一種心電超聲信號融合斷層掃描成像系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種醫(yī)學(xué)檢查診斷方法及儀器，特涉及一種基于解剖定位的多維心電超聲信號融合成像系統(tǒng)及方法。本發(fā)明是基于的一種多維心電信號成像系統(tǒng)及方法基礎(chǔ)上進(jìn)一步整合多維超聲心臟結(jié)構(gòu)和灌注影像技術(shù)，提供一種新的非侵入性平臺記錄和評估心臟的電-機(jī)械信號特征和心肌灌注特征。它是一種以解剖定位為基礎(chǔ)的獨(dú)特的心電機(jī)械功能和灌注同步斷層掃描成像方法，檢測跨壁心電活動信息和機(jī)械信號的非侵入性成像技術(shù)。本發(fā)明可以提高診斷心肌疾病如心肌肥厚，心肌病，心肌梗死，心肌炎等及心律失常的起源的確定等，為快速實(shí)時診斷心臟疾病提供了一個全新的診斷和指導(dǎo)治療的工具。
【專利說明】一種心電超聲信號融合斷層掃描成像系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種醫(yī)學(xué)檢查診斷方法及儀器，特涉及一種基于解剖定位的多維心電超聲信號融合成像系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]心臟電興奮活動和由其引發(fā)的機(jī)械活動是心臟兩個最基本的生理功能特征。前者反映了心臟興奮組織的自律性，興奮性和電傳導(dǎo)性，而后者反映了心肌組織的有節(jié)律的收縮和舒張以維持機(jī)體的血液循環(huán)。心臟電興奮和機(jī)械活動兩者密切關(guān)聯(lián)，這種關(guān)聯(lián)生理學(xué)上稱之為電_機(jī)械I禹聯(lián)(Electrical-Mechanical (E-M) Coupling),這種I禹聯(lián)是保證心臟正常功能的必需條件。很多心臟疾病可以引起心臟電活動和機(jī)械功能障礙，檢測心臟的電活動，機(jī)械功能和電-機(jī)械耦聯(lián)是診斷和治療心臟疾病的重要組成部分。目前用于檢測心電活動，機(jī)械功能技術(shù)可以歸納為以下幾方面:
一維心電圖(ECG):
通過體表間接記錄心臟的電活動。此活動反映了心肌在心動周期中的去極化和復(fù)極活動。心電圖表示通常與體表電極測量的整體心肌的動作電位的時間和空間的總和，顯示方式為時間和振幅的一維曲線。世界第一臺心電圖機(jī)問世至今已百年余。是采用Einthoven-Goldberger-Wilson的導(dǎo)聯(lián)體系，即由雙極肢體導(dǎo)聯(lián)、加壓單極肢體導(dǎo)聯(lián)和單極胸前導(dǎo)聯(lián)所構(gòu)成。其優(yōu)勢為時間域的一維線性表達(dá)，簡單地表達(dá)出連續(xù)心跳的頻率和節(jié)律；簡單實(shí)用和普及。心臟是一個立體的三維架構(gòu)，心臟的電活動即興奮和傳導(dǎo)也應(yīng)該是三維形式，然而對于心臟組織在二維或三維空間電活動如心電向量，心電激動傳導(dǎo)方向和順序特征，目前尚無明確的顯示模式和方法。
[0003]心向量圖(VCG):VCG由Frank 30年代初發(fā)明。由于人體是一個三維立體導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其基本思想是構(gòu)造正交立體導(dǎo)聯(lián)體系，從而獲取的心臟在三維空間的電活動信息。左右軸(X)，頭腳軸(Y)和(正位)前后軸(Z)為代表的垂直相交并增加一個校正電極構(gòu)成了 7電極的立體導(dǎo)聯(lián)體系，圍繞一個向量中心點(diǎn)，顯示由心臟產(chǎn)生的電力的大小和方向的曲線。然而，受限于當(dāng)時的科技發(fā)展水平，不可能實(shí)現(xiàn)肉眼直觀的立體空間環(huán)體，至今仍然采用將理論上設(shè)計的立體心向量環(huán)，投影在額面、橫面和側(cè)面上，在形成三個平面環(huán)體的基礎(chǔ)上進(jìn)行定性、定量分析。結(jié)果:臨床上更多注重于對這三個平面環(huán)體的方位和旋轉(zhuǎn)方向上的觀測和描述；未能發(fā)揮出本身具有的、更多更有價值的心電信息，心向量圖機(jī)設(shè)備操作繁復(fù)，不象傳統(tǒng)心電圖機(jī)那樣簡單且可以連續(xù)描記心跳；傳統(tǒng)心電圖和心向量圖的導(dǎo)聯(lián)體系不同，描記的圖形不能同源比對等；所以VCG的價值未能得到應(yīng)有的認(rèn)知、推廣、普及。
[0004]立體心電圖(3D-ECG):1989年由中國學(xué)者趙峰教授首先推出(專利98117316)。該發(fā)明是一種結(jié)合心電圖和向量技術(shù)采用Frank校正導(dǎo)聯(lián)體系，從一維空間(線性)和二維空間(平面)通過計算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)心電和心向量導(dǎo)聯(lián)同步采樣、顯示、轉(zhuǎn)換，記錄正交心電圖、時間/變向時間/連續(xù)/分解/放大心向量圖；并可與傳統(tǒng)12導(dǎo)心電圖一起24導(dǎo)聯(lián)同步觀察描記。3D-ECG意義在于:理論上解決了以往心電檢測方法上的時/空域分離、看問題的角度單一片面和主觀；奠定了向三維空間發(fā)展的理論基礎(chǔ)。實(shí)際中通過對心電二維平面的信號處理，突顯了對傳統(tǒng)心電圖中的P、QRS、T、ST及U波的認(rèn)知，使鑒別和診斷更為客觀準(zhǔn)確。但該技術(shù)不能進(jìn)行詳細(xì)的心臟電解剖標(biāo)測標(biāo)，通道數(shù)目較少。
[0005]心內(nèi)膜導(dǎo)管三維標(biāo)測技術(shù)(Carto系統(tǒng))
該系統(tǒng)采用GPRS衛(wèi)星定位原理將標(biāo)測導(dǎo)管頭端采集的磁場信號轉(zhuǎn)換為電信號，與同時采集的心內(nèi)電信號一起經(jīng)濾波、放大并數(shù)字化處理后輸入到工作站中形成三維的電解剖標(biāo)測圖。例如通過圍繞地球的三個同步人造衛(wèi)星，可精確計算出一架飛機(jī)的位置；CART0系統(tǒng)應(yīng)用這一原理則是將心臟視為地球，應(yīng)用磁場發(fā)生器代替衛(wèi)星，通過感知專用導(dǎo)管中的磁感應(yīng)線圈從而準(zhǔn)確定位該導(dǎo)管三維空間位置，記錄導(dǎo)管位置和該點(diǎn)心內(nèi)電圖，實(shí)時重建心臟三維解剖結(jié)構(gòu)，且疊加顏色顯示相關(guān)電生理信息。其優(yōu)點(diǎn)是可以將心電生理與心腔內(nèi)的解剖結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，進(jìn)行三維重建，顯示為帶有顏色的立體圖像，從而有助于鑒別復(fù)雜性心律失常并指導(dǎo)消融。
[0006]目前，應(yīng)用Carto對心腔內(nèi)電生理(EP)和心臟解剖空間的三維重建，而不是真正的心臟電生理與心臟解剖結(jié)構(gòu)的三維重建，而且Carto只能在心導(dǎo)管實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，其間映射導(dǎo)管插入心臟，小心地移動到不同地點(diǎn)，心臟周圍的繪制和識別心律失常的起源。一旦確定心律失常的起源點(diǎn)，通過消蝕心律失常起源組織。但心內(nèi)膜導(dǎo)管標(biāo)測技術(shù)亦有一些限制，包括:
風(fēng)險和限制，相關(guān)的侵入性和耗時的過程。當(dāng)前點(diǎn)至點(diǎn)映射信息不能同步提供，不能提供的全貌(雙向心房或雙心室)的電活動。只提供一個腔室在一個時間映射信息。
[0007]體表電位標(biāo)測技術(shù):多年前有關(guān)研究人員提出了體表測量心臟活動的系統(tǒng)(Rudy, 2013)。這些系統(tǒng)被稱為體表電位的映射(Body surface potential mapping,BSPM)的系統(tǒng)。凡標(biāo)準(zhǔn)ECG系統(tǒng)采用9個胸前測量點(diǎn)(即V1-V9)，而BSPM使用32至300個測量點(diǎn)。更重要的是，他們允許臨床醫(yī)師制定一個軀干地圖的同步電活動信息圖。以這種方式，它們可以反映遵循的心跳有關(guān)的體表心電活動特征，并能同步顯示不同區(qū)域的體表心電活動。研究表明，這些系統(tǒng)可更好檢測心臟活動的局部變化。BSPM系統(tǒng)將用于檢測心臟節(jié)律變化。然而，如何關(guān)聯(lián)體表電位和心臟跨壁電活動仍然是一個沒有解決的難題。
[0008]超聲成像:超聲醫(yī)學(xué)影像技術(shù)作為醫(yī)學(xué)影像學(xué)的一門新興學(xué)科，經(jīng)歷了從一維A超、二維M超、B超、彩色多普勒超聲到三維超聲幾個階段，三維超聲是近十年日益重要的研究領(lǐng)域(尼爾森，1999年)。早期由于成像過程慢，使用復(fù)雜限制了其在臨床上的使用。最近隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，三維超聲成像取得長足進(jìn)步，已經(jīng)進(jìn)入臨床應(yīng)用階段。實(shí)時三維超聲通過連續(xù)獲取三維重建圖像的平行計算，連續(xù)獲得觀察目標(biāo)不同部位的動態(tài)立體圖像，與進(jìn)行三維立體掃描時探頭必須放穩(wěn)不同，進(jìn)行實(shí)時三維掃描時，探頭可以移動，以對觀察目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，有利于大體積的觀察。實(shí)時三維不僅提供了對三維空間結(jié)構(gòu)的觀察，而且為臨床診斷增加了額外的一維視野，實(shí)現(xiàn)以每秒多個立體幀三維成像，從而把運(yùn)動圖像的偽像減到最小.三維超聲是一種可以揭示器官的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，往往以驚人的清晰度一種多用途的成像技術(shù)。超聲檢查具有獨(dú)特的性能將能夠像心臟解剖和生理機(jī)械功能實(shí)時提供結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能評價。三維超聲利用超聲的立體實(shí)時檢測能力反映心臟解剖和機(jī)械功能，已在眾多科研和臨床診斷領(lǐng)域使用。
[0009]雖然用于檢測心電活動的心電技術(shù)和檢測機(jī)械功能的超聲技術(shù)在過去幾十年間得到極大的發(fā)展，兩者并沒有在同步檢測和評估器官或組織的電-機(jī)械信號特征得到發(fā)展和以融合。雖然一維心電圖在二維平面及三維超聲中已在臨臨床診斷領(lǐng)域使用，但僅限于在超聲檢查過程中的簡單的心電監(jiān)護(hù)和一維心電圖同步檢測，不具備在二維三維水平的同步檢測和評估器官或組織的電-機(jī)械信號的特征，實(shí)行真正心電超聲信號功能同步融合成像，更沒有在以解剖定位基礎(chǔ)上的實(shí)施心電超聲信號同步采集和融合的斷層掃描成像。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對【背景技術(shù)】的不足，本發(fā)明提供了一種新的以解剖定位基礎(chǔ)的一種多維心電超聲信號融合的斷層掃描成像系統(tǒng)及方法(mult1-dimens1nal electroechocard1graphic scan imaging, MESCI )和方法,本發(fā)明是基于我們發(fā)明的一種多維心電信號成像系統(tǒng)及方法(中國發(fā)明專利申請?zhí)?201410015507.4)基礎(chǔ)上進(jìn)一步整合多維超聲心臟結(jié)構(gòu)和灌注影像技術(shù)，提供一種新的非侵入性平臺記錄和評估心臟的電-機(jī)械信號特征和心肌灌注特征。它是一種以解剖定位為基礎(chǔ)的獨(dú)特的心電機(jī)械功能和灌注同步斷層掃描成像方法，檢測跨壁心電活動信息(心跨壁電位，心電圖，心電激活地圖如去極化，復(fù)極化模式)和機(jī)械信號的非侵入性成像技術(shù)。本發(fā)明可以提高診斷心肌疾病如心肌肥厚，心肌病，心肌梗死，心肌炎等及心律失常的起源的確定等，為快速實(shí)時診斷心臟疾病提供了一個全新的診斷和指導(dǎo)治療的工具。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種心電超聲信號融合斷層掃描成像方法，包括以下步驟:
a.按照斷層平面掃描成像需求，放置多層體表陣列電極以獲取心臟不同解剖斷層的心電信號，每層體表陣列電極按照常規(guī)心電圖單極胸導(dǎo)聯(lián)放置； b.按照斷層平面掃描成像需求，放置多維超聲探頭以獲取與多層體表陣列電極獲取的對應(yīng)的心臟不同解剖斷層的機(jī)械功能和灌注信號；
c.采集并顯示心電超聲信號；
其特征在于:所述的心電超聲信號同步顯示。其有益效果是:具備同步檢測和評估器官或組織的電-機(jī)械信號的特征，實(shí)行真正心電超聲信號同步和解剖同源的斷層平面融合成像。
[0012]如上所述的融合斷層掃描成像方法，其特征在于:所述的同步顯示是以心臟不同解剖層面同步獲取心電和超聲信號，并進(jìn)行同步融合成像顯示。其有益效果是:實(shí)現(xiàn)了以解剖定位基礎(chǔ)上的實(shí)施心電超聲信號同步采集和融合成像。
[0013]如上所述的融合斷層掃描成像方法，其特征在于:所述的同步顯示方式為硬件同步采集顯示、軟件同步顯示或軟硬件結(jié)合的同步顯示。
[0014]如上所述的融合斷層掃描成像方法，其特征在于:所述的硬件同步采集顯示采用時鐘模塊控制系統(tǒng)同步，同步的時間量級在10微秒至50微秒之間。其有益效果是:能同步顯示心臟不同區(qū)域的跨壁心電活動和機(jī)械功能和灌注。
[0015]如上所述的融合斷層掃描成像方法，其特征在于:所述的成像顯示信息包括心臟心電，結(jié)構(gòu)，機(jī)械信號和灌注，在一維，二維三維空間的跨壁電位、傳導(dǎo)時間和速度、心臟結(jié)構(gòu)，機(jī)械信號和灌注信息，以及構(gòu)建的心電信號信息包括跨壁電位、向量、激動激活圖、去極化，復(fù)極化模式I維，2維和3維立體圖形信息重建，和與心電活動對應(yīng)的心臟的機(jī)械信號信息包括收縮和舒張變化特征如收縮激活圖，力學(xué)應(yīng)變(Strain)圖，心肌灌注圖。其有益效果是:采用該方法一次采集的心電超聲信號可獲得多種心電功能和機(jī)械功能和灌注的信息(即，特定心臟部位的跨壁電位得幅度，時程特征，傳導(dǎo)時間和速度，收縮和舒張，力學(xué)應(yīng)變，和灌注并據(jù)此構(gòu)建的電激動激活圖、去極化，復(fù)極化模式，機(jī)械激活圖、與去極化對應(yīng)的收縮期力學(xué)應(yīng)變圖，與復(fù)極化對應(yīng)的舒張期力學(xué)應(yīng)變圖)。因此為為臨床提供一種新的無創(chuàng)多維心電機(jī)械功能信號成像方法可應(yīng)用于各種心血管疾病所致心電活動機(jī)械功能異常的診療。
[0016]如上所述的融合斷層掃描成像方法，其特征在于:所述的多層體表陣列電極為42測量點(diǎn)(42點(diǎn)陣電極)或252個測量點(diǎn)(252點(diǎn)陣電極)，多層體表陣列電極信號與高清晰超聲的信號采集對應(yīng)。其有益效果是:提供反映心臟所有不同解剖定位的心電基本采集通道數(shù)目和更能反映細(xì)微變化的特定解剖部位的高通量采集通道數(shù)目達(dá)到高清晰心電和機(jī)械功能和灌注的同步顯示。
[0017]如上所述的融合斷層掃描成像方法，其特征在于:它還包括步驟顯示心臟在時間變化的立體心臟電位活動圖，激動順序圖，機(jī)械激活圖、與去極化對應(yīng)的收縮期力學(xué)應(yīng)變圖，與復(fù)極化對應(yīng)的舒張期力學(xué)應(yīng)變圖。其有益效果是:通過一次信號采集獲得多種心電功能機(jī)械功能信息和灌注信息。
[0018]一種心電超聲信號融合斷層掃描成像系統(tǒng)，包括多維心電信號采集成像系統(tǒng)，超聲信號采集成像系統(tǒng)，其特征在于:所述的多維心電信號采集成像系統(tǒng)和超聲信號采集成像系統(tǒng)采集的信號能通過硬件同步采集顯示、軟件同步顯示或軟硬件結(jié)合的同步顯示。其有益效果是:具備同步檢測和評估器官或組織的電-機(jī)械信號的特征，實(shí)行真正心電超聲信號同步融合成像。
[0019]如上所述的斷層掃描成像系統(tǒng)，其特征在于:所述的同步顯示是以心臟不同解剖層面獲取心電和超聲信號，并進(jìn)行同步融合成像顯示。其有益效果是:實(shí)現(xiàn)了以解剖定位基礎(chǔ)上的實(shí)施心電超聲信號同步采集和融合成像。
[0020]如上所述的斷層掃描成像系統(tǒng)，其特征在于:所述的硬件同步采集顯示采用時鐘模塊控制系統(tǒng)同步，同步的時間量級在10微秒至50微秒之間。
[0021]如上所述的斷層掃描成像系統(tǒng)，其特征在于:所述的多維心電信號采集成像系統(tǒng)硬件包括四個部分:體表陣列電極立體導(dǎo)聯(lián)體系、電極接口模塊、信號采集及處理硬件模塊、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，體表陣列電極立體導(dǎo)聯(lián)體系由三維立體心電心向量體系和映射心臟部位的現(xiàn)代體表陣列電極組成，電極接口模塊將采集的電極傳送到信號采集及處理硬件模塊，顯示信號采集及處理硬件模塊包括前置放大器、濾波器、多路復(fù)用器，二級放大器、光電隔離模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用來存儲系統(tǒng)設(shè)置文件、用戶信息、采集信號、分析結(jié)果即顯示，多路復(fù)用器能將采集的陣列電極信號同步傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并且可以同步顯示陣列電極信號。
[0022]如上所述的斷層掃描成像系統(tǒng)，其特征在于:所述的多路復(fù)用器控制通道之間同步需要的時間量級不超過10微秒。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1A.結(jié)合超聲采集的體表陣列電極立體導(dǎo)聯(lián)體系(前胸)。
[0024]圖1B.結(jié)合超聲采集的體表陣列電極立體導(dǎo)聯(lián)體系(后胸)。
[0025]圖2.0點(diǎn)電偶示意圖，X、Y、Z三個相互垂直相交構(gòu)成的三維立體心臟心向量O點(diǎn)示意圖，通過組合參考電極導(dǎo)聯(lián)獲得和由x、Y、z三個相互垂直相交構(gòu)成的三維立體心臟心向量O點(diǎn)電偶。
[0026]圖3.反映按解剖結(jié)構(gòu)獲取心電信號和超聲信號的采集。
[0027]圖4Α.按解剖結(jié)構(gòu)斷層獲取16段左室的心電信號和超聲信號。
[0028]圖4Β.按解剖結(jié)構(gòu)斷層獲取16段左室的心電信號和超聲信號的對應(yīng)分區(qū)名稱。
[0029]圖5.點(diǎn)陣標(biāo)測立體導(dǎo)聯(lián)體系，通過該點(diǎn)陣標(biāo)測立體導(dǎo)聯(lián)體系在第四肋間獲得的體表電位獲反映相應(yīng)心臟解剖部位(如圖4ΑΒ所示)的與O點(diǎn)電偶相關(guān)的跨壁電位活動。
[0030]圖6.點(diǎn)陣標(biāo)測立體導(dǎo)聯(lián)體系，通過該點(diǎn)陣標(biāo)測立體導(dǎo)聯(lián)體系在第三肋間獲得的體表電位獲反映相應(yīng)心臟解剖部位(如圖4ΑΒ所示)的與O點(diǎn)電偶相關(guān)的跨壁電位活動。
[0031]圖7.點(diǎn)陣標(biāo)測立體導(dǎo)聯(lián)體系，通過該點(diǎn)陣標(biāo)測立體導(dǎo)聯(lián)體系在第二肋間獲得的體表電位獲反映相應(yīng)心臟解剖部位(如圖4ΑΒ所示)的與O點(diǎn)電偶相關(guān)的跨壁電位活動。
[0032]圖8.在采集水平同步的多維心電超聲信號融合斷層成像系統(tǒng)整體設(shè)計(硬件同步采集)。
[0033]圖9.在顯示水平同步的多維心電超聲信號融合斷層成像系統(tǒng)整體設(shè)計(軟件同步顯示)。
[0034]圖10.在采集顯示水平同步的多維心電超聲信號融合斷層成像系統(tǒng)整體設(shè)計(軟硬件結(jié)合的同步顯示)。
[0035]圖11.心電信號系統(tǒng)的信號采集控制系統(tǒng)流程圖。
[0036]圖12.用于心電信號和超聲信號同步采集的M設(shè)備時鐘系統(tǒng)。
[0037]圖13.數(shù)據(jù)融合主要步驟。
[0038]圖14.圖像特征融合主要步步驟。
[0039]圖15，按心臟解剖部位獲得的超聲斷層信息圖。
[0040]圖16，同步顯示心電和超聲信號信息。
[0041]圖17.在左室基底獲取的心電二維斷層心電激動激活圖。
[0042]圖18基于圖17的圖像特征斷層融合。

【具體實(shí)施方式】
[0043]名詞解釋:心臟解剖斷層掃描:即從心尖至基底部不同解剖層面(如圖4Α、4Β所示按解剖結(jié)構(gòu)同步獲取16段左室的解剖部位的心電信號和超聲信號)。
[0044]心臟不同解剖斷層的心電信號掃描是指心臟二維橫截面的心臟電活動如心跨壁電位，心電圖，心電激活地圖如去極化，復(fù)極化模式。其解剖斷層定位采用目前國際通用的美國心臟協(xié)會的心臟解剖結(jié)構(gòu)斷層分區(qū)，該解剖結(jié)構(gòu)斷層分區(qū)是國際心臟醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的通用分區(qū)包括超聲技術(shù)。該發(fā)明首次將這一概念引進(jìn)心電技術(shù)。
[0045]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0046]本發(fā)明的多維心電超聲信號融合斷層成像系統(tǒng)包括多維心電信號采集成像系統(tǒng)，超聲信號采集成像系統(tǒng)，同步系統(tǒng)。同步系統(tǒng)可以為硬件同步采集顯示、軟件同步或軟硬件結(jié)合的同步等方式。
[0047]多維心電信號采集成像系統(tǒng)硬件包括四個部分:體表陣列電極立體導(dǎo)聯(lián)體系、電極接口模塊、信號采集及處理硬件模塊、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。此系統(tǒng)已另申請專利(發(fā)明專利申請?zhí)?201410015507.4)，其主要接線關(guān)系為:體表陣列電極立體導(dǎo)聯(lián)體系由三維立體心電心向量體系和映射心臟部位的現(xiàn)代體表陣列電極組成，電極接口模塊將采集的電極傳送到信號采集及處理硬件模塊，顯示信號采集及處理硬件模塊包括前置放大器、濾波器、多路復(fù)用器，二級放大器、光電隔離模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用來存儲系統(tǒng)設(shè)置文件、用戶信息、采集信號、分析結(jié)果即顯示，多路復(fù)用器能將采集的陣列電極信號同步傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并且可以同步顯示陣列電極信號。這樣可將每層體表陣列電極同步顯示，便于對疾病的診療。
[0048]超聲成像系統(tǒng)采用能與心電影像系統(tǒng)匹配的PC操作系統(tǒng)如美國通用GE V0LUS0N系統(tǒng)(GE 730)具備一個典型的相控陣超聲系統(tǒng)有來自多達(dá)256個發(fā)射器和接收器，成像系統(tǒng)采用多種傳感器多達(dá)512個元素，用于特定的診斷應(yīng)用而優(yōu)化的。每個換能器是由該發(fā)射聚焦的能量到身體和接收所產(chǎn)生的反射型壓電換能器元件陣列組成。每個元件被連接到超聲波系統(tǒng)用細(xì)同軸電纜。并在頻率從IMHz到15MHz操作。能提供兩個到多達(dá)四個可切換傳感器連接器能夠輕松地將各種傳感器之間切換每個檢查類型。具備主要功能包括波束形成的數(shù)字信號處理，B模式處理，彩色血流處理，頻譜多普勒，顯示處理，連續(xù)波多普勒(CWD)多達(dá)四個可切換傳感器連接器具有從二維到三維直至四維的圖像質(zhì)量及先進(jìn)功能。
[0049]如圖1A、圖1B、圖2展示了整合超聲信號傳感器和體表陣列電極立體導(dǎo)聯(lián)體系的心電超聲信號采集終端，體表陣列電極立體導(dǎo)聯(lián)體系結(jié)合了經(jīng)典的三維立體心電心向量體系和映射相應(yīng)心臟部位的現(xiàn)代體表陣列電極。該導(dǎo)聯(lián)體系結(jié)合了經(jīng)典的三維立體心電心向量體系和映射相應(yīng)心臟部位的現(xiàn)代通用的體表陣列電極(見參考文獻(xiàn)2，3)。通過該導(dǎo)聯(lián)體系獲得的體表電位獲反映相應(yīng)心臟解剖斷層部位(如左心室中段間隔，前壁，側(cè)壁，后壁等)的與O點(diǎn)電偶相關(guān)的跨壁電位活動。如圖1A和圖2中，小圓表示體表電位標(biāo)測點(diǎn)陣導(dǎo)聯(lián)記錄電極(共42個)。大圓表示參考電極(共三組6個)組成左右軸(X)，頭腳軸(Y)和(正位)前后軸(Z)以獲得和由X、Y、Z三個相互垂直相交構(gòu)成的三維立體心電心向量中心O點(diǎn)電偶。如圖5至圖7所示，按常規(guī)心電圖單極胸導(dǎo)聯(lián)Vl-VlO部位在第四肋間放置點(diǎn)陣電極反映左心室尖部間隔，前壁，側(cè)壁，后壁的電位，而任何一點(diǎn)(如VI，V2, V3…)所記錄到的電活動是O點(diǎn)電偶至該點(diǎn)記錄的體表電位的差值電位即O點(diǎn)電偶至該點(diǎn)的特定心肌的跨壁心電位?？捎萌缦鹿奖硎?Ρ

(O—Vl廠Pvi ~~ P0如此類推獲得每一點(diǎn)的跨壁心電位:P (O-Vl)，P (0-V2)，P(O-V3)--.在第三肋間放置點(diǎn)陣電極我們可以獲得反映左心室中段間隔，前壁，側(cè)壁，后壁的電位，和在第二肋間放置點(diǎn)陣電極我們可以獲得反映左心室基底段間隔，前壁，側(cè)壁，后壁的電位?；谝陨匣驹恚w表陣列電極的密度可根據(jù)需求有42電極擴(kuò)展到252電極(42陣列電極χ6) ο
[0050]如圖3，圖4所示，通過該導(dǎo)聯(lián)體系獲得的體表電位獲反映相應(yīng)心臟解剖部位(如左心室中段間隔，前壁，側(cè)壁，后壁等)的與O點(diǎn)電偶相關(guān)的跨壁電位活動。而反映相應(yīng)心臟解剖部位的跨壁電位活動與超聲所采集的心臟解剖部位的結(jié)構(gòu)機(jī)械功能和灌注信息對應(yīng)。在圖1Α、圖1B中，小圓表示體表電位標(biāo)測點(diǎn)陣導(dǎo)聯(lián)記錄電極(共42個)。大圓表示參考電極(共三組6個)組成左右軸(X)，頭腳軸(Y)和(正位)前后軸(Z)以獲得和由X、Y、Z三個相互垂直相交構(gòu)成的三維立體心電心向量中心O點(diǎn)電偶，而虛線加斜線大圓代表超聲探頭所放置的最佳部位，以采集心臟不同解剖部位與跨壁電位活動對應(yīng)的解剖部位的結(jié)構(gòu)機(jī)械功能和灌注信息。圖3進(jìn)一步解釋了按心臟不同解剖層面所獲取心電和超聲信號。實(shí)線表示最基本的心電和超聲采集解剖層面，虛線代表可進(jìn)一步增加的采集解剖層面。圖4A、圖4B顯示按圖2按心臟不同解剖層面所獲取左心室壁16節(jié)段(分法按美國心臟協(xié)會(AHA)心電和超聲信號。
[0051]圖8-10展示了多維心電超聲信號融合斷層成像系統(tǒng)的整體設(shè)計。系統(tǒng)采用不同水平的硬件和軟件同步。圖8展示在采集水平同步的多維心電超聲信號融合斷層成像系統(tǒng)整體設(shè)計。其中心電顯示信號采集及處理部分由前置放大器、濾波器、多路復(fù)用器，二級放大器、光電隔離模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊組成；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用來存儲系統(tǒng)設(shè)置文件、用戶信息、采集信號及分析結(jié)果，并顯示分析結(jié)果。超聲信號和心電信號同步化在圖11，12進(jìn)一步說明。
[0052]圖9展示在顯水平同步的多維心電超聲信號融合斷層成像系統(tǒng)整體設(shè)計。其中心電顯示信號采集及處理部分由前置放大器、濾波器、多路復(fù)用器，二級放大器、光電隔離模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊組成；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用來存儲系統(tǒng)設(shè)置文件、用戶信息、采集信號及分析結(jié)果，并顯示分析結(jié)果。
[0053]而圖10展示在采集顯示水平同步的多維心電超聲信號融合斷層成像系統(tǒng)整體設(shè)計。其中心電顯示信號采集及處理部分由前置放大器、濾波器、多路復(fù)用器，二級放大器、光電隔離模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊組成；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用來存儲系統(tǒng)設(shè)置文件、用戶信息、采集信號及分析結(jié)果，并顯示分析結(jié)果。
[0054]超聲成像系統(tǒng)采用能與心電影像系統(tǒng)匹配的PC操作系統(tǒng)如美國通用GE V0LUS0N系統(tǒng)(GE 730)主要包括傳感器具有32至多達(dá)512個元素，并在頻率從IMHz到15MHz操作。32至256個發(fā)射器和接收器。超聲成像系統(tǒng)等。
[0055]如圖8-10所示，超聲信號和心電信號同步化是多維心電超聲信號融合斷層成像系統(tǒng)實(shí)施心電-機(jī)械信號二維及三維成像技術(shù)的關(guān)鍵。如圖11所示心電多通道信號同步采用多路復(fù)用器控制，通道之間同步需要的時間量級，不超過10微秒。而心電和超聲系統(tǒng)同步我們采用國際通用的時鐘模塊控制系統(tǒng)，同步的時間量級在10-50微秒。如圖12所示我們采用Nat1nal Instrument (NI USA)(美國國家儀器公司)DAQmax系統(tǒng),該系統(tǒng)提供優(yōu)秀的同步工具。由這個時鐘模塊控制心電和超聲采集，顯示模塊，以達(dá)到采集和顯示兩個不同層面的同步。進(jìn)一步我們根據(jù)心電信號的獨(dú)特性，以心電R波峰為同步觸發(fā)信號，達(dá)到將心電的心室除極電信號的和由此引發(fā)的心室收縮的心電和超聲采集及顯示的同步有機(jī)的結(jié)合起來。
[0056]圖12展示了 M設(shè)備時鐘(N1-DAQmx)的基本電路。M設(shè)備時鐘的時鐘模板由同步多個數(shù)據(jù)采集操作。系統(tǒng)是由一個單一的心電觸發(fā)信號控制超聲信號和心電信號的同步采集，顯示硬件模塊和操作系統(tǒng)上的多個操作之間被共享，以確保數(shù)據(jù)被同步。這些信號是由M設(shè)備時鐘提供了內(nèi)置的DAQ設(shè)備上的連接簡單的信號路由功能共享。該設(shè)備和這些連接的M設(shè)備時鐘中配置的物理連接是兩個這種實(shí)現(xiàn)的一個重要方面。通過以下步驟完成的:
心電，超聲信號兩系統(tǒng)采集和顯示部分系統(tǒng)均采用M設(shè)備時鐘(DAQmx)控制，由M設(shè)備時鐘觸發(fā)模塊配置連接線為啟動觸發(fā)源。在此情況下，兩個同步裝置(DEVl)和(DEV2)被連接線物理地連接。外部心電信號以心電P波峰、R波峰、T波峰，或者任何2個波峰，或者3個波峰結(jié)合為同步觸發(fā)信號，使這兩個連接同步裝置的采集模塊控制同步采集的開始。
[0057]多維心電超聲信號的分析系統(tǒng)是基于多通道心電信號分析模塊和超聲圖像分析模炔基礎(chǔ)上。多通道心電信號分析因此系統(tǒng)已另申請專利(發(fā)明專利申請?zhí)?201410015507.4)在此簡述重要步驟:
一維心電分析可以同步分析所采集的多通道心電信號P、QRS、T波波群的電壓和時程變化。因每一個通道記錄的心電信號反映特定的心臟部位的電活動，因此，可以觀察和分析整體心臟多個部位在特定時間段的心電活動。
[0058]在同一界面顯示某一特定時間段的多通道的心電信號，該信號反映不同部位心電波群P波QRS波群和T波形態(tài)和峰值的特征和發(fā)生時間上的差異。而任何一點(diǎn)(如VI，V2, V3…)所記錄到的體表心臟映射電活動是O點(diǎn)電偶至該點(diǎn)記錄的體表電位的差值電位即O點(diǎn)電偶至該點(diǎn)的特定心肌的跨壁心電位?？捎萌缦鹿奖硎?P(C1-V1)=PV1 - P0如此類推獲得每一點(diǎn)對應(yīng)的心肌的跨壁電位:P (O—VI)， P(0—V2)，P(0-V3) ***..多通道一維電信號分析模塊對記錄到的心動周期中心臟跨壁電位分析提取有關(guān)參數(shù)，如電活動的時間、空間、瞬間、間期、方位、振幅、比值和形態(tài)等參數(shù)，通過這些參數(shù)的定性和定量變化，為近一步二維，三維電生理分析提供依據(jù)。
[0059]多通道多維電信號分析模塊包括以下內(nèi)容:
在一維心電波的同步活動特征分析的基礎(chǔ)上，如R波，T波峰電位變化的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行二維，三維，四維分析。另外通過與參考電極為基準(zhǔn)的心臟如心房心室多個不同部位的除極時間和計算。并通過計算心向量環(huán)包括P環(huán)，QRS環(huán)和T環(huán)。該模塊可顯示從窗口顯示平面和采集電極的對應(yīng)關(guān)系顯示出二維心臟電位活動圖，激動順序圖，向量圖，時間電位圖部位在二維空間的某一心電波的同步活動特征。三維分析:在一維及二維分析的基礎(chǔ)上，按照心臟立體結(jié)構(gòu)顯示出和采集電極的對應(yīng)關(guān)系顯示出三維心臟電位活動圖，激動順序圖，向量圖，時間電位圖。體表電位顯示模塊用來顯示體表電極在體表記錄到的電位差異，并用彩色等高線圖進(jìn)行二維圖片表示及用電影形式播放以顯示體表電位隨心臟激動變化時序，顯示方式包括二維平面圖、三維立體圖及電影播放。
[0060]以反映心室除極的心電QRS波群為例，通過分析不同部位導(dǎo)聯(lián)的QRS復(fù)合波的峰值或持續(xù)時間值可以獲得心室二維，三維心臟電位活動圖，心室激動順序圖。允許電刺激已經(jīng)通過心室傳導(dǎo)系統(tǒng)的路徑的時間可視化，并且還能夠確定不同部位產(chǎn)生的QRS波群的快慢的時間。本系統(tǒng)可以是用來評估傳統(tǒng)心電變量(即，節(jié)侓，PR間隔，向量軸，QRS波群的寬度，并且取向和在水平方向和正面的平面線圈的方向)移動。
[0061]四維分析:在三維基礎(chǔ)上，可以顯示心臟在時間變化的立體心臟電位活動圖，激動順序圖，向量圖。
[0062]而超聲圖像分析采用已有成熟技術(shù)和方法。多維心電超聲信號的分析的核心辦法是基于同步采集的2類信號的進(jìn)一步分析和關(guān)聯(lián)，而評估心臟的電-機(jī)械信號特征和心肌灌注特征。而實(shí)現(xiàn)這種關(guān)聯(lián)的主要手段是信號數(shù)據(jù)融合和圖像特征融合圖像的融合即心電超聲信號的融合(fus1n)。即在由不同的心電傳感器和超聲傳感器獲得兩個或更多的信號參數(shù)和圖像進(jìn)一步融合為一個整體的新型成像過程(image fus1n) 0本系統(tǒng)采用了數(shù)據(jù)融合和圖像特征融合兩種方法，如圖13所示，數(shù)據(jù)融合對傳感器采集來得心電和超聲數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而獲得融合圖像的過程，這種融合的優(yōu)點(diǎn)是保持盡可能多得現(xiàn)場原始數(shù)據(jù)，提供其它融合方法不能提供的細(xì)微信息。以融合心電信號R波(反映心室除極電位幅度)或T波峰值(反映心室復(fù)極電位幅度)和超聲信號心室收縮幅度為例，包括以下步驟I)分別將心電采集信號R波峰值(反映心室除極電位幅度)和超聲信號心室收縮幅度按解剖定位如圖3所示輸入得到相應(yīng)的R波峰值和收縮幅度的等時線圖。2)數(shù)據(jù)注冊是指把不同傳感器獲得的數(shù)據(jù)集到一個坐標(biāo)系統(tǒng)中的過程。以便能夠比較或整合從這些不同測量獲得的數(shù)據(jù)。在本例中，以圖3為坐標(biāo)系統(tǒng)分別將心電采集信號R波峰值(反映心室除極電位幅度)和超聲信號心室收縮幅度按如圖3所示輸入得到相應(yīng)的等時線圖已包括了數(shù)據(jù)注冊。3)數(shù)據(jù)再采樣:確定數(shù)據(jù)在任意坐標(biāo)強(qiáng)度和離散度，并進(jìn)行處理如確定相對值和平均數(shù)和中位數(shù)處理等。4)數(shù)據(jù)融合，進(jìn)行心電和超聲數(shù)據(jù)的同一解剖定位坐標(biāo)關(guān)聯(lián)和估算，我們采樣的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法(近鄰法)，獲得相應(yīng)的融合數(shù)據(jù)。5)圖像生成，以融合數(shù)據(jù)生成能反映心電R波峰值和收縮幅度相互關(guān)系的新的等時線圖。
[0063]如圖15所示，在特征級圖像融合中，保證不同圖像包含信息的特征，基于特征的圖像融合，采用IHS算法技術(shù)一種成熟的RGB空間:紅(R，red)、綠(G，green)和藍(lán)(B，blue)三色空間和IH色彩:亮度(I，intensity)、色調(diào)(H, hue)和飽和度S, saturat1n)。模型變換算法首先對目標(biāo)識別的解剖特征提取如邊緣空間結(jié)構(gòu)信息；然后對這些特征信息進(jìn)行綜合分析和融合處理。這些多種來源的相似目標(biāo)或區(qū)域，在解剖空間斷層上一一對應(yīng)進(jìn)行融合，以進(jìn)一步進(jìn)行功能分析和評價。如二維心電位，向量及激動順序的顯示圖，然后將心電信號映射圖與相同位置的超聲二維信號進(jìn)行融合，同步顯示心臟電激動順序與心臟結(jié)構(gòu)、功能之間的關(guān)聯(lián)特征。如心臟電激動順序與心臟的收縮和舒張等。
[0064]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明具體實(shí)施方案做進(jìn)一步說明:
本發(fā)明的心電超聲檢測顯示方法可以通過圖1至圖5的信號采集及分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
[0065]步驟1、信號采集系統(tǒng)放置，如圖1所示展示了超聲結(jié)合體表陣列電極立體導(dǎo)聯(lián)體系信號采集模式，如圖2至圖7所示體表陣列電極立體導(dǎo)聯(lián)體系獲得的體表電位和結(jié)反映相應(yīng)心臟解剖部位(如左心室中段間隔，前壁，側(cè)壁，后壁等)的與O點(diǎn)電偶相關(guān)的跨壁電位活動。按常規(guī)心電圖單極胸導(dǎo)聯(lián)Vl-VlO部位在第四肋間放置點(diǎn)陣電極反映左心室尖部間隔，前壁，側(cè)壁，后壁的電位，而任何一點(diǎn)(如VI，V2, V3…)所記錄到的電活動是O點(diǎn)電偶至該點(diǎn)記錄的體表電位的差值電位即O點(diǎn)電偶至該點(diǎn)的特定心肌的跨壁心電位。在第三肋間放置點(diǎn)陣電極我們可以獲得反映左心室中段間隔，前壁，側(cè)壁，后壁的電位。和在第二肋間放置點(diǎn)陣電極我們可以獲得反映左心室基底段斷層間隔，前壁，側(cè)壁，后壁的電位?；谝陨匣驹?體表陣列電極的密度可根據(jù)需求有42電極擴(kuò)展到252電極，(42陣列電極x6，擴(kuò)充到252電極如何放置，與現(xiàn)有的放置方式一樣每層體表陣列電極按照常規(guī)心電圖單極胸導(dǎo)聯(lián)放置。而超聲影像部分包括傳感器(具有32至多達(dá)512個元素，并在頻率從IMHz到15MHz操作)，與傳感器匹配位32至多達(dá)512發(fā)射器/接收器可采集心臟如圖15所示的以解剖層面為特征的不同切面心室的結(jié)構(gòu)信息和機(jī)械運(yùn)動信息。
[0066]步驟2、對采集到的心電機(jī)械信號數(shù)據(jù)進(jìn)行同步分析處理，包括一維心電電位幅度如P-QRS-T波群的基于對體表信號的分析得到心臟在一維及二維空間的跨壁電位、傳導(dǎo)時間和速度，基于這些信息再進(jìn)一步根據(jù)我們發(fā)表公開的通用計算方法(見參考文獻(xiàn)4-8).并構(gòu)建跨壁電位、向量、激動圖、去極化，復(fù)極化模式I維，2維和3維立體圖形信息。
[0067]以2維心室激動電位圖為例，將自動分析所測量的42個電極獲得的QRS除極激動按每個電極所對應(yīng)的心臟的解剖坐標(biāo)位置(橫坐標(biāo)(X)左-右)縱坐標(biāo)(Y)上下)構(gòu)建一個能反映心臟不同區(qū)域的QRS激動變化的2維地型圖。同樣，將自動分析所測量的42個電極獲得的QRS起始時間按每個電極所對應(yīng)的心臟的解剖坐標(biāo)位置(橫坐標(biāo)(X)左-右)縱坐標(biāo)(Y)上下)則構(gòu)建一個能反映心室不同區(qū)域的QRS激動順序圖。
[0068]步驟3、如圖17-18所示，將心電信號激動順序圖與相同位置的超聲二維信號的融合，基于將心電信號激動順序信號特征的圖像融合，釆用IHS算法，模型變換算法首先對目標(biāo)識別的心室基底段斷層解剖特征提取邊緣空間結(jié)構(gòu)信息；然后對這些特征信息進(jìn)行綜合分析，這些多種來源的相似目標(biāo)或區(qū)域，在解剖空間斷層上將將心電信號映射圖與相同位置的超聲二維信號進(jìn)行融合，同步顯示心臟電激動順序與心臟結(jié)構(gòu)、功能之間的關(guān)聯(lián)特征。如心臟電激動順序與心臟的收縮和舒張等。
[0069]本系統(tǒng)應(yīng)用醫(yī)學(xué)圖像信息融合技術(shù)，可以把不同模態(tài)的醫(yī)學(xué)圖像有機(jī)地結(jié)合起來，為臨床診斷和治療提供更完善的圖像信息，對心臟病的準(zhǔn)確診斷和治療具有重大的社會意義?，F(xiàn)有的超聲圖象三維重建技術(shù)只限于描述三維及動態(tài)三維解剖結(jié)構(gòu)，不能對動態(tài)心臟功能作出準(zhǔn)確有效的評價。本系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)解剖結(jié)構(gòu)的精確重建的基礎(chǔ)之上，結(jié)合超聲醫(yī)學(xué)圖象技術(shù)和心電成像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)心電超聲心臟圖象的多維多參數(shù)功能重建。
[0070]參考文獻(xiàn):
1.趙峰(1998)立體心電圖的成像方法及成像儀專利:98117316
2.Rudy Y.(2013).Noninvasive Electrocard1graphic Imaging ofArrhythmogenic
3.Substrates in Humans.Circulat1n Research 112， 863-874.4.Substrates in Humans.Circulat1n Research 112， 863-874.5.Hao X，Zhang Y，Zhang X，Nirmalan M，Davies L，Konstantinou D，YinFj Dobrzynski H，Wang X，Grace A， Zhang H，Boyett M，Huang CL， Lei M.TGF-β 1—mediated fibrosis and 1n channel remodeling are key mechanisms inproducing the sinus node dysfunct1n associated with SCN5A deficiency and aging.Circ Arrhythm Electrophys1l.2011 Jun;4(3):397-406.6.Martin CA，Guzadhur L，Grace AAj Lei M，Huang CL Mapping of reentrantspontaneous polymorphic ventricular tachycardia in a Scn5a+/- mouse model.AmJ Phys1l Heart Circ Phys1l.2011 May;300(5):H1853-62.7.Jeevaratnam K，Poh Tee S，Zhang Y，Rewbury R，Guzadhur L，Duehmke R，Grace AAj Lei M， Huang CL Delayed conduct1n and its implicat1ns in murineScn5a(+/_) hearts:1ndependent and interacting effects of genotype, age, andsex.Pflugers Arch.2011 Jan; 461 (I): 29-44.8.GuzadhurL， Pearcey SM， Duehmke RMj Jeevaratnam K， Hohmann AFj Zhang Y，Grace AAj Lei M，Huang CL Atrial arrhythmogenicity in aged Scn5a+/DeItaKPQmice modeling long QT type 3 syndrome and its relat1nship to Na+ channelexpress1n and cardiac conduct1n.Pflugers Arch.2010 Aug;460 (3):593-601.9.Butters TDj Aslanidi 0V, Inada S，Boyett MR, Hancox JCj Lei M，Zhang H.Mechanistic links between Na+ channel (SCN5A) mutat1ns and impaired cardiacpacemakin g in sick sinus syndrome.Circ Res.2010 Jul 9;107 (I):126-37。
【權(quán)利要求】
1.一種心電超聲信號融合斷層掃描成像方法，包括以下步驟: a.按照斷層平面掃描成像需求，放置多層體表陣列電極以獲取心臟不同解剖斷層的心電信號，每層體表陣列電極按照常規(guī)心電圖單極胸導(dǎo)聯(lián)放置； b.按照斷層平面掃描成像需求，放置多維超聲探頭以獲取與多層體表陣列電極獲取的對應(yīng)的心臟不同解剖斷層的機(jī)械功能和灌注信號； c.采集并顯示心電超聲信號； 其特征在于:所述的心電超聲信號同步顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的融合斷層掃描成像方法，其特征在于:所述的同步顯示是以心臟不同解剖層面同步獲取心電和超聲信號，并進(jìn)行同步融合成像顯示。
3.如權(quán)利要求1或2所述的融合斷層掃描成像方法，其特征在于:所述的同步顯示方式為硬件同步采集顯示、軟件同步顯示或軟硬件結(jié)合的同步顯示。
4.如權(quán)利要求1所述的融合斷層掃描成像方法，其特征在于:所述的硬件同步采集顯示采用時鐘模塊控制系統(tǒng)同步，同步的時間量級在10微秒至50微秒之間。
5.如權(quán)利要求1或2所述的融合斷層掃描成像方法，其特征在于:所述的成像顯示信息包括心臟心電，結(jié)構(gòu)，機(jī)械信號和灌注，在一維，二維三維空間的跨壁電位、傳導(dǎo)時間和速度、心臟結(jié)構(gòu)，機(jī)械信號和灌注信息，以及構(gòu)建的心電信號信息包括跨壁電位、向量、激動激活圖、去極化，復(fù)極化模式I維，2維和3維立體圖形信息重建，和與心電活動對應(yīng)的心臟的機(jī)械信號信息包括收縮和舒張變化特征如收縮激活圖，力學(xué)應(yīng)變圖，心肌灌注圖。
6.如權(quán)利要求1或2所述的融合斷層掃描成像方法，其特征在于:所述的多層體表陣列電極為42測量點(diǎn)或252個測量點(diǎn)或更多測量點(diǎn)，多層體表陣列電極信號與高清晰超聲的信號采集對應(yīng)。
7.如權(quán)利要求1、2或5所述的融合斷層掃描成像方法，其特征在于:它還包括步驟顯示心臟在時間變化的立體心臟電位活動圖，激動順序圖，機(jī)械激活圖、與去極化對應(yīng)的收縮期力學(xué)應(yīng)變圖，與復(fù)極化對應(yīng)的舒張期力學(xué)應(yīng)變圖。
8.—種心電超聲信號融合斷層掃描成像系統(tǒng)，包括多維心電信號采集成像系統(tǒng)，超聲信號采集成像系統(tǒng)，其特征在于:所述的多維心電信號采集成像系統(tǒng)和超聲信號采集成像系統(tǒng)采集的信號能通過硬件同步采集顯示、軟件同步顯示或軟硬件結(jié)合的同步顯示。
9.如權(quán)利要求8所述的斷層掃描成像系統(tǒng)，其特征在于:所述的同步顯示是以心臟不同解剖層面獲取心電和超聲信號，并進(jìn)行同步融合成像顯示。
10.如權(quán)利要求8或9所述的斷層掃描成像系統(tǒng)，其特征在于:所述的硬件同步采集顯示采用時鐘模塊控制系統(tǒng)同步，同步的時間量級在10微秒至50微秒之間。
11.如權(quán)利要求8或9所述的斷層掃描成像系統(tǒng)，其特征在于:所述的多維心電信號采集成像系統(tǒng)硬件包括四個部分:體表陣列電極立體導(dǎo)聯(lián)體系、電極接口模塊、信號采集及處理硬件模塊、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，體表陣列電極立體導(dǎo)聯(lián)體系由三維立體心電心向量體系和映射心臟部位的現(xiàn)代體表陣列電極組成，電極接口模塊將采集的電極傳送到信號采集及處理硬件模塊，顯示信號采集及處理硬件模塊包括前置放大器、濾波器、多路復(fù)用器，二級放大器、光電隔離模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用來存儲系統(tǒng)設(shè)置文件、用戶信息、采集信號、分析結(jié)果即顯示，多路復(fù)用器能將采集的陣列電極信號同步傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并且可以同步顯示陣列電極信號。
12.如權(quán)利要求11所述的斷層掃描成像系統(tǒng)，其特征在于:所述的多路復(fù)用器控制通道之間同步需要的時間 量級不超過10微秒。
【文檔編號】A61B5/0402GK104068845SQ201410078885
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】雷鳴, 朱天剛, 郝國梁 申請人:武漢培威醫(yī)學(xué)科技有限公司