[發(fā)明專(zhuān)利]用于電阻抗斷層成像的電極組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680048384.8
• 申請(qǐng)日: 2006-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101340847A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·霍爾茨哈克;S·H·伯姆;D·M·布蘭基尼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: DIXTAL生物制藥工業(yè)貿(mào)易有限公司;廷佩爾股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A61B5/053
• 分類(lèi)號(hào): A61B5/053
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 范莉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電極模塊的提供，每個(gè)電極模塊包含待應(yīng)用于人類(lèi)患 者或動(dòng)物的體段周?chē)亩鄠€(gè)電極，以便進(jìn)行電阻抗斷層成像(EIT)。

背景技術(shù)

電阻抗斷層成像(EIT)允許通過(guò)捕獲人體部分的橫截面的電勢(shì) 來(lái)顯示和監(jiān)視該人體部分的橫截面。圍繞表面的電流以旋轉(zhuǎn)方式傳導(dǎo) 到體內(nèi)，在表面上產(chǎn)生電勢(shì)的梯度。在身體部分中測(cè)量的電阻抗分布 借助于圖像重建算法被轉(zhuǎn)換成二維圖像。由于該原因，EIT有很大的 潛力用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，例如在患者需要換氣或遭遇意外事故、損傷等 的情況下，主要用于心肺功能的實(shí)時(shí)圖像顯示。

典型的生物醫(yī)學(xué)EIT裝置利用的原理是放置多個(gè)等距離地隔開(kāi)的 電極，所述電極完全圍繞身體的一個(gè)部分。通常，在該監(jiān)視系統(tǒng)中必 須圍繞所需表面精確放置16到32個(gè)電極。由于需要多個(gè)電極的使用， 因此難以主要以等距形式和在相同橫截面中圍繞身體逐一地精確放置 電極。此外，上述是需要時(shí)間、注意力和熟練人員的艱巨過(guò)程。

以上問(wèn)題的解決方案利用帶有電極的彈性帶。電極帶的基本思想 是將多個(gè)電極安裝在彈性材料中。這樣，電極圍繞身體的放置可以快 速并且同時(shí)彈性材料可以提供等距電極。然而，難以通過(guò)使用彈性材 料保證電極的等距位置。此外，為了避免在數(shù)據(jù)采集期間電極在身體 上移動(dòng)，該帶必須緊緊放置在所需表面上。因此，施加于胸部的表面 的該彈性力可以引起疤痕并且使呼吸困難。例如由于幾個(gè)胸部周長(zhǎng)的 存在，為了帶的充分固定必須提供幾種帶尺寸，這產(chǎn)生了高成本的存 貨和大庫(kù)存的必然性。另一問(wèn)題是由于不同胸部解剖結(jié)構(gòu)的存在，發(fā) 生電極與受觀察身體的外部不良接觸的可能性，該問(wèn)題不能通過(guò)使用 彈性材料得到解決。這樣的差異根據(jù)患者的性別和肌肉結(jié)構(gòu)而發(fā)生， 例如，具有大胸肌的男性患者由于后背的肌肉結(jié)構(gòu)在胸的中間，和類(lèi) 似地在后背的中間具有凹陷；在女性中，主要關(guān)于不同的乳房大小有 胸部的解剖學(xué)變化。

當(dāng)前的EIT系統(tǒng)不能監(jiān)視需要圍繞胸部的電極線(xiàn)的不連續(xù)性的情 形，或不允許電極完全圍繞身體的情形，例如心臟手術(shù)的術(shù)后期，由 隨身武器或火器導(dǎo)致的損傷，灼傷，在出血區(qū)由于皮膚病或傳染病導(dǎo) 致的皮膚損傷，或無(wú)法接近身體的一部分的情形，例如當(dāng)受害者身陷 事故現(xiàn)場(chǎng)或損傷了脊髓，使得難以進(jìn)行甚至阻礙他/她的移動(dòng)。

而且，本領(lǐng)域的現(xiàn)有狀態(tài)并不允許優(yōu)化關(guān)注的區(qū)域中的圖像清晰 度和清晰度。例如，美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)2004/0260167A1描述了一種可以通 過(guò)聯(lián)接帶段形成的電極彈性帶，所述帶段具有可以彼此相等地隔開(kāi)的 相同數(shù)量的電極。根據(jù)以上文獻(xiàn)的教導(dǎo)，用多個(gè)互連帶段連接形成電 極帶具有的優(yōu)點(diǎn)在于，除了導(dǎo)致電極快速和容易地應(yīng)用于無(wú)意識(shí)或不 能移動(dòng)的患者之外，減小了沿著帶布置的導(dǎo)電電纜的數(shù)量。

盡管有關(guān)于應(yīng)用的方便性和導(dǎo)電電纜沿著電極帶的延伸減小的優(yōu) 點(diǎn)，該現(xiàn)有技術(shù)的方案建議完全圍繞體段的電極分布，使得它不可能 在電極帶必須在體段的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中被中斷的情形下被使用。

由于電極彈性帶的構(gòu)造形式，不可能提供電極在特定區(qū)域中的集 中，也就是說(shuō)，不規(guī)則電極分布，從而在關(guān)注的的某些區(qū)域中獲得具 有更高清晰度的圖像，甚至在電極帶必須在體段的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中 被中斷的情形下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明具有解決所述問(wèn)題的不同方法。代替關(guān)注于等距放置電極 和完全圍繞由人類(lèi)患者或動(dòng)物的體段限定的對(duì)象的方式，開(kāi)發(fā)了一種 EIT裝置，其允許計(jì)劃電極的相對(duì)位置和提供電極的相對(duì)位置的信息。 因此，除了不需要圍繞正被分析的體段的整個(gè)外部輪廓放置電極之外， 該裝置允許可變數(shù)量的電極和間距的使用并且它可以在電極線(xiàn)中也有 不連續(xù)性的情形下被使用。

本發(fā)明的主要目的是提供一種模塊化布置的電極組件，該電極組 件可以以實(shí)用和精確的方式應(yīng)用于不同的胸部形狀和周長(zhǎng)，例如新生 嬰兒、兒童、成人和動(dòng)物。

本發(fā)明的另一目的是提供一種如上所述的模塊化布置的電極組 件，其帶有能夠覆蓋待分析的體段的多種多樣的形態(tài)學(xué)特征的少量部 件。

因此，庫(kù)存和操作的成本減少變得更容易。而且，帶中的電極故 障需要替換整個(gè)帶；在模塊化布置的情況下，僅僅替換磨損或有缺陷 模塊。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種如上所述的電極組件，該電極組 件允許通過(guò)相對(duì)于關(guān)注的區(qū)域定位電極最大化關(guān)注的區(qū)域中的圖像的 清晰度和質(zhì)量，例如：心臟、左或右肺、受感染的部分等。