BR102012009371B1

BR102012009371B1 - dispositivo e processo para a tomografia de impedância elétrica

Info

Publication number: BR102012009371B1
Application number: BR102012009371-5A
Authority: BR
Inventors: Jianhua Li; Thomas Gallus
Original assignee: Dräger Medical GmbH
Priority date: 2011-04-23
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2021-05-04
Also published as: CN102755163B; DE102011018505B4; GB2490196A; US9042957B2; BR102012009371A2; JP2012228514A; DE102011018505A1; JP5575177B2; GB2490196B; CN102755163A; GB201203920D0; US20120271193A1

Abstract

DISPOSITIVO E PROCESSO PARA A TOMOGRAFIA DE IMPEDÂNCIA ELÉTRICA. A presente invenção referese a um dispositivo para tomografia de impedância elétrica, com um cinto de eletrodos (2), que apresenta eletrodos (E1..E6), sendo que, pelo menos, dois grupos (5,6) de eletrodos que ficam um ao lado do outro são formados, e os eletrodos de um grupo (6,7) são contatados com, pelo menos, um cabo de alimentação (7,8) de muitos fios, com respeito a um nível de interferência reduzido deve ser aperfeiçoado durante o registro de dados. Para a solução da tarefa está previsto jacentes de dois grupos (5,6) diferentes apresenta uma alimentação de eletrodos (15) adicional, que é conduzida através do cabo de alimentação (7) do grupo (5) adjacente.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo para a to- mografia de impedância elétrica e a um processo para a determinação de sinais de medição com um dispositivo para a tomografia de impe- dância elétrica.

[002] A tomografia de impedância elétrica (EIT) encontra divulga ção crescente na aplicação médica. Aparelhos de EIT típicos usam 8, 16 ou 32 eletrodos para o registro de dados, sendo que, através de dois eletrodos é alimentada corrente, e entre os eletrodos remanescentesé medida a tensão resultante. Por meio da combinação de diversasalimentações e medições consegue-se gerar um vetor de sinal, do qual por meio de um algoritmo apropriado pode-se determinar a distribuição de impedância, ou no caso da EIT funcional (fEIT) pode ser determinada a alteração relativa da distribuição de impedância em relação a um valor de referência no plano de eletrodos. Esse último é usado no caso da impedância elétrica funcional do tórax dependente do estado, na qual N eletrodos de formato anelar são colocados em torno do tórax, a fim de reconstituir a partir da comparação dos vetores de sinal em diversos estados do pulmão, por exemplo, inspiração final e expiração final, uma imagem média da alteração de impedância relativa condicionada à ventilação, que é uma medida para a distribuição regional da ventilação do pulmão. A fEIT de tórax é bem apropriada para o monitoramento do pulmão de resolução regional da ventilação, em particular, em unidades de terapia intensiva em hospitais.

[003] Um dispositivo para a tomografia de impedância elétrica resulta, por exemplo, da patente US 5 919 142 A.

[004] Uma estratégia de registro de dados empregada frequen tementeé o denominado registro de dados adjacente, no qual através de dois eletrodos adjacentes é alimentada corrente, e entre os eletrodos remanescentes são medidas as tensões, sendo que, devido à queda da corrente desconhecida, os eletrodos condutores de corrente são bloqueados. Para uma posição de alimentação de corrente resultam, por conseguinte, treze valores de tensão. Para a alimentação de corrente através de um par de eletrodos seguinte resultam, de novo, treze tensões, de tal modo que, ao todo estão disponíveis 16*13=208 valores de medição de tensão, dos quais com uma regra de reconstrução, que é valida para essa forma de registro de dados, pode ser determinada a distribuição de impedância ou a alteração relativa da dis-tribuição de impedância com emprego de 208 tensões de referência.

[005] Para a fixação dos eletrodos no corpo de um probando são usados normalmente cintos de eletrodos, que são constituídos de uma estrutura de suporte, na qual os eletrodos são fixados, e são mantidos na posição. Um cinto de eletrodos desse tipo é conhecido da publicação de patente EP 1 649 805 B1. Os eletrodos estão em contato superficial com o corpo do probando, e possuem um meio de contato, no qual está conectada, respectivamente, uma alimentação de eletrodos como artéria de um cabo de alimentação de múltiplos fios. A influência de interferências é reduzida devido a uma blindagem de cada alimen-tação de eletrodos.

[006] O cinto de eletrodos é subdividido em dois grupos de, res pectivamente, oito eletrodos, que são contatados, respectivamente, com um cabo de alimentação de múltiplos fios separado. O cabo de alimentação de múltiplos fios possui dois cordões, com os quais são contatados, respectivamente, quatro eletrodos.

[007] Através da alimentação de corrente em eletrodos adjacen tes podem surgir campos magnéticos, que afetam as medições de tensão. Essa diafonia magnética é pequena, enquanto as alimentações de eletrodos afetadas passam dentro de um único cabo de ali- mentação de múltiplos fios. Se um cabo de alimentação de múltiplos fios se encontrar, respectivamente, no lado direito - e esquerdo do cinto de eletrodos, então, a diafonia magnética é pequena, enquanto as alimentações de eletrodos para a alimentação de corrente e a medição de tensão passam exclusivamente no cabo de alimentação direito ou esquerdo. A diafonia máxima ocorre quando as alimentações de eletrodos para os pares de eletrodos, para a alimentação de corrente e a medição de tensão de pares de eletrodos passam em diferentes cabos de alimentação.

[008] À invenção cabe a tarefa de aperfeiçoar um dispositivo do tipo mencionado, nos termos do nível de interferência que surge durante o registro de dados no cinto de eletrodos, e de indicar um processo para a determinação de valores de medição com um dispositivo para a tomografia de impedância elétrica.

[009] A solução da tarefa para o dispositivo resulta das caracte rísticas da reivindicação de patente 1.

[010] A solução da tarefa para o processo resulta das caracterís ticas da reivindicação de patente 3.

[011] Uma execução vantajosa do dispositivo de acordo com a invenção está indicada na reivindicação subordinada.

[012] No caso de um dispositivo para a tomografia de impedância elétrica com um cinto de eletrodos, que apresenta eletrodos, são formados grupos de eletrodos que ficam um ao lado do outro. Os eletrodos, que pertencem a um grupo, são contatados com, pelo menos, um cabo de alimentação de múltiplos fios. Neste caso, os grupos podem apresentar um número de eletrodos igual ou um número de eletrodos diferente. De acordo com a invenção está previsto que, pelo menos, um eletrodo de dois eletrodos que ficam adjacentes, que pertencem a dois grupos diferentes também é contatado através de um cabo de alimentação do grupo adjacente.

[013] De forma surpreendente tem-se mostrado que, através de um contato duplo desse tipo de um eletrodo através de dois cabos de alimentação separados, a diafonia magnética e, com isso, o sinal de interferência pode ser reduzido nitidamente durante o registro de dados. O contato duplo de um eletrodo refere-se, de preferência, a eletrodos, que estão na área limite de grupos de eletrodos adjacentes, e estão disponíveis entre dois cabos de alimentação de múltiplos fios diferentes. Sob o conceito eletrodos que ficam adjacentes deve ser entendido que são dois eletrodos adjacentes, que têm contato com a superfície da pele. Se existir um eletrodo defeituoso, no qual o contato de pele não existe, e com isso, não é possível uma alimentação de corrente ou medição de tensão, o eletrodo adjacente é o eletrodo que segue o eletrodo defeituoso com contato de pele.

[014] O processo para a determinação de sinais de medição, com um dispositivo para a tomografia de impedância elétrica, por meio de um cinto de eletrodos, que apresenta, pelo menos, dois grupos de eletrodos que ficam um ao lado do outro, os quais são contatados, respectivamente, através de cabos de alimentação de múltiplos fios, consiste em contatar, pelo menos, um eletrodo de dois eletrodos que ficam adjacentes, os quais pertencem a diferentes grupos, com uma alimentação de eletrodos adicional, que passa através do cabo de ali-mentação do grupo de eletrodos, que fica adjacente ao eletrodo. Também está no contexto da invenção contatar os dois eletrodos que ficam adjacentes, adicionalmente através do cabo de alimentação do grupo de eletrodos, respectivamente, adjacente.

[015] Um exemplo de execução do dispositivo de acordo com a invenção é mostrado na figura, e será esclarecido em mais detalhes, a seguir.

[016] São mostrados:

[017] Na figura 1 um dispositivo para a tomografia de impedância elétrica, com um aparelho de avaliação, e um cinto de eletrodos,

[018] Na figura 2 um estado de operação alternativo em relação à figura 1,

[019] Na figura 3 um contato de acordo com a invenção.

[020] A figura 1 mostra um dispositivo de medição 1 para a tomo- grafia de impedância elétrica com um cinto de eletrodos 2, e um aparelho de avaliação 3 conectado ao cinto de eletrodos 2. O cinto de eletrodos 2 possui uma fivela 4, na qual pode ser aberto o cinto de eletrodos 2, e 16 eletrodos E1 até E16, que estão dispostos em intervalos iguais no cinto de eletrodos 2. Os eletrodos estão subdivididos em um primeiro grupo 5 com oito eletrodos de E1 até E8, que ficam um ao lado do outro, e em um segundo grupo 6, do mesmo modo, com oito eletrodos de E9 até E16, que ficam um ao lado do outro. O primeiro grupo 5 dos eletrodos de E1 até E8 está contatado com um primeiro cabo de alimentação 7 de múltiplos fios, e o segundo grupo 6 dos eletrodos de E9 até E16 está ligado com um segundo cabo de alimentação 8 de múltiplos fios.

[021] A figura 1 ilustra, a título de exemplo, uma alimentação de corrente através de alimentações de eletrodos 9, 10 e dos eletrodos E1 e E2, e uma medição de tensão através das alimentações de eletrodos 11, 12 e dos eletrodos E7 e E8. No exemplo mostrado todas as alimentações de eletrodos (9, 10, 11, 12) para a alimentação de corrente, e a medição de tensão dentro do primeiro cabo de alimentação 7, de tal modo que, existe somente uma diafonia pequena, e com isso, um pequeno sinal de interferência.

[022] A figura 2 ilustra um estado de operação alternativo em re lação à figura 1, no qual a alimentação de corrente ocorre através das alimentações de eletrodos 9, 14 e dos eletrodos E1 e E16, e a medição de tensão é realizada através das alimentações de eletrodos 12, 13 e dos eletrodos E8 e E9. Neste caso, as alimentações de eletrodos 9, 14 para a alimentação de corrente, como também as alimentações de eletrodos 12, 13 para a medição de tensão passam em cabos de alimentação 7, 8 diferentes, de tal modo que, existe uma diafonia máxima com um alto sinal de interferência.

[023] A figura 3 mostra o contato do eletrodo E9 de acordo com a invenção, no qual ao lado da alimentação de eletrodos 13, que passa através do segundo cabo de alimentação 8, adicionalmente está disponível um contato através de uma alimentação de eletrodos 15, que passa através do primeiro cabo de alimentação 7. Esse contato duplo refere-se a um de dois eletrodos E8 e E9 ou E16 e E1 que ficam adjacentes, de dois grupos 5, 6 diferentes de eletrodos de E1 até E8, e de E9 até E16. Em alternativa ao eletrodo E9, o contato duplo também pode ser realizado através do eletrodo E8, ou através dos eletrodos E1 ou E16, ou o contato duplo existe em cada um dos pares de eletrodos E1, E16; E8, E9 que ficam adjacentes, o que não está representado na figura 3 por causa da melhor visão global. Lista dos números de referência 1 dispositivo de medição 2 cinto de eletrodo 3 aparelho de avaliação 4 fivela 5 primeiro grupo de eletrodos 6 segundo grupo de eletrodos 7 primeiro cabo de alimentação 8 segundo cabo de alimentação 9 - 15 alimentação de eletrodos E1- E16 eletrodos

Claims

1. Dispositivo para a tomografia de impedância elétrica tendo um cinto de eletrodos (2) que apresenta eletrodos (E1..E16), sendo que pelo menos dois grupos (6, 7) de eletrodos que ficam um ao lado do outro são formados, e os eletrodos de um grupo (5, 6) são contatados com pelo menos um cabo de alimentação (7, 8) de múltiplos fios, caracterizado pelo fato de que pelo menos um eletrodo (E9) de dois eletrodos (E8, E9) que ficam adjacentes de dois grupos (5, 6) diferentes apresenta uma alimentação de eletrodos (15) adicional que é conduzidaatravés do cabo de alimentação (7) do grupo (5) adjacente.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma fivela (4) no cinto de eletrodos (2), em que os dois grupos (5, 6) são dispostos em ambos os lados da fivela (4), e em que os eletrodos (E1, E16; E8, E9) adjacentes se situam no início dos grupos nos respectivos lados da fivela (4) ou nos finais dos respectivos grupos.

3. Processo para a determinação de sinais de medição, com um dispositivo para a tomografia de impedância elétrica por meio de um cinto de eletrodos (2) compreendendo pelo menos dois grupos (5, 6) de eletrodos que ficam um ao lado do outro, que são contatados, respectivamente, através de cabos de alimentação (7, 8) de múltiplos fios, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de contatar pelo menos um eletrodo (E9) de dois eletrodos (E8, E9) que ficam adjacentes, os quais pertencem a diferentes grupos (5, 6), com uma alimentação de eletrodos (15) adicional, que é conduzida através do cabo de alimentação (7) do grupo (5) de eletrodos que fica adjacente ao eletrodo (E9).