CN116098626A - 用于测量患者的ecg数据和呼吸数据的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种系统，该系统用于测量患者的ECG数据和呼吸数据。该系统包括至少四根ECG导线，该至少四根ECG导线被配置为传送来自该患者的第一组心电活动。与该至少四根ECG导线不同的呼吸导线被配置为传送来自该患者的呼吸电活动。电子设备电联接到该至少四根ECG导线和该呼吸导线。该电子设备被配置为基于来自该至少四根ECG导线的该第一组心电活动来测量该ECG数据，并且基于来自该呼吸导线的该呼吸电活动来测量该呼吸数据。

Description

用于测量患者的ECG数据和呼吸数据的系统和方法

技术领域

本公开整体涉及用于测量患者的ECG数据和呼吸数据的系统和方法。

背景技术

心电图和生成这些波形的设备(也称为ECG设备或ECG)是医学中的基本工具，在临床和医院环境中经常用于监测、诊断和治疗心脏病。具体地，经由放置在身体特定区域中的皮肤上的电极来收集来自患者心脏的电活动。该电活动在本文中也称为心电活动。心电活动经由导线从电极传送到电子设备。电子设备或与其连接的另一设备处理来自电极的心电活动，以测量ECG数据(例如，经由特定电极之间的比较)并且创建ECG波形。电子设备或与其连接的其他设备也可基于心电活动来执行其他动作，诸如以本领域已知的方式生成警报、创建通知或显示等。

连接到患者的电极和导线的数量根据ECG设备的配置而变化。本领域已知的常见配置包括：(1)3导联，其使用定位在右臂、左臂和左腿上的3个电极；(2)5导联，其使用定位在右臂、右腿、左臂、左腿上，并且有一个定位在胸部上的5个电极；(3)6导联，其使用定位在右臂、右腿、左臂、左腿上，并且有两个定位在胸部上的6个电极；和(4)12导联，其使用由四根肢体引线(右臂、右腿、左臂、左腿)和通常称为V1-V6的六根胸部引线组成的10个电极。常规12导联ECG的六根胸部引线被定位成：V1位于右胸骨上的第4肋间空间，V2位于左胸骨上的第4肋间空间，V3位于V2和V4之间的中部，V4位于锁骨中线处的第五肋间空间，V5位于腋前线处的第五肋间空间(与V4在同一水平面上)，并且V6位于腋中线处的第五肋间空间(与V4在同一水平面上)。市售12导联ECG设备的一个示例是由GE

生产的Carescape One。

一些ECG设备被进一步配置为测量表示患者的呼吸特性的呼吸数据。还通过测量患者皮肤上的电活动(单独称为呼吸电活动)来导出呼吸数据，在本领域目前已知的系统和方法中，从用于收集心电活动以生成ECG波形的相同电极收集该电活动。

发明内容

提供本发明内容是为了介绍将在下面的具体实施方式中进一步描述的一系列概念。本发明内容不旨在识别要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于帮助限制要求保护的主题的范围。

本公开的一个示例整体涉及用于测量患者的ECG数据和呼吸数据的系统。该系统包括至少四根ECG导线，该至少四根ECG导线被配置为传送来自患者的第一组心电活动。与该至少四根ECG导线不同的呼吸导线被配置为传送来自患者的呼吸电活动。电子设备电联接到该至少四根ECG导线和呼吸导线。电子设备被配置为基于来自该至少四根ECG导线的第一组心电活动来测量ECG数据，并且基于来自呼吸导线的呼吸电活动来测量呼吸数据。

在某些示例中，五根ECG导线和呼吸导线各自被配置为经由电极电联接到患者，并且与呼吸导线相关联的呼吸电极不和与至少四根ECG导线相关联的电极中的任何电极共用。

在某些示例中，电子设备接收在患者腹部上测量的额外电活动，并且电子设备通过将呼吸电活动与额外电活动进行比较来测量呼吸数据。在另外的示例中，经由至少四根ECG导线中的一根ECG导线来传送额外电活动。

在某些示例中，呼吸电活动是在相比于患者的胸骨更靠近患者的左腋窝处测量的。

在某些示例中，呼吸导线是第一呼吸导线，并且呼吸电活动是在患者身上的第一位置中测量并且通过第一呼吸导线传送的第一组呼吸电活动。还包括第二呼吸导线，并且第二呼吸导线被配置为传送在患者身上的第二位置中测量的第二组呼吸电活动，其中电子设备接收在患者身上测量的额外电活动，并且其中电子设备基于第一组呼吸电活动和第二组呼吸电活动两者与额外电活动的比较来测量呼吸数据。

某些示例还包括电极，至少四根ECG导线和呼吸导线分别通过该电极接收来自患者的心电活动和呼吸电活动，其中电极中的一个电极被配置为与呼吸导线和至少四根ECG导线中的两根单独的导线通信。

在某些示例中，电子设备包括第一电子设备和第二电子设备，该第一电子设备电联接到至少四根ECG导线和呼吸导线，该第二电子设备电联接到额外ECG导线，该额外ECG导线被配置为传送从患者测量的心电活动，其中基于来自至少四根ECG导线以及也来自额外ECG导线的心电活动来测量ECG数据。在另外的示例中，额外ECG导线是常规12导联ECG配置中的引线V2至V6。

本公开的另一个示例整体涉及用于测量患者的ECG数据和呼吸数据的方法。该方法包括将至少四根ECG导线电联接到患者以传送来自患者的第一组心电活动，其中该至少四根ECG引线中的一根ECG引线定位在患者的腹部上。该方法还包括将呼吸导线电联接到患者以传送来自患者的呼吸电活动，将至少四根ECG导线和呼吸导线电联接到电子设备。该方法还包括配置电子设备以基于来自该至少四根ECG导线的第一组心电活动来测量ECG数据，并且基于来自呼吸导线的呼吸电活动来测量呼吸数据。

在某些示例中，定位在患者腹部上的五根ECG导线中的一根ECG导线提供额外电活动，其中呼吸导线被定位成相比于患者的胸骨更靠近患者的左腋窝，并且其中电子设备通过将呼吸电活动与额外电活动进行比较来测量呼吸数据。

在某些示例中，呼吸导线是第一呼吸导线，并且呼吸电活动是在患者身上的第一位置中测量并且通过第一呼吸导线传送的第一组呼吸电活动，该方法还包括将第二呼吸导线电联接到患者以传送在患者身上的第二位置中测量的第二组呼吸电活动，其中电子设备接收在患者身上测量的额外电活动，并且其中电子设备基于第一组呼吸电活动和第二组呼吸电活动两者与额外电活动的比较来测量呼吸数据。

某些示例还包括将电极定位在患者身上，至少四根ECG导线和呼吸导线分别通过该电极接收来自患者的心电活动和呼吸电活动，其中电极中的一个电极被配置为与呼吸导线和至少四根ECG导线中的两根单独的导线通信。

在某些示例中，电子设备包括第一电子设备和第二电子设备，该第一电子设备电联接到至少四根ECG导线和呼吸导线，该第二电子设备电联接到额外ECG导线，该额外ECG导线被配置为传送从患者测量的心电活动，其中基于来自至少四根ECG导线以及也来自额外ECG导线的心电活动来测量ECG数据。在另外的示例中，额外ECG导线是常规12导联ECG配置中的引线V2至V6。

根据本公开的另一个示例整体涉及用于测量患者的ECG数据的系统。第一电子设备被配置为经由第一组ECG导线电联接到患者，以接收来自患者的第一组心电活动。第二电子设备被配置为经由第二组ECG导线电联接到患者，以接收来自患者的第二组心电活动。监测设备被配置为与第一电子设备和第二电子设备通信，其中监测设备被配置为当不存在与第二电子设备的通信时，基于从第一电子设备接收的第一组心电活动来测量患者的ECG数据，并且其中监测设备被配置为当存在与第一电子设备和第二电子设备两者的通信时，基于从第一电子设备接收的第一组心电活动和从第二电子设备接收的第二组心电活动两者来测量患者的ECG数据。

在某些示例中，监测设备被配置为当第一组ECG导线中的至少一根ECG导线和第二组ECG导线中的至少一根ECG导线经由定位于患者身上的共用电极电联接到患者时，基于第一组心电活动和第二组心电活动两者来测量患者的ECG数据。在另外的示例中，共用电极为第一组ECG导线和第二组ECG导线两者提供额外电活动，并且测量ECG数据包括将第一组心电活动和第二组心电活动中的每一者与额外电活动进行比较。

在某些示例中，第一电子设备被进一步配置为经由被配置为测量患者的呼吸电活动的呼吸导线电联接到患者，其中呼吸导线不同于第一组ECG导线，并且其中监测设备被进一步配置为基于从呼吸导线接收的呼吸电活动来测量患者的呼吸数据。

某些示例还涉及使用本文公开的系统的方法，包括经由电极将第一组ECG导线电联接到患者，其中电极中的一个电极定位在患者的腹部上。

从以下结合附图的实施方式中，本公开的各种其他特征、目的和优点将变得显而易见。

附图说明

参考以下附图描述本公开。

图1是根据本公开的用于测量患者的ECG数据的系统的透视图；

图2描绘了根据本公开的用于测量ECG数据(本文提供了5导联ECG数据)也测量呼吸数据的系统的第一配置；

图3是诸如可结合在本文所公开的系统内的示例性控制系统的示意图；

图4描绘了根据本公开的用于测量ECG数据(本文提供了12导联ECG数据)的系统的第二配置；

图5描绘了根据本公开的用于测量ECG数据(本文提供了12导联ECG数据)的系统的第三配置；

图6描绘了根据本公开的类似于图4的系统的第四配置，其也测量呼吸数据；

图7是根据本公开的用于测量ECG数据的方法的第一示例的流程图；

图8是根据本公开的用于测量ECG数据的方法的第二示例的流程图；

图9是诸如图2所示的可移除/直通式连接器的示例的透视图；并且

图10是类似于图9的连接器的可移除/直通式连接器的顶视图，其中可移除部分连接到其上。

具体实施方式

在本领域中公知的是，使用测量ECG数据的电极还进行呼吸数据的双矢量阻抗测量，例如，如在美国专利号7,351,208和10,405,765以及美国专利申请公开号2019/0380620中所描述的。然而，本发明人已经认识到，本领域目前已知的系统和方法提供了不准确的呼吸数据测量并且普遍存在问题。例如，使用本领域目前已知的设备和方法的低信号振幅和/或运动伪影可能导致不准确的呼吸率。中枢性呼吸暂停的错误指示也是可能的，特别是在电极位置未被优化为具有最强信号振幅的情况下。

此外，本发明人已经认识到当使用本领域目前已知的医疗设备和方法时的问题，特别是当需要在ECG测量配置之间转换时的问题。例如，在某些情况下，患者可被连接到5导联或6导联ECG系统相对长的时间段，诸如用于延长的监测(其范围可从几小时到几天)。相比之下，12导联ECG(其提供关于心电活动的更详细的信息)通常仅连接用于短期收集。例如，可使用12导联ECG来检查到达重症监护室(ICU)的患者是否存在可能的心脏问题，这可能只需要几分钟的监测或持续几小时。一旦完成了使用12导联ECG的初始监测，就可使用5导联ECG设置来继续进行额外监测。同样常见的是，已经连接到5导联或6导联ECG的患者需要完整的12导联ECG以进行额外数据收集，但随后将再次返回到5导联或6导联ECG配置。在这种情况下，护理人员必须从患者完全移除整个5导联或6导联ECG设置以完成12导联ECG研究，然后移除整个12导联ECG设置以再次重新应用5导联或6导联ECG设置。

电极的定位和移除、导线的连接以及与其连接的电子设备的配置对于护理人员而言是耗时的，对于患者而言是不舒适的和/或干扰性的，并且增加了收集患者的额外12导联ECG数据测量结果的延迟(还增加了直到患者恢复到先前配置的时间)。对于多轮使用电极，该过程还产生额外的材料成本和浪费，引起额外的皮肤刺激，在导线上产生额外的磨损和撕裂，并且由于反复操作和在时间限制下工作，增加了电极放置和连接中人为错误的风险。

图1示出了根据本公开的用于测量ECG数据(并且在某些示例中，呼吸数据)的系统30的示例性配置。系统30包括电子设备60，该电子设备从定位在患者1身上的电极接收电活动，如下文进一步讨论的。电子设备也可称为医疗设备。患者1可如图所示定位在床14上，或者可由于本文公开的系统30(下文进一步讨论)提供的灵活性而自由移动，例如使用下文讨论的无线配置。

在所示的示例中，电子设备60经由连接28与单独的监测设备20通信，该监测设备在此具有用于显示由系统30收集的ECG数据24和呼吸数据26的显示设备22。连接28可以是物理的，诸如线束中的导线，和/或无线的，例如使用本领域已知的协议(例如，

Wi-Fi或其他)。电子设备60和/或监测设备20还可与诸如本领域已知的中央监测站或电子病历(EMR)的额外设备或系统通信，例如以显示、存档和/或进一步处理由系统30收集的信息。

图2示出了用于测量另一个患者1的ECG数据和呼吸数据两者的一种配置。该图示出了患者的左肩2、右肩4和腹部10。其他值得注意的参考标记包括左腋窝6、胸骨8和肚脐12。图2还示出了联接到患者1的皮肤的多个电极50，除非另外指明，否则该多个电极可以是本领域目前已知的电极。电极50基于皮肤表面上存在的电活动产生电信号，在这种情况下作为由心脏跳动产生的心电活动，和/或作为由患者呼吸产生的呼吸电活动。在某些示例中，一个或多个电极50还用作接地，以平衡患者和电子接地之间的电势，如ECG测量中惯用的，由此由该电极测量的电活动也称为额外电活动。

为了便于参考，专用于测量ECG数据的某些电极50以实心黑色示出(这里也标记为电极51A、51C和51D)。专用于测量呼吸数据的其他电极50以实心白色示出(这里也标记为电极R1)，并且既用于ECG数据又用于呼吸数据的那些电极(这里是电极51B，R2并且还有电极G，R3)以黑色和白色条纹示出。然而，用于每个目的(例如，测量心脏、呼吸和/或额外电活动)的实际电极50在功能上可以是相同的，但服从下文描述的进一步区别。应当认识到，也可使用不同数量的电极50，例如省略用于四导联ECG配置的电极51C。

继续参考图2，由电极50响应于电活动而产生的电信号然后经由连接在其间的导线32被传送到电子设备60。导线32可经由本领域已知的不同方法和/或以下文进一步描述的方式连接到电子设备60以及连接到电极50。应当认识到，可使用本领域已知的各种类型的导线32，包括屏蔽的和非屏蔽的、不同规格的等。导线32也可以多种方式捆束在一起，并且因此应该被广泛地认为是点之间的单独的导电路径。在某些情况下，导线32分别被称为ECG导线34或呼吸导线40，以阐明由此传送哪种类型的电活动。然而，对于本文讨论的任何类型的电活动(例如，心脏、呼吸和接地)，所使用的实际导线可以是相同的。图2所示的示例包括五根ECG导线34(四根连接到电极51A至51D，并且一根连接到接地电极G)，指示5导联ECG配置。电子设备60然后以本领域已知的方式处理从五根ECG导线34接收的电子信号以产生期望的ECG数据。应当认识到，电子设备60还可或另选地将这些电子信号传送到另一个设备(例如，监测设备20)以进行处理。

如下文进一步讨论的，接地电极G可提供两种功能(并且因此在某些示例中也标记为R3)。首先，接地电极G用于平衡人体和电子设备60之间的电势。在测量ECG数据的上下文中，由接地电极G测量的额外电活动可能对任何测量都不起作用，由此改为使用差分放大器来测量ECG数据，该差分放大器全部单独地参考(例如)定位在右臂上的电极50。在阻抗或呼吸数据的上下文中，可在被定位成测量呼吸电活动(例如，定位在右臂上)的电极与被定位成测量呼吸电活动的另一个电极之间测量呼吸数据，该另一个电极在某些示例中是用于测量ECG数据的接地电极G。由于接地电极G还提供测量呼吸电活动的功能，因此也可将其标记为电极R3(参见图2)，以阐明其测量呼吸电活动而不是在该上下文中用作接地。这样，接地电极G可具有两种不同的功能：在低频率下平衡电势，并且在较高频率下用作阻抗测量的另一极。

图2的示例还包括呼吸导线40、42，该呼吸导线将用于测量呼吸电活动的电极R2连接到电子设备60。在所示的具体配置中，与电极51A的连接是本发明人特别开发的可移除/直通式连接器56。除了将电极51A电联接到ECG导线34以将信号从心电活动传送到电子设备60之外，可移除/直通式连接器56允许将来自电极R1的呼吸电活动的信号电联接到电极51A和电子设备60之间的呼吸导线40。可移除/直通式连接器56被设计成使得在电极51A处接收的心电活动与在电极R1处接收的呼吸电活动保持电隔离。

这样，包括可移除/直通式连接器56的本文公开的系统30允许仅通过将包含呼吸导线40和ECG导线34两者的共用线束插入到电子设备60中来添加电极R1。然后，该共用线束经由可移除/直通式连接器56(其可以本领域已知的方式卡扣/插接或夹紧)连接到电极51A，使得ECG导线34和呼吸导线40电隔离，并且使得电极51A和R1也电隔离。应当认识到，电子设备60也不同于本领域目前已知的其他电子设备，不同之处至少在于，用于共用线束的连接必须分别接收用于ECG导线34和呼吸导线40两者的连接。关于可移除/直通式连接器56的额外信息在下文提供并且在图9和图10中示出。

应当认识到，虽然上文提及的配置是实用的和成本有效的，但本公开也设想了其他配置。例如，本公开还设想了在电极R1和电子设备60之间具有单独的呼吸导线40的配置，而不是图2的共用线束和可移除/直通式连接器56。

继续参考图2的示例，用于收集心电活动的电极51B具有用作呼吸数据的第二电极的双重目的，并且因此也称为电极R2。这样，可通过测量来自电极R1和R2之间以及电极R2和R3之间的呼吸电活动的信号来收集双矢量阻抗呼吸数据。在某些示例中，针对两个矢量阻抗测量中的每个矢量阻抗测量使用稍微不同的载波频率，使得测量彼此独立。例如，用于ECG数据的频率可以赫兹(例如，低于150Hz)测量，而用于呼吸数据的频率可以几十千赫兹(例如，在10kHz和100kHz之间)测量。

在本领域目前已知的系统和方法中，接地电极通常放置在患者的右腿上。通过实验和开发，本发明人已经发现，相比于定位在常规位置，将用于接地的电极G(这里也是电极R3)重新定位，特别是重新定位到患者1的腹部10，产生来自呼吸电活动的改善的信号。例如，将电极G，R3垂直地定位在腹部上大约与肚脐12齐平，并且靠近肚脐12但在其左侧，提供了呼吸数据的特别准确的读数。

在某些示例中，有利的是将电极50放置在呼吸努力产生最大运动的位置。例如，处于或高于肚脐水平的上腹部区域通常是有利的。在其中呼吸电活动和心电活动两者共用一个电极50，R3的示例中，有利的是将电极50，R3具体地从肚脐稍微向右(而不是向左)定位以优化ECG信号振幅。

在本领域目前已知的系统和方法中，在两个ECG电极之间测量阻抗或呼吸数据测量结果。因此，护理人员不能将共用的ECG和呼吸电极移动到提高用于呼吸电活动的输入信号的质量的位置。具体地，这种重新定位将使ECG数据失真而不能定位在非标准位置。因此，本公开提供了其中接地电极被用于测量呼吸数据(而不是ECG电极)的系统和方法的示例，由此该接地电极可被自由放置而不使ECG信号失真。

另外，本发明人已经发现，通过使用单独的电极R1来收集患者1的非接地呼吸电活动(在图2中，用于第一矢量阻抗测量)，产生比重新使用也用于测量ECG数据的电极更准确的结果。然而，这不是对本文公开的系统和方法的限制，并且一个或多个矢量阻抗测量可包括也用于ECG数据的电极50(例如，参见图2中的电极R2)。此外，ECG数据和呼吸数据不需要共用公共电极G，R3，并且不需要包括直接连接到电极G，R3的导线32。例如，图2仅示出了直接连接到电极G，R3的ECG导线34，其中呼吸数据经由连接到ECG导线34和呼吸导线40、42两者的电子设备60获得该额外电活动。

通过实验和开发，本发明人已经进一步发现了如图2所示定位用于测量呼吸数据的电极50中的一个电极(这里是电极R1)的特别优点。具体地，本发明人已经确定了将电极50水平地放置成相比于胸骨8更靠近左腋窝6的改进。在某些示例中，该位置被进一步定义为与12导联ECG中V6电极的常规位置一致(下文进一步讨论)。本发明人已经特别指出，以这种方式定位电极R1以及还作为专用电极(但不是必需的)，产生表示患者1的呼吸电活动的强烈的准确信号。

图2还示出了，系统30被配置为便携式并且具有可随患者1移动的电子设备60。在所示的示例中，电子设备60经由带70保持在患者身上(例如，通过夹子、钩环紧固件或本领域已知的其他方法)。这允许患者1在系统30收集ECG和/或呼吸数据的同时四处移动，这既方便又在某些情况下是测试协议(例如，心脏应激测试)所必需的。当电子设备60和外部监测设备20(参见图1)之间的连接28是无线的时，提供了额外的灵活性。

图2的电子设备60可以是或者可结合诸如图3所示的控制系统CS100，由此导线32构成到其的输入设备CS99，并且监测设备20(图1)构成输出设备CS101的示例。控制系统CS100接收并且处理从导线接收的电信号，该电信号可被传递到输出设备CS101，并且/或者经由处理系统CS110处理以生成患者的ECG数据(例如，作为显示在显示设备上的波形)。

应当认识到，电子设备60和监测设备20可被结合到单个设备中，或者从本文讨论的示例中细分出来，同时保留相同的功能。同样地，例如在每个电子设备60和监测设备20中可存在像图3的控制系统CS100那样配置的多个控制系统。在某些示例中，电子设备60的控制系统CS100仅将从电极50接收的电活动传送到监测设备20，由此其上的控制系统CS100处理该电活动以生成ECG数据、ECG波形、通知等。

如上所述，图3描绘了诸如可结合在系统30内(这里具体地结合在电子设备60内)的控制系统CS100的示例。本公开的某些方面被描述或描绘为功能和/或逻辑块部件或处理步骤，其可以由被配置成执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件执行。例如，某些实施方案采用集成电路部件(诸如存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等)，这些集成电路部件被配置成在一个或多个处理器或其他控制设备的控制下执行各种功能。功能部件和逻辑块部件之间的连接仅仅是示例，其可以是直接的或间接的，并且可以遵循另选的路径。

在某些示例中，控制系统CS100经由通信链路CL(例如，图1和图2中的导线32和连接28)与系统30的一个或多个部件中的每个部件通信，该通信链路CL可以是任何有线链路或无线链路。控制模块CS100能够通过经由通信链路CL发送和接收控制信号来接收信息和/或控制系统30及其各种子系统的一个或多个操作特性。在一个示例中，通信链路CL是控制器局域网(CAN)总线；然而，可使用其他类型的链路。将认识到，连接程度和通信链路CL实际上可以是系统30中的部件中的一些部件或所有部件之间的一个或多个共享连接或链路。此外，通信链路CL线路仅意在展示各种控制元件能够彼此通信，并且不表示各种元件之间的实际布线连接，它们也不表示元件之间的唯一通信路径。另外，系统30可结合各种类型的通信设备和系统，并且因此所示的通信链路CL可实际上表示各种不同类型的无线数据通信系统和/或有线数据通信系统。

控制系统CS100可以是计算系统，该计算系统包括处理系统CS110、存储器系统CS120和输入/输出(I/O)系统CS130，该输入/输出(I/O)系统用于与其他设备通信，诸如输入设备CS99和输出设备CS101(例如，监测设备20、电子病历和/或其他外部设备(例如，智能电话或平板电脑))，它们中的任一者也可以或另选地存储在云102中。处理系统CS110加载并执行来自存储器系统CS120的可执行程序CS122，访问存储在存储器系统CS120内的数据CS124，并且指示系统30如本公开描述的那样操作。

处理系统CS110可被实现为单个微处理器或其他电路，或者分布在协作以执行来自存储器系统CS120的可执行程序CS122的多个处理设备或子系统上。处理系统的非限制性示例包括通用中央处理单元、专用处理器和逻辑设备。

存储器系统CS120可包括能够由处理系统CS110读取并且能够存储可执行程序CS122和/或数据CS124的任何存储介质。存储器系统CS120可被实现为单个存储设备，或者分布在协作以存储计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的多个存储设备或子系统上。存储器系统CS120可包括易失性和/或非易失性系统，并且可包括以任何方法或技术实现的用于存储信息的可移动和/或不可移动介质。例如，存储介质可包括非暂态和/或暂态存储介质，包括随机存取存储器、只读存储器、磁盘、光盘、闪存、虚拟存储器和非虚拟存储器、磁存储设备，或可用于存储信息并由指令执行系统访问的任何其他介质。

图4示出了被配置为测量ECG数据的系统30的另一种配置，这次未示出用于测量呼吸数据的电极。系统30包括与图2所示的导线相同的连接到第一电子设备61的ECG导线34，该ECG导线也被称为传送第一组心电活动的第一组ECG导线。在图4的配置中，传送第二组心电活动的第二组ECG导线已被添加到第一组ECG导线。具体地，这包括连接到第二电子设备61的额外电极50和额外ECG导线36，作为传送第二组心电活动的第二组ECG导线。除非另外指明，否则电极50、ECG导线34、46以及第一电子设备61和第二电子设备62在功能上可在第一组和第二组之间相同。

通过将第二组ECG导线36添加到来自图2的第一组ECG导线34，系统30从5导联ECG配置扩展到完整的12导联ECG设置。这允许护理人员对完整的12导联ECG进行更广泛的分析和测试，而不需要从与第一组ECG导线相关联的先前5导联ECG监测中移除已经就位的电极50。如上文所讨论的，通过在12导联ECG中利用5导联ECG的现有电极，节省了时间和精力，降低了材料成本，患者保持更舒适的状态，并且减少了人为误差。

在图4所示的示例中，第一组ECG导线34和第二组ECG导线36具有共用的或公共的接地电极G，在这种情况下，其具有两个可移除的连接器52(例如，夹子或卡扣)。然而，应当认识到，可使用单独的接地电极。

图5示出了具有相同电极50放置的类似配置。图5的系统30包括电极50，该电极具有用于将导线32连接到其上的三种不同类型的连接器。具体地，一些电极(例如，电极51C)能够经由可移除连接器52(例如，如本领域已知的卡扣或夹子)连接到单个导线32。其他电极50具有固定连接器54，这意味着它们硬连线或永久地联接到导线32(例如，电极V2-V6)，并且另外的电极50具有固定连接器54和可移除连接器52两者(例如，电极51B)。本发明人已经认识到，利用固定连接器54允许将12导联ECG内的导线32中的至少一些导线制成简化且一次性的组件(例如，电极V2-V6被连接为单个固定单元，从而确保它们之间的正确放置)，由此具有固定连接器54和可移除连接器52两者的电极50允许用户随后向已经放置的电极进行添加，诸如电极51B。将电极51B配置为用于第一组心电活动的固定连接器54同时提供可移除连接器52，允许同一电极51B稍后根据需要用于第二组心电活动(从而减少时间、成本和患者不适)。应当认识到，固定连接器54和可移除连接器52的具体配置可不同于所示的配置。

在第一电子设备61和第二电子设备62处接收的ECG数据可被组合在一起(例如，在电子设备60中的任一个电子设备内，例如经由它们之间的有线或无线连接)，并且/或者可被独立地传递到输出设备(CS101，图3)以在其上进行组合。例如，监测设备(图1的20)可被配置为在5导联和12导联配置之间进行选择，从而在显示设备22上接收、处理和/或显示对应的ECG数据。例如，该选择还可由监测设备20基于其是否与一个或两个电子设备60通信来自动进行。例如，在某些示例中，系统30可被配置为当电子设备60中的一个电子设备连接到患者1并且从其接收电活动时，在显示设备22或第三方设备上生成并且发送警报或通知(例如，到诸如护理人员智能电话的第三方设备的文本消息或其他通信)，但监测设备20被配置为使得不存储、使用和/或显示该电活动。当监测设备20处于某种模式(例如，12导联ECG模式)但未从所有必要的电子设备60接收电活动时，也可提供相同的警报或通知。关于电子设备60中的哪个电子设备不与监测设备20通信和/或电子设备60与电极50之间的任何导线的具体细节也可包括在警报和通知中，以有助于对系统30进行故障排除或重新配置。

监测设备20可以是系统30本身的一部分，并且/或者可包含诸如图3所示的控制系统CS100，用于使用由电子设备60(无论是一个电子设备还是两个电子设备)测量的ECG数据来接收、处理、显示和执行其他功能。应当认识到，在该示例中，监测设备20可与本领域目前已知的监测设备不同，特别是为了提供来自本文公开的电子设备60的信息的连通性和处理。

图6示出了类似于图4所示的另一个系统30，但现在也被配置为测量呼吸数据。在所示的示例中，用于测量ECG数据的电极V6(这里，作为固定连接器54连接到第二组ECG导线36内的导线36，连接到第二电子设备62)还包括用于连接呼吸导线40的可移除连接器52。这样，电极V6也用作电极R1，被定位在如本发明人确定为特别有利的左腋窝6附近。用于第一组ECG导线32和第二组ECG导线34两者的电极51B也用作第二矢量阻抗的呼吸电极，并且因此也被标记为电极R2。在该示例中，未提供单独的呼吸导线40，而是从已经连接到第一电子设备61的导线32获得该呼吸电活动。

图7和图8分别是根据本公开的用于例如使用上述系统30中的一种系统来测量ECG数据的示例性方法200和300的流程图。虽然本流程图反映了4导联ECG设置，但本公开还设想了其他数量的引线。具体地，图7规定：将四根(或更多根)ECG导线电联接(在步骤202中)到患者以传送第一组心电活动(ECG引线中的一根ECG引线定位在腹部上)。步骤204规定：将呼吸导线电联接到患者以传送呼吸电活动。步骤206规定：将四根(或更多根)ECG导线和呼吸导线电联接到电子设备。步骤208和210规定：配置电子设备以基于第一组心电活动来测量ECG数据，以及配置电子设备以基于来自呼吸导线的呼吸电活动来测量呼吸数据。

在图8的方法300中，步骤302规定：将第一组ECG导线电联接到患者以传送第一组心电活动(第一组ECG导线中的一根ECG导线电联接到定位在患者身上的电极)。步骤304规定：将第二组ECG导线电联接到患者以传送第二组心电活动(第二组ECG导线中的一根ECG导线电联接到第一组ECG导线中的电联接到被定位在患者身上的电极的一根ECG导线)。步骤306和308包括：将第一组ECG导线电联接到第一电子设备，并且将第二组ECG导线电联接到第二电子设备。在步骤310中，基于第一组心电活动和第二组心电活动来测量ECG数据。

图9和图10示出了根据本公开的可移除/直通式连接器56的示例，如所描述的，该可移除/直通式连接器可用于使根据本公开的系统30能够根据需要通过添加第二电子设备60和相关联的电极50而容易地扩展。可移除/直通式连接器56和/或能够连接到其上的可移除部分52可以是可重复使用的或一次性的，具体取决于应用。同样，可移除/直通式连接器56不限于与本文所述的系统30和方法一起使用，不限于ECG上下文。其他示例性用途包括肌电图(EMG)，脑电图(EEG)或其中导线连接到触点(作为非限制性示例，电极)的任何其他系统或设备。在所示的示例中，可移除/直通式连接器56包括共用接头主体399的第一连接器400和第二连接器500。第一连接器400延伸到第一端401，该第一端具有夹子402，该夹子被设计用于以常规方式夹紧到定位在患者皮肤上的电极。具体地，夹子402包括触点404，该触点由支撑臂408支撑并且由开口406隔开。开口406可暂时增大，例如通过以常规方式将夹臂410压在一起而从电极移除第一连接器400，从而减小其间的间隙420。

接头主体399，并且特别是第一连接器400内的接头主体是弹性的，使得当夹臂410未被压在一起时，夹子402之间的开口406对应于要被夹到其上的电极的尺寸和形状。夹臂410和支撑臂408的长度414、416分别被设计成提供必要的杠杆作用，以便操作者在需要时容易地打开夹子402，这也取决于所选材料的弹性。应当认识到，夹子402可通过本领域已知的其他方法(包括通过使用弹簧)被偏置在图9和图10中所示的闭合位置中。

在所示的示例中，第一连接器400的高度412也是变化的，此处是夹子402处的高度小于夹臂410处的高度。这提供了其中使用者将夹臂410压在一起的额外表面积，而且提供了足够低的表面积以接合常规电极。同样，第一连接器400的第一端401可从第二连接器500的第一端501向前偏移偏移量512。这确保了第二连接器500的第一端501不干扰第一连接器的连接和断开。

继续参考图9和图10，接头主体399还包括第二连接器500，如上文所讨论的，该第二连接器与第一连接器400电隔离。第二连接器500从第一端501延伸并且包括触点502，该触点用于在连接到可移除部分520时与其电接合。在所示的示例中，触点502是凸形端接头，其可与本领域目前已知的电极的凸形触点相同或相似(包括第一连接器400的夹子402被构造成接合的触点)。当连接到第二连接器500时，触点502从可移除部分520搁置在其上的底板506向上延伸一定高度。壁508还从底板506向上延伸，具有距第二连接器500的底部的高度510。

壁508的尺寸和形状被设计成对应于可移除部分520的侧部526，使得可移除部分520固定在其中并且防止意外移除(例如，其他导线、设备等上带来的剪切力)。壁508还为患者提供增加的电安全性，从而有效地屏蔽触点502使其免于与其他电气设备意外接触。同样，壁508用作防错机构，以确保仅预期的可移除部分520连接到第二连接部500(经由其对应的形状和尺寸)。

壁508还为可移除/直通式连接器56的导线32提供电缆管理。具体地，在壁508之间形成间隙509，在该示例中，该间隙通常与第二连接器500的第一端501相对。间隙509是当可移除部分520接合在第二连接器500内时呼吸导线40(或其他上下文中的其他导线)可延伸穿过的唯一开口。在该示例中，经由间隙509的这种对齐使得连接到可移除部分52的呼吸导线40与嵌入在接头主体399内的导线32平行地对齐。应当认识到，这些导线32分别经由内部导线421电联接到第一连接器400和第二连接器500的触点404、502。例如，内部导线421可以本领域已知的方式作为包覆成型件一体地形成在接头主体399内。在某些示例(例如，图9)中，内部导线421可在内部延伸以使导线32与触点404和/或502连接。在其他示例(例如，图10)中，导线32可连接到内部导线421，该内部导线继而经由例如导电板422连接到触点404、502。在所示的示例中，导电板422形成第一连接器400的触点404。

继续参考图9和图10，可移除部分520的壁508在外侧522和内侧524之间延伸，从而在此形成大致圆柱形的形状。如图9所示，第二触点530设置在可移除部分520的内侧524之上或之内。在该示例中，第二触点530通常是圆形的，并且具有与第一触点502的直径503和高度505相对应的直径533和深度535，使得在它们之间形成卡扣型连接，例如与本领域的卡扣型电极连接一起使用。应当认识到，第二触点530的实际导电部分可不反映由可移除部分520内限定的直径533和深度535限定的开口的完整圆柱形形状。这样，可移除部分520通过迫使内侧524抵靠接头主体399的底板506而电联接到可移除/直通式连接器。同样，可移除部分520可被移除(例如，当不再需要时)，但在垂直于底板506的方向上拉动可移除部分520。

应当认识到，可移除部分520和接头主体399内的第二连接器500的触点530、502可以颠倒，和/或可用其他类型的连接来替代以提供类似的功能。本发明人已经注意到使用可移除/直通式连接器56的多种益处，包括但不限于在上述系统30内使用。具体地，上述可移除/直通式连接器56是不显眼的，并且根据需要提供可移除部分520的快速和容易的连接和断开。第一连接器400和第二连接器500中的每一者对于护理人员也是非常直观的，不需要特殊的培训并且允许即时识别任一连接器是否正确连接。

这样，本文公开的系统和方法提供了改进的工作流程、改进的灵活性和改进的测量患者的ECG和呼吸数据的准确性。此外，护理设施需要的装备更少，因为不再需要同时拥有例如用于长期监测的5导联ECG设备和用于短期测试的12导联ECG设备。

附图中提供的功能框图、操作序列和流程图表示用于执行本公开的新颖方面的示例性架构、环境和方法。虽然为了简化说明的目的，本文包括的方法可以是功能图、操作顺序或流程图的形式，并且可以被描述为一系列行为，但是应该理解并认识到，方法不受行为顺序的限制，因为一些行为可以根据其与不同的顺序发生和/或与本文所示和所述的其他行为同时发生。例如，本领域技术人员应当理解并认识到，方法可以另选地表示为一系列相互关联的状态或事件，诸如在状态图中。而且，并非所有方法中所示的行为都可能是新颖实现所必需的。

该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得本领域技术人员能够执行和使用本发明。为了简洁、清楚和易于理解而使用了某些术语。除了现有技术的要求之外，不应从中推断出不必要的限制，因为此类术语仅用于描述目的并且旨在被广义地理解。本发明的专利范围由权利要求书限定，并且可包括本领域的技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求书的字面语言没有不同的特征或结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差别的等效特征或结构元件，则这些其他示例旨在在权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种用于测量患者的ECG数据和呼吸数据的系统，所述系统包括：

至少四根ECG导线，所述至少四根ECG导线被配置为传送来自所述患者的第一组心电活动；

呼吸导线，所述呼吸导线不同于所述至少四根ECG导线并且被配置为传送来自所述患者的呼吸电活动；和

电子设备，所述电子设备电联接到所述至少四根ECG导线并且电联接到所述呼吸导线，其中所述电子设备被配置为基于来自所述至少四根ECG导线的所述第一组心电活动来测量所述ECG数据，并且其中所述电子设备被配置为基于来自所述呼吸导线的所述呼吸电活动来测量所述呼吸数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少四根ECG导线和所述呼吸导线各自被配置为经由电极电联接到所述患者，并且其中与所述呼吸导线相关联的呼吸电极不和与所述至少四根ECG导线相关联的所述电极中的任何电极共用。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述电子设备接收在所述患者腹部上测量的额外电活动，并且其中所述电子设备通过将所述呼吸电活动与所述额外电活动进行比较来测量所述呼吸数据。

4.根据权利要求3所述的系统，其中经由所述至少四根ECG导线中的一根ECG导线来传送所述额外电活动。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述呼吸电活动是在相比于所述患者的胸骨更靠近所述患者的左腋窝处测量的。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述呼吸导线是第一呼吸导线，并且所述呼吸电活动是在所述患者身上的第一位置中测量并且通过所述第一呼吸导线传送的第一组呼吸电活动，所述系统还包括第二呼吸导线，所述第二呼吸导线被配置为传送在所述患者身上的第二位置中测量的第二组呼吸电活动，其中所述电子设备接收在所述患者身上测量的额外电活动，并且其中所述电子设备基于所述第一组呼吸电活动和所述第二组呼吸电活动两者与所述额外电活动的比较来测量所述呼吸数据。

7.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括电极，所述至少四根ECG导线和所述呼吸导线分别通过所述电极接收来自所述患者的所述心电活动和所述呼吸电活动，其中所述电极中的一个电极被配置为与所述呼吸导线和所述至少四根ECG导线中的两根单独的导线通信。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述电子设备包括第一电子设备和第二电子设备，所述第一电子设备电联接到所述至少四根ECG导线和所述呼吸导线，所述第二电子设备电联接到额外ECG导线，所述额外ECG导线被配置为传送从所述患者测量的所述心电活动，其中基于来自所述至少四根ECG导线以及也来自所述额外ECG导线的所述心电活动来测量所述ECG数据。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述额外ECG导线是常规12导联ECG配置中的引线V2至V6。

10.一种用于测量患者的ECG数据和呼吸数据的方法，所述方法包括：

将至少四根ECG导线电联接到所述患者以传送来自所述患者的第一组心电活动，其中至少四根ECG引线中的一根ECG引线定位在所述患者的腹部上；

将呼吸导线电联接到所述患者以传送来自所述患者的呼吸电活动；

将所述至少四根ECG导线和所述呼吸导线电联接到电子设备；以及

配置所述电子设备以基于来自所述至少四根ECG导线的所述第一组心电活动来测量所述ECG数据，并且基于来自所述呼吸导线的所述呼吸电活动来测量所述呼吸数据。

11.根据权利要求10所述的方法，其中定位在所述患者的所述腹部上的所述至少四根ECG导线中的一根ECG导线提供额外电活动，其中所述呼吸导线被定位成相比于所述患者的胸骨更靠近所述患者的左腋窝，并且其中所述电子设备通过将所述呼吸电活动与所述额外电活动进行比较来测量所述呼吸数据。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述呼吸导线是第一呼吸导线，并且所述呼吸电活动是在所述患者身上的第一位置中测量并且通过所述第一呼吸导线传送的第一组呼吸电活动，所述方法还包括将第二呼吸导线电联接到所述患者以传送在所述患者身上的第二位置中测量的第二组呼吸电活动，其中所述电子设备接收在所述患者身上测量的额外电活动，并且其中所述电子设备基于所述第一组呼吸电活动和所述第二组呼吸电活动两者与所述额外电活动的比较来测量所述呼吸数据。

13.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括将电极定位在所述患者身上，所述至少四根ECG导线和所述呼吸导线分别通过所述电极接收来自所述患者的所述心电活动和所述呼吸电活动，其中所述电极中的一个电极被配置为与所述呼吸导线和所述至少四根ECG导线中的两根单独的导线通信。

14.根据权利要求10所述的方法，其中所述电子设备包括第一电子设备和第二电子设备，所述第一电子设备电联接到所述至少四根ECG导线和所述呼吸导线，所述第二电子设备电联接到额外ECG导线，所述额外ECG导线被配置为传送从所述患者测量的所述心电活动，其中基于来自所述至少四根ECG导线以及也来自所述额外ECG导线的所述心电活动来测量所述ECG数据。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述额外ECG导线是常规12导联ECG配置中的引线V2至V6。

16.一种用于测量患者的ECG数据的系统，所述系统包括：

第一电子设备，所述第一电子设备被配置为经由第一组ECG导线电联接到所述患者，以接收来自所述患者的第一组心电活动；

第二电子设备，所述第二电子设备被配置为经由第二组ECG导线电联接到所述患者，以接收来自所述患者的第二组心电活动；

监测设备，所述监测设备被配置为与所述第一电子设备和所述第二电子设备通信，其中所述监测设备被配置为当不存在与所述第二电子设备的通信时，基于从所述第一电子设备接收的所述第一组心电活动来测量所述患者的所述ECG数据，并且其中所述监测设备被配置为当存在与所述第一电子设备和所述第二电子设备两者的通信时，基于从所述第一电子设备接收的所述第一组心电活动和从所述第二电子设备接收的所述第二组心电活动两者来测量所述患者的ECG数据。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述监测设备被配置为当所述第一组ECG导线中的至少一根ECG导线和所述第二组ECG导线中的至少一根ECG导线经由定位于所述患者身上的共用电极电联接到所述患者时，基于所述第一组心电活动和所述第二组心电活动两者来测量所述患者的ECG数据。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述共用电极为所述第一组ECG导线和所述第二组ECG导线两者提供额外电活动，并且其中测量所述ECG数据包括将所述第一组心电活动和所述第二组心电活动中的每一者与所述额外电活动进行比较。

19.根据权利要求16所述的系统，其中所述第一电子设备被进一步配置为经由被配置为测量所述患者的呼吸电活动的呼吸导线电联接到所述患者，其中所述呼吸导线不同于所述第一组ECG导线，并且其中所述监测设备被进一步配置为基于从所述呼吸导线接收的所述呼吸电活动来测量所述患者的呼吸数据。

20.一种用于使用根据权利要求16所述的系统的方法，所述方法包括经由电极将所述第一组ECG导线电联接到所述患者，其中所述电极中的一个电极定位在所述患者的腹部上。

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