. Tällä tavoin signaalin laatu paranee. On olemassa useita menetelmiä perusviivakorjauksen toteuttamiseksi, esimerkiksi lineaarinen interpolointi, kuutio- tai kvadraattikorjaus, polynominen sovitus ja korkeapäästötaajuussuodatus. Koska menetelmät ovat sellaisenaan tunnettuja, ei niitä kuvata tämän enempää.
10 P-aalto on tavallisesti nähty tasaisena, pienenä ja kaartuvana poikkeamisena. Tavallisesti se kaartuu positiivisesti, mutta se voi myös kaartua negatiivisesti. P-aallon kesto on tavallisesti alle 0.12 sekuntia ja amplitudi on tavallisesti vähemmän kuin 0.25 mV. Frontaalitasossa 15 P-aallon akseli ulottuu 0-75 asteeseen. Myös syvänteisiä P-aaltoja voidaan nähdä ja normaali P-aalto voidaan usein nähdä kaksiosaisena M-muotoisena kompleksina. Pienestä, huonosti määriteltävästä ja muuttuvasta muodostaan johtuen P-aallon havaitseminen on vaikeaa.
20 Keksinnön mukaan P-aallon havaitseminen (308) tehdään edullisesti ”.t> mallinemenetelmällä (template), joka on eräänlainen kaksiulotteinen ’ ristikorrelaatiomenetelmä jolla on aika- sekä amplitudimuuttujat. Mal- V\'.m linemenetelmä pyrkii löytämään P-aallon käyttämällä kovarianssia mal- linesignaalin ja tallennetun lyönnin aaltomuotosignaalin välillä. Malline 25 yritetään sovittaa todellisen signaalin kanssa oleellisesti kullekin lyön-·' ’·* nille ja P-aalto havaitaan, kun kovarianssi ylittää määritellyn kynnysar- von. P-aalto on kelvollinen, jos sen kesto sijoittuu P-aallon minimi- ja maksimikestoarvojen välille. Kuten sanottu, P-aallon pituus on yleisesti 120 ms. P-aallon alkamisen ja Q-aallon alkamisen välillä oleva aika 30 (kutsutaan PQ-ajaksi) on yleensä alle 200 ms. Näitä arvoja käytetään / . yleisesti mallineen aikaikkunan muodostamiseksi, mutta aikaikkuna voidaan esimääritellä myös joidenkin muiden arvojen avulla tai anta- * · ‘ ' maila arvot ajoittain.
: 35 P-aallon havainnointi toteutetaan edullisesti vain yhdessä koordinaatis tossa, koska usein yhdessä koordinaatistossa on vähemmän kohinaa 113835 9 kuin muissa ja tämän vuoksi sopivampi analyysia varten. Havainnoimisessa käyttäjää ensin pyydetään antamaan mallineen aloitus- ja lope-tusnäytteet ensimmäisen mallineen muodostamiseksi. Myöhemmin, mallinetta voidaan muuttaa, jos sille on tarvetta. Se voidaan muodostaa 5 manuaalisesti samaan tapaan kuin ensimmäinen malline. Se voidaan tehdä myös automaattisesti samaan tapaan siten, että otetaan ja kes-kiarvoistetaan tietty määrä viimeisimmäksi havaittuja P-aaltoja, jolloin keskiarvoistettu P-aalto asetetaan seuraavaksi mallineeksi. Malline lisäksi tarkistetaan mukauttamista varten, jos hylättyjen P-aaltojen mää-10 rä ylittää ennalta määrätyn tason. Tällä tavoin mallinetta voidaan muuttaa P-aaltomuutosten mukaisesti. Toisin sanoen, malline muuttuu P-aallon muuttuessa. On selvä, että P-aalto voidaan löytää myös muulla tekniikan tason menetelmällä, kuten kynnystys, hahmontunnistus, jne.
15 On kokeellisesti havaittu, että esiprosessoitu EKG-signaali voi olla vielä suhteellisen kohinainen P-aallon ympäriltä, mikä voi vaikuttaa P-aallon alun ja lopun todelliseen paikkaan. Käyrän amplitudiin voi vaikuttaa ennen P-aallon alkua oleva kohinakohta. Tämän välttämiseksi P-aallon aikarajojen löytämiseksi (309) käytetään edullisesti parannettua mene-20 telmää. Parannetussa menetelmässä P-aallon nousevat ja laskevat reunat arvioidaan suorien viivojen avulla käyttäen kulmakerroinfunktio-ta. Myöhemmin lyönnin perusviivan arvot lasketaan ja tallennetaan. Perusviivan ja kahden reunan leikkauspisteet saadaan leikkauspiste-funktiolla.
25 • · ·
Alun ja lopun arvot saadaan määritettyä perusviivan avulla (310). Alku *···’ on perusviivan ja nousevan reunan leikkauspiste, kun taas lopun arvo on perusviivan ja laskevan reunan leikkauspiste. P-aallon lopun arvo voidaan myös löytää kynnystysmenetelmällä, jolloin etsitään sellaista 30 näytettä, jonka EKG:ssa on suunnilleen sama arvo kuin P-aallon alku-: arvossa. Löydetty arvo hyväksytään signaalin todelliseksi loppuarvoksi perustuen ajatukseen, että useimmiten P-aaltosilmukka sulkeutuu kol-miulotteisessa ympäristössä, mikä tarkoittaa (aika-alalla), että P-aallon
i I I
v : tulee palata sen lähtöarvoon.
35
• I I
113835 10
Menetelmä P-aallon alun ja lopun löytämiseksi on äärimmäisen tärkeä analysoitaessa P-aaltokeskisiä tunnuslukuja, koska näissä laskuissa P-aallolla tulee olla selvät rajat, toisin sanoen P-aaltosilmukan tulee täyttyä. P-aaltovektorisilmukkaa kuvataan tarkemmin myöhemmin selityk-5 sessä. Kuitenkin on yhtälailla tärkeää huomata, että loppuarvofunktiota ei käytetä silloin kun analysoidaan PQ-lohkoon liittyviä tunnuslukuja, koska näillä tunnusluvuilla PQ-lohkon nousu, ts. vajaa P-aaltovektorisilmukka, tulee analysoida muokkaamattomassa tilanteessa. Siksi P-aallon alkuarvofunktiota käytetään menetelmässä oleelli-10 sesti koko ajan, ja P-aallon loppuarvofunktiota käytetään P-aaltoon liittyvien tunnuslukujen yhteydessä.
Havaittu P-aalto tallennetaan X-, Y- ja Z-akseleille (Kuva 4a, P-aalto ympyröity; Kuva 3, 311). Tämän jälkeen kaikki P-aaltolyönnit keskiar-15 voistetaan (312) ennalta määritettyinä aikajaksoina tasaisen lyönnin muodostamiseksi. Muodostuneita lyöntejä käytetään laskemiseen ja analysointiin. Ensimmäistä keskiarvoistettua P-aaltoa käytetään alkuperäisenä referenssi-P-aaltona, johon seuraavia keskiarvoistettuja P-aaltoja verrataan (dynaamisten muutosten tarkkailu).
20
Tarkkailtaessa sydänlihaskuoliota potilas on sydämen tarkkailulaittees- ·· sa, esim. MIDA, edullisesti 1 - 2 päivää. Tuona aikana oleellisesti kaik- I I « i : ki EKG-signaalit tulisi ottaa mukaan analyysiin. Datan keskiarvoistus !: * ! tehdään edullisesti joka 4. minuutti.
:v! 25
Eteisvärinäpotilaan rytminsiirtoa tarkkailtaessa normaalia sinusrytmiä *···* valvotaan edullisesti 3-4 tuntia. Datan keskiarvoistus toteutetaan edullisesti joka 10. sek. - 2. min. Syy lyhyemmällä keskiarvoistusajalle johtuu vähemmästä datan määrästä sekä alun nopeammista muutok-30 sista.
• I t ,···! On myös mahdollista tarkkailla P-aallon muutoksia esimerkiksi 1, 3 tai 6 kuukautta toimenpiteen, esim. rytminsiirron, jälkeen. Tällöin valvonta •»» voi kestää 15-30 minuuttia ja se keskittyy vektorisilmukan muutosten 35 tarkkailulle. Eri monitorointitulokset yhdistetään parempaa analyysia varten.
113835 11
On selvä, että valvonta riippuu tilanteesta, jolloin myös edellä mainitut aikarajat vaihtelevat tilanteen mukaisesti.
5 Joissakin tilanteissa P-aalto voi esiintyä kahtena silmukkana, primääri-(A|) ja sekundääri- (Αμ) silmukkana, jotka havaitaan (313). Silmukat esitetään kuvissa 4b ja 5b yksiulotteisessa ja kaksiulotteisessa ympäristöissä. Sekundäärisilmukan löytäminen on tärkeää P-aaltosilmukan analyysissä, koska se voi olla hyvin merkittävä analysoitaessa eteis-10 anatomisia muutoksia, joita kuvataan myöhemmin tekstissä. P- aaltosilmukat kolmiulotteisessa tilassa voidaan edullisesti projisoida kolmeen kohtisuoraan tasoon ja sekundäärisilmukan olemassaolo voidaan täten saattaa loppuun kahdessa ulottuvuudessa.
15 Keksinnön mukaisella menetelmällä tarkkaillaan myös QRS- kompleksia. Tämä tehdään löytämällä QRS-kompleksin alku ja loppu lyönnin alusta. Myös QRS-kompleksin kesto sekä aaltomuotosignaali mitataan. Näitä arvoja käytetään rinnan P-aaltoanalyysin kanssa.
20 Keksinnön mukaan keskiarvoistetut P-aallot lasketaan ja tunnusluvut, jotka kuvataan myöhemmin tekstissä, arvioidaan seuraavaksi (314).
Osa tunnusluvuista on yleisiä tunnuslukuja, osa on kehitetty keksintöä ja P-aallon dynaamista analyysia varten niiden puuttumisen vuoksi.
Tunnusluvut voidaan jakaa neljään luokkaan: yksiulotteiseen ympäris- 25 töön, kaksiulotteiseen ympäristöön, kolmiulotteiseen ympäristöön ja :* täyteen EKG-ympäristöön.
• *
Yksiulotteinen ympäristö: O 30
Yksiulotteisen diagrammin tunnusluvut kuvaavat P-aallon ominaisuuk- • »· .*.·! siä yhdessä ulottuvuudessa ja liittyvät sydänkäyrän kohtisuoriin akse- :* leihin. Kuvat 4a ja 4b kuvaavat P-aaltoa yksiulotteisessa ympäristössä.
»· > : Vektoriala (P-A) (Kuva 4a) ilmaisee P-aallon alueen. Se voidaan laskea 35 alueista kolmella kohtisuoralla akselilla X, Y, Z yhtälön muodostamiseksi (sqrt vastaa neliöjuurta): 113835 12 P-A = sqrt ( Ax2 + AY2 + Az2).
Vektorialan muutos (PC-A) kuvaa P-aallon alassa tapahtuvia muutok-5 siä. Tutkittavan P-aallon (Aexam) alaa verrataan edullisesti referenssi-P-aallon (Aref) alaan. Ero lasketaan X, Y, Z -akseleilla: PC-A = sqrt [(Aexam — Aref)x + (Aexarri — Aref)Y +(Aexam — Aref)z ] 10 P-kaksoisala (P-AD) voidaan laskea suhteellistamalla P-aallon sekun-däärisilmukan (A„) ala primäärisilmukan (Ai) alaan X, Y, Z -akseleista (Kuva 4a).
P-AD = sqrt[(A|i / A,)x 2+ (A,,/A,)Y 2+( A„ / A,)z 2], 15
Lisäksi PQ-tunnusluvut lasketaan. PQ-vektorisuuruus (PQ-VM) kuvaa PQ-suuruutta (PQ-lohkon kohoamisen taso) ja PQ-ala (PQ-A) kuvaa sitä aluetta, joka on PQ-lohkon ja perusviivan (e) välillä yksiulotteisessa ympäristössä (Kuva 4c). PQC-A-tunnusluku kuvaa vastaavasti PQ-alan 20 tulevia muutoksia verrattuna referenssi-P-aaltoon. PQ-aika ja P-aallon • * .. kesto (P-dur) lasketaan myös yksiulotteisessa ympäristössä.
i ‘. PQ-VM = sqrt( PQX2+PQY2+PQZ2) ;::.; pq-a = sqrt( pqax2+pqay2 + pqaz2) . _. _ 25 PQC-A= sqrt [(Aexam—Aref) X "K Aexam Aref) Y +(Aexam Aref)z ]
Kaksiulotteinen ympäristö:
Kaksiulotteisen diagrammin tunnusluvut kuvaavat P-aallon vektorisil-30 mukkaa kolmessa kohtisuorassa tasossa: frontaali- (XY), horisontaali-: (XZ) ja sagittaali-(YZ) tasossa. P-aallon vektorisilmukka kaksiulottei- . i..; sessa ympäristössä esitetään kuvassa 5a ja 5b. P-aaltovektorisilmukan ;· ala (P-LA) on kaksiulotteisen silmukan alue, joka on P-aaltovektorin v : muodostama (kuva 5a). Se voidaan laskea eri alueista kolmella koh- ’ ‘ ’: 35 tisuoralla tasolla XY, XZ ja YZ yhtälön muodostamiseksi: 113835 13 P-LA = sqrt ( AXY2 + Αχζ2 +AYZ2) P-aaltosilmukan muutosala (PC-LA) on tutkittavana olevan P-aaltovektorisilmukan kaksiulotteisten alueiden ja referenssi-P-aallon 5 vektorisilmukan erotus.
PC*LA= sqrt [(Aexam—Aref)XY +(Aexam~ Aref)xZ +(Aexam—Aref) yz ]
Vektorisilmukan kaksoisala (P-LAD) kuvaa P-aallon kaksoisuhdetta, 10 joka on sekundäärisilmukan (AM) ja primäärisilmukan (Ai) suhde (Kuva 5b): P-LAD = sqrt[ (An / A|) χγ 2+ (An / A|) χζ 2+(An / A|) Yz 2] 15 Kolmiulotteinen ympäristö:
Kolmiulotteiden kaavion tunnusluvut kuvaavat P-aaltovektorisilmukkaa kolmiulotteisessa ympäristössä (Kuva 6a). Kolmiulotteisen P- aaltosilmukkavektorin ala (P3-LA) on P-aaltovektorin muodostaman 20 kolmiulotteisen silmukan ala. Perusfunktiolla, jota kutsutaan ’’silmukka- alaksi”, lasketaan silmukan alue jakamalla se pieniin kolmioihin kol- messa ulottuvuudessa ja käyttämällä tunnettua vektoriristitulomenetel- : mää niiden alueiden laskemiseksi. Kolmiulotteinen P-silmukan alan • » · ]···) muutos (P3C-LA) on tutkittavana olevan P-aaltovektorisilmukan (Aexam) • · 25 alueen ja referenssi-P-aallon vektorisilmukan (Aref) ero: P3C-LA = sqrt [(Aexam - Aref)2].
P-suuntakulma (P-Az) on tunnusluku kulmalle, jonka P-päävektori (M) 30 piirtää poikittaiselle tasolle (kuva 6b). P-päävektori on oleellisesti kaik- .·! : kien P-aaltosilmukan muodostavien P-aaltovektorien keskiarvovektori ,'·! kolmessa ulottuvuudessa. P-nousu (P-EI), esitetty myös kuvassa 6b), • · T on P-päävektori ja pystysuoran tason muodostaman kulman tunnuslu- :7: ku.
35 113835 14 P-vektorikulman muutos (PC-VA) ilmaisee kulmaeron tutkittavana olevan päävektorin ja referenssi-P-aallon välillä. P-VM-tunnusluku on P-vektorin suuruus ja P-vektorisuuruuden muutos on referenssi-P-päävektorin vektoripisteen suuruus tutkittavana olevaan P-päävektoriin.
5 P-QRS-vektorikulma (PQRS-VA) ilmaisee P- ja QRS-päävektorien välisen kulman. P-QRS-vektorikulman muutos (PQRSC-VA) ilmaisee tulevat muutokset verrattuna referenssi-P- ja QRS-aaltojen arvoihin.
PQ-vektorisuuruus (PQ3-VM) kuvaa PQ-suuruutta kolmiulotteisessa 10 ympäristössä. PQ-vektorisuuruuden muutos (PQ3C-VM) on referenssi-P-päävektorin vektoripisteen etäisyys tutkittavana olevaan P-päävektorisuuruuteen kolmiulotteisessa ympäristössä.
Lisäksi PQ-vektorin kulmat (PQ-Az, PQ-EI) sekä tutkittavana olevan 15 PQ-aallon ja referenssinä olevan PQ-aallon päävektorin välinen erotus (PQC-VA) lasketaan.
P-vektorisilmukan pituus (P-VLL) on P-aaltovektorin piirtämän silmukan kehä kolmiulotteisessa tilassa. P-vektorisilmukkavauhti (P-VLV) kuvaa 20 P-aaltovektorisilmukan pituuskehityksen vauhdin.
Täysi EKG (magnitude EKG): \'.Y Täyden EKG.n parametrit ovat P-vektorin suuruusala sekä sen erotus.
!;·;* 25 Kuva 7 esittää P-aaltoa täydessä EKG:ssä. P-vektorin täysi ala (P-MA) : on P-aallon alue täydessä EKG-signaalissa. Täyden P-vektorin alan alaerotus (PC-ΜΑ) kuvaa muutosta tutkitun koko P-aaltosalan ja täyden referenssi-P-aallon alueen välillä: :J 30 PC-MA = sqrt [(Aexam - A ref)2].
Lisäksi PQ-tunnusluvut lasketaan vastaavasti kuten yksiulotteisessa ympäristössä. PQ-MVM kuvaa PQ-suuruutta ja PQ-MA kuvaa PQ- I t i : nousun PQ-alaa. PQC-MA kuvaa vastaavasti PQ-alaan tulevat muu- :' ‘ ’: 35 tokset verrattuna referenssi-P-aallon arvoihin.
113835 15 PQC-MA = sqrt (Aexam - Aref)2
Kuva 8a esittää P-aaltoalan (PC-A) muutosta ja kuva 8b esittää vekto-rikulman muutosta (PC-VA) kuten myös koko vektorin muutosta (PC-5 VM).
Yllä kuvattuja tunnuslukuja käytetään edullisesti myös analysoitaessa sitä lyöntiä, joka on tallennettu eteislisälyöntitietokantaan.
10 Kun tunnusluvut on laskettu, tulokset esitetään (215). Keksinnön mukaisesti tulokset esitetään jokaisella keskiarvoistetulla aikajaksolla uutena pisteenä ajan suhteen olevalla suuntakäyrällä. Tämä esitystavan etuutena on se, että tuloksia ovat helpompia katsoa ja P-aallon muutoksista on helpompia tehdä päätelmiä.
15
Tunnuslukujen analysointi: PQ-lohkoa koskevilla tunnusluvuilla on suuri vaikutus tutkittaessa eteisen akuutin sydänlihaskuolion kehitystä. Tunnetaan, että eteisinfarktin 20 ilmestymiset voivat käsittää Ta-lohkon (Ta esittää eteisrepolarisaatiota, kuten ST-lohko ja T-aalto esittävät kammioon liittyvää repolarisaatiota) · nousua tai vajoamaa. Ta-segmentti on tavallisesti QRS-kompleksin ja : ST-segmentin alkuosan peittämä, mutta sen poikkeamat voivat vaikut- !·'·.’ taa PQ-segmenttiin. Tunnusluvut PQ-VM, PQ-A, PQC-A, PQ3-VM, 25 PQ3C-VM, pq-mvm, pq-ma, pqc-ma, pq-az, pq-ei ja pqc-va on :* kehitetty analysoimaan näitä muutoksia.
* ·
Tunnusluvut, jotka koskevat P-aallon primääri- (Aj) ja sekudääri- (A(|) silmukoita on kehitetty suurimmaksi osin arvioimaan P-aaltomuutoksia 30 sydämen vajaatoiminnassa. Tunnetaan, että sydämen vajaatoiminnas-: sa P-aaltoon voi tulla huippuja ja syvänteitä sairauden syystä riippuen.
·! Vaikka näiden muutosten täsmällisyys vaihtelee, yleinen mielipide on, että sydämen vajaatoiminnan seurauksena vasemman eteisen laajen-v : tumassa P-aaltoon tulee syvänteitä ja sen loppuosa on negatiivinen 35 siten, että P-aallolla on ’’kaatuneen S:n” ulkomuoto. Negatiivisen loppuosan koko voi korreloida vasemman eteisen laajentuman ja sydä- 113835 16 men vajaatoiminnan tason kanssa. Tunnusluvut P-AD ja P-LAD on kehitetty näiden dynaamisten muutosten analysoimiseksi.
Tunnusluvut, jotka koskevat QRS-kompleksin vektorikulmaa ja sen 5 suhdetta P-aallon vektorikulmaan on kehitetty havainnoimaan johtuuko P-aaltovektorikulman muutos sydämen perusasennon muutoksesta. Tunnusluvut PQRS-VA ja PQRSC-VA on kehitetty näiden muutosten analysoimiseksi.
10 Suurin osa tunnusluvuista, jotka koskevat P-aalto- ja PQ-lohkoalaa, vektorin suuruutta ja kulmaa, PQ-aikaa ja P-kestoa, vektorisilmukan pituutta ja vauhtia kuvaavat P-aaltovektorisilmukan ominaisuksia laajasti. Niiden muutokset heijastavat P-aallon tilaa dynaamisesti. Esimerkiksi, eteisten akuutissa sydänlihaskuoliossa nämä tunnusluvut muut-15 tuvat eteisten kudosvahingon myötä.
On olemassa jotain todistusta siitä, että 12-kytkentäisessä EKG.ssä P-aallon kesto ja hajonta (ero pisimmän ja lyhyimmän P-aallon keston välillä) voi olla suurempi niillä henkilöillä, joilla on suurempi riski kehit-20 tää eteisvärinää. Vaikka näiden muutosten tarkkuus vaihtelee, on ole-massa joitakin todistuksia siitä, että kun nämä muutokset vähenevät lääkityksellä myös riski vähenee. Koska nämä muutokset voidaan kol-miulotteisessa ympäristössä nähdä P-aaltovektorisilmukan kasvaneena epätasaisuutena, yllä mainitut tunnusluvut kuvaavat näitä muutoksia 25 ihanteellisesti. Tunnusluvut on sopivia myös muissa tilanteissa, joissa : dynaamiset muutokset eteisten sisäisessä paineessa, voimakkuudessa ’···' tai johtumisessa muuttavat P-aallon muotoa hitaasti. Lisäksi nämä tun nusluvut ovat käyttökelpoisia tutkittaessa eteislisälyöntien laatua.
30 Järjestelmä: L.‘ Keksinnön mukainen sydänanalyysijärjestelmä käsittää välineet sig- naalin prosessoinnille ja parametrien laskemiselle. Järjestelmä on sovi- •»* _ v : tettu ottamaan raakaa EKG-signaalia olemassa olevasta datajärjestel- 35 mästä ja tallentamaan sen tiedostoon. Mainittu sydänanalyysijärjestelmä on sovitettu muuntamaan näytetiedoston binääritiedostoksi käsittä- 113835 17 en X, Y, Z -näytteitä. Näytteet luodussa tiedostossa ovat edullisesti 16-bitin etumerkillisiä kokonaislukuja. Näytteet on edullisesti järjestetty X(i), Y(i), Z(i), X(i+1), Y(i+1), Z(i+1), jossa X, Y, Z viittavat VKG-signaalin kolmeen kohtisuoraan komponenttiin ja “i” viittaa lyönnin nu-5 meroon.
Sisääntulotiedosto käsittää lisäksi informaatiota järjestelmän resoluutiosta, sekunnittain otetuista näytteistä, datatyypistä (edullisesti etumerkilleen 16-bittinen kokonaisluku), tiedoston kokonaiskeston suhteen 10 analysoitavan aikakehyksen alkuosasta, analysoitavan aikakehyksen loppuosasta sekä kanavien lukumäärästä (edullisesti kolme, vastaten kohtisuoria akseleita X, Y, Z). Sisääntulotiedosto voi luonnollisesti käsittää myös muuta informaatiota.
15 Järjestelmä käsittää lisäksi esiprosessointivälineet signaalikohinan poistamiseksi ja SNR:n parantamiseksi. Esiprosessointi tehdään edullisesti suodattamalla, mikä voidaan toteuttaa joko kaistanpäästöesikäsit-telysuotimen matalalla tai korkealla taajuudella. Järjestelmä käsittää lisäksi rakenteen, joka keskittyy lyöntimäärittelyihin. Edullisesti määrit-20 tely tehdään mittaamalla piikkien ja aaltojen aika ja kesto. Se voidaan Γ . sovittaa mittaamaan edellistä R-piikkiä, jälkimmäistä R-piikkiä sekä alueen alkua perusviivan laskemiseksi. Siihen voidaan myös tallentaa : . '. informaatiota R-piikin löytäjän käyttämästä kanavasta sekä perusviiva- !···.’ korjauksesta, tasosta jolta R-piikki löydetään kynnysarvon laskemiseksi • · .r: 25 sekä kunkin lyönnin kestosta näytteinä.
’···’ Löydetty lyönti tallennetaan järjestelmään. Lyöntiin liittyvä informaatio, kuten näytenumero, kun ”i”:s lyönti alkaa kokonaisessa sisääntulotie-dostossa; näytenumero “i”:nnen lyönnin lopusta sisääntulotiedostossa; 30 lyönnin kesto näytteinä; tallennetun lyönnin aaltomuotosignaali; .·! : ”i”:nnen lyönnin perusviiva-arvo; lyönnin kesto sekunteina; R- .···! aaltohuipun paikka näytteinä; P-aallon kelpoisuus (0 tai 1), mikä on T määritetty edullisesti keston avulla; P-aallon alku; P-aallon loppu ja P-
' * I
v : aallon pituus näytteinä ovat myös edullisesti tallennettu järjestelmään.
O 35 18 113835 Järjestelmän P-aaltoilmaisin on kykenevä hyväksymään P-aallon tietäessään mallinemenetelmän kovarianssin kynnysarvon sekä P-aallon minimi- maksimikestoajat näytteinä. P-aallon kelpoisuus määritellään mittaamalla P-aallon kesto, jonka tulisi asettua minimi- ja maksimiarvo-5 jen väliin.
Järjestelmä on edullisesti toteutettu laitteistona ja ohjelmistona. Tämän vuoksi järjestelmä käsittää lisäksi tietokoneohjelman keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi. Tietokoneohjelma käsittää tietoko-10 neen luettavia käskyjä EKG-datan hankkimiseksi, P-aallon havaitsemiseksi mainitusta datasta sekä P-aallon analysoimiseksi keksinnön menetelmän mukaisesti.
Menetelmä ja järjestelmä kuvaavat keksinnön mukaisen P-aallon ana-15 lyysin edullisia suoritusmuotoja. Menetelmän pääidea on analysoida P-aallon dynaamisia muutoksia ajan suhteen. Järjestelmän toteutus voidaan tehdä eri tavoin. Tämä tietäen on selvä, että nykyinen keksintö ei ole rajoittunut selitysosaan, vaan seuraavana oleviin vaatimuksiin.
20 * j < · I • · I « * * »

Claims (30)

113835
1. Menetelmä sydänanalyysia varten, joka menetelmä käsittää vaiheita, jossa vastaanotetaan EKG-signaali, havaitaan ainakin yksi aalto EKG- 5 signaalista ja lasketaan mainitusta aallosta tunnuslukuja, tunnettu siitä, että mainittu aalto on P-aalto, jolloin sydänanalyysi kohdistuu P-aallon ulkomuodon dynaamisiin muutoksiin, jossa oleellisesti jokaista havaittua P-aaltoa verrataan referenssiaaltoon määrätyssä aikajaksossa. 10
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että EKG-signaali on vektorikardiogrammin muodossa.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 15 että tutkitaan kahden R-piikin välinen lyönti, jolloin mainittu lyönti ryhmitetään riippuen siitä, onko lyönnin kesto ennalta määrätyn aikarajan sisällä vai onko lyönnin kesto alle ennalta määrätyn aikarajan, jolloin molemmat mainitut lyönnit analysoidaan erikseen.
4. Patenttivaatimuksien 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että P-aalto havaitaan mallinemenetelmällä. • *« • · ·
5. Patenttivaatimuksien 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ;:i.: P-aalto havaitaan hahmontunnistuksella. 25
* ♦ · : 6. Patenttivaatimuksien 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että : P-aalto tallennetaan X, Y, Z -akseleille.
7. Patenttivaatimuksien 1 - 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 30 P-aalto keskiarvoistetaan ennalta määritellyin aikavälein.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ai- ’:·* nakin yhtä keskiarvoistettua P-aaltoa käytetään alkuperäisenä refe- renssi-P-aaltona, johon seuraavia keskiarvoistettuja P-aaltoja verra-35 taan. 113835
9. Patenttivaatimuksien 1 - 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että havaitaan P-aallosta ainakin yksi silmukka.
10. Patenttivaatimuksien 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 5 että P-aallon tunnusluvut yksiulotteisella kaaviolla ovat yksi tai useampi seuraavista: vektoriala (P-A), vektorialan muutos (PC-A), P-kaksoisala (P-AD), PQ-vektorisuuruus (PQ-VM), PQ-ala (PQ-A) ja PQ-alan muutos (PQC-A).
11. Patenttivaatimuksien 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että P-aallon tunnusluvut kaksiulotteisella kaaviolla ovat yksi tai useampi seuraavista: vektorisilmukan ala (P-LA), vektorisilmukka-alan muutos (PC-LA) ja P-kaksoissilmukka-ala (P-LAD).
12. Patenttivaatimuksien 1-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että P-aallon tunnusluvut kolmiulotteisella kaaviolla ovat yksi tai useampi seuraavista: vektorisilmukan ala (P3-LA), vektorisilmukka-alan muutos (P3C-LA), suuntakulmat (P-Az, PQ-Az), nousu (P-EI, PQ-EI), muutosvektori (PC-VA, PQRSC-VA, PQC-VA), P-QRS-vektori (PQRS-20 VA) sekä vektorisuuruus (P-VM, PQ3-VM), vektorisuuruuden muutos (PC-VM, PQC3-VM). • * · *
13. Patenttivaatimuksien 1 - 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että P-aallon tunnusluvut täydessä ympäristössä ovat yksi tai useampi 25 seuraavista: täysi vektoriala (P-MA, PQ-MA), täysien vektorimuutosalo-jen erotus (PC-ΜΑ, PQC-MA) ja täysi vektori (PQ-MVM). * I * I * · I
14. Patenttivaatimuksien 1-13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi yhden tai useamman seuraavan las- 30 kennan: PQ-aika, P-aallon kesto (P-dur), P-aallon pituus (P-VLL), P- ,·,* s aaltovektorisilmukan nopeus (P-VLV). » · · • · • > · » ·
15. Patenttivaatimuksien 1 - 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että EKG-signaali vastaanotetaan Frankin kytkennästä tai 12- 35 kytkentäisestä EKG-järjestelystä. 113835
16. Patenttivaatimuksien 1-14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että EKG-signaali vastaanotetaan sellaisesta tietotallenneyksiköstä, 5 joka on riippumaton tästä keksinnöstä ja kaupallisesti saatavilla.
17. Patenttivaatimuksien 1-16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tunnuslukujen tulokset esitetään suuntakäyrällä.
18. Sydänanalyysijärjestelmä, joka käsittää ensimmäiset välineet EKG- signaalin vastaanottamiseksi, toiset välineet ainakin yhden aallon havaitsemiseksi EKG-signaalista sekä kolmannet välineet tunnuslukuar-vojen laskemiseksi mainitusta aallosta, tunnettu siitä, että mainittu aalto on P-aalto, jolloin sydänanalyysijärjestelmä on järjestetty kohdistu-15 maan P-aallon ulkomuodon dynaamisiin muutoksiin, jossa mainittu järjestelmä lisäksi käsittää välineet oleellisesti jokaisen havaitun P-aallon vertaamiseksi referenssi-P-aaltoon määrätyllä ajanjaksolla.
19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että
20 EKG-signaali on vektorikardiogrammin muodossa. I · • * • * · ’ 20. Patenttivaatimuksien 18 tai 19 mukainen järjestelmä, tunnettu sii- j“*. tä, että se on lisäksi järjestetty mittaamaan kahden R-piikin välisen lyönnin kestoa, jolloin järjestelmä on lisäksi muodostettu vertaamaan 25 lyöntiä ennalta määrättyyn aikarajaan ja luokittelemaan lyönnin yhteen : *' kahdesta ryhmästä riippuen siitä, onko kesto ennalta määrätyn aikara- jän välillä vai alle ennalta määrätyn aikarajan, jolloin järjestelmä on myös muodostettu analysoimaan molemmat mainitut ryhmät erikseen. » I ·
21. Patenttivaatimuksien 18-20 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, ,·! . että järjestelmä on sovitettu havaitsemaan P-aallon mallinemenetelmäl- lä. » » : V:
22. Patenttivaatimuksien 18-21 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, "· 35 että järjestelmä on sovitettu havaitsemaan P-aallon hahmontunnistuk sella. 113835
23. Patenttivaatimuksien 18-22 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä on sovitettu tallentamaan havaittu P-aalto X-, Y-, Z-akseleille. 5
24. Patenttivaatimuksien 18-23 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä on sovitettu keskiarvoistamaan havaittu P-aalto määritellyin aikavälein.
25. Patenttivaatimuksien 18-24 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä on sovitettu käyttämään ensimmäistä keskiarvoistettua P-aaltoa referenssi-P-aaltona ja vertaamaan seuraavia keskiarvoistet-tuja P-aaltoja siihen.
26. Patenttivaatimuksien 18 - 25 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, - että järjestelmä on sovitettu havaitsemaan P-aallosta ainakin yhden silmukan.
27. Patenttivaatimuksien 18-26 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, 20 että järjestelmä on sovitettu vastaanottamaan EKG-datan Frankin kyt-: ·. kennästä tai 12-kytkentäisestä EKG-järjestelystä.
;··: 28. Patenttivaatimuksien 18-27 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, • · · / että järjestelmä on sovitettu vastaanottamaan EKG-signaalin sellaises- :···: 25 ta tietotallenneyksiköstä, joka on riippumaton tästä keksinnöstä ja kau- t I * : pallisesti saatavilla.
29. Patenttivaatimuksien 18-28 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, ·:· että järjestelmä on sovitettu näyttämään laskettujen tunnuslukujen tu- ;*·: 30 lokset suuntakäyrällä.
·;;; 30. Tietokoneohjelmatuote, joka käsittää tietokoneella luettavan tallen- nevälineen, johon on tallennettu tietokoneohjelmakoodi sydänanalyysia varten, joka tietokoneohjelmakoodi käsittää ensimmäisiä käskyjä muo-:*·*: 35 dostettuna vastaanottamaan EKG-signaalia, toisia käskyjä muodostet tuna havaitsemaan ainakin yhden aallon EKG-signaalista sekä koi- 113835 mansia käskyjä muodostettuna laskemaan tunnuslukuarvoja mainitusta aallosta, tunnettu siitä, että mainittu aalto on P-aalto, jolloin tietoko-neohjelmakoodi käsittää käskyjä kohdistumaan mainitun P-aallon ulkomuodon dynaamisiin muutoksiin, jolloin mainittu tietokoneohjelma-5 koodi lisäksi käsittää tietokonekäskyjä muodostettuna vertaamaan oleellisesti jokaista havaittua P-aaltoa referenssi-P-aaltoon määrätyssä ajanjaksossa. « · I · • 1 • · · 113835
FI20030547A 2003-04-10 2003-04-10 Menetelmä ja järjestelmä sydänanalyysiä varten FI113835B (fi)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20030547A FI113835B (fi) 2003-04-10 2003-04-10 Menetelmä ja järjestelmä sydänanalyysiä varten
US10/552,697 US20070010752A1 (en) 2003-04-10 2004-04-02 System and method for analysing the p-wave of an ecg-signal
PCT/FI2004/050034 WO2004089210A1 (en) 2003-04-10 2004-04-02 System and method for analysing the p-wave of an ecg-signal
EP04725408A EP1615549A1 (en) 2003-04-10 2004-04-02 System and method for analysing the p-wave of an ecg-signal

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20030547 2003-04-10
FI20030547A FI113835B (fi) 2003-04-10 2003-04-10 Menetelmä ja järjestelmä sydänanalyysiä varten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20030547A0 FI20030547A0 (fi) 2003-04-10
FI113835B true FI113835B (fi) 2004-06-30

Family

ID=8565951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20030547A FI113835B (fi) 2003-04-10 2003-04-10 Menetelmä ja järjestelmä sydänanalyysiä varten

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20070010752A1 (fi)
EP (1) EP1615549A1 (fi)
FI (1) FI113835B (fi)
WO (1) WO2004089210A1 (fi)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10499828B2 (en) * 2004-03-05 2019-12-10 Lifescience Solutions, Llc System and method for heart monitoring
US7962201B2 (en) 2005-04-15 2011-06-14 Hewlett Packard Development Company, L.P. Methods of generating a virtual lead associated with a physiological recording
US7734335B2 (en) * 2005-09-29 2010-06-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and apparatus for improving the accuracy of atrial fibrillation detection in lossy data systems
US9129284B2 (en) * 2007-09-06 2015-09-08 Shaunt Mark Sarkissian Systems, methods and apparatuses for secure digital transactions
US9566013B2 (en) 2008-03-13 2017-02-14 Medtronic, Inc. Methods and apparatus for monitoring P-wave duration and end and QRS duration with an implantable medical device
US20090275850A1 (en) * 2008-04-30 2009-11-05 Mehendale Anil C Electrocardiographic (ECG) Data Analysis Systems and Methods
US10022060B2 (en) 2012-09-21 2018-07-17 Beth Israel Deaconess Medical Center, Inc. High throughput arrhythmia risk assessment using multilead residua signals
US9060699B2 (en) * 2012-09-21 2015-06-23 Beth Israel Deaconess Medical Center, Inc. Multilead ECG template-derived residua for arrhythmia risk assessment
US20160135702A1 (en) * 2013-06-21 2016-05-19 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Techniques for Predicting Cardiac Arrhythmias Based on Signals from Leads of Electrocardiography
US9078575B2 (en) * 2013-10-30 2015-07-14 Apn Health, Llc Heartbeat categorization
US20150282734A1 (en) 2014-04-08 2015-10-08 Timothy Schweikert Medical device placement system and a method for its use
CN106456032B (zh) * 2014-06-05 2019-11-05 陈光人 用于检测ecg子波形的系统和方法
US20190076051A1 (en) * 2017-09-08 2019-03-14 Medical Components, Inc. System and method for guidance of a catheter tip
CN109009073B (zh) * 2018-07-20 2021-07-20 广州视源电子科技股份有限公司 房颤检测装置及存储介质
WO2020183857A1 (ja) * 2019-03-08 2020-09-17 国立大学法人 東京医科歯科大学 心房細動解析装置、心房細動解析方法及びプログラム
DE102019203155A1 (de) * 2019-03-08 2020-09-10 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg System zur Prädiktion wenigstens einer kardiologischen Dysfunktion eines Individuums
CN111281372B (zh) * 2020-01-22 2022-09-16 领好医疗科技(天津)有限公司 确定心力衰竭变化指标的方法、装置和系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4365639A (en) * 1980-02-07 1982-12-28 Applied Cardiac Electrophysiology Catheter, cardiac pacemaker and method of pacing
US4721114A (en) * 1986-02-21 1988-01-26 Cardiac Pacemakers, Inc. Method of detecting P-waves in ECG recordings
US5755739A (en) * 1996-12-04 1998-05-26 Medtronic, Inc. Adaptive and morphological system for discriminating P-waves and R-waves inside the human body
US6516225B1 (en) * 1999-12-28 2003-02-04 Pacesetter, Inc. System and method for distinguishing electrical events originating in the atria from far-field electrical events originating in the ventricles as detected by an implantable medical device
US6556860B1 (en) * 2000-03-15 2003-04-29 The Regents Of The University Of California System and method for developing a database of body surface ECG flutter wave data maps for classification of atrial flutter
AU2001257052A1 (en) * 2000-04-11 2001-10-23 The Regents Of The University Of California Database of body surface ecg p wave integral maps for localization of left-sidedatrial arrhythmias
EP1331876B1 (en) * 2000-11-10 2009-08-05 C.R. Bard, Inc. Deriving p-waves in electrocardiac signals having superimposed complexes
US6754523B2 (en) * 2000-11-28 2004-06-22 J. Gerald Toole Method of analysis of the electrocardiogram
US7027861B2 (en) * 2001-10-09 2006-04-11 Medtronic, Inc. Method and apparatus for affecting atrial defibrillation with bi-atrial pacing
US20040215238A1 (en) * 2003-04-24 2004-10-28 Van Dam Peter M. Pacemaker with improved capability for detecting onset of tachyarrhythmias and heart failure
US7620446B2 (en) * 2003-07-31 2009-11-17 Medtronic, Inc. Monitoring P-waves to detect degradation of atrial myocardium

Also Published As

Publication number Publication date
US20070010752A1 (en) 2007-01-11
EP1615549A1 (en) 2006-01-18
WO2004089210A1 (en) 2004-10-21
FI20030547A0 (fi) 2003-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI113835B (fi) Menetelmä ja järjestelmä sydänanalyysiä varten
US8209002B2 (en) Method and apparatus for quantitative assessment of cardiac electrical events
US11517241B2 (en) Mean TSI feature based determination method and system
US7454043B2 (en) Image processing unit and method of associating stored images with current images
CN104799850B (zh) 用于心房纤颤注记的双重双极构型
CN103961089B (zh) 基于分段直线拟合的窦性心率震荡趋势检测方法
US10362955B2 (en) Graphically mapping rotors in a heart
EP3821807B1 (en) Method of medical monitoring
EP1842164B1 (en) Image processing system and method for alignment of images
AU2017248470A1 (en) Heart imaging method
CN110226919B (zh) 心电信号类型检测方法、装置、计算机设备及存储介质
JP2015525633A (ja) 電流密度変動に基づく心筋損傷の評価方法及び装置
Stinstra The reliability of the fetal magnetocardiogram
CN115151191A (zh) 用于辅助标测心律异常的计算机实现的方法和系统
Boucheham et al. Piecewise linear correction of ECG baseline wander: a curve simplification approach
EP1972273A2 (en) Brain wave measuring method, apparatus and computer readable recording medium implemented with program for executing the method
GB2398387A (en) Improving T-wave alternans (TWA) measurements by excluding beats
WO2006134430A3 (en) Apparatus for determining myocardial iron accumulation by analysing t2* magnetic resonance images
EP4082444A1 (en) Automatic frame selection for 3d model construction
EP3995081A1 (en) Diagnosis assisting program
WO2019241407A1 (en) Predicting atrial fibrillation or stroke using p-wave analysis
Kallert et al. Semi-automatic method quantifying T wave loop morphology: Relevance for assessment of heterogeneous repolarization
Muller et al. Contour detection of short axis slice mr images for contraction irregularity assessment
IL275666B2 (en) Atrial fibrillation mapping using a fragmentation index
Mor-Avi et al. Signal averaging helps reliable noninvasive monitoring of left ventricular dimensions based on acoustic quantification