传导电流的方法及装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200680053245.4

申请日:

2006.08.25

公开号:

CN101385203A

公开日:

2009.03.11

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H01R4/48; A61B5/04

主分类号:

H01R4/48

申请人:

心脏动力国际公司

发明人:

帕特里克·沃尔顿·布拉德利; 高尔·唐·鲍拉

地址:

美国加利福尼亚州

优先权:

2006.1.31 US 11/343,839

专利代理机构:

北京律诚同业知识产权代理有限公司

代理人:

徐金国

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内容摘要

一种用于活体的电极组件(10),包括:基底(12),具有第一和第二开口(20,22)延伸穿过,第一端子(14),至少部分地容纳在所述第一开口。所述第一端子包括具有第一尺寸的末端部分。至少一部分所述第一端子构造成传导电流。第二端子(16)被至少部分地容纳在所述第二开口内。所述第二端子包括具有第二尺寸的末端部分,其不同于所述第一端子末端部分的第一尺寸。至少一部分所述第二端子构造成传导电流。组件还包括第一电解元件(18),构造成在活体皮肤与所述第一端子之间传输电流,和第二电解元件(19),构造成在活体皮肤与所述第二端子之间传输电流。

权利要求书

1.  一种用于活体的电极组件,所示组件包括:
基底,具有第一和第二开口延伸穿过;
第一端子,至少部分地被容纳在所述第一开口中,所述第一端子包括具有第一尺寸的末端部分,至少一部分所述第一端子构造成传导电流;
第二端子,至少部分地被容纳在所述第二开口中,所述第二端子包括具有第二尺寸的末端部分,其不同于所述第一端子末端部分的第一尺寸,至少一部分所述第二端子构造成传导电流;
第一电解元件,构造成在活体皮肤与所述第一端子之间的传输电流;和
第二电解元件,构造成在活体皮肤与所述第二端子之间的传输电流。

2.
  根据权利要求1所述的组件,其中所述第一端子第一尺寸大于所述第二端子第二尺寸。

3.
  根据权利要求1所述的组件,其中所述第一尺寸包括所述第一端子末端部分的第一直径,和所述第二尺寸包括所述第二端子末端部分的第二直径。

4.
  根据权利要求3所述的组件,其中所述第一端子第一直径和所述第二端子第二直径的至少一个约为至少0.155英寸。

5.
  根据权利要求3所述的组件,其中所述第一端子第一直径和所述第二端子第二直径的至少一个是介于约0.1英寸至约0.155英寸之间。

6.
  根据权利要求3所述的组件,其中所述第一端子第一直径介于约0.18英寸至约0.19英寸之间,和其中所述第二端子第二直径介于约0.12英寸至约0.13英寸之间。

7.
  根据权利要求1所述的组件,其中所述第一和第二端子中的每个包括根部和在所述根部和所述各自的末端部分之间延伸的侧壁部分,所述第一端子末端部分的直径大于所述第一端子侧壁部分的直径从而利于把第一电连接器附着到所述第一端子,和所述第二端子末端部分的直径大于所述第二端子侧壁部分的直径从而利于把第二电连接器附着到所述第二端子。

8.
  根据权利要求1所述的组件,其中所述第一端子包括激励端子和所述第二端子包括检测端子。

9.
  根据权利要求1所述的组件,还包括连接到所述基底的附着元件并构造成可移除地把所述基底附着到活体皮肤。

10.
  根据权利要求1所述的组件,其中所述第一端子第一尺寸和第二端子第二尺寸利于增加从至少一个第一和第二端子的检测精度。

11.
  一种用于判断活体心脏输出量的系统,所述系统包括:
至少两个电极组件,每个包括第一和第二端子,所述第一端子每个包括具有第一尺寸的末端部分,所述第二端子每个包括具有第二尺寸的末端部分,其不同于所述第一端子末端部分的所述第一尺寸,至少一部分每个所述第一和第二端子构造成能传导电流,每个所述第一端子构造成被连接到电流源;和
部件,连接到每个所述第二端子并构造成检测在所述第二端子之间的电压差,该电压差是由所述第一端子之间流动并通过至少一部分活体的电流而产生的。

12.
  根据权利要求11所述的系统,其中每个所述至少两个电极组件还包括:
基底,具有第一和第二开口延伸穿过,所述第一端子至少部分地被容纳在所述第一开口中,所述第二端子至少部分地被容纳在所述第二开口中;
第一电解元件,构造成在活体皮肤与所述第一端子之间传输电流;和
第二电解元件,构造成在活体皮肤与所述第二端子之间传输电流。

13.
  根据权利要求11所述的系统,其中其中所述第一端子第一尺寸大于所述第二端子第二尺寸。

14.
  根据权利要求11所述的系统,其中所述第一尺寸包括所述第一端子末端部分的第一直径,和所述第二尺寸包括所述第二端子末端部分的第二直径。

15.
  根据权利要求14所述的系统,其中所述第一端子第一直径和所述第二端子第二直径的至少一个是约为至少0.155英寸。

16.
  根据权利要求14所述的系统,其中所述第一端子第一直径和所述第二端子第二直径的至少一个是介于约0.1英寸至约0.155英寸之间。

17.
  根据权利要求14所述的系统,其中所述第一端子第一直径介于约0.18英寸至约0.19英寸之间,和其中所述第二端子第二直径介于约0.12英寸至约0.13英寸之间。

18.
  根据权利要求11所述的系统,其中所述第一端子每个包括激励端子和所述第二端子每个包括检测端子。

19.
  根据权利要求18所述的系统,其中所述部件是第一部件,所述系统还包括第二部件构造成从至少一个所述检测端子检测至少一个心电图(ECG)电压。

20.
  根据权利要求19所述的系统,其中所述第二部件构造成在至少两个所述检测端子之间检测体表电压以利于在活体内识别至少一个(QRS)复合事件

21.
  根据权利要求20所述的系统,还包括处理器,其可操作地被连接到所述第一和第二部件的并构造成至少部分地基于所述第二端子之间的电压差和所述至少一个QRS复合事件来判断活体心脏输出量。

22.
  根据权利要求11所述的系统,其中所述第一端子的所述第一尺寸和所述第二端子的所述第二尺寸利于增加所述部件检测的精度。

23.
  一种用于判断活体心脏输出量的方法,所述方法包括:
提供至少两个电极组件,每个包括第一和第二端子,其中第一端子每个包括具有第一尺寸的末端部分,和第二端子每个包括具有第二尺寸的末端部分,其不同于第一端子末端部分的第一尺寸;
把至少两个电极组件放置在活体皮肤上;
产生电流流过至少两个电极组件的第一端子之间至少部分地通过活体;
检测每个第二端子处的电压;
从检测的电压判断心脏每搏输出量;和
至少地部分基于判断的心脏每搏输出量来判断心脏输出量。

24.
  根据权利要求23所述的方法,其中提供至少两个电极组件包括提供第一端子,每个包括具有第一直径的末端部分,和提供第二端子,每个包括具有第二直径的末端部分,其不同于第一端子末端部分的第一直径。

25.
  根据权利要求23所述的方法,其中提供至少两个电极组件,每个包括第一和第二端子,其中第一端子每个包括具有第一尺寸的末端部分,和第二端子每个包括具有第二尺寸的末端部分,其不同于第一端子末端部分的第一尺寸,所述的提供至少两个电极组件包括利于增加在每个第二端子处检测电压的精度。

26.
  根据权利要求23所述的方法,其中放置至少两个电极组件包括把至少两个电极组件中的至少一个放在活体胸腔上。

27.
  根据权利要求23所述的方法,其中放置至少两个电极组件包括把至少两个电极组件中的至少一个放在活体颈部上。

28.
  根据权利要求23所述的方法,其中产生电流包括把每个具有第一连接器尺寸的第一对电缆连接到第一端子和把每个具有第二连接器尺寸的第二对电缆连接到第二端子,其中第一和第二连接器尺寸不同,第一连接器尺寸对应第一端子末端部分的第一尺寸,第二连接器尺寸对应第二端子末端部分的第二尺寸。

29.
  根据权利要求23所述的方法,其中检测每个第二端子处的电压包括检测第二端子间的电压差。

30.
  根据权利要求23所述的方法,其中判断心脏每搏输出量包括判断左心室射血时间(LVET)和阻抗微分,并至少部分地基于LVET和阻抗微分来计算每搏输出量。

31.
  根据权利要求23所述的方法,其中判断心脏输出量包括判断的心脏每搏输出量乘以心率。

32.
  根据权利要求23所述的方法还包括从活体检测至少一个心电图(ECG)电压,并至少部分的基于至少一个检测的ECG电压来判断心率。

33.
  一种电连接器,用于把电缆电气地和机械地连接到端子,所述连接器包括:
壳体,包括至少一个壁和至少部分地由所述至少一个壁限定的内腔,所述至少一个壁包括孔用于容纳至少一部分端子;
弹簧,至少部分地位于所述内腔内并电气可连接到电缆,所述弹簧包括第一和第二臂,每个臂具有第一部分和第二部分,所述第一部分限定了相对所述壳体孔定位的开口以当端子延伸穿过所述壳体孔时容纳至少一部分端子,所述第一部分朝向彼此偏置从而当端子被容纳在所述开口内时所述第一部分接合端子以利于把端子电连接到所述弹簧并利于把端子保持在所述开口内,所述第一和第二部分构造成当所述第一和第二臂第二部分朝向彼此移动时所述第一和第二臂第一部分逆着偏置远离彼此移动以扩大所述开口用于容纳穿过其的端子;和
至少一个致动器,连接到与所述第一和第二臂第二部分接合的所述壳体,所述至少一个致动器构造成使所述第一和第二臂第二部分朝向彼此移动。

34.
  根据权利要求33所述的连接器,其中所述第一和第二臂第一部分是部分的弓形从而所述开口为一般圆形。

35.
  根据权利要求33所述的连接器,其中所述弹簧第一臂包括第一末端部分,其可电连接到电缆和与第一末端部分相反的第二末端部分,和所述弹簧第二臂包括第一末端部分,其可电连接到电缆和与第一末端部分相反的第二末端部分,其中所述第一和第二臂第二末端部分连在一起。

36.
  根据权利要求33所述的连接器,其中所述至少一个致动器包括第一和第二致动器,所述第一致动器连接到与所述第一臂第二部分接合的所述壳体并构造成使所述第一臂第二部分朝向所述第二臂第二部分移动,所述第二致动器连接到与所述第二臂第二部分接合的所述壳体并构造成使所述第二臂第二部分朝向所述第一臂第二部分移动。

37.
  根据权利要求36所述的连接器,其中所述第一和第二致动器每个包括可旋转地连接到所述壳体的第一末端部分从而所述第一和第二致动器每个相对所述壳体旋转,和与第一末端部分相对的第二末端部分,其中所述第一和第二致动器的所述第二末端部分的旋转朝向所述连接器的中心纵轴移动所述第一和第二臂第二部分朝向所述中心纵轴。

38.
  根据权利要求37所述的连接器,其中所述第一臂第二部分偏置所述第一致动器第二末端远离所述中心纵轴而所述第二臂第二部分偏置所述第二致动器第二末端远离所述中心纵轴。

39.
  根据权利要求33所述的连接器,其中端子包括在根部和末端部分延伸的侧壁部分,末端部分具有臂侧壁部分更大的横截面尺寸,所述第一和第二臂第一部分每个构造成接合端子侧壁部分。

40.
  根据权利要求33所述的连接器,其中所述弹簧构造成使所述第一部分构造为接合多个不同尺寸的端子。

41.
  根据权利要求33所述的连接器,其中所述壳体孔包括至少一个孔并且所述弹簧开口是第一开口,所述弹簧第一和第二臂第一部分限定相对所述至少一个孔定位的第二开口以容纳至少一部分延伸穿过所述壳体孔的端子,所述第一部分偏置朝向彼此从而当端子被容纳在所述第二开口内时所述第一部分接合端子以利于把端子电连接到所述弹簧并利于保持端子在所述开口内,所述第一和第二部分构造成当所述第一和第二臂第二部分朝向彼此移动时所述第一和第二臂第一部分远离彼此移动逆着偏置从而扩大所述第二开口用于容纳穿过其的端子。

42.
  一种用于把电缆电气地及机械地连接到端子的电连接器,所述连接器包括:
壳体,包括至少一个壁和至少部分地由所述至少一个壁限定的内腔,所述至少一个壁包括一个孔用于容纳至少一部分端子;和
接合部件,至少部分地定位在所述内腔内并电连接到电缆,所述接合部件包括第一和第二开口,每个开口相对所述至少一个孔定位从而当端子延伸穿过所述至少一个孔时容纳至少一部分端子,所述接合部件构造成当端子被容纳在所述第一开口时接合端子以利于把端子电连接到所述接合部件并利于保持端子在所述第一开口内,所述接合部件构造成当端子被容纳在所述第二开口内时接合端子以利于把端子电连接到所述接合部件并利于保持端子在所述第二开口内。

43.
  根据权利要求42所述的连接器,其中所述接合部件包括弹簧。

说明书

传导电流的方法及装置
发明背景
本申请是2004年11月22日提交的、名称为“电连接器装置及方法”、序号为10/995,610的美国专利申请的部分继续申请并要求其优先权,在此其全部被引用作为参考。
本发明通常是涉及生物医学分析,且更特别地涉及经由活体传导电流从而判断该活体的性质的方法及装置。
至少一些已知的方法利用阻抗心电图来无创地判断心脏输出估计。例如,心阻抗血流图,有时称作胸生物阻抗或阻抗血流图,可用于检测心脏的每搏输出量。然后将每搏输出量乘以例如用心电图(ECG)获得的心率,得到心脏输出量。至少一些已知的检测每搏输出量的方法包括胸或胸腔建模,阻抗ZT(t)为恒定阻抗,Z0,和为时间变化的阻抗,ΔZT(t)。阻抗在时间上的变化与射流体积的变化相关,并最终与每搏输出量和心脏输出量相关。
在至少一些已知的方法中,利用从两个或更多的放在活体上不同位置的电极组件提取的阻抗波形检测阻抗。电极组件包括连接到电流源的激励端子和连接到检测装置的检测端子。向激励端子提供的AC电流从第一电极组件的激励端子通过活体流到第二电极组件的激励端子。然后检测两个电极组件的检测端子的电压并用于获得胸阻抗ZT(t)。已知的检测和激励端子在每个电极上通常是同样的标准尺寸。例如,已知的电极端子通常分别从电流源或检测装置接受同样尺寸的电连接器。但是,因为电极端子是同样尺寸的,连接器可能会被不注意地连接到错误的电极端子,从而使电路反向。更具体的,连到电流源的电连接器可能会被不注意地连接到检测端子和连到检测装置的电连接器可能会被不注意地连接到激励端子。把电连接器连到错误端子会降低阻抗测量的精确度,其会降低判断出的心脏输出量精确度和/或会导致对活体的处置不当。
发明概述
在一个方面,一种用于活体的电极组件,包括:基底,具有第一和第二开口延伸穿过;和第一端子,至少部分地被容纳在所述第一开口中。所述第一端子包括具有第一尺寸的末端部分。至少一部分所述第一端子构造成传导电流。第二端子是至少部分地被容纳在所述第二开口中。所述第二端子包括具有第二尺寸的末端部分,其不同于所述第一端子末端部分的第一尺寸。至少一部分所述第二端子构造成传导电流。组件还包括第一电解元件,构造成在活体皮肤与所述第一端子之间传输电流;和第二电解元件,构造成在活体皮肤与所述第二端子之间传输电流。
在另一个方面,一种用于判断活体心脏输出量的系统,所述系统包括至少两个电极组件,每个组件包括第一和第二端子。所述第一端子每个包括具有第一尺寸的末端部分。所述第二端子每个包括具有第二尺寸的末端部分,其不同于所述第一端子末端部分的所述第一尺寸。至少一部分每个所述第一和第二端子构造成能传导电流。每个所述第一端子构造成连接到电流源。所述系统还包括一部件,其连接到每个所述第二端子并构造成检测在所述第二端子之间的电压差,该电压差是由所述第一端子之间流动并通过至少一部分活体的电流而产生的。
在另一个方面,提供一种用于判断活体心脏输出量的方法。所述方法包括:提供至少两个电极组件,每个包括第一和第二端子,其中第一端子每个包括具有第一尺寸的末端部分,和第二端子每个包括具有不同于第一端子末端部分的第一尺寸的第二尺寸的末端部分;把至少两个电极组件放置在活体皮肤上;产生电流流过至少两个电极组件的第一端子之间并至少部分地通过活体;检测每个第二端子处的电压;从检测的电压判断心脏每搏输出量;和至少部分地基于判断的心脏每搏输出量来判断心脏输出量。
在另一个方面,一种用于电气地和机械地把电缆连接到端子的电连接器,包括:壳体,其包括至少一个壁;和内腔,其至少部分地由所述至少一个壁所限定。所述至少一个壁包括一孔,用于容纳至少一部分端子。一弹簧至少部分地位于所述内腔内并于电缆电气可连接。所述弹簧包括第一和第二臂,每个臂具有第一部分和第二部分。所述第一部分限定了相对所述壳体孔定位的开口,以当端子延伸穿过所述壳体孔时容纳至少一部分端子。所述第一部分朝向彼此偏置从而当端子被容纳在所述开口内时所述第一部分接合端子以利于把端子电连接到所述弹簧并利于把端子保持在所述开口内。所述第一和第二部分被构造成这样,当所述第一和第二臂第二部分朝向彼此移动时,所述第一和第二臂第一部分彼此远离地移动,以扩大用于容纳穿过其的端子的所述开口。至少一个致动器被连接到与所述第一和第二臂第二部分接合的所述壳体。所述至少一个致动器被构造成使所述第一和第二臂第二部分朝向彼此移动。
在另一个方面,一种用于电气地及机械地把电缆连接到端子的电连接器包括:壳体,其包括至少一个壁;和内腔,其至少部分地由所述至少一个壁限定。所述至少一个壁包括至少一个孔,用于容纳至少一部分端子。一接合部件被至少部分地定位在所述内腔内并电连接到电缆。所述接合部件包括第一和第二开口,每个被定位相对于所述至少一个孔从而当端子延伸穿过所述至少一个孔时容纳至少一部分端子。所述接合部件被构造成当端子被容纳在所述第一开口时接合端子以利于把端子电连接到所述接合部件并利于保持端子在所述第一开口内。所述接合部件被构造成当端子被容纳在所述第二开口内时接合端子以利于把端子电连接到所述接合部件并利于保持端子在所述第二开口内。
附图说明
图1是用于活体的电极组件的示例性实施方式的顶透视图。
图2是图1所示电极组件的底透视图。
图3是图1所示电极组件的局部分解视图。
图4是图1所示电极组件沿线4-4的局部剖视图。
图5是图1所示电极组件沿线5-5的局部剖视图。
图6是图1所示电极组件的变化的实施方式的透视图。
图7是可用于图1所示电极组件的电连接器的示例性实施方式的透视图。
图8是图7所示电连接器的分解图。
图9是用于图7所示电连接器的弹簧的示例性实施方式的透视图。
图10是图9所示弹簧处于闭合状态时的顶平面视图。
图11是图9所示弹簧处于打开状态时的顶平面视图。
图12是用于判断活体心脏输出量的示例性系统的示意框图。
图13是描述用于判断活体心脏输出量的示例性方法的流程图。
图14是有多个图1所示电极组件附着其上的示例性人体胸腔示意图。
发明详述
图1是用于活体(图1未示出)的电极组件10的示例性实施方式的顶透视图。图2是电极组件10的底透视图。图3是电极组件10的局部分解视图。图4是电极组件10沿线4-4(图1所示)的局部剖视图。图5是电极组件10沿线5-5(图1所示)的局部剖视图。电极组件10通常包括一基底12,多个端子14和16用于传导电流,和多个电解元件18和19。虽然仅示出了两个端子14和16,电极组件10可包括任意数量的端子。如下文更详细的说明,端子14和16的尺寸不同从而便于部件在正确的方向连接到端子14和/或16。更具体的,因为端子14和16的尺寸不同,端子14和16防止电缆被不注意地连接到错误的端子14和/或16。
基底12可以是使得基底12能实现在此说明的功能的任意适合的尺寸和/形状,无论在此是否说明和/或描述。例如,在一些实施方式中基底12的尺寸和/或形状设置成与活体的某些身体形貌一致。例如,在一个实施方式中,基底12的尺寸设为,但不局限于被设为,与活体的胸一致的尺寸和/或形状,和/或与活体的颈部一致的尺寸和/或形状。虽然基底12可为任意适合的形状,图6示出了基底12的形状的一个变化的实施方式。
基底12可由能使得基底12能实现在此说明的功能的任意适合的材料制作,无论在此是否说明和/或描述。例如,在一些实施方式中基底12包括聚乙烯泡沫和/或乙烯基材料。在一些实施方式中,基底12用一般弹性的材料制成。选择用于制作基底12材料的柔顺性和/或弹性从而利于使得基底12至少部分地顺应活体解剖轮廓,而能仍旧保持足够的刚性从而端子14和16保持在相对基底12预定的位置和方向。
基底12包括多个延伸穿过其的开口20和22。端子14和16分别被容纳在开口20和22内,从而端子14和16的各自的末端24和26向外延伸一定距离并从基底12的上表面的上方凸出。虽然在此示出的基底12仅包括两个开口20和22用于分别容纳两个端子14和16,基底12还可包括任意数量的开口用于容纳任意数量的端子。利用任意适合的构造和/或装置把端子14和16相对基底12固定,和/或定向,例如,但不限于,用各个安装元件28和29(在下文中详细说明)。端子14和16相对彼此间隔任意适合的距离从而使得端子14和16能实现在此描述的功能。在一些实施方式中,其中电极组件10包括不止两个端子,一些相邻端子之间的距离可以不同于其它相邻端子之间的距离。例如,在这样的实施方式中,端子间的不同间隔利于临床医生能够在把电缆连接到两种端子时在不止一种端子间隔中进行选择。
端子14和16的每个都可以具有任何尺寸和/或形状使得端子14和16能实现在此描述的功能。例如,在示例性实施方式中每个端子14和16包括各自的侧壁部分30和32,其在各自根部34和36与各自末端24和26之间延伸。端子14和16通常在连接于其上的电连接器(图1-6中未示出)与各自根部34和36之间传导电流。在示例性实施方式中,根部34和36,侧壁部分30和32,和末端部分24和26每个都被制成大致圆形横截面形状。虽然每个端子14和16可以有大致相同的从每个根部34和36延伸到各自末端部分24和26的横截面尺寸,在示例性实施方式中,每个末端部分24和26分别具有直径38和40,其大于侧壁部分30和32的各自直径42和44。例如,在示例性实施方式中,末端部分24和26的增加的直径有利于将电连接器附着到每个端子14和16。
端子14和16可用能使得端子14和16实现在此描述的功能的任意适合的材料制作。例如,端子14和16可用,但不限于,模制和/或挤压的黄金、黄铜、或任意其它使得端子14和16能实现在此描述的功能的导电材料制作。而且,在其它实施方式中,端子14和16由,但不限于,挤压的金属例如但不限于,具有诸如但不限于黄铜和/或黄金之类的金属涂层的镍制作。在另一个实施方式中,端子14和16由模制碳端子制成。在另一个实施方式中,端子14和16被制成具有诸如但不限于黄铜和/或黄金之类的金属涂层的模塑端子。在还一个实施方式中,端子14和16被制成被碳浸渍的模塑端子。
虽然每个端子14和16通常被制成“单件”构造(可能包括涂层和/或浸渍粒子),在示例性实施方式中每个端子14和16被制成“多件”构造。更具体的,在示例性实施方式中,每个端子14和16分别包括各自的端子元件46和48以及单独的端子元件50和52。每个各自的端子元件50和52的柱54和56被容纳穿过在各自安装元件28和29内形成的开口58和60并被插入到每个各自端子元件46和48内限定的腔62和64中。这样,每个安装元件28和29被摩擦地保持在从每个各自端子元件46和48延伸的凸缘66和68与从每个各自端子元件50和52延伸的凸缘70和72之间。当完全组装后,端子元件46和50形成端子14,而端子元件48和52形成端子16。在一些实施方式中,端子元件50和/或52由任意适合的材料涂覆,该材料利于端子14和/或16实现在此描述的功能,例如,但不限于Ag/AgCl和/或氯化锌。
将每个电解元件18和19施加到靠在活体皮肤上的、基底12的下表面74。更具体的,将电解元件18和19施加到表面74从而每个电解元件18和19接触各自的端子14和16。通常,电解元件18和19利于在各自的端子14和16与活体皮肤之间传导电流。在示例性实施方式中,每个电解元件18和19被施加到基底表面74从而每个元件18和19的一部分被容纳在各自基底开口20和22内并接触各自端子元件50和52的表面76和78。在一些实施方式中,元件18和19相对每个各自端子14和16的位置、尺寸、形状、构造、和/或方向会影响端子14和16处的电性质检测精确度。因此,在示例性实施方式中将电解元件18和19施加到基底表面74从而每个元件18和19在每个各自端子14和16附近被大致对称地定向。但是,可将每个元件18和19以能使元件18和19实现在此描述的功能的、任意适合的方向、尺寸、形状、构造、和/或位置施加到基底表面74。例如,在一些实施方式中例如在每个各自端子14和16附近以非对称方向把每个元件18和19施加到基底74从而利于产生预定的电解条件。而且,例如,在一些实施方式中把每个元件18和19分为多个部件部分。
电解元件18和19可由能使元件18和19实现在此描述的功能的任意适合的材料制作,例如,但不限于,紫外线固化氯化钾(KCL)凝胶。在一些实施方式中,元件18和19的UV固化利于更加牢固的结合性和改善的机械性质,由此确保当把电极组件10附着到活体皮肤时保持足够的粘接和/或电解性质而减少元件18和19的额外伸展和/或变薄。
电极组件10基底表面74包括任意适合的粘接剂以利于移除附着到活体皮肤的电极组件10。在一些实施方式中,电解元件18还利于在基底12与活体皮肤之间的粘接。
电极组件10使电流能在电流源(图1-6中未示出)与活体皮肤之间传导。例如,虽然电极组件10可用于判断活体的其它性质,在示例性实施方式中电极组件10用于判断活体的心脏输出量,如下文更加详细的说明。在示例性实施方式中,端子14是激励端子,其导致一必需的电位以产生流过活体胸腔(未示出)的电流,而端子16是检测端子其使得能够利用一个或更多电性质来判断待检测的心脏输出量。在操作中,AC电流从附着到活体的一个电极组件10的激励端子14经由活体身体传导到附着到活体的另一个电极组件10的激励端子14。然后在附着到活体的两个电极组件的检测端子16之间检测电压。
关于已知的电极,检测和激励端子通常按同样标准尺寸制作并且同样的,每个这样的端子可被连接到相同尺寸的电连接器(图1-6中未示出),该电连接器被连接到从检测装置(图1-6中未示出)和/或电流源延伸的电缆上。同样,关于已知的激励和检测电极,电连接器会被不注意地连接到错误的端子,从而由电流源、活体身体、和检测装置形成的电流反向。更具体的,关于已知电极,连接到电流源的电连接器会被不注意地连接到检测端子而连接到检测装置的电连接器会被不注意地连接到激励端子。把电连接器连接到错误的端子会降低电性质检测的精确度,从而降低判断心脏输出量的精确度,和/或会导致对活体的处置不当。
为了便于精确测量电性质,端子14和16被设置为彼此尺寸不同。这样,例如,从电缆延伸连接到的电流源的连接器(图1-6中未示出)仅被连接到端子14而从电缆延伸连接到的检测装置的连接器(图1-6中未示出)仅被连接到端子16。这样,端子14和16利于防止检测装置不注意地被连接到错误端子。每个端子14或16的任意部分可与其它端子14或16的同样部分的尺寸不同从而利于防止错误的电连接器被连接到端子14或16。在示例性实施方式中,端子末端部分24的尺寸不同于端子末端部分26。具体的,在示例性实施方式中,端子14的直径38大于端子16对应的直径40。在变化的实施方式中,端子直径40大于端子直径38。应当知道端子14的末端部分24和端子16的末端部分26中的每个都可为任意尺寸,虽然彼此不同。例如,在一些实施方式中端子14的直径38为至少约0.155英寸,而端子16的直径40介于约0.1英寸到约0.155英寸之间。在其它实施方式中,端子14的直径38介于约0.18英寸和约0.19英寸之间,而端子16的直径40介于约0.12英寸和约0.13英寸之间。在另一个实施方式中,例如,端子14的直径38介于约0.1英寸和约0.155英寸之间,而端子16的直径40至少约为0.155英寸。例如,在其它实施方式中,端子14的直径38介于约0.12英寸和约0.13英寸之间,而端子16的直径40介于约0.18英寸和约0.19英寸之间。
虽然在此描述和/或说明的端子14为激励端子而在此描述和/或说明的端子16为检测端子用于判断活体心脏输出量,以及虽然在此描述和/或说明的端子14和16尺寸不同以利于防止连接到电流源的电连接器被不注意地连接到检测端子16和/或防止连接到检测装置的电连接器被不注意地连接到激励端子14,在其它实施方式中端子14和16可以尺寸不同从而利于在任何至少部分地由活体和端子14及16组成的电路中防止错误的电连接器被不注意地连接到端子14和/或16。而且,虽然在此描述和说明的端子14和16被连接到同样基底12,在其它实施方式中,端子14和16中的每个都可被连接到一分开的基底上。
图7是可用于电极组件10(图1-6所示)的电连接器100的示例性实施方式的透视图。图8是电连接器100的分解图。图9是用于电连接器100的弹簧102的示例性实施方式的透视图。连接器100利于电气地和机械地把连接电缆104,例如但不限于,从电流源(图7-9未示出)和/或检测装置(图7-9未示出)连接到一端子,例如但不限于,电极组件10的端子14(图1-6所示)和/或端子16(图1-6所示)。虽然连接器100可被用于把任意电缆连接到任意端子,在此通常根据电极组件10对连接器100进行描述。
连接到100包括壳体106,弹簧102,和至少一个致动器108。在示例性实施方式中,壳体106包括多个在壳体106内限定内腔114的壁110和112。多个开口116和118,在此有时称作孔,延伸穿过壁112。孔116和118的尺寸设成容纳一个端子14和/或端子16的一部分在内。虽然仅示出了两个壁110和112,壳体106可包括任意数量的壁并可被制成能实现在此说明和/或描述功能的任意适合的尺寸、形状、和/或材料。虽然仅示出了两个孔116和118,壳体106还可包括任意数量的孔用于容纳任意数量的端子在内。而且,虽然在此描述和说明的孔116和118被形成在壁112内,在其它实施方式中,孔116和118中的每个可被形成于壁110或其它壁(未示出)内,如果包括有的话。
弹簧102定位在内腔114内并包括一对臂120和122。臂120在一对相对末端部分124和126之间延伸。同样,臂122在一对相对末端部分128和130之间延伸。每个臂末端部分124和128被连接到电缆104。在示例性实施方式中,臂末端部分126和130被连在一起。每个各自的臂120和122的一部分132和134限定了多个开口136和138。在示例性实施方式中,开口136和138中的每个相对各自的孔116和118定向以使得一部分端子被容纳在内。或者,开口136和138都相对在壳体106内的单个孔(未示出)定向其尺寸使得开口136和138都能容纳延伸穿过该孔的端子。
在闭合位置140,弹簧臂部分132和134朝向彼此并朝向连接器100的中心纵轴139偏置,如图10所示。部分132和134可逆着偏置并远离彼此和轴139地移动到达图11所示的打开位置142。在打开位置142,开口136和138的每个都大于在闭合位置140时的尺寸。在打开位置142,开口136和138每个尺寸设定为能使端子被容纳在内。当然,在一些实施方式中仅有部分132或134之一相对轴139和其它部分132和134是可移动的。
在示例性实施方式中,部分132,134绕着末端部分126和130之间的互联被铰接。更具体的,在示例性实施方式中,每个弹簧臂120和122包括各自的部分144和146使得部分132和134通常能远离彼此和轴139地移动到打开位置142。例如,在示例性实施方式中相对各自部分144和146设置部分132和134的尺寸和形状,并与之互联,从而部分144和146的朝向彼此和轴139移动导致部分132和134远离彼此移动并朝向打开位置142。当然,在一些实施方式中仅有部分144或146之一是相对轴139可移动的。
在示例性实施方式中,开口136和138中的每个尺寸和形状设成当各自的端子14和16延伸穿过各自壳体孔116和118时能容纳一部分各自的端子14和16在内。例如,在示例性实施方式中,部分132和134中的每个分别包括弓形148和150,基本反映了待接合的端子侧壁部分30的一部分。同样,在示例性实施方式中,部分132和134弓形地形成在各自区段152和154从而利于接合端子侧壁部分32。在其它实施方式中开口136和138每个的尺寸和/或形状设成容纳,和/或使得,任意尺寸和/或形状的端子接合。在一些实施方式中,每个开口136和138的尺寸和/或形状被设成容纳不同尺寸和/或不同形状的端子。例如,在示例性实施方式中,设置开口136和138中每个的尺寸从而部分132和134的偏置可被调节以适应任意数量的不同尺寸的端子。虽然仅示出了两个开口136和138,弹簧102还可包括任意数量的开口,用于每个开口容纳任意数量的端子。
弹簧102可由能使弹簧102实现在此描述的功能的任意材料制成。例如,在一些实施方式中弹簧102由,但不限于,钢和/或镍制成。弹簧102的一个具体实例是镀镍不锈钢。
虽然可用任意适合的结构和/或装置移动弹簧部分144和146,在示例性实施方式中连接器100包括多个连接到壳体106的致动器156和158以利于移动部分144和146朝向彼此并朝向轴139。更具体的,在示例性实施方式中致动器156和158被连接到壳体106从而致动器156和158接合各自的部分144和146从而使得各自的部分144和146移动。致动器156包括一对相对的末端部分160和162,而致动器158包括一对相对的末端部分164和166。在示例性实施方式中,用任意适合的构造和/或装置把末端部分160和162可旋转地连接到壳体106使得致动器156和158相对壳体106绕各自旋转轴168和170旋转。更具体的,致动器156和158接合各自部分144和146从而末端部分162和166绕各自轴168和170的旋转导致部分144和146朝向彼此移动。在示例性实施方式中,因为部分144和146远离彼此朝向闭合位置140偏置,致动器末端部分162和166被偏置远离彼此到各自的位置172和174。
为了把连接器100连接到端子102,通过将致动器156和158朝向彼此移动,其导致部分144和146朝向彼此地被移动,从而打开弹簧102动器。同时,部分132和134朝向彼此移动而开口136和138从闭合位置140向打开位置142被扩大。然后端子被容纳在开口136或138,且释放弹簧102以导致部分132和134被朝向彼此地移动并与端子接合。部分132和134的朝向闭合位置140的偏置迫使部分132和134与端子接合从而使端子电连接到弹簧102,这样端子保持在开口136或138内。当与端子接合时,弹簧102能在端子和电缆104之间传导电流。在示例性实施方式中,指示器176被连接到壳体106并被电连接到弹簧102从而当电流在电缆104与端子之间传导时能可视地指示。指示器176可以是任意合适的指示器,例如,但不限于,发光二极管。
图12是用于判断活体心脏输出量的一示例性系统200的示意框图。系统200包括两个或更多电极组件10(图1—6中所示),交流电流(AC)电流源202能产生基本恒定的电流,电缆组件204,和检测装置206。虽然示出了四个电极组件10,系统200还可包括多于一个的任意数量的电极组件10。电缆组件204包括多个电缆104用于把检测装置206电气地连接到每个电极组件的检测端子16并用于把电流源202电气地连接到每个电极组件10的激励端子14。
检测装置206包括处理器208具有在其上能运行的相关算法用于分析由检测端子16检测的信号,一个或多个与处理器208数据通信的存储器210用于存储并提取程序指令和/或数据,I/O接口212(例如包括模拟—数字转换器)用于在检测端子16与处理器208之间交换数据,与处理器208数据通信的大容量存储器214用于存储和提取数据,显示装置216(与显示驱动器相关,未示出)用于向系统操作者提供输出显示,和输入装置218用于从操作者接收输入。应当知道处理器208,存储器210,I/O接口212,大容量存贮器214,显示装置216,和输入装置218(共同地包括检测装置206)可以任意各自形式实现,例如,但不限于,个人计算机(PC),患者监视模块,手持计算机,和/或其它计算装置。
虽然可使用任意适合的电流,频率,和/或电压,在一些实施方式中施加来自电流源202的电流为约2.5mARMS的约70kHz正弦波并且检测电压为约75mV RMS。虽然电缆104可包括使得电缆104能实现在此描述和/或说明的功能的任意适合材料,在一些实施方式中电缆104包括铜和/或铝。在一些实施方式中,可用任意适合的绝缘体绝缘电缆104,例如,但不限于,使用聚合物类的绝缘物。而且,在一些实施方式中选取每个电缆104的长度大致与每个电缆104的阻抗彼此匹配。
图13是描述用于判断活体心脏输出量的一示例性方法300的流程图,例如利用系统200(图12中所示)。方法300包括放置两个或更多电极组件10在活体皮肤上的活体胸腔上方或下方的预定位置(302)。图14是一示例性人体的部分示意图,该人体具有有多个附着于该人体胸腔和颈部上的电极组件10,尽管对于每个电极组件10也可采用任意适合的位置。方法300包括产生一基本恒定AC电流(304),该电流从电流源通过每个电极组件10的激励端子14和人体胸腔流到另外电极组件10的激励端子14。然后检测每个检测端子16的电压306,例如利用检测装置206。由于胸腔阻抗,和其它因素,在检测端子16检测的电压通常从施加到激励端子14被降低。在一些实施方式中,在一个或更多检测端子16上检测的电压是绝对电压。在一些实施方式中,在两个或更多检测端子16上检测的电压是差分电压。然后由检测的电压(或多个电压)判断心脏每搏输出量(308),例如利用检测装置206。在一些实施方式中,测定出左心室射血时间(LVET)和阻抗微分,和至少部分地基于测定的LVET和阻抗微分来计算心脏每搏输出量。然后判断心率(310),例如利用检测装置206。在一些实施方式中,通过利用一个或多个检测端子16检测的一个或多个心电图(ECG)电压来判断心率,和至少部分地基于检测的ECG电压来判断心率。而且,在一些实施方式中,其中使用多个电极组件10,一个或多个ECG电压的检测包括在两个检测端子16之间检测一个或多个体表电压来识别人体内一个或多个QRS复合事件,其中Q、R和S是ECG中特定的基准点。在一些实施方式中,QRS复合事件的频率被用于判断心率。然后基于判断的每搏输出量(308)和判断的心率(310)来判断心脏输出量(312),例如利用检测装置206。在一些实施方式中,通过判断的每搏输出量(308)乘以判断的心率(310)来判断心脏输出量(312)。
通过提供多个不同尺寸和/或形状的端子,描述和/或示意的电极组件10可利于防止错误的电连接器被连接到电端子从而,例如,电路反向。更具体的,当电极组件10被用于具有不同尺寸连接器的电缆时,组件10的不同尺寸的端子可利于防止错误电缆被连接到错误的端子。例如,当电极组件10用于活体时,组件10可利于防止连接到电流源的电缆被不注意地连接到检测端子和/或连接到检测装置的电缆被不注意地连接到激励端子。因此,电极组件10可利于防止由电流源、激励端子、活体身体、检测端子和检测装置构成的电路反向。这种反向会降低检测装置的检测精度,其会降低对活体属性判断的精度,和/或会导致对活体的处理不当。同样,电极组件10可利于增加检测装置的检测精度,其利于增加对活体属性判断的精度,和/或利于对活体的处理。
通过提供具有至少一个开口的弹簧102,其包括打开位置大于端子,在此描述和/或示意的电连接器100可利于降低和/或避免施加在端子上的、用于把电缆连接到端子的一定量的压力,和因此当端子和活体一起使用时施加在活体上的一定量的压力。而且,通过提供具有多个不同尺寸开口的弹簧,和/或提供一个或多个构造成容纳多个不同尺寸端子的开口,连接器100可利于把电缆连接到不同尺寸的端子。
虽然在此描述和/或示意的组件、系统、连接器和方法是关于判断人体心脏输出量来描述和/或示意的,且更具体地利用人体胸腔判断心脏输出量,但是在此描述和/或示意的组件、系统、连接器和方法的实施通常不局限于利用人体胸腔、或者判断心脏输出量、或者人体。相反,在此描述和/或示意的组件、系统、连接器和方法可用于判断任意活体的任意属性。
在此详细描述和/或示意了组件、系统、连接器和方法的示例性实施方式。组件、系统、连接器和方法不限于在此所描述的具体实施方式,相反,每个组件、系统和连接器的部件以及每个方法的步骤可与在此描述的其它部件和步骤单独地并分开地使用。每个部件和每个方法步骤,还可与其它部件和/或方法步骤结合使用。
当介绍了在此描述和/或示意的组件、系统、连接器和方法的元件/部件/等后,词“一个”,“一个”,和“至少一个”意图指有一个或多个元件/部件/等。术语“包括”,“包含”,和“具有”意图包含并指除了列出的元件/部件/等可能还有另外的元件/部件/等。
虽然已经以各种具体实施方式描述了本发明,那些本领域的技术人员会意识到本发明可以在权利要求的精神和范围内变化实施。

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一种用于活体的电极组件(10),包括:基底(12),具有第一和第二开口(20,22)延伸穿过,第一端子(14),至少部分地容纳在所述第一开口。所述第一端子包括具有第一尺寸的末端部分。至少一部分所述第一端子构造成传导电流。第二端子(16)被至少部分地容纳在所述第二开口内。所述第二端子包括具有第二尺寸的末端部分,其不同于所述第一端子末端部分的第一尺寸。至少一部分所述第二端子构造成传导电流。组件还包括第。

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