Сбор и обработка надежных сигналов ЭКГ и синхронизирующих импульсов в магнитно-резонансной среде Российский патент 2019 года по МПК A61B5/55 A61B5/408 

Настоящее изобретение в целом относится к мониторингу физиологических сигналов в магнитно-резонансной среде. В частности, оно применимо совместно с электрокардиографией (ЭКГ) в магнитно-резонансной томографии и будет описано c особым акцентом на этом. Однако следует понимать, что оно также применимо в других вариантах использования и не обязательно должно ограничиваться вышеуказанным применением.

С помощью электрокардиографического (ЭКГ) мониторинга измеряют активность сердца, используя электрическую активность, обнаруживаемую электродами, которые крепятся к коже субъекта. Электрические импульсы, генерируемые поляризацией или деполяризацией сердечной ткани, обнаруживаются электродами и преобразуются в форму зубца. Видимая форма зубца, как правило, включает зубец P, комплекс зубцов QRS и зубец T. Комплекс QRS отображает быструю деполяризацию желудочков, которые являются наибольшими мышцами и, таким образом, предоставляют наибольшую амплитуду. ЭКГ-мониторинг выполняют во время магнитно-резонансной томографии (МРТ) для мониторинга показателей жизнедеятельности пациента и/или извлечения данных синхронизации. Синхронизация, как правило, используется в МРТ для расчета по времени и/или регулирования извлечения для удаления артефактов движения. Сигнал ЭКГ обеспечивает измерение времени для движений сердца, который затем может использоваться для регулирования извлечения с целью компенсации движения сердца и/или последующего влияния на ткани тела, например, кровяного пульса.

В МРТ сильные магнитные поля и радиочастотные (РЧ) импульсы применяются к субъектам для возбуждения, управления и кодирования резонанса в тканях субъекта. Те же магнитные поля и РЧ-импульсы генерируют электрические токи в теле и в любом объекте, используемом для обнаружения и приема сигналов, таких как вихревые токи. Генерируемые токи добавляют шум к сигналам ЭКГ. Генерируемые токи могут создавать проблемы в отношении безопасности пациента, такие как электрические ожоги.

Электроды, используемые, как правило, при применении МРТ, располагаются в непосредственной близости друг к другу, что отличается от электродов для ЭКГ, используемых вне среды МРТ. Благодаря непосредственной близости электродов друг к другу уменьшается шум от индуцированных в теле токов, а также уменьшается амплитуда обнаруженных сигналов. Для дополнительного улучшения сигнала применяются различные фильтры, такие как фильтр скорости нарастания тока, полосовой фильтр и заграждающий фильтр зубца Т. Фильтры применяются к сложной форме зубца или к отведению последовательно, например, по одному отведению за один раз. Благодаря близко расположенным электродам, смещение даже на долю дюйма на коже субъекта может вызвать избыточный шум или привести к тому, что амплитуда сигнала станет слишком малой для обработки в отведении. Как правило, используются единые накладки для формирования и направления расположения электродов с целью уменьшения смещения. Единые накладки, такие как в форме квадрата, плотно объединяют электроды и промаркированы для расположения на коже груди, как правило, на грудной кости и грудных сосках, взятых в качестве опорных точек.

Выбор отведения ЭКГ часто используется для синхронизации. Градиентные магнитные поля применяются в различных направлениях во время МРТ-сканирования. При некоторых сканированиях, применяемые градиентные поля могут добавлять шум к одному или более отведениям, заглушая сигнал отведения ЭКГ, что говорит о том, что отведение, выбранное для синхронизации с заглушенным сигналом, приводит к потерям при сканировании и потерям ценного клинического времени. Рассматриваются различные сигналы отведения, альтернативное отведение с приемлемым сигналом выбирается вручную, и запускается новое сканирование с альтернативно выбранным отведением.

Далее описан новый и улучшенный способ, а также устройство для сбора и обработки надежных сигналов ЭКГ и синхронизирующих импульсов в магнитно-резонансной среде, преодолевающие вышеупомянутые и другие недостатки.

В соответствии с одним аспектом, система электродной накладки электрокардиограммы (ЭКГ) для применения в магнитно-резонансной (МР) среде содержит гибкий материал накладки, выполненный с возможностью прикрепления к коже человека, и множество электродов. Электроды прикреплены к материалу накладки и выполнены с возможностью обнаружения множества сигналов ЭКГ с разными амплитудами парами электродов по меньшей мере в двух разных направлениях.

В соответствии с другим аспектом, способ применения электродной накладки электрокардиограммы (ЭКГ) в магнитно-резонансной среде включает прикрепление электродной накладки ЭКГ к коже пациента. Накладка содержит гибкий материал накладки, выполненный с возможностью прикрепления к коже человека, и множество электродов, прикрепленных к материалу накладки и выполненных с возможностью обнаружения множества сигналов ЭКГ с разными амплитудами парами электродов по меньшей мере в двух разных направлениях.

В соответствии с другим аспектом, система обработки сигналов электрокардиограммы (ЭКГ) в магнитно-резонансной среде содержит электродную накладку ЭКГ, программируемую пользователем вентильную матрицу, а также один или более процессоров. Электродная накладка ЭКГ содержит гибкий материал накладки, четыре электрода, а также четыре электропроводящие дорожки. Гибкий материал накладки выполнен с центральной частью и четырьмя выступающими частями, выступающими от центральной оси центральной части и выполненными с возможностью прикрепления к коже человека. Четыре электрода размещены прямолинейно, при этом каждый прикреплен к одной из выступающих частей материала накладки и выполнен с возможностью обнаружения электрической активности сердца. Четыре электропроводящих дорожки размещены на материале накладки, при этом каждая дорожка соединена с одним электродом и общим краем соединителя для материала накладки. Программируемая пользователем вентильная матрица запрограммирована фильтровать шум одновременно с каждого из множества сигналов отведения ЭКГ, а каждое отведение ЭКГ определяет величину электрического сигнала отведения ЭКГ между двумя электродами. Один или более процессоров выполнены с возможностью обнаружения отфильтрованного сигнала отведения ЭКГ на каждом отведении, оценки каждого обнаруженного сигнала отведения ЭКГ, выбора одного из оцененных сигналов отведения ЭКГ и вывода выбранного сигнала отведения ЭКГ.

Одним преимуществом являются надежные сигналы ЭКГ для мониторинга и синхронизации импульсов в применениях МРТ.

Еще одно преимущество заключается в единой накладке, которая приспосабливается к различным формам груди с надлежащим размещением электродов.

Еще одно преимущество заключается в параллельной обработке сигналов отведения с разными амплитудами.

Еще одно преимущество заключается в автоматическом и динамическом выборе отведения.

Другие дополнительные преимущества станут ясными специалисту в данной области техники после прочтения и понимания нижеследующего подробного описания.

Настоящее изобретение может формироваться из компонентов и рядов компонентов, а также различных этапов и рядов этапов. Чертежи служат только в целях иллюстрации предпочтительных вариантов реализации и их не следует рассматривать, как ограничивающие настоящее изобретение.

Фигура 1 схематически показывает вариант осуществления прямолинейной четырехэлектродной накладки отведения ЭКГ.

Фигура 2 схематически показывает примерное расположение варианта осуществления прямолинейной четырехэлектродной накладки отведения ЭКГ на пациенте.

Фигура 3 схематически показывает вариант осуществления прямолинейной четырехэлектродной накладки отведения ЭКГ с системой параллельной обработки отведения в магнитно-резонансной (МР) среде.

Фигура 4 представляет собой блок-схему одного способа применения варианта осуществления прямолинейной четырехэлектродной накладки отведения ЭКГ в МР среде.

Со ссылкой на Фигуру 1 схематически показан вариант осуществления прямолинейной четырехэлектродной накладки 10 отведения ЭКГ. Электродная накладка 10 ЭКГ содержит гибкий материал 12 накладки или подложку, выполненную с прямоугольной центральной частью 14 и четырьмя выступающими частями 16, проходящими симметрично от центральной оси 18 прямоугольной центральной части. Материал 12 накладки может быть выполнен из пластмассы или полимерных слоев и выполнен с возможностью прикрепления к коже человека. Например, прикрепление обеспечивается слоем адгезивного покрытия. В одном варианте реализации, материал накладки может иметь форму «восьмерки». Материал накладки может иметь отметки для ориентации, такие как R, L, N, F, или RA, LA, RL, LL и т.д. В других вариантах реализации, выступающие части имеют разные размеры. Например, выступающие части на одной стороне могут выступать на длину или расстояние от прямоугольной центральной части.

Накладка 10 содержит четыре электрода 20, расположенные прямолинейно. Каждый электрод 20 прикреплен или выполнен в одной из выступающих частей 16 материала 12 накладки и обнаруживает электрическую активность сердца. Электроды могут содержать электроды на основе Ag-AgCl или других материалов, такие как описаны в заявке на патент «Магнитно-резонансные безопасные электроды для измерения биоэлектрического потенциала» (Magnetic Resonance Safe Electrode for Biopotential Measurements), номер заявки 61/739,751, например, печатные электроды. Соотношение расстояния 22 между электродами на противоположных сторонах центральной оси 18 и расстояния 24 между электродами на одной и той же стороне составляет более 1,5. В одном варианте осуществления изобретения расстояние 24 между электродами на одной и той же стороне центральной оси 18 больше, чем расстояние 22 электродов на противоположных сторонах.

Накладка содержит четыре электропроводящих дорожки 26, размещенные на материале накладки, такие как дорожки на основе проводящего резистивного углерода. Каждая дорожка 26 соединена с одним электродом 20 и с общим контуром 28 материала 12 накладки. Дорожки 26 проходят параллельно центральной оси 18 материала накладки. Материал накладки может содержать удлиненную часть 30, которая проходит вдоль центральной оси, при этом удлиненная часть 30 содержит общий контур 28 проводящих дорожек. Активные сопротивления дорожек согласованы. Например, активное сопротивление дорожек 26, измеренное от электродов 20 к общему контуру 28, регулируется до одинакового значения активного сопротивления. Активное сопротивление может регулироваться в отдельных дорожках с тонкими продольными вырезами в дорожке, например, лазерными вырезами. Вырезы увеличивают активное сопротивление. Вырезы уменьшают вихревые токи в дорожке. На активное сопротивление также можно повлиять изменением композиции материала дорожки.

Материал 12 накладки может содержать перфорации 32, проходящие параллельно центральной оси 18, или по ней, и между дорожками 26. Перфорации 32 выполнены для отделения по меньшей мере двух выступающих частей 16 и соответствующих электродов 20. Например, медицинский работник может отделить или оторвать материал накладки вдоль перфораций. Перфорации придают гибкость конструкции для адаптации к формам тела и расположению электродов без изменения согласованного активного сопротивления дорожек. Перфорации могут проходить частично или полностью вдоль материала накладки. Перфорации в материале накладки включают в себя перфорации между дорожками. Например, медицинский работник удерживает материал накладки двух выступающих частей на противоположных сторонах центральной оси и отделяет выступающие части с соответствующими электродами и соединенными дорожками, с целью увеличения расстояния между двумя электродами, увеличивая амплитуду сигнала и шум.

Со ссылкой на Фигуру 2 схематично показано примерное расположение варианта осуществления прямолинейной четырехэлектродной накладки 10 отведения ЭКГ, прикрепленной к пациенту 40. Накладка 10 содержит гибкий материал накладки, имеющий форму вытянутой центральной части и четырех выступающих частей, проходящих симметрично от вертикальной центральной оси. Накладка содержит четыре электрода, размещенных на разном расстоянии при расположении сбоку в сравнении с продольным расположением. Каждый электрод прикреплен к одной из выступающих частей и одной электропроводящей дорожке, которые размещены на или в материале накладки. Каждая дорожка соединена с одним электродом и общим проводящим контуром материала накладки.

Накладка 10 направлена продольно, вертикально относительно пациента 40, если он стоит, с использованием срединной линии 42 туловища или грудной кости и горизонтально, используя соски на груди. Общий соединительный контур дорожек направлен в сторону живота. Выступающие части на правой части пациента направлены в сторону грудной кости с выступающими частями, отдаленными от общего контура, находящимися несколько выше линии сосков. Выступающие части, близкие к общему контуру, направлены для расположения по длине прямоугольной центральной части. Прямоугольная центральная часть заужена, вытянута и является гибкой для посадки и приспособления к очертаниям различных форм в области груди. Приближенные выступающие части с зауженной центральной частью прикрепляются без промежутков в материале накладки к нижней области груди. Форма материала накладки уменьшает потенциальные промежутки в подложке и образующиеся потенциальные промежутки между электродами и кожей, которые создают помехи для надежных сигналов ЭКГ.

Со ссылкой на Фигуру 3 схематически показан вариант осуществления прямолинейной четырехэлектродной накладки 10 отведения ЭКГ с системой 50 параллельной обработки отведения в магнитно-резонансной (МР) среде. Часть пациента 40 располагается в исследуемой области магнитно-резонансного (МР) сканера 52, такой как горизонтальная трубка, вертикальная трубка, с-образный тип и т.п. МР-сканер содержит рабочий магнит 54, который генерирует статическое магнитное поле. МР-сканер содержит одну или более градиентных катушек 56, которые генерируют градиентные магнитные поля для управления и кодирования магнитного резонанса в тканях пациента, и одну или более радиочастотных (РЧ) катушек 58, которые генерируют РЧ-импульсы для индуцирования магнитного резонанса в тканях пациента.

Электроды в прикрепленной накладке 10 обнаруживают электрическую активность сердца. Обнаруженная электрическая активность передается от электродов по дорожкам к одному или более проводов 60, присоединенных к общему соединительному контуру накладки и к устройству 62 мониторинга ЭКГ. Провод соединяется со схемой 64, которая преобразует токи с четырех дорожек в четыре сигнала отведения ЭКГ, например, сигнал I отведения с электродов RA и LA, сигнал II отведения с электродов RA и LL, и т.д. По меньшей мере два сигнала отведения передаются отдельно и независимо на высокоскоростные фильтры 66 уменьшения шума. Фильтры 66, такие как фильтр скорости нарастания тока, полосовой фильтр и/или заграждающий фильтр зубца Т, фильтруют сигналы отведения ЭКГ параллельно и одновременно. Может быть использован анализ Фурье для выбора частот с известной физиологической значимостью, подлежащих передаче фильтрами, или элементов частот, заведомо поступающих с МР-сканера и/или оборудования, подлежащего блокировке фильтрами. Фильтр может содержать предсказывающий фильтр временного интервала с элементом анализа и предсказания на основе сравнения с сохраненным сигналом ЭКГ из-за пределов МР среды, например, с компьютерным процессором или программируемой вентильной матрицей. Сигналы отведения обрабатываются в режиме реального времени. Благодаря разному расположению электродов в боковом направлении по сравнению с продольным направлением генерируются сигналы ЭКГ разной амплитуды. Например, близко находящиеся электроды, такие как с отведения I, обеспечивают более слабую амплитуду, слабые сигналы шума, чем отведение II или отведение III, которые соединены с более отдаленными друг от друга электродами.

Каждый фильтр 66 соединен с блоком 68 обнаружения сигнала ЭКГ, который применяет алгоритм обнаружения сигнала, такой как алгоритм обнаружения зубца QRS, к отфильтрованному сигналу. Каждый блок 68 обнаружения сигнала обнаруживает один сигнал ЭКГ в одном отфильтрованном отведении ЭКГ параллельно с другими блоками обнаружения сигнала. Каждый блок 68 обнаружения сигнала соединяется с блоком 70 оценки сигнала, который оценивает обнаруженный сигнал. У блоков обнаружения и оценки сигнала могут быть общие программируемые компоненты. Например, анализ среднеквадратичного значения (RMS) обеспечивает измерение качества сигнала. Оценка сигнала может включать информацию о применении для сигнала ЭКГ. Например, для создания синхронизирующего или запускающего импульса для получения МР-данных, оценка может быть сконцентрирована на поиске отведения с наиболее чистым или наиболее идентифицируемым пиковым зубцом R, комплексом зубцов QRS, или других крупных форм зубцов. В другом примере, оценка может рассматривать одну или более форм зубцов сигнала ЭКГ, таких как зубец P, QRS-комплекс, зубец Т, зубец U и/или комбинации для идентификации отведения с наиболее достоверной общей формой зубца ЭКГ. Оценка может включать направления форм зубцов ЭКГ сердца в направлении, ортогональном примененным градиентным полям, которые, как правило, обладают меньшим подавлением шума с примененного МР градиентного поля. Фильтры могут быть реализованы в запрограммированной программируемой пользователем вентильной матрице.

Блок 72 выбора сигнала соединен с блоками 70 оценки сигнала и выбирает одно из оцененных отведений ЭКГ, согласно оценке, и выводит выбранный сигнал отведения ЭКГ. У блоков выбора сигнала и оценки сигнала могут быть общие программируемые компоненты. Блок выбора сигнала может выводить выбранный сигнал отведения ЭКГ или их множество на устройство 74 отображения, которое отображает соответствующую в удобочитаемой форме зубец ЭКГ. Блок выбора сигнала может принимать информацию о МР-цикле через соединитель 76 от МР-блока. Информация о МР-цикле обеспечивает основу для выбора отведения, ортогонального МР-градиенту, блоком выбора по мере применения МР-градиента, и переключения обратно на отведение, когда МР-градиенты не применяются. Предусмотрены также и другие выборы сигнала, основанные на вычислении времени примененных МР-последовательностей.

Во время установки устройство 74 отображения может отображать множество сигналов отведения для выбора вручную. Медицинский работник изучает отображенные сигналы отведения и выбирает один вручную с помощью одного или более устройств 78 ввода, таких как одно или более из мыши, клавиатуры, сенсорного дисплея, одной или более кнопок, одного или более переключателей, одного или более тумблеров и т.п.

Соединитель 76 также передает выбранный синхронизирующий сигнал ЭКГ, например, сигнал с наиболее выраженным зубцом R, на ввод синхронизирующего процессора или блока 80, который управляет получением МР-данных сигнала и/или реконструирует изображения, согласно сигналам ЭКГ. Например, МР-последовательности применяются во время визуализирующей последовательности, так что МР-данные генерируются и собираются в заранее выбранной точке сердечного цикла пациента. Сигналы отведения ЭКГ фильтруются, обнаруживаются и оцениваются параллельно, и выбираются наилучший сигнал отведения для синхронизации и наилучший сигнал отведения для отображения. Наилучший(-ие) сигнал(-ы) отведения может(могут) изменяться по мере изменения градиентных полей, а выбор динамически переключается в числе сигналов отведения, так что наилучший сигнал непрерывно выводится или отображается.

Фильтры и/или различные блоки могут быть реализованы в программируемом или конфигурируемом одном или более из микропроцессора, микроконтроллера, блока графической обработки (GPU), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) и т.п. Например, один или более микропроцессоров или процессоров могут быть выполнены с возможностью фильтрации множества сигналов отведения ЭКГ, обнаружения сигнала отведения ЭКГ на отфильтрованных отведениях, оценки каждого обнаруженного сигнала отведения ЭКГ, а также автоматического и непрерывного выбора наилучшего сигнала отведения ЭКГ, согласно оценке. Процессоры могут выводить параллельно обрабатываемые сигналы отведения и/или выбранный сигнал отведения на устройство 74 отображения и/или выводящий соединитель 76.

Описанные технологии фильтрации, обнаружения, оценки и выбора подходящим образом реализуются с помощью энергонезависимого носителя данных, хранящего инструкции (например, программное обеспечение), считываемые электронным устройством обработки данных и исполнимые электронным устройством обработки данных для выполнения описанных технологий фильтрации, обнаружения, оценки и выбора.

Примеры устройства отображения включают монитор компьютера, экран телевизора, сенсорный экран, векторный дисплей, плоскопанельный дисплей, вакуумный флюоресцентный дисплей (VF), светодиодные дисплеи (LED), электролюминесцентный дисплей (ELD), плазменную дисплейную панель (PDP), жидкокристаллический дисплей (LCD), органические светодиодные дисплеи (OLED), проектор, дисплей, устанавливаемый на голове и т.п.

Со ссылкой на Фигуру 4 представлена блок-схема одного способа применения варианта осуществления прямолинейной четырехэлектродной накладки отведения ЭКГ в МР среде. На этапе или модуле 80 электродная накладка 10 ЭКГ прикрепляется к коже пациента в таком положении, как описано со ссылкой на Фигуру 2. Накладка 10 содержит гибкий материал накладки, выполненный с прямоугольной центральной частью и четырьмя выступающими частями, проходящими от центральной оси прямоугольной центральной части. Накладка 10 содержит четыре электрода, размещенные прямолинейно, при этом каждый из них прикреплен к одной из выступающих частей материала накладки и выполнен с возможностью обнаружения электрической активности сердца. Накладка 10 содержит четыре электропроводящих дорожки, размещенные на материале накладки. Каждая дорожка соединяется с одним из электродов и с общим контуром материала накладки. Прикрепленная накладка может содержать удлиненную часть вдоль центральной оси, при этом удлиненная часть содержит общий контур проводящих дорожек. Материал накладки может содержать перфорации, выполненные параллельно центральной оси и между дорожками. Перфорации выполнены для отделения по меньшей мере двух выступающих частей и соответствующих электродов перед прикреплением к коже.

Дорожки соединяются с устройством 62 мониторинга ЭКГ. Дорожки электро- и термоизолированы от пациента. Активное сопротивление дорожек согласовывается, при этом активное сопротивление может регулироваться продольными вырезами, что увеличивает активное сопротивление дорожки с вырезом. Каждое отведение выполнено с возможностью обнаружения электрической активности сердца пациента с помощью двух электродов. Устройство мониторинга ЭКГ принимает сигналы ЭКГ на множестве отведений параллельными этапами или модулями 82, 84. Каждое отведение принимается одновременно.

На этапе или модуле 86 один фильтр фильтрует принятый сигнал ЭКГ одного отведения, и одновременно на параллельном этапе или модуле 88 второй фильтр фильтрует принятый сигнал ЭКГ второго отведения. Фильтры применяют высокоскоростной фильтр уменьшения шума. Два или более отведений могут фильтроваться одновременно или параллельно. Отведения обеспечивают сигналы ЭКГ разной амплитуды. Отведения обеспечивают ортогональные векторы электрической активности сердца. На ортогональные векторы будут различным образом влиять применяемые градиентные магнитные поля. Например, на отведение, ортогональное отведению, на которое влияет применяемое градиентное поле, маловероятно будет оказано влияние, например отведение I измеряет векторы, ортогональные отведению II или отведению III. Разница амплитуд между отведениями основана на соотношении расстояния между электродами на противоположных сторонах центральной оси. Продольное расстояние между верхними и нижними электродами не менее чем в 1,5 раза превышает боковое расстояние между электродами на левой и правой стороне, и предпочтительно превышает в 1,5-3 раза или более. В одном варианте осуществления расстояние между электродами на одной и той же стороне центральной оси больше, чем расстояние электродов на противоположных сторонах.

На этапе или модуле 90 один блок 68 обнаружения сигнала применяет алгоритм обнаружения сигнала ЭКГ к одному отфильтрованному сигналу отведения ЭКГ, и на параллельном этапе или модуле 92 второй блок 68 обнаружения сигнала применяет алгоритм обнаружения сигнала ЭКГ ко второму отфильтрованному сигналу отведения ЭКГ. Блоки 68 обнаружения сигнала применяют обнаружение сигнала ЭКГ ко множеству сигналов отведения ЭКГ. Блоки обнаружения сигнала обнаруживают сигнал отведения ЭКГ на каждом отведении.

Блоки 70 оценки оценивают каждый обнаруженный сигнал отведения ЭКГ на параллельных этапах или модулях 94, 96. Оценивается каждый сигнал отведения. Отведения могут оцениваться по множеству критериев, таких как качество сигнала для отображения на мониторе пациента, качество сигнала для запуска или синхронизации, качество сигнала во время применения МР-градиента в одном или более выбранных направлениях. Блок 72 выбора выбирает один или более оцененных сигналов отведения ЭКГ на этапе принятия решения или модуле 98.

Выбранный сигнал отведения ЭКГ выводится на этапе или модуле 100. Этап может включать отображение одного или более сигналов отведения на устройстве отображения. Выбранный сигнал может изменяться динамически по мере изменения электрофизиологических условий, применения градиентов или т.п. Этап может включать соединение с синхронизирующим процессором, синхронизирующим получение данных от МР-сканера и/или реконструирование изображений на основе импульсов сигнала ЭКГ. Этап может включать прием информации о МР-цикле, такой как величина времени и направление МР градиентных полей.

Этапы приема сигналов отведения ЭКГ, фильтрации сигналов отведения ЭКГ, обнаружения сигналов отведения ЭКГ, оценки сигналов отведения ЭКГ, выбора сигнала отведения ЭКГ и вывода сигналов отведения ЭКГ могут быть включены в энергонезависимый машиночитаемый носитель данных, содержащий программное обеспечение, которое управляет одним или более электронными устройствами обработки данных, для выполнения этапов. Один или более микропроцессоров или электронных устройств обработки выполнены с возможностью выполнения этапов.

Следует понимать, что для конкретных иллюстративных вариантов осуществления, представленных в данном документе, описаны некоторые структурные и/или функциональные признаки, включенные в определенные элементы и/или компоненты. Однако предполагается, что эти признаки могут, в такой же или схожей степени, а также подобным образом быть включены в другие элементы и/или компоненты, где применимо. Следует также понимать, что различные аспекты иллюстративных вариантов реализации могут быть выборочно реализованы соответствующим образом для получения других альтернативных вариантов осуществления, пригодных для желаемых применений, при этом в других альтернативных вариантах осуществления, таким образом, реализованы соответствующие преимущества включенных в данный документ аспектов.

Следует также понимать, что конкретные элементы или компоненты, описанные в настоящем документе, могут обладать своей функциональностью, пригодным образом реализованной в качестве аппаратного обеспечения, программного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения или их комбинации. Дополнительно, следует понимать, что некоторые элементы, описанные в настоящем документе, объединенные вместе, могут быть отдельными элементами или иным образом разделены при подходящих условиях. Подобным образом, множество конкретных функций, описанные выполняющимися одним конкретным элементом, могут выполняться множеством различных элементов, действующих независимо для выполнения отдельных функций, или некоторые отдельные функции могут быть разделены и выполняться множеством различных элементов, действующих совместно. При необходимости, некоторые элементы или компоненты, также описанные и/или показанные в настоящем документе как отличающиеся друг от друга, могут быть физически или функционально скомбинированы, где применимо.

Иными словами, настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Очевидно, что специалистам после ознакомления и понимания данного раскрытия будут ясны модификации и изменения. Предполагается, что изобретение будет интерпретировано как включающее все такие модификации и изменения в такой степени, как они представлены в рамках прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов. То есть, следует понимать, что ряд вышеописанного и другие признаки и функции, или их альтернативы, могут быть скомбинированы желаемым образом в много других различных систем или применений, а также то, что ряд непредусмотренных или неочевидных альтернатив, модификаций, вариаций или улучшений в настоящем документе, могут быть соответствующим образом выполнены специалистом в данной области техники, которые, как предполагается, также охватываются прилагаемой формулой изобретения.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам мониторинга физиологических сигналов в магнитно-резонансной среде. Система электродной накладки для электрокардиограммы (ЭКГ) для применения в магнитно-резонансной (MP) среде содержит накладку, выполненную из гибкого материала с возможностью прикрепления к коже человека, причем накладка содержит выступающие части, на которых установлены электроды, выполненные с возможностью обнаружения сигналов ЭКГ с разными амплитудами парами электродов по меньшей мере в двух разных направлениях, и соотношение расстояния между электродами, расположенными на противоположных сторонах относительно центральной оси накладки, и расстояния между электродами, расположенными на одной и той же стороне относительно центральной оси, больше 1,5, при этом накладка имеет форму, позволяющую уменьшить потенциальные промежутки в подложке и образующиеся потенциальные промежутки между электродами и кожей, которые создают помехи для надежных сигналов ЭКГ. Способ применения электродной накладки включает прикрепление электродной накладки ЭКГ к коже пациента, при этом электроды выполнены с возможностью обнаружения сигналов ЭКГ с разными амплитудами парами электродов по меньшей мере в двух разных направлениях. Использование изобретений позволяет снизить потери при МРТ-сканировании при синхронизации с сигналом отведения ЭКГ. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система (50) электродной накладки (10) для электрокардиограммы (ЭКГ) для применения в магнитно-резонансной (MP) среде, содержащая:

накладку, выполненную из гибкого материала (12) с возможностью прикрепления к коже человека, причем накладка содержит

выступающие части (16), на которых установлены

электроды (20), выполненные с возможностью обнаружения сигналов ЭКГ с разными амплитудами парами электродов по меньшей мере в двух разных направлениях;

и

соотношение расстояния (22) между электродами (20), расположенными на противоположных сторонах относительно центральной оси (18) накладки, и расстояния (24) между электродами (20), расположенными на одной и той же стороне относительно центральной оси (18), больше 1,5,

при этом накладка имеет форму, позволяющую уменьшить потенциальные промежутки в подложке и образующиеся потенциальные промежутки между электродами и кожей, которые создают помехи для надежных сигналов ЭКГ.

2. Система (50) по п. 1, дополнительно содержащая:

электропроводящие дорожки (26), размещенные на материале (12) накладки, при этом каждая дорожка (26) соединена с одним электродом (20) и с общим краевым коннектором (28) накладки; и

в которой накладка содержит вытянутую и зауженную центральную часть (14), соединяющую выступающие части (16), при этом

центральная часть (14) проходит вдоль центральной оси (18), и удлиненная часть (30) содержит общий краевой коннектор (28) для проводящих дорожек (26).

3. Система (50) по п. 1, в которой материал (12) накладки содержит перфорации (32), параллельные центральной оси (18), выполненные для отделения по меньшей мере двух выступающих частей (16) и соответствующих электродов (20),

причем перфорации (32) материала (12) накладки включают в себя перфорации между дорожками (26).

4. Система (50) по п. 1, в которой по меньшей мере одна дорожка (26) содержит по меньшей мере один продольный вырез, который регулирует активное сопротивление дорожки так, что активные сопротивления дорожек (26) согласованы.

5. Способ применения электродной накладки (10) электрокардиограммы (ЭКГ) в магнитно-резонансной среде, включающий:

прикрепление (80) электродной накладки (10) ЭКГ к коже пациента, при этом накладка выполнена из гибкого материала (12), с возможностью прикрепления к коже человека, электроды (20), выполненные с возможностью обнаружения сигналов ЭКГ с разными амплитудами парами электродов по меньшей мере в двух разных направлениях;

причем накладка содержит выступающие части (16), на которых установлены электроды (20), и

соотношение расстояния (22) между электродами (20), расположенными на противоположных сторонах относительно центральной оси (18) накладки, и расстояния (24) между электродами (20), расположенными на одной и той же стороне относительно центральной оси (18), больше 1,5,

при этом накладка имеет форму, позволяющую уменьшить потенциальные промежутки в подложке и образующиеся потенциальные промежутки между электродами и кожей, которые создают помехи для надежных сигналов ЭКГ.

6. Способ по п. 5, дополнительно включающий:

прием (82, 84) обнаруженных сигналов ЭКГ с разными амплитудами парами электродов по меньшей мере в двух разных направлениях;

фильтрацию (86, 88) принятых сигналов отведения ЭКГ с помощью фильтров уменьшения шума;

обнаружение (90, 92) сигнала ЭКГ на каждом отфильтрованном сигнале отведения ЭКГ;

оценку (94, 96) каждого обнаруженного сигнала отведения ЭКГ;

выбор (98) первого оцененного сигнала отведения ЭКГ и

вывод (100) первого выбранного сигнала отведения ЭКГ.

7. Способ по одному из пп. 5 или 6, в котором накладка дополнительно содержит электропроводящие дорожки (26), размещенные на материале (12) накладки, при этом каждая дорожка (26) соединена с одним электродом (20) и с общим краевым коннектором (28) накладки, и

в котором накладка содержит вытянутую и зауженную центральную часть (14), соединяющую выступающие части (16), при этом

центральная часть (14) проходит вдоль центральной оси (18) и удлиненная часть (30) содержит общий краевой коннектор (28) для проводящих дорожек (26).

8. Способ по одному из пп. 5 или 6, в котором прикрепление включает:

отделение по меньшей мере двух выступающих частей и соответствующих электродов с помощью перфораций в материале накладки, которые выполнены параллельно центральной оси и между дорожками.

9. Способ по одному из пп. 5 или 6, дополнительно включающий:

регулировку активных сопротивлений дорожек для согласования с продольными вырезами.