全息心電向量三維影像顯示儀制造技術

一種全息心電向量三維影像顯示儀屬于醫療儀器技術領域。有三種結構方式：其一，它主要由探測電極、前置放大器、模數轉換器、存貯器、數模轉換器、顯示器、電腦及打印機組成，數據處理是由軟件運作完成；其二是由一個心電功能部件心電工作站與電腦及相應軟件組成；其三是多個心電功能部件心電工作站與電腦及相應軟件組成。該儀器主要是通過對常規Ｆｒａｎｋ導聯標準層面的上下多層面擴展，創建出心電向量三維影像的向量棒或向量筒，并能全方位性旋轉，游動、縮放等，不僅大幅提高心電觀察的信息量，而且使既往的心電參數的點、線顯示變為類似ＣＴ、Ｂ超顯像那樣的影像顯示。它不僅能對當時的探測進行診斷，而且能從向量棒或向量筒的趨勢走向上對人的病癥做出前瞻性預示。它還對現有常規導聯及各種頻譜的檢測有兼容性。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是心電分析診斷裝置，特別是屬于對心電向量能以全息三維影像方式顯示的分析診斷系統的

技術介紹
各種心電檢查診斷儀器，實際上都屬于一種測量、檢定用裝置，不論這些儀器包括不包括智能化部件，以及儀器本身的性能有多全、多精確，但以臨床應用來說，其檢測的精確度或可靠性，與其它領域的同性質儀器相比，是最差的。其原因，不是儀器本身的精度夠不夠，而是檢測方法上有缺欠，以致于嚴重的情況是重癥心臟病患者在死亡前幾分鐘的心電圖顯示仍為正常范圍。此前人們一直努力尋求辦法克服這種弊端，所以出現有幾十種導聯方式、面陣式體表心電標測、胸內心臟直接標測等等。這些方式不是相關性差，就是繁鎖、昂貴、有創傷性等問題，因此難以廣泛應用。更重要的是照樣難以明顯改善。存在這樣問題的因素是多方面的，但從根本上說，作為廣泛應用的心電檢測儀器，有這樣三個問題一是常規使用的心電檢測儀器的信息量太少。它表現在幾乎所有導聯都是“點測、線描”，且都是在一個層面上。比如常用的額面導聯和橫面導聯中，后者都限位于四肋間的斷面。這種缺乏上、下各區間的心電信號，在信息量上的局限性是顯而易見的。二是缺乏直觀的三維性。心電行為的理論基礎及實際表現都是三維的，但現在的檢測都是間接的，或者是由醫生用三個相互垂直的面上的投影，在頭腦中“綜合加工”的。這就存在局限性。目前儀器尚不能顯示真實測量的數據的三維影像。至于目前已有的十二導心電波形搭組的“立體”地形圖，并不是對應的體位心電立體圖。更嚴重的所謂模擬心電立體圖形，則更間接、更虛擬，誤差更大。三是沒有以原本具有的立體影像形式來展現其本質。既往心電檢測儀器之所以在臨床上獨自做出診斷的可靠機率低，且在重癥性疑難性確診，存在對其它診科或檢測方式，如對B超、X攝像或CT、冠狀動脈的血管照影等的依賴性或相關性，就是因為對在本來是三維形態的參數的采集遠遠不足，從而不能按三維方式展現出來。而CT及B超的獨自診斷的可靠性和準確性就大得多。CT、B超成像是外加信號在人體內的衰減或反射變化，經數據處理而獲得的，但心電信號是人體自身產生的，且強度不低，應更易于用立體形式顯示出來，但現有儀器做不到。
技術實現思路
本專利技術的目的正是為了克服在心血管診斷中，心電參數檢測的上述弊端及癥結而創造的新形結構。它具有如下特點1.它能擴充對心電檢測信息量的7～16倍，并且不僅僅是數量上的增加，更重要的是還能展示心電在身體各區間的走向或趨勢，這比直接的數據更重要正是由于展示出以前所不可能觀察到的趨勢、走向，才能將一些常規檢測中的心電表現不明顯的患者做前瞻性預報。正是得益于新結構及方法，才能更大限度、更寬廣范圍里獲取信息，有效提高臨床的即時的可靠性和預后的警示性；2.新的儀器對常規常用的Frank向量導聯系統，展示的不只是單面的向量環，而主要的是擴展而成的同軸多環的“向量棒”或“向量筒”等。能以真正三維方式展示多方位心電參數及其形態。由于它包括上身體位的各部的額面、橫面、右側面，所以能展現和預示病癥的性質和部位；3.有導聯的融合及兼容性。其“向量棒”為能對既往導聯有兼容性，采用了Frank導聯方式的上下層位擴充，但這種擴充涵蓋了近半個世紀的習慣用法。除此之外，仍同時能做常規12導聯，各參數頻譜等。4.實現了心電參數的影像性質表現。做到了類似B超、CT、核磁共振的影像學那樣，將心電參數以圖像、畫面形式展現出來，且由源于實際的被測數據組成，不是模擬，更非虛擬。顯示出的是形象、生動、真實、具體的“實物”，且能隨意仰俯、旋轉、游動、縮放等等。這種能隨意改變視角的活生生的圖像不只是靈便、快捷、而且更重要的是將傳統的心電的線式圖，一改常態變成摸得著看得見，隨意形變的實體，將既往經典的心電圖學發展而變成觀察全面、準確地心電的影像學。本專利技術的工作原理及結構概述如下常規的12導聯，一如既往，故在圖中略去電極的位置，和略去了四肢電極，只重點描述常規的Frank導聯體系，如圖1中所示。在總共7個電極中，水平軸x軸A、I點，C點為其矯正點，與A組成正極；垂直軸y軸H、F左足；前后軸Z軸C和E、I組成正極，A和M組成負極。這里，把在四肋間這種檢測稱為四肋間單層面Frank導聯向量環，或簡記為常規單層面向量環。在四肋間環用共5個電極A0、I0、C0、M0、E0，以此5個電極為始點，沿平行于y軸的方向，上下連線后分別得到A-A`、I-I`、C-C`、M-M`、E-E`共5條縱線，其后分別在各自的縱線上向上每移一個肋間定位一點，再向下每移一個肋間定位一點，這樣就得到y軸向的5條線上各自的7個點，如果按照Frank導聯的檢測方法上、下平移，在各自的同層面點布置電極，則可得到原來常規層面所增加的上面3個層面和下面3個層面，這就是Frank導聯的層面擴展。亦即是說這種方法可多增加上、下各3個層面的Frank導聯的共七組向量導聯的圖組信息。這是本專利技術的新的技術特點之一。其二是將七組分別的三類層面額面、橫面、右側面的向量環，以等距方式重疊起來。即額面按Z軸排列，橫面按y軸排列、右側面按X排列，最后得到3個由向量環組成的向量棒，使各自的七個單面線狀環，組合成相對應于上部身體整體的立體的實體。環與環之間的連線為等電位線或等高線。這種組合、處理和成圖的工作主要由計算機軟件運作來實現。七環圖和組成多層的立體圖形如圖6、圖7、圖8所示。本專利技術新技術特點之三是，分析向量棒的形態以獲得心臟或心電的診斷或預報。正常人的向量棒形態呈紡錘形，如果兩端大中間小如圖6所示，則屬一種病癥表現。具體實施例方式圖2所示為一個完整的獨立功能的實施例。探測電極2-1，從被檢人體上檢測的心電信號，通過前置放大器2-2做預放大，經帶通濾波器2-3濾波消除干擾，經模擬/數字信號轉換器2-4，將模擬量的心電信號轉換為數字信號，其后送入數字存貯器2-5中予以存貯。在電腦2-20的控制下，經數據選通器2-6依次選取不同導聯的數據，并經數字/模擬信號轉換器2-7，將信號的數字量轉換為模擬量后，經顯示器的x、y偏轉驅動系統2-8、2-9，驅動顯像管2-11的偏轉控制部件2-10，實現在屏幕上2-11顯現心電向量棒或向量筒的圖形。為實現信號顯示中有標準幅度比較，在電腦2-20的控制下，經通道控制器2-23，控制標準信號源2-24在心電波形顯示的始端插入1毫伏的標準脈沖電壓。人機對話通過操作鍵盤2-21來實現。實施例之二，圖3所示是另一種結構，是用一個心電數據采集、分析、處理的專用功能部件3-3，即“心電工作站”、“心電綜合分析系統”，有很多種。如市場出售的“ECGlab心電工作站”，即為其一。這是一種與電腦3-4搭組的組合式結構。雖功能上有局限性，但簡單而廉價。這種心電工作站如只用一臺相配，則探測電極3-1只需9個，如果同時測七層Frank導聯向量則需37個，并須配有選通開關3-2。實際上若共9個探測器時，Frank胸、背、肋的5個導聯，需每測一層做一次移位。如果有37個探測電極，則可一次采集完成。這種單層式檢測結構的臨床應用問題是，對多層面的多次分別探測、采集，將不具有各心電導聯、層面上時間的同步性。為克服這個缺欠，在搭組式結構中應配備多組心電工作站，且型號性能相同。實際組成如圖4所示。這是第三種實施例。關于軟件心電參數的三維顯示，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種全息心電向量三維影像顯示儀，其特征在于通過對Ｆｒａｎｋ導聯向量探測常規層面沿ｙ軸做上下多層面擴展，由此獲得多層向量圖，并分別將額面沿ｚ軸排列、橫面沿ｙ軸排列、側面沿ｘ軸排列，得到三個面的向量棒或向量筒，它是對心電參數做影像性描述的實物三維體。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐文廷，徐凌宇，徐懷宇，徐淑英，唐文晶，郭非凡，蘇坤祥，
申請(專利權)人：徐文廷，
類型：發明
國別省市：89[中國|沈陽]