CN108814598A - 电阻抗测量带及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种将电极放置在病人胸腔附近的电阻抗测量带，其中包括一具有数个以一距离间隔的电极(15)的阵列，和一个支撑结构(13)，所述的电极被排列在该支撑结构上。具有电极阵列的支撑结构包括两条互成角度的腿(31)，所述的电极在该互成角度的腿上排列，所述的两条腿由顶端成一角度向外伸展，这样，当所述的带子环绕病人的胸腔时，所述的电极阵列从病人的背部，即该互成角度的腿的顶端所在的位置延伸出来，本质上该位置平行于病人肋骨至胸骨较低部分。

Description

电阻抗测量带及其使用方法

本申请为申请日是2013年1月28日、申请号是201380006648.3、发明名称是“电阻抗测量带及其使用方法”的发明专利申请的分案申请。

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 tomography"by CostaE.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

本发明的目的是为了提供一种能够实现最优电阻抗测量表示法，特别是肺部和心脏的电阻抗断层成像表示法的设备和方法。同时，在理想情况下，隔膜运动是有迹可循的。

此外，本发明的目的是为了进行电阻抗成像，尤其是电阻抗断层成像，同时不妨碍电阻抗设备，即电阻抗断层成像设备的胸腔呼吸运动。

本发明进一步的目的是为了提供一种以保证设备材料和生物组织之间、细胞和体液之间、考虑到设备的目的和足够的使用时间之间的和谐性设计和制造的设备。

此外，本发明的目的是为了提供一种非阻碍的电阻抗测量电极带设计，尤其是提供了一种非阻碍的电阻抗断层成像电极带设计。

本发明的目的是为了提供一种新的和改进的电阻抗断层成像电极带和电阻抗断层成像的方法。

本发明的目的是为了提供一种新的和改进的电阻抗测量带和电阻抗成像的方法。

本发明的另一个目的是为了提供一种有成本效率的和低成本的电阻抗断层成像带和电阻抗断层成像带的制造方法，以便使用后它能够处理。

根据本发明，本发明的电阻抗测量电极带(这里也称为电极带)用于沿着肋骨的骨骼。因此，带子的电极阵列(排列成阵列的电极)沿着两根肋骨之间的空间(肋间隙)或者一根来自上背胸靠近胸骨前部分较低处的肋骨。电阻抗测量带电阻的设计是这样的，带子及其电极如此放置，阵列的纵向伸缩方向沿着胸腔两侧的肋骨的伸缩。在一个优选的实施方式中，本质上一根横向的中心(transverse centre)电阻抗测量电极带，交错放于脊柱上，作为沿肋骨扩张的电阻抗测量带右边和左边的铰链式固定装置，同时也作为它们的电气连接。除了关于规则性变动的机械优势，该带子的设计还有至少两个关键的优势。

较佳地，电阻抗测量电极带是一种电阻抗断层成像带(EIT-belt)，并且电阻抗测量方法是一种电阻抗断层成像方法(EIT-method)，本发明的电阻抗测量带可以用于任何阻抗测量和测量方法。

在胸腔上沿着肋骨的电极带的倾斜应用(oblique application)得出一个更好的胸腔表示法，包括心脏和肺部，因此他们的更多组织能够成为电阻抗断层成像测试的主题。通过使用倾斜带的设计，极端的横向传统电极，例如一种低位带，位于胸部下方(展示一小部分的肺和相当数量的肝组织)，或者一种高位带，位于胸部上方(非常少或者根本没有心脏组织能被探测并且肺变得很小)能够可靠地避免。

肋骨既不可以扩大也不可以具有弹性或者可以伸缩，紧紧沿着肋骨的带子不需要是可伸缩的，有弹性的，可展开的，可扩大的或者其他类似的。所有该种带子需要是易弯曲的和/或可弯曲的，以便它能够跟随肋骨沿着身体轮廓，从而符合病人的骨骼。

有利地，该种电极带或者电极条带分别能够由不可扩大的，不可伸缩的，不可展开的和没有弹性的但是易弯曲的材料构成，例如易弯曲的印刷电子电路板。该种电极带能够以更加便宜和成本效率的方式生产。本发明的接触电极的类型在技术上是降低挑战和降低损耗的。

总之，根据上述规律设计的电阻抗断层成像测量带，穿戴更舒适，并且生产成本低，但是获得更多典型的电阻抗断层成像图像。

当一个具有数个电极的阵列的支撑结构包括两条互成角度的腿时，本发明的目的能够实现，如此，当带子绕在病人胸腔周围，所述的数个电极的阵列从病人背部开始延伸，尤其是从脊柱开始，即互成角度的腿的顶端或连接它们的横向的部件所在的位置，本质上是平行于肋骨(例如沿着肋骨延伸)至病人胸骨较低部分(胸板)。它的优势之处是——以现有技术相比——不需要弹性或者可展开的电极带。这能够降低电极带的生产成本。另外，沿着肋骨或者最好沿着两个相邻肋骨之间的肋间隙放置电极能够得到一个更实用的电阻抗断层成像图像。

因此，本发明的电阻抗测量带(这里也称为电极带)用于在病人胸腔周围放置电极，包括一具有数个以一距离间隔的电极的阵列，和一个支撑结构，所述的电极在该支撑结构上面排列，其中，所述的有电极阵列的支撑结构包括两条互成角度的腿，所述的电极在所述的两条腿上排列，所述的两条腿从一个顶端成一角度向外伸展，这样，当所述的带子环绕病人的胸腔时，所述的电极阵列从病人的背部，即所述的互成角度的腿的顶端或者连接它们的横向的部件所在的位置，本质上该位置平行于病人肋骨至胸骨较低部分。较佳地，顶端位于带子后部并且腿从顶端以向下的方式向外伸展，例如斜向下，靠近前部，以便两腿张开一个角度。因此，例如当病人或者其它测试人员穿戴时，两条互成角度的腿的顶端或者连接它们的横向的部件被排列在脊柱上并且沿着肋骨的倾斜方向。较佳地，腿之间形成的角(α)在80°和170°之间，较佳地在90°和160°之间，更佳地在110°和150°之间，最佳地在120°和140°之间。

在本发明的一个优选的实施方式中，两条腿以一个横向的中间部件连接，横向的中间部件的纵轴线和腿的纵轴线之间的角(β)为5°至50°之间，较佳地在10°至45°之间，更佳地在15°至35°之间，最佳地在20°至30°之间。横向扩展的中间部件的规定有两个电极可以就在脊椎附近放置和在某个区域内可以获得有价值的诊断信息的优势。

有利地，设计成带状的腿包括在它们的末端的第一紧固装置，用来将它们的末端连接在一起。该设计有带子相对容易安装于卧床不起的病人上的优势。

如下的支撑结构和电极的组合，也可以称为电极条带，在一个实施方式中所述的支撑结构和电极的组合有利地设计成条带状。

在本发明的一个优选的实施方式中，附加一个附件结构或者附件装置用于将具有电极阵列的支撑结构固定就位，以便电极和病人身体在呼吸期间本质上没有发生的相对运动。由于附件结构，不需要再依靠可伸缩的电极带。因此，电极带可以是非弹性的。同时，为了更加耐磨，电极带最好是可弯曲的。附加装置或者附加结构的特性之一是它能够根据身体背部的头尾轴线将电极阵列定位于一个更高水平，比在前部离首端(head-end)更近。

用于实现承受支撑结构和电极的各种实施方式是可行的。附件结构被设计成一端直接或间接连接病人的身体，另一端连接所述的支撑结构。有利地，附件结构可以为一根单独的带子，包裹在身体上并连接支撑结构的较低部分(例如电极条带)在它最低点上或附近，例如在胸骨区域。为了适应呼吸期间胸腹的扩张，附件结构最好至少部分是有弹性的。

附件结构的各种不背离本发明要点的设计都是可行的。例如，附件结构可以是一种适用于将支撑结构固定就位的安全带。附件结构能够包括一个或多个悬吊带，用于放在病人的肩膀上。它可以被设计成一种安全带、背心式衣服或者背心，用于定位和承受所述的具有电极的支撑结构。较佳地，为了呼吸期间胸腔的运动，背心式衣服或者背心至少部分由一种弹性纺织物制成。例如，弹性纺织物包括机织物，非机织物，针织物或其它织物。但是另外，附件结构可以是非弹性的(例如由非弹性材料制作而成)。附件结构和支撑结构相互可拆卸连接或者永久性连接。另外，附件结构可以另外包括粘合元件，用于限制电极或具有电极的支撑结构与病人之间的相对运动。

有利地，附件装置或者结构能够根据身体背部的头尾轴将电极阵列定位于比一个之前更高的水平(离首端更加近)。附件结构最好包括至少一根第一带子或者悬吊带，放在至少一个肩膀上和/或颈部周围(例如从带子的背部到腹部)，用于将带子的背部固定至需要的位置，且可选择地第二带子连接至少腹侧部分的带子并且分布在躯干周围和/或胯部以下，用于将带子的腹侧部分固定至需要的位置和尤其抑制腹侧部分的带子在胸部区域向上滑动。有利地，所述的可选择的第二带子可以至少部分为有弹性的。

电极阵列和它的支撑结构形成一个整体的元件，包括至少两层，其中，一个第一层包括一接触皮肤且带有导电通路的布料，用于建立皮肤和电极之间的连接，以及一个第二层包括电子电路板。可选择地，电子电路板具有支撑结构的功能，确定数个电极的位置，并且包括供电线、控制线和/或数据线，通过分析和控制仪器连接所述的电极。

可选择地，电子电路板放在由接触皮肤的布料形成的、具有导电通路的管状结构，用于建立皮肤和电极之间的连接。管状结构可以为附加结构的组成部分。

有利地，当电极阵列(或者支撑结构或电极条带)附着于所述的附件结构时，尤其附着于所述的安全带或者背心式的服装，平铺呈现一个弯折或数个弧形弯折的弯曲形状，更佳地，呈现一个v形形状用于与肋骨的倾斜度一致。

为了确保带子的防滑装置，所述的附件结构包括一个特别在下背区域的增大的接触面。

阵列的支撑结构本质上可以是不可伸缩的和/或没有弹性的，特别是，例如电子电路板通常为不可伸缩的和/没有弹性的。

但是，阵列的支撑结构可以为易弯曲的和可弯曲的，有利于在病人的胸腔上和胸腔周围安装带子的目的。

支撑结构的材料，尤其是所述的安全带或者背心式的服装的材料，最好为透气的和/或至少部分有弹性的。

该电阻抗测量带可用于单人使用。

一种电阻抗测量的方法可以实现本发明的目的，该方法包括电阻抗测量带的应用，带子包括一沿着带子纵轴伸缩方向以一距离间隔方式排列的电极，其中，电极阵列本质上在人类胸腔周围沿肋骨或在两个相邻肋骨的肋间区域中放置。为了电极阵列本质上在人类胸腔周围沿肋骨或在两个相邻肋骨的肋间区域中放置的目的，可以使用本文描述的电阻抗测量带。较佳地，该种带子包括一具有数个以一距离间隔(最好是等距离间隔)的电阻的阵列。电极在其中排列的阵列(例如一排)最好包括两条通过弯道连接的直线；其中，所述的弯道包括一个角(α)，有利地在80°至170°之间，较佳地在90°至160°之间，更佳地在110°至150°之间，最佳地在120°至140°之间。

较佳地，根据从身体左侧到右侧的横截轴线的倾斜度，数个电极的阵列确定一个关于横断面确定一个成一角度(γ)的斜椭圆形电极平面(例如身体横断面55)。所述的关于横断面的角(γ)大致对应关于腹背轴线的肋骨倾角。另外，所述的角(γ)最好大致为20°至60°，如果电阻抗测量带被调节，电极阵列沿身体一侧的一根特定肋骨和身体另一侧的相对应的特定肋骨。因此，电极阵列根据头尾轴线围绕身体，后一次围绕比前一次在一个更高的水平。电极最好定位于第四肋骨和第七肋骨之间。有利地，电极定位于特定层级的肋间隙之间，较佳地于第四肋骨和第五肋骨之间，或者第五肋骨和第六、七肋骨之间，以及最佳地于第六肋骨和第七肋骨之间。发现电阻抗断层成像的图片数据在这些位置中(例如在这些身体倾斜面中)实现肺部和心脏的环境的最佳分析。

本发明的电阻抗测量方法交付有用的结果，用于进一步肺部诊断的目的，如果电极阵列包括至少8个电极，较佳地16个电极，更佳地至少30个电极，以及进一步较佳地，在它的斜胸测量平面中，以一距离连续间隔方式的跨越至少病人圆周长度的70％，更佳地至少80％。

上述本发明的电阻抗带可以用于进行电阻抗测量和/或用于进行电阻抗成像的方法。

附图说明

结合附图阅读过以下优选方式的具体实施后，本发明的其他目的和优势对本领域技术人员是显而易见的。其中，本发明将按照下文相关图片所示进行详细描述：

图1 表示本发明的电阻抗断层成像测量带的第一个实施方式，包括一个支撑结构和一电极的阵列，所述的支撑结构和电极一起组成一个电极条带，以及一个附件结构，

与所述的电极带连接；

a)内部视图和

b)外部视图；

图2 表示一个具有电极的支撑结构和一种以导电纺织物的形式的接口，在一个夹层结构中与所述的支撑结构永久性接触；

图3 表示一个具有电极的支撑结构放置于一个管状导电纺织物中，成为所述的附件结构或者背心式安全带的组成部分；

图4 表示一个本发明的电阻抗断层成像带及其支撑物和附件结构展开时的内视图；

图5 表示一个电阻抗断层成像带更优选的实施方式，所述的电极沿着两条附着于一种可伸缩材料背心的互成角度的腿排列；

(a)一个电极条带(例如一个附着电极的支撑结构)，

(b)一个电极带内视图，包括连着背心的电极条带，

(c)一个包裹病人胸部的闭合的电阻抗断层成像带的局部前视图；

图6 表示一个和图1所示相似的电阻抗断层成像带的更优选的实施方式，

(a)所述的具有一个横向的部件的电极条带连接两条单独附着电极的支撑结构的互成角度的腿，

(b)一个电极带的内视图，包括一个附着于背心的电极条带，

(c)一个包裹病人胸部的闭合的电阻抗断层成像带的局部前视图；

图7 表示两个不同体型的人穿着一个本发明的电阻抗断层成像测量带；

图8 表示一个病人带着本发明的电阻抗断层成像测量带的背部视图，(a)表示具有悬吊带的带子以及(b)表示背心式带子；

图9 表示在电阻抗断层成像测量期间一个病人带着本发明的电阻抗断层成像带；

图10 表示一个测试人员的健康的肺部的3D电脑层析重建图，表明传统的横断面和被提出的新的电极倾斜平面；和

图11 表示(a)一个心脏和肺部的3D电脑层析重建图，表明理念上电极阵列最佳位置在第六肋间隙，记录条件：距离5.0mm，厚度5.0mm；(b)通过倾斜切割3D电脑层析重建图获得的2D层析图像，表示在第六肋间隙(例如第六肋骨和第七肋骨之间倾斜的身体平面)。

11 电阻抗断层成像测量带

13 支撑结构

15 电极

16 电极条带

17 附件结构

18 病人身体的纵轴线

19，19’ 安全带

21，21’，22，22’ 带条

23 中间部分

25，25’ 固定装置

27 悬吊带

29 支撑结构和电极阵列各自的中间部件

31，31’ 腿

33 中间部件的纵轴线

35 回路

37，37’，37” 包络线

38 导线

39 电极表面

41 悬吊带之间的布料

43 压痕

45 中线

47 折叠线

49 安全带或者背心

51 耳扣

52 连接器

53，53’ 铰链

55 电极横向平面

57 电极斜平面

59 表明第六肋间隙的线

61 心脏

63，63’ 肺部

65 胸腔

具体实施方式

图1至4的电阻抗断层成像测量带11包括一个具有数个电极15的支撑结构13，和一个附件结构17，支撑结构13被贴在附件结构17上。具有电极15的支撑结构13从而形成一个电极条带16。电极连接一个电阻抗断层成像模型(该处未显示)。本发明的电阻抗断层成像测量带的特征为它被设计成以一个倾斜角包裹病人胸腔以便数个电极本质上平行于病人肋骨(例如肋骨或它们的肋间隙的纵向伸缩方向)延伸。因此，电极排成一阵列；该阵列本质上能够沿肋骨或它们的肋间隙的纵向伸缩方向在一个平行的行中固定在病人身上。换句话说，电极条带16被设计成它能够被放置在胸部周围，与人类身体的横断面成一角度。与横断面有偏差是指，由数个电阻定义的所述的斜平面和胸部周围肋骨或它们的肋间隙的纵向伸缩方向之间所成的角度(较佳地，斜平面和其中一根中心肋骨，例如第四肋骨、第五肋骨、第六肋骨或第七肋骨之间所成的角度)大约为零。

因为一个与传统横坡面相比更大的前后维度，这种新奇的电极布置意味着电阻抗断层成像图像现在大致相当于一个更大的人类胸腔横截面，就像常规的电阻抗断层成像测量通过安排在横断面的电阻抗断层成像电极进行是常见的事。所述的常规电阻抗断层成像测量设备在基本相同的高度上包裹身体的胸部，通常在胸骨下面部分，以便电阻抗断层成像图像实质上对应横截面正交延伸或者横向延伸至身体纵轴线。

本发明的电阻抗测量带的优势在于为了电极15支撑结构13现在能够是一种不可伸缩的条带，即使它被设计成平行于肋骨延伸。更进一步的优势是上肺部分也是可见的。为了具有电极15的支撑结构13在呼吸期间固定在胸腔上，提供了附件结构17。附件结构17可以为一种如图1所示的安全带19。它包括两根肩带21和21’，它们从中间部分23延伸而来，拥有固定装置25和25’，例如尼龙紧固件，在它们的末端，能够把它们的末端连接起来。中间部分23进一步装备了一个或两个悬吊带27，用于放在病人肩膀上。较佳地，肩带21，21’至少局部包括的一种可伸缩的部分，能够根据病人的呼吸扩大。如图1所示为安全带19的一个内视图(上视图)和一个外视图(下视图)。

具有电极15的支撑结构13包括一个中间部件29，在任何一侧的一条腿31，31’从该处延伸，根据从中间部件29的横向右轴到左轴33，成一个大致5°至50°的角β。尽管不是强制的，支撑结构13最好是可拆卸地或者永久性地贴在附件结构17上。因为这个目标环35(例如，如图1所示从安全带切断)、胶水、胶布或尼龙紧固件被提供用于把电极条带16贴于附件结构。

根据一个实施方式，角α较佳地在110°至130°之间，β(等于90-α/2)更佳地在25°至35°之间。

根据图1至4所示的实施方式，电极条带16收纳于一种导电材料的包络线37或37’中。所述的导电材料在导电电极表面和病人皮肤之间起连接作用。导电材料是待审的公开申请WO2012/006753A1的主题，该申请的内容在此引用以作参考。

如图2、3、5和6所示，较佳地，电极以一距离间隔方式排列。有利地，连续的电极之间的间隙是几乎等距的。

在图4中，可以看出在安全带19’的各个悬吊带27之间可选择的最好设置有可伸缩的和/或有弹性的布料41。该布料有一条压痕43，可以作为电阻抗断层成像带正确定位的指标。较佳地，也是用于表明中线45的指标，同时，更进一步地，设置折叠线47。这缓解了卧床不起的病人定位和穿戴电阻抗测量带。在这种可选择的安全带设计19’中，电极条带16收纳于包络线37”中，沿着肩带的上边缘22，22’附着于安全带19’。

图5的实施方式与图1的区别在于没有中间部件，所以电极条带16在中间成折角，以便条带两边通过弯道隔开。在腿31之间的角α能够在范围80°和170°之间，较佳地在90°和160°之间，更佳地在110°和150°之间，或者最佳地在120°和140°之间。图5所示为一个典型的132°的角α。电极条带16附着于背心49，较佳地背心49由一种可伸缩的材料制成。背心49(与图1-4的安全带19或19’相似)本质上为一个三角的形状，它的侧角被切掉。图5b表示一个背心49通过电极绷带16的长度不变在不同的拉升位置。如图5b和图5c所示，连接器52连接电极条带至一个控制单元(未显示)。图5c表示一个带有连接带末端的背心。同时，连接器52连接电阻阵列至一个控制单元，控制单元进一步连接一种电阻抗断层成像仪器。背心49可以装备耳扣51，从而能够通过该耳扣51牵引悬吊带。

图6的实施方式给铰链连接的电极绷带的腿31提供中间部件29。中间部件29的规定具有电极绷带的顶点在比具有如图5所示的配置的规定更低的位置的优势，所以弯道或铰链53和53’位于各自的肋骨关节后，脊柱的两侧。这有任何带子的移动与肋骨的移动十分协调的优点。

图7表示两个不同体质的人装带本发明的电阻抗断层成像测量带。图8和图9中测试人员穿着具有电极条带16的背心49(该处未显示)。在脖子处标记VP表示隆椎(C7)的骨骼参考点。图8a中，有利地，电极带49装有悬吊带。图8b中呈现一个典型的背心式电极带49。在脖子部位，带子的正确固定可能在参考中被查实并标记VP。连接器52建立电极阵列和电阻抗断层成像仪器之间的连接。

图10表示测试人员肺部的计算机断层扫描3D重建(侧视图)。因此，水平线55说明传统电极横断面的位置，电极横断面到目前为止已经用于记录电阻抗断层成像图片。弯曲的斜线57说明由本发明人提出的新奇的电极斜平面的位置。斜椭圆形电极平面关于横断面(例如，人体横断面)成角γ。关于横断面的角γ几乎对应肋骨关于腹背轴线的倾角。此外，较佳地角γ大致包括20°至60°。角γ决定在上述人体横断面和人体纵轴线之间的角δ，遵循γ+δ＝90°的关系。

图11表示一个肺部的3D计算机断层扫描(CT)再建图像。CT图显示为肺部－105°旋转和倾斜13°。图11b表示通过成一角度倾斜切割图11a在第六肋间隙的参线59所表示的3D的CT扫描，得到计算机断层扫描2D图像。在胸腔65内通过肺部63和63’两边包围的心脏61可以在中上层被识别。在参线59所表明的胸腔两边通过第六肋间隙外接的人体平面表示一个肺部和心脏组织的大面积。因此，在这个位置的电阻抗断层成像图像可以做出关于病人心脏和肺部情况的具有代表性的判断。

下面对电阻抗断层成像测量带的进一步细节或有利特征进行了总结：

电极带可能设计成一个可伸缩型的或不可伸缩型的带子。不可伸缩型的带子被认为更好。尼龙搭扣用于使带子的两个重合的末端闭合，但是也可以使用任何其他适用的闭合方式。特别地，支撑结构13最好是不可伸缩的(因此电极带16是不可伸缩的)，但是附件结构19，19’或49可以是可伸缩的也可以不是。

背心包括径向槽，特别是垂直径向槽，或者其他固定方式用于附加电极或者支撑结构。这些径向槽可以最好是由背心材料切割而成的平行双槽形成。每个双槽具有紧固件或回路的作用，用于调节和承受带式支撑结构或者电极条带。另外，一根线状物可以贴在背心或者其它附件装置形成一个带条或者回路。进一步地，可选择的固定方式有按钮、尼龙紧固件或者其它方法(例如胶水或者胶带)形成一个电极条带和背心式衣服的固定连接。

背心式衣服最好至少包括一个紧固件的定点，例如回路35或者尼龙紧固件，较佳地，有几个这样的定点，更加地，有2至8个定点。

为了承受电极条带的末端，在一个或两个背心的延长的末端，背心材料可以折叠形成一个用于封闭电极条带末端的口袋。

定点的紧固件或回路将支撑结构及其电极阵列固定就位。预制的折痕防止电极条带转移和抑制传感器的阻隔。

较佳地，需要严格区分(和实体分离)带有电阻抗断层成像电子设备的功能性带状支撑结构(电极条带)和最好是纺织物的附件结构或背心式衣服。背心式衣服仅仅考虑一个附件装置，用于将这种带状支撑结构固定于病人身体上。

电子设备最好在一个带状夹层结构的中，如图2所示，或者一个管状款式，如图3所示。带状夹层结构包括电子设备和导电材料之间密切结合的关系(married relation)。特别地，电极带(例如带有电极的支撑结构)的夹层和软衬(soft padding)最好一同为导电材料(图2)。管状结构37’的软衬包括导线38，充当连接接触皮肤的电极的工具。

尽管管状结构37包括导电材料和附件结构或者背心19之间的密切结合的关系(图3)，具有集成导电通路或类似的在它周围延伸的通路的软间隔织物构建一个管状口袋用于承受支撑结构，支撑结构负载电极传感器并且同时通电连接电极传感器和人体，例如皮肤。

身体表面区域被背心式支架覆盖，为了可靠地固定身上的电阻抗断层成像电极传感器，最好用合适的亲服材料。

进一步地，带子最好便于打开和闭合并且打开闭合好几次(大概一天5～10次)，例如用于病人护理、药物测试或运输病人。

在带子尾部的边缘有一个足够宽的材料区域，为了：第一，保持传感器在适当的位置，第二，纺织电极条带的腹侧部分向上移动。背心或背心式安全带最能达到效果。合适的肩带或悬吊带防止单独向上/向下的运动。

首选薄的纺织材料制作背心，以便通过背心材料进行听诊，不用因为这种检查不得不去掉它。薄的透气纺织物或者非织造材料也适用于这种用途

某些病人中存在胸管，胸管的存在将被考虑进背心的布局。但是，由于对于单个病人使用来说，背心最好是一次性用品，根据个别病人的需要，单一的打洞或者裁剪很容易进行和实施，造成材料无法分解，从而面对被造成的断层。

接触皮肤的背心材料最好具有以下一种或更多的特征：

－一次性的(理想情况下可重复使用或者至少环境影响最小)；

－透气的；

－尽可能合理的薄；

－直接接触皮肤的材料必须不造成激或者变应性致敏，而是想第二层皮肤(见生物相容性相关标准)

－弹性应该理想地遍布整个材料，并且不局限于特定(小的)区域，因此尽可能的方式模仿第二层皮肤；

－防水布用于防水，体液和灰尘；

－背心材料不应该在病人的CT图上造成伪影以便可以穿着带子进行CT测试；和/或

－为了确保尽可能合适(像“第二皮肤”)，背心能够变成任意尺码。

为了方便使用和背心的应用，可以提供标记或“帮助线”，就像如下的例子：

－在闭合处表明精确的当前闭合位置，例如，尼龙搭扣的闭合，便于调整，根据提示重复定位或重复闭合，

－一个中线的指示(沿着病人的脊椎)，

－一个物理标记到骨骼参考点的距离，例如“隆椎”(C7)(“运动内衣设计(Sports-Bra-Design)”)

－表明在双方应用期间折叠背心的最佳位置的线，和/或

－电极在它们各自的位置上的指示和编号应该理想地放在背心的表面，以便于能够从医疗设备的显示器上显示的电极的编号推断这些(潜藏的)电极的骨骼位置。

最好扩充口(例如连接器52)能够放置在电阻抗断层成像测量带上，位置在病人的前面部分，例如当病人穿上带子时，在病人的胸部。较佳地，带子的连接器的插头(和它的扩充口)是与病人的纵轴线对齐的(图9)。带子的连接器的扩充口最好是紧紧地固定在背心上，便于装卸。自动按扣固定(click-fix)系统是理想的。

尽管本发明已经参照其相关具体实施方式做了上述描述，但是，很显然仍可以作出许多变化、修改和变换而不背离此公开的发明构思。据此，它应该包括所有这种属于附加声明的精神和范围内的变化、修改和变换。

Claims (18)

1.一种用于在病人胸腔附近放置电极的电阻抗测量带，包括，

－一具有数个以一距离间隔的电极(15)的阵列，和

－一个支撑结构(13)，所述的电极在该支撑结构上面排列，

其特征在于，

所述的具有电极阵列的支撑结构包括两条互成角度的腿(31，31’)，所述的电极在所述的两条互成角度的腿上排列，所述的两条腿由顶端成一角度向外伸展，这样，当所述的带子环绕病人的胸腔时，所述的电极阵列从病人的背部，即所述的互成角度的腿的顶端所在的位置延伸出来，本质上该位置平行于病人肋骨至胸骨较低部分。

2.根据权利要求1所述的带子，其特征在于，所述的腿之间形成的角度在80°至170°之间，较佳地在90°至160°之间，最佳地在110°至150°之间。

3.根据权利要求1或2所述的带子，其特征在于，所述的腿通过一个横向的中间部件连接，而所述的中间部件的纵轴线和所述的腿的纵轴线所成的角度在5°至50°之间，较佳地在10°至45°之间，以及最佳地在15°至35°之间。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的带子，其特征在于，所述的腿被设计成电极条带，较佳地，包括在它们末端的第一紧固装置(25，25’)，用来将它们的末端连接在一起。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的带子，其特征在于，一个附件结构(17)用于将具有电极阵列的支撑结构固定就位，以便电极和病人的身体在呼吸期间基本上不发生相对运动。

6.根据权利要求5所述的带子，其特征在于，所述的附件结构被设计成一端直接或间接连接病人的身体，另一端连接所述的支撑结构。

7.根据权利要求5至6中任意一项所述的带子，其特征在于，所述的附件结构是一种安全带(19，19’，49)，所述的安全带适用于将支撑结构固定就位，进一步优选地，所述的安全带本质上包括一个背心式的服装或者背心，适用于定位和负载所述的具有电极阵列的支撑结构。

8.根据权利要求5至7中任意一项所述的带子，其特征在于，所述的支撑结构，较佳地例如一种背心式的服装或者背心，由至少部分来自一种有弹性的纺织物制成。

9.根据权利要求5至8中任意一项所述的带子，其特征在于，所述的附件结构和支撑结构相互可拆卸连接，或者相互永久性连接。

10.根据权利要求5至9中任意一项所述的带子，其特征在于，当所述的电极阵列附着于所述的附件结构时，尤其附着于所述的安全带或背心式的服装，平铺呈现一个弯折或数个弧形弯折的弯曲形状，较佳地，呈现一个v形形状用于与肋骨的倾斜度一致。

11.根据权利要求1至10中任意一项所述的带子，其特征在于，所述的电极阵列和它的支撑结构形成一个整体的元件，包括至少两层，

－一个第一层，包括一接触皮肤且带有导电通路的布料，用于建立皮肤和电极之间的连接，以及

－一个第二层，包括电子电路板，也可选择地具有支撑结构的功能，确定数个电极的位置，并且包括供电线、控制线和/或数据线，通过分析和控制仪器连接所述的电极。

12.根据权利要求1至11中任意一项所述的带子，其特征在于，所述的阵列的支撑结构本质上是不可伸缩的和/或没有弹性的，特别是所述的电子电路板为不可伸缩的和/或没有弹性的。

13.根据权利要求1至12中任意一项所述的带子，其特征在于，所述的带子用于单人使用。

14.一种电阻抗测的方法，包括：

电阻抗测量带的应用，所述的电阻抗测量带包括一沿着所述的带子的纵向伸缩方向以一距离间隔方式排列的电极的阵列，

其特征在于，

所述的电极阵列本质上在人类胸腔周围沿肋骨或在两个相邻肋骨的肋间区域放置。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，根据从身体左侧到右侧的横截轴线的倾斜度，所述的电极阵列关于横断面确定一个成一角度的斜椭圆形平面，进一步可选择地，所述的角度大致对应于肋骨关于腹背轴线的倾角。

16.根据权利要求14至15中任意一项所述的方法，其特征在于，所述的电极阵列沿着身体一侧的一根特定肋骨和身体另一侧的相对应的特定肋骨。

17.根据权利要求14至16中任意一项所述的方法，其特征在于，所述的电极定位于第四肋骨和第七肋骨之间，进一步地，定位于特定层级的肋间隙之间，较佳地于第四肋骨和第五肋骨之间，或者第五肋骨和第六肋骨之间，以及最佳地于第六肋骨和第七肋骨之间。

18.一种权利要求1至13中任意一项所述的电阻抗带在实现电阻抗成像的方法中的应用。