[發(fā)明專利]一種心電斷層掃描成像系統(tǒng)及方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410211404.5
• 申請(qǐng)日: 2014-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN104027106A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷鳴;郝國(guó)梁;朱天剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢培威醫(yī)學(xué)科技有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/0402
• 分類號(hào): A61B5/0402
• 代理公司: 武漢帥丞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武;沈小川

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種醫(yī)學(xué)檢查診斷方法及儀器，特涉及一種基于解剖定位的心電斷層掃描成像系統(tǒng)及方法。?

背景技術(shù)

心臟電活動(dòng)是心臟最基本生理功能特征之一。這種活動(dòng)反映了心臟興奮組織的自律性，興奮性和電傳導(dǎo)性。很多心臟疾病可以引起心臟電的興奮和傳導(dǎo)異常，檢測(cè)心臟的電活動(dòng)是診斷和治療心臟疾病的重要組成部分。目前用于檢測(cè)心電活動(dòng)技術(shù)可以歸納為以下幾方面：?

1.1?一維心電圖(ECG):?

通過(guò)體表間接記錄心臟的電活動(dòng)。此活動(dòng)反映了心肌在心動(dòng)周期中的去極化和復(fù)極活動(dòng)。心電圖表示通常與體表電極測(cè)量的整體心肌的動(dòng)作電位的時(shí)間和空間的總和，顯示方式為時(shí)間和振幅的一維曲線。世界第一臺(tái)心電圖機(jī)問世至今已百年余。是采用?Einthoven-Goldberger-Wilson?的導(dǎo)聯(lián)體系，即由雙極肢體導(dǎo)聯(lián)、加壓?jiǎn)螛O肢體導(dǎo)聯(lián)和單極胸前導(dǎo)聯(lián)所構(gòu)成。其優(yōu)勢(shì)為時(shí)間域的一維線性表達(dá)，簡(jiǎn)單地表達(dá)出連續(xù)心跳的頻率和節(jié)律；簡(jiǎn)單實(shí)用和普及。心臟是一個(gè)立體的三維架構(gòu)，心臟的電活動(dòng)即興奮和傳導(dǎo)也應(yīng)該是三維形式，然而對(duì)于心臟組織在二維或三維空間電活動(dòng)如心電向量，心電激動(dòng)傳導(dǎo)方向和順序特征，目前尚無(wú)明確的顯示模式和方法。?

1.2?心向量圖(VCG):?VCG?由?Frank?30?年代初發(fā)明。由于人體是一個(gè)三維立體導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，?其基本思想是構(gòu)造正交立體導(dǎo)聯(lián)體系，從而獲取的心臟在三維空間的電活動(dòng)信息。??左右軸（?X??），頭腳軸（Y）?和（正位）前后軸（Z）為代表的垂直相交并增加一個(gè)校正電極構(gòu)成了?7?電極的立體導(dǎo)聯(lián)體系，圍繞一個(gè)向量中心點(diǎn)，顯示由心臟產(chǎn)生的電力的大小和方向的曲線。然而，受限于當(dāng)時(shí)的科技發(fā)展水平，不可能實(shí)現(xiàn)肉眼直觀的立體空間環(huán)體，至今仍然采用將理論上設(shè)計(jì)的立體心向量環(huán)，投影在額面、橫面和側(cè)面上，在形成三個(gè)平面環(huán)體的基礎(chǔ)上進(jìn)行定性、定量分析。結(jié)果：臨床上更多注重于對(duì)這三個(gè)平面環(huán)體的方位和旋轉(zhuǎn)方向上的觀測(cè)和描述；未能發(fā)揮出本身具有的、更多更有價(jià)值的心電信息，心向量圖機(jī)設(shè)備操作繁復(fù)，不象傳統(tǒng)心電圖機(jī)那樣簡(jiǎn)單且可以連續(xù)描記心跳；傳統(tǒng)心電圖和心向量圖的導(dǎo)聯(lián)體系不同，描記的圖形不能同源比對(duì)等；所以?VCG?的價(jià)值未能得到應(yīng)有的認(rèn)知、推廣、普及。?

1.3.?立體心電圖(3D-ECG):??1989?年由中國(guó)學(xué)者趙峰教授首先推出(專利?98117316)。該發(fā)明是一種結(jié)合心電圖和向量技術(shù)采用?Frank?校正導(dǎo)聯(lián)體系，從一維空間(線性)和二維空間(平面)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)心電和心向量導(dǎo)聯(lián)同步采樣、顯示、轉(zhuǎn)換，記錄正交心電圖、時(shí)間/變向時(shí)間/連續(xù)/分解/放?大心向量圖；并可與傳統(tǒng)?12?導(dǎo)心電圖一起?24?導(dǎo)聯(lián)同步觀察描記。3D-ECG?意義在于：理論上解決了以往心電檢測(cè)方法上的時(shí)/空域分離、看問題的角度單一片面和主觀；奠定了向三維空間發(fā)展的理論基礎(chǔ)。實(shí)際中通過(guò)對(duì)心電二維平面的信號(hào)處理，突顯了對(duì)傳統(tǒng)心電圖中的?P、QRS、T、ST?及?U?波的認(rèn)知，使鑒別和診斷更為客觀準(zhǔn)確。但該技術(shù)不能進(jìn)行詳細(xì)的心臟電解剖標(biāo)測(cè)標(biāo)?。?

1.4.?心內(nèi)膜導(dǎo)管三維標(biāo)測(cè)技術(shù)（Carto系統(tǒng)）?

該系統(tǒng)采用GPRS衛(wèi)星定位原理將標(biāo)測(cè)導(dǎo)管頭端采集的磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，與同時(shí)采集的心內(nèi)電信號(hào)一起經(jīng)濾波、放大并數(shù)字化處理后輸入到工作站中形成三維的電解剖標(biāo)測(cè)圖。例如通過(guò)圍繞地球的三個(gè)同步人造衛(wèi)星，可精確計(jì)算出一架飛機(jī)的位置；?CARTO系統(tǒng)應(yīng)用這一原理則是將心臟視為地球，應(yīng)用磁場(chǎng)發(fā)生器代替衛(wèi)星，通過(guò)感知專用導(dǎo)管中的磁感應(yīng)線圈從而準(zhǔn)確定位該導(dǎo)管三維空間位置，記錄導(dǎo)管位置和該點(diǎn)心內(nèi)電圖，實(shí)時(shí)重建心臟三維解剖結(jié)構(gòu)，且疊加顏色顯示相關(guān)電生理信息。其優(yōu)點(diǎn)是可以將心電生理與心腔內(nèi)的解剖結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，進(jìn)行三維重建，顯示為帶有顏色的立體圖像，從而有助于鑒別復(fù)雜性心律失常并指導(dǎo)消融。

目前，應(yīng)用Carto對(duì)心腔內(nèi)電生理（?EP）和心臟解剖空間的三維重建，而不是真正的心臟電生理與心臟解剖結(jié)構(gòu)的三維重建，而且Carto只能在心導(dǎo)管實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，其間映射導(dǎo)管插入心臟，小心地移動(dòng)到不同地點(diǎn)，心臟周圍的繪制和識(shí)別心律失常的起源。一旦確定心律失常的起源點(diǎn)，通過(guò)消蝕心律失常起源組織。但心內(nèi)膜導(dǎo)管標(biāo)測(cè)技術(shù)亦有一些限制，包括：?

風(fēng)險(xiǎn)和限制，相關(guān)的侵入性和耗時(shí)的過(guò)程。當(dāng)前點(diǎn)至點(diǎn)映射信息不能同步提供，不能提供的全貌（雙向心房或雙心室）的電活動(dòng)。只提供一個(gè)腔室在一個(gè)時(shí)間映射信息。?