RU2008146992A - Способ неинвазивного электрофизиологического исследования сердца - Google Patents
Способ неинвазивного электрофизиологического исследования сердца Download PDFInfo
- Publication number
- RU2008146992A RU2008146992A RU2008146992/14A RU2008146992A RU2008146992A RU 2008146992 A RU2008146992 A RU 2008146992A RU 2008146992/14 A RU2008146992/14 A RU 2008146992/14A RU 2008146992 A RU2008146992 A RU 2008146992A RU 2008146992 A RU2008146992 A RU 2008146992A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heart
- chest
- electrodes
- polygonal
- ecg
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract 31
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims abstract 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000003325 tomography Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000002565 electrocardiography Methods 0.000 claims 7
- ZYDVNTYVDVZMKF-UHFFFAOYSA-N [Cl].[Ag] Chemical compound [Cl].[Ag] ZYDVNTYVDVZMKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000001746 atrial effect Effects 0.000 claims 1
- QTCANKDTWWSCMR-UHFFFAOYSA-N costic aldehyde Natural products C1CCC(=C)C2CC(C(=C)C=O)CCC21C QTCANKDTWWSCMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 1
- ISTFUJWTQAMRGA-UHFFFAOYSA-N iso-beta-costal Natural products C1C(C(=C)C=O)CCC2(C)CCCC(C)=C21 ISTFUJWTQAMRGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 230000005405 multipole Effects 0.000 claims 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims 1
- 210000001898 sternoclavicular joint Anatomy 0.000 claims 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract 2
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/321—Accessories or supplementary instruments therefor, e.g. cord hangers
- A61B5/322—Physical templates or devices for measuring ECG waveforms, e.g. electrocardiograph rulers or calipers
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
- A61B5/7239—Details of waveform analysis using differentiation including higher order derivatives
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
- G06T2210/41—Medical
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Geometry (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
1. Способ неинвазивного электрофизиологического исследования сердца, включающий следующие стадии: ! закрепление одноразовых регистрирующих электродов на поверхности грудной клетки; ! регистрация ЭКГ во множестве однополюсных отведений с поверхности грудной клетки; ! обработка ЭКГ-сигналов в режиме реального времени; ! ретроспективная обработка полученных ЭКГ; ! компьютерная (КТ) или магнитно-резонансная (МРТ) томография грудной клетки пациента закрепленными электродами; ! построение и редактирование компьютерных воксельных моделей органов грудной клетки и сердца; ! построение при помощи компьютерной программы полигональных моделей торса и сердца; ! определение координат регистрирующих электродов на поверхности грудной клетки; ! интерполяция значений ЭКГ-сигналов в узлы полигональной сетки (получение изопотенциальных карт на полигональной модели торса); ! реконструкция потенциала электрического поля в заданных точках грудной клетки, эпикардиальной поверхности сердца, поверхности межжелудочковой и межпредсердной перегородок; ! визуализация результатов реконструкции электрического поля сердца в виде эпикардиальных электрограмм, изохронных и изопотенциальных карт, а также динамических карт (propagation maps) на полигональных моделях сердца и его структур; ! клиническая оценка результатов. ! 2. Способ по п.1, в котором для КТ используют наклеиваемые металлические хлор-серебряные электроды, а для МРТ - наклеиваемые графитовые электроды. ! 3. Способ по п.1, в котором одноразовые электроды закрепляют в виде горизонтальных пяти - восьми поясов, расположенных на одинаковых расстояниях по вертикали, причем первы�
Claims (12)
1. Способ неинвазивного электрофизиологического исследования сердца, включающий следующие стадии:
закрепление одноразовых регистрирующих электродов на поверхности грудной клетки;
регистрация ЭКГ во множестве однополюсных отведений с поверхности грудной клетки;
обработка ЭКГ-сигналов в режиме реального времени;
ретроспективная обработка полученных ЭКГ;
компьютерная (КТ) или магнитно-резонансная (МРТ) томография грудной клетки пациента закрепленными электродами;
построение и редактирование компьютерных воксельных моделей органов грудной клетки и сердца;
построение при помощи компьютерной программы полигональных моделей торса и сердца;
определение координат регистрирующих электродов на поверхности грудной клетки;
интерполяция значений ЭКГ-сигналов в узлы полигональной сетки (получение изопотенциальных карт на полигональной модели торса);
реконструкция потенциала электрического поля в заданных точках грудной клетки, эпикардиальной поверхности сердца, поверхности межжелудочковой и межпредсердной перегородок;
визуализация результатов реконструкции электрического поля сердца в виде эпикардиальных электрограмм, изохронных и изопотенциальных карт, а также динамических карт (propagation maps) на полигональных моделях сердца и его структур;
клиническая оценка результатов.
2. Способ по п.1, в котором для КТ используют наклеиваемые металлические хлор-серебряные электроды, а для МРТ - наклеиваемые графитовые электроды.
3. Способ по п.1, в котором одноразовые электроды закрепляют в виде горизонтальных пяти - восьми поясов, расположенных на одинаковых расстояниях по вертикали, причем первый пояс располагают на уровне грудинно-ключичного сочленения, а последний пояс - на уровне нижнего края реберной поверхности и каждый пояс включает от 16 до 30 электродов, расположенных на одинаковых расстояниях по окружности грудной клетки.
4. Способ по п.1, в котором для построения воксельной модели используют алгоритм факторизации «сдвиг-деформация» для преобразования просмотра (Shear-Warp Factorization of the Viewing Transformation).
5. Способ по п.1, в котором стадия построения полигональных моделей включает следующие этапы:
фильтрация исходных воксельных моделей для уменьшения уровня случайного шума;
построение триангуляционной поверхности методом «марширующих кубов» или «методом исчерпывания» («advancing front method»);
разреживание и улучшение качества сетки с использованием метода пуассоновской реконструкции (Poisson Surface Reconstruction).
6. Способ по п.1, в котором определение координат регистрирующих электродов проводится в автоматическом режиме по данным КТ или МТР грудной клетки.
7. Способ по п.1, в котором интерполяция значений ЭКГ-сигналов полигональной сетки осуществляют с использованием радиальных базисных функций.
8. Способ по п.1, в котором реконструкцию потенциала электрического поля сердца проводят путем численного решения задачи Коши для уравнения Лапласа методом граничных элементов, включающим итерационное решение итоговой системы матрично-векторных уравнений, при этом для решения второго уравнения системы используют метод регуляризирующие методы, общее число итераций алгоритма определяют по принципу невязки (принцип Морозова).
9. Способ по п.8. в котором для решения второго уравнения системы матрично-векторных уравнений используется метод регуляризации Тихонова, причем параметр регуляризации определяют по формуле
где α - параметр регуляризации, α0 - малый действительный параметр, зависящий от погрешности задания граничных условий обратной задачи электрокардиографии, p - положительный действительный параметр, зависящий от скорости сходимости итерационной процедуры, β - положительный действительный параметр, зависящий от точности начального приближения в итерационной процедуре, k - номер итерации.
10. Способ по п.8. в котором для решения второго уравнения системы матрично-векторных уравнений используется регуляризирующий алгоритм на основе SVD-разложения матрицы уравнения с заменой нулями сингулярных чисел, меньших заданного положительного числа ε, причем параметр ε определяют согласно формуле:
ε=ε0+β·р-(k/2), где ε0 - малый действительный параметр, зависящий от погрешности задания граничных условий обратной задачи электрокардиографии, р - положительный действительный параметр, зависящий от скорости сходимости итерационной процедуры, β - положительный действительный параметр, зависящий от точности начального приближения в итерационной процедуре, k - номер итерации.
11. Способ по п.8. в котором для решения второго уравнения системы матрично-векторных уравнений используется регуляризирующий алгоритм на основе итерационного метода обобщенных минимальных невязок (Generalized minimal residual method) с ограничением числа итераций, причем требуемое число итераций определяют по формуле: n=n0+λ·k,
где n - число итераций алгоритма, k - номер итерации в общей итерационной процедуре, n0 и λ - положительные целые числа, зависящие от точности начального приближения и скорости сходимости процедуры (11)-(13).
12. Способ по п.8, в котором уравнения системы матрично-векторных уравнений решаются на основе «быстрого мультипольного метода» (Fast Multipole Method).
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008146992/15A RU2417051C2 (ru) | 2008-11-27 | 2008-11-27 | Способ неинвазивного электрофизиологического исследования сердца |
US12/623,618 US8660639B2 (en) | 2008-11-27 | 2009-11-23 | Method of noninvasive electrophysiological study of the heart |
DE102009055671.0A DE102009055671B4 (de) | 2008-11-27 | 2009-11-25 | Verfahren zu einer nichtinvasiven elektrophysiologischen Herzuntersuchung |
PCT/RU2009/000650 WO2010062219A1 (ru) | 2008-11-27 | 2009-11-26 | Способ неинвазивного электрофизиологического исследования сердца |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008146992/15A RU2417051C2 (ru) | 2008-11-27 | 2008-11-27 | Способ неинвазивного электрофизиологического исследования сердца |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008146992A true RU2008146992A (ru) | 2010-06-10 |
RU2417051C2 RU2417051C2 (ru) | 2011-04-27 |
Family
ID=42134231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008146992/15A RU2417051C2 (ru) | 2008-11-27 | 2008-11-27 | Способ неинвазивного электрофизиологического исследования сердца |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8660639B2 (ru) |
DE (1) | DE102009055671B4 (ru) |
RU (1) | RU2417051C2 (ru) |
WO (1) | WO2010062219A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2724191C1 (ru) * | 2019-12-13 | 2020-06-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр хирургии имени А.В. Вишневского" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ трехмерного картирования камер сердца с использованием навигационной системы "астрокард" для лечения пациентов с нарушением ритма сердца |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103209638B (zh) * | 2010-11-23 | 2016-11-16 | 瑞思迈有限公司 | 检测心脏信号的方法及装置 |
US9615790B2 (en) * | 2011-07-14 | 2017-04-11 | Verathon Inc. | Sensor device with flexible joints |
CN103258119A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-21 | 东北电力大学 | 一种高压变电站工频电场的评估方法 |
US9554718B2 (en) | 2014-01-29 | 2017-01-31 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Double bipolar configuration for atrial fibrillation annotation |
CN103876732B (zh) * | 2014-04-02 | 2015-09-16 | 太原理工大学 | 一种基于稀疏成分分析的j波提取方法 |
ES2572142B1 (es) * | 2014-10-30 | 2017-06-21 | Fundación Para La Investigación Biomédica Del Hospital Gregorio Marañón | Dispositivo de localización de arritmias cardiacas |
US20160331263A1 (en) | 2015-05-13 | 2016-11-17 | Ep Solutions Sa | Customizable Electrophysiological Mapping Electrode Patch Systems, Devices, Components and Methods |
US20160331262A1 (en) | 2015-05-13 | 2016-11-17 | Ep Solutions Sa | Combined Electrophysiological Mapping and Cardiac Ablation Methods, Systems, Components and Devices |
US10474927B2 (en) * | 2015-09-03 | 2019-11-12 | Stc. Unm | Accelerated precomputation of reduced deformable models |
EP4349261A1 (en) | 2022-10-07 | 2024-04-10 | EP Solutions SA | A method for automated detection of sites of latest electrical activation of the human heart and a corresponding system |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6975900B2 (en) * | 1997-07-31 | 2005-12-13 | Case Western Reserve University | Systems and methods for determining a surface geometry |
US6856830B2 (en) * | 2001-07-19 | 2005-02-15 | Bin He | Method and apparatus of three dimension electrocardiographic imaging |
AU2002362438A1 (en) | 2001-10-04 | 2003-04-14 | Case Western Reserve University | Systems and methods for noninvasive electrocardiographic imaging (ecgi) using generalized minimum residual (gmres) |
RS49856B (sr) * | 2004-01-16 | 2008-08-07 | Boško Bojović | Uređaj i postupak za vizuelnu trodimenzionalnu prezentaciju ecg podataka |
RU2264786C1 (ru) * | 2004-03-19 | 2005-11-27 | Пензенский государственный университет | Способ определения основных функциональных показателей миогемодинамики сердца |
CN102512186B (zh) * | 2004-11-16 | 2015-07-15 | 拜耳医疗保健公司 | 确定病人传输函数以及建模病人对药物注射的响应 |
DE102007007563B4 (de) * | 2007-02-15 | 2010-07-22 | Siemens Ag | Verfahren und medizinische Einrichtung zur Ermittlung der kardialen Reizleitung |
-
2008
- 2008-11-27 RU RU2008146992/15A patent/RU2417051C2/ru active
-
2009
- 2009-11-23 US US12/623,618 patent/US8660639B2/en active Active
- 2009-11-25 DE DE102009055671.0A patent/DE102009055671B4/de active Active
- 2009-11-26 WO PCT/RU2009/000650 patent/WO2010062219A1/ru active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2724191C1 (ru) * | 2019-12-13 | 2020-06-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр хирургии имени А.В. Вишневского" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ трехмерного картирования камер сердца с использованием навигационной системы "астрокард" для лечения пациентов с нарушением ритма сердца |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110275921A1 (en) | 2011-11-10 |
DE102009055671A1 (de) | 2010-06-02 |
RU2417051C2 (ru) | 2011-04-27 |
WO2010062219A1 (ru) | 2010-06-03 |
DE102009055671B4 (de) | 2015-12-24 |
US8660639B2 (en) | 2014-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2008146996A (ru) | Способ неинвазивного электрофизиологического исследования сердца | |
RU2008146992A (ru) | Способ неинвазивного электрофизиологического исследования сердца | |
RU2008146994A (ru) | Способ неинвазивного электрофизиологического исследования сердца | |
EP3092943B1 (en) | Systems, components, devices and methods for cardiac mapping using numerical reconstruction of cardiac action potentials | |
JP6581104B2 (ja) | データ及びモデルを用いた画像再構成ならびに補正のためのシステム及び方法 | |
EP2615969B1 (en) | System and methods for computing activation maps | |
CN111513709B (zh) | 基于迭代收缩阈值算法的非局部神经网络心肌跨膜电位重建方法 | |
CN108324263B (zh) | 一种基于低秩稀疏约束的无创心脏电生理反演方法 | |
Duchateau et al. | Spatially coherent activation maps for electrocardiographic imaging | |
US20060083415A1 (en) | Factor analysis in medical imaging | |
CN106846430B (zh) | 一种图像重建方法 | |
US9149244B2 (en) | Voxel-resolution myocardial blood flow analysis | |
CN110811596B (zh) | 基于低秩与稀疏约束和非局部全变分的无创心脏电位重建方法 | |
Cheng et al. | Effects of experimental and modeling errors on electrocardiographic inverse formulations | |
CN114270397A (zh) | 使用电特性断层成像确定流体和组织体积估计的系统和方法 | |
CN110393522B (zh) | 一种基于图总变分约束的无创心脏电生理反演方法 | |
Germino et al. | Direct EM reconstruction of kinetic parameters from list-mode cardiac PET | |
US8311300B1 (en) | Medical image processing apparatus and method | |
Talbot et al. | Personalization of cardiac electrophysiology model using the unscented Kalman filtering | |
Bokeriya et al. | Hardware-software system for noninvasive electrocardiographic heart examination based on inverse problem of electrocardiography | |
Bousse et al. | Motion compensated tomography reconstruction of coronary arteries in rotational angiography | |
Gassa et al. | Effect of segmentation uncertainty on the ECGI inverse problem solution and source localization | |
Tang et al. | Retrieving hidden atrial repolarization waves from standard surface ECGs | |
SA | Narimane Gassa1, 3, 4 (), Vitaly Kalinin², and Nejib Zemzemi¹, 3, 4 ID 1 Institut de Mathématiques de Bordeaux, UMR 5251, Talence, France 2 | |
CN106880353B (zh) | 心电逆处理方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20111108 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20161212 |