Способ регистрации потенциалкардиограммы возбуждения сердца и устройство для его осуществления

 

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 потенциалкэрдиограммы (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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„5 „„ 1680061 А1 (si>s А 61 8 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ДЦяр д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, ; = ë, о .-"-

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0с 00

iC) С)

1Ср

° Ъ

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

Цель изобретения — повышение достоверности регистрации потенциалкардиограммы возбуждения сердца за счет исключения зависимости от анатомических особенностей пациентов, На фиг. 1 (а, б, в} показано размещение точек для измерения потенциалов на 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, (21) 4165166/63 (22) 18,12,86 (46) 30.09.91. Бюл, М 36 (75) Я, П. Чеботарев (53) 616,1-072(088,8) (56) Справочник. Инструментальные методы исследования сердечно-сосудистой системы. M.: Медицина, 1986, с, 10 — 11.

Патент США

М 4.498,480, НКИ 128/644, 1985, (54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ПОТЕНЦИАЛКАРДИОГРАММЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕРДЦА

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ (57) 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, +R1, -йз, -R2, затем измеряются амплитуды ЭКГ-комплексов положительной полярности с первого до шестого электрода для построения возрастающей ветви потенциалкардиограммы (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 n— число электродов на электродном поясе, затем концы векторов соединяются плавной линией против часовой стрелки, а точка нулеаога потенциала определяется в плоскости сечения грудной клетки по линии наложения электродов и находится в точке пересечения линии, соединяющей точку регистрации комплекса+Я, -Ra 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 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. и. ф-лы. 4 ил.

1680061

20

30

40

55

r) — пример построения векторной потенциалкардиограммы возбуждения сердца.

Поставленная цель достигается тем, что отведение потенциалов с поверхности тела человека осуществляется с помощью шести и более электродов, обьединенных в электродный пояс, наложенный по линии, соединяющей точки, где регистрируются максимальной амплитуды синхронные полные комплексы сигналов ьR2 и +Я1, +Ra, что соответствует для промежуточного положения сердца линии, соединяющей грудные отведения V> и

Vg и проходящей выше на 1,5...3 см над грудным отведением V4, причем с первого электрода, наложенного в области чь до шестого электрода, наложенного в области Vg, измеряют ампл итуды Э КГ-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 и — 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, -Яз и точку пересечения плоскости сечения с позвоночником и дуги, проведенной между точками регистрации комплексов +R2 и В2 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 винилпласта, и имеющих необходимую форму, или иэ гибкого металла, например алюминиевой полосы, которой можно придать любую форму.

Сегменты свободно перемещаются в скобах

4.1...4n, закрепленных на внешней стороне ььояса. 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 сотверстиями,,в которые входят головки шпилек 8, закрепленных на концах пояса, Активная часть электродов 2,1...2п имеет удлиненную (перпендикулярно оси пояса) шаровую поверхность (фиг. 2 б, сечение А-А), что обеспечивает одинаковую контактную площадь при перекосах их на искривленной поверхности груди пациента.

Чтобы обеспечить плотное прилегание электродов 2.1...2п во впадине грудной клетки (область мечеви,цного отростка), поясу1 можно придать соответствующую изогнутую по длине форму, Для этого используется набор сегментов 3.1.„3m, изготовленных из плоского пластика прямоугольного сечения, например винилпласта, Сегменты посредине плавно изогнуты по длине под углами 170—

130 для мужчин и 130 — 60 для женщин(фиг, 2б).

B наборе достаточно иметь 10 сегментов, изогнутых равномерно в указанном диапазоне 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 60О) как показано на фиг. 2в, Для конкретного пациента перед наложением пояса 1 íà его грудь в необходимом

° месте вначале подбирается сегмент 3,1. изгиб которого повторял бы форму изгиба соответствующего участка груди в указанном месте, Затем сегмент 3,1 вставляется в пояс !.

На передне-левой стенке грудной клетки в грудных отведениях все векторы петли

0RS, направленные к. этой стенке, отображаются зубцами ЭКГ-комплексов положительной полярности (точки наложения электродов 2,1...2.9, фиг. 1б, в), а направленные в противоположную от нее сторону— зубцами отрицательной полярности (фиг, 1в). При этом в областях грудных отведений

V2 и Vg регистрируются синхронные во времени ЭКГ-комплексы — R2 и +R2 соответственно (размещения электродов 2,1 и 2,9 на фиг. 1 а, б, в), обусловленные проектирующимся г эти точки максимальным моментным вектором, совпадающим с продольной электрической осью петли QRS, Эти комплексы имеют максимальную амплитуду зубца R и небольшие зубцы Q u S. У пациентов пожилого возраста комплексы R2 могут быть без зубцов 0 и S, 1680061

15

25

40

В области грудных отведений Чз -Чл (точка наложения электрода 2.5 на фиг. 1, б, в) регистрируются ЭКГ-комплексы +R>, -Из, обусловленные проектирующимися в эту точку моментными векторами, совпадающими с поперечной электрической осью петли QRS. Эти комплексы имеют зубцы +Я1 и-R2 одинаковой амплитуды, но противоположной полярности.

Таким образом, на линию, соединяющую точки регистрации ЭКГ-комплексов -Rz и +й2 и проходящую через точку регистрации ЭКГ-комплекса+В, -Нз, 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 s 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 R2 должно быть не менее шести, Ввиду асимметричнога положения сердца в грудной клетке его электрическое поле не может быть симметричным, а вследствие краевого эффекта искривляется к переднелевой стенке.

На фиг. 1 а, б в сечениях грудной клетки показаны электрические поля и их искривленные оси, соответствующие моментным векторам, обуславливающим полные комплексы Rg u И -Rз. Нейтральная линия диполей, обуславливающих моментные векторы петли QRS, искривляясь, проектируется на переднюю стенку грудной клетки в точку нулевого потенциала периода возбуждения (точка Oi на фиг, 1а) Вторая точка нулевого потенциала находится в области левой ноги (точка Oz), 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 ксторых регистрируются полные комплексы +Й1, -Рз и -R2, +R2, Для этой цели можно использовать одноканальный электрокардиограф (ЭКГФ) в режиме II отведения или векторкардиоскоп (83KC), работающий в режиме

ЭКГ, тоже It отведение, включенные по схеме фиг. За. При этом заземляющий электрод (Ч вЂ” черный) и один активный электрод (К— красный) включены на левую ногу, имеющий близкий к нулевому потенциал (расстояние между электродами не менее 100 мм), а вто- рым активным электродом (3 — зеленый), как щупом, находят на груди пациента точку электрода 2.5 на фиг, 1 а, 6, в которой регистрируются -максимальной амплитуды комплексы

+R<, -йз- биполярные зубцы одинаковой амплитуды. где +R< — зубец с отклонением вверх, за ним следует без временного промежутка зубец -Вз — с отклонением вниз, расположение для промежуточного положения сердца — область грудных отведений

Чз — Ч4, Аналогично определяются точки наложения электродов 2.1...2.9 на фиг, 1 а, б, в которых регистрируются синхронные г»опные комплексы -R2 и +82 — однополярные зубцы R максимальной амплитуды, но противоположной полярности, зубец -R2 — отрицательной полярности (отклонение в. из), зубец +Ra — положительной полярности (отклонение вверх), расположение для промежуточного положения сердца — области грудных отведений Чг и Чь соответственно.

Для любого иного паложейия сердца в грудной клетке вначале находи гся одна точка, принадлежащая линии проекций комплекса 8>, -Яз.

Для этог0, перемещая активный электрод-щуп па окружности, проходящей через грудные отведения Ч2 и Ч, находят точки, где регистрируются двуполярные ЭКГ-комплексы с зубцами одинаковой амплитуды (проекция комплексов R>, -Кз). Затем, перемещая электрод-щуп вдоль найденной линии так, чтобы сохранялось равенство амплитуд»R< и -Яз, находят точку, в которой регистрируется этот Э КГ-комплекс с максимальной и одинаковой амплитудой зубцов

+Г4 и -R3 (точка I на фиг. Зб), Эта точка является местом отведения полного комплекса

+R), -Яз, Перемещая электрод-щуп от найденной точки наложения электрода 2.4 в направлении, перпендикулярном линии проекции

ЭКГ-комплексов R<, -Вз, к левой стороне грудной клетки и наблюдая постепенное уменьшение зубца -Кз и увеличение зубца

-.R<, находят точку, в которой регистрируется только однополярный зубец Й положительной полярности, т. е. полный комплекс

+й„(точка Il на фиг. 36), 1680061

Далее, перемещая электрод-щуп от электрода 2,5 в направлении, перпендикулярном линии проекций ЭКГ-комплексов R>, -R3 к правой стороне грудной клетки и наблюдая постепенное уменьшение зубца +R> и увеличение зубца -В2, и находят точку, в которой регистрируется однополярный зубец -R отрицательной полярности, т. е. полный комплекс -й2 (точка Ш нз фиг. Зб).

Расположение найденных точек наложения электродов (фиг. 1а, 3а и 4а), з они имеют номера 2.1, 2,9 — -Rg, +Вг соответственно и

2.5 — +R>, -йз) помечается на груди пациента (например, смоченным цветным карзндашом), определяется, в области каких грудных (общепринятых) отведений они находятся (например, Ч1, Ч4 и Чв) 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 -К2. +R1 -йз, +В2 (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 и пояса, находящихся в промежутке между точками регистрации комплексов -R2 (электрод 2.1) и +Rz (электрод 2.9). Это число у разных пациентов может быть различно и определяется обьемом грудной клеткии 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 нз указанных электродах осуществляется одноканальным электрокардиографом (ЭКГ) или векторкардиоскопом (ВЭКС), включенными flO схеме фиг. За, для чего их необходимо откалибровать по милливольту.

Переключая активный проводник-щуп (3 — зеленый) поочередно на электроды

2,1...2.9 пояса 1, регистрируют соответствующие Э КГ-комплексы.

55 тельных потенциалов (см. фиг, 4б) 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

lll llXl

Измерив в миллилитрах величину (амплитуду) зубцов положительной полярности, а затем зубцов отрицательной полярности этих ЭКГ-комплексов и зная ранее записан5 ное значение милливольтметра в миллиметрах, вычисляются максимальные величины потенциалов в милливольтах, измеренные в каждом из девяти (в примере) электродов— отведениях. Полученные значения вносят в

10 таблицу (фиг. 4б), где в позициях электродов

2.1...2.9 отражены амплитуды зубцов положительной полярности, а в 2.2 -2.8 — зуб1 1 цов отрицательной полярности, Электроды 2.1, 2.5 и 2.9 отображаются

15 нз 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

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

Далее, также ориентировочно, на сече25 нии грудной клетки показывается центр вращения (точка 0 на фиг, 4в) моментных векторов. Для этого через электроды 2,1 и

2.9 проводится дуга радиусом, равным прямому расстоянию между электродами 2.1 и

30 2.9. Это расстояние определяется замером прямой линии, соединяющей эти точки.

Точка наложения зле пгла 2.5,.-. c= янии грудной клетки соединяе гся прямой линией с точкой О, в которой линия контура

35 сечения пересекает позвоночник. Пересечение этой прямой с дугой определяет положение точки 0 — центра вращения векторов или точки нулевого потенциала.

Через точку 0 к дуге проводится каса40 тельная, которая определяет направление действия моментного вектора, обуславливающего полные комплексы -Р2 и+К2.

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

45 определяется из отношения 180 / n — 1), где и — число электродов-отведений (в данном случае их 9). Затем всем лучам, включая оба отрезка касательной (выходящим из точки

0), присваиваются номера I — IX электродов

50 2.1 — 2.9 и 2,2 — 2.8, при этом йг 1 присваива1 1 ется отрезку касательной, направленной к правой половине груди, и далее против часовой стрелки, Измеренные значения уровней положи1680061!. +

f 7!

ФУ +" ", tÕ 8 л Л Л ЛЛЛЛ Л Л. Л л л

I;: !-., !;;!!3! Ь! .I;-„3..::.!. I.-,:Û

irV кч -г г - - ) г

",Р

- А т -У1

"1 -"! Ъ7.

Соединив полученные на лучах точки, т. е. 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 ПКà — R-норма здорового сердца, а любое патологическое нарушение электрической активности какого-либо отдела сердечной мышцы отражается изменившимися параметрами соответствующего участка ПКà — R. На фиг. 4 г показана ПКГ-R с патологическим нарушением электрической активности правого желудочка.

Формула изобретения

1. Способ регистрации потенциалкардиограммы возбуждения сердца, включающий 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 помощьюшести или более электродов, объединенных в электродный пояс, наложенный по линии, соединяющей точки, где регистрируются максимальной амплитуды синхронные полные комплексы сигналов+В1, Вз и+В2, что соответствует для промежуточного положения сердца пинии, соединяющей грудные отведения Vi и !б и проходящей выше на 1,5...3 см над грудным отведением V4, причем с первого электрода, 5 наложенного в области V> до шестого электрода, наложенного в области V<;, измеряют амплитуды Э КГ-комплексов поло жите л ь ной полярности для построения возрастающей ветви потенциалкардиограммы и затем ам10 плитуды ЭКГ-комплексов отрицательной полярности с второго до шестого электрода для убывающей ветви, причем измеренные значения откладывают на лучах, проведенных из точки нулевого потенциала, угол меж15 ду которыми равен 180/п-1, де n — число электродов на электродном поясе затем концы векторов соединяюT плавной линией против часовой стрелки, 2. Устройство для регистрации по ен ци20 алкардиограммы возбуждения сердца, ссдержащее пояс из эластичного материала с электродами равномерно распределенными по нему и закрепленными на внутренней стороне пояса, от л и ч а ю щ е е с я тем, что

25 с внешней его стороны против каждого электрода размещены скобы из жесткого материала, закрепленные на поясе, в пазы котсрых вставлены сегменты с возможностью перемещения вдоль пояса, и выполненные из

30 жесткого материала, повторяющего форму поверхности грудной клетки, а контактная часть электродов име . форму выпуклой шаровой поверхности, 1680061

31

w ю

1680061

Составитель А. С -.=.=-.ерстов

Редактор Н, Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор И, Муска

Заказ 3250 Тираж432 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101