CN112137637A - 门控信号的获取装置及方法、医疗影像设备和计算机设备 - Google Patents
门控信号的获取装置及方法、医疗影像设备和计算机设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112137637A CN112137637A CN202010962025.5A CN202010962025A CN112137637A CN 112137637 A CN112137637 A CN 112137637A CN 202010962025 A CN202010962025 A CN 202010962025A CN 112137637 A CN112137637 A CN 112137637A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- channel
- data
- signal
- channels
- acquiring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 33
- 208000019622 heart disease Diseases 0.000 claims description 22
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 20
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 20
- 238000000718 qrs complex Methods 0.000 claims description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 17
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 claims description 11
- 208000020446 Cardiac disease Diseases 0.000 claims description 7
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 8
- 210000004351 coronary vessel Anatomy 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 206010006582 Bundle branch block right Diseases 0.000 description 2
- 206010006578 Bundle-Branch Block Diseases 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000002600 positron emission tomography Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 201000007916 right bundle branch block Diseases 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
- A61B6/541—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving acquisition triggered by a physiological signal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
- A61B5/7285—Specific aspects of physiological measurement analysis for synchronising or triggering a physiological measurement or image acquisition with a physiological event or waveform, e.g. an ECG signal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
- A61B5/7285—Specific aspects of physiological measurement analysis for synchronising or triggering a physiological measurement or image acquisition with a physiological event or waveform, e.g. an ECG signal
- A61B5/7292—Prospective gating, i.e. predicting the occurrence of a physiological event for use as a synchronisation signal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
本申请涉及一种门控信号的获取装置及方法、医疗影像设备和计算机设备。所述门控信号的获取装置包括信号采集模块和数据分析模块。所述信号采集模块用于获取多个通道的心电信号数据。所述数据分析模块与所述信号采集模块电连接，用于对多个所述通道的心电信号数据进行处理和分析，确定出其中信号质量最好的通道，以及根据所述信号质量最好的通道的心电信号数据生成门控信号，实现最优门控触发通道的自动选择。
Description
技术领域
本申请涉及医学图像处理技术领域，特别是涉及一种门控信号的获取装置 及方法、医疗影像设备和计算机设备。
背景技术
进行CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)、PET(Positron EmissionComputed Tomography，正电子发射型计算机断层显像)/CT心脏扫描 时，为了减小运动伪影，需要通过检测患者ECG(electrocardiogram，心电图) 产生门控触发信号(trigger)，作为图像重建或者实时扫描的参考基准。
由于QRS波群是ECG的特征波群，其中R波波峰的特征最为明显，因此 现有的门控设备均选择对R波波峰进行检测，并输出门控信号。而在标准导联 体系中，大多数人的II导联信号质量最高，因此门控设备均使用II导联ECG作 为门控触发源。由于门控方案仅对单通道ECG进行检测和分析，输出门控信号。 如果当前通道的ECG信号不正常，无法准确检测到R波，以至于扫描无法顺利 完成，则需要医生依据经验来切换ECG导联通道，找到可以使用的ECG信号 重新扫描。
发明内容
基于此，有必要针对利用单通道的ECG信号生成门控信号时，由于ECG 信号异常导致扫描无法顺利完成的问题，提供一种门控信号的获取装置及方法、 医疗影像设备和计算机设备。
本申请实施例提供了一种门控信号的获取装置，包括：
信号采集模块，用于获取多个通道的心电信号数据；和
数据分析模块，与所述信号采集模块电连接，用于对多个所述通道的心电 信号数据进行处理和分析，确定出第一通道，以及根据所述第一通道的心电信 号数据生成门控信号；其中所述第一通道中的R波幅值大于其他所述通道中的 R波幅值。
在其中一个实施例中，所述数据分析模块包括：
多个放大处理单元，与多个所述通道一一对应电连接，用于对多个所述通 道的心电信号数据进行放大处理；
多个信号滤波单元，与多个所述放大处理单元一一对应电连接，用于接收 放大处理后的所述心电信号数据，并对放大处理后的所述心电信号数据进行滤 波处理；
分析单元，与多个所述信号滤波单元电连接，对经过放大和滤波处理后的 多个所述通道的心电信号数据进行比较，确定出所述第一通道，并输出所述第 一通道的心电信号数据；和
生成单元，与多个所述分析单元电连接，用于接收并根据所述第一通道的 心电信号数据，生成所述门控信号。
在其中一个实施例中，用于对经过放大和滤波处理后的多个所述通道的心 电信号数据进行比较，确定出所述第一通道的所述分析单元，具体用于：
对经过放大和滤波处理后的多个所述通道的心电信号数据的R波幅值进行 比较，确定具有最大R波幅值的所述心电信号数据对应的通道，并作为所述第 一通道。
在其中一个实施例中，所述分析单元，还用于根据每一所述通道的心电信 号数据确定每一通道的QRS波群特征，以及根据多个所述通道的QRS波群特征 分析患者是否患有特定的心脏疾病；
所述数据分析模块还包括时相选择单元，与所述分析单元电连接，用于在 所述分析单元确定患者患有特定的心脏疾病时，根据所述特定的心脏疾病选择 扫描/重建时相。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种门控信号的获取方法包括：
获取多通道的心电信号数据；
对多通道的所述心电信号数据进行处理和分析，确定出第一通道；其中所 述第一通道中的R波幅值大于其他所述通道中的R波的幅值；
根据所述第一通道的心电信号数据生成所述门控信号。
在其中一个实施例中，所述对多通道的所述心电信号数据进行处理，包括：
分别对每一所述通道的心电信号数据进行放大和滤波处理。
在其中一个实施例中，通过对多通道的所述心电信号数据进行分析确定出 所述第一通道的步骤包括：
对经过放大和滤波处理后的多个所述通道的心电信号数据的R波幅值进行 比较，确定具有最大的R波幅值的所述心电信号数据对应的通道，并作为所述 第一通道。
在其中一个实施例中，所述门控信号的获取方法还包括：
根据每一所述通道的心电信号数据确定每一通道的QRS波群特征，以及根 据多个所述通道的QRS波群特征分析患者是否患有特定的心脏疾病；
在确定患者患有特定的心脏疾病时，根据所述特定的心脏疾病选择扫描/重 建时相。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种医疗影像设备，所述医疗 影像设备包括上述任一实施例所述的门控信号的获取装置和控制器，所述控制 器用于接收所述门控信号的获取装置发送的门控信号，并根据所述门控信号控 制所述里影像设备进行成像。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机设备，包括：
存储器，存储有计算机程序；和
至少一个所述处理器，与所述存储器通信连接，所述至少一个存储器用于 执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的门控信号的获取方法的步 骤。
综上，本申请实施例提供了一种门控信号的获取装置及方法、医疗影像设 备和计算机设备。所述门控信号的获取装置包括信号采集模块和数据分析模块。 所述信号采集模块用于获取多个通道的心电信号数据。所述数据分析模块与所 述信号采集模块电连接，用于对多个所述通道的心电信号数据进行处理和分析， 确定出第一通道，以及根据所述第一通道的心电信号数据生成门控信号；其中 所述第一通道中的R波幅值大于其他所述通道中的R波幅值。本发明中，通过 获取多个通道的心电信号数据，以及对多个所述通道的心电信号数据进行处理 和分析，确定出其中具有最大R波幅值的第一通道，以及根据所述第一通道的 心电信号数据生成门控信号，可以避免因仅对单通道ECG进行检测和分析，在 当前通道的ECG信号不正常，无法准确检测到R波，导致扫描无法顺利完成的 问题。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种门控信号的获取装置的电气结构示意图；
图2为本申请提供的前瞻式扫描的扫描周期示意图；
图3为本申请提供的QRS波群特征示意图；
图4为本申请提供的Ⅰ导联、Ⅱ导联和Ⅲ导联示意图；
图5为本申请提供的示例性的正常心电图和异常心电图；
图6为本申请实施例提供的另一种门控信号的获取装置的电气结构示意图；
图7为本申请提供的另一示例性的异常心电图；
图8为本申请提供的示例性的在行常规心电图检查时，胸前导联电极和肢 体导联电极的放置位置示意图；
图9为本申请实施例提供的一种门控信号的获取方法的流程示意图；
图10为本申请实施例提供的一种医疗影像设备的电气结构示意图；
图11为本申请实施例提供的一种计算机设备的电气结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对 本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以 便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实 施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申 请不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一 个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元 件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用 的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的， 并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的 术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参见图1，本申请实施例提供了一种门控信号的获取装置10，包括：信 号采集模块110和数据分析模块120。其中，所述信号采集模块110用于获取多 个通道的心电信号数据；所述数据分析模块120与所述信号采集模块110电连 接，用于对多个所述通道的心电信号数据进行处理和分析，确定出第一通道， 以及根据所述第一通道的心电信号数据生成门控信号；其中所述第一通道中的R 波幅值大于其他所述通道中的R波幅值。
可以理解，临床上常用的心脏扫描方式分为回顾式和前瞻式两种。回顾式 扫描会持续放线进行数据采集，最终根据门控信号来选择需要的数据片段进行 重建。请参见图2，前瞻式则根据门控信号触发扫描放线，通常会有一个固定的 延迟时间来执行扫描。由于心脏一直处于收缩—舒张的运动过程，选择不同时 相的数据片段，重建所得图像可以观察的心脏区域也不同。
请参见图3和图4，双极肢体导联包括Ⅰ导联、Ⅱ导联和Ⅲ导联。由于QRS 波群是ECG信号的特征波群，其中R波波峰的特征最为明显，因此现有的门控 设备均选择对R波波峰进行检测，并输出门控信号。而在标准导联体系中，大 多数人的II导联信号质量最高，因此门控设备均使用II导联ECG作为门控触发 源。
但是，如果患者患有心脏疾病，如图5所示，对比某异常心电信号与正常 心电可发现，异常心电的II、III导联R波非常微弱，几乎无法识别，以至于扫 描无法顺利完成；而I导联R波特征很明显，容易识别。传统门控方案默认的 检测II导联R波并输出门控信号，此时由于难以准确检测R波，所以输出的门 控信号也存在误差，从而导致扫描失败。本申请的门控信号获取装置10，同时 对三个通道的ECG信号进行检测，当发现I导联信号明显质量更好，R波更容 易检测到时，会自动切换为I导联ECG触发，并提示用户当前的触发导联已切换，不需要医生再依据经验来切换ECG导联通道，寻找可以使用的ECG信号 重新扫描，解决了在利用单通道的ECG信号生成门控信号时，由于ECG信号 异常导致扫描无法顺利完成的问题。
在其中一个实施例中，请参见图6，所述数据分析模块120包括：多个放大 处理单元121、多个信号滤波单元122、分析单元123和生成单元124。
所述放大处理单元121与所述通道一一对应电连接，用于对多个所述通道 的心电信号数据进行放大处理。
所述信号滤波单元122与所述放大处理单元121一一对应电连接，用于接 收放大处理后的所述心电信号数据，并对放大处理后的所述心电信号数据进行 滤波处理。
所述分析单元123与所述信号滤波单元122电连接，对经过放大和滤波处 理后的多个所述通道的心电信号数据进行比较，确定出所述第一通道，并输出 所述第一通道的心电信号数据。
所述生成单元124与所述分析单元123电连接，用于接收并根据所述第一 通道的心电信号数据，生成所述门控信号。
可是理解，人体心电信号的主要频率范围为0.05～100Hz，幅度约为0～ 4mV，心电电极阻抗较大，一般在几百千欧以上，信号十分微弱。因此，本申 请中采集到的心电信号需要通过信号放大电路，得到能量强度比较大的心电信 号数据，以便能到监测到。放大器是硬件电路的关键所在，设计的好坏直接影 响信号的质量。本实施中，所述信号放大单元可以是增益放大器、运算放大器 以及运算放大电路等具有信号放大功能的电路或器件。
此外，由于心电信号中通常混杂有其它生物电信号，加之体外以50Hz工频 干扰为主的电磁场的干扰，使得心电噪声背景较强，测量条件比较复杂。为了 不失真地检出有临床价值的干净心电信号，往往要求对心电信号数据进行降噪 处理。因此，本实施例中通过信号滤波单元122对放大后的心电信号滤波处理 后，可增大心电信号数据的信噪比，因此经过放大和滤波处理后的第一通道的 心电信号数据中R波幅值最大，且噪声最小，即第一通道的R波特征最明显， 信号质量最好。具体的，所述信号滤波单元122包括带阻滤波器或工频陷波电 路，通过带阻滤波器、工频陷波电路对工频干扰为主的噪声进行选择性消除。此外，所述信号滤波单元122还包括高通滤波器或高通滤波电路，用于对100Hz 以内的信号进行保护，把100Hz以外的高频信号全部滤除。
在其中一个实施例中，用于对经过放大和滤波处理后的多个所述通道的心 电信号数据进行比较，确定出所述第一通道的所述分析单元123，具体用于：
对经过放大和滤波处理后的多个所述通道的心电信号数据的R波幅值进行 比较，确定具有最大R波幅值的所述心电信号数据对应的通道，并作为所述第 一通道。
可以理解，QRS波群是ECG信号的特征波群，其中R波波峰的特征最为明 显，因此选择对R波幅值进行比较，R波幅值越大，对应通道的心电信号数据 质量越好。
在其中一个实施例中，所述数据分析模块120还包括时相选择单元125。
所述分析单元123还用于根据每一所述通道的心电信号数据确定每一通道 的QRS波群特征，以及根据多个所述通道的QRS波群特征分析患者是否患有特 定的心脏疾病。所述时相选择单元125与所述分析单元123电连接，用于在所 述分析单元123确定患者患有特定的心脏疾病时，根据所述特定的心脏疾病选 择扫描/重建时相。
可以理解，如果当前通道的ECG信号不正常，无法准确检测到R波，以至 于扫描无法顺利完成，则需要医生依据经验来切换ECG导联通道，找到可以使 用的ECG信号重新扫描。此外，影像科医生只能根据经验选择某个时相来重建 图像(回顾式)或者执行扫描(前瞻式)。如果最终得到的图像没有反映出实际 所需要观察的心脏区域，那么就需要重新选择时相来重建(回顾式)，或者重新 扫描(前瞻式)。但是回顾式扫描会增加医生的工作时间，而前瞻式扫描会导致 患者受辐射剂量显著增加。
本申请中通过判断患者是否存在某些特定的心脏疾病，并基于分析结果智 能推荐扫描或重建的最佳时相，这样可以减少重复的工作量，降低患者受辐射 剂量。
例如，从图5给出的正常心电图和异常心电图可以看出，II导联ECG的R 波不明显，且结合I、II、III导联的QRS波群的几个明显特征：①II、III导联 呈现rS型，S波较深，III导联S幅度>II导联S幅度；②I导联呈现qR型， q波宽度不超过0.02秒，R波幅度较高；③QRS电轴明显左偏，可初步推断该 患者为左前分支传导阻滞病症。由于左右冠脉及不同节段分布在心脏表面的不 同区域，心脏各结构运动时相不一致，以右冠状动脉最快，左冠状动脉回旋支、 左主干及左前降支次之，因此影像重建时固定选择心动周期某个时点不能提供 最佳的影像质量。对某一支或某一节段，总存在一个运动最慢的时相。通常时 相选择的经验值为：
左冠前降支：R-R间期60-70％
左冠旋降支：R-R间期50-60％
右冠：40-50％
总体：35-75％
本实施例中分析单元123在识别出左前分支传导阻滞病症后，会智能推荐 扫描或重建的时相为RR间期60％--70％，以获得最佳的图像质量。这样对于回 顾式扫描来说，可以减少重建所需的时间；对于前瞻来说，可以减少患者接受 的辐射剂量。
又例如，请参见图7所示的异常心电图，II、III导联R波几乎完全不可见， 同时I导联S波增宽(≥0.04秒)，QRS波群宽度≥0.12秒时，本申请的提供的 门控信号获取装置10可自动识别并切换至I导联进行门控触发，并初步推断该 患者存在右束支传导阻滞，自动智能推荐使用RR间期40-50％作为图像重建和 扫描的时相，以减少图像重建时间或者减少患者接受的辐射剂量。
在其中一个实施例中，所述信号采集模块110获取三个所述通道的心电信 号数据。
请参见图8，在进行常规心电图检查时，通常只安放4个肢体导联电极和 V1～V6 6个胸前导联电极，两两电极之间或电极与中央电势端之间组成一个个 不同的导联，通过导联线与心电图机电流计的正负极相连，记录心脏的电活动。， 每两个电极之间构成一个通道，两个电极之间组成了双极导联，一个导联为正 极，一个导联为负极。双极肢体导联包括Ⅰ导联、Ⅱ导联和Ⅲ导联。因此，选 用三个通道即可形成包括Ⅰ导联、Ⅱ导联和Ⅲ导联的组合，并且，选用三个通 道可以减少门控信号的获取装置10的数据采集工作和处理分析工作，减少获取 装置10的工作量，同时提高工作效率。此外，在其他一些实施例中，所述信号采集模块110获取N个所述通道的心电信号数据，其中N＞3。通过获取V1～V6、aVR、aVL、aVF等更多通道的心电波形，综合各通道心电信号数据，识别和判 断出更多类型的心脏病症，以实现最优门控触发通道的自动选择，以及推荐最 佳的图像重建和扫描相位。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种门控信号的获取方法，请 参见图9，所述获取包括：
步骤S910，获取多通道的心电信号数据；
步骤S920，对多通道的所述心电信号数据进行处理和分析，确定出第一通 道；其中所述第一通道中的R波幅值大于其他所述通道中的R波的幅值；
步骤S930，根据所述第一通道的心电信号数据生成所述门控信号。
本实施例中，通过获取多个通道的心电信号数据，以及对多个所述通道的 心电信号数据进行处理和分析，确定具有最大R波幅值的第一通道，以及根据 所述第一通道的心电信号数据生成门控信号，可以避免因仅对单通道ECG进行 检测和分析，在当前通道的ECG信号不正常，无法准确检测到R波，导致扫描 无法顺利完成的问题。
例如，同时对三个通道的ECG信号进行检测，当发现I导联信号明显质量 更好，R波更容易检测到时，会自动切换为I导联ECG触发，并提示用户当前 的触发导联已切换，不需要医生再依据经验来切换ECG导联通道，寻找可以使 用的ECG信号重新扫描，解决了在利用单通道的ECG信号生成门控信号时， 由于ECG信号异常导致扫描无法顺利完成的问题，同时减少医生的工作量。
在其中一个实施例中，所述对多通道的所述心电信号数据进行处理，包括：
分别对每一所述通道的心电信号数据进行放大和滤波处理。
可以理解，人体心电信号的主要频率范围为0.05～100Hz，幅度约为0～ 4mV，心电电极阻抗较大，一般在几百千欧以上，信号十分微弱。此外，由于 心电信号中通常混杂有其它生物电信号，加之体外以50/60Hz工频干扰为主的 电磁场的干扰，使得心电噪声背景较强，测量条件比较复杂。为了不失真地检 出有临床价值的干净心电信号，往往要求对心电信号数据进行降噪处理。因此 要求门控信号的获取装置10具有放大、降噪以及抗干扰能力强等功能。
本申请中采集到的心电信号需要通过信号放大电路，得到能量强度比较大 的心电信号数据，以便能够监测到；以及，通过信号滤波单元122对放大后的 心电信号滤波处理后，可增大心电信号数据的信噪比。具体的，所述信号放大 单元可以是增益放大器、运算放大器以及运算放大电路等具有信号放大功能的 电路或器件；所示信号滤波单元122包括带阻滤波器或工频陷波电路，通过带 阻滤波器、工频陷波电路对工频干扰为主的噪声进行选择性消除。此外，所述 信号滤波单元122还包括高通滤波器或高通滤波电路，用于对100Hz以内的信 号进行保护，把100Hz以外的高频信号全部滤除。
在其中一个实施例中，通过对多通道的所述心电信号数据进行分析确定所 述第一通道的步骤包括：
对经过放大和滤波处理后的多个所述通道的心电信号数据的R波幅值进行 比较，确定具有最大的R波幅值的所述心电信号数据对应的通道，并作为所述 信号质量最好的通道。
在其中一个实施例中，所述门控信号的获取方法还包括：
根据每一所述通道的心电信号数据确定每一通道的QRS波群特征，以及根 据多个所述通道的QRS波群特征分析患者是否患有特定的心脏疾病；
在确定患者患有特定的心脏疾病时，根据所述特定的心脏疾病选择扫描/重 建时相。
本申请中通过判断患者是否存在某些特定的心脏疾病，并基于分析结果智 能推荐扫描或重建的最佳时相，这样可以减少重复的工作量，降低患者受辐射 剂量。
例如，从图5给出异常心电图可初步推断该患者为左前分支传导阻滞病症。 由于左右冠脉及不同节段分布在心脏表面的不同区域，心脏各结构运动时相不 一致，以右冠状动脉最快，左冠状动脉回旋支、左主干及左前降支次之，因此 影像重建时固定选择心动周期某个时点不能提供最佳的影像质量。对某一支或 某一节段，总存在一个运动最慢的时相。通常时相选择的经验值为：
左冠前降支：R-R间期60-70％
左冠旋降支：R-R间期50-60％
右冠：40-50％
总体：35-75％
本实施例中分析单元123在识别出左前分支传导阻滞病症后，会智能推荐 扫描或重建的时相为RR间期60％--70％，以获得最佳的图像质量。这样对于回 顾式扫描来说，可以减少重建所需的时间；对于前瞻来说，可以减少患者接受 的辐射剂量。
又例如，根据图7所示的异常心电图，II、III导联R波几乎完全不可见， 同时根据I导联S波增宽(≥0.04秒)，QRS波群宽度≥0.12秒时，本申请的提 供的门控信号获取装置10可自动识别并切换至I导联进行门控触发，并初步推 断该患者存在右束支传导阻滞，自动智能推荐使用RR间期40-50％作为图像重 建和扫描的时相，以减少图像重建时间或者减少患者接受的辐射剂量。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种医疗影像设备，请参见图 10。所述医疗影像设备包括上述任一实施例所述的门控信号的获取装置10和控 制器20，其中所述控制器与所述门控信号的获取装置10电连接，用于接收所述 门控信号的获取装置10发送的门控信号，并根据所述门控信号控制所述里影像 设备进行成像。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机 设备包括：
存储器310，用于存储计算机程序；和
至少一个所述处理器320，与所述存储器通信连接，所述至少一个存储器用 于执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的门控信号的获取方法的步 骤。
综上，本申请实施例提供了一种门控信号的获取装置及方法、医疗影像设 备和计算机设备。所述门控信号的获取装置包括信号采集模块和数据分析模块。 所述信号采集模块用于获取多个通道的心电信号数据。所述数据分析模块与所 述信号采集模块电连接，用于对多个所述通道的心电信号数据进行处理和分析， 确定出第一通道，以及根据所述第一通道的心电信号数据生成门控信号；其中 所述第一通道中的R波幅值大于其他所述通道中的R波幅值。本发明中，通过 获取多个通道的心电信号数据，以及对多个所述通道的心电信号数据进行处理 和分析，确定出具有最大R波幅值的第一通道，以及根据所述第一通道的心电 信号数据生成门控信号，实现最优门控触发通道的自动选择，可以避免因仅对 单通道ECG进行检测和分析，在当前通道的ECG信号不正常，无法准确检测 到R波，导致扫描无法顺利完成的问题。以及，推荐最佳的图像重建和扫描相 位，以减少医生工作量和患者接受的辐射量。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对 上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技 术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的 普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改 进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权 利要求为准。
Claims (10)
1.一种门控信号的获取装置，其特征在于，包括：
信号采集模块，用于获取多个通道的心电信号数据；和
数据分析模块，与所述信号采集模块电连接，用于对多个所述通道的心电信号数据进行处理和分析，确定出第一通道，以及根据所述第一通道的心电信号数据生成门控信号；其中所述第一通道中的R波幅值大于其他所述通道中的R波幅值。
2.如权利要求1所述的门控信号的获取装置，其特征在于，所述数据分析模块包括：
多个放大处理单元，与多个所述通道一一对应电连接，用于对多个所述通道的心电信号数据进行放大处理；
多个信号滤波单元，与多个所述放大处理单元一一对应电连接，用于接收放大处理后的所述心电信号数据，并对放大处理后的所述心电信号数据进行滤波处理；
分析单元，与多个所述信号滤波单元电连接，对经过放大和滤波处理后的多个所述通道的心电信号数据进行比较，确定出所述第一通道，并输出所述第一通道的心电信号数据；和
生成单元，与所述分析单元电连接，用于接收并根据所述第一通道的心电信号数据，生成所述门控信号。
3.如权利要求2所述的门控信号的获取装置，其特征在于，用于对经过放大和滤波处理后的多个所述通道的心电信号数据进行比较，确定出所述第一通道的所述分析单元，具体用于：
对经过放大和滤波处理后的多个所述通道的心电信号数据的R波幅值进行比较，确定具有最大R波幅值的所述心电信号数据对应的通道，并作为所述第一通道。
4.如权利要求2所述的门控信号的获取装置，其特征在于，所述分析单元还用于根据每一所述通道的心电信号数据确定每一通道的QRS波群特征，以及根据多个所述通道的QRS波群特征分析患者是否患有特定的心脏疾病；
所述数据分析模块还包括时相选择单元，与所述分析单元电连接，用于在所述分析单元确定患者患有特定的心脏疾病时，根据所述特定的心脏疾病选择扫描/重建时相。
5.一种门控信号的获取方法，其特征在于，包括：
获取多通道的心电信号数据；
对多通道的所述心电信号数据进行处理和分析，确定出第一通道；其中所述第一通道中的R波幅值大于其他所述通道中的R波的幅值；
根据所述第一通道的心电信号数据生成所述门控信号。
6.如权利要求5所述的门控信号的获取方法，其特征在于，所述对多通道的所述心电信号数据进行处理，包括：
分别对每一所述通道的心电信号数据进行放大和滤波处理。
7.如权利要求6所述的门控信号的获取方法，其特征在于，通过对多通道的所述心电信号数据进行分析确定所述第一通道的步骤包括：
对经过放大和滤波处理后的多个所述通道的心电信号数据的R波幅值进行比较，确定具有最大的R波幅值的所述心电信号数据对应的通道，并作为所述第一通道。
8.如权利要求6所述的门控信号的获取方法，其特征在于，还包括：
根据每一所述通道的心电信号数据确定每一通道的QRS波群特征，以及根据多个所述通道的QRS波群特征分析患者是否患有特定的心脏疾病；
在确定患者患有特定的心脏疾病时，根据所述特定的心脏疾病选择扫描/重建时相。
9.一种医疗影像设备，其特征在于，包括权利要求1～4任一项所述的门控信号的获取装置；和
所述控制器，用于接收所述门控信号的获取装置发送的门控信号，并根据所述门控信号控制所述里影像设备进行成像。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括：
存储器，存储有计算机程序；和
至少一个所述处理器，与所述存储器通信连接，所述至少一个存储器用于执行所述计算机程序时实现权利要求5～8任一项所述的门控信号的获取方法的步骤。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010962025.5A CN112137637A (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 门控信号的获取装置及方法、医疗影像设备和计算机设备 |
| US17/138,962 US11896404B2 (en) | 2019-12-31 | 2020-12-31 | Systems and methods for medical imaging of a heart and analysis of ECG target channel |
| US18/438,228 US20240180497A1 (en) | 2019-12-31 | 2024-02-09 | Systems and methods for medical imaging |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010962025.5A CN112137637A (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 门控信号的获取装置及方法、医疗影像设备和计算机设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112137637A true CN112137637A (zh) | 2020-12-29 |
Family
ID=73893514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010962025.5A Pending CN112137637A (zh) | 2019-12-31 | 2020-09-14 | 门控信号的获取装置及方法、医疗影像设备和计算机设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112137637A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115429250A (zh) * | 2022-11-10 | 2022-12-06 | 北京肿瘤医院(北京大学肿瘤医院) | 一种基于多通道压力感应的mri门控方法及*** |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101191830A (zh) * | 2006-11-29 | 2008-06-04 | 北京万东医疗装备股份有限公司 | 一种用于磁共振成像***的呼吸/心电门控设备 |
| CN101375799A (zh) * | 2007-08-29 | 2009-03-04 | 株式会社东芝 | X射线计算机断层摄影装置和断层摄影方法 |
| CN101541232A (zh) * | 2006-11-30 | 2009-09-23 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | Ecg门控的计算机断层摄影中的重建窗自适应 |
| CN105916442A (zh) * | 2014-01-17 | 2016-08-31 | 皇家飞利浦有限公司 | 在磁共振环境中收集和处理可靠的ecg信号和对脉冲进行门控 |
| US20190266760A1 (en) * | 2018-02-26 | 2019-08-29 | General Electric Company | Imaging system and method using learned phase acquisition to acquire images |
| CN110736948A (zh) * | 2018-07-20 | 2020-01-31 | 通用电气公司 | 用于生成用于mr成像触发的ecg参考数据的***和方法 |
-
2020
- 2020-09-14 CN CN202010962025.5A patent/CN112137637A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101191830A (zh) * | 2006-11-29 | 2008-06-04 | 北京万东医疗装备股份有限公司 | 一种用于磁共振成像***的呼吸/心电门控设备 |
| CN101541232A (zh) * | 2006-11-30 | 2009-09-23 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | Ecg门控的计算机断层摄影中的重建窗自适应 |
| CN101375799A (zh) * | 2007-08-29 | 2009-03-04 | 株式会社东芝 | X射线计算机断层摄影装置和断层摄影方法 |
| CN105916442A (zh) * | 2014-01-17 | 2016-08-31 | 皇家飞利浦有限公司 | 在磁共振环境中收集和处理可靠的ecg信号和对脉冲进行门控 |
| US20190266760A1 (en) * | 2018-02-26 | 2019-08-29 | General Electric Company | Imaging system and method using learned phase acquisition to acquire images |
| CN110736948A (zh) * | 2018-07-20 | 2020-01-31 | 通用电气公司 | 用于生成用于mr成像触发的ecg参考数据的***和方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘俊杰等: "《现代麻醉学》", vol. 2, 人民卫生出版社, pages: 1245 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115429250A (zh) * | 2022-11-10 | 2022-12-06 | 北京肿瘤医院(北京大学肿瘤医院) | 一种基于多通道压力感应的mri门控方法及*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8731644B2 (en) | ECG device with impulse and channel switching ADC noise filter and error corrector for derived leads | |
| KR100624425B1 (ko) | 생체신호 측정을 위한 일체화된 다중전극, 일체화된다중전극을 이용한 생체신호 측정방법 및 장치와,일체화된 다중전극을 이용한 리드검색방법 | |
| JP6381444B2 (ja) | リアルタイムｅｃｇにおいて心電図のｓｔ部レベルを全自動で測定する方法およびシステム | |
| US5827196A (en) | Method and system for providing characterizations of waveform representations of heart function | |
| JP4768095B2 (ja) | 心臓機能を表す信号の特性を決定するシステム | |
| EP2676604A1 (en) | Real time QRS duration measurement in electrocardiogram | |
| US20160183832A1 (en) | Heart Electrophysiological Signal Analysis System | |
| US9050014B2 (en) | System for cardiac arrhythmia detection and characterization | |
| US10278602B2 (en) | System and method for rapid ECG acquisition | |
| US8457724B2 (en) | System for heart performance characterization and abnormality detection | |
| US20240023870A1 (en) | Cardiac Monitoring System with Normally Conducted QRS Complex Identification | |
| JPH10211180A (ja) | 心臓機能自動診断方法 | |
| CN107530020A (zh) | 用于基于ecg的心脏缺血检测的方法与*** | |
| CN112137637A (zh) | 门控信号的获取装置及方法、医疗影像设备和计算机设备 | |
| Wedekind et al. | Robust methods for automated selection of cardiac signals after blind source separation | |
| CN111657933A (zh) | 自主高频qrs波群分析装置及分析方法 | |
| EP1968438B1 (en) | A system and method for triggering a device based on an electrocardiogram signal | |
| JP7152268B2 (ja) | 生体信号処理装置およびその制御方法 | |
| JP2021030080A (ja) | 心電図のｒピークを決定する方法 | |
| Abdul Jamil et al. | Electrocardiograph (ECG) circuit design and software-based processing using LabVIEW | |
| CN113712563A (zh) | 动态心电图分析方法、心电监测设备以及存储介质 | |
| RU168518U1 (ru) | Устройство для акселерационной фотоплетизмографии | |
| WO2009124369A1 (en) | Electrical impedance tomography employing additional sources of information | |
| Siwindarto et al. | ECG Signal Processing for Early Detection of Atrial and Ventricular Fibrillation Based on RR Interval | |
| CN110313908B (zh) | 一种获取实时心率的方法和装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |