CN114072050A - 用于感测来自身体的信号的设备和方法 - Google Patents

Abstract

用于传输和感测信号的套件，包括：多连接电缆，其在所述电缆的远端处具有多个电缆连接器，用于在每个电缆连接器和能够连接到所述电缆的近端的用于测量生物阻抗的系统之间建立电通信；以及用于传输和感测信号的多个设备。每个设备包括能够粘附到受试者的皮肤的非导电基板、印刷在所述基板上的第一和第二电触点以及一次性连接器。每个一次性连接器能够连接到所述电缆的兼容电缆连接器，使得一旦连接，则所述一次性连接器和所述兼容电缆连接器的组合厚度小于4mm。

Description

用于感测来自身体的信号的设备和方法

相关申请

本申请要求于2019年7月1日提交的美国临时专利申请第62/869,066号的优先权权益，其内容通过引用并入，如同该内容在本文中完全阐述一样。

技术领域

在本发明的一些实施例中，本发明涉及一种医疗设备，更具体地是、但非它他地是，涉及用于感测信号(例如、但不限于来自身体的射频信号)的设备和方法。

背景技术

与器官电特性测量(例如生物阻抗测量)相关的技术是众所周知的。采用生物阻抗的各种方法见于：国际公开号WO 2004/098376、WO2006/087696、WO 2008/102362、WO 2009/022330和WO 2010/032252、WO 2013/014671，其内容由此通过引用并入本文。

例如，′696申请公开了向受试者的器官传输输出射频信号，从器官接收输入射频信号，确定输入信号相对于输出信号的相移，并使用该相移来计算受试者的心输出量。

‘362申请描述了一种用于传输和感测射频信号的粘贴物。电触点固定在它们之间的一定距离处，以减少可变电极间距离对测量的影响。该粘贴物通过具有导电构件的连接器连接到监测系统，其中每个电触点通过不同的导线与一个导电构件电通信。

发明内容

根据本发明的一些实施例的一方面，提供了一种用于传输和感测信号的设备。该设备包括能够粘附到受试者的皮肤的非导电基板；印刷在基板上的第一和第二电触点；一次性连接器，其能够连接到电缆的兼容电缆连接器，该电缆通过一次性连接器从触点接收信号，用于将信号传输到用于测量生物阻抗的系统的信号处理器。一次性连接器具有对称形状，使得一次性连接器和兼容电缆连接器之间的配合在两个翻转朝向中的任一个朝向下建立。

根据本发明的一些实施例，该设备被包装有标签，该标签指示该设备用于附接到受试者的身体的多个不同部位中的每一个部位。

根据本发明的一些实施例，所述多个不同部位包括：腹侧左上区域、腹侧右上区域、腹侧左下区域、腹侧右下区域、背侧左上区域、背侧右上区域、背侧左下区域和背侧右下区域。

根据本发明的一些实施例，设备从触点到一次性连接器的长度小于25cm。

根据本发明的一些实施例，一次性连接器附接到非导电基板的一体延伸部，使得一次性连接器和非导电基板彼此平行。

根据本发明的一些实施例，该设备包括安装在一次性连接器上、印刷在一次性连接器上或与一次性连接器集成一体的认证标签，该认证标签被配置用以用于认证该设备，其中一次性连接器和认证标签的组合厚度小于4mm。

根据本发明的一些实施例，认证标签包括具有内部时钟或计数器的电子芯片，并且被配置用以响应于内部时钟或计数器的状态而生成警报信号并通过电缆将警报信号传输到系统。

根据本发明的一些实施例的一方面，提供了一种套件。该套件包括用于传输和感测信号的多个设备，其中所有设备在外观和结构上是相同的，并且其中每个设备是如上所描述并且可选地是且优选地是如下文进一步举例说明的设备。

根据本发明的一些实施例的一方面，提供了一种用于传输和感测信号的套件。该套件包括用于传输和感测信号的多个设备，其中每个设备是如上所描述并且可选地是且优选地是如下面进一步举例说明的设备。该套件还包括多连接电缆，该多连接电缆在电缆的远端处具有相应的多个电缆连接器，其中每个电缆连接器与设备中的一个设备的一次性连接器兼容。

根据本发明的一些实施例，对于套件的每对一次性连接器和电缆连接器，一次性连接器和电缆连接器中的至少一个包括标记，该标记指示取决于设备将要附接到的受试者的身体部位的连接朝向。

根据本发明的一些实施例，套件中的所有设备在外观和结构上是相同的。

根据本发明的一些实施例，一次性连接器附接到非导电基板的一体延伸部，使得一次性连接器、非导电基板和连接到一次性连接器之后的电缆连接器都彼此平行。

根据本发明的一些实施例，套件中有四个设备。

根据本发明的一些实施例的一方面，提供了一种传输和感测信号的方法。该方法包括将用于传输和感测信号的多个设备附接到受试者的身体，其中每个设备是如上所描述并且可选地是且优选地是如下面进一步举例说明的设备。该方法包括将多连接电缆连接在所述多个设备和生物阻抗测量系统的连接器面板之间。

根据本发明的一些实施例的一方面，提供了一种用于传输和感测信号的套件。该套件包括多连接电缆，其在电缆的远端处具有多个电缆连接器，用于在每个电缆连接器和能够连接到电缆的近端的用于测量生物阻抗的系统的信号处理器之间建立电通信，以及用于传输和感测信号的多个设备，其中每个设备包括能够粘附到受试者的皮肤的非导电基板、印刷在基板上的第一和第二电触点以及一次性连接器。根据本发明的一些实施例，每个一次性连接器能够连接到电缆的兼容电缆连接器，使得一旦连接，则一次性连接器和兼容电缆连接器的组合厚度小于4mm。

根据本发明的一些实施例，套件的一次性连接器是朝向特定的，使得一次性连接器和兼容电缆连接器之间的配合仅在一个朝向下建立，而在翻转朝向下不建立配合。根据本发明的一些实施例，套件的每个设备包括标记或者被包装在包括标记的单独包装中，该标记指示设备将要附接到的受试者的身体部位。根据本发明的一些实施例，每个电缆连接器包括标记，该标记指示将要通过相应的一次性连接器连接到电缆连接器的设备。

根据本发明的一些实施例，一次性连接器具有对称形状，使得一次性连接器和电缆连接器之间的配合在两个翻转朝向中的任一个朝向下建立。根据本发明的一些实施例，套件的设备中的至少一个设备被包装有标签，该标签指示所述至少一个设备用于附接到受试者的身体的多个不同部位中的每个部位，可选地是且优选地是附接到受试者的身体的上部部分。根据本发明的一些实施例，所述多个不同部位包括：腹侧左上区域、腹侧右上区域、腹侧左下区域、腹侧右下区域、背侧左上区域、背侧右上区域、背侧左下区域和背侧右下区域。根据本发明的一些实施例，对于每对一次性连接器和电缆连接器，一次性连接器和电缆连接器中的至少一个包括标记，该标记指示取决于设备将要附接到的受试者的身体部位的连接朝向。根据本发明的一些实施例，所有设备在外观和结构上是相同的。根据本发明的一些实施例，有四个设备。

根据本发明的一些实施例，套件的每个设备从触点到一次性连接器的长度小于25cm。

根据本发明的一些实施例，套件的每个设备包括从触点引导到一次性连接器的印刷导线。

根据本发明的一些实施例，一次性连接器包括连接到第一电触点的第一导线、连接到第二电触点的第二导线以及在第一和第二导线之间的至少一条浮动导线。

根据本发明的一些实施例，导线是印刷导线。

根据本发明的一些实施例，导线和印刷电触点接合同一平面。

根据本发明的一些实施例，一次性连接器附接到非导电基板的一体延伸部，使得一次性连接器、非导电基板和连接到一次性连接器之后的电缆连接器都彼此平行。

根据本发明的一些实施例，一次性连接器包括用于认证相应设备的认证标签，并且其中小于4mm的厚度包括一次性连接器、认证标签和电缆连接器。

根据本发明的一些实施例，认证标签包括具有内部时钟或计数器的电子芯片，并且被配置用以响应于内部时钟或计数器的状态而生成警报信号并且通过电缆将警报信号传输到生物阻抗测量系统。

根据本发明的一些实施例，多连接电缆包括用于传导发射信号的线和传导接收信号的线的单独电屏蔽。

根据本发明的一些实施例的一方面，提供了一种传输和感测信号的方法。该方法包括提供如上所描述并且可选地是且优选地是如下面进一步举例说明的套件；将所述多个设备在相应的多个不同部位附接到受试者的皮肤；以及将所述多连接电缆连接在所述多个设备和用于测量生物阻抗的系统的连接器面板之间。

除非另有定义，否则本文使用的所有技术和/或科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。尽管在本发明的实施例的实践或测试中可以使用与本文中描述的方法和材料相似或等同的方法和材料，但是示例性的方法和/或材料将在下面描述。如有冲突，以专利说明书(包括定义)为准。此外，材料、方法和示例仅是说明性的，并不意图是必然限制性的。

本发明实施例的方法和/或系统的实施可以包括手动、自动或手动和自动的组合执行或完成选定的任务。此外，根据本发明的方法和/或系统的实施例的实际仪器和设备，可以使用操作系统通过硬件、软件或固件或上述的组合来实施几个选定的任务。

例如，根据本发明实施例的用于执行选定的任务的硬件可以被实施为芯片或电路。作为软件，根据本发明实施例的选定的任务可以被实施为由计算机使用任何合适的操作系统执行的多个软件指令。在本发明的示例性实施例中，根据如本文描述的方法和/或系统的示例性实施例的一个或多个任务由数据处理器(例如用于执行多个指令的计算平台)执行。可选地是，数据处理器包括用于存储指令和/或数据的易失性存储器和/或用于存储指令和/或数据的非易失性存储器，例如磁性硬盘和/或可移动介质。可选地是，也提供网络连接。还可选地是提供显示器和/或用户输入设备，例如键盘或鼠标。

附图说明

这里参考附图、仅通过示例的方式描述了本发明的一些实施例。现在详细地具体参考附图，强调所示的细节是示例性的，并且是为了说明性地讨论本发明的实施例。在这点上，结合附图的描述使本领域技术人员清楚如何实施本发明的实施例。

在附图中：

图1A-1C是示意性图示，其示出根据本发明一些实施例的用于传输和感测信号的设备的透视图(图1A)、前视图(图1B)和后视图(图1C)；

图2A是示意性图示，其示出根据本发明一些实施例的用于传输和感测信号的设备的分解图；

图2B是示出根据本发明一些实施例的导线在连接构件上的折叠的图像。

图3A和图3B是示出根据本发明一些实施例的连接器和电缆之间通过电缆连接器的连接的示意性图示；

图4A和图4B是在电缆包括四个电缆连接器的实施例中的多连接电缆的示意性图示；

图5A是在每个电缆连接器上有指示受试者的不同身体部位的标记的实施例中的电缆的远端的示意性图示；

图5B-5E示出了带有标记的设备的多个包装，该标记允许医生将每个设备附接到其适当的部位并将其连接到适当的远端电缆连接器；

图6A是根据本发明的各种示例性实施例的示出了受试者身体上的八个不同部位的标签的示意性图示；

图6B和图6C是根据本发明一些实施例的可以设置在电缆连接器的正面和背面的八个可能标记中的两个标记的示意性图示；

图7是示出根据本发明一些实施例的生物阻抗测量系统的示意框图；和

图8A和图8B示出了根据本发明的一些示例性实施例进行的实验的结果，以研究本实施例的设备和电缆降低串扰和噪声的能力。

具体实施方式

在本发明的一些实施例中，本发明涉及一种医疗设备，更具体地是、但非排它地是，涉及用于感测信号的设备和方法，所述信号例如、但不限于来自身体的射频信号。

在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应当理解，本发明的应用不必局限于在以下描述中阐述的和/或在附图和/或示例中示出的部件和/或方法的构造和布置的细节。本发明能够有其它实施例，或者能够以各种方式实施或执行。

采用生物阻抗测量的方法包括将多个电极放置在患者皮肤上，通常在胸部区域。电信号通过电极发射和接收，并且受试者组织的电阻抗随时间的变化被测量并与心脏参数相关联。

由于各种解剖因素，电极通常被放置在身体的特定区域上，以在生物阻抗的测量变化和心脏参数之间实现更好的相关性。用于监测身体部位的电特性的典型布置是在身体的上部部分的上部区域和下部区域处附着到受试者的皮肤的电极的四极布置。每对电极焊接到电缆的远端，该电缆在其近端处连接到信号处理器。信号处理器分析从电极接收的信号，并将它们与心脏参数相关联。

本发明人发现将电缆焊接到电极会导致可用性问题。例如，在手术期间，电缆可能与电极分离，导致信号丢失。在这种情况下，附接一组新的电极常常是不可能的，因为它会中断手术。

本发明人还发现，电缆内的电线不能很好地不受外部噪声信号的影响，并且不能不受发射电极和接收电极之间串扰的影响。本发明人发现，这种情况会导致更嘈杂的信号，并且导致难以检测到电极与皮肤的分离。

本发明人还发现，也可以通过将电极连接到受试者的背部区域来执行生物阻抗测量。然而，在减少这种与实践的联系的同时，本发明人发现电极给受试者带来不适，特别是当受试者处于仰卧位置时，并且还可能导致褥疮或其它类型的损伤。

为了寻找至少一个上述问题的解决方案，本发明人设计了用于传输和感测信号的设备和套件。现在参考附图，图1A-1C是根据本发明一些实施例的用于传输和感测信号的设备10的透视图(图1A)、前视图(图1B)和后视图(图1C)。设备10可以包括非导电基板12、印刷在基板12上的两个电触点14和一次性连接器16。优选地是，设备10整体是一次性的。基板12的背面通常能够粘附到受试者皮肤。例如，基板12的背面可以包括粘合剂层(未示出，参见图2A-2B)，用于将基板12的背面附着到受试者皮肤。

基板12可选地是且优选地是具有多层结构。下面参照图2A-2B描述适合用于基板12的多层结构的代表性示例。连接器16通常以连接器16和基板12彼此平行的方式附接到非导电基板12的一体延伸部22。这提高了受试者的舒适度，特别是当该设备位于受试者的皮肤和床之间时(例如，当受试者处于仰卧位置时，连接到受试者的背部区域)。这不同于常规的电极，常规的电极包括从可粘附的基板突出的连接器。一体延伸部22可选地是且优选地是是细长的，其长度与宽度的长宽比为约3至约10，例如约。

在本文所述的任何实施例中，垂直于基板12测量得到的连接器16的厚度t优选小于4mm。在本发明人进行的实验中发现，当连接器16的厚度小于4mm时，大多数受试者不会注意到它，它不会引起褥疮或其它类型的损伤，并且因此显著提高了受试者的舒适度。

触点14彼此间隔开。触点14中的一个触点用于将发射信号Tx发射给受试者的身体，并且触点14中的另一个触点用于感测来自受试者身体的接收信号Rx。触点14的中心之间的典型距离为约10mm至约70mm，更优选为约20mm至约70mm，更优选为约30mm至约70mm，更优选为约40mm至约70mm，更优选为约50mm至约70mm，更优选为约55mm至约65mm，更优选为约57mm至约62mm，更优选为约57mm至约60mm，或者约58mm至约59mm，例如约58.5mm。本发明人发现，与其它距离相比，Tx信号的进入点和Rx信号的离开点之间的这种距离范围提供了明显更好的结果。触点14通常印刷在基板12的部分24上，延伸部22从该部分24延伸，并且该部分24通常比延伸部22宽。典型地是，但不是必需地是，部分24的长度与宽度的长宽比是从约0.5到约1.5。设备10从触点14到连接器16的总长度通常小于25cm或小于20cm，例如约5cm至约15cm。如下面解释的那样，设备10的使用包括通过电缆在设备10和信号处理器之间建立电通信，其中设备10连接到电缆的远端处的电缆连接器，并且信号处理器连接到电缆的近端处的电缆连接器。与设备10不同，电缆(包括在其近端和远端处的连接器)通常可以使用多次，因此不是一次性制造的。因此，从成本的观点来看，使设备10足够小(例如，小于25cm或小于20cm或小于15cm)是有利的，因为在这种情况下，触点14和信号处理器之间的通信长度的较大部分是由可重复使用的非一次性电缆提供的。

在本发明的一些实施例中，设备包括在设备10的背面处覆盖触点14的凝胶团块32。团块32用于提供与受试者皮肤更好的电接触和阻抗匹配。团块32可以包括任何导电凝胶，例如、但不限于导电水凝胶。在本发明的一些实施例中，设备10的背面至少部分被可移除的保护膜34覆盖，用于保护触点14、团块32和粘合剂层。

设备10还包括从触点14引导到连接器16的一对导线18。导线18可选地是且优选地是也印刷在基板12上。在本发明的一些实施例中，设备10还包括位于导线18之间的一条或多条浮动导线20。这些实施例的优点是浮动线20在线18之间提供电屏蔽。优选地是，浮动导线20也印刷在基板12上。导线18和20(当使用时)优选地是与电触点14接合在同一平面上。

在本发明的一些实施例中，设备10包括认证标签30，该认证标签30安装或印刷在连接器16上，或以其它方式与连接器16集成一体。认证标签30被配置用以当设备10连接到生物阻抗测量系统时认证设备10。在采用标签30的任何实施例中，连接器16和标签30的组合厚度t优选小于4mm。

认证标签30可以是本领域已知的任何机器可读类型，例如、但不限于条形码或电子芯片，例如RFID芯片、EEPROM芯片或RTLS芯片。在本发明的一些实施例中，认证标签30的电子芯片包括内部时钟或计数器，并且被配置用以响应于内部时钟或计数器的状态而生成警报信号。例如，电子芯片可以可选地是且优选地是测量从第一次使用设备10起经过的时间，并且当设备使用超过推荐一次性设备10用于临床使用的预设时间段(例如，预设时间段为30分钟，或1小时，或2小时，或6小时，或12小时，或24小时，或48小时等)的时间段时生成警报信号。响应于警报信号，操作者可以更换设备。当认证标签30包括电子芯片时，设备10可选地是且优选地是包括用于向信号处理器传输信号(例如，认证信号、时钟信号、警报信号等)的专用认证导线21。优选地是，认证线21也印刷在基板12上，且优选地是与线18和20(当使用时)以及电触点14接合在同一平面上。

图2A是示出根据本发明一些实施例的设备10和制造设备10的方法的分解图的示意性图示。在本发明的一些可选实施例中，基板12是多层基板。触点14、线18并且可选的是还有线20印刷在基板12的内层123上，优选使用含银导电油墨。连接器16的印刷电路板162在基板12的细长延伸部22处附接到内层123。印刷电路板162位于或靠近延伸部22的与部分24相对的端部。印刷电路板162用作连接器16的电子元件(例如，导电端子、连接器触点、认证标签的元件(如果包括的话)等)的载体基板。印刷电路板162可选地是且优选地是由热塑性聚合物制成，这种热塑性聚合物例如、但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸环己二醇酯等。

基板12还可以包括通过粘合剂层122附接到内层123的覆盖层121。覆盖层121是不导电的，并且可以由例如不导电的聚合材料(例如、但不限于热塑性弹性体)制成。优选地是，覆盖层121是柔性的，并且具有从约20到约50的肖氏A硬度。隔离层124附接到内层，与覆盖层121和粘合剂层122相对。隔离层124被成形为覆盖导线18和20。附加的粘合剂层126被施加到隔离层124和内层123的部分24。粘合剂层126具有暴露触点14的开口127。然后，将团块32施加到粘合剂层126，以覆盖开口127，因此也覆盖触点14，并且可移除的保护膜34附接到粘合剂层126，以保护触点14、团块32和粘合剂层126。

连接器16的一对非导电连接构件164、166位于印刷电路板162的上方和下方。连接构件164、166在形状和尺寸上与电缆连接器(未示出，参见图3A和图3B)兼容，从而使得设备10能够通过连接器16连接到电缆。连接构件164、166可选地是且优选地是由比印刷电路板162更硬的热塑性聚合物制成。适合用于连接构件164、166的聚合物的代表性示例包括、但不限于丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚缩醛、聚碳酸酯等。

印刷电路板162和连接构件164、166可以安装在延伸部22的端部或者偏离所述端部。当希望将连接器16制成单侧连接器(在单侧连接器中，导线仅在连接器16的一侧)时，在延伸部22的端部处的连接是有用的。当希望使连接器16成为双面连接器(在双面连接器中，导线位于连接器16的两侧)时，偏离延伸部22的端部的连接是有用的。在后一实施例中，在安装一个或多个连接构件164、166之后，带有导线18的内层123被折叠在相应的连接构件上。显示这种折叠的图像显示在图2B中。

如上所述，在使用设备10时，通过电缆在设备10和数据处理器之间建立电通信。图3A和图3B是示出了在连接器16和电缆28之间的连接的示意性图示，根据本发明的一些实施例借助于电缆连接器26来建立这种连接。由于电缆连接器26通常位于电缆28的远端，因此连接器26在本文中可互换地称为远端电缆连接器26。连接器16在尺寸、结构和功能方面做得与远端电缆连接器26兼容，从而允许它们配合并在它们之间建立电通信。图3A和图3B示出了处于断开(图3A)和连接(图3B)状态的连接器16和26。虽然图3A和图3B示意性地示出了连接器16是阳型连接器并且连接器26是阴型连接器的构造，但是连接器16是阴型连接器并且连接器26是阳型连接器的构造也是可以预期的。

电缆28从信号发生器(未示出)接收发射信号Tx，并通过连接器16将该信号传输到触点14中的一个触点。电缆28还通过连接器16从另一个触点14接收接收信号Rx，并将这些信号传输到信号处理器(未示出)。在设备10包括标签30并且标签30包括电子芯片的实施例中，由标签30生成的认证信号可以通过电缆28传输到信号处理器。

在本文描述的任何实施例中，连接器16和电缆连接器26(一旦连接)的组合厚度t可选地是且优选地是小于4mm。这允许连接器26也位于受试者和床之间(当受试者处于仰卧位置并且设备10连接到受试者的背部区域时)，而不会引起受试者的不适，这与常规系统不同。当设备10包括认证标签30时，前述小于4mm的厚度也包括认证标签30。

电缆28优选为多连接电缆，在电缆28的远端处具有多个电缆连接器26，从而允许将诸如设备10的相应多个设备连接到电缆28。图4A和图4B是多连接电缆28的示意性图示，在该实施例中，电缆28在其远端42处包括四个电缆连接器26，分别表示为UR、LR、UL和LL，每个被指定用于与附接到受试者的身体的不同部分(例如，分别是身体的上部部分的右上区域、右下区域、左上区域和左下区域)的一次性连接器16相连接。应当理解，根据需要，电缆28可以在其远端42处包括任意数量的连接器，这取决于将要连接到电缆28的设备的数量。电缆28的近端44包括与信号处理器(未示出)的连接器面板兼容的近端连接器46。

每个连接器26例如通过连接器26内的专用印刷电路板261连接到导线的股线48，并且所有股线48在股线连结器50中连结，以形成连接到近端连接器46的组合股线52。在本发明的一些实施例中，股线52中的其中一条或多条导线被屏蔽。优选地是，不同的导线(例如传导发射信号Tx的导线和传导接收信号Rx的导线)被单独的电屏蔽屏蔽。在本发明的各种示例性实施例中，组合股线52中的导线被布置用以根据特定于相应的远端连接器的连接方案而在每个远端连接器26和近端连接器46之间建立电通信，该连接方案不同于其它远端连接器的连接方案，并且确保流经不同导线的Tx和Rx信号在近端连接器46处彼此分离。

连接器26和46之间的连接方案的代表性且非限制性的示例在图4B中示意性地示出。在该示例中，每个电缆连接器26是五引脚连接器，可选地是且优选地是是线性五引脚连接器。连接器26的引脚被连续列举为1到5，其中，在本示例中，2号和4号引脚相组合并用于屏蔽，使得每个股线48是四线股线。典型地是，当连接器16连接到连接器26时，在设备10的浮动线20和连接器26的2号和4号引脚之间建立电通信。与远端连接器26的1号、3号和5号引脚中的一个引脚相连接的股线48和52的每条导线都被与其它屏蔽间隔开的屏蔽所屏蔽。股线48和52内的屏蔽线(在本示例中连接到2号和4号引脚)可以在所有远端连接器之间短接。

在未屏蔽的1号、3号和5号引脚中，一个引脚传送Tx信号，并且一个引脚传送Rx信号。例如，连接到引脚1的股线48和52中的导线可以传送Tx信号，连接到引脚5的股线48和52中的导线可以传送Rx信号，并且连接到引脚3的股线48和52中的所有导线可以用于认证。在这种情况下，当连接器16连接到连接器26时，在设备10的导线18和连接器26的1号和5号引脚之间分别建立两个单独的电通信，并且在设备10的认证线21和连接器26的3号引脚之间建立附加的单独的电通信。股线48和52的认证线(在本示例中连接到连接器26的3号引脚)可以在股线之间短接。短接(在屏蔽线之间，和/或在认证线之间)可以是在近端连接器46处，或者更优选地是在股线连结器50处，因此减少了股线52中的导线的数量。

在图4B所示的非限制性示例中，近端连接器46包括列举为1至12的12个引脚，其中，9号引脚和12号引脚被组合并用于屏蔽。在对于每个远端连接器26不同的Tx和Rx信号通过近端连接器46的不同引脚进行通信的意义上，连接方案是彼此不同的。在本示例中，连接器UR的Tx和Rx信号通过近端连接器46的3号引脚和8号引脚传送，连接器LR的Tx和Rx信号通过近端连接器46的7号引脚和4号引脚传送，连接器UL的Tx和Rx信号通过近端连接器46的6号引脚和1号引脚传送，并且连接器LL的Tx和Rx信号通过近端连接器46的2号引脚和5号引脚传送。

本实施例设想了在设备10的连接器16和电缆28的远端连接器26之间进行连接的两种场景中的一种场景。

在第一种场景下，连接器16是朝向特定的，使得连接器16和26之间的配合仅在一个朝向下建立，而在翻转朝向下不建立配合。这可以通过使连接器16和26相对于180°翻转不对称来确保，从而使得当连接器16和26中的一个相对于正确的连接朝向翻转时，操作者将不能使连接器16和26配合，即使它们在横向上对齐也不能。可替代地是，连接器16可以是单面的，仅在其正面和背面中的一个面上具有电触点，使得当连接器16和26中的一个相对于正确连接朝向翻转时，操作者能够使连接器16和26配合，但是不建立电通信。第一种场景的优点在于，它防止了关于连接器16和26之间的连接的人为错误。在第一种场景下，每个设备10的导线18的布置特定于各个设备将要附接的身体部位。

为在第一种场景下帮助用户正确地将每个设备10放置在受试者的身体上并将其连接到正确的电缆连接器26，可以显示视觉辅助，例如在相应设备上的或在包含相应设备的包装上的标记。该标记可以指示该设备将要附接到的身体部位。在这些实施例中，这种或类似的标记可选地是且优选地是也设置在电缆连接器26上，一旦附接到相应的身体部位，则电缆连接器26将连接到相应的设备。这种视觉辅助的代表性示例示意性地示于图5A-5E中。图5A示出了电缆28的远端42，其中在每个远端电缆连接器26(在本示例中为四个电缆连接器)上，有指示受试者的不同身体部位的标记56。图5B-5E示出了设备10的多个包装54(在本示例中为四个包装)，其标记56类似于远端电缆连接器26上的标记，从而允许医生将每个设备10附接到其适当的部位，并且也允许医生将其连接到适当的远端电缆连接器。

在第二种场景下，连接器16具有对称形状，使得连接器16和26之间的配合可以在两个翻转朝向中的任一个朝向下建立。在这些实施例中，连接器16被制成双面的，在它的正面和背面都有电触点，从而使得为连接器16和26相对于彼此的两个翻转朝向中的任一个朝向建立电通信。例如，翻转朝向可以对应于电缆28中传送Rx和Tx信号的线之间的切换，使得当设备附接到身体的背侧时可以使用一个朝向，而当设备附接到身体的腹侧时可以使用翻转朝向。上面参照图4B描述的连接方案举例说明了这种切换(例如，对应于远端连接器26的1号引脚和号5引脚之间的切换)。

第二种场景的优点在于，不需要使设备10特定于它们所附接到的身体部位。因此，在第二种场景下，用于生物阻抗测量的套件中包括的所有设备10可以在导线的形状、尺寸和布置上相同。

在第二方面，设备10可以被包装有标签，该标签指示该设备用于附接到受试者的身体上的多个不同部位中的每个部位，更优选地是附接到受试者身体的上部部分。图6A示出了显示八个这样不同部位的示例性标签，包括、但不限于腹侧左上区域、腹侧右上区域、腹侧左下区域、腹侧右下区域、背侧左上区域、背侧右上区域、背侧左下区域和背侧右下区域。在这些实施例中，每个远端连接器26可选地是且优选地是标记有两个标记，这两个标记针对远端连接器的两个朝向中的每一个朝向来指示远端连接器旨在用以的合适的身体部位。

八个可能标记56中的两个标记的代表性示例在图6B和图6C中示出。图6B和图6C所示的标记56可以设置在同一远端连接器26的正面和背面。图6B示出了指示相应朝向适合于将相应远端连接器26与附接到背侧左上区域的设备10相连接的标记，并且图6C示出了指示相应朝向适合于将相应远端连接器26与附接到腹侧左上区域的设备10相连接的标记。具有本文描述的细节的普通技术人员将知道如何向其它远端连接器提供标记。

图7是示出根据本发明一些实施例的生物阻抗测量系统710的示意性框图。系统710通常包括信号生成系统714、信号处理系统728和连接器面板730。多连接电缆28的近端连接器46连接到控制面板730。电缆28的远端连接26连接到多个设备10，这些设备10附接到受试者713的身体。信号生成系统714提供一个或多个输出电Tx信号716，并将Tx信号716传输到连接器面板730。连接器面板730通过电缆28将信号传输到设备10。设备10感测一个或多个输入电信号Rx 736，并通过电缆28将Rx信号传输到连接器面板730。面板730将Rx信号736传输到处理系统728。

处理系统728用于提供与受试者的血液动力学状态相关的监测信息。系统728接收信号，处理信号并生成与处理后的信号相关的输出。优选地是，输出是图形输出，其被传输到计算机可读介质，例如计算机的显卡、网卡或存储介质。输出可以由本地或远程计算机从计算机可读介质读取出来，并显示在例如显示设备上。可以使用本领域已知的任何技术基于Rx信号计算出与受试者的血液动力学相关的特性，这些技术例如是、但不限于在国际公开号WO2004/098376、WO2006/087696、WO2008/129535、WO2009/022330和WO2010/032252中公开的技术，这些公开的内容通过引用由此并入本文。根据本发明的一些实施例可以计算出来的特性的代表性示例包括：每搏输出量(SV)、心输出量(CO)、心室射血时间(VET)、心脏指数(CI)、胸腔液体含量(TFC)、总外周阻力指数(TPRI)、血管顺应性及上述的任意组合。可选地是且优选地是，处理系统728以数字方式执行处理。在这些实施例中，处理系统728可以包括模数转换器和数字数据处理器或数字信号处理器。

由生成系统714提供的信号优选是交流(AC)信号，该交流(AC)信号可以是任何频率。本发明人发现射频信号是有用的，但是并不意图将本发明的范围限制在任何特定的频率。具体而言，发射信号的频率可以低于射频范围、在射频范围内或高于射频范围。适合于本实施例的代表性频率范围包括、但不限于从20KHz到800KHz，例如约75KHz。由本实施例的信号生成系统生成的电流流过器官，并由于身体的阻抗而导致电压下降。输入射频信号通常、但非强制性地与受试者器官的阻抗相关。在本发明的各种示例性实施例中，输出信号的参数(例如，频率、幅度、相位)被选择成使得输入信号指示器官的阻抗。

这里使用的术语“约”指±10％。

词语“示例性”在本文用来表示“用作示例、实例或说明”。任何被描述为“示例性”的实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更有利并且/或者不一定排除从其它实施例中引入特征。

词语“可选地是”在本文用于表示“在一些实施例中提供，而在其它实施例中不提供”。本发明的任何特定实施例可以包括多个“可选”特征，除非这些特征相冲突。

术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”、“包含(including)”、“具有”及其词形变化表示“包括、但不限于”。

术语“由…组成”表示“包括、但不限于”。

术语“基本上由…组成”表示组合物、方法或结构可以包括附加的成分、步骤和/或部分，但前提是附加的成分、步骤和/或部分不会实质性地改变所要求保护的组合物、方法或结构的基本且新颖的特征。

如本文所用，单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该”包括复数引用，除非上下文另有明确规定。例如，术语“一种化合物”或“至少一种化合物”可以包括多种化合物，包括它们的混合物。

在本申请中，本发明的各种实施例可以以范围格式呈现。应当理解，范围格式的描述仅仅是为了方便和简洁，并且不应当被解释为对本发明范围的不灵活的限制。因此，范围的描述应该被认为已经具体公开了所有可能的子范围以及该范围内的各个单个数值。例如，诸如从1到6的范围的描述应该被认为已经具体公开了如下子范围，诸如从1到3、从1到4、从1到5、从2到4、从2到6、从3到6等，以及该范围内的各个单个数字，例如1、2、3、4、5和6。无论范围有多广，这都适用。

每当本文指出数值范围时，它意味着包括在所指出范围内的任何引用的数字(分数或整数)。短语“第一指示数字和第二指示数字之间的范围”和“从第一指示数字到第二指示数字之间的范围”在本文中可互换使用，并且意在包括第一和第二指示数字以及它们之间的所有分数和整数。

应当理解，为了清楚起见，在单独实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中组合提供。相反，为了简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以单独提供，或者以任何合适的子组合提供，或者适合于本发明的任何其它描述的实施例。在各种实施例的上下文中描述的某些特征不应被认为是那些实施例的必要特征，除非该实施例在没有这些元件的情况下不起作用。

上文描述的和权利要求书部分中要求保护的本发明的各种实施例和方面在以下示例中得到实验支持。

示例

现在参考以下示例，这些示例与以上描述一起以非限制性的方式说明了本发明的一些实施例。

进行实验来研究本实施例的设备10和电缆28降低串扰和噪声的能力。实验包括在分离引线中的一条引线期间测量Rx信号。结果在图8A和图8B中示出，其中图8A示出了使用常规电极接收到的信号，并且图8B示出了使用本实施例的设备10接收到的信号。如图8A所示，即使在分离引线中的一条引线之后，电极仍然拾取到信号，表明从电极引导到信号处理器的电线之间存在串扰。区别地是，图8B示出了在分离之后没有接收到信号，表明设备10和电缆28内没有串扰。

尽管已经结合本发明的特定实施例描述了本发明，但是很明显，许多替代方案、修改和变化对于本领域技术人员来说将是明显的。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求的精神和广泛范围内的所有这些替代方案、修改和变化。

本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请都通过引用整体并入本说明书中，其程度如同每个单独的出版物、专利或专利申请被具体和单独地指示为通过引用并入本说明书中一样。此外，本申请中任何参考文献的引用或标识不应被解释为承认这种参考文献可作为本发明的现有技术。就使用章节标题而言，它们不应被解释为一定是限制。此外，本申请的任何优先权文件在此通过引用整体并入。

Claims (20)

1.一种用于传输和感测信号的套件，所述套件包括：

多连接电缆，所述多连接电缆在所述电缆的远端处具有多个电缆连接器，用于在每个所述电缆连接器和能够连接到所述电缆的近端的用于测量生物阻抗的系统之间建立电通信；和

用于传输和感测信号的多个设备，每个设备包括能够粘附到受试者的皮肤的非导电基板、印刷在所述基板上的第一电触点和第二电触点以及一次性连接器；

每个一次性连接器能够连接到所述电缆的兼容电缆连接器，使得一旦连接，则所述一次性连接器和所述兼容电缆连接器的组合厚度小于4mm。

2.根据权利要求1所述的套件，其中每个设备从所述触点到所述一次性连接器的长度小于25cm。

3.根据权利要求2所述的套件，其中每个设备包括从所述触点引导到所述一次性连接器的印刷导线。

4.根据权利要求1所述的套件，其中所述一次性连接器包括连接到所述第一电触点的第一导线、连接到所述第二电触点的第二导线以及在所述第一导线和所述第二导线之间的至少一条浮动导线。

5.根据权利要求4所述的套件，其中所述导线是印刷导线。

6.根据权利要求3所述的套件，其中所述导线和印刷的所述电触点接合同一平面。

7.根据权利要求1所述的套件，其中所述一次性连接器被附接到所述非导电基板的一体延伸部，使得所述一次性连接器、所述非导电基板和连接到所述一次性连接器之后的所述电缆连接器全都彼此平行。

8.根据权利要求1所述的套件，其中所述一次性连接器包括用于认证相应设备的认证标签，并且其中所述小于4mm的所述厚度包括所述一次性连接器、所述认证标签和所述电缆连接器。

9.根据权利要求8所述的套件，其中所述认证标签包括具有内部时钟或计数器的电子芯片，并且被配置用以响应于所述内部时钟或计数器的状态而生成警报信号，并且通过所述电缆将所述警报信号传输到所述系统。

10.根据权利要求9所述的套件，其中所述认证标签包括具有内部时钟或计数器的电子芯片，并且被配置用以响应于所述内部时钟或计数器的状态而生成警报信号，并且通过所述电缆将所述警报信号传输到所述系统。

11.根据权利要求1所述的套件，其中所述一次性连接器是朝向特定的，使得所述一次性连接器和所述兼容电缆连接器之间的配合仅在一个朝向下建立，而在翻转朝向下不建立配合。

12.根据权利要求11所述的套件，其中每个所述设备包括标记或被包装在包括标记的单独包装中，所述标记指示所述设备将要附接到的所述受试者的身体部位。

13.根据权利要求12所述的套件，其中每个所述设备包括标记或被包装在包括标记的单独包装中，所述标记指示所述设备将要附接到的所述受试者的身体部位。

14.根据权利要求13所述的套件，其中每个电缆连接器包括指示将通过相应的一次性连接器连接到所述电缆连接器的设备的标记。

15.根据权利要求14所述的套件，其中每个电缆连接器包括指示将通过相应的一次性连接器连接到所述电缆连接器的设备的标记。

16.根据权利要求1所述的套件，其中所述一次性连接器具有对称形状，使得所述一次性连接器和所述电缆连接器之间的配合在两个翻转朝向中的任一个朝向下建立。

17.根据权利要求16所述的套件，其中所述设备中的至少一个设备被包装有标签，所述标签指示所述至少一个设备用于附接到受试者的身体的上部部分的八个不同部位中的每一个部位。

18.根据权利要求17所述的套件，其中所述设备中的至少一个设备被包装有标签，所述标签指示所述至少一个设备用于附接到受试者的身体的上部部分的八个不同部位中的每一个部位。

19.根据权利要求18所述的套件，其中所述八个不同部位包括：腹侧左上区域、腹侧右上区域、腹侧左下区域、腹侧右下区域、背侧左上区域、背侧右上区域、背侧左下区域和背侧右下区域。

20.一种传输和感测信号的方法，所述方法包括：

提供套件，所述套件包括：

多连接电缆，所述多连接电缆在所述电缆的远端处具有多个电缆连接器，用于在每个所述电缆连接器和能够连接到所述电缆的近端的用于测量生物阻抗的系统之间建立电通信；和

用于传输和感测信号的多个设备，每个设备包括能够粘附到受试者的皮肤的非导电基板、印刷在所述基板上的第一电触点和第二电触点以及一次性连接器；

每个一次性连接器能够连接到所述电缆的兼容电缆连接器，使得一旦连接，所述一次性连接器和所述兼容电缆连接器的组合厚度小于4mm；

将所述多个设备在相应的多个不同部位处附接到受试者的皮肤；和

将所述多连接电缆连接在所述多个设备和生物阻抗测量系统的连接器面板之间。

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