专利名称：用于确定心脏兴奋传导的方法以及对应的医学装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于确定在患者中的心脏兴奋传导(Reizleitung)、特 别是用于确定三维的心脏兴奋传导的方法，以及一种用于确定心脏兴奋传 导的对应的医学装置。
背景技术：
在心脏病学领域中的众多疾病(例如心肌梗塞或者心率紊乱)中，心 脏中的电信号的传插一故改变。由此造成心脏的电场的改变，该电场的和向 量随着电位的改变显示在患者的身体表面上。在心电图(EKG)中，采集患者体表的电位或者电位的改变，以便从 中得出心脏中的电激励的传播或者心脏的电场的结论。电位的改变按照时 间变化被表示为曲线，以便允许医生随后对疾病进行诊断。不过，在常规的EKG中，对心脏兴奋传导的判断是受限制的，因为在 12通道的EKG中电极本身没有被设置在所有的平面中，使得具有与被采集 的平面垂直的向量的电场的传播得不到采集。该问题可以部分地通过提高 电极数目来解决，但是由此诊断变得越来越困难，因为曲线的数目很多并 且这些曲线最终难于解释，从而为了判断而需要经良好培训的专家。因此，具有优势的是，作为单个的曲线实际地采集在心脏中兴奋传导 的传播、即对应的和向量本身，来替代患者体表的电位改变。由此，在随 后的诊断中明显更筒单地识别心脏疾病和规划治疗。这种表示^皮称为"心矢量图(Vektorkardiogramm )，，并且可以在研究领 域中例如在孤立跳动的心脏上确定。在有生命的患者的条件下这种心矢量 图的重建是极其困难的，因为迄今为止存在的方案与巨大的开销相关联。例如，DE 284594示出了一种用于导出心脏电位的装置，其中，利用机 械定位辅助装置将电极固定。随后，测量该定位辅助装置的位置并且利用 该信息。迄今存在的用于重建心矢量图方法非常复杂和不实用的原因在于，为了根据所测量的电位重建心脏的激励传播，必须已知电极的精确位置以及 解剖结构、特别是心脏形状。文献US 2004/0082870 Al涉及用于确定对象的表面几何形状的系统和 方法，其中，基于第一成像装置确定第一投影矩阵，基于第二成像装置确 定第二投影矩阵，使用第 一成像装置拍摄对象的至少 一个第一二维图像， 使用第二成像装置拍摄对象的至少一个第二二维图像，和在该第一二维图 像和第二二维图像中确定对象的轮廓。从该至少两个轮廓出发，应该由第 一投影矩阵和第二投影矩阵重建三维的数据，该三维的数据涉及对象、在 此为患者心脏的表面。通过采用带有电极的背心，可以从图像数据中确定 躯干几何形状并由此确定电极的位置。此外，可以借助于这种背心的电极 测量在身体表面上的电位。发明内容因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种用于确定在患者中的心 脏兴奋传导、特别是三维的心脏兴奋传导的有关改进方法。为了解决上述技术问题，提供这样一种方法，该方法具有如下步骤-利用至少一个成像模态建立至少一个在患者的身体上设置的心电图 电极至少部分釆集的、患者的身体的至少一个区域的图像拍摄，-由计算装置直接地根据该图像拍摄在为该成像模态配设的坐标系中确定在该图像拍摄中采集的心电图电极的位置，-记录在该图像拍摄中采集的心电图电极的至少 一部分的电位数据，以及-根据所确定的所述心电图电极的位置、该至少一个图像拍摄和至少 一个对该心电图电极的电位数据的记录，通过所述计算装置重建所述心脏 兴奋传导，其中，与对所述心电图电极的电位数据的记录至少基本上同时地建立 至少 一个图像拍摄，和/或在对所述心电图电极的电位数据的两个记录之间 的时间间隔中建立至少 一个图像拍摄。因此，按照本发明首先将EKG电极设置在患者的身体上，其中，优选 地选择EKG电极的矩阵。在此，这样安排电极的数量和布置，使得利用这 些电极对患者上身的绝大部分进行采集。然后，利用一个或者多个成像模态建立患者身体的至少一个区域(即， 优选为上身或胸部的一个区域或者整个上身)的至少一个图像拍摄。该图 像拍摄可以是一 幅由多个不同模态的图像数据综合而成的图像拍摄，或者 是一幅仅仅引入了一个模态的图像数据的图像拍摄。优选地，在该图像拍 摄中可以识别出所有在患者身体上设置的电极。在选择成像模态时要注意的是，心电图电极在该图像拍摄中是可识别的，或者图像拍摄方法是与这些EKG电极兼容的。根据该图像拍摄由计算装置至少部分地确定在该图像拍摄中采集的心电图电极的位置。在此，合适的是这样进行位置确定给出在为该成像模 态配设的坐标系中的坐标。原则上，可以自由地选择坐标系。按照本发明， 直接地根据图像数据、即直接地根据在图像拍摄中看到的EKG电极，例如 利用带有图像处理程序的软件确定这些电极的位置。在这种意义下，根据 成像模态的图像拍摄、例如磁共振拍摄立刻确定电极位置。此外，按照本发明记录在该图像拍摄中采集的心电图电极的至少 一部 分、优选为全部的电位数据。这点可以例如与利用成像模态建立图像拍摄 同时或者基本上同时地进行。根据所述心电图电极的确定的位置、该至少 一 个图像拍摄和对该心电 图电极的电位数据的至少一个记录，通过为此具有适当的计算结构软件或 者可以访问这种软件的所述计算装置重建或计算所述心脏兴奋传导。在此， 从该一个或多个图像拍摄中可以提取出由于组织、特别是心脏周围或者包 围心脏的组织的影响。该方法可以通过计算装置至少部分地自动来执行，其中，必要时可以 由技术人员或者工程师或自然科学家、尤其是物理学家进行监视。必要时， 技师或者自然科学家可以通过计算装置的图像输出装置给出对于图像拍摄 或通过EKG电极对电位数据的记录或者根据所记录的测量数据对心脏兴奋 传导的重建的预定值。也可以由技术人员进行心电图电极的布置，该布置表现为物理上的考虑。作为替换，可以使用经过相应地培训的医务人员。通过从图像拍摄中对EKG电极的直接的位置确定，可以在没有其它换 算方法的条件下进行电极采集以及电极识别。也就是说，不再要求为了对 电极进行位置确定而执行复杂的换算或变换，该换算或变换基于此前的或 者独立于EKG拍摄而完成的图像拍摄，这些图像拍摄可能根本没有显示或者没有按照当前对于EKG拍摄实时的正确位置显示电极。按照本发明，与对所述心电图电极的电位数据的记录至少基本上同时 地和/或在对所述心电图电极的电位数据的两个记录之间的时间间隔中建立至少一个图像拍摄。也就是说，具有特别优点的是，在对EKG数据的测量 期间进行对图像数据(即例如磁共振断层造影数据)的采集。由此，可以 通过组合直接共同相关的EKG数据和磁共振断层造影数据来确定在心脏中 的电激励传播(Erregungsausbreitung)。在此，EKG数据提供了患者体表的 电位信息；而磁共振断层造影数据则给出了心脏、胸部的形状或者说解剖 结构以及电极的位置，或者允许从这些数据中导出它们。在此，可以连续地或者在短的时间间隔中进行EKG拍摄；而同时建立 磁共振拍摄或者利用其它的成像方法的拍摄，为此可以采用特定的拍摄顺 序或拍摄序列。因此，通过图像拍摄采集了解剖结构，即尤其是心脏的位置以及胸部 的形状；而同时通过对心电图电极的位置确定而允许在空间上精确地对应 在患者体表上的电位。按照本发明，可以通过对所述心电图电极的电位数据的记录和/或分析 受触发地建立至少一个图像拍摄，和/或在图像序列、特别是极其迅速的图 像序列的框架中建立图像拍摄。这点使得可以有效地同时记录电极的电位 以及磁共振数据或其它成像方法的其它数据。通过该触发、特别是EKG触 发，使可能的运动模糊减到了最小。此外，极其迅速的图像拍摄序列使高 的时间分辨率得以实现。可以采用磁共振装置和/或计算机断层造影装置和/或其它基于X射线的 装置作为成像模态。在此，必要时可以从不同的图像拍摄方法的数据中组合 出所述图像拍摄。例如，可以利用磁共振装置完成其中可以特别良好地识别 心电图电极的位置的拍摄；而从X射线拍摄中得出其它的信息。对于成像模态的选择或者成像模态的组合来说，最终决定性的是这样的 问题是否从中可以足够良好地或者精确地确定心脏、胸部的形状以及所采 用的电极的位置。从所述至少 一个图像拍摄中可以确定一个胸部的三维模型，在多个图 像拍摄的情况下尤其是时间分辨的三维模型。随后，可以例如利用自动图 像处理进一 步处理该胸部的三维模型，以便识别感兴趣的区域或者定位电极。如果例如在极其迅速的图像序列或者电影的框架中建立多个图像拍摄，维模型，该模型随后可以作为确定在患者的心脏中的三维兴奋传播的基础。根据本发明一种实施方式，可以由计算装置或者说上述计算装置、特 别是借助于至少 一种分割方法在所述胸部的三维模型中自动地确定心脏和/ 或胸部的表面和/或所述心电图电极的空间位置。为此，在该计算装置上有对应的软件，或者该计算装置可以调用对应 的软件或另 一 个使组织分割得以实现的计算装置或外部存储介质的软件 包。由此，可以定位和识别心脏的形状以及心脏本身，同样可以定位和识 别患者的身体表面。分割方法可以借助于适当的模式识别方法以及在援《1 解剖数据库的条件下完全地或者尽可能地自动化运行。必要时，操作者可 以进行辅助的干预。例如，可以事先为分割选择这些特定的参数。此外，可以根据所述至少 一个图像拍摄或多个图像拍摄建立 一个三维 模型，在该三维模型中组织被分割并且被赋予电特性。在一个定义的时间 序列中的多个图像拍摄的条件下，又可以时间分辨地建立该模型。在此， 组织的分割和电特性的赋予构成了确定在患者心脏中的兴奋传播的基础。 该带有分割的组织部分的三维模型以及为其赋予的电特性可以基于必要时 事先确定的胸部的三维模型。借助于所述三维;漠型可以重建所述心脏兴奋传导。分割允许区分不同造成的兴奋传播的影响。根据本发明，可以特别具有优势地按照心矢量图、特别是三维心矢量 图的形式重建所述心脏兴奋传导。这种心矢量图表示了在心脏中兴奋传导 的传播，优选地作为三维和矢量表示。由此，在随后的诊断中可以有效地 识别诸如心率干扰等的干扰并且计划治疗。可以由计算装置(必要时借助于已经执行了对电极的分割或位置确定 的计算装置)、特别是在该计算装置的图像输出装置上与至少一个图像拍摄 一起显示所述被重建的心脏兴奋传导。在此，可以将一个或多个图像拍摄 与该被重建的心脏兴奋传导的表示相邻地表示，特别是作为心矢量图的形 式表示。这必要时可以借助于共同的软件进行显示。同样可能的是，将被 重建的心脏兴奋传导直接地一体化或者绘制在解剖结构的表示上，从而可以直接地将兴奋传导与作为基础的解剖结构或者其它从图像拍摄或图像拍 摄的电影中识别出的图像数据进行对应。必要时，可以通过操作者或者通 过预先设置允许在图像表示中共同或分开地表示心脏兴奋传导和图像拍 摄，或者依次地允许。特别具有优势的是，在所述图像拍摄中彩色地和/或光学突出地显示所 述被重建的心脏兴奋传导。例如，可以将所确定3D心矢量图彩色地(必要 时还在采用多种色彩的条件下)绘制或者一体化到由灰度级别组成的磁共 振图像中，或者与该磁共振图像重叠。此外，可以实现其它的光学突出， 例如闪烁或特别宽的线段表示或显著的轮廓标识。可以根据用户输入和/或不时地进行所述显示。也就是说，例如借助于磁共振断层造影仪控制EKG拍摄或者图像拍摄的技师或者自然科学家(必 要时以及医生)可以在准备阶段输入，使得应该按照数秒钟的间隔或根据 心脏周期或者随着心脏兴奋传导数据和图像数据的交换进行显示。此外， 可以事先规定仅仅在特定的时间进行显示。例如，可以在心脏运动的时间 分辨的拍摄中实时地进行显示，而在其它情况下借助于所谓的"电影(Cine )" 方法等仅仅在特定的时间、例如每个第n心脏周期进行显示。利用所述成像模态可以时间分辨地在一个或者多个心脏周期的至少一 部分上建立图像拍摄。由此，可以在较长的时间段、特别是一个完整的心 脏周期上实现对解剖结构的拍摄和表示。特别具有优势的是允许对心脏周期进行实时跟踪的时间分辨的图像拍摄。从所述图像拍摄中可以建立电影，特别是其中显示了所述心脏兴奋传 导的电影。在这种情况下，在一个完整的心脏周期或者在多个心脏周期上 按照所谓电影的类型不仅可以跟踪跳动心脏以及周围区域的解剖结构，而 且可以跟踪在患者心脏中的电激励的传播。这允许医生进行可靠和简单的 诊断，其中为该医生显示这类由计算装置或者在技师或者自然科学家的影 响下自动处理的数据。在此，也可以考虑在显示电影或者显示单个的拍摄 (其可以分别与心脏兴奋传导叠加)之间进行切换，例如，自动地或者才艮 据由操作者此前设定预定值进行切换。为了可以理解所述至少 一 个图像拍摄或者在其中进行识别，可以为所 述心电图电极分别设置至少一个标记。具有特别有利影响的是，这样选择 这些标记，使得其在各自的图像拍摄方法可以特别好地看出。对于不同的心电图电极必要时可以采用不同的标记或标志，特别是按照这样的方式分别相邻的电极具有不同的标志或标记类型，以便可以更好地识别各个电 极。为了进一步保证基于标志的位置确定的可靠性，必要时可以为单个的 电极采用多个标志。例如，在解剖重要位置上特别突出的电极等的情况下 可以考虑这点。可以为所述心电图电极设置由具有明显的对比特性的材料、特别是金属材料制成的标记，和/或谐振线圈和/或荧光标志和/或X射线标志。材料的明显的对比特性意味着其在图像拍摄中良好地突出。必要时可以采用与 所提到的不同的标志，例如如果有关成像模态利用其它的标志可以更好和 更精确地识别电极。在单个的电极上可以积累地设置多个标志，其中，也 可以根据电极的有关位置、特别是针对特别的识别困难来选择标志。可以在考虑所述心电图电极相互间已知的相对位置的条件下和/或借助 于用于识别单个心电图电极的所述心电图电极的至少部分相互不同的标志，确定所述心电图电极的位置。不同的标记以及多个EKG电极相互的已 知布置(例如已知的相邻关系)应用，必要时进行组合应用，允许了个别 地识别电极，由此最终使得保证和允许可靠地进行位置识别以及对位置识 别的控制。此外，所述标记可以在至少一个图像拍摄中在其信号强度和/或信号规 模和/或信号类型上相互不同。例如，信号类型的不同可以通过采用不同的 标志类型或标志原理以及不同的材料来形成。信号强度或者信号规模可以 已经由于各个电极的不同位置而不同，或者事先被选择为形成不同的强度 或者空间规模。这例如可以在采用谐振线圈的情况下通过不同的实施方式 (例如针对绕组数量或者空间规模以及横截面)来达到。可以将所述心电图电极按照矩阵形式设置和/或设置在背心、特别是柔 软的和/或紧贴患者身体的背心上。EKG电极的矩阵形式带来了这样的优点 每个电极具有定义数量的邻居，这些邻居优选地相互具有保持相同的或者 至少是所定义的距离。特别实用的是，矩阵设置以背心形式实现，该背心 覆盖患者以便记录EKG以及图像拍摄。优选地，这种背心被构造为柔软的， 使得其与患者的上身相适应或者紧贴在身上。作为替换，也可以利用适当 的、特别是柔软的材料将各个电极连接成矩阵。例如，可以在患者的身体上设置50至200个心电图电极。利用这些数量的电极可以采集上身的绝大部分。不过，同样可以考虑其它的电极数量， 这取决于要如何精确地重建心脏兴奋传导或者作为基础的诊断问题的看起 来如何。具有优势地，可以至少部分无线地和/或采用光波导传输所述心电图电 极的测量信号。由此，允许对于电极电位的测量的更好的兼容性、特别是 针对建立磁共振图像拍摄。必要时，可以将两种传输方法进行组合，例如，简化了对电极的识别。此外，本发明还涉及一种用于确定心脏兴奋传导的医学装置，包括至 少一个成像才莫态和心电图电极以及用于确定在所述心电图电极上施加的电 位的装置和至少一个计算装置，该计算装置优选地带有图像输出装置，所 述医学装置被构造用于实施根据上述方法。也就是说，这样地构造上身医学装置通过EKG数据与成像装置(例 如磁共振装置)的数据的组合，可以同时利用提供心脏、胸部的形状以及 解剖结构以及电极的位置的图像数据，获得关于患者体表电位的信息。即， 特别是通过同时的或者EKG触发的对电位数据和图像数据的记录，可以获 得所有对于全面地重建在患者心脏中的兴奋传播(特别是作为3D心矢量 图)所需要的所有信息。为此，将EKG电极设置在患者的身体上，利用成像模态建立图像拍摄 (例如磁共振图像拍摄)，借助于该图像拍摄可以识别EKG电极(其为此 例如具有标记)。直接地根据图像拍摄确定心电图电极的位置。同时地或者 随后记录(例如对于心脏周期的相同部分的)电位数据。根据EKG电极的 所确定的位置以及图像拍摄的解剖数据并且根据对电位数据的记录，可以 由计算装置进行心脏兴奋传导的重建，例如按照三维心矢量图的形式进行 重建。为此，计算装置优选地具有合适的软件装置，或者该计算装置可以调 用软件装置或者在外部计算装置或存储介质上的软件包。该存储介质包括 允许进行组织识别和組织配对以及分割的图像处理装置等等。此外，该软 件还被构造用于重建心脏兴奋传导，例如通过带有对应的计算功能的补充 软件包来进行重建。该装置的至少一个成像模态是磁共振装置和/或计算机断层造影装置和/或其它基于X射线的装置。必要时，可以在该医学装置中组合不同的成像 模态，例如以便通过不同的和补充的记录方法得到对解剖结构的最佳表示。 也可以存在在此没有提到的其它成像装置、例如超声波装置，以便提供其 它图像拍摄的可能性。合适地，所述计算装置被构造用于，直接地根据图像拍摄确定在该图 像拍摄中所采集的心电图电极的位置，以及根据所确定的所述心电图电极 的位置、该至少 一个图像拍摄和对该心电图电极的电位数据的至少 一个记 录，特别是借助于在所述计算装置上和/或外部存在的软件重建所述心脏兴 奋传导。也就是说，计算装置具有在内部或者外部存储器上存放的软件装 置，该软件装置根据模式识别或类似的方法(必要时考虑已知的相对布置 地)采集EKG电极的位置，并且在援引从图像拍摄中获得的解剖信息、特 别是针对组织影响的信息的条件下，计算或者确定心脏兴奋传导。必要时， 为了对兴奋传导进行位置确定或者重建，计算装置可以调用例如在中心服 务器或者服务提供商的服务上的外部软件。为此，设置了对应的数据连接。此外，所述计算装置可以被构造用于(特别是借助于在所述计算装置 上和/或外部的软件)控制对所述心电图电极的电位数据的记录，和/或控制 利用所述成像模态进行的图像拍摄，和/或由对所述心电图电极的电位数据 的记录和/或分析触发地利用所述成像模态进行的图像拍摄。由此，确定心电图电极位置的计算装置，也针对对电位数据的测量或 者利用成像模态的图像拍摄来控制记录活动。在这种意义下，计算装置由此同时起到对于EKG建立和图像拍摄的控制装置的作用。为此，计算装置 可以由多个单个的计算部件组成，必要时为这些计算部件配设有不同的机 壳或者显示器等等。不过，也可以是一体化的计算机，其同时用于控制和 进行对所记录的数据的分析。特别具有优势的是，这样构造计算装置如果其控制图像拍摄，则由 EKG触发地进行图像拍摄。在此，该触发看起来是这样的与图像拍摄同 时地进行对电位数据的记录，或者针对心脏周期对应的阶段等对电位数据 进行分析，由此启动图像拍摄。此外，所述计算装置被构造用于，通过在图像输出装置上的表示来显 示所述被重建的心脏兴奋传导。特别是将计算装置构造用于与至少一个图 像拍摄的表示一起显示该被重建的心脏兴奋传导。由此，可以将图像拍摄或者图像拍摄的电影在监视器或者平板显示器等等上进行显示，其中，由 计算装置同样将被重建的心脏兴奋传导(例如按照三维心矢量图的形式) 加入到该显示中。这例如可以通过两个图^象显示的叠加来实现，其中，可 以将该心矢量图或者被重建的心脏兴奋传导的另一个显示例如彩色地突 出。该显示也可以按照如下的形式共同完成将分别共属的解剖图像拍摄 以及所属的计算出的心脏兴奋传导同时相邻地显示在不同的图像中，或者 以一体的表示显示在不同的区域中。此外，可以单独地进行显示。医学装置的心电图电极可以分别具有至少 一个在所述成像模态的图像 拍摄中可以识别出的标记，其中，对于磁共振图像拍摄例如涉及的是具有 明显的对比特性的材料、例如金属，或者谐振线圈等等。总之，利用按照本发明的医学装置可以确定、特别是三维地确定心脏 兴奋传导，即记录在心脏中的兴奋传导的和矢量，以便随后允许医生根据 该测量数据进行最佳的诊断。
本发明的其它优点、特征和细节由下面的实施例以及借助于附图给出。附图中图1表示按照本发明的方法的流程图， 图2表示按照本发明的医学装置，图3和图4表示心脏兴奋传导以及在健康的心脏的情况下和在梗塞造 成的组织损伤的情况下的心脏原理图，以及图5表示图像拍摄和所重建的心脏兴奋传导的重叠的原理图。
具体实施方式
在图1中示出了按照本发明的方法的流程图，包括步骤a至e。在此， 首先在步骤a中设置EKG电极，以便记录在患者上身上的电位。然后，根 据步骤b建立患者身体的至少 一个区域(优选为将EKG电极设置在其中的 区域)的至少一个图像拍摄或图像拍摄的电影。这点例如可以利用磁共振 断层造影或者其它容纳例如患者胸部的成像装置来进行。按照步骤c直接地根据图像拍摄确定EKG电极的位置。由此，从图像 拍摄中不仅导出解剖结构、即患者的心脏以及胸部的形状，而且同样确定了电极的位置。在步骤d中启动对EKG电极电位数据的记录。这同样可以与对图像数 据的记录同时地进行，如通过虚线的箭头指示的那样。如果在测量EKG数 据的期间釆集图像数据、例如^f兹共振数据，则可以将EKG数据直接地与图 像拍摄对应。省略了为了能够理解电极的位置而将例如在前记录的磁共振 数据与随后的电极布置的开销大的事后对应。也可以通过EKG触发图像拍 摄。从磁共振数据以及EKG数据中，即，通过对解剖结构、电极位置以及 EKG电位的认知，可以按照步骤e三维地重建在心脏中的兴奋传播。例如， 可以建立由计算装置在显示器上显示的三维心矢量图。在图2中示出了用于确定心脏兴奋传导的、按照本发明的医学装置1， 该医学装置拥有成像模态2 (在此为磁共振断层造影仪)。此外，存在EKG 电极3,这些EKG电极按照矩阵的布置被设置在患者5穿的背心4上。为了记录EKG数据和图像数据，将患者5置于患者卧榻6上，患者在 该卧榻上被驶入成像模态2中。背心4以及EKG电极3由计算装置7控制。 除了计算部件8本身之外，计算装置7还具有图像输出装置9，后者允许在 此没有示出的操作者(即特别是技师或者自然科学家)借助于EKG电极3 以及成像模态2控制对测量数据的记录，并且为了待由医生进行的诊断而 整理或者观察所完成的数据。计算装置7通过数据导线10和11与成像模 态2以及背心4或EKG电极3连接。作为替换，也可以无线地传输EKG 数据。如果此时在借助于EKG电极3测量EKG数据的期间借助于成像模态2 记录磁共振数据，则可以根据图像拍摄的解剖数据以及从中导出的电极位 置连同电位数据三维地重建在心脏中的兴奋传导。在此，为了在磁共振断 层造影拍摄中更好的可识别性，为EKG电极3设置了金属标记，其中在显 示中没有示出该标记。通过在背心4中电极的定义的相对位置简化了对各 个EKG电极3的位置确定。由此，允许在显示患者5的上身的图像拍摄中 识别各个EKG电极3。为此，由计算装置7利用适当的软件6进行图像处 理，并且随后根据这些数据、电位数据和解剖结构计算出心脏兴奋传导。 在该计算之后将心脏兴奋传导按照所希望的表示(即，例如作为兴奋传导 与解剖图像拍摄的叠加)在图像输出装置9上显示给操作者。在图3中示出了对于健康心脏的心脏兴奋传导13以及心脏14的原理图12。在此，应该通过箭头15表示在心脏14中兴奋传播的方向。在此， 在原理图12中与(相邻)所属的心脏兴奋传导13—起示出了心脏14的图 像。图4的原理图16示出了对于可比较的心脏阶段(即与在图3中相同的 心脏周期的时刻)但是在梗塞造成的组织损伤(这里通过阴影19表示出) 下的心脏17以及所属的心脏兴奋传导18。由于组织损伤，如通过箭头20 示出的兴奋传播被干扰。与此对应地，用来表示心脏兴奋传导18的矢量形 式具有另一种构成，这使得在随后诊断的框架中可以识别出，在心脏周期 的这个位置上出现了与正常的偏差，即，在特定的区域中出现了或者说可 能出现梗塞。于是，与可以根据多个必须组合地分析的EKG曲线进行的相比，借助 于按照矢量形式对心脏兴奋传导13、 18的精确显示更显著简单地允许直接 得出心脏存在的损伤。也就是说，与在常规的EKG曲线、特别是在多个拍 摄的曲线的情况相比，对于显示了心脏兴奋传导的传播的情况下的诊断来 说要求更少的专业知识。最后，在图5中示出了图像拍摄22和所属的被重建的心脏兴奋传导23 的重叠的原理图21，其中，该图像拍摄是一幅示出胸部的磁共振拍摄。在 此，通过箭头24表示出了心脏兴奋传导23的方向。在该原理图21中将心 脏兴奋传导23凸现地显示，即，例如在按照灰度级别表示的图像拍摄22 的背景中用彩色、在此通过阴影表示出。在本例中心脏兴奋传导23包括一 个完整的心脏周期，即对应于在心脏周期结束时对于图像拍摄22所出现的 数据。作为替换，可以在电影的框架内连同所属的解剖图像拍摄显示心脏兴 奋传导各个传播，它们针对心脏周期的对应的时间点，其中，合适的是由 EKG触发地进行图像拍摄。点在于，可以全面地、特别是三维地记录以及显示心脏兴奋传导，而无需 产生多条要求专家对其解释的曲线。利用本发明可以按照简单的方式记录 心矢量图，其中，该方法允许对有生命的患者的测量，该测量可以如此简 单地实施，使得可以将其容易地集成到临床常规程序中。
权利要求
1.一种用于确定在患者(5)中的心脏兴奋传导(13，18，23)、特别是三维的心脏兴奋传导(13，18，23)的方法，所述方法具有如下步骤-利用至少一个成像模态(2)建立至少一个在患者(5)的身体上设置的心电图电极(3)至少部分所采集的、患者的身体的至少一个区域的图像拍摄(22)(b)，-由计算装置(7)直接地根据该图像拍摄(22)在为该成像模态(2)配设的坐标系中确定在该图像拍摄(22)中所采集的心电图电极(3)的位置(c)，-记录在该图像拍摄中所采集的心电图电极(3)的至少一部分的电位数据(d)，以及-根据所确定的所述心电图电极(3)的位置、该至少一个图像拍摄(22)和对该心电图电极(3)的电位数据的至少一个记录，通过所述计算装置(7)重建所述心脏兴奋传导(e)，其中，与对所述心电图电极(3)的电位数据的记录至少基本上同时地建立至少一个图像拍摄，和/或在对所述心电图电极(3)的电位数据的两个记录之间的时间间隔中建立至少一个图像拍摄(22)。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由对所述心电图电极(3) 的电位数据的记录和/或分析触发地建立至少一个图像拍摄(22)，和/或在 图像序列、特别是极其迅速的图像序列的框架中建立图像拍摄(22)。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用磁共振装置和/ 或计算机断层造影装置和/或其它基于X射线的装置作为所述成像模态(2 )。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，从所述至少 一个图像拍摄(22)中确定胸部的三维模型，在多个图像拍摄(22)的条件下尤其是时间分辨的三维模型。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，由计算装置(7)、特别 是借助于至少 一种分割方法在所述胸部的三维模型中自动地确定心脏和/或 胸部表面的解剖结构和/或所述心电图电极(3)的空间位置。
6. 根—据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述至 少一个图像拍摄(22)建立三维模型，在该三维模型中组织被分割并且被赋予电特性。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，借助于所述三维模型重建所述心脏兴奋传导(13, 18, 23)。
8. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，按照心矢量 图、特别是三维心矢量图的形式重建所述心脏兴奋传导(13， 18， 23)。
9. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由计算装置 (7)、特别是在该计算装置(7)的图像输出装置(9)上与至少一个图像拍摄(22) —起显示所述被重建的心脏兴奋传导(13， 18, 23)。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述图像拍摄(22) 中彩色地和/或光学突出地显示所述被重建的心脏兴奋传导(13, 18, 23)。
11. 根据上述权利要求9或IO所述的方法，其特征在于，根据用户输 入和/或不时地由所述计算装置(7)进行所述显示。
12. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，利用所述成 像模态(2)时间分辨地在一个或者多个心脏周期的至少一部分上建立图像 拍摄(22 )。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，从所述图像拍摄(22) 中建立电影，特别是其中显示了所述心脏兴奋传导(13， l8, 23)的电影。
14. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了可以借 助于所述至少一个图像拍摄(22)进行理解，为所述心电图电极(3)分别 设置至少一个标记。
15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，为所述心电图电极(3) 设置由具有明显的对比特性的材料、特别是金属材料制成的标记，和/或谐 振线圈和/或荧光标志和/或X射线标志。
16. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在考虑所述 心电图电极(3 )相互间已知的相对位置的条件下和/或借助于用于识别各个 心电图电极(3)的所述心电图电极(3)的至少部分相互不同的标记，确 定所述心电图电极(3)的位置。
17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述标记在至少一个 图像拍摄(22)中在其信号强度和/或信号规模和/或信号类型上相互不同。
18. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述心电 图电极(3)按照矩阵形式设置和/或设置在背心(4)、特别是柔软的和/或贴身的背心上。
19. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在患者(5)的身体上设置50至200个心电图电极(3)。
20. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少部分无 线地和/或采用光波导传输所述心电图电极(3)的测量信号。
21. —种用于确定心脏兴奋传导的医学装置(l),包括至少一个成像模 态(2)和心电图电极(3)以及用于确定在所述心电图电极上施加的电位 的装置和至少一个计算装置(7)，该计算装置优选地带有图像输出装置(9)， 所述医学装置被构造用于实施根据上述权利要求中任一项所述的方法。
22. 根据权利要求21所述的医学装置(1)，其特征在于，所述至少一 个成像模态(2)是磁共振装置和/或计算机断层造影装置和/或其它基于X 射线的装置。
23. 根据权利要求21或22所述的医学装置(1 )，其特征在于，所述计 算装置(7 )被构造用于直接地根据该图像拍摄(22 )确定在该图像拍摄(22 ) 中所采集的心电图电极(3 )的位置，以及根据所确定的所述心电图电极(3 ) 的位置、该至少一个图像拍摄(22)和对该心电图电极(3)的电位数据的 至少一个记录，特别是借助于在所述计算装置(7)上和/或外部的软件重建 所述心脏兴奋传导(13, 18， 23)。
24. 根据权利要求21至23中任一项所述的医学装置(1 ),其特征在于， 所述计算装置(7)被构造用于，特别是借助于在所述计算装置(7)上和/ 或外部存在的软件，控制对所述心电图电极(3 )的电位数据的记录，和/ 或控制利用所述成像模态(2)建立至少一个图像拍摄，和/或由对所述心电 图电极(3)的电位数据的记录和/或分析触发地利用所述成像模态(2)建 立至少一个图像拍摄(22)。
25. 根据权利要求21至24中任一项所述的医学装置(1 )，其特征在于， 所述计算装置(7)被构造用于，通过在图像输出装置(9)上的表示、特 别是通过与至少一个图像拍摄(22) —起的表示来显示所述被重建的心脏 兴奋传导(13， 18， 23)。
26. 根据权利要求21至25中任一项所述的医学装置(1 )，其特征在于， 所述心电图电极(3)分别具有至少一个在所述成像模态(2)的图像拍摄(22)中可以识别的标记。
全文摘要
一种确定患者的心脏兴奋传导、特别是三维心脏兴奋传导的方法，其具有如下步骤利用至少一个成像模态建立至少一个设在患者身体上的心电图电极至少部分采集的、患者身体至少一个区域的图像拍摄，由计算装置直接地根据该图像拍摄在为该成像模态配设的坐标系中确定在该图像拍摄中采集的心电图电极位置，记录在该图像拍摄中采集的心电图电极的至少一部分的电位数据，根据所确定的心电图电极位置、至少一个图像拍摄和对心电图电极电位数据的至少一个记录由计算装置重建所述心脏兴奋传导，其中，与对心电图电极电位数据的记录至少基本上同时地建立至少一个图像拍摄，和/或在对所述心电图电极电位数据的两个记录之间的时间间隔中建立至少一个图像拍摄。
文档编号A61B5/0402GK101243971SQ200810005700
公开日2008年8月20日 申请日期2008年2月15日 优先权日2007年2月15日
发明者赛巴斯蒂安·施米特 申请人:西门子公司