一种基于电流密度变化评估心肌损伤的方法和设备技术

技术编号:10866626 阅读:149 留言:0更新日期:2015-01-07 07:53
本发明专利技术涉及心脏病学和用于诊断缺血性心肌损伤的方法。进行心磁图检查,在ST-T间期和QRS波群的4个子间期中重建电流密度矢量映射,计算定量诊断指标。特征在于,对于所述时间间期,得到了所有矢量的总长度(总电流),瞬时映射的自相关系数以及其与在T波峰值上的映射的相关性,计算出了这些曲线的多个定量指标(曲线下的面积,时间间期,它们的比值等),并将它们的值的范围划分到3个时间间隔。结果是,根据以下规则诊断心室损伤是否存在——如果某个定量指标在所述3个时间间期中的一个的范围内或如果各定量指标的分值小于或等于7(8-16,17和更大),诊断为损伤不存在(轻微存在,明显存在)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种基于电流密度变化评估心肌损伤的方法和设备
本专利技术涉及医学,即心脏病学领域,并能用于电生理学损伤和其他心肌损伤的诊断。当前,大多数心脏疾病的可靠诊断仍然是当前存在的临床问题。
技术介绍
例如,对于通过广泛使用的心脏电活动的分析-ECG方法进行的心肌缺血的诊断,存在几个已知的诊断标准可以使用,特征为在心动周期的不同时刻心脏EMF矢量的大小和方向° 例如,在矢量-ECG 方法[Non-1nvasive diagnosis of coronary artery diseaseusing card1gon1metry performed at rest,ff.Schupbach, B.Emese, P.Loretan etal, Swiss Medical Weekly, 2008 ; 138 (15-16): 230-238, www.smw.ch]中,使用了表征重新极化和去极化过程的13个大小和角度指标来进行缺血性心脏疾病(IHD)的诊断。 但是该方法具有以下几个明显的局限: I)只分析了仅反映心肌整体情况的矢量和;结果很多局部的电过程损害没有检测到。 2)使用的信息仅仅是关于身体表面点之间电势的差异,而没有心肌内部电流密度分布(CDD)的信息,因此该信息由于心脏周围身体组织的电性能的不均一性和各向异性而被曲解。 因此,ECG方法的诊断准确性不足以用于IHD的临床诊断。因此,需要进一步开发无创的,完全安全的方法,该方法对病人无干扰,没有禁忌,并因此能在不同的临床状况下重复多次。即心磁图(MCG)是一种完全无创的并且安全的,能提供额外信息的方法。 用于心脏病理学诊断的MCG方法的应用前景是基于任何其他方法不能确定心肌中局部电流的方向和大小。只有MCG,能检测心脏电流产生的磁场,允许心脏中心脏电流密度分布的直接重建。 但是对于⑶D重建,需要解决,存在于通过测得的磁场分布来计算磁场源(电流)中存在的所谓的反演静磁场问题(IMP)。 MCG提供能作为心脏中异常电生理过程标志的新的有用信息的能力特别涵盖在以下文献中: 1.WO 0217769,Ischemia identificat1n, quantificat1n and partiallocalizat1n in MCGj A.Bakharevj Card1mag Imaging Incj USA, 2002. 2.WO 002313,Machine learning for classificat1n ofmagnetocard1grams,Sternickel Κ.B,Card1mag Imaging Incj USA, 2005.3.Chaikovsky1.Magnetocard1graphy in unshielded locat1n in coronary artery diseasedetect1n using computerized classificat1n of current density vectors maps, Dr.Med.dissertat1n, University Duisburg-Essenj Germany, 2006. 4.UA 90701.Method for estimat1n of the abnormality rate of electricalprocesses in heart’s ventricles,IC NASUj MSEC ITiCj Chaikovsky 1.,BudnykM.,Bull.N0.10,2010. 5.UA a 2011 07571, Method and device for estimat1n of the myocardialischemia degree on the base of the current density distribut1n mapsanalysis, 1.Chaikovsky, M.Budnyk, 16.06.2011. 6.PCT/UA2011/000121, Method and device for evaluat1n of myocardialischemia based on current density maps, 1.Chaykovskyy, M.Budnyk, 02.12.2011. 专利WO 0023 13考虑了使用神经网络的基于自动图像识别技术之一(直接基于内核的自组织映射)的诊断方法。就该识别而言,磁性映射对正常的或病理的都能适用。 该方法的局限在于,其不能使用静磁学反演问题(IPM)的方案,并且其只能适用于两类映射(正常的和病理的)而不能进一步细化。 在1.Chaikovsky 的博士论文 “Magnetocard1graphy in unshielded locat1nin coronary artery disease detect1n using computerized classificat1n ofcurrent density vectors maps”中,分析了诊断方法,重建了从J点(QRS波群终点)到T波终点的CDD映射,基于最大电流密度矢量的方向评估,将CDD映射分成5个级别——从正常级别到最高病理级别。该方法的局限在于其仅分析了心室再极化并且该映射仅分了少量的几个级别。 在原型方法UA 90701技术中考虑了通过以下手段对心脏心室电过程的异常率进行评估=MCG-映射,从QRS波群起始点到T波终点分析CDD映射,测定局部解剖学参数映射上的高电流密度区域和电流漩涡,计算它们相对于正常的准偶极子映射(quas1-dipolemap)的差异等级以及其在设置中的平均值。 方法的特点在于其考虑了具有低电流密度的区域,并基于此通过三进制标度——低、中、高来确定区域不均勻性(reg1nal non-homogeneity degree,RNH)的程度。然后计算大小比(magnitude rat1),即在R和T波的波峰上的最大电流密度矢量的R/T,并基于此通过三进制标度确定整体不均匀性(GNH)的程度:低——4<R/T<6,中——6<R/T<8,高——R/T>8。 结果,通过5个水平的标度对异常等级给出结论——低RNH等级和GNH时为“正常”,低RNH等级和中GNH等级以及中RNH等级和低GNH等级时为“低异常水平”,低RNH等级和高GNH等级以及高RNH等级和低GNH等级,或中RNH等级和中GNH等级时为“中异常水平”,中RNH等级或高GNH等级以及高RNH等级或中GNH等级时为“高异常水平”,高RNH等级和高GNH等级时为“极高异常水平”。 因此,原型使得确定由于心脏心室的电过程损伤引起的心肌⑶D偏差相对于正常状态下的异常等级成为可能。然而,其也具有缺陷,因为指标是基于某一时刻——在R波和T波的波峰上——的电流矢量,而在不是基于心动周期的平均电流矢量计算的。平均指数对于生理学参数的短期干扰和人际分布是不敏感的。 专利WO 0217769考虑了 IHD诊断的相关方法,其中根据在ST-段过程中在有效偶极子的本文档来自技高网...
一种基于电流密度变化评估心肌损伤的方法和设备

【技术保护点】
一种基于电流密度变化评估心肌损伤的方法,根据所述方法,进行心磁图检查,在额状面重建电流密度分布映射,并计算整个心动周期中每个映射的电流密度矢量长度,将QRS波群划分为4个子间期,所述4个子间期代表室间隔(1),左心室LV的前壁和心尖部(2),左心室侧壁(3),基底心肌区域(4)的去极化,计算各映射的定量指标和广义的评分标准,其特征在于,计算在整个心动周期中每个映射的总电流,将总电流曲线绘制到ST‑T间期,计算ST段持续时间(J点到T波起始点)以及其与ST‑T间期持续时间的比值,如果所述比值小于25%(25‑35%,大于35%),诊断为心室损伤不存在(轻微存在,明显存在),计算在QRS波群(Q点到J点)的总电流曲线,如果QRS波群持续时间小于0.11s(0.11‑0.14s,大于0.14s),诊断为心室损伤不存在(轻微存在,明显存在),计算QRS波群的4个时间子间期的总电流曲线以及它们与电生理学已知的“适当”持续时间值的比值,如果某一比值范围在0.8到1.2(0.7‑0.8和1.2‑1.5,低于0.7且高于15),诊断为心肌区域(1)‑(4)不存在损伤(轻微存在,明显存在);计算4个比值的算术平均值,如果平均比值范围为0.8到1.2(0.7‑0.8和1.2‑1.5,低于0.7且高于15),诊断为心室损伤不存在(轻微存在,明显存在),如果QRS波群含有负波,计数它们的数目,如果它们的数目小于1(2‑3,大于3),诊断为心室损伤不存在(轻微存在,明显存在),计算在ST‑T间期中瞬时映射与T波峰值上获得的映射的相关系数的相关性,ST段持续时间,ST段持续时间与ST‑T间期持续时间的比值,如果所述比值小于25%(25‑35%,大于35%),诊断为心室损伤不存在(轻微存在,明显存在),计算T波峰值的最大相关系数(定义其等于1)与其在ST‑T间期第4个点处(J点之后40ms)的相关系数值之间的差值,如果所述差值小于30%(30‑50%,大于50%),诊断为心室损伤不存在(轻微存在,明显存在),计算在QRS波群中瞬时映射与R波峰值上映射的相关系数和自相关系数的时间相关曲线,如果在曲线迅速上升/下降时刻所述相关曲线分别含有2(1,0)个特征拐点,或在自相关曲线中出现局部最小值,诊断为心室损伤不存在(轻微存在,明显存在);计算ST‑T间期的和ORS波群的平均相关系数,如果所述ST‑T系数高于75%,(60‑75%,低于60%)或所述ORS系数低于41%,(41‑60%,高于60%),诊断为心室损伤不存在(轻微存在,明显存在),对诊断“损伤不存在(轻微存在,明显存在)”给分0(1,2)分,如果所有的所述指标的分数之和小于或等于7(8‑16,17和更大),诊断为心室损伤不存在(轻微存在,明显存在)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.13 UA a2012086631.一种基于电流密度变化评估心肌损伤的方法,根据所述方法,进行心磁图检查,在额状面重建电流密度分布映射,并计算整个心动周期中每个映射的电流密度矢量长度,将QRS波群划分为4个子间期,所述4个子间期代表室间隔(1),左心室LV的前壁和心尖部(2),左心室侧壁(3),基底心肌区域(4)的去极化,计算各映射的定量指标和广义的评分标准,其特征在于,计算在整个心动周期中每个映射的总电流,将总电流曲线绘制到ST-T间期,计算ST段持续时间(J点到T波起始点)以及其与ST-T间期持续时间的比值,如果所述比值小于25% (25-35%,大于35% ),诊断为心室损伤不存在(轻微存在,明显存在),计算在QRS波群(Q点到J点)的总电流曲线,如果QRS波群持续时间小于0.1ls (0.11-0.14s,大于0.14s),诊断为心室损伤不存在(轻微存在,明显存在),计算QRS波群的4个时间子间期的总电流曲线以及它们与电生理学已知的“适当”持续时间值的比值,如果某一比值范围在0.8到1.2 (0.7-0.8和1.2-1.5,低于0.7且高于15),诊断为心肌区域⑴-⑷不存在损伤(轻微存在,明显存在);计算4个比值的算术平均值,如果平均比值范围为0.8到1.2 (0.7-0.8和1.2-1.5,低于0.7且高于15),诊断为心室损伤不存在(轻微存在,明显存在),如果QRS波群含有负波,计数它们的数目,如果它们的数目...

【专利技术属性】
技术研发人员:伊利娅·阿纳托利欧维奇·柴可夫斯基
申请(专利权)人:伊利娅·阿纳托利欧维奇·柴可夫斯基
类型:发明
国别省市:乌克兰;UA

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