[发明专利]电阻抗测量带及其使用方法

说明书

技术领域

根据前述的权利要求1，本发明的领域涉及一种电阻抗测量带，以及一种使用该种带子测量电阻抗的方法。

背景技术

电阻抗断层成像(EIT)是一种无创的成像技术，被用于研究和测量人类和动物体内区域性肺通气和灌注(血液的流动)。和传统的方法相比较，电阻抗断层成像不需要病人通过管子或者传感器呼吸，不需要使用电离的X射线并且能够延长使用周期，据说是24小时或者更长。电阻抗断层成像能够连续不断的被使用，并且因此适合实时或经过一段时间监测治疗效果。1983年，电阻抗断层成像首次被用于监测呼吸功能，并且只保留了在肺活量、血液流动和心脏活动中实现持续、无创测量的临床方法(bedside method)。该技术的更多细节能够在《危重病监护的当代观点》2009年2月15卷1期的第18-24页中的科斯塔埃尔，利马和阿玛托写的“电阻抗断层成像”(Electrical impedance tomographyby Costa E.L.,Lima R.G.,and Amato M.B.in Curr Opin Crit Care,Feb.2009,15(1),p.18-24)中找到。

传统来说，用于电阻抗测量的电极，尤其是用于电阻抗断层成像的电极单独放于胸部表面形成平面电极。这些电极笨重难以处理，并且束缚病人的行动。为了克服上述问题，带子(或带状结构体)已经被发明出来用于嵌入电极。常见的带子缠绕胸部，从而形成电阻抗断层成像横断面。例如US2009/0084674A1文件公开了一种包括数个不同电极模块集成用于电阻抗断层成像的电极。每个模块包含一个支撑带，该支撑带能够承受预定数量的电极，预设为一种特定运作模式功能的每两个连续电极间有一距离。而且该处的带子也缠绕胸部，由此形成一个电阻抗断层成像横断面。

尽管这种常用带子解决了电极处理的问题，然而事实是它们通常是松紧带，它们限制病人的呼吸，特别是呼吸期间阻止肋骨向上提升。按照惯例，带子根据胸部周围的肋骨的扩展成一角度放置。当该角度大于0时，会有一个外力防止肋骨的自由活动。因此，在某种程度上呼吸期间胸部自然运动受到限制。

但是，在电阻抗断层成像测试中，这种外部限制呼吸期间胸部运动会妨碍病人的最佳通风或产生矫作物(artefacts)。

在电阻抗断层成像中，就像美国专利5,626,146所公开的，数个电极，一般8到32个，被排列在身体表面用于测试身体表面。一个控制单元确保一个电信号，例如一对或多对在身体表面上的电极通电建立一个电场，进而给其它电极测量。

典型地，电极排列在身体表面用于这样被测试的，它们沿身体周长环绕。一个带结构体很容易承受电极并且位于病人胸部的横断面。这种位置已经被展示过，例如在专利申请EP1000580 Al中。

能与测试对象身体良好连接的电极对于电阻抗断层成像方法来说是必须的。为了建立良好连接，电极带被要求具有弹性，如见专利GB2400915B的说明书。由于一个径向力元件作为一个在电极上和测试对象身体上的压迫力，松紧带位于一要求下。在某种程度上这些力量阻碍胸部正常呼吸时的运动和扩展。由于带子的特别为电极供电线规定的弹性需要制作来弥补带子材料的变形，如锯齿形折叠供给线或弯曲式折叠供给线。此外，为了确保进一步提高电极在人体向内弯曲部位的接触，电极背部设有充满空气、液体或凝胶的密封元件。

专利申请US2004/0236202 A1建议了一种可选择可扩展的电极带，该电极带使用的材料是易弯曲且可弯曲的，但是非弹性的。据此，带子的卷曲或弯曲使带子能够延长，而电极仍然以一距离间隔分放作为带子的延伸——在应用或病人呼吸的时候都可以。生理上，这样的带子在延伸的时候会扣住，这对于实验对象是躺在床上的病人是不利的。

还有其它设计出来的为了携带传感器的带状衣服。例如，专利申请US 2008/0287770 A1公开了一种用于患者走动和身理监视的衣服，包括一个拥有第一和第二末端并环绕使用者的胸部在末端闭合的带子，一对肩带部分，和一个后背部分，由于至少有一个带子部分，肩带部分和后背部分为携带一个或多个单一传感器提供地方，单一传感器例如心电图传感器。另一个例子由专利US5,353,793A说明书提供。这里公开另一种能够测量病人的生理参数的安全带式服装。该衣服包括一条胸带，可选择一条或多条肩带，和一个可选择的腹带，可以收纳(house)呼吸、脉搏和心电图传感器来实现阻抗充气造影。这件衣服是可伸缩的，所有的带子都在张力下包在身上。在给出的例子中，一些电极排列在肩带的前部和胸带的某些部分。胸带显然形成了传感器横向截面。

发明内容