減少電極的心電圖系統(tǒng)的制作方法

專利名稱：減少電極的心電圖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及減少電極的心電圖系統(tǒng)。具體來說，本發(fā)明涉及用于從使用較少導(dǎo)聯(lián)的測量中綜合標(biāo)準(zhǔn)的十二導(dǎo)聯(lián)心電圖或者類似的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
心電圖儀(或ECG)是心臟病醫(yī)生可以利用的最重要的非侵入性診斷工具之一。在開發(fā)心電圖儀期間，已經(jīng)開發(fā)出一組從病人獲得心電圖的標(biāo)準(zhǔn)方法。這些標(biāo)準(zhǔn)方法包括12導(dǎo)聯(lián)ECG、9導(dǎo)聯(lián)ECG、15導(dǎo)聯(lián)ECG、和矢量心電圖。
12導(dǎo)聯(lián)ECG時至今日還是這些方法中的最為通用的一種方法，因此經(jīng)常稱之為“標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)ECG”，或者甚至于叫做“標(biāo)準(zhǔn)ECG”。12個“導(dǎo)聯(lián)”(或信號)是從一個病人身上使用10個電極獲得的，這10個電極放置在病人的皮膚上，在人體上的標(biāo)準(zhǔn)位置就位。每個電極都經(jīng)過一個對應(yīng)的導(dǎo)線(或?qū)?lián))連接到一個信號處理設(shè)備上。術(shù)語“導(dǎo)聯(lián)”通常指的是到電極的物理導(dǎo)線，或者指的是ECG信號本身。在這里為了避免混亂，使用單詞“導(dǎo)聯(lián)”總是指ECG信號，而不是電極接線。
標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)ECG分為兩組肢體導(dǎo)聯(lián)I、II、III、aVR、aVL、aVF；心前導(dǎo)聯(lián)V1、V2、V3、V4、V5、V6。
遺憾的是，12導(dǎo)聯(lián)ECG的應(yīng)用是存在問題的使用10個電極再加上相關(guān)的導(dǎo)線常常使病人感到不舒服，即使在很短的時間范圍內(nèi)亦是如此。放置10個電極可能會花費(fèi)相當(dāng)多的時間，特別是對于非專業(yè)人員更是如此。此外，電極導(dǎo)線的數(shù)量可能會阻礙醫(yī)務(wù)人員在病人身上從事其它的操作，同時，當(dāng)使用較大數(shù)目的電極時將會增加操作的成本。
在“動態(tài)”記錄的情況下，形勢變得更加糟糕。在動態(tài)記錄期間，病人在進(jìn)行測量的同時還要自由地來回運(yùn)動，例如散步、跑步、等等。肢體電極因此可能要經(jīng)受劇烈的運(yùn)動和肌肉的作用，從而破壞期望的ECG信號。連接到上臂和腿部的電極還限制了病人的運(yùn)動以及病人的穿戴。使用很多數(shù)目的導(dǎo)線增加了病人運(yùn)動時這些線中的一根或多根卡住或咬住的可能性，可能使電極脫開或者使電極/皮膚觸點變黑。此外，如果相當(dāng)長的時間配戴，電極/皮膚觸點經(jīng)常變得過敏，顯然，配戴的電極的數(shù)目越多這個問題越嚴(yán)重。
已經(jīng)提出了幾種減少導(dǎo)聯(lián)組的方法，使用在仔細(xì)確定的電極位置設(shè)置的較少的電極來提供近似的標(biāo)準(zhǔn)ECG。例如美國專利4106495、4318412、4850370、5058598、6052615、和6119035中的每一個都使用了涉及在記錄的導(dǎo)聯(lián)和期望導(dǎo)聯(lián)組之間(典型的或者是標(biāo)準(zhǔn)的12導(dǎo)聯(lián)ECG或者向量心動圖)進(jìn)行線性變換的方法。所有的這些系統(tǒng)都減小了ECG記錄的困難、建立時間、不舒服性、和單位成本。這是對真正的標(biāo)準(zhǔn)ECG記錄和綜合的替換方案之間必然差異的折衷平衡。如果ECG必須在通信網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送，在這里可能必須考慮帶寬的可利用性，則使用減少的電極組也是明顯值得的。
已知的減少的電極組的問題是綜合期望的導(dǎo)聯(lián)所需要的變換對于不同的病人不是不變的。已知的系統(tǒng)或者使用固定的變換(根據(jù)大量的病人確定的)來近似代表所需的變換，或者使用對于每個病人都要計算的特定病人變換，后者所述的計算對于所討論的病人測量需要期望的導(dǎo)聯(lián)(一個或多個)和減少的導(dǎo)聯(lián)組這兩者，以此作為初始預(yù)備步驟。
另一個問題是，即使是相同的病人，對于人體的各種不同的姿勢，綜合變換也不是不變的。這是因為當(dāng)病人的身體姿勢變化時，他們的身體形狀也要隨之變化。如果病人保持相同的單個姿勢，例如，病人平躺的經(jīng)典的“靜止ECG”位置，并且對于這種姿勢確定導(dǎo)聯(lián)變換，則不會產(chǎn)生這種姿勢效應(yīng)。然而，自由行走的病人將表現(xiàn)出幾種不同的人體姿勢，并且，在綜合變換中姿勢引起的改變變?yōu)橄嚓P(guān)的了。
已有的減少電極的解決方案還可能容易產(chǎn)生誤差，這是因為不太熟悉它們正在使用的非標(biāo)準(zhǔn)的ECG位置的緣故，并且，基于相同的理由，這種方案難以驗證讀數(shù)的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明試圖提供一種系統(tǒng)，其中通過使用在病人身上的減少數(shù)目的電極觸點來實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的12導(dǎo)聯(lián)ECG的綜合。此外，期望所述的系統(tǒng)允許病人自由步行運(yùn)動。在一個可替換的相容方面，所述的系統(tǒng)幾乎不受姿勢變化的影響。
在某些實施例中的系統(tǒng)引入并使用一個“臨時導(dǎo)聯(lián)”使用至少一個附加電極產(chǎn)生臨時的ECG信號，所述附加電極位于ECG電極組體表位置的外部，只在短的時間周期(一個或多個)進(jìn)行測量/記錄/佩戴。
所述的系統(tǒng)還引入并使用“未測量電極”和“未測量導(dǎo)聯(lián)”?！拔礈y量電極體表位置”可以定義為由心電圖儀體表位置和臨時電極體表位置確定的電極組體表位置以外的病人身上的電極體表位置?！拔礈y量導(dǎo)聯(lián)”可以定義為這樣一種導(dǎo)聯(lián)，即，需要使用至少一個未測量電極體表位置進(jìn)行直接測量或?qū)С龅囊粋€信號。
本發(fā)明提供了通用類型的方法，所述方法包括綜合心電圖(ECG)信號，通過從連接到人體的預(yù)先確定的位置的第一組電極接收信號，以獲得第一組ECG信號；并且，通過對于所述第一組ECG信號或其子組使用預(yù)先確定的變換(一種或多種)以形成期望的一組信號，導(dǎo)出至少一個另外的ECG信號；其中第一組電極包括標(biāo)準(zhǔn)的12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V2和V5，再加上至少一個電極和至少一個另外的電極，所述的至少一個電極在與V5基本水平的右腋前線上，所述的至少一個另外的電極定位在人體的右側(cè)和左側(cè)中的每一側(cè)上。
所述的方法包括在人體的右手側(cè)和左手側(cè)中的每一側(cè)上與肢體的上部基本水平位置設(shè)置所述至少一個另外的電極。
在本發(fā)明的第一實施例中，提供一種用于獲得以上所述的通用類型的一組ECG信號的方法，其中的電極體表位置定位在V2標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V2；V5標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V5；V5R在與V5基本水平的右腋前線上；
RA標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置RA(臂、肩、腕或手)；和LA標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置LA(臂、肩、腕或手)。
在本發(fā)明的第二實施例中，提供一種用于獲得以上所述的通用類型的一組ECG信號的方法，其中的電極體表位置定位在V2標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V2；V5標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V5；V5R在與V5基本水平的右腋前線上；RC在人體的上胸部，與胸骨柄相同高度，在右邊鎖骨中線上；和LC在人體的上胸部，與胸骨柄相同高度，在左邊鎖骨中線上。
在本發(fā)明的第三實施例中，提供一種用于獲得以上所述的通用類型的一組ECG信號的方法，其中的電極體表位置定位在V2標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V2；V5標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V5；V5R在與V5基本水平的右腋前線上；R在人體的右側(cè)區(qū)的任何位置，在心臟上方的前上胸和右臂、肩、或手之間；L在人體的左側(cè)區(qū)的任何位置，在心臟水平上方的前上胸和左臂、肩、或手之間。
在本發(fā)明的另外的實施例中，提供一種用于獲得以上所述的通用類型的一組ECG信號的方法，其中的電極位置V2由電極位置Vc代替，電極位置Vc直接定位在胸骨上，在標(biāo)準(zhǔn)電極體表位置V1和V2之間。
在一個實施例中，所述方法包括從臨時電極導(dǎo)出一個ECG信號，臨時電極在整個ECG測量期間不都進(jìn)行連接。
所述方法進(jìn)一步還包括產(chǎn)生特定病人的變換或變換組，所述的變換是作用在綜合臨時電極信號的ECG信號上。
在晚些時間，臨時電極可能會重新激活或者重復(fù)施加，以便重新確定特定病人的變換。
所述方法還包括從下面的選頂之一為每個臨時電極確定一個參考電位ECG電極的電位、不同臨時電極的電位、或由ECG電極(一個或多個)和/或臨時電極(一個或多個)的組合形成的電位。
臨時ECG信號可以定義為臨時電極的電位和它的參考電位之間的電位差。
所述的方法還可以包括從第一組ECG信號和臨時ECG信號這兩者獲得一組ECG信號。
所述的方法還可以包括只使用第一組ECG信號從人體上獲得第二組ECG信號。
可以通過使用對于第二組ECG信號的特定病人的變換來綜合臨時信號(一個或多個)。
使用預(yù)先確定的變換或變換組可以導(dǎo)出另外的ECG信號，所述變換或變換組或者作用于包括第二組ECG信號和至少一個綜合的臨時電極信號的組，或者作用于從第二組ECG信號和至少一個綜合的臨時電極信號選擇出來的子集。
臨時電極(一個或多個)可以定位在右臂、肩、或手上的任何一點。
臨時電極(一個或多個)可以定位在左臂、肩、或手上的任何一點。
臨時電極(一個或多個)可以在與下面時間不同的時間連接第一組ECG信號獲得或者等價地被臨時激活時、以及在回溯地計算特定病人的變換時。
在初始使用后，可以使用臨時電極完成除提供心電圖儀信號數(shù)據(jù)外的其它功能，否則停止作為心電圖信號電極進(jìn)行操作，或者可以完全去除不用。例如，可以用于測量整個胸廓阻抗。
在下一個實施例中，用于從ECG電極(一個或多個)獲得信號的連接到測量裝置或設(shè)備的輸入連接端具有第二種用途，即從臨時電極獲得信號。
在下一個實施例中，所述方法可以包括在分開的操作模式之間切換電極，其中在第一模式所述電極測量ECG信號，在第二模式電極在病人和ECG測量裝置之間形成參考電連接。
在下一個實施例中，所述的方法還包括如下步驟在病人身體上施加多個電極以便為這個病人測量一組ECG信號；檢測病人的人體姿勢(例如，使用在病人身體上的姿勢傳感器、在裝置內(nèi)的姿勢傳感器、在裝置上的姿勢選擇開關(guān)、或者任何其它合適的裝置)；和對于一組或一個子組的被測ECG信號進(jìn)行一組變換以便形成一組期望的ECG信號，其中按照病人被測姿勢的測量值選擇或修改所述的這組變換。
人體姿勢傳感器可以包括加速裝置、傾斜傳感器、或手動開關(guān)。
在下一個實施例中，所述方法還包括如下步驟從第一組數(shù)據(jù)或其子組為至少一個臨時信號計算一個模擬矩陣；向第二組ECG信號施加模擬矩陣以產(chǎn)生模擬的臨時信號；向第二數(shù)據(jù)組再加上模擬的信號施加固定的導(dǎo)出矩陣以確定未被測量的ECG導(dǎo)聯(lián)；其中所述方法適于補(bǔ)償特定病人的姿勢和運(yùn)動的變化。
導(dǎo)出未測量的ECG信號的方法還可以包括形成一個矩陣R，其中的R包含來自被測ECG信號的數(shù)據(jù)點。類似地，從臨時電極信號可以算出解答矩陣A。
使用sX(i)＝R*A(i)，可以計算矩陣sX。
從第一組ECG信號再加上模擬的臨時電極信號可以形成矩陣M。
所述方法還包括形成導(dǎo)出的矩陣dL(x)＝M*B(x)，在這里，B(x)是一個預(yù)先確定的解答矩陣，dL(x)模擬的是在一個未經(jīng)測量的電極體表位置觀察到的數(shù)據(jù)。
在一個實施例中，所述的方法包括測量第一組ECG信號、處理所述信號導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)的12導(dǎo)聯(lián)ECG、和實時顯示所述標(biāo)準(zhǔn)的12導(dǎo)聯(lián)ECG。
在另一個實施例中，記錄并存儲第一組ECG信號，以便隨后進(jìn)行處理以導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)的12導(dǎo)聯(lián)ECG。
所述方法還包括顯示導(dǎo)出的標(biāo)準(zhǔn)的12導(dǎo)聯(lián)ECG信號。
在本發(fā)明的下一個獨立的方面，本發(fā)明提供用于獲得通用類型的一組ECG信號的方法，所述的方法包括綜合心電圖(ECG)信號，通過從連接到人體的預(yù)先確定的位置的第一組電極接收信號，以獲得第一組ECG信號；并且，通過對于所述第一組ECG信號或其子組使用預(yù)先確定的變換(一種或多種)以形成期望的一組信號，導(dǎo)出至少一個另外的ECG信號；其中第一組電極包括至少定位在下述體表位置的電極R和L分別定位在右和左臂上或其附近；和Vc放在胸骨上。
體表位置R和L具體可以包括體表位置RC和RL，體表位置RC和RL分別位于右和左鎖骨中線上與胸骨柄相同水平的地方?？梢蕴幚韥碜赃@些位置的信號，使其與標(biāo)準(zhǔn)部分RA和LA近似相同，但在動態(tài)模式中具有較少的不方便性。
或者，體表位置R和L具體可以包括體表位置RA和RA，體表位置RA和RA分別在右臂和左臂上，例如在腕上。
體表位置Vc可以直接定位在胸骨上，在標(biāo)準(zhǔn)電極位置V1和V2之間。
在本發(fā)明的下一個方面，提供一種用于獲得通用類型的一組ECG信號的方法，所述方法包括綜合心電圖(ECG)信號，通過從連接到人體的預(yù)先確定的位置的第一組電極接收信號，以獲得第一組ECG信號；并且，通過對于所述第一組ECG信號或其子組使用預(yù)先確定的變換(一種或多種)以形成期望的一組信號，導(dǎo)出至少一個另外的ECG信號；其中所述第一組電極至少包括定位在下述體表位置的電極Vm標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V4、V5、V6之一(m＝4、5、或6)；VnR分別在與標(biāo)準(zhǔn)電極體表位置V4、V5、V6之一(n＝4、5、或6)水平的右鎖骨中線、右腋前線、或右腋中線上；Vc在胸骨上。
在一個優(yōu)選實施例中，m＝n，從而VnR在右腋前線上并在Vm的對面，因此容易放置。在一個優(yōu)選實施例中，m＝n＝5，因此，體表位置Vm和VnR分別是V5和V5R。
Vc可以直接定位在標(biāo)準(zhǔn)電極體表位置V1和V2之間。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，以上已經(jīng)描述的以及在具體附圖中將要進(jìn)一步說明的，通過組合本發(fā)明的這兩個方面，可以選擇至少5個電極體表位置，但這不是必要的。
在下一個實施例中，所述的方法包括從臨時電極導(dǎo)出一個ECG信號，所述臨時電極不是在整個ECG測量期間都連接的。
在下一個獨立的方面，本發(fā)明提供用于獲得一組心電圖儀(ECG)信號的方法，所述方法包括從連接到人體的預(yù)先確定的位置的第一組電極接收信號以獲得第一組ECG信號；通過使用對于所述第一組ECG信號或其子組的預(yù)先確定的變換(一種或多種)來綜合至少一個另外的ECG信號，從而形成經(jīng)過綜合的一組ECG信號，每個綜合的信號對應(yīng)于人體的一個位置(以下稱之為綜合位置)；檢測人體姿勢；和根據(jù)檢測的人體姿勢選擇和修改在所述綜合步驟中使用的變換，從而可以減小在每個綜合信號和實際信號之間由于姿勢引起的誤差，所述的實際信號是在綜合位置并且在指定的姿勢測定的。
除了在本發(fā)明的第一部分規(guī)定的并且在這里具體描述的方法以外，本發(fā)明的這一部分還可以應(yīng)用到減少電極的ECG方法。
本發(fā)明還提供用于綜合ECG數(shù)據(jù)的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于接收測量的ECG信號的裝置和用于執(zhí)行按照以上所述的本發(fā)明的任何方面的方法步驟的信號處理裝置。
本發(fā)明還提供一種用于測量ECG信號的系統(tǒng)，其中提供一個子組的標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)ECG電極，以及存儲和處理來自所述電極子組的信號以便獲得標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)ECG的裝置。
所述設(shè)備可以包括一個模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于數(shù)字化來自所述電極子組的信號。
可以對于信號處理裝置進(jìn)行安排，以便實現(xiàn)線性組合處理陣列，用于處理所述數(shù)字化的信號，導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)ECG。不用說，所述的裝置可以用專用的硬件實施，或者用在通用微處理器上或者數(shù)字信號處理器電路上運(yùn)行的軟件實施。
所述設(shè)備可以包括分離單元，用于處理和顯示ECG信號，用于連接分離單元的裝置，其用于處理和顯示ECG信號。按照另一種方式，用于處理和顯示ECG信號的裝置可以集成在一起。
用于存儲所述信號數(shù)據(jù)的裝置可以是便攜式介質(zhì)格式，如閃存卡存儲器。
本發(fā)明還提供攜帶程序指令以便使通用微處理器或信號處理器電路能夠?qū)嵤┤缫陨纤龅姆椒ǖ拇鎯ρb置。這可能是使用現(xiàn)有的ECG和/或計算機(jī)硬件在實施本發(fā)明當(dāng)中的應(yīng)用。


現(xiàn)在參照附圖并借助于實例來描述本發(fā)明的實施例，在附圖中圖1說明在標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)心電圖系統(tǒng)中的電極位置；圖2說明使用減少的電極組獲得一組心電圖導(dǎo)聯(lián)的系統(tǒng)；圖3說明使用固定的預(yù)先確定的矩陣導(dǎo)出未測導(dǎo)聯(lián)的步驟；圖4說明確定臨時導(dǎo)聯(lián)的步驟；圖5說明用于臨時導(dǎo)聯(lián)的自適應(yīng)模擬矩陣的計算；圖6說明使用先前確定的自適應(yīng)矩陣對于臨時導(dǎo)聯(lián)進(jìn)行的模擬；圖7說明未測導(dǎo)聯(lián)導(dǎo)出的混合方法；圖8較詳細(xì)地說明圖7信號處理的混合方法；圖9表示用于心電圖系統(tǒng)的不同操作模式的電極體表位置定位；圖10表示用于心電圖系統(tǒng)的不同操作模式的可替換的電極體表位置定位；圖11表示一個兩用的電極連接；圖12是適合于記錄姿勢敏感的心電圖的設(shè)備的方塊圖；圖13是表示用于測量心電圖的設(shè)備的元件之間的信息流動的方塊圖；圖14是表示用于測量心電圖的設(shè)備中各種計算之間的關(guān)系的方塊圖；圖15是導(dǎo)出的12導(dǎo)聯(lián)記錄器實施方案的方塊圖；圖16是使用臨時電極測量心電圖的設(shè)備的特定病人應(yīng)用的流程圖；圖17是使用一個子組永久電極模擬臨時電極的用于測量心電圖的設(shè)備的特定病人應(yīng)用的流程圖；圖18是使用可切換的參考電極測量心電圖的設(shè)備的特定病人應(yīng)用的流程圖；以及圖19說明使用臨時電極測量心電圖的一個系統(tǒng)。
具體實施例方式
圖1說明在本領(lǐng)域中眾所周知的標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)心電圖(ECG)系統(tǒng)，其中，12“導(dǎo)聯(lián)”(或信號)是從一個病人身上使用放在皮膚上的10個電極獲得的。這些電極放在如下所述的標(biāo)準(zhǔn)化位置電極RA在右腕上；電極LA在左腕上；電極LL(或F)在左踝關(guān)節(jié)上；電極RL(或參考電極)在右踝關(guān)節(jié)上；電極V1在胸骨右緣第四肋間處；電極V2在胸骨左緣第四肋間處；電極V4在左鎖骨中線的第五肋間處；電極V3在V2和V4之間；電極V5在與V4水平的左腋前線上；電極V6與V5水平左腋中線上。要說明的是，肢體電極經(jīng)常放在病人的上臂和大腿，這種移動對于標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)ECG只產(chǎn)生極其微小的變化。然而，當(dāng)病人需要行走運(yùn)動時，例如在“應(yīng)力測試”期間，這時要求病人在ECG記錄期間進(jìn)行體育鍛煉，肢體電極要移動到軀干，以便避免在ECG信號中出現(xiàn)運(yùn)動和肌肉的假象。電極位置的這種激烈的移動將使所觀察的ECG出現(xiàn)顯著變化。
標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)ECG分為兩組肢體導(dǎo)聯(lián)和心前區(qū)導(dǎo)聯(lián)。肢體電極的組合形成肢體導(dǎo)聯(lián)這些導(dǎo)聯(lián)稱之為I、II、III、aVR、aVL、aVF。在6個“V”電極之一和RA、LA、LL的平均位置(也稱之為Wilson終端)之間形成每個心前區(qū)導(dǎo)聯(lián)。心前區(qū)導(dǎo)聯(lián)稱之為V1、V2、V3、V4、V5、和V6。
圖2表示適合于使用減少的電極組綜合一組ECG導(dǎo)聯(lián)的一個新的系統(tǒng)，所述的一組ECG導(dǎo)聯(lián)在這種情況下是上述的標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)ECG。
在這里表示的是固定到病人身體100上的一系列電極V2、V5、V5R、RA、和LA。
電極體表位置定位在V2標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V2V5標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V5V5R在與V5基本水平的右腋前線上RA標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置RA(臂、肩、腕、或手)LA標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置LA(臂、肩、腕、或手)。
圖中還表示出一個任選的參考導(dǎo)聯(lián)105，參考導(dǎo)聯(lián)105可以連接到由儀器產(chǎn)生的儀器參考電位110。來自各個電極的信號加入到差分放大器115內(nèi)，產(chǎn)生信號A、B、C、D，這些信號輸入到模擬到數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器120。經(jīng)過轉(zhuǎn)換的信號輸入到多路分配器125，并且進(jìn)入線性組合處理陣列130。在這里，為清楚和說明起見，只表示出這個陣列的3個元件T1、TV5、Tn，但在實踐中，可以使用適合于這項任務(wù)的任何數(shù)目的元件。將陣列的輸出綜合成如圖所示的導(dǎo)聯(lián)。
每個陣列元件的輸出是outn＝Tn(A，B，C，D)＝(A*ka)+(B*kb)+(C*kc)+(D*kd)因此，每個Tn是{A，B，C，D}的一個線性組合，在這里，Tn具有一個確定的權(quán)重組{ka，kb，kc，kd}。
這個系統(tǒng)可以用作綜合ECG導(dǎo)聯(lián)的方法的基礎(chǔ)，在所述的綜合中使用預(yù)先確定的變換(一個或多個)作用于由5個電極收集的ECG數(shù)據(jù)構(gòu)成的組或者從5個電極收集的ECG數(shù)據(jù)組中選擇的一個子組。
系統(tǒng)的描述將引用“未測導(dǎo)聯(lián)”和“臨時導(dǎo)聯(lián)”?！拔礈y導(dǎo)聯(lián)”定義為標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)組(或者其它期望的組)中需要使用至少一個“未測電極體表位置”來直接測量或?qū)С龅囊粋€導(dǎo)聯(lián)?！拔礈y電極體表位置”定義為在病人身上由ECG和臨時電極體表位置確定的一組電極體表位置之外的標(biāo)準(zhǔn)組中的一個電極體表位置。于是，人們使用從減少的電極組收集的ECG數(shù)據(jù)就可以導(dǎo)出未測導(dǎo)聯(lián)。對于臨時導(dǎo)聯(lián)，使用只在短時間周期連接或測量的ECG電極體表位置的外部的至少一個附加電極就可產(chǎn)生臨時ECG信號。
圖3表示使用固定的預(yù)先確定的矩陣導(dǎo)出未測的導(dǎo)聯(lián)。
在此例中，使用來自一組ECG導(dǎo)聯(lián)的數(shù)據(jù)200來形成矩陣R 205。R包含來自所用這組測量的導(dǎo)聯(lián)的數(shù)據(jù)點。矩陣R與預(yù)先確定的衍生矩陣B(x)210相乘215，產(chǎn)生一個導(dǎo)出的導(dǎo)聯(lián)矩陣dL(x)215，其中包含對于未測導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)U(x)的近似。
已測導(dǎo)聯(lián)組不限于圖2中表示的以及以上所述的那些?，F(xiàn)在描述幾種變化和改進(jìn)。這些變化和改進(jìn)可以應(yīng)用到不同的操作模式，下面對此還要參照附圖9、10進(jìn)行具體描述。
可能用其它的電極代替以上組的電極并且對于導(dǎo)聯(lián)進(jìn)行綜合。例如，可能用下面的可替換的安排代替電極RA和RLRC在人體的上胸部，與胸骨柄相同高度并在右側(cè)鎖骨中線上；LC在人體的上胸部，與胸骨柄相同高度并在左側(cè)鎖骨中線上。
人們可以從這些電極收集一組ECG數(shù)據(jù)，并且如以上所述使用預(yù)先確定的變換(一種或多種)導(dǎo)出RA和LA電極的新的ECG導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)。
電極位置V2還可以由電極位置Vc代替，電極位置Vc直接定位在胸骨上，在標(biāo)準(zhǔn)電極體表位置V1和V2之間。
Vc直接放在骨骼上雖然這被認(rèn)為是對于靜止ECG(病人靜止不動)稍有不利，但對于動態(tài)ECG(病人在運(yùn)動)的結(jié)果較好。另外的因素可能影響Vc相對于V2的選擇，例如病人的心理狀態(tài)或者可能妨礙電極放置的傷害的存在。
使用類似的技術(shù)還可以確定“臨時導(dǎo)聯(lián)”。首先向病人身上施加至少一個“臨時電極”，在這里，臨時電極定義為在整個ECG測量期間沒有用來連續(xù)獲得ECG數(shù)據(jù)的電極。當(dāng)沒有用作心電圖信號電極時，這種情況在ECG測量之前、之中、之后可能發(fā)生一次、或多次，臨時電極可以除掉、斷開、禁止操作、忽略、和/或用于執(zhí)行除提供心電圖信號數(shù)據(jù)外的其它操作，或者按照另一種方式停止作為心電圖信號電極的操作。
圖4表示臨時導(dǎo)聯(lián)的定義。
從ECG電極收集一組數(shù)據(jù)225。還要從臨時電極E(i)收集數(shù)據(jù)230，并且可以選擇地，還要從另外的臨時電極E(x，x≠i)收集附加數(shù)據(jù)235。
對于每個臨時電極，確定一個參考電位240，或者從ECG導(dǎo)聯(lián)電極225的電位確定、或者從不同的臨時電極235的電位確定、或者從通過ECG導(dǎo)聯(lián)電極225(一個或多個)和/或臨時電極235(一個或多個)的組合245形成的電位確定。
從這3個可能的選擇選擇數(shù)據(jù)250，并且計算參考電位R(i)240。從來自臨時電極E(i)235的數(shù)據(jù)和參考電位R(i)240計算差值255，以便綜合每個臨時電極，在這里，臨時導(dǎo)聯(lián)T(i)260定義為臨時電極的電位和它的參考電位之間的電位差。
可以產(chǎn)生作用在ECG導(dǎo)聯(lián)上的特定病人的變換或變換組，綜合臨時導(dǎo)聯(lián)的表示。同一個變換或變換組保持應(yīng)用到使用指定ECG導(dǎo)聯(lián)組的指定病人。這樣，在收集第二組ECG信號時，可以在任何指定的時間使用作用在第二組ECG數(shù)據(jù)上的特定病人的變換或變換組來綜合臨時導(dǎo)聯(lián)。
使用以上所述的用于臨時導(dǎo)聯(lián)的方法，可以從下述的電極體表位置取得的數(shù)據(jù)來綜合ECG導(dǎo)聯(lián)V2標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V2；V5標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V5；V5R在與V5基本水平的右腋前線上；
R在人體的右側(cè)區(qū)的任何位置，在(心臟水平的上方)前上胸和右臂、肩、或手之間；L在人體的左側(cè)區(qū)的任何位置，在(心臟水平上方)前上胸和左臂、肩、或手之間。
進(jìn)而，電極位置V2可以由電極位置Vc代替，電極位置Vc直接定位在胸骨上，在標(biāo)準(zhǔn)電極體表位置V1和V2之間。
電極體表位置R和L具有一個附加的優(yōu)點它們?nèi)菀锥ㄎ?。不需要有關(guān)人的解剖學(xué)的任何特殊的知識。
在右或左臂、肩或手上的任何一點都可以定位臨時電極(一個或多個)。臨時電極(一個或多個)可以在晚些時候施加，或者等效地，臨時激活，以及回溯地計算特定病人的變換。可以在晚些時候重復(fù)激活或重復(fù)施加臨時電極(一個或多個)，以便重復(fù)確定特定病人的變換。
還可以配置到測量裝置的輸入連接，所述測量裝置用于從ECG導(dǎo)聯(lián)(一個或多個)獲得數(shù)據(jù)，以便作為從臨時電極獲得數(shù)據(jù)的裝置進(jìn)行二次臨時應(yīng)用。
還可以修改以上所述的電極設(shè)備，使其可以在不同的操作模式之間切換。在第一種操作模式中，電極附件連接到在病人身上的信號電極，用于測量來自所述病人ECG信號。在第二種操作模式中，電極附件連接到在病人身上的參考電極(這個電極可以與第一種操作模式中的電極相同，或者可以不同)，以便在病人和ECG測量裝置之間形成參考電連接。
雖然標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)ECG在上述描述中是作為一個例子使用的，但應(yīng)該清楚，這種方法可以應(yīng)用到任何ECG導(dǎo)聯(lián)組。要說明的是，按照測量/記錄設(shè)備的特定技術(shù)，可以將參考電極固定到病人身上。在一般情況下，在記錄或測量設(shè)備中可以包括附加的輸入電路，以便可以從臨時電極收集數(shù)據(jù)。
操作模式可以按照許多模式使用以上所述的系統(tǒng)和方法。現(xiàn)在描述3種主要的操作模式非動態(tài)模式、普通動態(tài)模式、和特定病人模式。在非動態(tài)模式，認(rèn)為病人是靜止不動的(不移動)，而在普通動態(tài)模式和特定病人模式，認(rèn)為病人有某種程度的運(yùn)動自由。
在非動態(tài)模式，在電極設(shè)置系統(tǒng)中包括兩個臂電極。在動態(tài)模式，由于運(yùn)動和肌肉的作用結(jié)果，這種肢體電極是不適用的。因此，可以將臂電極移動到上胸部的固定位置，并且修改用于綜合標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)的變換。
圖5表示的是臨時導(dǎo)聯(lián)的自適應(yīng)模擬矩陣的計算。
從一組ECG導(dǎo)聯(lián)記錄數(shù)據(jù)270，使用所述數(shù)據(jù)形成矩陣R 275。收集臨時導(dǎo)聯(lián)T(i)的數(shù)據(jù)280，使用所述數(shù)據(jù)形成矩陣X 285。使用矩陣R和X計算模擬矩陣A(i)290。矩陣A(i)290包含只使用ECG導(dǎo)聯(lián)收集數(shù)據(jù)270模擬(295)T(i)所需的線性系數(shù)。
圖6表示的是使用先前確定的自適應(yīng)矩陣對于臨時導(dǎo)聯(lián)的模擬。來自一組ECG導(dǎo)聯(lián)的數(shù)據(jù)300是為了形成矩陣R 305。按照圖5所示的方式從臨時導(dǎo)聯(lián)計算模擬矩陣A(i)。從矩陣R和A(i)計算一個新的矩陣sX(i)315。新的矩陣sX(i)315包含所有的模擬的導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)320。
圖7表示未測導(dǎo)聯(lián)導(dǎo)出的混合方法。
這個附圖表示如何使用固定的預(yù)先確定的矩陣和自適應(yīng)臨時導(dǎo)聯(lián)矩陣這兩者導(dǎo)出未測導(dǎo)聯(lián)，其中使用了特定的ECG電極組350和臨時電極355。確定導(dǎo)聯(lián)組360，并且從這些電極收集第一數(shù)據(jù)組“A”(362)。接下去，去除這個臨時電極(365)。
現(xiàn)在，在期望的時間長度記錄第二數(shù)據(jù)組“B”370。在模擬數(shù)據(jù)中，需要一個完整的心臟搏動的最小值，即，約為2秒的記錄數(shù)據(jù)。然而，人們的期望是對于多次心臟搏動進(jìn)行測量，以使噪聲效應(yīng)最小并且改進(jìn)變換穩(wěn)定性的置信度。這平衡了對病人的較大不方便的代價。實際上，8-10秒足以收集足夠多的數(shù)據(jù)，不會使操作變得過長。
將兩個數(shù)據(jù)組A和B都傳送到例如一臺計算機(jī)以便進(jìn)行處理375。從數(shù)據(jù)組A或它的子組為臨時導(dǎo)聯(lián)計算模擬矩陣380。然后將這個模擬矩陣加到數(shù)據(jù)組B上以產(chǎn)生臨時導(dǎo)聯(lián)的模擬近似385，在記錄數(shù)據(jù)組B時可能觀察到所述的臨時導(dǎo)聯(lián)。確定未測ECG導(dǎo)聯(lián)390，即，進(jìn)行直接測量的導(dǎo)聯(lián)需要使用由ECG形成的362、370電極體表位置組和臨時電極體表位置350、360組之外的一個電極體表位置的導(dǎo)聯(lián)。
最后，通過向數(shù)據(jù)組B再加上模擬的臨時導(dǎo)聯(lián)施加固定的導(dǎo)出矩陣以便近似得到在未測的ECG導(dǎo)聯(lián)已經(jīng)觀察到的電位，可以計算出電位值395。
圖8較詳細(xì)地表示出圖7的混合方法的信號處理。
有一個預(yù)定的解答矩陣B(x)，并且從ECG導(dǎo)聯(lián)收集數(shù)據(jù)405。從臨時導(dǎo)聯(lián)T(i)計算出解答矩陣A(i)410。從數(shù)據(jù)405形成第一矩陣R415。從R和A(i)計算出一個矩陣sX(i)420。矩陣sX(i)包含模擬的T(i)數(shù)據(jù)425。使用ECG導(dǎo)聯(lián)再加上(k+1)個模擬的導(dǎo)聯(lián)形成第二矩陣M 430。
使用矩陣B(x)400和M 430形成矩陣dL(x)435。矩陣dL(x)435包含導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，導(dǎo)出的數(shù)據(jù)與在未測的電極體表位置U(x)觀察到的數(shù)據(jù)近似。
在普通動態(tài)模式和非動態(tài)操作模式，固定的變換作用在確定的導(dǎo)聯(lián)組上，從而可以產(chǎn)生需要的標(biāo)準(zhǔn)ECG導(dǎo)聯(lián)。如果使用上述的方法，還可能實現(xiàn)特定病人的動態(tài)模式。
特定病人的動態(tài)模式是對于普通動態(tài)操作模式的明顯改進(jìn)，因為它消除了導(dǎo)聯(lián)綜合中的許多可變性，這種可變性是由不同病人體形的變化引起的。它還允許有關(guān)病人電極錯位的較大的誤差。
非動態(tài)模式在非動態(tài)模式，研究中的病人是靜止的，在一般情況下或者是坐或者是躺。在非動態(tài)模式，在電極放置系統(tǒng)中包括兩個臂電極。
圖9A表示心電圖系統(tǒng)的非動態(tài)模式的電極體表位置定位。如圖9A所示，在病人身上放置5個電極。這些位置包括標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置RA、LA、V2、V5，再加上體表位置V5R(在與V5水平的右腋前線上)。
標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)ECG的導(dǎo)出過程如下模擬的左腿電極
mLL＝1.083*(V5R-V2)-0.309*(RA-V5)Wilson中間接點W＝(RA+LA+mLL)/3肢體導(dǎo)聯(lián)I＝LA-RAII＝mLL-RAIII＝mLL-LAaVR＝RA-(LA+mLL)/2aVL＝LA-(LA+mLL)/2aVF＝mLL-(LA+RA)/2心前區(qū)(胸)導(dǎo)聯(lián)V1＝0.495*(V2-W)-0.279*(V5-W)V2＝V2-WV3＝0.780*(V2-W)+0.512*(V5-W)V4＝0.324*(V2-W)+0.922*(V5-W)V5＝V5-WV6＝-0.126*(V2-W)+0.737*(V5-W)普通動態(tài)模式普通動態(tài)模式考慮到病人的運(yùn)動，但不是對于特定病人的。
圖9B表示心電圖系統(tǒng)的普通動態(tài)模式的電極體表位置的定位。將兩個臂電極移動到上胸部前面的固定位置，如圖3B所示的。電極RC和LC分別放置在右側(cè)和左側(cè)鎖骨中線上與胸骨柄相同的高度。由于這些電極的位置移動，要使用固定的變換來模擬電極RA和LA。
模擬的RA電極mRA＝RC+0.012*(RC-V5)-0.428*(RC-V5R)模擬的LA電極mLA＝LC-0.274*(LC-V5)-0.222*(LC-V5R)
然后如以上所述為非動態(tài)模式導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)ECG，其中使用模擬的電極mRA和mLA作為真正的電極RA和LA的直接替換。
特定病人模式特定病人動態(tài)模式使用與普通動態(tài)模式相同的電極組，但是另外還臨時加上臂電極(或者，如果長期加上臂電極，只是臨時使用臂電極來測量心電圖數(shù)據(jù))。臨時電極提供用來確定在心電圖導(dǎo)聯(lián)和臨時電極電位之間的特定病人變換的數(shù)據(jù)。這些特定病人變換允許在任何時間只使用從ECG導(dǎo)聯(lián)收集的數(shù)據(jù)來綜合臨時電極體表位置的電位。
使用包括ECG導(dǎo)聯(lián)和綜合的電極電位這兩者的組來產(chǎn)生一個左腿電極的模型，其中使用了一個固定的預(yù)定變換組。
使用初始的ECG導(dǎo)聯(lián)再加上從綜合的電極的以及模擬的左腿電極產(chǎn)生的附加信號可以綜合出標(biāo)準(zhǔn)的ECG導(dǎo)聯(lián)，其中使用了一個固定的預(yù)定變換組。
特定病人模式形成了在固定變換系統(tǒng)和完全的病人自適應(yīng)的變換系統(tǒng)之間的一個混合方法。就前者而論，混合方法最好產(chǎn)生真正的標(biāo)準(zhǔn)ECG導(dǎo)聯(lián)(一個或多個)的更佳表示。就后者而論，混合方法對于在此過程的任何點上要進(jìn)行測量的指定病人來說最好不需要真正的標(biāo)準(zhǔn)ECG導(dǎo)聯(lián)(一個或多個)。
例如，優(yōu)先于真正的電極連接，使用左腿電極的模擬模型。這樣做明顯簡化了病人安裝電極的過程，因為衣物和病人的羞怯經(jīng)常會妨礙對于左腿的接近。
為了消除人體姿勢對于所需的變換引起的變化，在病人身上要設(shè)置一個姿勢傳感器。然后使用姿勢的測量結(jié)果從一組預(yù)定的選項或者特定病人的選項中選擇適當(dāng)?shù)淖儞Q。在特定病人操作模式，可能需要使用病人的多個姿勢(站立、仰臥、右側(cè)臥)來確定特定姿勢變換組。
圖9C表示心電圖系統(tǒng)的特定病人操作模式的電極體表位置的定位。按照普通動態(tài)模式放置電極。在病人身上放置固定的電極以后，如圖所示進(jìn)行到病人的左和右臂(或者理想地到腕和手)臨時連接TR和TL。這不需要同時進(jìn)行，或者不需要按指定順序進(jìn)行?？梢钥闯?，臨時連接是簡單的握在病人手里的金屬觸點，因此對于病人來說只有很少的或者沒有任何的不方便。還可以使用常規(guī)的電極或者肢體夾具。
在特定病人操作模式中與普通動態(tài)模式相比放置電極RC的LC所需的準(zhǔn)確性不那么重要，這是因為通過使用特定病人的變換就可以消除許多錯位誤差。這是混合系統(tǒng)的期望的優(yōu)點，混合系統(tǒng)是為了使電極施加過程很容易而設(shè)計的。
使用被測導(dǎo)聯(lián)的一個子組來綜合臨時電極。所選的子組使到ECG測量裝置的輸入導(dǎo)線之一是自由的。這個“自由的輸入”用作進(jìn)行臨時電極連接(一個或多個)的裝置。因為不再需要給ECG測量裝置附加的輸入(一個或多個)，這個方法是非常方便的。
在一個可替換的實施例中，加入一個參考電極，在心電描記測量期間，使用參考電極在病人和測量裝置之間建立一個參考電連接。然而，在心電圖測量之前(或者之后)，參考電極連接的功能變?yōu)槿缫陨纤觥芭R時電極”連接的功能，允許為特定病人操作模式收集數(shù)據(jù)。再一次地，其方便地不再需要到ECG測量裝置的附加輸入。然而，在收集為特定病人變換測量的數(shù)據(jù)時，失去了參考電極抑制噪聲的好處。
在所述方法的另一種改進(jìn)中，兩個電極的功能可以臨時切換第一從參考連接切換到信號連接，第二個從信號連接切換到參考連接。如果初始的參考電極設(shè)置在期望的臨時電極體表位置，則這個開關(guān)允許綜合臨時電極電位的“自由輸入”方法，不要求用戶改變電極連接。于是，可使上述的過程可以自動化。在從臨時電極體表位置讀出所需的信號數(shù)據(jù)之后，電極的功能返回到它們原始的狀態(tài)。在實踐中，這種切換只需要執(zhí)行一次，從“臨時”切換到“參考”。
通過求解下面的矩形方程，可以確定為了產(chǎn)生電極RA的綜合的等效物所需的特定病人的變換確定矩陣R為列0＝RC-V5，列1＝RC-V5R確定矩陣X為
列0＝RA-RC并且如以下所述計算解答矩陣A＝(RT*R)-1*(RT*X)從而得到綜合的RA電極sRA＝RC+A0*(RC-V5)+A1*(RC-V5R)。
類似地，通過求解矩陣方程可以確定電極LA的綜合的等效物確定矩陣L為列0＝LC-V5，列1＝LC-V5R確定矩陣Y為列0＝LA-LC并且如以下所述計算解答矩陣B＝(LT*L)-1*(LT*Y)從而得到綜合的LA電極sLA＝LC+B0*(LC-V5)+B1*(LC-V5R)。
然后，使用這些特定病人的綜合電極來替換為上述的非動態(tài)系統(tǒng)確定的變換中的真正的RA和LA電極。
姿勢靈敏度通過加入有關(guān)病人身體姿勢的數(shù)據(jù)可以改善導(dǎo)出的ECG數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在病人身上使用姿勢傳感器可以測量有關(guān)病人身體姿勢的數(shù)據(jù)。按照另一種方式，可以使用在心電圖導(dǎo)聯(lián)設(shè)備中的姿勢傳感器并且在操作模式之間切換所述的設(shè)備。
可以根據(jù)病人身體姿勢、使用所選的這組變換作用于ECG導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)導(dǎo)出的ECG導(dǎo)聯(lián)、和/或從這些ECG導(dǎo)聯(lián)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，選擇并修改一組變換。
除了ECG測量外，還使用病人身體姿勢測量裝置來消除在這組所需的變換中姿勢變化引起的改變。使用在任何時間測量的病人身體姿勢(例如站立、右側(cè)臥、等)來選擇對于指定姿勢合適的一組變換。
對于非動態(tài)操作模式和普通動態(tài)操作模式，在它自已的固定的一組變換中分配每個可分辨的病人身體姿勢。
在特定病人操作模式，每個可分辨的病人身體姿勢都需要產(chǎn)生一個特定病人變換組，而病人采取所討論的姿勢。實現(xiàn)這個過程需要的時間在實踐中可能是不方便的?？赡茴A(yù)先確定病人身體姿勢的子組，例如全都是躺下的姿勢，并且分配一組特定病人變換。這樣，當(dāng)收集用于產(chǎn)生特定病人變換所需的數(shù)據(jù)時，病人需要采用的所有可分辨姿勢的數(shù)目是有限的。從姿式變換系數(shù)的有限子組中，可以利用在所測的有限數(shù)目的子組之間的內(nèi)插來形成具有附加精度的一個較大的組。
在一種可能的操作模式中，病人身體姿勢測量只能分辨兩種姿勢軀干是水平的(躺下)和軀干是垂直的(直立)。姿勢測量設(shè)備可以是一個一維的加速度計，當(dāng)所述病人處在直立姿勢時所述加速度計與病人軀干的垂直軸對齊。當(dāng)這個設(shè)備所測的重力加速度小于0.5g時，認(rèn)為病人處在躺下的姿勢。否則，認(rèn)為病人處在直立的姿勢。
下面將要確定對于這兩種姿勢狀態(tài)(躺下和直立)所需的變換組。
姿勢敏感的非動態(tài)模式當(dāng)病人直立時，變換是如上詳細(xì)描述的對于標(biāo)準(zhǔn)非動態(tài)模式的變換。
當(dāng)病人躺下時，變換是除以下各項以外的如以上所述的對于標(biāo)準(zhǔn)非動態(tài)模式的變換mLL＝1.065*(V5R-V2)-0.281*(RA-V5)V1＝0.445*(V2-W)-0.215*(V5-W)V3＝0.713*(V2-W)+0.622*(V5-W)V4＝0.252*(V2-W)+1.031*(V5-W)V6＝-0.093*(V2-W)+0.713*(V5-W)。
姿勢敏感的普通模式當(dāng)病人直立時，所述變換是如上所述的對于標(biāo)準(zhǔn)非動態(tài)模式的變換。
當(dāng)病人是躺下時，所述的變換是mRA＝RC+0.019*(RC-V5)-0.398*(RC-V5R)mLA＝LC-0.194*(LC-V5)-0.274*(LC-V5R)，在上述的躺下的非動態(tài)模式過程中，用mRA和mLA代替RA和LA。
姿勢敏感的特定病人模式在這種模式中，計算用于綜合臨時電極RA和LA的兩組特定病人變換。當(dāng)病人躺下時計算第一組，當(dāng)病人坐下或直立時計算第二組。如以下所述導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)ECG。
當(dāng)病人直立時，使用特定病人變換來綜合電極sRA和sLA。在上述的直立非動態(tài)模式過程中，用導(dǎo)聯(lián)sRA和sLA代替導(dǎo)聯(lián)RA和LA。
當(dāng)病人躺下時，使用特定病人變換來綜合電極sRA和sLA。在上述的后靠非動態(tài)模式過程中，用導(dǎo)聯(lián)sRA和sLA代替RA和LA導(dǎo)聯(lián)。
可替換的電極體表位置圖10A-10C表示對于心電圖系統(tǒng)的不同操作模式的可替換的電極體表位置。當(dāng)由于動態(tài)的限制使V2難以使用的時候，用電極體表位置Vc代替V2，電極體表位置Vc直接定位在胸骨上，在如圖所示的標(biāo)準(zhǔn)電極體表位置V1和V2之間。mRA、mLA、sRA、和sLA全都與V2或Vc的選擇無關(guān)；不使用術(shù)語V2。因為特定病人模式只使用普通情況的心前區(qū)方程，其中使用略有不同的W(由于使用的是sRA、sLA而不是mRA和mLA)，所以對于普通情況的描述已經(jīng)足夠。
電極體表位置位置的這種變化對于上述的變換引起如下的變化。
圖10A表示非動態(tài)模式的情況。
當(dāng)病人直立時，對于此情況的變換是除以下各項外如上所述的變換mLL＝1.096*(V5R-Vc)-0.288*(RA-V5)V1＝0.607*(Vc-W)-0.116*(V5-W)V2＝1.269*(Vc-W)+0.291*(V5-W)V3＝0.997*(Vc-W)+0.723*(V5-W)
V4＝0.420*(Vc-W)+1.015*(V5-W)V6＝-0.155*(Vc-W)+0.704*(V5-W)當(dāng)病人躺下時，對于此情況的變換是除以下各項外如上所述的變換mLL＝1.089*(V5R-Vc)-0.271*(RA-V5)V1＝0.619*(Vc-W)-0.096*(V5-W)V2＝1.440*(Vc-W)+0.246*(V5-W)V3＝1.009*(Vc-W)+0.786*(V5-W)V4＝0.359*(Vc-W)+1.095*(V5-W)V6＝-0.126*(Vc-W)+0.693*(V5-W)圖10B和10C分別表示用于普通模式和特定病人模式的情況。這里的變化是對于非動態(tài)模式的可替換的電極體表位置的如以上所述的變化，只是參照改進(jìn)了的Vc非動態(tài)模式的過程。
兩用模式圖11表示的是一個兩用的電極連接。這種安排與圖2所示的類似，只是增加了由CPU505控制的切換矩陣500。這樣就控制了組合的參考和臨時電極510以及組合的V2和參考電極515。圖中還表示出一個存儲設(shè)備520，它能記錄ECG數(shù)據(jù)。
兩用電極510、515的兩用組的這種用法的優(yōu)點是，在任何時候總是進(jìn)行參考電極連接，并且在任何指定的時間可以讀出相同數(shù)目的輸入通道。
這種安排允許測量病人的心電圖，其中加入可以在獨立的操作模式之間進(jìn)行切換的電極附件。在第一種操作模式，電極附件連接到在病人身上的信號電極，用于測量來自病人的ECG信號。在第二種模式，電極附件連接到在病人身上的參考電極，從而在病人和ECG測量裝置之間形成一個參考電連接。在第二種模式，電極可以是或者可以不是與第一操作模式相同的電極。
圖12是適合于記錄ECG的設(shè)備的方塊圖，其中更加詳細(xì)地表示出如圖2所示的基本設(shè)備以及對于這種基本配置產(chǎn)生的可能的變化，以所述允許進(jìn)行如以上所述的測量。類似的標(biāo)號表示類似的元件。
除了由電極連接530、ECG放大器15、處理器130組成的基本設(shè)備以外，還提供顯示器535、外部計算機(jī)接口、和便攜式存儲介質(zhì)接口545。外部計算機(jī)可以是任何合適的計算機(jī)，例如微型計算機(jī)或個人計算機(jī)。便攜式存儲介質(zhì)類似地可以是任何合適的存儲介質(zhì)，用于存儲所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，例如閃存卡。
所述的設(shè)備還可以具有執(zhí)行附加功能的部件，用于允許按照以上所述的方法測量ECG。例如，可以將一個姿勢傳感器555連接到多路轉(zhuǎn)換器120上。還可以提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“被驅(qū)動的”參考電極555。
人們可以擴(kuò)展所述的設(shè)備，使其可以包括如圖11所示的以及如以上所述的切換矩陣，以便可以在不同的模式使用這些電極。
圖13是在用于測量ECG的系統(tǒng)的元件之間的信息流動的方塊圖。
提供一種用于記錄和顯示ECG數(shù)據(jù)的ECG記錄器/監(jiān)視器560。還可以提供計算機(jī)565、便攜式介質(zhì)570、用于ECG記錄器/監(jiān)視器560的接口575、產(chǎn)生ECG掃描線所需的相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫580。
可以按照任何合適的格式保存產(chǎn)生ECG需要的信息，所述的信息包括病人識別信息、非動態(tài)的、普通的、或特定病人的變換系數(shù)、和記錄的ECG數(shù)據(jù)。
非動態(tài)的和普通的系數(shù)都是固定的和已知的，并不嚴(yán)格要求在外部存儲。然而，在這樣做時允許對于導(dǎo)出的12導(dǎo)聯(lián)計算的所有3種情況都采用相同的操作過程。
ECG記錄器/監(jiān)視器560可以從多個不同的源并且經(jīng)過不同的路徑導(dǎo)出用于顯示ECG掃描線的數(shù)據(jù)，這取決于所用的配置。
例如，可以將病人識別信息和變換系數(shù)放在便攜式存儲介質(zhì)565上，例如在致密閃存卡上，同時在這個設(shè)備的外部，因此當(dāng)將其插入設(shè)備中并且得到用戶的確認(rèn)時，所述病人識別信息和變換系數(shù)將由所述設(shè)備作為有效數(shù)據(jù)接收。
按照另一種方式，病人數(shù)據(jù)可以由計算機(jī)560檢索，并且借助于適當(dāng)?shù)慕涌诶鏘EEE1394(Firewire)、USB、或無線協(xié)議將其直接輸入到ECG記錄器/監(jiān)視器560。還可以使用ECG記錄器/監(jiān)視器560并且使用接口575直接輸入病人數(shù)據(jù)。
在優(yōu)選實施例中，要盡可能長時間地保持ECG數(shù)據(jù)在它的原始形式。從減小的導(dǎo)聯(lián)組到較大的導(dǎo)聯(lián)組的變換只增加了存儲器的存儲容量或所需的輸出信號帶寬。
對于下述的情況在設(shè)備內(nèi)發(fā)生導(dǎo)聯(lián)變換在設(shè)備內(nèi)計算特定病人系數(shù)、在設(shè)備本身的顯示器上觀察當(dāng)前的/先前的經(jīng)過變換的導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)、向通用設(shè)備(例如為ECG數(shù)據(jù)的12個導(dǎo)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)計的12導(dǎo)聯(lián)ECG顯示屏)輸出當(dāng)前的/先前的經(jīng)過變換的導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)。
當(dāng)從設(shè)備提供的數(shù)據(jù)離線地計算特定病人的變換系數(shù)的時候，在一個分開的計算機(jī)上發(fā)生導(dǎo)聯(lián)變換。因為“分開的”計算機(jī)必須包含與設(shè)備的變換方案兼容的軟件，這個計算機(jī)在這時有效地成為這個設(shè)備的一個擴(kuò)展部分。
當(dāng)從計算機(jī)直接下載數(shù)據(jù)時，可以在計算機(jī)內(nèi)部執(zhí)行所需的矩陣變換，并且直接向ECG記錄器/監(jiān)視器560輸出所導(dǎo)出的12導(dǎo)聯(lián)ECG數(shù)據(jù)。
類似地，來自ECG記錄器/監(jiān)視器560的數(shù)據(jù)可以下載到便攜式存儲介質(zhì)，并且，所述的數(shù)據(jù)可以上載到計算機(jī)內(nèi)。計算機(jī)可以執(zhí)行所需的計算，以產(chǎn)生導(dǎo)出的12導(dǎo)聯(lián)ECG數(shù)據(jù)，然后將這個數(shù)據(jù)輸入到這個記錄器/監(jiān)視器。
圖14是說明在用于測量ECG的設(shè)備內(nèi)的計算路徑的方塊圖。這個圖表示的是使用預(yù)先確定的特定病人系數(shù)590處理來自ECG記錄器/監(jiān)視器560的ECG信號數(shù)據(jù)585以便計算導(dǎo)出的12個ECG數(shù)據(jù)600的一個計算機(jī)565，所述特定病人系數(shù)590保存在病人數(shù)據(jù)庫或文件內(nèi)。
雖然在監(jiān)視/記錄過程的建立期間或者在此之前訪問指定病人的特定變換系數(shù)是有益的，但并不是必要的。可以在晚些時候給出確定特定病人系數(shù)并且可以回溯地將其施加到已經(jīng)記錄的數(shù)據(jù)上，只要使用相同的(或者極其接近相同的)電極位置就成。
因為預(yù)先確定特定病人系數(shù)需要附加的建立時間，因此有益的作法可能是，如果在記錄以后病人沒有報告相關(guān)的癥狀，某些病人篩選過程就不要花費(fèi)時間來確定這些系數(shù)。如果病人報告了相關(guān)的癥狀，則可以在記錄完成后確定所述特定病人系數(shù)。在計算出特定病人系數(shù)的這個時間之前一直使用普通的系數(shù)。
例如，可以放大并數(shù)字化來自病人的ECG信號，以便直接存儲在便攜式存儲介質(zhì)內(nèi)，如致密閃存卡中。在這種情況下，進(jìn)行記錄但不進(jìn)行特定病人變換。未經(jīng)變換的ECG數(shù)據(jù)與普通的變換系數(shù)一起都存儲在小型閃存卡上。
為了進(jìn)行重復(fù)的篩選，病人可能已經(jīng)有了一組特定病人變換系數(shù)。如果每次記錄使用這一組系數(shù)而不去計算新的系數(shù)，就可能節(jié)省時間。如以上所討論的，在記錄之前可以將預(yù)先確定的系數(shù)上載到設(shè)備內(nèi)，或者可以訪問這些系數(shù)，并且將這些系數(shù)加到在外部計算機(jī)中的ECG數(shù)據(jù)內(nèi)，所述計算機(jī)包含與設(shè)備變換方案兼容的軟件。
圖15是一個可替換的導(dǎo)出的12導(dǎo)聯(lián)ECG記錄器的方塊圖。這個記錄器類似于如圖14所示的實施方案，只是這里的計算機(jī)部件600明顯地加入監(jiān)視器設(shè)備內(nèi)，實時地計算導(dǎo)出的12導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)，并且在監(jiān)視器的顯示器上顯示所述數(shù)據(jù)?？梢詫?dǎo)出的12導(dǎo)聯(lián)輸出按類似的方式輸出到適當(dāng)?shù)难b置605，以便進(jìn)行分析、記錄、和/或輸出到打印機(jī)、數(shù)據(jù)庫、通過內(nèi)部網(wǎng)或因特網(wǎng)傳輸、或存儲。
設(shè)備的操作圖16是用于使用臨時電極測量ECG的設(shè)備的對特定病人應(yīng)用的流程圖。
這個圖表示的是在使用臨時電極的附加輸入以及離線的特定病人系數(shù)計算的設(shè)備中所用的步驟。
在第一步，首先在圖中所示的位置上放置電極。黑色圓點代表“永久性的”電極，白色圓點代表臨時電極。臨時電極可以放在所探討的臂/手上的任何位置。
在第二步625，將ECG記錄器/監(jiān)視器設(shè)備的電纜連接到固定電極和右臂的臨時電極上。記錄器/監(jiān)視器630用于“學(xué)習(xí)”右臂電極體表位置，即，所述設(shè)備記錄所有的ECG信號，用于晚些時候的分析和系數(shù)確定。一個可替換的實施方案可以是在設(shè)備內(nèi)實時地導(dǎo)出這些系數(shù)。
在第三步640，從右臂電極上斷開電纜，并且將其重新連接到左臂電極上。記錄器/監(jiān)視器630用于“獲得”左臂電極體表位置，即，所述設(shè)備記錄所有的ECG信號，用于晚些時候的分析。
在第四步650，斷開臨時導(dǎo)聯(lián)電纜，并且從病人身上除去臨時電極。
在一個實施例中，使用可重復(fù)使用的“袖口”電極。還可以使用握在手里的金屬觸點。將臨時電纜連接到這個電極上，并且在臨時電極體表位置位置之間移動整個的電極和電纜組件。
圖17是通過使用一個子組的永久電極模擬臨時電極來測量ECG的一個設(shè)備的特定病人應(yīng)用的流程圖。
在這種情況下，使用一個子組的“永久”電極來模擬臨時電極體表位置的電位，并且進(jìn)行離線的特定病人系數(shù)計算。這樣做的優(yōu)點是，不需要任何到設(shè)備的附加電纜連接。
在第一步660，首先在圖中所示的位置上放置電極。再一次地，黑色圓點代表“永久性的”電極，白色圓點代表臨時電極。臨時電極可以在所探討的臂/手上的任何位置。
在第二步，將記錄器/監(jiān)視器的電纜連接到如圖所示的固定電極的一個子組和右臂臨時電極上。記錄器/監(jiān)視器670“學(xué)習(xí)”右臂電極體表位置，即，所述設(shè)備記錄所有的ECG信號，用于晚些時候的分析和系數(shù)確定。一個可替換的實施方案可以是在設(shè)備內(nèi)實時地導(dǎo)出這些系數(shù)。
在第三步675，從右臂電極上斷開電纜，并且將其重新連接到V5電極上。斷開V5R電極的電纜，并且將其固定到左臂電極上。記錄器/監(jiān)視器670“學(xué)習(xí)”左臂電極體表位置。
在第四步685，重新連接從右臂電極到V5R電極的電纜，并且從病人身上除去臨時電極。
圖18是使用可切換的參考電極測量ECG的設(shè)備的特定病人應(yīng)用的流程圖。
這個附圖表明的情況是，所述的設(shè)備使用“可切換的”參考電極并且使用一個子組“永久性的”電極來模擬臨時電極體表位置的電位(并且進(jìn)行離線的特定病人系數(shù)的計算)。這樣做的優(yōu)點是不需要任何到設(shè)備的附加的電纜連接，并且還有參考導(dǎo)聯(lián)的正常噪聲抑制方面的優(yōu)點。
在第一步685，在圖中所示的位置上放置電極。臂電極可以在所探討的臂/手上的任何位置。在此例中，只有右臂電極是臨時的，左臂電極用作臨時信號電極并且還用作記錄的參考電極。
在第二步695，將設(shè)備的電纜連接到所示電極的一個子組，其中包括右臂的臨時電極?！皩W(xué)習(xí)”右臂電極體表位置。所述設(shè)備將參考導(dǎo)聯(lián)設(shè)置到V5R上，并且記錄ECG信號用于晚些時候分析和系數(shù)確定。在這里，用一個“靶心”符號702表示所述的參考導(dǎo)聯(lián)。
在第三步705，從右臂電極上斷開電纜，并且將其連接到左臂電極上。所述設(shè)備“學(xué)習(xí)”左臂電極體表位置所述設(shè)備將參考導(dǎo)聯(lián)設(shè)置到-V5R上，并且記錄ECG，用于晚些時候的分析。
在第四步715，除去臨時的右臂電極，并且記錄ECG。所述設(shè)備將參考導(dǎo)聯(lián)設(shè)置在左臂720上并且記錄ECG。如果期望，一旦參考(左臂)電極作為產(chǎn)生臨時信號導(dǎo)聯(lián)的功能已經(jīng)完成，就可以將所述參考(左臂)電極移動到人體的任何位置。
圖19說明使用臨時電極測量ECG的一個系統(tǒng)。這個系統(tǒng)利用了以上所述的方法。
這個附圖表示病人750、與用于記錄ECG信號的記錄設(shè)備760相連一組附著電極755、和一組臨時電極765。
在第一步770，將固定電極755附著到病人750身上，并且連接到記錄設(shè)備760。所示的兩個臨時電極765還包括它們到輸入塞孔的接線。當(dāng)連接到記錄設(shè)備760時，所述設(shè)備自動地檢測所述的連接，并且進(jìn)入特定病人系數(shù)的學(xué)習(xí)模式。臨時電極可以是金屬“手柄”的形式。
在第二步755，兩個臨時信號同時輸入到設(shè)備，病人在每只手內(nèi)握緊一個金屬觸點以形成臨時電極觸點。這樣就可以建立右和左臂臨時電極連接這兩者。這樣就產(chǎn)生了一種極其快速的、簡單的、和廉價的方法，因為這個方法可以重復(fù)使用臨時電極并且與病人的連接是極其快速和容易的。
當(dāng)病人手握手柄時記錄設(shè)備760使用標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)聯(lián)電阻電路可以自動地檢測，并且可以自動地啟動用于計算特定系數(shù)所需信號的獲得和記錄，從而能夠復(fù)制兩個臨時的“臂”觸點。按照另一種方式，還可以從輸入到設(shè)備的數(shù)據(jù)確定變換系數(shù)。
然后將金屬觸點撥出780。這將觸發(fā)所述設(shè)備離開學(xué)習(xí)模式。然后手動啟動記錄785，或者自動啟動。
顯然，在這個實施方案中的臨時“電極”可以用許多其它的簡單替換物替換，例如臂或腕帶電極或者手指夾具電極。
還可以為圖中所示的記錄設(shè)備760提供一個附著于其上的位置傳感器790。位置傳感器可以實施為附著到病人750身上的一個加速度計，用于檢測移動并向設(shè)備760發(fā)送姿勢的變化。線性處理陣列130的輸出現(xiàn)在是outn＝Tn(A、B、C、D)，每個Tn都有一組權(quán)重{ka(P)、kb(P)、kc(P)、kd(P)}，它是姿勢值P的函數(shù)。
可以將用于記錄ECG數(shù)據(jù)的完整的系統(tǒng)可以很方便地裝配到一個很小的便攜式裝置內(nèi)，所述的便攜式裝置在記錄期間可由病人攜帶，固定到皮帶、吊帶等物品上。所述的便攜式裝置可以包括用于傳送記錄的數(shù)據(jù)的合適的接口，例如通過傳送到閃存卡或者通過無線連接進(jìn)行這樣的傳送。
權(quán)利要求
1.一種綜合心電圖(ECG)信號的方法，其是通過從連接到人體的預(yù)先確定的位置的第一組電極接收信號，以獲得第一組ECG信號；并且，通過對于所述第一組ECG信號或其子組使用預(yù)先確定的變換(一種或多種)導(dǎo)出至少一個另外的ECG信號，以形成期望的一組信號；其中所述第一組電極包括標(biāo)準(zhǔn)的12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V2和V5，再加上至少一個電極和至少一個另外的電極，所述的至少一個電極在與V5基本水平的右腋前線上，所述的至少一個另外的電極定位在人體的右手側(cè)和左手側(cè)中的每一側(cè)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電極體表位置定位在V2所述標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V2；V5所述標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V5；V5R與所述V5水平的所述右腋前線上；RA所述標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置RA(臂、肩、手腕或手)；以及LA所述標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置LA(臂、肩、手腕或手)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在人體的右手側(cè)和左手側(cè)上的所述的另外的電極放置在軀干上，與四肢上部基本上在同一水平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其中所述電極體表位置定位在V2所述標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V2；V5所述標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V5；V5R與所述V5水平的所述右腋前線上；R人體的右手側(cè)區(qū)的任何位置，心臟水平上方的前上胸和右臂、肩、或手之間；以及L人體的左手側(cè)區(qū)的任何位置，心臟水平上方的前上胸和左臂、肩、或手之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其中所述電極體表位置定位在V2所述標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V2；V5所述標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V5；V5R與所述V5水平的所述右腋前線上；RC人體的上胸部，與胸骨柄相同高度，右邊鎖骨中線；和LC人體的上胸部，與胸骨柄相同高度，左邊鎖骨中線。
6.一種根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一個所述的用于獲得一組ECG信號的方法，其中所述電極體表位置V2由電極體表位置Vc代替，所述電極體表位置Vc直接定位在所述胸骨上，在所述標(biāo)準(zhǔn)電極體表位置V1和V2之間。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一個所述的方法，還包括從臨時電極導(dǎo)出一個ECG信號，所述臨時電極在所述ECG測量期間都不進(jìn)行連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括產(chǎn)生特定病人的變換或變換組，所述的變換或變換組在斷開所述臨時電極之后作用在所述ECG信號上以綜合所述臨時電極信號的表示。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中在晚些時間，所述臨時電極可能會被重新激活或者重復(fù)施加，以便重新確定所述特定病人的變換。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9中任何一個所述的方法，還包括從下面的選頂中為每個臨時電極確定一個參考電位ECG電極的電位、不同臨時電極的電位、或由ECG電極(一個或多個)和/或臨時電極(一個或多個)的組合形成的電位。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中任何一個所述的方法，其中臨時ECG信號定義為所述臨時電極的電位和它的參考電位之間的電位差。
12.根據(jù)權(quán)利要求7-11中任何一個所述的方法，還包括從所述第一組ECG信號和所述臨時ECG信號這兩者獲得一組ECG信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中通過對于所述第二組ECG信號使用特定病人的變換來綜合所述臨時信號(一個或多個)。
14.根據(jù)權(quán)利要求7-13中任何一個所述的方法，還包括只使用所述第一組電極從病人身上獲得第二組ECG信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求7-14中任何一個所述的方法，其中另外的ECG信號的導(dǎo)出是使用預(yù)先確定的變換或變換組作用在包括所述第二組ECG信號和至少一個綜合的臨時電極信號的組上，或者作用在從所述第二組ECG信號和至少一個綜合的臨時電極信號選擇出來的子組上。
16.根據(jù)權(quán)利要求7-15中任何一個所述的方法，其中至少一個臨時電極定位在右臂、肩、或手上的任何一點。
17.根據(jù)權(quán)利要求7-16任何一個所述的方法，其中至少一個臨時電極定位在左臂、肩、或手上的任何一點。
18.根據(jù)權(quán)利要求7-17任何一個所述的方法，其中所述臨時電極(一個或多個)是在與下述時間不同的時間連接的所述第一組ECG信號獲得或者等價地被臨時激活時、和在回溯地計算所述特定病人的變換時。
19.根據(jù)權(quán)利要求7-18任何一個所述的方法，其中在初始使用后，使用臨時電極完成除提供心電圖信號數(shù)據(jù)外的其它功能。
20.根據(jù)權(quán)利要求7-19任何一個所述的方法，其中用于從ECG電極(一個或多個)獲得信號的連接到測量裝置或設(shè)備的輸入連接端具有第二種用途，即從臨時電極獲得信號。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一個所述的方法，其中所述方法包括在分開的操作模式之間切換電極，其中在第一模式，所述電極測量ECG信號，在第二模式，所述電極在病人和ECG測量裝置之間形成參考電連接。
22.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，還包括如下步驟在病人身體上施加多個電極以便為這個病人測量一組ECG信號；檢測病人的人體姿勢；以及按照所述病人人體姿勢選擇或修改所述變換組。
23.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述人體姿勢是通過加速度計、傾斜傳感器、或手動開關(guān)檢測的。
24.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，還包括如下步驟從所述第一組數(shù)據(jù)或其子組為至少一個臨時信號計算一個模擬矩陣；向所述第二組ECG信號施加模擬矩陣以產(chǎn)生模擬的臨時信號；以及向所述第二數(shù)據(jù)組再加上所述模擬的信號施加固定的導(dǎo)出矩陣以確定未被測量的ECG導(dǎo)聯(lián)；以及修改一個或兩個所述矩陣以便補(bǔ)償特定病人的姿勢和運(yùn)動的變化。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述導(dǎo)出未測量的ECG信號的方法包括形成一個矩陣R，所述矩陣R包含來自所述被測ECG信號的數(shù)據(jù)點，從所述臨時電極信號算出解答矩陣A，和使用sX(i)＝R*A(i)計算矩陣sX。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述第一組ECG信號再加上所述模擬的臨時電極信號形成矩陣M，所述方法還包括形成導(dǎo)出的矩陣dL(x)＝M*B(x)，在這里，B(x)是一個預(yù)先確定的解答矩陣，dL(x)模擬在一個未經(jīng)測量的電極體表位置觀察到的數(shù)據(jù)。
27.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一個所述的方法，其中所述的方法包括測量第一組ECG信號、處理所述信號以導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)的12導(dǎo)聯(lián)ECG、和實時顯示所述標(biāo)準(zhǔn)的12導(dǎo)聯(lián)ECG。
28.根據(jù)權(quán)利要求1-26中任何一個所述的方法，其中記錄并存儲所述第一組ECG信號，以便隨后進(jìn)行處理以導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)的12導(dǎo)聯(lián)ECG。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，還包括顯示所述導(dǎo)出的標(biāo)準(zhǔn)的12導(dǎo)聯(lián)ECG信號。
30.一種用于獲得通用類型的一組心電圖(ECG)信號的方法，所述的方法包括綜合ECG信號，其是通過從連接到人體的預(yù)先確定的位置的第一組電極接收信號以獲得第一組ECG信號；并且，通過對于所述第一組ECG信號或其子組使用預(yù)先確定的變換(一種或多種)以形成期望的一組信號，導(dǎo)出至少一個另外的ECG信號；其中所述第一組電極至少包括定位在下述體表位置的電極R和L分別定位在右和左上肢或其附近；以及Vc放在胸骨上。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中體表位置R和L具體可以包括體表位置RC和RL，所述體表位置RC和RL分別位于右和左鎖骨中線上與胸骨柄相同的水平位置。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中體表位置R和L包括體表位置RA和RA，所述體表位置RA和RA分別在右手臂和左手臂上。
33.根據(jù)權(quán)利要求30-32中任何一個所述的方法，其中體表位置Vc直接定位在胸骨上，在所述標(biāo)準(zhǔn)電極體表位置V1和V2之間。
34.一種用于獲得所述通用類型的一組ECG信號的方法，所述方法包括綜合心電圖(ECG)信號，其是通過從連接到人體的預(yù)先確定的位置的第一組電極接收信號以獲得第一組ECG信號；并且，通過對于所述第一組ECG信號或其子組使用預(yù)先確定的變換(一種或多種)以形成期望的一組信號，導(dǎo)出至少一個另外的ECG信號；其中所述第一組電極至少包括定位在下述體表位置的電極Vm所述標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V4、V5、V6之一(m＝4、5、或6)；VnR分別在與所述標(biāo)準(zhǔn)電極體表位置V4、V5、V6之一(n＝4、5、或6)水平的右手側(cè)的鎖骨中線、右腋前線、或右腋中線的上；以及Vc在胸骨上。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中m＝n，從而VnR在Vm對面，因此容易放置。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中在一個優(yōu)選實施例中，m＝n＝5，因此，所述體表位置Vm和VnR分別是V5和V5R。
37.根據(jù)權(quán)利要求34、35、或36所述的方法，其中Vc直接定位在所述標(biāo)準(zhǔn)電極體表位置V1和V2之間。
38.根據(jù)權(quán)利要求30-39中任何一個所述的方法，其中選擇至少5個電極體表位置。
39.根據(jù)權(quán)利要求30-38中任何一個所述的方法，其中所述方法包括從臨時電極導(dǎo)出一個ECG信號，所述臨時電極不是在所述整個ECG測量期間都連接的。
40.一種用于獲得一組心電圖(ECG)信號的方法，所述方法包括從連接到人體的預(yù)先確定的位置的第一組電極來接收信號以獲得第一組ECG信號；通過對于所述第一組ECG信號或其子組使用預(yù)先確定的變換(一種或多種)來綜合至少一個另外的ECG信號，從而形成經(jīng)過綜合的一組ECG信號，每個綜合的信號對應(yīng)于人體的一個位置(以下稱之為綜合位置)；檢測人體姿勢；以及根據(jù)所述檢測的人體姿勢選擇和修改在所述綜合步驟中使用的所述的變換，從而減小在每個綜合信號和實際信號之間由于姿勢引起的誤差，所述的實際信號是在一個給定姿勢的所述的綜合位置測定的。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中所述人體姿勢是使用加速度計、傾斜傳感器、或手動開關(guān)進(jìn)行檢測。
42.一種用于綜合ECG數(shù)據(jù)的設(shè)備，所述設(shè)備包括設(shè)置為接收測量的ECG信號的裝置和設(shè)置為執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-41中任何一個所述的方法步驟的信號處理裝置。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其中所述的信號處理裝置15被安排成可以實施一個線性組合處理陣列，用于處理所述的數(shù)字化信號以導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)ECG。
44.根據(jù)權(quán)利要求42或43所述的設(shè)備，其中所述信號處理裝置是使用一臺通用微處理器或者在軟件控制下的數(shù)字信號處理器電路實施的。
45.根據(jù)權(quán)利要求42、43或44所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括用于分別處理和顯示ECG信號的分開的單元；和用于連接所述分開的單元以處理和顯示所述ECG信號的裝置。
46.一種用于測量ECG信號的系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求42所述的綜合設(shè)備，所述的設(shè)備與用于存儲來自一個所述電極子組的信號的裝置結(jié)合，所述的綜合設(shè)備可以操作以處理來自所述電極子組的存儲的信號，獲得標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)ECG。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的系統(tǒng)，還包括具體地對應(yīng)于所述電極子組的一組導(dǎo)聯(lián)，所述電極子組用于獲得用于存儲和處理的所述信號。
48.根據(jù)權(quán)利要求46或47所述的系統(tǒng)，其中用于存儲所述信號數(shù)據(jù)的裝置包括可移動的存儲介質(zhì)。
49.一種攜帶程序指令的存儲設(shè)備，用于使通用微處理器或數(shù)字信號處理器電路能夠?qū)嵤└鶕?jù)權(quán)利要求1-41中任何一個所述的方法。
全文摘要
從一個新的減小電極的組中綜合心電圖(ECG)信號，如標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)。從連接到人體的預(yù)先確定的位置的一組電極接收信號，并且，對于所述第一組ECG信號使用預(yù)先確定的變換(一種或多種)(130)導(dǎo)出至少一個另外的ECG信號。這就形成一組期望的信號。這組電極可以包括標(biāo)準(zhǔn)的12導(dǎo)聯(lián)電極體表位置V2和V5，再加上至少一個電極和至少一個另外的電極，所述至少一個電極在與V5基本水平的右腋前線上，所述至少一個另外的電極定位在人體的右側(cè)和左側(cè)中的每一側(cè)上。在一個可替換的安排中，電極位置V2由電極位置Vc代替，電極位置Vc直接定位在胸骨上，在標(biāo)準(zhǔn)電極體表位置V1和V2之間。本發(fā)明還公開一種方法，其通過檢測人體姿勢并修改變換來改進(jìn)綜合信號的準(zhǔn)確性。
文檔編號A61B5/0428GK1798522SQ200480015348
公開日2006年7月5日 申請日期2004年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月31日
發(fā)明者斯圖爾特·唐納德-拜恩 申請人:德爾瑪雷諾德醫(yī)藥有限公司