專利名稱：一種心電電極安放定位裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于公共衛生領域，涉及一種心電圖電極安放方法及實現這種方法的定位
直O
背景技術：
心電圖歷經一個多世紀的臨床應用，至今仍是心臟病最基本、最重要的診斷工具。 經典的12導聯心電圖通過體表9個位置的檢測電極記錄心臟的電活動，心電圖機記錄和描跡這些心臟電活動信號，臨床上根據所描跡的心電圖檢查并診斷心血管疾病。由于操作簡便、價格適中，心電圖機已經成為各級醫療衛生服務機構中最普及的醫用電子儀器之一，隨著人們對于心血管健康的日趨關注，心電圖機家用化已是今后的發展趨勢。然而心電圖診斷的準確性，除了依賴于心電圖解讀者的水平和經驗，還在很大程度上依賴于心電信號的質量，一般情況下，心電信號的質量包括兩個方面的含義，一是信號的信噪比，大規模集成電路和數字處理器的應用已經能夠很好地解決這個問題；另一個是關于心電電極位置的準確性和一致性，心電圖的解讀是以心電電極相對于心臟的位置已經確定并且固定不變為前提的。臨床上，心電圖機的操作者通過觸摸患者的肋骨間隙來確定電極的安放位置，由于患者的性別、體格大小和胖瘦程度的因素，肋骨間隙并不總是易于觸摸和辨別的；再加上心電圖機操作者經驗的不同，這種確定電極位置的方法并不能保證電極安放位置的準確性和一致性。一項在77名患者身上所作的實驗統計結果表明，即使是臨床專家們，他們所認定的“正確位置”相互之間也存在較大差異胸前導聯縱向偏差范圍是0-105mm，均值為 13. 5mm ；橫向偏差范圍是0_120mm，均值為16. 5mm ；特別是側位電極V6和女性身上的電極位置偏差會更大一些。這項實驗表明在比較由不同醫師采集的心電圖時，必須十分小心。然而，與歷史心電圖進行比較是獲得心臟狀況演變信息的主要方法；由于我們對于胸前電極位置偏差如何影響心電圖波形尚不清楚，基于歷史心電圖比較的心電圖診斷結果的可靠性也尚未可知。利用龍膽紫藥水標記心電電極位置是動態心電圖檢查的常用手段，因為在必要時患者須自己安放電極，但這種方法對于周期跨度大的心電圖檢查并不適用，有一些發明采用安裝在敷帶或背心上的電極來檢測心電圖，通過敷帶或背心的可伸縮性來適應患者不同的體格，但這些方法都被證明是不實用的。
發明內容
本發明的目的是提供一種定位準確、檢測誤差小的心電電極定位方法以及實現這種方法的定位裝置。本發明所提出的心電電極定位方法是
第一步，在人體胸部表面確定胸骨上緣和胸骨下緣位置，分別在這兩個位置上放置、 粘帖或者標記標識物，稱為胸骨上緣標識物和胸骨下緣標識物，作為第一和第二參考基準
3點；
第二步，在人體胸部表面確定第三或更多參考基準點；
第三步，根據第一、第二和第三或更多的參考基準點確定胸前測量電極的安放位置。所述的胸骨上緣標識物，是放置在體表上用以標記胸骨柄與左右鎖骨的連接處的中間位置和頸靜脈切跡的記號或粘貼物；所述的胸骨下緣標識物，是放置在體表上用以標記胸骨體下沿與劍突的連接處的記號或粘貼物。第三參考基準點設置在患者身體左側腋下中間線上與胸骨下緣標識物處于同一橫向水平線的位置點，在該點放置、粘貼或標記第三個標識物；稱為左側腋中標志物。在第一和第二參考基準點上設置連線，稱之為縱向連線，連線長度為L ；在第二參考基準點和第三參考基準點上設置連線，稱之為橫向連線，連線長度為W，V2電極的位置在左胸表面上與橫向連線的距離是L/4、與縱向連線的距離是W/7的地方；Vl電極處于右胸表面、與V2電極關于縱向連線相對稱的位置，即位于右胸表面、與縱向連線的距離是W/7、與橫向連線在右胸的延長線的距離是L/4的地方；V4電極在橫向連線上、與胸骨下緣標識物的距離為3W/7的位置；V5電極在橫向連線上、與胸骨下緣標識物的距離是5W/7的位置；V3 電極處于V2電極和V4電極的中間位置，即在左胸表面、與橫向連線的距離是L/8、與縱向連線的距離是2W/7的位置；V6電極位于左側腋中標識物的稍高位置，與橫向連線的距離是 L/8。一種用于心電電極安放定位的定位裝置，包括應用距離測量方法定位的本體，本體是一塊由縱向敷帶和橫向敷帶連接在一起的倒T字型的敷帶；所述縱向敷帶與橫向敷帶連接處有一個用于安放胸骨下緣標識物的定位孔；縱向敷帶的上部有一個用于確定和安放胸骨上緣標識物的導槽，臨近導槽的敷帶上附有用于定位胸骨上緣標識物縱向位置的定位色帶，縱向敷帶上靠近橫向敷帶的地方有一塊用于定位Vl電極和V2電極的定位色帶，橫向敷帶上附有用于定位左側腋中標識物和胸前測量電極Vl—V6橫向位置的定位色帶，橫向敷帶的兩端有可以相互連接的束帶，束帶上固定有可以相互連接的鉸鏈物或按扣，在縱向敷帶背面的中部和下部分別附有一塊可與體表皮膚相粘連的涂膠塊。一種用于心電電極安放定位的定位裝置，包括應用參考位置投影方法定位的本體，本體包括懸梁結構，懸梁結構上固定了投影儀，投影儀中有微處理器系統，微處理器系統存儲有標記了胸前測量電極V1-V6、胸骨上緣標識物、胸骨下緣標識物和左側腋中標識物的參考圖片；投影儀將該圖片投影到患者的胸部，形成投影區，投影儀可以分別沿縱橫兩個方向對投影區的位置和縮放比例進行獨立調節。一種用于心電電極安放定位的定位裝置，包括應用光斑投射方法的本體，本體包括光斑投射裝置，光斑投射裝置包括光源電源、光源面板，橫向縮放透鏡、縱向縮放透鏡以及調節裝置，光源面板上安裝有多個激光二極管，激光二極管之間的相對位置與胸骨上緣標識物、胸骨下緣標識物、左側腋中標識物以及胸前測量電極的參考位置一致。一種用于心電電極安放定位的定位裝置，包括基于視頻影像匹配方法的本體，本體包括攝像裝置和與之連接的計算機系統；計算機系統可以是心電圖機，也可以是定制的嵌入式系統或普通電腦，計算機系統中運行著一個視頻影像分析程序，計算機系統中存儲有標記了胸前測量電極V1-V6、胸骨上緣標識物、胸骨下緣標識物和左側腋中標識物的參考圖片文件。
本發明的有益之處是
基于胸骨上緣，即胸骨柄與左右鎖骨連接處的中央頸靜脈切跡處，和胸骨下緣，即胸骨體下沿與劍突的連接處的心電電極定位方法，相對于肋骨間隙，胸骨的上下緣要容易觸摸的多；即便是肥胖和女性患者，大多也可以容易地觸摸到。以這兩個位置和身體的側緣作為
參考基準點。與傳統的心電電極定位方法相似，本發明假設心臟與包圍心臟的胸骨以及第一到第六肋骨的相對位置是一致的而且是不變的，一旦確定胸骨上緣、胸骨下緣和身體的側緣， 第一到第六肋骨的位置也相應確定。(1)胸骨上緣和胸骨下緣更容易通過觸摸辨別出來，特別是針對體格胖和女性患者；
(2)對于不同體格大小的患者，距離測量方法保證胸前電極與心臟的相對方位是一致
的；
(3)基于胸骨上緣、胸骨下緣和左側腋中標識物的心電電極定位裝置，可以幫助醫師更快更準確地安放心電電極；有利于沒有醫學知識的家庭用戶使用心電圖機。
圖IA是心電圖胸前測量電極與人體骨骼系統的相對位置示意圖； 圖IB是基于距離測量方法的胸前測量電極定位方法示意圖IC是人體橫向剖面與胸前測量電極位置示意圖； 圖ID是人體側向剖面與胸前測量電極位置示意圖； 圖2是一種應用距離測量方法的心電電極定位裝置示意圖； 圖3是一種應用參考圖片投影方法的心電電極定位裝置示意圖； 圖4是一種應用光斑投射方法的心電電極定位裝置示意圖； 圖5是一種光斑投射裝置內部結構示意圖； 圖6是一種應用視頻影像匹配方法的心電電極定位裝置。
具體實施例方式下面結合附圖和多個實施例對本發明加以詳細說明。參見圖1A。人體的胸骨由胸骨柄1、胸骨體2和劍突3三塊骨頭構成，胸骨柄1與左右兩塊鎖骨4相接，胸骨柄的上沿的切跡稱為頸靜脈切跡5。人體的第一肋骨6到第七肋骨7與胸骨相連，往下的第八肋骨到第十肋骨8相互連接，并與第七肋骨7相接。傳統的十二導聯心電圖的電極安放方法是V1電極9位于第四肋間隙胸骨右側； V2電極10位于第四肋間隙胸骨左側；V4電極12位于第五肋間隙鎖骨中線位置；V3電極11 位于V2電極10和V4電極12的中間點；V6電極14位于第五肋間隙與左側腋中線上；V5電極13在左側前腋線、并于V4電極12處于同一水平線上。參見圖IB并對照圖1A。本發明以胸骨柄1的上沿頸靜脈切跡5和胸骨體2的下沿與劍突3的結合處為參考點，安放十二導聯心電圖的胸前電極Vl—V6。首先在體表上位于頸靜脈切跡5和胸骨柄1上沿中央的位置安放胸骨上緣標識物15 ；在胸骨體2與劍突3的結合處的下沿安放胸骨下緣標識物16 ；然后在左側腋下中間線上與胸骨下緣標識物16處于同一水平的位置安放左側腋中標識物17，縱向連線18沿體表連接胸骨上緣標識物15和胸骨下緣標識物16 ；橫向連線19沿著體表連接胸骨下緣標識物16和左側腋中標識物19， 縱向連線18的長度是L ；橫向連線19的長度是W。胸前電極Vl—V6的定位方法是
V2電極的位置在左胸表面上與橫向連線19的距離是L/4、與縱向連線18的距離是W/7 的地方；
Vl電極處于右胸表面、與V2電極關于縱向連線18相對稱的位置，即位于右胸表面、與縱向連線18的距離是W/7、與橫向連線19在右胸的延長線的距離是L/4的地方； V4電極在橫向連線19上、與胸骨下緣標識物16的距離為3W/7的位置； V5電極在橫向連線19上、與胸骨下緣標識物16的距離是5W/7的位置； V3電極處于V2電極和V4電極的中間位置，即在左胸表面、與橫向連線19的距離是 L/8、與縱向連線18的距離是2W/7的位置；
V6電極位于左側腋中標識物17的稍高位置、與橫向連線19的距離是L/8。參見圖IC的人體橫向剖面示意圖。組成人體表面輪廓的是前胸表面20和背部表面21。安放在前胸表面20的各個電極之間的橫向距離是V1電極9與V2電極10之間的橫向距離是2W /7 ；V2電極10與V3電極11之間的橫向距離是W/7 ；V3電極11與V4電極 12之間的橫向距離是W/7 ；V4電極12與V5電極13之間的橫向距離是2W/7 ；V5電極13與 V6電極14之間的橫向距離是2W/7 ；
參見圖ID的人體側向剖面示意圖。組成人體表面輪廓的是前胸表面20和背部表面 21。胸骨由胸骨柄1、胸骨體2和劍突3組成。緊貼胸骨的前胸表面安放有胸骨上緣標識物15和胸骨下緣標識物16。胸骨上緣標識物15的位置與頸靜脈切跡5相對應的；胸骨下緣標識物16的位置與胸骨體2劍突3的接合處相對應，連接胸骨上緣標識物15和胸骨下緣標識物16的是縱向連線18，安放在前胸表面20的電極間的縱向距離是V1和V2電極與 V4和V5電極間的縱向距離是L/4 ；V3和V6電極與V4和V5電極間的縱向距離是L/8。下面是基于胸骨上緣標識物15、胸骨下緣標識物16和左側腋中標識物17的心電電極定位裝置的四個實施例。實施例1
參見圖2。一種應用距離測量方法的心電電極定位裝置，其特征是一塊由縱向敷帶22 和橫向敷帶23連接在一起的倒T字型的敷帶。縱向敷帶22與橫向敷帶23連接處有一個用于安放胸骨下緣標識物16的定位孔M，縱向敷帶22的上部有一個用于確定和安放胸骨上緣標識物15的導槽25，臨近導槽25的敷帶上附有用于定位胸骨上緣標識物15的定位色帶27，定位孔M的上方有一塊用于定位Vl電極9和V2電極10的定位色帶觀，橫向敷帶 23兩端有便于安放腋中標識物17的鍥型缺口 26，橫向敷帶23上附有用于定位腋中標識物 17和胸前測量電極Vl—V6橫向位置的定位色帶四，30，31，32和33。橫向敷帶23的右側定位色帶與左側定位色帶關于縱向敷帶22軸向對稱；右側定位色帶可用于定位心電圖右胸增加導聯，如V3R、V4R和V5R。橫向敷帶23的兩端有可以相互連接的束帶34。束帶34 上固定有可以相互連接的鉸鏈物或按扣35和36。另外，為了操作方便，在縱向敷帶22背面的中部和下部分別附有一塊可與體表皮膚相粘連的涂膠塊37和38。
基于實施例1的心電電極定位步驟是
第一步，醫師通過手指觸摸確定胸骨下緣位置，將圖2中倒T字型敷帶的定位孔M與胸骨下緣位置對應起來，通過定位孔24安放或粘貼胸骨下緣標識物16，醫師可以利用涂膠塊37和38將敷帶粘貼在體表皮膚上；
第二步，將束帶；34繞到患者背部，通過鉸鏈物35和36相連，將整個敷帶固定于體表； 第三步，醫師確定患者左側腋下中間線所穿過的定位色帶四中的色塊，圖2中左側腋下中間線穿過的色塊是點塊。醫師將左側腋中標識物17靠著橫向敷帶23的上沿和定位色帶四中的點塊色塊安放或粘貼在患者體表，定位色帶四中的點塊色塊的垂直中心線與左側腋中標識物17的中心重合；
第四步，醫師利用手指通過導槽25確定胸骨上緣位置，并穿過導槽25將胸骨上緣標識物15安放或粘貼在患者體表，通過目測確定定位色帶27中與胸骨上緣標識物15的中心相平行的色塊的顏色，圖2所示的對應色塊是點塊；
第五步，利用縱向敷帶22和橫向敷帶23上的各個定位色帶來定位和安放胸前測量電極在橫向敷帶23上沿、定位色帶30中的點塊色塊的位置安放或粘貼V5電極13 ；在橫向敷帶23上沿、定位色帶31中的點塊色塊的位置安放或粘貼V4電極12 ；在定位色帶32中的點塊色塊和定位色帶觀中的點塊色塊所對應的位置安放或粘貼V2電極10 ；在與V2電極10關于縱向敷帶22相對稱的位置安放或粘貼Vl電極9 ；在V2電極10和V4電極12的中間位置安放或粘貼V3電極11 ；在左側腋中標識物17的上方、與V3電極11關于橫向敷帶23平行的位置安放或粘貼V6電極14。實施例2
參見圖3。一種應用參考圖片投影方法的心電電極定位裝置，包含一個懸梁結構41， 懸梁結構41上固定了一個投影儀42，患者40躺在平臺39上，懸梁結構41固定在平臺39 上，投影儀42位于患者40胸部的上方30mm—IOOmm的地方，投影儀42可以是一般掌上投影儀，也可以是通過定制的專用儀器。投影儀42中的微處理器系統，可以將預存的圖片投影到患者40的胸部，形成投影區43，投影儀42中存儲有一張標記了胸前測量電極V1-V6、胸骨上緣、胸骨下緣和左側腋中標識物的參考圖片。投影儀42具有高度、投影區移位和伸縮的調節功能；可以分別沿縱橫兩個方向對投影區的位置和縮放比例進行獨立調節。基于實施例2的心電電極定位步驟是
第一步，患者40仰臥在平臺39上，醫師通過手指觸摸和目測辨別出胸骨上緣、胸骨下緣和左側腋下中間線的位置，并分別在這些位置上安放或粘貼標識物；
第二步，醫師打開投影儀，對投影儀的高度、投影區縱橫兩個方向的位置以及縮放比例進行調節，使得參考圖片影像中的胸骨上緣、胸骨下緣和左側腋中標識物與安放在患者40 體表上的真實標識物重合；
第三步，醫師將胸前測量電極Vl—V6安放或粘貼到參考圖片投影影像中相應電極的位置上。實施例3
參見圖4。與實施例2的參考圖片定位裝置相類似，應用光斑投射方法的心電電極定位裝置由懸梁結構41和安裝于其上的光斑投射裝置44組成。懸梁結構可以上下移動進行高度調節，光斑投射裝置44可以沿著懸梁結構41進行橫向和縱向的移動。光斑投射裝置44 將胸骨上緣、胸骨下緣、左側腋中標識物和胸前測量電極Vl—V6的參考位置通過光線直接投射在患者40胸部表面所形成的光斑予以標記。參見圖5。光斑投射裝置44主要包括光源電源45、光源面板46，橫向縮放透鏡47， 縱向縮放透鏡48以及調節裝置49、50，光源面板46上安裝有九個激光二極管51，這九個激光二極管51之間的相對位置與標識物和電極的參考位置一致。光源電源45通過電纜52 給激光二極管51提供電源，激光二極管51所發射的光線53經過橫向透鏡47和縱向透鏡 48照射到患者40的體表，形成與定位標識物和胸前測量電極相對應的光斑，調節裝置49和 50通過調整透鏡47和48使得照射光斑可以沿橫向和縱向移動。基于實施例3的心電電極定位步驟是
第一步，患者40仰臥在平臺39上，醫師通過手指觸摸和目測辨別出胸骨上緣、胸骨下緣和左側腋下中間線的位置，并分別在這些位置上安放或粘貼標識物；
第二步，醫師打開光斑投射裝置44，通過調節懸梁結構41的高度、光斑投射裝置44的縱橫位置以及光斑投射裝置44上的透鏡系統，使得對應于胸骨上緣、胸骨下緣和左側腋中標識物的光斑與安放在患者40體表上的真實標識物重合；
第三步，醫師將胸前測量電極Vl—V6安放或粘貼到與胸前測量電極相對應的光斑的位置上。實施例4
參見圖6。基于視頻影像匹配方法的心電電極定位裝置包含一個攝像裝置M，攝像裝置固定在一個懸梁結構41上，攝像裝置M通過電纜56連接到一個計算機系統55，計算機系統55可以是一臺心電圖機，也可以是一個定制的嵌入式系統或普通電腦。攝像裝置M 將實時視頻影像傳送到計算機系統陽中加以顯示，計算機系統55中運行著一個視頻影像分析程序，它能夠自動識別或者在操作者的幫助下識別出視頻影像中的人體表面標識物， 并計算出標識物的坐標，計算機系統陽中存儲了一張標記有胸前測量電極V1-V6、胸骨上緣、胸骨下緣和左側腋中標識物的參考圖片文件，計算機系統陽根據視頻影像中的人體表面標識物的坐標和參考圖片中的標識物坐標，計算出將參考圖片文件重合到視頻影像上所需要對圖片進行的位移和縮放參數，計算機系統陽利用計算出來的位移和縮放參數，對參考圖片進行移位和縮放變形處理，并將處理后的圖片疊加到視頻影像中。醫師通過觀察疊加有胸前測量電極參考位置標記的視頻影像，將電極Vl—V6安放或粘貼到人體表面。
權利要求
1. 一種用于心電電極安放定位的定位裝置，包括應用光斑投射方法的本體，其特征在于本體包括光斑投射裝置(44 )，光斑投射裝置(44 )包括光源電源(45 )、光源面板(46 )，橫向縮放透鏡(47)、縱向縮放透鏡(48)以及調節裝置(49、50)，光源面板(45)上安裝有多個激光二極管(51)，激光二極管(51)之間的相對位置與胸骨上緣標識物(15)、胸骨下緣標識物(16)、左側腋中標識物(17)以及胸前測量電極(9、10、11、12、13、14)的參考位置一致。
全文摘要
本發明公開了一種用于心電電極安放定位的定位裝置，包括應用光斑投射方法的本體，本體包括光斑投射裝置，光斑投射裝置包括光源電源、光源面板，橫向縮放透鏡、縱向縮放透鏡以及調節裝置，光源面板上安裝有多個激光二極管，激光二極管之間的相對位置與胸骨上緣標識物、胸骨下緣標識物、左側腋中標識物以及胸前測量電極的參考位置一致。
文檔編號A61B5/0408GK102370478SQ201110313470
公開日2012年3月14日 申請日期2010年4月22日 優先權日2010年4月22日
發明者劉穩國, 陳耀 申請人:無錫市優特科科技有限公司