本發(fā)明涉及用于捕獲患者(人類或動(dòng)物)的身體信號(hào)(例如，心臟電信號(hào)和身體阻抗信號(hào))的模塊。

本發(fā)明的背景

電阻抗斷層攝影術(shù)(EIT)是一種成像技術(shù)，其基于將具有在10kHz與2.5MHz之間的頻率的交替電信號(hào)施加到患者的身體表面。用于此目的的設(shè)備包括放置成與皮膚接觸的多個(gè)傳感器(電極)，所述多個(gè)傳感器通過電導(dǎo)體而連接到產(chǎn)生所述交替信號(hào)的處理單元。所使用的方法包括多個(gè)步驟，在所述每個(gè)步驟中，選擇一對(duì)電極來注射所述信號(hào)，同時(shí)測(cè)量誘發(fā)的電壓，通過未選擇的電極來捕獲所述誘發(fā)的電壓。在后面的步驟中，選擇其它對(duì)電極來注射信號(hào)，繼續(xù)此序列，直到設(shè)備的所有電極都已經(jīng)被選擇，從而完成探測(cè)循環(huán)。通過電極捕獲的誘發(fā)的電壓由特定軟件進(jìn)行處理，從而允許產(chǎn)生表示所關(guān)注的身體內(nèi)的通氣和輸液現(xiàn)象的圖像。

在研究環(huán)境中，可以接受的是，所述電極個(gè)別地定位在患者的胸部周圍。然而，此方法是困難的，并且依賴于用戶，用戶必須小心地維持所定位的電極的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。為了解決此問題，已經(jīng)描述和開發(fā)了用于在容易施加到患者身上的模塊中安裝電極的不同解決方案。

在每個(gè)循環(huán)處捕獲的阻抗信號(hào)包含由起因于正常組織功能的多個(gè)因素引發(fā)的信號(hào)。因此，舉例來說，由電極在每個(gè)測(cè)量循環(huán)中捕獲的信號(hào)將由于由心臟活動(dòng)產(chǎn)生的電信號(hào)和機(jī)械信號(hào)的影響而遭受失真，并且因此必須將此影響與通過機(jī)械通氣發(fā)起的信號(hào)分離，以便改進(jìn)對(duì)這些現(xiàn)象中的每一者的分析。

因此，眾所周知需要使阻抗信號(hào)的獲取與可以供應(yīng)心電圖(ECG)信號(hào)的裝置同步，使得EIT裝置的算法能夠識(shí)別即時(shí)心率，并且因此將此活動(dòng)的影響與通氣活動(dòng)進(jìn)行分離?？蛇x地，提供ECG信號(hào)的裝置還可能指示出現(xiàn)心跳的瞬間，以及心臟循環(huán)的其它相關(guān)瞬間。

可以通過不同方法實(shí)現(xiàn)與ECG裝置的此集成。

舉例來說，根據(jù)第一方法，ECG裝置可為與EIT設(shè)備不同的設(shè)備，或者其可為單獨(dú)設(shè)備的一部分(例如，在重癥監(jiān)護(hù)病房、手術(shù)室和急救室中常見的多參數(shù)生命特征監(jiān)測(cè)儀)。在此情況下，存在關(guān)于集成的缺點(diǎn)，因?yàn)獒t(yī)院環(huán)境通常具有不同品牌的設(shè)備，并且ECG設(shè)備與EIT設(shè)備的集成會(huì)需要不同提供商之間的協(xié)調(diào)以及它們的利益的結(jié)盟。

根據(jù)第二方法，舉例來說，ECG裝置可以并入EIT裝置中。此解決方案也是眾所周知的，并且解決了通常來自不同供應(yīng)商的不同裝置的集成問題。用于獲取ECG的電路可以置于與EIT電路獨(dú)立的電子板上，或者其可以集成到自身的EIT電路中，從而共享一些其電子組件的使用。

此第二方法雖然解決了第一方法的主要缺陷，但呈現(xiàn)出將過多電極施加到患者的較大問題。在此情況下，應(yīng)該向EIT裝置安裝到其身上的患者的胸部應(yīng)用兩組電極來用于獲取ECG信號(hào)，其中：第一組電極既定供EIT裝置使用；且第二組電極將由ECG監(jiān)測(cè)儀使用，其可為獨(dú)立設(shè)備或多參數(shù)生命特征監(jiān)測(cè)儀的一部分。

此外，這種過多電極導(dǎo)致的另一缺陷是，除了患者遭受的極大不適之外，使用EIT裝置自身也比較困難。

用于ECG獲取的這些組電極通常包括3根、5根或10根纜線，所述纜線集中在中間連接組件中，含有所有信號(hào)的較厚纜線從所述中間連接組件導(dǎo)向ECG裝置的連接器。

當(dāng)EIT裝置是多參數(shù)生命特征監(jiān)測(cè)儀的模塊時(shí)，會(huì)存在相同問題，并且具有更糟的問題，因?yàn)樵诖饲闆r下，沒那么自由地定位EIT裝置來促進(jìn)電極的施加。與ECG獲取模塊的同步是通過來自同一制造商的事實(shí)而得到促進(jìn)，但并不合適，因?yàn)槠渫ǔＭㄟ^將僅在心電圖信號(hào)的數(shù)字分析之后識(shí)別的心臟事件發(fā)送到ECG模塊來進(jìn)行，這意味著不一定一致的延遲。

除了前述實(shí)例之外，還有必要提到反映現(xiàn)有技術(shù)的一些文獻(xiàn)。

在此方面，參考文獻(xiàn)PI 0704408-9，其描述具備多個(gè)電極的模塊化帶子，其既定用于應(yīng)用在患者或甚至動(dòng)物的身體片段周圍，然而，其未提到將心電圖電極添加到同一帶子上。

另一方面，文獻(xiàn)PI 0805365描述用于將經(jīng)皮電刺激施加到患者和/或捕獲患者的電信號(hào)的電極，目標(biāo)在于提供對(duì)患者的經(jīng)濟(jì)且簡(jiǎn)易施加的解決方案。此文獻(xiàn)卻也未描述包括心電圖電極，并且因此其沒有解決與心電圖裝置的集成問題。

文獻(xiàn)US 2006/0058600描述安裝在模塊化帶子上的電極，所述模塊化帶子通過配件縱向地耦合，這允許獲得具有不同量的電極的多組。然而，此文獻(xiàn)未提到通過此帶子來獲取心電圖信號(hào)。

文獻(xiàn)US 4,722,354描述一種導(dǎo)電性可變形針織物，其被導(dǎo)電性粘合劑浸漬，所述導(dǎo)電性粘合劑粘附到患者的皮膚上。通過柔軟的多導(dǎo)體纜線提供電接觸，且移除纜線的末端處的絕緣物，從而允許這些導(dǎo)體在所述織物的表面上分離。將絕緣塑料板膠粘在此組上，從而避免與電極的導(dǎo)電部分的意外電接觸。

文獻(xiàn)US 4,736,752描述電極的導(dǎo)電部分是由施加于絕緣柔軟基底(例如，聚乙烯薄片)上的多個(gè)導(dǎo)電涂料跡線組成。

上文評(píng)論的文獻(xiàn)涉及用于捕獲身體信號(hào)的帶狀模塊的建設(shè)性方面和電極，但未解決當(dāng)前袋子具有的問題。

最后，文獻(xiàn)PI 0801014-5文獻(xiàn)提到使用由不同的構(gòu)件和設(shè)備捕獲的數(shù)據(jù)、信號(hào)、事件和信息來提高電阻抗斷層攝影術(shù)的功能。此文獻(xiàn)考慮到其中ECG裝置可以并入EIT裝置中的情況，但未解決施加兩組心電圖電極的重要實(shí)際問題。

因此，為了解決上文識(shí)別的問題以及現(xiàn)有技術(shù)中存在的其它問題，本發(fā)明的目的之一是提供一種用于捕獲身體信號(hào)的模塊，所述模塊包括專用于從心臟捕獲電信號(hào)的傳感器，這些傳感器布置在所述模塊的同一表面中。

本發(fā)明的另一目的是提供一種用于捕獲身體信號(hào)的模塊，其包括同時(shí)捕獲心臟電信號(hào)和身體阻抗信號(hào)兩者的傳感器，這些傳感器布置在所述模塊的同一側(cè)上。

通過本發(fā)明的特定特性，本發(fā)明還可以進(jìn)一步解決未在本文提出的其它現(xiàn)有技術(shù)問題，因?yàn)樵诒疚膱?bào)告的用于捕獲身體信號(hào)的裝置和方法及其問題的列表是示例性的，而不是詳盡的。

本發(fā)明的描述

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的前述缺陷，本發(fā)明尤其涉及一種用于捕獲身體信號(hào)的模塊，其包括用于捕獲心臟電信號(hào)的至少一個(gè)傳感器，和用于捕獲身體阻抗信號(hào)的至少一個(gè)傳感器。

在相同背景下，本發(fā)明還涉及一種用于捕獲身體信號(hào)的模塊，其包括能夠同時(shí)捕獲心臟電信號(hào)和/或身體阻抗信號(hào)的至少一個(gè)傳感器。

遵照本發(fā)明的額外或替代性實(shí)施例，還可以單獨(dú)地或組合地存在以下特性及其可能的變體：

-心臟電信號(hào)是心電圖信號(hào)；

-身體阻抗信號(hào)是用于電阻抗斷層攝影術(shù)的信號(hào)；

-用于心臟電信號(hào)和身體阻抗的傳感器是電極；

-用于同時(shí)捕獲的傳感器是電極；

-所述模塊包括第一表面和第二表面，其中所述第一表面與所述第二表面相對(duì)，且其中所述第一表面能夠與身體接觸；

-所述用于捕獲心臟電信號(hào)的至少一個(gè)傳感器和用于捕獲身體阻抗信號(hào)的至少一個(gè)傳感器置于所述第一表面上；

-所述至少一個(gè)同時(shí)傳感器置于所述第一表面上；

-所述模塊具有細(xì)長(zhǎng)形狀；以及

-所述模塊是由撓性材料制成。

對(duì)圖式的簡(jiǎn)要描述

本領(lǐng)域技術(shù)人員通過對(duì)特定實(shí)施例的以下描述將明白構(gòu)成本發(fā)明的目的的用于捕獲身體信號(hào)的模塊的目的、功能改進(jìn)和優(yōu)勢(shì)，所述特定實(shí)施例參看了附圖。這些圖是示意性的，并且其大小和比例可能不對(duì)應(yīng)于現(xiàn)實(shí)，因?yàn)樗鼈儍H旨在以說教的方式描述本發(fā)明，而不會(huì)在進(jìn)一步描述的所附權(quán)利要求書中界定的限制之外強(qiáng)加任何限制，其中：

圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施例的透視圖；以及

圖2是本發(fā)明的第二實(shí)施例的透視圖。

對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的描述

現(xiàn)在將參考附圖相對(duì)于本發(fā)明的特定實(shí)施例來描述本發(fā)明。在以下圖和描述中，在整個(gè)說明書和圖中使用相同的參考數(shù)字來指示類似的部分。圖不一定按比例繪制。某些特性可能被夸大或者呈相當(dāng)示意的方式，且出于本描述的更加清楚和簡(jiǎn)明起見，可能未表示常規(guī)元件的一些細(xì)節(jié)。本發(fā)明允許不同的實(shí)施例。詳細(xì)地描述且在圖中示出特定實(shí)施例，且它們應(yīng)被視為構(gòu)成本發(fā)明的原理的示例，且不打算將本發(fā)明限制于僅本說明書中說明和描述的內(nèi)容。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，可以單獨(dú)地或者以任何合適的組合使用下文論述的實(shí)施例的不同教導(dǎo)來產(chǎn)生相同的所要的效果。

圖1示出本發(fā)明的第一實(shí)施例。根據(jù)此第一實(shí)施例，模塊1是細(xì)長(zhǎng)的，并且包括兩個(gè)表面，其中第一表面2被配置成與患者(人類或動(dòng)物)的身體接觸，且第二表面3與第一表面2相對(duì)，表面2和3中的每一者的形狀可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)變化，使得圖1中示出的大體上矩形形狀可以不同，這取決于將如何實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，在替代性實(shí)施例中，舉例來說，第一表面2可以展現(xiàn)出具有圓角的矩形形狀，或者甚至表面在其外形上包括波紋。

此外，為了促進(jìn)將它們應(yīng)用到患者(無論人類還是動(dòng)物)的身體上，模塊1是由撓性材料制成，舉例來說，由具有彈性性質(zhì)的聚合材料制成。另外，模塊1可以具有帶子的形狀，這可以與由所述聚合材料帶來的柔性進(jìn)行組合，從而使得容易施加并且對(duì)患者更加舒適。

再次參看圖1，應(yīng)注意，所述模塊包括兩種類型的傳感器：用于捕獲心臟電信號(hào)的至少一個(gè)傳感器4，和用于捕獲身體阻抗信號(hào)的至少一個(gè)傳感器5，且這些傳感器4和5置于模塊的第一表面2上。因此，應(yīng)注意，傳感器4和5布置在同一區(qū)域中，或者換句話說，布置在同一“占用區(qū)域”上。

特定來說，心臟電信號(hào)是心電圖(ECG)信號(hào)，且身體阻抗信號(hào)用于電阻抗斷層攝影術(shù)(EIT)。另外，在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，用于心臟電信號(hào)的傳感器4和用于身體阻抗信號(hào)的傳感器5是電極。

具體來說，模塊1可包括8到32個(gè)傳感器來捕獲身體阻抗信號(hào)5，所述傳感器布置在第一表面2上。重要的是，用于捕獲阻抗信號(hào)的額外量的傳感器5可能會(huì)取決于本發(fā)明的實(shí)施例而變化。此外，這些傳感器5的布置可以符合間距和分布模式，即，這些傳感器可以對(duì)準(zhǔn)或不對(duì)準(zhǔn)地加以設(shè)置，并且在彼此之間具有預(yù)定距離。

而且具體來說，所述模塊可包括用于捕獲心臟信號(hào)的可變量的傳感器4，其中在模塊1的第一表面上的這些傳感器4的布置可以順從或不順從布置模式。因此，這些傳感器4可以布置在隨機(jī)位置中，任憑將實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的人處置。

因此，鑒于前述布局以及布置選項(xiàng)，可以將本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為將用于捕獲心臟電信號(hào)的傳感器4布置在用于捕獲阻抗信號(hào)的傳感器5之間，或甚至布置在第一表面2的另一區(qū)中。

因此，由于模塊1在其主體(更精確地說，在第一表面2上)中已經(jīng)包括用于捕獲心臟電信號(hào)的傳感器4和用于捕獲阻抗信號(hào)的傳感器5，所以不需要添加、耦合或連接額外的傳感器來測(cè)量心臟電信號(hào)(例如，ECG信號(hào))。

另外，用于捕獲心臟電信號(hào)的傳感器4和用于捕獲身體阻抗信號(hào)的傳感器5可以具有各種形狀，且因此此特征不對(duì)本發(fā)明的范圍設(shè)定限制。因此，舉例來說，這些傳感器可以展現(xiàn)出(例如)圓形形狀、長(zhǎng)方形、矩形、橢圓形，以及其它可能的形狀。

如圖1中所示，至少一個(gè)電導(dǎo)體6連接到每個(gè)傳感器4和5，并且這些電導(dǎo)體6朝向與模塊1的主體相關(guān)聯(lián)的出口7聚集。在此階段值得指出的是，圖1中的電導(dǎo)體6的表示具有說教的目的，且因此其為示意性的，這是因?yàn)樵谀K1內(nèi)部設(shè)置這些導(dǎo)體6。

所述出口7具有管狀，并且其可以與模塊1的主體一體地形成，或者可以構(gòu)成附接到模塊1的單獨(dú)的裝置。另外，可將此出口7設(shè)置為連接到模塊1的主體的單個(gè)或主要纜線(“纜線干線”)，其組合了各種傳感器4和5的電導(dǎo)體6。另外，構(gòu)造為單個(gè)或主要纜線的出口7還可以包括能夠?qū)⒛K1的電導(dǎo)體6連接到以下各者的連接器(未示出)：阻抗斷層攝影術(shù)(EIT)裝置；集成了阻抗斷層攝影術(shù)(EIT)和心電圖(ECG)的功能的裝置；或使用由傳感器4和5捕獲的數(shù)據(jù)來監(jiān)測(cè)患者狀況的其它裝置。

圖2示出本發(fā)明的第二實(shí)施例。本發(fā)明的第二實(shí)施例的模塊1具有第一實(shí)施例的相同的特性，不同之處在于以下事實(shí)：其包括能夠同時(shí)捕獲心臟電信號(hào)和/或身體阻抗信號(hào)的至少一個(gè)傳感器8。因此，在此第二實(shí)施例中，模塊1包括能夠捕獲心臟電信號(hào)以及身體阻抗信號(hào)兩者的通用型傳感器。

此同時(shí)傳感器8的形狀和布置也可以變化，并且甚至可以對(duì)準(zhǔn)或不對(duì)準(zhǔn)地設(shè)置一個(gè)以上傳感器8，例如在第一實(shí)施例的傳感器4和5的情況中。此外，傳感器8還可實(shí)現(xiàn)為電極，其置于模塊1的第一表面2上，即，置于同一區(qū)域或“占用區(qū)域”中，例如已經(jīng)針對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施例的傳感器4和5所描述。因此，由于模塊1在其主體中(更精確地說，在第一表面2上)中已經(jīng)包括用于捕獲心臟電信號(hào)和阻抗信號(hào)的傳感器，所以不需要添加、耦合或連接用于測(cè)量心臟電信號(hào)(例如，ECG信號(hào))的額外傳感器。

布置在模塊1的第一表面2上的同時(shí)傳感器8的確切量還可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)變化。例如在第一實(shí)施例中那樣，本發(fā)明的第二實(shí)施例的模塊1可以包括8到32個(gè)同時(shí)傳感器8。顯然，這些圖表示數(shù)量的實(shí)例，且因此不是嚴(yán)格的或限制本發(fā)明的范圍。

另外，如圖2中示意性地示出，至少一個(gè)電導(dǎo)體6連接到每個(gè)同時(shí)傳感器8，例如在第一實(shí)施例中那樣。這些電導(dǎo)體6也朝向出口7聚集，可將所述出口7實(shí)現(xiàn)為連接到以下各者的單個(gè)或主要纜線(“干線纜線”)：阻抗斷層攝影術(shù)(EIT)裝置；包括阻抗斷層攝影術(shù)(EIT)和心電圖(ECG)的功能的裝置；心電圖裝置；或使用由同時(shí)傳感器8捕獲的數(shù)據(jù)的用于監(jiān)測(cè)患者狀況的其它裝置。

與本發(fā)明的第一實(shí)施例的值得指出的另一差異在于以下事實(shí)：接收由同時(shí)傳感器8捕獲的信號(hào)的設(shè)備包括用于識(shí)別和分離心臟電信號(hào)和身體阻抗信號(hào)的構(gòu)件。

具體來說，這些對(duì)由同時(shí)傳感器8捕獲的信號(hào)進(jìn)行識(shí)別和分離的構(gòu)件可包括放大器和濾波器。因此，舉例來說，具有高輸入阻抗的放大器可以連接到主要纜線自身，或者更精確地說，連接到電導(dǎo)體6。在通過放大器之后，可以應(yīng)用高通濾波器來消除傳感器偏移。此高通濾波器可以是具有2Hz截止頻率的一階濾波器。隨后，還可以應(yīng)用低通濾波器來消除裝置的電流供應(yīng)的高頻，和在用于產(chǎn)生圖像所執(zhí)行的傳感器掃描之后產(chǎn)生的高頻。此低通濾波器可為增益是150且截止頻率是40Hz的八階濾波器。在這些放大和濾波步驟結(jié)束時(shí)產(chǎn)生心臟電信號(hào)。

可以注意到，在模塊1的同一表面2(或“占用區(qū)域”)上布置用于捕獲心臟電信號(hào)的傳感器4和用于捕獲身體阻抗信號(hào)的傳感器5給本發(fā)明帶來顯著的優(yōu)勢(shì)。在這些優(yōu)勢(shì)之中，可以提到以下事實(shí)：不需要用于測(cè)量心臟電信號(hào)(例如，心電圖信號(hào))的額外或耦合的傳感器。因此，消除了現(xiàn)有技術(shù)的過多電極的問題。

此外，以下事實(shí)還與另一優(yōu)勢(shì)相關(guān)聯(lián)：電導(dǎo)體6朝向出口7聚集，所述出口直接與模塊1的主體相關(guān)聯(lián)并且實(shí)現(xiàn)為連接到患者監(jiān)測(cè)裝置的單個(gè)或主要纜線(“干線纜線”)。在所述優(yōu)勢(shì)之中，可以提到以下事實(shí)：患者和醫(yī)療團(tuán)隊(duì)不再受大量電線和纜線妨礙，如果還記得每個(gè)現(xiàn)有技術(shù)電極都連接到一根電線或纜線。但是，還值得記住的是，這些現(xiàn)有技術(shù)電線和纜線被放置在醫(yī)院病床上、在患者身上，或者甚至在病床與用于監(jiān)測(cè)患者狀況的設(shè)備之間。本發(fā)明成功地消除了此問題。

還值得提到的是，通過將傳感器4、5或8位于模塊1的同一表面2(或“占用區(qū)域”)上與電導(dǎo)體朝向以單個(gè)纜線或主要纜線的形式實(shí)現(xiàn)的出口7聚集組合起來，存在協(xié)同效應(yīng)。通過這些兩個(gè)因素的組合而帶來的實(shí)用特性和使用簡(jiǎn)易性使得模塊1比現(xiàn)有技術(shù)明顯具優(yōu)勢(shì)和發(fā)明性。

另外，值得指出的是，本發(fā)明的第二實(shí)施例帶來關(guān)于通用性的優(yōu)勢(shì)。更精確地說，在同時(shí)傳感器8可以同時(shí)捕獲心臟電信號(hào)和/或身體阻抗信號(hào)的情況下，可以將監(jiān)測(cè)患者的裝置配置成將此傳感器8用作心電圖電極、阻抗斷層攝影術(shù)電極，或兩者。因此，特定量的同時(shí)傳感器8可以被配置成操作為心電圖電極，且另一特定量的同時(shí)傳感器可以被配置成操作為阻抗斷層攝影術(shù)電極。

雖然本發(fā)明的用于捕獲身體信號(hào)的模塊尤其可用于捕獲心臟電信號(hào)和身體阻抗信號(hào)，但本發(fā)明的模塊可以被構(gòu)造用于其它類型的應(yīng)用，并且可以所實(shí)施的方式進(jìn)行修改，使得本發(fā)明的保護(hù)范圍僅受到所附權(quán)利要求書(包含其可能的等效變化)的內(nèi)容限制。