Sistema de superposición multicolor para procesar y visualizar señales eletrocardiacas.

Un procedimiento para visualizar señales cardiacas estrechamente próximas que incluye una señal modelo (231)y una señal de datos (233) que comprenden,

cada una, un segmento de una señal de forma de onda cardiaca,comprendiendo el procedimiento las etapas de:

identificar una o más partes de la señal modelo y de la señal de datos como partes solapantes (325), estandodichas partes solapantes definidas como aquellas partes de la señal modelo y de la señal de datos en las que,cuando la señal modelo y la señal de datos están superpuestas una sobre la otra, la señal modelo y la señal dedatos se corresponden perfectamente o se aproximan estrechamente entre sí;

procesar la parte solapante para tener un primer color cuando se visualiza en una pantalla;

procesar una parte no solapante de la señal modelo para tener un segundo color diferente del primer color;

procesar una parte no solapante de la señal de datos para tener un tercer color diferente del primer color; y

visualizar las señales modelo y de datos procesadas superpuestas una sobre la otra en los primer, segundo ytercer colores para mostrar el grado de alineamiento entre ellas

Sistema de superposición multicolor para procesar y visualizar señales electrocardiacas

Campo técnico

La presente invención se refiere a un sistema para procesar y visualizar señales eléctricas obtenidas del corazón y, más particularmente, a un sistema que procesa señales electrocardiacas y muestra las señales eléctricas usando un esquema multicolor para ayudar al usuario a distinguir entre varias señales y para indicar cualesquiera partes solapantes de las mismas.

Antecedentes Ciertas arritmias cardiacas se desencadenan o inician desde un punto en el tejido cardiaco diferente del nódulo sinusal. Estas arritmias se clasifican como de naturaleza “focal”. El tratamiento de arritmias focales generalmente implica localizar el punto arritmogénico y extirparlo. Un procedimiento para localizar a nivel regional el punto focal es el uso de un ECG de 12 derivaciones de diagnóstico. Las 12 derivaciones pueden usarse junto con electroestimulación cardiaca mediante un catéter intracardiaco itinerante para mapear con estimulación el corazón. La base teórica de este procedimiento supone que el ECG de 12 derivaciones electroestimulado parecerá idéntico al ECG no electroestimulado si la longitud del ciclo (es decir, frecuencia cardiaca electroestimulada) y el punto de electroestimulación cardiaca se corresponde con la frecuencia cardiaca no electroestimulada y el punto de origen focal.

Un problema con este procedimiento (en la práctica actual) es la subjetividad implicada en la comparación visual de un ECG de 12 derivaciones no electroestimulado con un ECG de 12 derivaciones electroestimulado. El mismo problema existe cuando se ven señales cardiacas adquiridas de una derivación intracardiaca o de un dispositivo de almacenamiento de datos.

Un segundo problema es la naturaleza laboriosa del procedimiento en el que, normalmente, un latido ectópico espontáneo se registra y se imprime en papel. Un catéter de mapeo itinerante está situado en un punto probable de ectopia, se inicia la electroestimulación cardiaca, se realiza un registro, se genera una impresión y se realiza una comparación visual alineando las impresiones de los latidos espontáneos y electroestimulados una sobre la otra. Este procedimiento se repite de manera reiterativa hasta que el médico determina que se ha descubierto una buena correspondencia entre el latido ectópico espontáneo y el latido electroestimulado.

Por lo tanto, se apreciará que es una herramienta valiosa para el médico ser capaz de comparar fácilmente componentes del ECG (por ejemplo, un latido de interés) con una referencia de modelo, tal como una señal cardiaca estrechamente próxima. La comparación entre una señal de datos (por ejemplo, una señal cardiaca) y una señal modelo (por ejemplo, una señal cardiaca estrechamente próxima) puede realizarse en una serie de diferentes maneras, incluyendo el procedimiento anterior de alinear y superponer impresiones; sin embargo, estas técnicas padecen todas desventajas que hacen difícil para el médico realizar fácilmente una comparación visual entre las impresiones.

Además, cuando las señales cardiacas se visualizan en una pantalla electrónica (monitor) en comparación con impresiones que se superponen físicamente, se visualizan normalmente colocando una de las señales en una primera coordenada de visualización mientras que la otra señal se visualiza en una segunda coordenada de visualización que está por encima o por debajo de la primera coordenada de visualización. En otras palabras, las señales se visualizan independientes entre sí; sin embargo, esto hace difícil para el usuario comparar fácilmente las dos señales, dado que las señales no se superponen una sobre otra y, por lo tanto, una comparación visual de diferentes componentes del ECG es compleja y está sujeta al error humano.

Como resultado, se han desarrollado sistemas que superponen una señal cardiaca encima de la otra señal cardiaca en la pantalla electrónica de modo que el médico pueda comparar la señal de datos (una señal cardiaca) con la señal modelo (una señal cardiaca modelo) . Sin embargo, la superposición de las dos señales en la señal de visualización crea otras desventajas en que las dos señales se representan en la pantalla en el mismo color y, por lo tanto, puede ser difícil para el médico distinguir una señal de la otra señal. El médico también está interesado en determinar donde existe la mejor correspondencia entre las dos señales (es decir, el mejor solapamiento) y, por lo tanto, es de interés para el médico ver claramente donde existe un perfecto solapamiento entre las señales o donde las dos señales se aproximan estrechamente entre sí. Desafortunadamente, la técnica convencional de superponer las señales no siempre permite al médico distinguir entre las dos señales, especialmente en el contexto de considerar componentes de onda de una señal cardiaca.

El electrocardiograma normalmente incluye un impulso inicial, denominado la onda P, que procede de las aurículas, seguido por lo que se denomina el complejo QRS, que procede de los ventrículos, que es seguido por una onda T que resulta de la repolarización de los ventrículos (figura 1) . Por lo tanto, un latido del corazón comienza con la onda P y termina con la onda T, y el siguiente latido del corazón comienza con otra onda P. La onda P puede ser una valiosa herramienta usada por facultativos para diagnosticar el estado del corazón. Por lo tanto, los facultativos a menudo monitorizarán un electrocardiograma (ECG) del corazón para ayudar al diagnóstico de arritmias auriculares

y ventriculares. Esto puede realizarse de diversas maneras, siendo la técnica más habitual monitorizando el ECG de 12 derivaciones (superficie) junto con observando la actividad bioeléctrica registrada en electrodos intracardiacos portados por un catéter transtorácico.

Por consiguiente, será evidente que sigue habiendo una necesidad de un procedimiento que permita a un facultativo mapear con eletroestimulación de forma más efectiva y de forma más específica, se desea una técnica más eficiente y efectiva para visualizar una señal de datos (una señal cardiaca de interés) sobre una señal modelo (por ejemplo, otra señal cardiaca) e indicar claramente cualquier solapamiento o proximidad estrecha entre las dos señales.

La Patente de Estados Unidos Nº 5.224.486 se refiere a un sistema para visualizar formas de onda de ECG, en el que cada forma de onda de ECG puede visualizarse superpuesta con otra forma de onda de ECG, estando cada forma de onda visualizada en su propio color.

El documento WO 02/058550 A2 desvela otro sistema para visualizar formas de onda de ECG que es capaz de procesar las formas de onda de ECG para medir la calidad de correspondencia entre dos de dichas formas de onda de ECG.

Resumen La presente invención, en algunas realizaciones proporciona a un facultativo médico un procedimiento informatizado para realizar de forma objetiva y eficiente mapeo con electroestimulación en tiempo real y otros análisis cardiacos, mediante el procesamiento de señales eléctricas entrantes que representan la actividad cardiaca para visualizar las señales eléctricas de acuerdo con un esquema de colores múltiples para permitir al facultativo médico distinguir fácilmente una señal cardiaca de la otra y, lo que es más importante, ser capaz de discernir dónde corresponden las dos señales entre sí o se aproximan estrechamente entre sí.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para visualizar señales cardiacas estrechamente próximas de acuerdo con las reivindicaciones 1 más adelante. De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema informático de electrofisiología de acuerdo con la reivindicación 17 más adelante.

La realización del presente sistema y procedimiento ayuda al usuario a identificar rápidamente partes solapantes de las dos señales durante procedimientos de electrofisiología y evita la mezcla de las diferentes señales en ubicaciones en las que están estrechamente próximas entre sí o se corresponden perfectamente entre sí durante una operación de correspondencia de modelos. Ésta es una mejora notable respecto a sistemas y procedimientos convencionales en los que las dos señales se visualizaban de manera superpuesta y era muy difícil para el médico determinar rápida y fácilmente áreas en las que las dos señales se solapaban o se aproximaban estrechamente entre sí.

Habitualmente, puede esperarse que los colores mapeados en la misma coordenada en un monitor se mezclen de acuerdo con una superposición de color convencional (en base a los principios de la rueda de colores)... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para visualizar señales cardiacas estrechamente próximas que incluye una señal modelo (231) y una señal de datos (233) que comprenden, cada una, un segmento de una señal de forma de onda cardiaca, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

identificar una o más partes de la señal modelo y de la señal de datos como partes solapantes (325) , estando dichas partes solapantes definidas como aquellas partes de la señal modelo y de la señal de datos en las que, cuando la señal modelo y la señal de datos están superpuestas una sobre la otra, la señal modelo y la señal de datos se corresponden perfectamente o se aproximan estrechamente entre sí; procesar la parte solapante para tener un primer color cuando se visualiza en una pantalla; procesar una parte no solapante de la señal modelo para tener un segundo color diferente del primer color; procesar una parte no solapante de la señal de datos para tener un tercer color diferente del primer color; y visualizar las señales modelo y de datos procesadas superpuestas una sobre la otra en los primer, segundo y tercer colores para mostrar el grado de alineamiento entre ellas.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la señal de datos es una señal derivada de un promedio de múltiples latidos.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la parte solapante se define como partes de la señal modelo y de la señal de datos que se corresponden perfectamente entre sí.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la parte solapante se define como partes de la señal modelo y de la señal de datos en las que la correlación porcentual entre la señal modelo y la señal de datos supera un valor umbral predeterminado.

5. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que el valor umbral es mayor que el 95 % de correlación.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que los primer, segundo y tercer colores son fácilmente distinguibles entre sí.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la señal de datos es un latido que se produce inmediatamente después de un latido que representa la señal modelo.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la señal de datos es un latido que precede inmediatamente a un latido que representa la señal modelo.

9. El procedimiento de la reivindicación 1, que incluye, además, la etapa de:

emitir un indicador cuantitativo de un cálculo del coeficiente de correlación que se usa para identificar un mejor ajuste entre la señal modelo y la señal de datos.

10. El procedimiento de la reivindicación 9, en el que el indicador cuantitativo es uno de un promedio compuesto de coeficientes calculados a partir de múltiples derivaciones que capturan al menos la señal de datos y un gráfico de barras que muestra el porcentaje de ajuste.

11. El procedimiento de la reivindicación 1, que incluye, además, la etapa de:

realizar un cálculo del coeficiente de correlación para identificar un mejor ajuste entre la señal modelo y la señal de datos.

12. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el procesamiento de la señal modelo y de la señal de datos incluye las etapas de:

seleccionar un segmento QRS-T de una señal de ECG de referencia; permitir a un usuario marcar un punto de inicio y un punto final de la señal de ECG seleccionada; definir un modelo de referencia como un segmento de forma de onda entre los puntos de inicio y final marcados de la señal de ECG seleccionada; adquirir la señal de datos de múltiples derivaciones; y procesar y visualizar las señales modelo y de datos, de modo que la señal modelo se superponga sobre la señal de datos y cualquier solapamiento entre los datos y el modelo de referencia se indique mediante el primer color.

13. El procedimiento de la reivindicación 1, que incluye, además, la etapa de:

recuperar la señal modelo de una biblioteca de señales almacenadas en un dispositivo de almacenamiento.

14. El procedimiento de la reivindicación 1, que incluye, además, las etapas de:

asignar el primer color para que sea un primer color primario; asignar el segundo color para que sea un segundo color primario diferente; y

asignar el tercer color para que sea un tercer color primario diferente.

15. El procedimiento de la reivindicación 1, que incluye, además, las etapas de:

asignar el segundo color para que sea un color primario; asignar el tercer color para que sea otro color primario diferente; y asignar el primer color para que sea a un color secundario que es un complemento de color de uno de los segundo y tercer colores.

16. El procedimiento de la reivindicación 1, que incluye, además, las etapas de:

asignar el primer color para que sea un primer color secundario; asignar el segundo color para que sea un segundo color secundario diferente; y asignar el tercer color para que sea un tercer color secundario diferente.

17. Un sistema informático de electrofisiología (200) que comprende un procesador, estando el procesador configurado para visualizar señales cardiacas estrechamente próximas que incluyen una señal modelo (231) y una señal de datos (233) que comprenden, cada una, un segmento de una señal de forma de onda cardiaca de una manera en la que partes de una señal modelo y de una señal de datos, en las que cuando la señal modelo y la señal de datos se superponen una sobre la otra las señales se aproximan estrechamente entre sí, se indican de este modo ejecutando las etapas de:

identificar una o más partes de la señal modelo y de la señal de datos como partes solapantes (235) , estando dichas partes solapantes definidas como aquellas partes de la señal modelo y de la señal de datos en las que, cuando la señal modelo y la señal de datos están superpuestas una sobre la otra, la señal modelo y la señal de datos se corresponden perfectamente o se aproximan estrechamente entre sí; procesar las partes solapantes para tener un primer color cuando se visualizan en una pantalla; procesar una parte no solapante de la señal modelo para tener un segundo color diferente del primer color; y procesar la parte no solapante de la señal de datos para tener un tercer color diferente del primer color; y visualizar las señales modelo y de datos procesadas superpuestas una sobre otra en los primer, segundo y tercer colores para mostrar el grado de alineamiento entre ellas.

18. El sistema de la reivindicación 17, que incluye, además, una pantalla para visualizar las señales modelo y de datos.

19. El sistema de la reivindicación 17, en el que el procesador está configurado, además, para emitir a un dispositivo de visualización un indicador cuantitativo de un coeficiente de correlación que se usa para identificar un mejor ajuste entre la señal modelo y la señal de datos.

20. El sistema de la reivindicación 17, en el que la parte solapante se define como partes de la señal modelo y de la señal de datos que se corresponden perfectamente entre sí.

21. El sistema de la reivindicación 17, en el que cada parte solapante se define como una parte de la señal modelo y de la señal de datos en la que la correlación porcentual entre la señal modelo y la señal de datos supera un valor umbral predeterminado.

22. El sistema de la reivindicación 21, en el que el valor umbral es mayor del 95 % de correlación.

23. El sistema de la reivindicación 17, en el que los primer, segundo y tercer colores son fácilmente distinguibles entre sí.

24. El sistema de la reivindicación 17, en el que la señal de datos es un latido que se produce inmediatamente después de un latido que representa la señal modelo.

25. El sistema de la reivindicación 17, en el que la señal de datos es un latido que precede inmediatamente a un latido que representa la señal modelo.

26. El sistema de la reivindicación 17, en el que el procesador está configurado para emitir un indicador cuantitativo de un cálculo del coeficiente de correlación que se usa para identificar un mejor ajuste entre la señal modelo y la señal de datos.

27. El sistema de la reivindicación 26, en el que el indicador cuantitativo es uno de un promedio compuesto de coeficientes calculados a partir de múltiples derivaciones que capturan al menos la señal de datos y un gráfico de barras que muestra el porcentaje de ajuste.

28. El sistema de la reivindicación 17, en el que el procesador está configurado para realizar un cálculo del coeficiente de correlación para identificar un mejor ajuste entre la señal modelo y la señal de datos.

29. El sistema de la reivindicación 17, en el que el primer color es un primer color primario, siendo el segundo color

un segundo color primario diferente; y siendo el tercer color un tercer color primario diferente.

30. El sistema de la reivindicación 17, en el que el segundo color es un color primario; siendo el tercer color otro color primario diferente; y siendo el primer color un color secundario que es un complemento de color de uno de los segundo y tercer colores.

31. El sistema de la reivindicación 17, en el que el primer color es un primer color secundario, siendo el segundo color un segundo color secundario diferente; y siendo el tercer color un tercer color secundario diferente.