JP2015147047A - Ecgシグナル中に現れるmriシークエンシングノイズの動的解除 - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書は、本発明の付与者に付与され、参考文献によって本明細書に組み込まれている、同日付にて申請された、「Analog Cancellation of MRI Sequencing Noise Appearing in an ECG Signal」という表題の米国特許明細書に関連する。
本発明は一般に、心電図(ECG)シグナルに関し、とりわけ磁気共鳴映像法(MRI)手順の間、ECGシグナルを検出することに関する。
初期磁気共鳴画像法(MRI)シーケンスを用いて患者を撮像すると同時に、前記患者から心電図(ECG)のシグナル初期セットを受信することと、
前記初期MRIシーケンスから発生している前記ECGシグナルの初期セット中の初期ノイズを同定することと、
前記初期ノイズを、その周波数成分に関して特性化することと、
前記初期MRIシーケンスを定義しているパラメータと、前記周波数成分との間の関係を生成することと、
続くMRIシーケンスのパラメータに対して前記関係を適用することによって、フィルタを計算することと、
前記続くMRIシーケンスを用いて前記患者を撮像すると同時に、計算された前記フィルタを適用して、前記患者から受信した、ECGシグナルの更なるセットにおけるノイズを減少させること。
患者からの心電図(ECG)シグナルの初期セットを獲得するために設定された、1つ又は複数の電極と、
プロセッサであって、
初期磁気共鳴画像法(MRI)シーケンスを用いて前記患者を撮像すると同時に、前記患者からの前記心電図(ECG)シグナルの初期セットを受信することと、
前記初期MRIシーケンスから発生している前記ECGシグナルの初期セット中の初期ノイズを同定することと、
前記初期ノイズを、その周波数成分に関して特性化することと、
前記初期MRIシーケンスを定義するパラメータと、前記周波数成分との間の関係を生成することと、
続くMRIシーケンスのパラメータに対して前記関係を適用することによって、フィルタを計算することと、
前記続くMRIシーケンスを用いて前記患者を撮像すると同時に、前記患者から受信した、ECGシグナルの更なるセット中のノイズを減少させるために、計算された前記フィルタを適用することと、のために設定されたプロセッサと、を含む装置が提供される。
本発明の実施形態は、磁気共鳴映像法(MRI)手順が患者において実施されていると同時に操作する、ノイズキャンセリングシステムを提供する。MRI手順の間、心内及び/又は皮膚電極を用いて獲得された心電図(ECG)シグナルが患者より受信される。MRI手順は、獲得したECGシグナルにノイズを注入し、システムが本ノイズを減少又は除去する。
ここで、本発明の実施形態にしたがって、心電図(ECG)シグナル中に現れている磁気共鳴映像法(MRI)シークエンシングノイズの動的解除のための、システム20の略図的絵図である、図1を参照する。システム20は、MRIスキャナ22と、カテーテル等のプローブ24と、制御コンソール26とを備える。プローブ24は、プローブの遠位末端34における1つ又は複数の電極32を用いて、患者30の心腔28のチャンバーにおけるECGシグナルを獲得するために使用されてよい。電極32によって獲得されたシグナルを本明細書では、内部ECGシグナルと呼ぶ。いくつかの実施形態では、プローブ24は、心臓焼灼を行うなど、追加の目的のために使用され得る。更に別の方法としては、プローブ24は、変更すべきところは変更して、心臓又はその他の身体器官において、その他の治療及び/又は診断目的のために使用され得る。電極32によって獲得された内部ECGシグナルを、典型的には、プローブ24中のコンダクタ及び/又は光ファイバーによって、制御コンソール26まで転送し、そこでシグナルが解析されてよい。
B(x、y、z)は、この点の磁場であり、
f2、φ2、A2は、m=2の第二パルスの時間tにおける、周波数、相及び振幅である)によって表されてよい。
(1) 初期磁気共鳴画像法(MRI)シーケンスを用いて患者を撮像すると同時に、前記患者から心電図(ECG)シグナルの初期セットを受信することと、
前記初期MRIシーケンスから発生している前記ECGシグナルの初期セット中の初期ノイズを同定することと、
前記初期ノイズを、その周波数成分に関して特性化することと、
前記初期MRIシーケンスを定義しているパラメータと、前記周波数成分との間の関係を生成することと、
続くMRIシーケンスのパラメータに対して前記関係を適用することによって、フィルタを計算することと、
前記続くMRIシーケンスを用いて前記患者を撮像すると同時に、計算された前記フィルタを適用して、前記患者から受信した、ECGシグナルの更なるセットにおけるノイズを減少させることと、を含む方法。
(2) 前記初期ノイズを同定することが、前記患者を撮像する前にECGシグナルの参照セットを生成することと、前記ECGシグナルの初期セットを前記参照セットと比較することとを含む、実施態様1に記載の方法。
(3) 前記初期ノイズを特性化することが、前記初期ノイズ上で、フーリエ変換を実施することを含む、実施態様1に記載の方法。
(4) 前記初期MRIシーケンスを定義している前記パラメータが、前記初期MRIシーケンスの電圧及び磁場パルスを記述している変数を含む、実施態様1に記載の方法。
(5) 前記関係を生成することが、前記初期MRIシーケンスを使用すると同時に、前記変数の値を変更することと、前記値における変化を、前記周波数成分の振幅における変化と比較することと、を含む、実施態様4に記載の方法。
(7) 前記共通パラメータが、前記共通MRIシーケンスの電圧と磁場パルスを記述している変数を含み、該変数が、前記初期MRIシーケンスと前記続くMRIシーケンスに対して異なる値を有する、実施態様6に記載の方法。
(8) 前記フィルタを計算することが、前記周波数成分の予想される振幅に関して、予想されるノイズを計算することを含み、計算された前記フィルタを適用することが、前記ECGシグナルの更なるセットと関連した、対応する周波数の振幅から、前記予想される振幅を差し引くことを含む、実施態様1に記載の方法。
(9) 前記ECGシグナルが、前記患者内に配置したプローブから獲得した、内部ECGシグナルを含む、実施態様1に記載の方法。
(10) 前記ECGシグナルが、前記患者の皮膚から獲得した外部ECGシグナルを含む、実施態様1に記載の方法。
(12) 前記ECGシグナルの初期セットが、前記患者に連結した多数のECGリード上に発生し、前記初期ノイズを同定することが、前記多数のリード上のシグナルを合計することを含む、実施態様1に記載の方法。
(13) 前記初期ノイズを同定することが、前記患者を撮像する前に獲得された参照ECGシグナルを用いて、前記初期ノイズを同定することを含む、実施態様1に記載の方法。
(14) 前記初期ノイズを同定することが、前記患者の撮像の間に、前記初期ノイズを同定することを含む、実施態様1に記載の方法。
(15) 前記初期ノイズを同定することが、前記患者に接続した固定電極からのECGシグナルを用いて、前記初期ノイズを同定することを含む、実施態様1に記載の方法。
プロセッサであって、
初期磁気共鳴画像法(MRI)シーケンスを用いて前記患者を撮像すると同時に、前記患者からの前記心電図(ECG)シグナルの初期セットを受信することと、
前記初期MRIシーケンスから発生している前記ECGシグナルの初期セット中の初期ノイズを同定することと、
前記初期ノイズを、その周波数成分に関して特性化することと、
前記初期MRIシーケンスを定義しているパラメータと、前記周波数成分との間の関係を生成することと、
続くMRIシーケンスのパラメータに対して前記関係を適用することによって、フィルタを計算することと、
前記続くMRIシーケンスを用いて前記患者を撮像すると同時に、前記患者から受信した、ECGシグナルの更なるセット中のノイズを減少させるために、計算された前記フィルタを適用することと、のために設定された、プロセッサと、を含む装置。
(17) 前記初期ノイズを同定することが、前記患者を撮像することの前に、ECGシグナルの参照セットを生成することと、前記ECGシグナルの初期セットと、前記参照セットを比較することと、を含む、実施態様16に記載の装置。
(18) 前記初期ノイズを特性化することが、前記初期ノイズの上でフーリエ変換を実施することを含む、実施態様16に記載の装置。
(19) 前記初期MRIシーケンスを定義している前記パラメータが、前記初期MRIシーケンスの電圧と磁場パルスを記述している変数を含む、実施態様16に記載の装置。
(20) 前記関係を生成することが、前記初期MRIシーケンスを使用すると同時に前記変数の値を変更することと、前記値における変化と、前記周波数成分の振幅における変化とを比較することと、を含む、実施態様19に記載の装置。
(22) 前記共通パラメータが、前記共通MRIシーケンスの電圧と磁場パルスを記述している変数を含み、該変数が、前記初期MRIシーケンスと前記続くMRIシーケンスに対する異なる値を有する、実施態様21に記載の装置。
(23) 前記フィルタを計算することが、前記周波数成分の予想される振幅に関して、予想されるノイズを計算することを含み、計算された前記フィルタを適用することが、前記ECGシグナルの更なるセットと関連した対応する周波数の振幅から前記予想される振幅を差し引くことを含む、実施態様16に記載の装置。
(24) 前記1つ又は複数の電極が前記患者内に位置し、前記ECGシグナルに、前記1つ又は複数の電極から獲得された初期ECGシグナルが含まれる、実施態様16に記載の装置。
(25) 前記1つ又は複数の電極が、前記患者の皮膚上に位置し、前記ECGシグナルが、前記1つ又は複数の電極から獲得された外部ECGシグナルを含む、実施態様16に記載の装置。
(27) 前記ECGシグナルの初期セットを獲得するために設定された多数のECGリードを含み、前記初期ノイズを同定することが、前記多数のECGリード上のシグナルを合計することを含む、実施態様16に記載の装置。
(28) 前記初期ノイズを同定することが、前記患者を撮像する前に獲得した参照ECGシグナルを用いて、前記初期ノイズを同定することを含む、実施態様16に記載の装置。
(29) 前記初期ノイズを同定することが、前記患者の撮像の間に、前記初期ノイズを同定することを含む、実施態様16に記載の装置。
(30) 前記1つ又は複数の電極が、前記患者に接続した固定電極を含み、前記初期ノイズを同定することが、前記固定電極からのECGシグナルを用いて前記初期ノイズを同定することを含む、実施態様16に記載の装置。
Claims (30)
- 初期磁気共鳴画像法(MRI)シーケンスを用いて患者を撮像すると同時に、前記患者から心電図(ECG)シグナルの初期セットを受信することと、
前記初期MRIシーケンスから発生している前記ECGシグナルの初期セット中の初期ノイズを同定することと、
前記初期ノイズを、その周波数成分に関して特性化することと、
前記初期MRIシーケンスを定義しているパラメータと、前記周波数成分との間の関係を生成することと、
続くMRIシーケンスのパラメータに対して前記関係を適用することによって、フィルタを計算することと、
前記続くMRIシーケンスを用いて前記患者を撮像すると同時に、計算された前記フィルタを適用して、前記患者から受信した、ECGシグナルの更なるセットにおけるノイズを減少させることと、を含む方法。 - 前記初期ノイズを同定することが、前記患者を撮像する前にECGシグナルの参照セットを生成することと、前記ECGシグナルの初期セットを前記参照セットと比較することとを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記初期ノイズを特性化することが、前記初期ノイズ上で、フーリエ変換を実施することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記初期MRIシーケンスを定義している前記パラメータが、前記初期MRIシーケンスの電圧及び磁場パルスを記述している変数を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記関係を生成することが、前記初期MRIシーケンスを使用すると同時に、前記変数の値を変更することと、前記値における変化を、前記周波数成分の振幅における変化と比較することと、を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記初期MRIシーケンスと、前記続くMRIシーケンスが、共通パラメータを有する共通MRIシーケンスを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記共通パラメータが、前記共通MRIシーケンスの電圧と磁場パルスを記述している変数を含み、該変数が、前記初期MRIシーケンスと前記続くMRIシーケンスに対して異なる値を有する、請求項6に記載の方法。
- 前記フィルタを計算することが、前記周波数成分の予想される振幅に関して、予想されるノイズを計算することを含み、計算された前記フィルタを適用することが、前記ECGシグナルの更なるセットと関連した、対応する周波数の振幅から、前記予想される振幅を差し引くことを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ECGシグナルが、前記患者内に配置したプローブから獲得した、内部ECGシグナルを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ECGシグナルが、前記患者の皮膚から獲得した外部ECGシグナルを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記初期及び続くMRIシーケンスが、共通の複数の相を含み、前記関係を生成することが、前記初期MRIシーケンスの選択された相を定義しているパラメータと、前記周波数成分との間の相関係を生成することを含み、前記フィルタを計算することが、前記続くMRI配列の選択された相のパラメータに、前記相関係を適用することによって、前記フィルタを計算することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ECGシグナルの初期セットが、前記患者に連結した多数のECGリード上に発生し、前記初期ノイズを同定することが、前記多数のリード上のシグナルを合計することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記初期ノイズを同定することが、前記患者を撮像する前に獲得された参照ECGシグナルを用いて、前記初期ノイズを同定することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記初期ノイズを同定することが、前記患者の撮像の間に、前記初期ノイズを同定することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記初期ノイズを同定することが、前記患者に接続した固定電極からのECGシグナルを用いて、前記初期ノイズを同定することを含む、請求項1に記載の方法。
- 患者からの心電図(ECG)シグナルの初期セットを獲得するために設定された、1つ又は複数の電極と、
プロセッサであって、
初期磁気共鳴画像法(MRI)シーケンスを用いて前記患者を撮像すると同時に、前記患者からの前記心電図(ECG)シグナルの初期セットを受信することと、
前記初期MRIシーケンスから発生している前記ECGシグナルの初期セット中の初期ノイズを同定することと、
前記初期ノイズを、その周波数成分に関して特性化することと、
前記初期MRIシーケンスを定義しているパラメータと、前記周波数成分との間の関係を生成することと、
続くMRIシーケンスのパラメータに対して前記関係を適用することによって、フィルタを計算することと、
前記続くMRIシーケンスを用いて前記患者を撮像すると同時に、前記患者から受信した、ECGシグナルの更なるセット中のノイズを減少させるために、計算された前記フィルタを適用することと、のために設定された、プロセッサと、を含む装置。 - 前記初期ノイズを同定することが、前記患者を撮像することの前に、ECGシグナルの参照セットを生成することと、前記ECGシグナルの初期セットと、前記参照セットを比較することと、を含む、請求項16に記載の装置。
- 前記初期ノイズを特性化することが、前記初期ノイズの上でフーリエ変換を実施することを含む、請求項16に記載の装置。
- 前記初期MRIシーケンスを定義している前記パラメータが、前記初期MRIシーケンスの電圧と磁場パルスを記述している変数を含む、請求項16に記載の装置。
- 前記関係を生成することが、前記初期MRIシーケンスを使用すると同時に前記変数の値を変更することと、前記値における変化と、前記周波数成分の振幅における変化とを比較することと、を含む、請求項19に記載の装置。
- 前記初期MRIシーケンスと前記続くMRIシーケンスが、共通パラメータを有する共通MRIシーケンスを含む、請求項16に記載の装置。
- 前記共通パラメータが、前記共通MRIシーケンスの電圧と磁場パルスを記述している変数を含み、該変数が、前記初期MRIシーケンスと前記続くMRIシーケンスに対する異なる値を有する、請求項21に記載の装置。
- 前記フィルタを計算することが、前記周波数成分の予想される振幅に関して、予想されるノイズを計算することを含み、計算された前記フィルタを適用することが、前記ECGシグナルの更なるセットと関連した対応する周波数の振幅から前記予想される振幅を差し引くことを含む、請求項16に記載の装置。
- 前記1つ又は複数の電極が前記患者内に位置し、前記ECGシグナルに、前記1つ又は複数の電極から獲得された初期ECGシグナルが含まれる、請求項16に記載の装置。
- 前記1つ又は複数の電極が、前記患者の皮膚上に位置し、前記ECGシグナルが、前記1つ又は複数の電極から獲得された外部ECGシグナルを含む、請求項16に記載の装置。
- 前記初期及び続くMRIシーケンスが、共通の複数の相を含み、前記関係を生成することが、前記初期MRIシーケンスの選択された相を定義しているパラメータと、前記周波数成分との間の相関係を生成することを含み、前記フィルタを計算することが、前記続くMRIシーケンスの選択された相のパラメータに対して、前記相関係を適用することによって前記フィルタを計算することを含む、請求項16に記載の装置。
- 前記ECGシグナルの初期セットを獲得するために設定された多数のECGリードを含み、前記初期ノイズを同定することが、前記多数のECGリード上のシグナルを合計することを含む、請求項16に記載の装置。
- 前記初期ノイズを同定することが、前記患者を撮像する前に獲得した参照ECGシグナルを用いて、前記初期ノイズを同定することを含む、請求項16に記載の装置。
- 前記初期ノイズを同定することが、前記患者の撮像の間に、前記初期ノイズを同定することを含む、請求項16に記載の装置。
- 前記1つ又は複数の電極が、前記患者に接続した固定電極を含み、前記初期ノイズを同定することが、前記固定電極からのECGシグナルを用いて前記初期ノイズを同定することを含む、請求項16に記載の装置。
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