Способ регистрации потенциалкардиограммы возбуждения сердца и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК A61B5/02 

Изобретение относится к медицине, а конкретно к электрокардиографическим способам регистрации электрической активности сердечной мышцы.

Цель изобретения - повышение достоверности регистрации потенциал кардиограммы возбуждения сердца за счет исключения зависимости от анатомических особенностей пациентов.

На фиг. 1 (а, б, в) показано размещение точек для измерения потенциалов нз поверхности тела и вид регистрируемых сигналов в разных точках регистрации в плоскости сечения; на фиг. 2 - конструкция электродного пояса и диапазон изменения углов изгиба сегментов; на фиг, 3 (а, б) - схема включения электрокардиографа для определения точек регистрации потенциалов, на фиг. 4 (а, б, в,

г) - пример построения векторной потенци- алкардиограммы возбуждения сердца.

Поставленная цель достигается тем, что отведение потенциалов с поверхности тела человека осуществляется с помощью шести и более электродов, объединенных в электродный пояс, наложенный по линии, соединяющей точки, где регистрируются максимальной амплитуды синхронные полные комплексы сигналов ±R2 и ±Ri, ±Нз, что соответствует для промежуточного положения сердца линии, соединяющей грудные отведения V) и Ve и проходящей выше на 1.5...3 см над грудным отведением V4, причем с первого электрода, наложенного в области Vi до шестого электрода, наложенного в области Ve, измеряют амплитуды ЭКГ-комплексов положительной полярности для построения возрастающей ветви потенциалкардиограммы, и затем амплитуды ЭКГ-комплексов отрицательной полярности с второго до шестого электрода для убывающей ветви, причем измеренные значения откладываются на лучах, проведенных из точки нулевого потенциала, угол между которыми равен 180/П-1, где п - число электродов на электродном поясе, затем концы векторов соединяются плавной линией против часовой стрелки, а точка нулевого потенциала определяется на сечении грудной клетки по линии наложения электродов и находится на точке пересечения линии, соединяющей точку регистрации комплекса +R, -Вз и точку пересечения плоскости сечения с позвоночником и дуги, проведенной между точками регистрации комплексов +Ra и -R2 с радиусом, равным расстоянию между этими точками.

Для осуществления способа регистрации потенциалкардиограмм возбуждения сердца используют устройство, содержащее пояс 1 из эластичного материала с размещенными на нем с интервалом 25...40 мм электродами 2.1...2п. Для обеспечения одинакового переходного сопротивления для всех электродов независимо от профиля контактной поверхности груди активная часть электродов 2,1...2п имеет выпуклую шаровую поверхность, Электродному поясу 1 можно придать необходимую форму как по длине, так и в его плоскости обеспечивающую плотное и равномерное прижатие электродов 2.1 ...2п к искривленным поверхностям грудной клетки с одинаковым переходным сопротивлением. Это достигается с помощью сегментов 3.1...3.П, изготовленных из жесткого пластика, например из винилпла- ста, и имеющих необходимую форму, или из гибкого металла, например алюминиевой полосы, которой можно придать любую форму. Сегменты свободно перемещаются в скобах

4.1...4п, закрепленных на внешней стороне пояса. На скобах, тоже изготовленных из жесткого пластика и число которых равно числу электродов, с помощью крепления 5

из металла закреплено контактное устройство 6 для проводов отведений электрокардиографа. Электродный пояс крепится на груди пациента с помощью резиновой ленты 7 с отверстиями, в которые входят головки

0 шпилек 8, закрепленных на концах пояса.

Активная часть электродов 2.1...2п име- етудлиненную(перпендикулярно оси пояса) шаровую поверхность (фиг. 2 б, сечение А-А), что обеспечивает одинаковую контактную

5 площадь при перекосах vix на искривленной поверхности груди пациента.

Чтобы обеспечить плотное прилегание электродов2.1.,.2п во впадине грудной клетки (область мечевидного отростка), поясу 1

0 можно придать соответствующую изогнутую по длине форму. Для этого используется набор сегментов 3.1...Зт, изготовленных из плоского пластика прямоугольного сечения, например винилпласта. Сегменты посредине

5 плавно изогнуты по длине под углами 170- 130° для мужчин и 130-60° для женщин (фиг, 26).

В наборе достаточно иметь 10 сегментов, изогнутых равномерно в указанном ди0 апазоне углов изгиба (170-60°). Длина сегментов 120-130 мм, а концы их загнуты в противоположную основному изгибу сторону от 5 (для 160° основного изгиба) до 15° (для 60°) как показано на фиг. 2в

5 Для конкретного пациента перед наложением пояса 1 на его грудь в необходимом месте вначале подбирается сегмент 3.1. изгиб которого повторял бы форму изгиба соответствующего участка груди в указанном

0 месте. Затем сегмент 3.1 вставляется в пояс I. На передне-левой стенке грудной клетки в грудных отведениях все векторы петли QRS, направленные к этой стенке, отображаются зубцами ЭКГ-комплексов положи5 тельной полярности (точки наложения электродов 2.1...2.9, фиг. 16, в), а направленные в противоположную от нее сторону - зубцами отрицательной полярности (фиг. 1 в). При этом в областях грудных отведений

0 V2 и Ve регистрируются синхронные во времени ЭКГ-комплексы - Ra и +Ra соответственно (размещения электродов 2,1 и 2.9 на фиг. 1 а, б, в), обусловленные проектирующимся г эти точки максимальным момент5 ным вектором, совпадающим с продольной электрической осью петли QRS, Эти комплексы имеют максимальную амплитуду Зубца R и небольшие зубцы Q и S. У пациентов пожилого возраста комплексы R2 могут быть без зубцов Q и S.

В области грудных отведений Va -V4 (точка наложения электрода 2.5 на фиг. 1, б, в) регистрируются ЭКГ-комплексы +Ri, -Ra, обусловленные проектирующимися в эту точку моментными векторами, совпадающими с поперечной электрической осью петли QRS. Эти комплексы имеют зубцы +Ri и -Ra одинаковой амплитуды, но противоположной полярности.

Таким образом, на линию, соединяющую точки регистрации ЭКГ-комплексов -Ra и +R2 и проходящую через точку регистрации ЗКГ-комплекса +Ri, -Ra, проектируются все векторы полной петли QRS, т. е. на этой линии отображается полная и однозначная информация об электрической активности сердечной мышцы в период возбуждения. Чтобы получить эту информацию, достаточно осуществлять отведение и последовательно измерять уровни положительных зубцов ЭКГ-комплексов в точках наложения электродов 2.1...2.9 (фиг. 1в - отклонение вверх), а затем уровни отрицательных зубцов этих комплексов в точках наложения электродов 2.2...2.9 (фиг. 1в - отклонение вниз).

Полученная совокупность потенциалов, отложенных на соответствующих осях-отведениях, и является потенциальной характе- ристикой процесса возбуждения сердечной мышцы или потенциалкардиограммой возбуждения ПКГ-R.

Число необходимых отведений, а следовательно, и число электродов между точками регистрации комплексов -R2 и Ra должно быть не менее шести.

Ввиду асимметричного положения сердца в грудной клетке его электрическое поле не может быть симметричным, а вследствие краевого эффекта искривляется к передне- левой стенке.

На фиг. 1 а, б в сечениях грудной клетки показаны электрические поля и их искривленные оси, соответствующие моментным векторам, обуславливающим полные комплексы Ra и .3. Нейтральная линия диполей, обуславливающих моментные векторы петли QRS, искривляясь, проектируется на переднюю стенку грудной клетки в точку нулевого потенциала периода возбуждения (точка От на фиг. 1а) Вторая точка нулевого потенциала находится в области левой ноги (точка Оа). Поэтому измерение уровней потенциалов в точках, в которые проектируются моментные векторы петли QRS, необходимо осуществлять относительно левой ноги.

Для осуществления способа вначале необходимо определить расположение на поверхности грудной клетки точек, в которых регистрируются полные комплексы +Ri, -Ra

и -Ra, +R2. Для этой цели можно использо вать одноканальный электрокардиограф (ЭКГФ) в режиме II отведения или вектор- кардиоскоп (ВЭКС), работающий в режиме ЭКГ, тоже II отведение, включенные по схеме фиг. За. При этом заземляющий электрод (Ч - черный) и один активный электрод (К - красный) включены на левую ногу, имеющий близкий к нулевому потенциал (расстояние

между электродами не менее 100 мм), а вторым активным электродом (3 - зеленый), как щупом, находят на груди пациента точку электрода 2.5 на фиг. 1 а, б, в которой регистрируются-максимальной амплитуды комплексы

+Ri, -R3 биполярные зубцы одинаковой амплитуды, где +Ri - зубец с отклонением вверх, за ним следует без временного промежутка зубец -R3 - с отклонением влиз, расположение для промежуточного положения сердца - область грудных отведений , Аналогично определяются точки наложения электродов 2.1...2.9 на фиг. 1 а, б, в которых регистрируются синхронные полные комплексы -Ra и +R. - однополярные

зубцы R максимальной амплитуды, но противоположной полярности, зубец -R2 - отрицательной полярности (отклонение вмиз), зубец +R2 положительной полярности (отклонение вверх), расположение для промежуточного положения сердца - области грудных отведений V2 и Vg соответственно. Для любого иного положения сердца в грудной клетке вначале находится одна точка, принадлежащая линии проекций комплекса RI, -Вз.

Для этого, перемещая активный электрод-щуп по окружности, проходящей чефез грудные отведения Vs и Vs. находят точки, где регистрируются двуполярные ЭКГ-комплексы с зубцами одинаковой амплитуды (проекция комплексов RI, -Rj). Затем, перемещая электрод-щуп вдоль найденной линии так, чтобы сохранялось равенство амплитуд -Ri и -Ra, находят точку, в которой

регистрируется этот ЭКГ-комплекс с максимальной и одинаковой амплитудой зубцов +Ri и -Ra (точка i на фиг. 36). Эта точка является местом отведения полного комплекса + R1.-R3.

Перемещая электрод-щуп от найденной

точки наложения электрода 2.4 в направлении, перпендикулярном линии проекции ЭКГ-комплексов Ri, -Ra, к левой стороне грудной клетки и наблюдая постепенное

уменьшение зубца -Ra и увеличение зубца rRi, находят точку, в которой регистрируется только одмополярный зубец R положительной полярности, т. е полный комплекс Rl (точка И на фиг. 36).

Далее, перемещая электрод-щуп от электрода 2,5 в направлении, перпендикулярном линии проекций ЭКГ-комплексов RI, -Нз к правой стороне грудной клетки и наблюдая постепенное уменьшение зубца +Ri и увеличение зубца -R2, и находят точку, в которой регистрируется однополярный зубец -R отрицательной полярности, т. е. полный комплекс -R2 (точка III на фиг. 36). Расположение найденных точек наложения электродов (фиг. 1а, За и 4а), а они имеют номера 2.1, 2,9 - -Rz, +R2 соответственно и 2.5 - +Ri, -Rs) помечается на груди пациента (например, смоченным цветным карандашом), определяется, в области каких грудных (общепринятых) отведений они находятся (например, VL N/4 и Ve) и анатомически фиксируется, т. е. измеряются боковые смещения точек от оси симметрии, проходящей через мечевидный отросток (размеры С, Д, Е на фиг. 4а), и указывается номер ребра (или межреберья), на которых находится соответствующая точка. Эти данные используются у конкретного пациента при последующих электрокардиографических обследованиях, т. е. для отведения нормальных или патологических потенциал-кардиограмм, если таковые возникнут.

На грудную клетку пациента, на линию, соединяющую точки регистрации полных комплексов -R2, +Ri -Ra, +R2 (электроды 2,1, 2.5,2.9 фиг. 1а), накладывается электродный пояс так, чтобы ось первого или второго крайних электродов совпала с точкой регистрации полного комплекса -R2 (электрод 2.1 на фиг. 4а) и определяется число электродов п пояса, находящихся в промежутке между точками регистрации комплексов -R2 (электрод 2.1) и +R2 (электрод 2.9). Это число у разных пациентов может быть различно и определяется объемом грудной клетки и положением в ней сердца (например, электродов 2.9),

Перед наложением электродного пояса необходимо подобрать для него сегмент, который бы точно повторял профиль груди по линии, соединяющей электроды 2.1 и 2.5. Сегмент после этого вставляется под скобы пояса на том его участке, который находится над впадиной на груди пациента.

Измерение потенциалов на указанных электродах осуществляется одноканальным электрокардиографом (ЭКГ) или вёкторкар- диоскопом (ВЭКС), включенными по схеме фиг. За, для чего их необходимо откалибро- вать по милливольту.

Переключая активный проводник-щуп (3 - зеленый) поочередно на электроды 2.1...2.9 пояса 1, регистрируют соответствующие ЭКГ-комплексы.

Измерив в миллилитрах величину (амплитуду) зубцов положительной полярности, а затем зубцов отрицательной полярности этих ЭКГ-комплексов и зная ранее записанное значение милливольтметра в миллиметрах, вычисляются максимальные величины потенциалов в милливольтах, измеренные в каждом из девяти (в примере) электродов - отведениях. Полученные значения вносят в

0 таблицу (фиг, 46), где в позициях электродов 2.1...2.9 отражены амплитуды зубцов положительной полярности, а в 2.21-2.81 - зубцов отрицательной полярности,

Электроды 2.1, 2,5 и 2.9 отображаются

5 на фронтальной и профильной проекциях грудной клетки в ее горизонтальном сечении, проходящем через эти точки. Размеры проекций и сечения принимаются произвольно, но на них. изображаются их оси и

0 показываются грудные отведения, относительно которых ранее определено анатомическое положение электродов 2.1, 2.5 и 2.9 (фиг. 4а, в).

Далее, также ориентировочно, на сече5 нии грудной клетки показывается центр вращения (точка 0 на фиг. 4в) моментных векторов. Для этого через электроды 2.1 и 2.9 троводитст дуга радиусом, равным прямому расстоянию между электродами 2.1 и

0 2,9. Это расстояние определяется замером прямой линии, соединяющей эти точки.

Точка наложения электп пз 2.5 л ССЧР- нии грудной клетка соединяется прямой линией с точкой 0 , в которой линия контура

5 сечения пересекает позвоночник. Пересечение этой прямой с дугой определяет поло- - жение точки 0 - центра вращения векторов или точки нулевого потенциала.

Через точку 0 к дуге проводится каса0 тельная, которая определяет направление действия моментного вектора, обуславливающего полные комплексы -Ra и +R2.

Из точки 0 с обеих сторон касательной проводят линии-лучи, угол между которыми

5 определяется из отношения 180°/(п-1), где п - число электродов-отведений (в данном случае их 9), Затем всем лучам, включая оба отрезка касательной (выходящим из точки О), присваиваются номера ИХ электродов

0 2.1-2.9 и 2.21-2.81, при этом № 1 присваивается отрезку касательной, направленной к правой половине груди, и далее против часовой стрелки.

Измеренные значения уровней положи5 тельных потенциалов (см. фиг. 46) на электродах 2.1-2.9 откладываются в произвольном масштабе на лучах соответствующего номера, а значения уровней отрицательных потенциалов на этих же электродах - на лучах ll .JIX1.

Соединив полученные на лучах точки, т. в. концы векторов, непрерывной плавной линией, получаем потенциалкардиограмму возбуждения (ПКГ-R), которая однозначно, количественно, в милливольтах, целостно отображает электрическую активность сердечной мышцы и во взаимосвязи всех ее отделов в течение всего периода возбуждения.

На фиг. 4 в показана ГЖГ - R-норма здорового сердца, а любое патологическое на- рушение электрической активности какого-либо отдела сердечной мышцы отражается изменившимися параметрами соответствующего участка ПКГ-R. На фиг. 4 г показана ПКГ-R с патологическим наруше- нием электрической активности правого желудочка.

Формула изобретения

1. Способ регистрации потенциалкар- диограммы возбуждения сердца, включаю- щий наложение электродов на точки поверхности тела человека, измерение потенциалов в этих точках и их отображение, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности регистрации за счет исключения зависимости от анатомических особенностей пациента, отведение потенциалов осуществляютс помощью шести или более электродов, объединенных ъ электродный пояс, наложенный по линии, соединяющей точ- ки, гре регистрируются максимальной амплитуды синхронные полные комплексы сигналов+Ri, Нзи+Кг, что соответствует для

промежуточного положения сердца линии соединяющей грудные отведения Vi и Ve и проходящей выше на 1,5,..3 см над грудным отведением Л, причем с первого электрода, наложенного в области Vi до шестого электрода, наложенного в области V(,, измеряют амплитуды ЭКГ-комплексов положительной полярности для построения возрастающей ветви потенциалкардиограммы и затем амплитуды ЭКГ-комплексов отрицательной полярности с второго до шестого электрода для убывающей ветви, причем измеренные значения откладывают на лучах, проведенных из точки нулевого потенциала, угол между которыми равен 180/П-1, где п - число электродов на электродном мочсе затгм концы векторов соединяют плавной линией против часовой стрелки.

2. Устройство для регистрации потенциалкардиограммы возбуждения сердца, содержащее пояс из эластичного материала с электродами равномерно распределенными по нему и закрепленными на внутренней стороне пояса, отличающееся тем, что с внешней его стороны против каждого электрода размещены скобы из жесткого материала, закрепленные на поясе, в лазы которых вставлены сегменты с возможностью перемещения вдоль пояса, и выполненные из жесткого материала, повторяющего форму поверхности грудной клетки, а контактная часть электродозиме( форму выпуклой шаровой поверхности.

Изобретение относится к медицине и позволяет исключить зависимость регистрируемых электрокардиографических сигналов, характеризующих период возбуждения сердца, от анатомических особенностей пациентов. Цель изобретения - повышение достоверности регистрации электрокардиографических сигналов за счет исключения их зависимости от анатомических особенностей поциентов. Способ реализуется следующим образом: накладывают электродный пояс с размещенными на нем шестью и более электродами вдоль линии, соединяющей точки, где регистрируются максимальной амплитуды синхронные полные комплексы сигналов +R, +Ri, -Рз. -R2, затем измеряются амплитуды ЭКГ-комплексов положительной полярности с первого до шестого электрода для построения возрастающей ветви потенци- алкэрдиограммы (ПКГ), и затем амплитуды ЭКГ-комплексов отрицательной полярности с второго до шестого электрода для убывающей ветви ПКГ, причем измеренные значения амплитуд откладываются на лучах, проведенных из точки нулевого потенциала, угол между которыми равен 180/П-1, где п - число электродов на электродном поясе, затем концы векторов соединяются плавной линией против часовой стрелки, а точка нулевого потенциала определяется в плоскости сечения грудной клетки по линии наложения электродов и находится в точке пересечения линии, соединяющей точку регистрации комплекса +Ri, -Вз и точку пересечения плоскости сечения с позвоночником и дуги, проведенной между точками регистрации комплексов +R2 и -Ra с радиусом, равным расстоянию между этими точками. Для плотного прилегания электродов во впадине грудной клетки в области мечевидного отростка поясу придается соответствующая форма с помощью жесткого сегмента, вставляемого в скобки, закрепленные на внешней стороне пояса. 2 с. п. ф-лы 4 ил. Ьп t о 100 10 10 О

, и

м,-г VV % г

t/t,

- .Л .Л Л Л Л , л- г

ii l/fl/tfb Ь jppVr l rt Wbvjbw/.H утг V v v vV, У v Л/ V Y

Y,

-K« Фиг. 3

а

Ж М

VI

JL Д IFYjF

ШЖ1

ш.

I

7мв

Фиг4