專利名稱：：用于獲取心電圖(ecg)信號的方法和裝置的制作方法用于獲取心電圖(ECG)信號的方法和裝置心電圖(ECG)信號是基于心臟的表面電勢的。在磁共振成像(MRI)系統(tǒng)中監(jiān)測患者的同時，希望獲得診斷質(zhì)量的ECG信號。當(dāng)前利用MRI系統(tǒng)上濾波獲得的ECG僅允許選通。這種ECG選通提供有關(guān)心臟處于心臟周期哪部分的信息，以便在心臟周期中的期望點觸發(fā)拍攝MRI圖像。此外，當(dāng)前不可能在標(biāo)準(zhǔn)的L5T或更高的MRI系統(tǒng)上獲得足夠高的ECG質(zhì)量。此外，在標(biāo)準(zhǔn)的3T或更高的MRI系統(tǒng)上也可能難于觸發(fā)ECG。因此，當(dāng)前沒有可在MRI系統(tǒng)中使用的診斷質(zhì)量ECG系統(tǒng)。當(dāng)前在標(biāo)準(zhǔn)的3T或更高的MRI系統(tǒng)上不能獲得足夠高ECG質(zhì)量的主要原因在于由于血液在MRI系統(tǒng)的靜磁場中流動引起的磁性流體動力學(xué)(MHD)流電壓。MHD流電壓可能與真實心臟極化信號具有相同的譜特性，從而難以提取。這些MHD流電壓是由于作為導(dǎo)體的血液在垂直于MRI系統(tǒng)的靜磁場或其他磁場的方向上流動引起的。實際上，由于血液在MRI系統(tǒng)的靜磁場中流動，血管可能會受到施加于其上的力的作用。ECG導(dǎo)聯(lián)拾取由心肌的神經(jīng)控制引起的電勢差，還拾取由任何其他電場引起的電勢。為了獲得ECG，在諸如患者手臂、腿部和胸部的患者身體上放置電極(或?qū)?lián))。電極檢測由心臟產(chǎn)生的電脈沖并將它們發(fā)送到ECG機。然而，如上所述地，導(dǎo)聯(lián)還能夠拾取由任何其他電場引起的電勢。例如，當(dāng)在MRI系統(tǒng)中使用ECG時，導(dǎo)電的血液垂直于靜磁場運動產(chǎn)生另一組電場。這種效應(yīng)由磁性流體動力學(xué)(MHD)描述。即使可能的話，也可能難以將真實的ECG信號與由心臟推動血液經(jīng)過心臟周圍的血管而產(chǎn)生的信號區(qū)分開。因此，需要一種能夠分開真正的ECG信號與由心臟推送血液經(jīng)過心臟周圍血管以及在存在磁場的情況下其他血流產(chǎn)生的信號的方法和裝置，以便能夠獲得診斷質(zhì)量ECG?？梢岳肕R掃描器獲取圖像，這些圖像與輸出的ECG信號結(jié)合可用于創(chuàng)建患者心臟表面的三維(3D)表達和/或創(chuàng)建心臟表面電勢的3D表達。還可以利用心臟圖像和輸出的ECG信號產(chǎn)生心臟跳動時心臟表面的動態(tài)3D表達和/或表面電勢。此外，還可以利用患者的血流系統(tǒng)圖像和輸出的ECG信號產(chǎn)生一維、二維或三維血流圖。本發(fā)明的實施例涉及一種用于獲取心電圖(ECG)信號的方法和裝置。實施例能夠?qū)⒄嬲腅CG信號與由運動電荷引起的電場引起的一種或多種信號區(qū)分開。在特定實施例中，可以將ECG信號與血流引起的一種或多種電場區(qū)分開。實施例涉及組合的MRI和診斷ECG系統(tǒng)。在實施例中，組合診斷質(zhì)量ECG能夠為MRI心臟研究增加信息。該附加信息可用于MR引導(dǎo)的介入治療，諸如定位產(chǎn)生不良電心律不齊的組織。在實施例中，可以使用該方法和裝置為位于1.5T或更高磁場中，諸如位于具有1.5T或更高磁場的MRI系統(tǒng)中的患者獲得ECG。本發(fā)明的實施例可以使用具有變化磁場、具有密集電傳感器和ECG數(shù)據(jù)反演的流編碼，利用該信息提取與流相關(guān)的信號。此外，可以實現(xiàn)流相關(guān)的信號的源分布的反演。可以利用MR掃描器獲取圖像，這些圖像與輸出的ECG信號結(jié)合可用于創(chuàng)建患者心臟表面的三維(3D)表達和/或創(chuàng)建心臟表面電勢的3D表達。還可以利用心臟圖像和輸出的ECG信號產(chǎn)生心臟跳動時心臟表面的動態(tài)3D表達和/或表面電勢。此外，還可以利用患者的血流系統(tǒng)圖像和輸出的ECG信號產(chǎn)生一維、二維或三維血流圖。本發(fā)明的實施例涉及一種用于獲取心電圖(ECG)信號的方法和裝置。實施例能夠?qū)⒄嬲腅CG信號與由運動電荷引起的電場引起的一種或多種信號區(qū)分開。在特定實施例中，可以將ECG信號與血流引起的一種或多種電場區(qū)分開。實施例涉及組合的MRI和診斷ECG系統(tǒng)。在實施例中，組合診斷質(zhì)量ECG能夠為MRI心臟研究增加信息。該附加信息可用于MR引導(dǎo)的介入治療，諸如定位產(chǎn)生不良電心律不齊的組織。在實施例中，可以使用該方法和裝置為位于1.5T或更高磁場中，諸如位于具有1.5T或更高磁場的MRI系統(tǒng)中的患者獲得ECG。本發(fā)明的實施例可以使用具有變化磁場、具有密集電傳感器和ECG數(shù)據(jù)反演的流編碼，利用該信息提取與流相關(guān)的信號。此外，可以實現(xiàn)流相關(guān)的信號的源分布的反演。可以利用MR掃描器獲取圖像，這些圖像與輸出的ECG信號結(jié)合可用于創(chuàng)建患者心臟表面的三維(3D)表達和/或創(chuàng)建心臟表面電勢的3D表達。還可以利用心臟圖像和輸出的ECG信號產(chǎn)生心臟跳動時心臟表面的動態(tài)3D表達和/或表面電勢。此外，還可以利用患者的血流系統(tǒng)圖像和輸出的ECG信號產(chǎn)生一維、二維或三維血流圖。在該方法和裝置的實施例中，在患者身上放置至少4個ECG導(dǎo)聯(lián)。在另一實施例中，使用至少60個ECG導(dǎo)聯(lián)。由于心臟產(chǎn)生時變的電勢，且每個ECG導(dǎo)聯(lián)都拾取根據(jù)ECG導(dǎo)聯(lián)的角度的來自心臟的凈電壓，所以在使用更多ECG導(dǎo)聯(lián)時可以提供更多細(xì)節(jié)。在特定實施例中，可以使用類似于YoramRudy在Proc.ofSPIEVol.6143中的文章"Electrocardiographicimaging(ECGI):anewnoninvasiveimagingmodalityforcardiacelectrophysiologyandarrhythmia"中教導(dǎo)并在圖la中所示的電極背心的電極背心，在此通過整體引用的方式將其并入本文。該背心使用224個電極產(chǎn)生224個身體表面心電圖。根據(jù)本發(fā)明的各實施例可以使用ECG電極的其他配置。由磁場中的運動電荷引起的電場正比于電荷速度和磁場的矢量積。方程(1)反映了這種關(guān)系，其中，VB為血液速度，Bs為靜磁場，Es為流動的血液引起的電場。vBxBS=ES(1)因此，在ECG電極處接收到的因血液運動引起的電勢正比于血流速度和垂直于血流的磁場大小。"真正的"ECG信號與磁場或血流速度無關(guān)。在測量心臟時，要測量的信號(ECG信號)的頻率特征與由ECG導(dǎo)聯(lián)拾取的因血流引起的信號的頻率特征非常相似。因此，沿靜磁場的方向調(diào)制磁場可以提供附加信息，從而能夠?qū)⒄嬲腅CG信號與血液沿垂直于靜磁場的方向流動產(chǎn)生的信號區(qū)分開。方程(2)反映了方程(1)的關(guān)系，其具有靜磁場的調(diào)制ABs。vBBs+vBABs=Es+AES(2)優(yōu)選地，調(diào)制處于能夠在處理信號期間將血流信號與ECG信號的帶寬區(qū)分開的頻率上?？梢葬槍ζ叫杏陟o磁場的磁場使用多種調(diào)制包絡(luò)，例如正弦、斜升、方形或三角形。調(diào)制幅度應(yīng)當(dāng)足夠大，以允許在處理信號期間將由于調(diào)制靜磁場而引起的血流信號與ECG信號區(qū)分開。在優(yōu)選實施例中，該調(diào)制幅度在靜磁場方向上使磁場幅度產(chǎn)生為靜磁場幅度的至少0.5%的變化，更優(yōu)選地，產(chǎn)生為靜磁場幅度的至少1.0°/。的變化。本發(fā)明的實施例通過調(diào)制靜磁場，從而調(diào)制ECG傳感器中產(chǎn)生的磁性流體動力學(xué)電壓，從而能夠?qū)?真正的"ECG信號與血流引起的電勢(磁性流體動力學(xué)電壓)區(qū)分開。在實施例中，可以用類似方式調(diào)制磁場的所有矢量分量。在實施例中，對于相同的擾動，垂直于主磁場的分量大于平行于主磁場的分量。例如，可以調(diào)制垂直于MR掃描器的靜磁場以及處于第一平面中的場。這可以在另一維度上實現(xiàn)血流的確定。此外，可以調(diào)制垂直于MR掃描器的靜磁場并處于垂直于第一平面的第二平面中的場，從而能夠在三維中確定血流。血液的確定可以包括將經(jīng)由MR掃描器獲得的患者血流系統(tǒng)圖像與來自ECG導(dǎo)聯(lián)的輸入ECG信號的信息相組合。在特定實施例中，可以打開MR靜磁場和關(guān)閉MR靜磁場進行測量，以產(chǎn)生附加信息，用于提供血流圖。通過將ECG輸出處的信號與磁場調(diào)制相關(guān)聯(lián)，可以實現(xiàn)兩種信號類型的分離。在實施例中，調(diào)制位于心臟頻率范圍之外的頻率范圍，所述心臟頻率范圍大約為0.5Hz到20Hz。在實施例中，調(diào)制可以具有遠(yuǎn)低于0.5Hz或遠(yuǎn)高于20Hz的頻率分量。在實施例中，調(diào)制可以具有足夠低的頻率分量，使得在將血流信號與ECG信號分開之后，可以將兩個信號彼此區(qū)分開。在實施例中，調(diào)制可以具有充分高的頻率分量，使得在將血流信號與ECG信號分開之后，可以將兩個信號彼此區(qū)分開。此外，應(yīng)當(dāng)選擇調(diào)制頻率，以產(chǎn)生RF譜之外的信號。表I示出了一些典型的MR頻率。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>在特定實施例中，在MRI系統(tǒng)未起作用時，可以通過調(diào)制磁場并將真正的ECG信號與磁性流體動力學(xué)誘導(dǎo)信號分開來提取真正的ECG信號。這可以避免進一步分開與梯度相關(guān)的電壓，并產(chǎn)生改變自旋系統(tǒng)上的磁場的效果，從而獲得MR圖像。在另一實施例中，不論脈沖序列活動如何，都可以連續(xù)獲取真正的ECG信號。在包括連續(xù)采集ECG信號的實施例中，用于調(diào)制磁場的頻率范圍與所用脈沖序列中的頻率不同。在特定實施例中，可以實施100kHz或更高的用于調(diào)制磁場的頻率。調(diào)制有效磁場能夠在沒有其他信號的頻率范圍中產(chǎn)生與MHD相關(guān)的信號頻譜的拷貝。對此進行濾波可以實現(xiàn)僅MHD信號的模型。可以使用這種濾波將共享相同頻帶，例如1Hz頻帶的MHD信號和ECG信號分開?？梢允褂矛F(xiàn)有技術(shù)中公知的技術(shù)以大致的方式，或者在高精度已知擾動場的強度時以精確的方式執(zhí)行這種分開。也可以實施多種幅度的擾動來輔助反演。在特定實施例中，針對RF頻率大約為64MHz的1.5T的靜磁場，可以使用在大約1MHz和大約2MHz之間的調(diào)制頻率。在實施例中，磁場的變化或調(diào)制在所有方向上都受到影響。也可以考慮到附加場的均勻性。調(diào)制幅度可以充分大，以在由ECG裝置接收的電壓中產(chǎn)生足夠大變化，從而可以分開信號。產(chǎn)生這些場的繞組中的電流也可以直接在ECG導(dǎo)聯(lián)中產(chǎn)生電壓，并且可以考慮例如用與MHD效應(yīng)相同的方式提取。在另一實施例中，可以通過相對于磁場移動患者來相對于血液的速度調(diào)制另一磁場。在實際掃描期間，在某些情形下這可能是不合乎需要的，但在自旋系統(tǒng)不活動時可能在磁體中有用。在實施例中，通過執(zhí)行將每個信號與調(diào)制波形相關(guān)聯(lián)并消除任何強相關(guān)分量來實現(xiàn)分離。在實施例中，可以使用梯度繞組和/或勻場線圈提供磁場中的變化或磁場調(diào)制。因此，在實施例中，可以使用MRI掃描器的梯度繞組和/或勻場線圈，從而不需要附加的線圈。在其他實施例中，可以在MR掃描器中定位附加的線圈，以提供場的調(diào)制部分，諸如該場垂直于MR掃描器的靜磁場的調(diào)制部分。在實施例中，在心臟周圍利用密集電極陣列可以產(chǎn)生源電勢的3D圖、診斷質(zhì)量的ECG信號以及心臟周圍血管和/或心臟自身的血流速度圖。為了獲得3D血流圖，也垂直于靜磁場調(diào)制磁場，使得如果將靜磁場視為在z方向上，也在x和y方向上調(diào)制磁場。這樣無需像在MR血管照像術(shù)中那樣在血管中放入染料，就能夠獲得心臟周圍血管和/或心臟自身的血流圖。此夕卜，這樣能夠利用MRI掃描同時采集血流圖和ECG，從而不需要在例如CT或超聲波下的獨立掃描過程。為了完成心臟表面的三維表達，可以將來自MR掃描器的心臟圖像與來自輸出ECG信號的信息進行組合，其中，所述輸出ECG信號是利用消除的輸入ECG信號的導(dǎo)體流相關(guān)部分調(diào)制靜磁場期間從ECG導(dǎo)聯(lián)接收到的輸入ECG信號。在實施例中，可以利用電壓拾取天線監(jiān)測磁場的變化或調(diào)制和/或拾取與梯度場相關(guān)聯(lián)的電壓?？梢詫⑦@些來自電壓拾取天線的信號用于校準(zhǔn)系統(tǒng)并進一歩提高真正ECG信號計算的精度。在另一實施例中，可以成對地使用具有相反極性的電極來減輕由非局部和相對均勻源引起的電壓誘發(fā)效應(yīng)，諸如被用作流映射場和梯度波形的磁場的變化或調(diào)制。本文所提到或引用的所有專利、專利申請、臨時申請和公開文本都通過引用被全文并入，在它們不與本說明書的明確教導(dǎo)矛盾的程度上，包括所有的圖和表。應(yīng)當(dāng)理解，這里所述的示例和實施例僅出于說明的目的，考慮到這些范例和實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會想到各種修改和變化，這些修改和變化包括在本申請的精神和范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種在存在磁場的情況下獲得心電圖的方法，包括在靜磁場中的感興趣區(qū)域中的患者身上定位至少一個心電圖(ECG)導(dǎo)聯(lián)；對所述感興趣區(qū)域中的所述靜磁場進行調(diào)制；在對所述感興趣區(qū)域的所述靜磁場進行調(diào)制的同時，經(jīng)由所述至少一個ECG導(dǎo)聯(lián)接收對應(yīng)的至少一個輸入ECG信號；根據(jù)所述至少一個輸入ECG信號和對所述感興趣區(qū)域中的所述靜磁場的調(diào)制確定對應(yīng)的至少一個輸出ECG信號。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在靜磁場中的感興趣區(qū)域中的患者身上定位至少一個ECG導(dǎo)聯(lián)包括在所述靜磁場中的所述感興趣區(qū)域中的所述患者身上定位至少四個ECG導(dǎo)聯(lián)。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在靜磁場中的感興趣區(qū)域中的患者身上定位至少一個ECG導(dǎo)聯(lián)包括在所述靜磁場中所述感興趣區(qū)域中的所述患者身上定位至少六十個ECG導(dǎo)聯(lián)。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括在所述感興趣區(qū)域中經(jīng)由磁共振成像對所述患者成像。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，對所述患者成像包括對所述患者的心贓成像，還包括產(chǎn)生所述患者心臟表面的電勢的三維表示。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述患者心臟表面的電勢的所述三維表示是動態(tài)的。7、根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，對所述患者成像包括對所述感興趣區(qū)域中的所述患者的血管系統(tǒng)成像，還包括產(chǎn)生所述感興趣區(qū)域中所述患者的血流系統(tǒng)之內(nèi)的血流的一維表示。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)所述信號和所述感興趣區(qū)域中的所述靜磁場的調(diào)制確定至少一個輸出ECG信號包括根據(jù)所述至少一個輸入ECG信號消除與調(diào)制波形相關(guān)的分量。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)制所述靜磁場包括調(diào)制所述靜磁場的幅度。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定對應(yīng)的至少一個輸出ECG信號包括根據(jù)所述至少一個輸入ECG信號消除對應(yīng)的至少一個導(dǎo)體流信號。11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述至少一個導(dǎo)體流信號是由于患者的血液在垂直于所述感興趣區(qū)域中的所述靜磁場方向上流動產(chǎn)生的至少一個血流信號。12、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，以低于0.5他的頻率調(diào)制所述靜場。13、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，以高于20Hz的頻率調(diào)制所述靜場。14、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括-調(diào)制處于第一平面中且垂直于所述感興趣區(qū)域中的所述靜磁場的磁場，其中，所述第一平面平行于所述靜磁場。15、根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括調(diào)制處于第二平面中且垂直于所述感興趣區(qū)域中的所述靜磁場的磁場，其中，所述第二平面平行于所述靜磁場且垂直于0f述第一平面。16、根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括產(chǎn)生所述感興趣區(qū)域中的所述患者的血流系統(tǒng)內(nèi)的血流的二維表示。17、根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括產(chǎn)生所述感興趣區(qū)域中的所述患者的血流系統(tǒng)內(nèi)的血流的三維表示。18、根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，在調(diào)制所述靜磁場期間將所述靜磁場的幅度調(diào)制至少0.5%。19、根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，在調(diào)制所述靜磁場期間將所述靜磁場的幅度調(diào)制至少1.0%。20、一種在磁共振成像期間獲得心電圖的方法，包括-將患者置于MR掃描器的靜磁場的感興趣區(qū)域中；在所述感興趣區(qū)域中的所述患者身上定位至少一個心電圖(ECG)導(dǎo)聯(lián)；經(jīng)由所述MR掃描器對所述感興趣區(qū)域中的所述患者成像；調(diào)制所述感興趣區(qū)域中的所述MR掃描器的所述靜磁場；在對所述感興趣區(qū)域中的所述靜磁場進行調(diào)制的同時，經(jīng)由所述至少一個ECG導(dǎo)聯(lián)接收對應(yīng)的至少一個輸入ECG信號；根據(jù)所述至少一個輸入ECG信號和所述感興趣區(qū)域中所述MR掃描器的所述靜磁場的調(diào)制確定對應(yīng)的至少一個輸出ECG信號。21、根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，調(diào)制所述MR掃描器的所述靜磁場包括在對所述感興趣區(qū)域中的所述患者成像的同時，調(diào)制所述MR掃描器的所述靜磁場。全文摘要本發(fā)明的實施例涉及一種用于獲取心電圖(ECG)信號的方法和裝置。實施例能夠?qū)⒄嬲腅CG信號與由運動電荷引起的電場生成的一種或多種信號區(qū)分開。在特定實施例中，可以將ECG信號與血流引起的一種或多種電場區(qū)分開。實施例涉及組合的MRI和診斷ECG系統(tǒng)。在實施例中，組合診斷質(zhì)量ECG能夠為MRI心臟研究增加信息。該附加信息可用于MR引導(dǎo)的介入治療，例如定位產(chǎn)生不佳電心律不齊的組織。在實施例中，可以使用該方法和裝置為位于1.5T或更高磁場中，諸如位于具有1.5T或更高磁場的MRI系統(tǒng)中的患者獲得ECG。本發(fā)明的實施例可以使用具有變化磁場、具有密集電傳感器和ECG數(shù)據(jù)反演的流編碼，利用該信息提取與流相關(guān)的信號。此外，可以實現(xiàn)流相關(guān)信號的源分布的反演。文檔編號A61B5/055GK101563029SQ200780047174公開日2009年10月21日申請日期2007年12月19日優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日發(fā)明者C·A·塞勒,G·R·丁辛申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司