NL1024765C2 - Werkwijze en inrichting voor het vaststellen van de aanwezigheid van een ischemisch gebied in het hart van een mens of dier. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze en Inrichting voor het vaststellen van de aanwezigheid van een Ischemisch gebied in het hart van een mens of dier.

5 BESCHRIJVING

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vaststellen van de aanwezigheid van een ischemisch gebied in het hart van een patiënt omvattende de stappen van A het plaatsen van meerdere contactelektroden op 10 verschillende posities op het lichaam van de patiënt; B het via elke contactelektrode verkrijgen van elektro cardiogram signalen (ECG) van het hart; C het op basis van de in stap B verkregen ECG-signalen vaststellen van de aanwezigheid van het ischemisch gebied in het hart.

15 De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding.

In deze aanvrage wordt onder de term "patiënt" naast een mens ook een dier begrepen.

In de spieren van het lichaam van mens of dier gaat bij 20 beweging van de spieren (samentrekking en ontspanning) een elektrisch spanningssignaal vooraf. Ook het hart, dat een holle spier is en die het bloed door het lichaam pompt, geeft bij iedere hartslag een elektrische spanning af. Dit elektrisch spanningssignaal heeft een kenmerkende vorm, de registratie ervan wordt in vakkringen een elektrocardiogram (ECG) 25 genoemd.

Teneinde inzicht in de pompwerking van het hart te verkrijgen, waaronder de hartfrequentie en de in het hart afgegeven en door de spierweefsels van de voorkamers en ventrikels geleide elektrische pulsen, bestaan er methodieken voor het meten van het door het hart 30 afgegevén elektrische spanningssignaal. Hiertoe worden verschillende contactelektroden (zes precordiale elektrodes geplaatst op de borstkas 1024765 2 rondom het hart en vier elektrodes op de ledematen: polsen en enkels) op het lichaam geplaatst en meten de door het hart lopende elektrische spanningssignalen (zie Figuur 2).

Het aldus verkregen elektrocardiogram bezit voor elke 5 gezond persoon een kenmerkende vorm, zoals getoond In Figuur 1. Ten behoeve van diagnose-doeleinden is het ECG-signaal over een tijdsinterval dat overeenkomt met één hartslag opgedeeld in verschillende pulsen of golfvormen. De elektrische activatie van beide voorkamers door de slnusknoop wordt in Figuur 1 weergegeven door de met P aangeduide golf. 10 De elektrische activering van ventrikels wordt door het zogeheten QRS-complex weergegeven.

Deze activatie wordt in de elektrocardiografie depolarisatie genoemd. Activatie (depolarisatie) wordt gevolgd door het weer opladen van de hartspiercellen, wat repolarisatle wordt genoemd. De 15 repolarisatie van de ventrikels vindt plaats in het ST-segment van het ECG.

Bij een gezond persoon keert het in de Figuur 1 weergegeven elektrocardiogram (P-golf, QRS-complex en T-golf) tussen de opeenvolgende hartslagen telkens terug naar een "isopotentiaal" niveau (weergegeven 20 door de onderbroken lijn).

Afwijkingen in het ECG (PQRST) ten opzichte van het ECG van een gezond persoon kunnen wijzen op verstoringen van het hartritme en op hartspierbeschadiging. Sinds de eerste meting van het ECG aan het begin van de twintigste eeuw, is de analyse ervan en de daaraan gekoppelde 25 diagnose van mogelijke afwijkingen in de hartactiviteit steeds verder ontwikkeld.

Op dit moment is het mogelijk vast te stellen of een deel van de hartspier niet of in mindere mate meedoet aan de pompwerking van het hart, bij voorbeeld als gevolg van een hartinfarct door occlusie van 30 één of meer van de kransslagaders van het hart, waarbij een gedeelte van de hartspier tljdelijk of langdurig niet is doorbloed. D1t is uit het 11024765 3 ECG-signaal af te leiden, omdat de door het aangedane hart lopende elektrische signaal afwijkt van het ECG-signaal van een normaal werkend hart. Het gedeelte van de aangedane hartspier, dat niet wordt voorzien van bloed, wordt in vakkringen "het ischemisch gebied" genoemd.

5 Het vaststellen van een ischemisch gebied in het hart en met name de locatie en grootte ervan 1s van levensbelang, en zal moeten bepalen welke behandeling moet plaatsvinden.

Een voorbeeld van een methodiek of werkwijze volgens de bovengenoemde aanhef voor het vaststellen van een Ischemisch gebied 1n 10 het hart wordt bijvoorbeeld beschreven in het Amerikaanse octrooi schrift nrs. 6,128,526. De 1n deze octrooi publicatie beschreven ECG-analyse-techniek is echter enkel gericht op en beperkt tot het vaststellen van de aanwezigheid van een Ischemisch gebied in het hart.

Aanvullende informatie omtrent de exacte locatie als wel de 15 omvang van het ischemisch gebied in het hart kan met behulp van de thans bekende ECG-analyse werkwijzen tot dusverre niet worden verkregen. Inzicht in deze informatie is echter van levensbelang voor de betreffende patiënt, omdat het juiste behandelplan en het tijdig uitvoeren ervan de hartsplerschade aanzienlijk kan beperken of zelfs voorkomen.

20 Met name bij een groot ischemisch gebied is snel herstel van de bloedtoevoer noodzakelijk, dit moet gebeuren via hartkatherisatle, waarbij de afgesloten kransslagader wordt geopend. Er zijn echter een beperkt aantal ziekenhuizen waar deze behandeling kan worden uitgevoerd. Een snelle en accurate diagnose en de juiste kennis van de daarop 25 aansluitende behandel stappen (zoals direct vervoer naar een gespecialiseerd hartcentrum) is dus van het grootste belang.

De uitvinding beoogt nu juist een nieuwe ECG-analyse techniek overeenkomstig de uitvinding te verschaffen, die aan dit doel beantwoordt.

30 Overeenkomstig de uitvinding wordt de werkwijze voor het vaststellen van een ischemisch gebied in het hart gekenmerkt, door de ,1024765 4 stappen D het analyseren van de verschillende in stap B verkregen ECG-signalen; en E het door op basis van de in stap 0 geanalyseerde ECG- 5 signalen bepalen van de locatie van het ischemisch gebied.

Meer in het bijzonder wordt de werkwijze overeenkomstig de uitvinding verder gekenmerkt door de stap F het bepalen van de grootte van het in stap E gelokaliseerde ischemisch gebied.

10 Met deze methodiek kan direct en nauwkeurig een Inschatting verkregen worden omtrent de locatie en omvang van het Ischemisch gebied 1n het hart. Op basis van deze informatie kan veel sneller en adequater in de acute fase gereageerd worden door medisch personeel (ambulance- en ziekenhuis-personeel dan wel huisartsen) ten aanzien van het starten van 15 een behandelplan.

Ten behoeve van het vaststellen van de locatie en omvang van het ischemisch gebied wordt de werkwijze overeenkomstig de uitvinding verder gekenmerkt door de stappen G het voor elk in stap B verkregen ECG-signaal vaststellen 20 van het isopotenti aal niveau alsmede de afwijking van het ST-segment ten opzichte van het isopotentiaal niveau; en H het samenstellen van een ST-segment afwijkingsvector op basis van de in stap G verkregen ST-segment afwijkingen.

Op basis van deze ST-segment afwijkingsvector wordt 25 overeenkomstig de uitvinding de locatie van het ischemisch gebied in het hart uit de richting van de ST-segment afwijkingsvector en de omvang van het in stap I gelokaliseerde ischemisch gebied uit de magnitude van de ST-segment afwijkingsvector afgeleid.

Deze informatie stelt het medisch personeel in staat te 30 stellen een adequaat behandelplan op te stellen wordt de werkwijze overeenkomstig de uitvinding verder gekenmerkt door de stappen 1024765 5 K het projecteren van de in stap H samengestelde ST-segment afwijkingsvector op een schematische weergave van het hart; en L het weergeven van de in stap I gegenereerde projectie aan een gebruiker.

5 Meer specifiek behelst de werkwijze overeenkomstig de uitvinding voorst de stap M het opstellen van een behandel stappenplan op basis van de in stappen I en J afgeleide locatie en omvang van het ischemisch gebied.

Dit resulteert in een verbeterde diagnose- en analyse-10 techniek van het elektrocardiogram van het hart en zodoende een verbeterde behandel strategie van hartinfarcten. Dit leidt tot een eerder opstarten van een juist behandelplan voor de patiënt, hetgeen de levenskansen van de patiënt sterk vergroot.

De inrichting voor het vaststellen van de aanwezigheid van 15 een ischemisch gebied in het hart van een patiënt volgens de uitvinding gmvat: een groep ECG-elektrodes voor het meten van ECG-s1gna1en van het hart van een patiënt; met de ECG-elektrodes verbindbare ECG-gegevensverwerk1ngs-20 middelen ingericht voor het ontvangen van de ECG-signalen en het op basis van de ECG-signalen vaststellen van de aanwezigheid van het ischemisch gebied in het hart; alsmede weergavemiddelen voor het aan een gebruiker weergeven van door de ECG-gegevensverwerkingsmiddelen gegenereerde ECG-gegevens.

25 Overeenkomstig de uitvinding omvat de inrichting ECG- analysemiddelen, welke ingericht zijn voor het analyseren van de ECG-signalen en het bepalen van de locatie van het ischemisch gebied.

Meer specifiek zijn de ECG-analysemiddelen ingericht voor het bepalen van de grootte van het gelokaliseerde ischemisch gebied. 30 Hierdoor kan direct nauwkeurige informatie verkregen worden omtrent de locatie en omvang van het ischemisch gebied in het hart. Op basis van 1024785 ‘ 6 » deze informatie kan veel sneller en adequater gereageerd worden door het medische personeel (ambulance-personeel) tén aanzien van het opstarten van een behandelplan.

Bij een specifieke uitvoeringsvorm zijn de ECG-5 analysemiddelen ingericht voor het voor elk ECG-s1gnaal vaststellen van het isopotentiaal niveau alsmede de afwijking van het ST-segment ten opzichte van het isopotentiaal niveau.

Meer in het bijzonder zijn de ECG-analysemiddelen ingericht voor samenstellen van een ST-segment afwijkingsvector op basis van de 10 vastgestelde ST-segment afwijkingen. Deze ST-segment afwijkingsvector bevat belangrijke informatie aangaande de aanwezigheid, locatie en grootte van het ischemisch gebied in het hart, zodat overeenkomstig de uitvinding de ECG-analysemiddelen verder zijn ingericht voor het afleiden yan de locatie van het ischemisch gebied in het hart op basis van de 15 oriëntatie van de ST-segment afwijkingsvector en het afleiden van de omvang van het gelokaliseerde ischemisch gebied op basis van de magnitude van de ST-segment afwijkingsvector.

Ten behoeve van het medisch personeel en ter ondersteuning c.q onderbouwing van een specifiek behandelplan zijn de weergavemiddelen 20 ingericht voor tekstuele informatie en eventueel ook voor het projecteren van de samengestelde ST-segment afwijklngsvector op een schematische weergave van het hart.

Daarbij kan bij een bijzondere uitvoeringsvorm de inrichting zijn ingericht voor het opstellen en via de weergavemiddelen 25 aan de gebruiker presenteren van een behandel stappenplan op basis van de afgeleide locatie en omvang van het ischemisch gebied.

In de onderstaande gedetailleerde beschrijving zal de werkwijze alsmede een uitvoeringsvorm van een inrichting overeenkomstig de uitvinding aan de hand van een tekening nader worden toegelicht. De 30 tekening toont achtereenvolgens:

Figuur 1 een elektrocardiogram van een gezond persoon bij 1024765 7 t ëén hartslag; ♦

Figuur 2 een uitvoeringsvorm van een inrichting overeenkomstig de uitvinding;

Figuur 3 schematisch het kransslagaderstelsel rondom een 5 menselijk hart;

Figuur 4 een stroomschema weergevende een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding;

Figuur 5 een stroomschema weergevende een tweede uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding; 10 Figuur 6 een diagnose- en analyse-model overeenkomstig de uitvinding;

Figuur 7A en 7B een eerste voorbeeld A van een ECG-diagnose en -analyse overeenkomstig de uitvinding;

Figuur 8A en 8B een tweede voorbeeld B van een ECG-diagnose 15 en -analyse overeenkomstig de uitvinding;

Figuur 9A en 9B een derde voorbeeld C van een ECG-diagnose en -analyse overeenkomstig de uitvinding;

Figuur 10 en 11 in detail een tweede en derde uitvoeringsvorm van een inrichting overeenkomstig de uitvinding.

20 In Figuur 2 wordt een uitvoeringsvorm van een inrichting overeenkomstig de uitvinding getoond bij toepasssing op een patiënt 1. De inrichting 2 overeenkomstig de uitvinding 1s voozien van een bundel contactelektrodes 3, welke volgens een in de medische praktijk bekende configuratie c.q. oriëntatie op het lichaam van de patiënt 1 dienen te 25 worden aangebracht. De bundel contactelektrodes 3 bestaat uit een zestal precordiale EC6-elektrodes V1-V6, welke zoals in Figuur 2 getoond aan de voorzijde op de borstkas rondom het hart worden aangebracht.

Voorts maakt de inrichting 2 overeenkomstig de uitvinding gebruik van een viertal ledemaatcontactelektrodes, welke respectievelijk 30 op de linker- en rechterarm en het linker- en rechterbeen worden aangebracht. Met deze vier ledemaatcontactelektrodes worden de zes .1024765 8 extremiteitsafleldingen (I, II, III, AVF, AVL en AVR) gegenereerd.

Met behulp van deze ECG-contactelektrodes wordt vanuit verschillende hoeken het elektrocardiogram van het menselijk hart in de vorm van twaalf in de tijd variërend ECG-spanningssignalen, zoals 5 weergegeven in Figuur 1 gemeten. Dit resulteert in een twaalftal ECG-signalen.

Voor een meer nauwkeurige werking van de inrichting en werkwijze overeenkomstig de uitvinding kan gebruik gemaakt worden van een tweetal aanvullende ECG-contactelektrodes V3R en V4R, welke zoals getoond 10 in Figuur 2 op de borstkas boven de rechterharthelft worden geplaatst. Het gebruik van twee aanvullende contactelektrodes V3R respectievelijk V4R resulteert in een set van veertien ECG-signalen, welke meer nauwkeurige informatie verschaffen over de conditie en de pompwerking van het hart.

15 De werkwijze en inrichting overeenkomstig de uitvinding maakt gebruik van de set van twaalf ECG-signalen, dan wel de set van veertien ECG-signalen voor het vaststellen of in het hart en met name in het kransslagaderstelsel een occlusie is opgetreden, waardoor het stroomafwaarts van de occlusie gelegen hartspierweefsel ischemlsch kan worden.

20 In Figuur 3 wordt schematisch het kransslagaderstelsel van een menselijk hart weergegeven. Het kransslagaderstelsel is de eerste hoofdaftakking van de aorta, welke ontspringt uit het met hartkleppen afgesloten linker ventrikel van het menselijk hart. Vanuit de linker ventrikel wordt zuurstofrijk bloed de aorta Ingepompt, waarvan een 25 gedeelte afgetakt wordt naar het kransslagaderstelsel.

Het kransslagaderstelsel is opgebouwd uit een tweetal kransslagaders. De rechter kransslagader RCA, welke na aftakking van de aorta de rechterzijde (rechterkamer) als ook een deel van de linkerkamer van zuurstofrijk bloed voorziet. De rechter kransslagader RCA voorziet 30 dus de gehele rechterzijde en ongeveer 25% van de linkerzijde van het hart van bloed.

1024765 9 ι

De rechter kransslagader RCA wordt 1n de vakkringen opgesplitst In een bovenstuk, de proxlmale RCA-tak en een onderstuk, de distale RCA-tak. Het proximale deel van de RCA loopt tot een aftakking, die over de rechter ventrikel loopt (RV).

5 De andere kransslagader van het kransslagaderstelsel is de linker hoofdkransslagader LM, welke de resterende 75 % van de linkerzijde van het hart van zuurstofrijk bloed voorziet. De linker hoofdkransslagader LM splitst zich 1n de linker anterior descenderende kransslagader LAD (50 %) en de circumflex kransslagader CX (25 %).

10 Voorts worden 1n Figuur 3 een drietal situaties geschetst (aangeduid met de letters A, B, C), welke situaties een vernauwing 1n een bepaald deel van het kransslagaderstelsel betreft. De vernauwingen op de plaatsen A, B en C kunnen overgaan 1n een occlusie. In de laatste situatie wordt aan de hand van de Figuren 7A-7B, 8A-8B en 9A-9B de 15 uitvinding en werkwijze overeenkomstig de uitvinding nader toegelicht.

In de Figuren 4 en 5 worden een tweetal uitvoerlngs-voorbeelden getoond van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding. De werkwijze overeenkomstig de uitvinding laat zich aan de hand van een stroomschema zoals getoond in Figuur 4 en 5 het beste verduidelijken. 20 Voor het toepassen van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding wordt in een eerste stap 10 de bundel ECG-elektrodes 3 (Figuur 2) op de bekende wijze op de borstkas (de zes precordiale elektrodes V1-V6 en de ledematen) aangebracht.

In de volgende stap 11 worden de ECG-signalen van elke ECG-25 contactelektrode gemeten, hetgeen resulteert in een set van negen direct gemeten elektrocardiogrammen I-III, V1-V6 en drie afgeleide elektrocardiogrammen AVF, AVL en AVR.

Vervolgens wordt in stap 12 vastgesteld of in het kransslagaderstelsel een occlusie of ernstige vernauwing is opgetreden, 30 hetgeen zal leiden tot een ischemisch gebied in het spierweefsel van het hart. Het vaststellen van het ischemisch gebied volgens de stap 12 kan op 1024765 10 een bekende wijze worden uitgevoerd, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooi schrift nr. 6, 171,256.

Bij een vervolgstap 13 van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding worden de verkregen set ECG-signalen nader geanalyseerd, op 5 basis waarvan de exacte locatie en grootte van het ischemlsch gebied 1n het hart wordt bepaald.

In Figuur 5 wordt de vervolgstap 13 van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding meer gedetailleerd toegelicht. In een eerste bijzondere stap 131 van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding worden 10 in de set van twaalf ECG-signalen (V1-V6, I-III, AVF, AVR, AVL) de afwijkingen vastgesteld, die het ST-segment 1n elk elektrocardiogram bezit ten opzichte van het iso-elektrisch niveau (Isopotentiaal).

Bij een occlusie of ernstige vernauwing in de kransslagader, waarbij een gedeelte van het hartspierweefsel ischemisch 15 is geworden, wordt het signaal van het elektrocardiogram zoals in Figuur 1 weergegeven verstoord. Deze verstoring manifesteert zich In de acute fase met name in een wijziging in de vorm van het zogenoemde ST-segment, dat de overgang vormt tussen het QRS-complex en de T-golf. Deze veranderingen kunnen bijvoorbeeld een verhoging (elevatie) dan wel een 20 afname (depressie) ten opzichte van het iso-elektrische niveau ("isopotentiaal") betreffen.

Het optreden van veranderingen (elevatie dan wel depressie) van het ST-segment wordt heden ten dage bij de het analyseren van elektrocardiogrammen als een eerste indicatie beschouwd, dat althans een 25 gedeelte van het hartspierweefsel minder goed doorbloed wordt door het kransslagaderstelsel en derhalve ischemisch is geworden.

• De in stap 131 vastgestelde afwijkingen van het niveau van het ST-segment van de verschillende ECG-signalen ten opzichte van het iso-elektrische niveau (isopotentiaal) worden gebruikt voor het 30 samenstellen van een zogenoemde ST-segment afwijkingsvector. Deze in stap 132 samengestelde ST-segment afwijkingsvector bezit een richting en een 1024765 11 lengte (magnitude). De richting van de vector geeft de plaats aan van het hartspierweefsel, dat ischemisch is geworden en geeft derhalve waar het het meest waarschijnlijk is, dat in het kransslagaderstelsel de afsluiting (occlusie) of ernstige vernauwing is gelocaliseerd.

5 De lengte of magnitude van de ST-segment afwijklngsvector is een maat voor de omvang en de ernst van het aangedane ischemisch gebied (stap 133) en wordt bepaald door alle vastgestelde ST-segment afwijkingen van ieder afzonderlijk ECG-signaal in absolute waarde te sommeren.

10 Het elektrocardiogram van het hart is een elektrisch spanningssignaal, waarvan de spanning in de tijd gedurende telkens éên hartslag de PQRST-pulsvorm volgens Figuur 1 vertopnd. De spanning wordt gemeten in miΠivolt (mV). Zodoende wordt ook elke afwijking van het ST-segment in het elektrocardiogram ten opzichte van het 1so-elektrisch 15 niveau in millivolt gemeten. De polariteit van de in millivolt gekarakteriseerde ST-segment afwijking is positief (+) indien sprake is van elevatie (toename) en negatief (-) Indien sprake is van depressie (afname) ten opzichte van het iso-elektrisch niveau (isopotentlaal). Indien de gemeten ST-segment afwijking gelijk is aan 0 millivolt is er 20 sprake van een iso-elektrisch ST-segment (0), net als bij een gezond persoon.

In stap 134 wordt deze informatie aan de gebruiker weergegeven veelal in de vorm van een tekstuele localisering en grootte-bepaling of in de vorm van een grafische weergave, waarbij de 25 samengestelde ST-segment afwijkingsvector geprojecteerd wordt op een schematische voorstelling van het mensel ijk hart. Zodoende kan de gebruiker (bijvoorbeeld ambulancepersoneel) op basis van deze gegevens bij de patiënt direct vaststellen hoe ernstig het infarct is en of er derhalve spoedeisende hulp en transport naar een meer gespecialiseerd 30 ziekenhuis noodzakelijk wordt geacht.

Bij deze besluitvorming kan de werkwijze overeenkomstig de 1024765 12 t uitvinding in stap 135 dus voorzien in een suggestie voor een te volgen t behandelplan. Dit behandelplan kan bijvoorbeeld betreffen het toedienen van bloedverdunnende middelen dan wel het met onmiddelHjke ingang vervoeren naar een gespecialiseerd centrum voor het uitvoeren van een 5 hartkatheterlsatle en het openen van de afgesloten kransslagader.

De werkwijze en Inrichting overeenkomstig de uitvinding maken voor het analyseren van de gemeten ECG-s1gna1en 1n stap 13 (en derhalve de stappen 131-135) in de Figuren 4 en 5 gebruik van een diagnose- en analyse-model, waarvan een voorbeeld 1n Figuur 6 is 10 weergegeven. In deze tabel staan in de eerste kolom de veertien relevante ECG-signalen weergegeven, zijnde de zes precordiale ECG-signalen V1-V6, de in grijs weergegeven optionele precordiale ECG-signalen V3R en V4R, de drie ledemaatsignalen I, II, III als wel hun afgeleide ledemaatsignalen AVR, AVL en AVF.

15 Verder openbaart het diagnose-analysemodel een aantal naast elkaar gelegen kolommen, welke kolommen elk afzonderlijk éên van de acht occlusies, die het meest in het kransslagaderstelsel kunnen optreden, beschrijven.

De tweede ën derde kolom aangeduid met RCA Prox 20 respectievelijk RCA Dist beschrijven de karakteristieken van de ST-segment afwijkingen voor elk van de 12 (of 14) ECG-signalen, 1n de situatie dat een infarct/occlusle is opgetreden 1n het bovenste gedeelte van de rechter kransslagader RCA Prox (proxlmale tak) danwel 1n het onderste gedeelte van de rechter kransslagader RCA Dist (distale tak).

25 In de vierde kolom CX zijn de karakteristieken van de ST- segment afwijkingen opgenomen overeenkomend met een infarct/occlusie in de circumflex kransslagader CX, terwijl de vijfde tot en met achtste kolommen LAD 1-4 de ST-segment afwijkingen beschrijven van vier verschillende plaatsen waar in de linker anterior descenderende 30 kransslagader LAD afsluitingen (occlusies) kunnen optreden. Zie voor een toelichting op LAD 1-4 Figuur 6.

1024765 13

Voorts worden in de negende kolom LM de ST-segment * afwijkingen beschreven, behorende bij een occlusie bovenin de linker hoofdkransslagader LM. Deze laatste situatie kan beschouwd worden als een zeer ernstig infarct, daar door de occlusie van de linker 5 hoofdkransslagader LM maar liefst 75% van het hartspierweefsel (waaronder nagenoeg de gehele linkerzijde van het hart) verstoken raakt van zuurstofrijk bloed. Indien een dergelijk LM-occlusie niet direct wordt opgeheven, ontstaat een voor de patiënt levensbedreigende situatie, omdat nu een groot deel van het spierweefsel blijvend Ischemisch dreigt te 10 worden.

Daarnaast wordt in de tiende (laatste) kolom de ST-segment veranderingen aangegeven, zoals die gevonden worden bij Iemand met pijn op de borst. Hierbij 1s weliswaar nog geen sprake van een afsluiting In éën van de kransslagaders, maar wel van een ernstige vernauwing in 15 meerdere kransslagaders. D1t ziektebeeld wordt in vakkringen "onstabiele angina pectoris" ("Onstabiele A.P.") genoemd.

De plaats van de occlusie of ernstige vernauwing 1n het kransslagaderstelsel heeft dus een bepalende invloed op de omvang van het ischemisch geraakte hartspierweefsel en zodoende ook een significante 20 invloed op de overlevingskansen en hartfunctie in de toekomst. Het tijdig verkrijgen van inzicht in de locatie en omvang van de occlusie en het ischemisch gebied is dan ook zeer wenselijk in het kader van directe en adequate patiëntenzorg.

In samenhang met de Figuren 3 en 6 worden in Figuren 7A-7B, 25 8A-8B en 9A-9B een drietal situaties geschetst, welke het principe van de werkwijze en de inrichting overeenkomstig de uitvinding openbaren.

Voorbeeld A

In dit voorbeeld A wordt in Figuur 7A een set van twaalf 30 elektrocardiogrammen I-III, AVR, AVL, AVF en V1-V6 weergegeven van een patiënt met een infarct ten gevolge van een afsluiting in de 1024765 » 14 kransslagaderstelsel. Na analyse volgens stap 13 (Figuren 4 en 5) van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding blijkt, dat het ST-segment van de ECG-signalen V2-V6, I, AVR en AVL een negatieve afwijking = depressie) vertonen ten opzichte van het 1so-elektrische niveau 5 (isopotentiaal).

Daarnaast vertonen de ECG-signalen II, III en AVF een verhoogde afwijking van het ST-segment ("+" = elevatie) ten opzichte van het 1so-elektr1sche niveau. Het ECG-signaal VI vertoont een iso-elektrisch ST-segment ("0" * 1so-elektrisch). Voorts blijkt dat de 10 elevatie van het ECG-signaal II kleiner is dan de elevatie van het ECG-signaal III.

Overeenkomstig de werkwijze wordt, aan de hand van het diagnose- en analysemodel uit Figuur 6 een ST-segment afwljkingsvector samengesteld, welke in Figuur 7B wordt weergegeven door referentiecijfer 15 20. Door de elevatie van de ECG-signalen II en III is de ST-segment afwljkingsvector 20 gericht naar de positie, waar de ECG-elektrodes II en III op het menselijk lichaam zijn geplaatst. Voorts wijst de ST-segment afwljkingsvector 20 van de locatie af, waar de ECG-contactelektrode II 1s geplaatst, doordat het ST-segment van het ECG-signaal I een depressie 20 vertoont ten opzichte van het iso-elektrlsche niveau.

Door de richting en lengte/magnitude van de ST-segment afwljkingsvector 20 volgt uit het diagnose-analyse-model, zoals weergegeven in Figuur 6, dat de occlusie gelokaliseerd is in de proximale tak van de rechter kransslagader RCA. In Figuur 3 is de plaats, waar van 25 de occlusie in de proximale tak van de rechter kransslagader RCA bevindt aangeduid door de pijl A.

De lengte van de ST-segment afwijkingvector 20 en derhalve de grootte van het aangedane ischemisch gebied in het hart wordt bepaald door de sommatie van de absolute grootte van de verschillende ST-segment 30 afwijkingen (elevatie, depressie, iso-elektrisch) van de ECG-signalen.

De afwijking van elk ST-segment wordt in millivolt 1024765 15 vastgesteld, waarbij het iso-elektr1sch niveau (Isopotentlaal) van het elektrocardiogram 0 mVolt bedraagt. Een positieve spanningsverschil betreft "elevatie", terwijl een negatief spanningsverschil "depressie" betreft. In dit voorbeeld bedraagt de ST-segment afwljkingsscore 76 mm.

5 Met de diagnose-analyse-model overeenkomstig de uitvinding kan direct na ECG-analyse van de patiënt (het vaststellen van de verschillende ECG-signalen) worden vastgesteld waar en hoe groot het ischemische gebied 1n het hart 1s en of er ook direct actie dient te worden ondernomen ten aanzien van de behandeling van de patiënt.

10 Doordat in. dit Voorbeeld A de gemeten ST-segment afwijkingen voor de verschillende ECG-signalen het meest overeenkomen met de waarden ("+", "0"of van de ST-segment afwijkingen, die kenmerkend zijn voor een occlusie 1n de proximale tak van de rechterkransslagader RCA Prox (zie de bijbehorende kolom in Figuur 6), kan met de werkwijze 15 overeenkomstig de uitvinding direct de diagnose gesteld worden, dat de betreffende patiënt aan een dergelijke occlusie leidt. In dit voorbeeld bedraagt de ST-segment afwijkingsscore 76 mm.

Voorbeeld B

20 Het tweede voorbeeld B van de werking van de werkwijze van de inrichting overeenkomstig de uitvinding wordt getoond in Figuren 8A en 8B in combinatie met Figuur 3 en Figuur 6.

Van de in Figuur 8A weergegeven twaalf ECG-signalen vertonen de ECG-signalen II, III, AVF, V5 en V6 een elevatie in het ST-25 segment ("+") ten opzichte van het iso-elektrisch niveau. Een depressie in het ST-segment ("-") wordt gemeten in de ECG-signalen AVR, AVL, V2, V3 en V4, terwijl de ST-segmenten in de ECG-signalen I, AVL en VI iso-elektrisch ("0”) zijn. Voorts is de elevatie van het ECG-signaal II groter dan de elevatie van het ECG-signaal III.

30 Het vaststellen van de twaalf ST-segment afwijkingen resulteert in een samengestelde ST-segment afwijkingsvector 21 in Figuur 1024765 16 8B, welke vector 21 gericht is naar de circumflex kransslagader CX. In Figuur 3 is dé plaats van de occlusie in de circumflex kransslagader CX aangeduld door de pijl B. Voorts komen de polariteiten van de vastgestelde ST-segment afwijkingen van de in Figuur 8A getoonde 5 elektrocardiogrammen overeen met de ST-segment afwijkingen, welke een occlusie in de circumflex kransslagader CX beschrijven. Zie de kolom CX van het diagnose- en analyse-model van Figuur 6.

Bij dit Voorbeeld B wordt de lengte/magnitude van de ST-segment afwijklngvector 21 en derhalve de grootte van het aangedane 10 ischemisch gebied in het hart bepaald door de sommatie van de absolute grootte van de verschillende ST-segment afwijkingen (elevatie, depressie, 1so-elektrisch) van de ECG-signalen zoals getoond in Figuur 8A.

Voorbeeld C

15 De In Figuur 9A weergegeven twaalf elektrocardiogrammen vertonen een depressie in het ST-segment ("-") van de ECG-signalen II, III, AVF, V5 en V6 en een elevatie in het ST-segment ("+") van de ECG-signalen I, AVR, AVL, VI, V2, V3 en V4. Geen van de ST-segmenten van de gemeten twaalf ECG-signalen vertoont of bezit het iso-elektrisch niveau.

20 Na analyse van de ST-segmenten afwijkingen van deze ECG- signalen door de inrichting en werkwijze overeenkomstig de uitvinding wordt een ST-segment afwijkingsvector 22 samengesteld, welke zoals weergegeven in Figuur 9B naar het bovenste gedeelte (LAD 1) van de linker anterior descenderende kransslagader wijst. In Figuur 3 is de plaats van 25 deze occlusie met de pijl C aangeduid.

Ook na analyse van de vastgestelde ST-segment afwijkingen van de verschillende ECG-signalen door het diagnose- en analyse-model in Figuur 6 kan geconcludeerd worden, dat de gemeten afwijkingen het meest overeenkomen met de karakteristieke ST-segment afwijkingen behorende bij 30 een LADl-occlus1e.

Op soortgelijke wijze kan bij elke serie gemeten ECG- .102 476¾ " 17 signalen de bijbehorende ST-segment afwijkingen gecorreleerd worden met een bijbehorende occlusie-toestand zoals gedefinieerd 1n het diagnose- en analyse-model in Figuur 6. Bij elk type occlusie bezitten bepaalde specifieke ECG-signalen een kenmerkende ST-segment afwijking (elevatie of 5 depressie), terwijl bij andere gemeten ECG-s1gnalen het bijbehorende ST-segment iso-elektrisch blijft of elevatie of depressie kan vertonen.

Vergelijk bijvoorbeeld de ST-segment afwijking, die de gemeten ECG-signalen V2-V6 kunnen bezitten bij een occlusie in de rechterkransslagader en derhalve een geringe rol bezitten voor een 10 correct diagnosticeren van een RCA-occlusie. De ST-segment afwijkingen van de ECG-signalen I-III en AVL, AVF en AVR zijn wel kenmerkend genoeg voor het correct diagnosticeren van een RCA-occlusie. De ST-segment afwijkingen in de precordiale afleidingen en dus de magnitude van de ST-segment afwijkingsvector geven aan, hoe groot het gebied is wat bij de 15 individuele patiënt ischemisch wordt bij een RCA-afslUiting.

Ook kan zo met het diagnose- en analyse-model overeenkomstig de uitvinding de uitgebreidheid van kransslagader- vernauwingen worden gediagnosticeerd bij onstabiele angina pectoris.

In Figuur 10 wordt schematisch een verdere uitvoeringsvorm 20 van een inrichting overeenkomstig de uitvinding beschreven. De Inrichting is bij voorkeur een draagbare eenheid 2 voorzien van een bundel ECG-elektrodes 3 (I-III, AVR, AVL, AVF, V1-V6 en optioneel V3R en V4R), welke op het lichaam van een persoon plaatsbaar zijn (zie Figuur 2).

De bundel ECG-elektrodes 3 is via een 1ngangsconnector 25 (niet getoond) verbonden met de inrichting 2 en de vanuit verschillende invalshoeken gemeten elektrocardiogrammen van het hart worden via deze connector ingelezen door ECG-gegevensverwerkingseenheid 11, 12. In deze verwerkingseenheid 11, 12 wordt naast het genereren van de afgeleide ECG-signalen AVL, AVR en AVF op een op zich bekende wijze aan de hand van de 30 ECG-signalen vastgesteld of de betreffende patiënt te kampen heeft met een ischemisch gebied in het hart. De resultaten van deze bekende 1024765 18 diagnose-techniek kunnen worden gepresenteerd op een weergave-eenheid 15, i bijvoorbeeld een beeldscherm en op papier uitgeschreven.

Overeenkomstig de uitvinding is de inrichting 2 voorzien van een ECG-analyse-eenheid 13. De analyse-eenheid 13 bemonstert het 5 elektrische spanningssignaal van elk elektrocardiogram en bepaalt de ST-segment afwijking ten opzichte van het iso-elektr1sch niveau. Voor elk gemeten ECG-s1gnaal (12 of 14) resulteert deze ST-segment bemonstering in een verschilspanning, dat in het geval van elevatie positief 1s en in het geval van depressie een negatieve polariteit bezit.

10 De analyse-eenheid 13 is voorts voorzien van een diagnose- eenheid 14. De twaalf (of veertien) bemonsterde verschilspanningen overeenkomend met de ST-segment afwijkingen van de 12 (of 14) ECG-signalen I-III, V1-V6, AVF, AVL en AVR (en optioneel V3R en V4R) worden aangeboden aan de diagnose-eenheid 14. De diagnose-eenheid 14 15 functioneert volgens het diagnose- en analyse-model van Figuur 6, dat wil zeggen de eenheid 14 is zodanig ingericht dat het de reeks bemonsterde verschilspanningen koppelt aan een in het model aanwezige min of meer overeenkomend en vooraf gedefinieerde occlusie-toestand.

Dit koppelen of "matchen" kan software-matig plaatsvinden. 20 Bij die uitvoeringsvorm bezit de diagnose-eenheid 14 opslagmiddelen, geheugenmiddelen en een centrale verwerkingseenheid alsmede een door de centrale verwerkingseenheid uit te voeren besturingssysteem. Op de opslagmiddelen kan dan een gegevensverwerkingsprogramma zijn opgeslagen, dat eenmaal in het geheugen geladen Ingericht is voor het inlezen van de 25 digitaal bemonsterde verschilspanningen en de aldus verkregen reeks meetwaarden analyseert en vervolgens een algoritme zoals beschreven in Figuur 6 uitvoert voor het koppelen van de reeks geanalyseerde meetwaarden aan een vooraf gedefinieerde en opgeslagen occlusie-toestand.

Bij een andere uitvoeringsvorm kan de diagnose-eenheid zijn 30 opgebouwd uit op zich reeds bekende elektronische componenten, welke als logische operatoren fungeren. Op deze wijze kan met behulp van logische 1024765" 19 t operatoren het diagnose- en analyse-model van Figuur 6 als een logische i schakeling opgebouwd worden. Het aanbieden van de gemeten ST-segment afwijkingen aan de logische schakeling resulteert in een koppeling van de reeks bemonsterde ST-segment afwijkingen aan een vooraf gedefinieerde 5 occlusie-toestand.

De koppeling wordt via de weergave-eenheid 15 getoond. De weergave kan textueel dan wel visueel plaatsvinden, waarbij In het eerste geval zowel de plaats van de afsluiting in de kransslagader en de ST-segment afwijklngsvector worden weergegeven. In de laatste situatie wordt 10 de samengestelde ST-segment afwijklngsvector geprojecteerd op een schematische voorstelling van het hart. Deze weergave behelst dan de locatie van het ischemisch gebied (occlusie) als ook de omvang van het Ischemisch gebied.

Na terugkoppeling van de diagnose van de ST-segment 15 afwijkingen vanuit de diagnose-eenheid 14 aan de analyse-eenheid 13 kan voorts een suggestie voor een behandelplan worden gerealiseerd en via de weergave-eenheid 15 worden gepresenteerd aan de gebruiker (ambulance- of ziekenhuispersoneel en huisartsen). Hiertoe kan in de analyse-eenheid 13 een relationele databank zijn opgeslagen, van waaruit verschillende 20 behandel stappen kunnen worden voorgesteld afhankelijk van de gediagnosticeerde occlusie. Men denkt bijvoorbeeld aan de verwijzing naar een ziekenhuis gespecialiseerd in het openmaken van kransslagaders, het toedienen van een stolseloplossend middel of vervoer naar een ziekenhuis voor observatie.

25 Bij een andere uitvoeringsvorm, zoals schematisch getoond in Figuur 11, is de inrichting overeenkomstig de uitvinding enkel opgebouwd uit de ECG-analyse-eenheid 13 en de diagnose-eenheid 14, zoals getoond bij de uitvoeringsvorm van Figuur 10. Deze vereenvoudigde unit, al dan niet voorzien van een zelfstandige voedingsbron (accu), kan dienen 30 als een uitbreiding voor de reeds bestaande inrichtingen, waarmee elektro-cardiogrammen kunnen worden gemeten bij een mens of dier.

1024765 20

Deze unit kan dan eenvoudig gekoppeld worden met de bestaande inrichting via een op zich bekende kabel verbinding. Evenzo kan de unit 13-14 zijn voorzien van een verbindingsconnector 5, waardoor de unit op een overeenkomende connector 6 van de bekende inrichting 2 5 geklikt kan worden, zodat een geïntegreerde ECG-meet- en -analyse- inrichting wordt verkregen. Dit verbetert het gebruiksgemak en maakt de gecombineerde inrichting handzamer, compact en draagbaar.

V1a de connectoren 5-6 worden de door de verwerkings-eenheid 11, 12 of 14 ingelezen ECG-signalen V1-V6, I-III, AVF, AVL en AVR

10 (en zo nodig V3R en V4R) dóórgeleid naar de separate unit 4. In de separate unit 4 worden de ECG-analyse- en -diagnose-stappen volgens het algoritme als beschreven in Figuur 6 uitgevoerd en de algoritme-resultaten worden teruggeleid naar de verwerkingseenheid 11, 12 en de weergave-eenheid 15.

15 Deze vereenvoudigde uitvoering van de Inrichting overeenkomstig de uitvinding maakt het mogelijk om met weinig kosten de bestaande ECG-meetapparatuur om te bouwen ("up-te-graden") naar een inrichting werkend volgens de werkwijze en het algoritme overeenkomstig de uitvinding.

20 1024766' ’

Claims (14)

1. Werkwijze voor het vaststellen van de aanwezigheid van een ischemisch gebied In het hart van een patiënt omvattende de stappen van 5. het plaatsen van meerdere contactelektroden op verschillende posities op het lichaam van de patiënt; B het vla elke contactelektrode verkrijgen van elektro cardiogram signalen (ECG) van het hart; C het op basis van de in stap B verkregen ECG-s1gnalen 10 vaststellen van de aanwezigheid van het ischemisch gebied in het hart, waarbij de werkwijze verder gekenmerkt wordt door de stappen D het analyseren van de verschillende in stap B verkregen ECG-sigalen; en E het door op basis van de in stap D geanalyseerde ECG- 15 signalen bepalen van de locatie van het ischemisch gebied.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, verder gekenmerkt door de stap F het bepalen van de grootte van het 1n stap E gelokaliseerde i scherm' sch gebi ed.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, verder gekenmerkt door de stappen G het voor elk in stap B verkregen ECG-signaal vaststellen van het isopotentiaalniveau alsmede de afwijking van het ST-segment ten opzichte van het isopotentiaalniveau; en 25. het samenstellen van een ST-segment afwijkingsvector op basis van de in stap G verkregen ST-segment afwijkingen.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, verder gekenmerkt door de stappen I het afleiden van de locatie van het ischemisch gebied in 30 het hart uit de richting van de ST-segment afwijkingsvector; en J het afleiden van de omvang van het in stap I gelokaliseerde 1024765 ischemisch gebied uit de magnitude van de ST-segment afwijkingsvector. i

5. Werkwijze volgens conclusie 3 of 4, verder gekenmerkt door de stappen K het projecteren van de in stap H samengestelde ST-segment 5 afwi jkingsvector op een schematische weergave van het hart; en L het weergeven van de in stap I gegenereerde projectie aan een gebruiker.

6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5» verder gekenmerkt door de stap 10. het opstellen van een behandel stappenplan op basis van de in stappen I en J afgeleide locatie en omvang van het Ischemisch gebied.

7. Inrichting voor het vaststellen van de aanwezigheid van een ischemisch gebied In het hart van een patiënt omvattende: een groep ECG-elektrodes voor het meten van ECG-signalen 15 van het hart van een patiënt; met de ECG-elektrodes verbindbare ECG-gegevensverwerkings-mlddelen ingericht voor het ontvangen van de ECG-signalen en het op basis van de ECG-signalen vaststellen van de aanwezigheid van het ischemisch gebied in het hart; alsmede 20 weergavemiddelen voor het aan een gebruiker weergeven van door de ECG-gegevensverwerkingsmlddelen gegenereerde ECG-gegevens, met het kenmerk, dat de inrichting ECG-analysemiddelen omvatten, welke ingericht zijn voor het analyseren van de ECG-signalen en het bepalen van de locatie van het ischemisch gebied.

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de ECG-analysemiddelen voorts zijn ingericht voor het bepalen van de grootte van het gelokaliseerde ischemisch gebied.

9. Inrichting volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat de ECG-analysemiddelen zijn ingericht voor het voor elk ECG-signaaï 30 vaststellen van het isopotentiaalniveau alsmede de afwijking van het ST-segment ten opzichte van het isopotentiaal niveau. 1024755

10. Inrichting volgens conclusie 9, net het kenmerk, dat de ECG-analysemiddelen zijn ingericht voor samenstellen van een ST-segment afwijkingsvector op basis van de vastgestelde ST-segment afwijkingen.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de 5 ECG-analysemiddelen zijn ingericht voor het afleiden van de locatie van het ischemisch gebied in het hart op basis van de oriëntatie van de ST-segment afwijkingsvector en het afleiden van de omvang van het gelokaliseerde ischemisch gebied op basis van de magnitude van de ST-segment afwijkingsvector.

12. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 7-11, met het kenmerk, dat de weergavemiddelen zijn ingericht het projecteren van de samengestelde ST-segment afwijkingsvector op een schematische weergave van het hart.

13. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 7-12, met 15 het kenmerk, dat de inrichting voorts is ingericht voor het opstellen en via de weergavemiddelen aan de gebruiker presenteren van een behandel stappenplan op basis van de afgeleide locatie en omvang van het ischemisch gebied.

14. Apparaat voor het vaststellen van de aanwezigheid van een 20 ischemisch gebied in het hart van een patiënt volgens één of meer van de kenmerken van de conclusies 7 tot en met 13, welk apparaat koppel baar is met een inrichting zoals omschreven in de inleiding van conclusie 7. 25 1024765