[發明專利]用于磁共振成像的心電圖儀和用于其的電極貼片

有效

• 申請號: 200980123028.1
• 申請日: 2009-05-29
• 公開（公告）號: CN102065758B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: E·M·雷伊
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: A61B5/0408
• 分類號: A61B5/0408
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

本發明涉及醫學領域、磁共振領域、心電圖儀領域以及相關領域。它適用于心電門控磁共振成像和有益地由心電圖監測的其他磁共振應用等。

心電門控磁共振(MR)成像使得在采集MR成像數據過程中監測對象的心動周期成為必需。心電門控使得能夠對在心動周期的選定部分期間采集的成像數據進行重建，從而減少與心臟運動或血液流動相關的偽影。在另一種心電門控應用中，可以獲得圖像的電影(CINE)序列并使其與由心電門控提供的心動周期對準。在MR成像期間進行心臟監測的一些其他應用包括：檢測心臟心律不齊或其他異常事件以便排除在這些事件期間采集的成像數據；檢測由MR成像經歷的幽閉恐怖癥或其他方面帶來的對象精神緊張；等等。

心電圖(ECG)是監測心動周期的常用技術。在常規12-導聯ECG中，一個電極被放置在每個肢體上，并且六個電極被放置在胸腔上的標準位置處。因此完備的12-導聯ECG包括放置在對象上十個不同標準位置處的十個電極。利用這十個電極的各種組合采集十二個電導聯信號。熟練的心臟病學家或其他專家可以根據12-導聯ECG數據推導出關于三維心臟活動的大量信息。

該12-導聯ECG配置是標準的，且心臟病學家習慣于解釋12-導聯ECG數據。然而，常規12-導聯ECG的十電極的放置是耗時的且對于對象來說是不舒服的。改進的導聯配置，即所謂的EASI導聯配置，使得能夠利用五個或六個電極——包括常規地稱為″E″、″A″、″S″和″I″的電極和一個或兩個附加的電極——采集12-導聯ECG數據。一些已知的EASI電極配置被公開在例如Dower的美國專利No.4,850,370和Field的美國專利No.6,496,720中，以引用的方式將這兩個專利整體合并于此。

迄今為止，包括EASI和其他簡化配置的12-導聯ECG已經被認為與MR成像不兼容。12-導聯ECG中的電極導線是長的且經常交叉，從而產生傳導路徑和回路，其可能傳導由于與MR成像的磁場相互作用而感生的大電流。這些感生電流可能將噪聲引入到MR圖像、ECG數據或二者中，并且還可能帶來安全危害，因為大的感生電流可能導致發熱和對象燒傷。除了這些關注點之外，連接對象和12-導聯ECG將向當前廣泛的MR成像會話增加大量的時間和復雜度。

為了監測的目的，諸如心電門控，通常采用3-導聯ECG，其具有彼此接近地布置在對象胸腔上的四個電極，其中任意兩個電極的最大間隔小于大約15厘米。電極的接近布置減小了傳導路徑長度和回路。可以利用用于電極和導線的非磁性材料構建MR兼容的3-導聯ECG系統。由于僅使用四個電極，將對象連接到3-導聯ECG不會使MR成像會話過度延長或復雜。

3-導聯ECG中數目減少的導聯相比于12-導聯ECG以信息簡化為代價。另外，與常規12-導聯ECG數據相比，心臟病學家和其他專家通常較不熟練于解釋3-導聯ECG數據。因此，3-導聯ECG足以提供基本信息，諸如心動周期時段和諸如主導QRS復合波的出現的總ECG特征的識別。然而，3-導聯ECG通常不足以執行更復雜的心臟分析。這限制了ECG/MR系統的協同價值。

本發明提供了克服上述及其他問題的新型改進的設備和方法。

根據一個公開方面，一種設備包括：多個電極，其被配置為設置在磁共振掃描器中的對象上，所述多個電極包括少于十個的電極；以及心電圖儀器，其可操作地與所述多個電極相連接并且被配置為從由所述多個電極采集的心電圖信號合成對應于常規12-導聯心電圖儀器的十二個導聯。在一些實施例中，該設備還包括所述磁共振掃描器，其被配置為采集設置在所述磁共振掃描器中的對象的磁共振數據。

根據另一個公開方面，公開了一種用于將包括五個或六個電極的多個電極固定成預定義圖案的電極貼片。該電極貼片被配置為作為一個單元設置在磁共振掃描器中的對象上。該預定義圖案具有至少20厘米且不超過50厘米的最大電極間隔。該預定義圖案使得能夠從由成該預定義圖案的五個或六個電極采集的信號合成12-導聯心電圖信號。

根據另一個公開方面，一種方法包括：對設置在磁共振掃描器中的對象采集磁共振數據；將多個電極固定到磁共振掃描器中的對象上，所述多個電極包括少于十個的電極；以及從由多個電極對設置在磁共振掃描器中的對象采集的心電圖信號合成對應于常規12-導聯心電圖儀的十二個導聯。

一個優勢在于在MR環境中采集常規12-導聯ECG數據而不導致成問題的導電路徑或回路。

另一個優勢在于方便MR操作者安裝有效數目的電極以采集12-導聯ECG數據而不導致MR工作流程復雜性或時間的大量增加。

本領域普通技術人員在閱讀和理解以下詳細說明后將認識到本發明的更多優點。