用于对冠状动脉病的非侵入式诊断的装置和方法制造方法及图纸

用于检测冠状动脉中的梗阻的非侵入式诊断工具和方法，所述诊断工具包括：信号处理器，适于从附接于患者胸部的多个声学传感器接收对应于心搏的信号。所述信号处理器被编程为识别针对多个心搏的信号的舒张部分并对舒张信号进行小波变换分析，以确定患者的冠状动脉中的梗阻的存在性以及其严重性和位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及冠状动脉病，更具体地涉及使用非侵入式信号处理技术来确定患者的冠状动脉的狭窄的严重性和位置的装置和方法。
技术介绍
冠状动脉病通常表示胆固醇或者斑块聚集在心脏的动脉内壁上。图1是在动脉内壁上形成有斑块层12的动脉10的图示。这种斑块12的聚集减少了受影响动脉运载血液的容量，从而减少了通过动脉的血液流量和动脉提供的输送到肌肉的血液量。斑块12还可以使受影响动脉的壁变脆弱。如图2所示，可能在斑块12中出现裂缝14，裂缝14导致在动脉中形成血栓。许多心脏病发作是冠状动脉中的血栓引起的。当前，广泛使用血管造影来诊断冠状动脉病。血管造影是侵入式过程，其通常需要其中将导管插入所检查血管中的心导管插入术。图3示出现有技术的导管16，所述导管16被示为插入患者18的血管20，从患者的腹股沟附近开始并延伸穿过血管并进入患者的心脏22。在进行血管造影和随后的血管成形之前通常必需这种导管插入处理。通常，适当的传感器附接到导管的端部。在一些情况下，传感器是有源的传感器头，其发出大约1MHz的射频信号并且将该视频信号发射到心脏。常常将这些传感头放置在患者的心脏附近。发射的信号被心脏的动脉反射开并且可以用于确定堵塞的大致位置。通过经动脉插入清洁工具以去除堵塞来进行血管成形术。在一些情况下，血管造影处理和血管成形处理对于患者都是非常痛苦的并且可能是危险甚至致命的。当在动脉中发生梗阻时，经过受影响动脉的血流会造成比在无梗阻动脉中更多的湍流(turbulence)。通常该湍流会产生高频声音，尤其在心脏舒张活动期间。难以用诸如傅立叶变换的窄带分析来分解经历时间和频率定标的高频带宽的扩展频谱信号，原因在于其正弦核(sinusoidalkernel)，这近似于多普勒频移的尺度效应(scaling effect)。然而，这种高频信号表示在适当的信号处理算法中使用小波变换(WT)可以容许的核表示。小波变换分析使用较通用的分析核或母小波。在1997年的IEEE Spectrum第50-56页的Akay等人的“WaveletApplications in Medicine”中，描述了用于在健康和不健康的患者中检测冠状动脉病的信号处理中使用的技术。尽管该技术被提出为提供可靠的测定，但是该技术并没有得到充分开发，并且所提出的声学传感器的多样性体现了广泛使用的实质障碍。基于以上内容，本专利技术的总体目的是提供一种用于诊断冠状动脉病的装置和方法，其改进或者克服了与现有技术的用于诊断冠状动脉病的方法和工具相关联的问题和缺点。本专利技术的另一目的是提供一种用于检测和确定患者的冠状动脉中的梗阻的位置的新颖装置。本专利技术的又一目的是提供一种检测冠状动脉中的梗阻的位置和严重性的新颖方法。提供可以容易地获得并且可靠且相对便宜的这种装置也是本专利技术的目的之一。本专利技术的另一目的是提供一种用于检测和确定患者的冠状动脉中的梗阻的位置的装置，该装置可以以合理的成本由易于获得的部件构成，以使得能够对其广泛使用。本专利技术的又一目的是提供一种确定冠状动脉中的梗阻的位置和严重性的非侵入式方法。参考文献Metin Akay；“Wavelet Applications in Medicine”，IEEESpectrum，vol.34，issue 5，pp50-56，1997年5月. Hemchandra Shertukde，“Hand-held device for non-invasivecoronary artery diagnostics(NICAD)”，sabbatical report，2002.
技术实现思路
本专利技术旨在提供用于检测冠状动脉中的梗阻的非侵入式诊断工具。该诊断工具包括适于从附于患者胸部的多个声学传感器接收对应于心博的信号的信号处理器。该信号处理器被编程为识别针对多个心搏的信号的舒张部分并且对信号的舒张部分进行分析以确定冠状动脉中的梗阻的位置及其严重性。诊断工具包括连接到所述信号处理器以显示表示诊断结果的数据的显示器。用户接口连接到所述信号处理器以提供对该诊断工具的用户控制。在一个实施例中，本专利技术的诊断工具是可以附接到多个声学传感器的便携式手持装置。所述诊断工具包括连接到所述信号处理器的模数转换器，并且适于从声学传感器接收信号并对信号进行处理(包括对信号进行数字化、同步以及复用中的至少一种)，并且将经处理的信号发送给信号处理器。信号处理器被编程为对信号进行小波变换。小波变换提供了对信号的时域和频率分析以确定患者的冠状动脉中的阻塞的位置和严重性。本专利技术也提供了用于检测他的/她的胸部附接有多个声学传感器的患者的冠状动脉中的梗阻的方法。该方法从附接于患者胸部的已知位置的多个声学传感器中的每一个接收信号。所述信号表示患者的多次心博。确立阈值振幅频率范围以识别待评估的信号。对该信号进行处理以确定冠状动脉中的梗阻的存在性以及严重性。该方法进一步包括确定梗阻相对于声学传感器之一的位置的位置的步骤。处理步骤包括对信号进行放大、数字化、同步和复用以用于进一步处理。处理进一步包括识别信号的舒张部分和舒张部分中在预定频率范围内的超过所确立阈值振幅的触发脉冲的存在性。超过阈值振幅的触发脉冲振动表示在一个冠状动脉中存在阻塞。处理步骤进一步包括对从声学传感器接收的各种信号组合进行小波变换分析。小波变换分析提供信号的时间延迟和频率分析以计算任两个信号之间的平移(translation)延迟参数和尺度参数。使用平移延迟参数和尺度参数来估计在传感器检测到的触发脉冲心音的时间延迟。然后对该时间延迟进行评估以确定一个冠状动脉中的阻塞的位置。识别出小波系数函数的和为最大值处的平移参数和尺度参数的值，并且将其用于确定阻塞的严重性。附图说明根据结合附图的对本专利技术优选实施例的详细说明，本专利技术的前述和其它目的和优点将更加明显，在全部的附图中，相同的标号表示本专利技术的相同元件。图1是冠状动脉的图示，示出了斑块在其内壁上的聚集。图2是对图1的冠状动脉的图示，包括由斑块限定的裂缝。图3表示在对患者的血管造影过程期间使用的现有技术导管装置。图4是根据本专利技术的诊断工具的一个实施例的立体图，该诊断工具被示为连接到附接于患者胸部的多个传感器。图5是本专利技术的诊断工具的一个实施例的硬件的示意图。图6是本专利技术的诊断工具和方法使用的附接于患者胸部的多个声学传感器的图示。图7是表示典型心博的信号的曲线图。图8A至8D是表示从图6的传感器接收到的信号的曲线图。图8E是表示叠加在来自图6的传感器的信号上的来自图6的传感器36D的信号的曲线图。图9是表示从图6的传感器接收的信号的小波变换的示例性曲线图。图10是概述本专利技术的方法的步骤的流程图。图11A至11B示出了一流程图，该流程图表示用于初始化根据本专利技术的诊断工具和从图6的传感器获取信号数据的本专利技术的方法的步骤。图12A至12E示出了阐述用于确定患者的冠状动脉中的梗阻的位置和程度的本专利技术的方法步骤的流程图。具体实施例方式如图4和5所示，本专利技术旨在提供用于检测冠状动脉中的梗阻的诊断工具。在示出的实施例中，诊断工具是由标号24总体上指出的便携式手持单元。诊断工具24包括支承显示器28和键盘29的外壳26。外壳26限定有用于容纳闪存卡或者闪卡31的槽30。诊断工具24包括设置在外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测冠状动脉中的梗阻的诊断工具，该诊断工具包括：信号处理器，适于从附接于患者胸部的多个声学传感器接收对应于心搏的信号，该信号处理器被编程为识别针对多个心搏的信号的舒张部分并确定冠状动脉中的梗阻的严重性及相对于至少一个声学传感 器的位置的位置中的至少一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨钱德舍尔托克德，雷哈舍尔托克德，
申请(专利权)人：麦德斯坎索尼克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]