[发明专利]用于磁共振环境的神经监测电缆

说明书

电极系统包括电极、连接器和电缆，所述电缆具有包含电阻器和电感器而没有任何故意增加的电容的串联射频滤波模块。电阻器布置在电阻器和电感器的交替串联中，优选地在两个外端都为电阻器，且串联电连接。串联模块位于沿导线的特定位置，通过计算机建模和实际测试进行选择，以将接收到的RF能量最小地传递到患者皮肤，例如距离240厘米的电缆的电极端为100厘米至150厘米之间。电阻器加上电缆、连接器和焊料的总电阻为1000欧或更小；而总电感为约1560纳亨。电感器不包括铁氧体或其他磁性材料，并且与电阻器一起为库存部件，从而简化制造和降低成本。

技术领域

本公开涉及脑电图电极在磁共振环境中的用途。

背景技术

脑电图(EEG)电极在神经监测中使用。EEG电极是包括电极、电缆和连接器的系统的一部分。电极附接在患者身上，接收大脑中的电信号或刺激大脑中的神经；电缆的一端附接到电极，并通过连接器附接到放大器。

如果电缆处于以射频(RF)振荡的磁场中，例如由磁共振成像(MRI)机器产生的磁场，则电缆往往充当天线并传导射频(RF)能量。电缆中的射频能量加热电缆以及与其连接的任何电阻材料。如果电缆连接到附着在患者皮肤上的电极，皮肤-电极接口处的电阻加热可能会导致灼伤损伤。

MRI监测是一种常见的医院程序，因此围绕MRI机器要采取程序和预防措施以避免此类伤害。然而，具有讽刺意味的是，磁场越强，射频越高，MR成像获得的图像质量越好，但电阻加热和灼伤的可能性也越大。

由于MRI灼伤对需要神经学监测和将要进行MRI程序的患者的危险性，通常在成像程序之前从患者身上取下电极，然后再重新连接。将电极连接和重新连接到患者身上是由技术人员完成的，这项任务既耗时又昂贵。此外，在进行MRI程序时，不会对患者进行监测。

然而，在MR成像期间，某些电极系统可能会根据条件保持连接到患者的头部。这些电极系统通常被称为“MRI条件性”(MRI-conditional)系统。这些电极的使用条件可能包括对MR成像设备的磁场强度的限制以及患者在与这些电极系统相连的磁场中停留的时间。MRI条件电极系统可以使用不同的材料，例如对磁场响应较小的，或者使用插入电极电缆的槽路滤波器(tank filter)(电感电容电路)来阻止不需要的RF能量。遗憾的是，槽路滤波器是频率特定的，因此当用于MRI机器时，它们在减少热量方面并不总是有效。需要将这些滤波器单独调谐到MRI中使用的精确频率，这也使得它们的构建成本相对较高且劳动密集。

因此，一直需要更好的方法来避免或最小化MR成像期间连接到患者的电极系统中的RF加热。

发明内容

根据本发明的主要方面，简单来说，已经发现在电极系统的电缆中的最佳位置串联插入的电感器和电阻器的组合形成了一种射频滤波器，其能减少发热并且频率特定性低于槽路滤波器。

本公开的一个方面是本发明的串联(in-line)滤波器的部件不包括需要精确调谐的槽路滤波器。

本公开的一个方面是选择用于串联滤波器的电阻器和电感器的值和数量，以降低电极系统中的射频(RF)功率，尤其是减少耗散到电极下方和附近的皮肤中的热量。

本公开的一个方面是选择用于串联滤波器的部件的值和布置，以通过电阻器和电感器的交替关系降低电极系统中的RF功率并减少过度加热。

本公开的另一方面是选择用于串联部件的电缆中位置，以降低电极系统中的RF功率。

本公开的一个方面是选择电缆中串联RF滤波器的位置选择、数量、部件类型和值、布置，以降低在宽泛范围的射频的RF功率。

本公开的另一个方面是串联RF滤波器的部件可以是为库存值的(stock-valued)部件。

本公开的一个方面是本发明RF滤波器由微型、无引线的表面安装部件组成，所述部件被生物相容的、电绝缘材料包围，包括小型串联滤波模块。