JP2018126534A - Biosignal detection module - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor for detecting electrocardiographic signals and biological impedance signals at the same time.SOLUTION: The present invention relates to a module 1, for detecting signals from the living body of a patient (animal or human), comprising at least one sensor for detecting electrocardiographic signals 4 and at least one sensor for detecting biological impedance signals 5. The invention also relates to a module 1, for detecting signals from the living body of a patient (animal or human), comprising at least one sensor capable of detecting electrocardiographic signals and/or biological impedance signals at the same time.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、心電信号及び生体インピーダンス信号などの、患者(人間または動物)の生体信号を検出するためのモジュールに関する。   The present invention relates to a module for detecting a biological signal of a patient (human or animal), such as an electrocardiographic signal and a biological impedance signal.

電気インピーダンス・トモグラフィ(EIT)は、患者の体表面に対して10kHz〜2.5MHzの周波数範囲の交流電気信号を印加することに基づくイメージング技術である。この目的に使用される装置は、皮膚に接触させて配置される複数のセンサ(電極)を含み、それらセンサは、前記交流信号を生成する処理ユニットへ、導電体によって結合される。使用方法は複数のステップを含み、各々のステップにおいて、一対の電極が選択されて前記信号が注入され、非選択電極で検出される誘導電圧が測定される。以降のステップにおいて、電極の他の対が選択されて信号が注入され、このシーケンスは、装置のすべての電極が選択されるまで続けられることによって、探査サイクルが完了する。電極で検出された誘起電圧は、特定のソフトウェアによる処理を経て、対象の生体内における換気及び灌流現象を表す画像の生成が可能となる。   Electrical impedance tomography (EIT) is an imaging technique based on applying alternating electrical signals in the frequency range of 10 kHz to 2.5 MHz to a patient's body surface. The device used for this purpose comprises a plurality of sensors (electrodes) placed in contact with the skin, which are coupled by electrical conductors to the processing unit that generates the alternating signal. The method of use includes a plurality of steps. In each step, a pair of electrodes is selected and the signal is injected, and an induced voltage detected by a non-selected electrode is measured. In subsequent steps, other pairs of electrodes are selected and signals are injected, and this sequence continues until all electrodes of the device are selected, thereby completing the exploration cycle. The induced voltage detected by the electrodes can be processed by specific software to generate an image representing the ventilation and perfusion phenomena in the target living body.

研究環境においては、前記電極が患者の胸の周りに個々に配置されることは許容できる。しかしながら、このアプローチは、配置電極の適切な配列を維持するようユーザーが注意しなければならないため、困難である。この問題を解決するために、患者へ容易に適用可能なモジュール内に電極を取り付けるための、異なる解決策が、既に説明されて開発されている。   In a research environment, it is acceptable for the electrodes to be individually placed around the patient's chest. However, this approach is difficult because the user must be careful to maintain the proper alignment of the placement electrodes. In order to solve this problem, different solutions have already been described and developed for mounting electrodes in modules that can be easily applied to patients.

各サイクルで検出されるインピーダンス信号は、生物の通常の機能に基づく要因から発生する信号を含む。したがって、例えば、各測定サイクルにおいて電極によって検出される信号は、心臓の活動によって生じる電気的で機械的な信号の影響を受け、歪んでしまう。そのため、この影響は、これら現象の各々の分析を向上させるために、機械的換気によって発生する信号から分離させなければならない。   The impedance signal detected at each cycle includes a signal generated from a factor based on the normal functioning of the organism. Thus, for example, the signals detected by the electrodes in each measurement cycle are affected by the electrical and mechanical signals generated by the heart activity and are distorted. This effect must therefore be separated from the signal generated by mechanical ventilation in order to improve the analysis of each of these phenomena.

したがって、心電図(ECG)信号を供給可能なデバイスでの、インピーダンス信号の取得を同期化させる必要性が周知であり、EITデバイスのアルゴリズムは、鼓動の発生時を特定することが可能であるため、この活動の影響を、換気活動から分離させることが可能である。択一的に、ECG信号を提供するデバイスは、また、鼓動発生時のみならず、心周期に関わる他の瞬時をも示すことができる。   Therefore, the need to synchronize the acquisition of impedance signals with devices capable of supplying an electrocardiogram (ECG) signal is well known, and the EIT device algorithm can identify when a heartbeat occurs, The effect of this activity can be separated from the ventilation activity. Alternatively, a device that provides an ECG signal can also indicate other moments related to the cardiac cycle as well as when a heartbeat occurs.

ECGデバイスとのこの統合化は、異なる複数の方法を介して達成可能である。   This integration with ECG devices can be achieved through different methods.

例えば、第一の方法によれば、ECGデバイスは、EIT装置とは異なる装置であってもよい、または、(集中治療室、手術室及び緊急治療室で一般的な、マルチパラメータ・バイタルサイン・モニター等の)異なる装置の一部であってもよい。   For example, according to the first method, the ECG device may be a different device than the EIT device, or (multi-parameter vital signs, common in intensive care units, operating rooms and emergency rooms) It may be part of a different device (such as a monitor).

このケースでは、統合化に関する欠点が存在する。病院は、通常、異なるブランドの装置を所有するため、EIT装置とのECG装置の統合化には、異なるプロバイダー間での調整、及び彼らの関心を纏める必要がある。   In this case, there are drawbacks related to integration. Because hospitals typically have different brands of equipment, the integration of ECG equipment with EIT equipment requires coordination between different providers and their interests.

第二の方法によれば、例えば、ECGデバイスが、EITデバイス内へ統合されてもよい。この解決策も周知であり、通常、異なる供給元から提供される異なるデバイス間における統合化の問題を解決する。ECG取得回路は、EIT回路から独立した電子基盤上に配置されてもよいか、または、電子部品のいくつかの使用を共有させてEIT回路自体内へ集積化されてもよい。   According to the second method, for example, an ECG device may be integrated into an EIT device. This solution is also well known and typically solves the problem of integration between different devices provided by different suppliers. The ECG acquisition circuit may be located on an electronic board independent of the EIT circuit or may be integrated into the EIT circuit itself, sharing some use of electronic components.

この第二の方法は、第一の方法の主な欠点を解決するが、患者へ適用される電極が過剰であるという大きな問題を伴う。このケースでは、EITデバイスが取り付けられる患者は、彼または彼女の胸へ適用されるECG信号取得のための2セットの電極を付けなければならない。この場合、第一のセットは、EITデバイスによる使用を、第二のセットは、独立装置またはマルチパラメータ・バイタルサイン・モニターの一部分であってもよいECGモニターによる使用を意図している。   This second method solves the main drawbacks of the first method, but involves the major problem of having too many electrodes applied to the patient. In this case, the patient to whom the EIT device is attached must attach two sets of electrodes for obtaining an ECG signal applied to his or her chest. In this case, the first set is intended for use by an EIT device and the second set is intended for use by an ECG monitor which may be part of an independent device or a multi-parameter vital signs monitor.

さらに、患者が受ける深刻な不快感に加えて、この過剰な電極に起因するもう一つの欠点は、EITデバイス自体の使用の困難性である。   Furthermore, in addition to the severe discomfort experienced by the patient, another drawback due to this excess electrode is the difficulty of using the EIT device itself.

ECG取得用電極のこれらのセットは、通常、3、5または、10本のケーブルを含み、それらは、中間結合部品内に集約され、そこから、すべての信号を含む太いケーブルとしてECGデバイス内のコネクタへ繋がる。   These sets of ECG acquisition electrodes typically include 3, 5 or 10 cables, which are aggregated into an intermediate coupling component from which as a thick cable containing all signals in the ECG device. Connect to the connector.

EITデバイスがマルチパラメータ・バイタルサイン・モニターのモジュールである場合、より悪い問題を伴う同じ課題が存在する。その理由は、このケースでは、電極の適用を容易にするようEITデバイスを配置するための自由度が、より少ないためである。ECG取得モジュールとの同期は、同じメーカーからのものである場合は促進されるが、通常、心電図信号のデジタル分析にのみ基づいて特定された心イベントをEITモジュールへ送信することによって行われるので、適切ではない。必ずしも均一であるとは限らない遅延を含むからである。   If the EIT device is a multi-parameter vital signs monitor module, the same challenges exist with worse problems. The reason is that in this case, there is less freedom to place the EIT device to facilitate application of the electrodes. Since synchronization with the ECG acquisition module is facilitated if from the same manufacturer, it is usually done by sending a cardiac event identified based solely on digital analysis of the ECG signal to the EIT module, Not appropriate. This is because it includes a delay that is not necessarily uniform.

前述の実施例から離れて、本技術分野の現状を反映するいくつかの文献は、言及する価値がある。   Apart from the previous examples, several documents reflecting the current state of the art are worth mentioning.

この点に関して、文献PI0704408−9を参照する。この文献は、患者または動物の体の一部分の周りに適用することを意図した、複数の電極を備えたモジュール式ベルトを説明するが、同じベルトへの心電図電極の追加については、言及していない。   In this regard, reference is made to document PI 0704408-9. This document describes a modular belt with multiple electrodes intended to be applied around a body part of a patient or animal, but does not mention the addition of an electrocardiographic electrode to the same belt .

他方、文献PI0805365は、経済性及び患者への容易な適用の両方に対する解決策を提供する目的で、経皮的電気刺激を患者に適用するために及び/または患者の電気信号を検出するために使用される電極を説明する。しかしながら、この文献も心電図電極の介在までを説明してはいないため、心電図デバイスとの統合化の課題を解決しない。   On the other hand, the document PI 0805365, for the purpose of providing a solution to both economics and easy application to the patient, to apply transcutaneous electrical stimulation to the patient and / or to detect the patient's electrical signal The electrodes used will be described. However, since this document does not describe even the interposition of the electrocardiogram electrode, it does not solve the problem of integration with the electrocardiogram device.

文献US2006/0058600は、種々の個数の電極を有する取得セットを可能にする器具によって、長さ方向に結合されるモジュール式ベルトに取り付けられる電極を説明する。しかし、この文献は、このベルトによる心電図信号の取得については言及していない。   The document US 2006/0058600 describes electrodes that are attached to a modular belt that are coupled longitudinally by means of an instrument that allows acquisition sets with various numbers of electrodes. However, this document does not mention acquisition of an electrocardiogram signal by this belt.

文献US4,722,354は、患者の皮膚に付着する導電接着剤を含浸させた変形可能な導電性メリヤス生地を説明する。電気接点は、柔軟な多心ケーブルによって提供され、ケーブル終端の絶縁は、前記生地表面上でのこれらの導体の分離を可能にするように除去される。このセット上には、電極の導電部分との偶発的電気接触を回避するために、絶縁プラスチック板が接着される。   Document US 4,722,354 describes a deformable conductive knitted fabric impregnated with a conductive adhesive that adheres to the skin of a patient. The electrical contacts are provided by a flexible multi-core cable, and cable end insulation is removed to allow separation of these conductors on the fabric surface. On this set, an insulating plastic plate is glued to avoid accidental electrical contact with the conductive part of the electrode.

文献US4,736,752は、電極の導電部分が、ポリエチレンの薄いシート等の、柔軟な絶縁性ベース上に塗った複数の導電ペイント・トレースを含むことを説明する。   Document US Pat. No. 4,736,752 describes that the conductive portion of the electrode includes a plurality of conductive paint traces coated on a flexible insulating base, such as a thin sheet of polyethylene.

上記コメントの文献は、現状のベルトに伴う課題を解決することなく、生体信号を検出するためのベルト形状モジュールの構造的態様及び電極に言及する。   The above commented references refer to the structural aspects and electrodes of a belt-shaped module for detecting biological signals without solving the problems associated with current belts.

最後に、文献PI0801014−5は、電気インピーダンス・トモグラフィの機能を向上させるために、異なる手段及び装置で検出されたデータ、信号、イベント及び情報の使用に言及する。この文献は、ECGデバイスがEITデバイス内へ統合可能なケースを考察するが、2セットの心電図電極の適用という重要な実用上の課題を解決しない。   Finally, document PI0801014-5 refers to the use of data, signals, events and information detected by different means and devices to improve the function of electrical impedance tomography. Although this document considers the case where an ECG device can be integrated into an EIT device, it does not solve the important practical problem of applying two sets of ECG electrodes.

したがって、従来技術に存在する上記特定の課題及び他の問題を解決するために、本発明の目的の一つは、心臓からの電気信号の検出専用センサを含む生体信号検出モジュールを提供することである。なお、これらのセンサは、モジュールと同じ表面に設けられる。   Accordingly, in order to solve the above-mentioned specific problems and other problems existing in the prior art, one of the objects of the present invention is to provide a biological signal detection module including a sensor dedicated to detection of an electrical signal from the heart. is there. These sensors are provided on the same surface as the module.

本発明の目的のもう一つは、心電信号及び生体インピーダンス信号を同時に検出するセンサを含む生体信号検出モジュールを提供することである。なお、そのようなセンサは、モジュールと同じ側に設けられる。   Another object of the present invention is to provide a biosignal detection module including a sensor that simultaneously detects an electrocardiogram signal and a bioimpedance signal. Such a sensor is provided on the same side as the module.

生体信号検出デバイス及び方法、及び、それらの課題に関して明細書に述べたリストは、例示的なもので、すべてを網羅したものではないので、本発明は、さらに、特定の特徴を介して、本明細書に述べられていない従来技術の他の課題をも解決することができる。   The lists described in the specification with respect to biosignal detection devices and methods and their issues are exemplary and not exhaustive, so the present invention is further embraced by way of specific features. Other problems of the prior art not described in the specification can also be solved.

米国特許出願公開第2006/0058600号明細書US Patent Application Publication No. 2006/0058600 米国特許第4,722,354号明細書US Pat. No. 4,722,354 米国特許第4,736,752号明細書US Pat. No. 4,736,752 ブラジル特許出願公開PI0704408−9号明細書Brazil patent application published PI 0704408-9 ブラジル特許出願公開PI0805365号明細書Brazil Patent Application Publication No. PI 0805365 Specification ブラジル特許出願公開PI0801014−5号明細書Brazil Patent Application Publication No. PI0801014-5 Specification

特に、従来技術における前述の欠点を回避するために、本発明は、心電信号を検出するための少なくとも一つのセンサ及び生体インピーダンス信号を検出するための少なくとも一つのセンサを含む生体信号検出モジュールに言及する。   In particular, in order to avoid the aforementioned drawbacks in the prior art, the present invention provides a biological signal detection module comprising at least one sensor for detecting an electrocardiogram signal and at least one sensor for detecting a bioimpedance signal. Mention.

同じ文脈において、本発明は、また、心電信号及び/または生体インピーダンス信号を同時に検出可能な少なくとも一つのセンサを含む生体信号検出モジュールに言及する。   In the same context, the present invention also refers to a biosignal detection module comprising at least one sensor capable of simultaneously detecting an electrocardiogram signal and / or a bioimpedance signal.

本発明の追加的または択一的な実施形態に応じて、以下の特徴及びそれらの潜在的変形例も、単独あるいは併用で存在し得る。   Depending on additional or alternative embodiments of the present invention, the following features and their potential variations may exist alone or in combination.

心電信号は心電図信号である。   The electrocardiogram signal is an electrocardiogram signal.

生体インピーダンス信号は、電気インピーダンス・トモグラフィに使用される信号である。   The bioimpedance signal is a signal used for electrical impedance tomography.

心電信号及び生体インピーダンスのためのセンサは電極である。   Sensors for electrocardiographic signals and bioimpedance are electrodes.

同時検出のためのセンサは電極である。   The sensor for simultaneous detection is an electrode.

モジュールは第一表面及び第二表面を含み、第一表面は、第二表面の反対側にあり、第一表面は、生体との接触が可能である。   The module includes a first surface and a second surface, the first surface is on the opposite side of the second surface, and the first surface is capable of contacting a living body.

心電信号を検出するための少なくとも一つのセンサ及び生体インピーダンス信号を検出するための少なくとも一つのセンサは、第一表面に配置される。   At least one sensor for detecting an electrocardiogram signal and at least one sensor for detecting a bioimpedance signal are disposed on the first surface.

少なくとも一つの同時センサは第一表面に配置される。   At least one simultaneous sensor is disposed on the first surface.

モジュールは細長い形状を有する。及び   The module has an elongated shape. as well as

モジュールは柔軟な材料から形成される。   The module is formed from a flexible material.

本発明の目的を表す生体信号検出モジュールの目的、機能向上及び利点は、当業者には、特定の実施形態に関して添付図面を参照する以下の説明から明らかである。これら図面は概略図であり、教示的に本発明を説明することのみを目的としているため、それらのサイズ及び比率は、現実のものに対応しない場合もある。また、添付の請求項によって定義される範囲を超える制限を課すことはない。   Objects, enhancements, and advantages of the biological signal detection module that represents the objects of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the following description with reference to the accompanying drawings for specific embodiments. Since these drawings are schematic and are for the purpose of teaching the present invention only for teaching purposes, their sizes and ratios may not correspond to actual ones. Moreover, no limitation is imposed beyond the scope defined by the appended claims.

本発明の第一の実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a first embodiment of the present invention. 本発明の第二の実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 2nd embodiment of this invention.

さて、本発明を、その特定の実施形態に関して、添付図面を参照しながら説明する。以下の図及び説明においては、類似部品を、明細書及び図面に渡って、同一の参照番号で示す。図は、必ずしも一定の比率で描かれたものではない。特定の特徴は、拡大されて、または、むしろ概略的に表され、また、従来の構成要素のいくつかの詳細は、本説明の明快さ及び簡潔性を向上させるために、表されない場合もある。本発明は、異なる実施形態が可能である。特定の実施形態が図に示されて詳細に説明されるが、それらは、本発明の原理の例示を構成すべきでものであると考えられ、本発明を、本明細書に図示及び説明されたものへ限定する意図はなく、それらは、本発明の原理を例示するものと見なされるべきである。以下に記す実施形態に関する異なる教示は、同じ所望の効果を得るために、別個に、または適切な組み合わせで利用されてもよい、と理解すべきである。   The present invention will now be described with respect to particular embodiments thereof with reference to the accompanying drawings. In the following drawings and description, like parts are designated by the same reference numerals throughout the specification and drawings. The figures are not necessarily drawn to scale. Certain features may be magnified or rather schematically represented, and some details of conventional components may not be represented to improve the clarity and brevity of the present description. . The invention is capable of different embodiments. Although specific embodiments are shown in the drawings and are described in detail, they are considered to be illustrative of the principles of the invention and the invention has been illustrated and described herein. They are not intended to be limiting and should be considered as exemplifying the principles of the invention. It should be understood that the different teachings for the embodiments described below may be utilized separately or in appropriate combinations to achieve the same desired effect.

図1は、本発明の第一の実施形態を示す。この第一の実施形態によれば、モジュール1は、細長く且つ二つの表面を含み、第一表面2は、患者(人間または動物)の体に接触するように構成され、第二表面3は第一表面2の反対側に存在する。表面2及び3の各々1つの形状は、本発明の範囲内で変化が可能であり、図1に示す実質的に長方形である形状は、本発明が具現される方法に応じて異なってもよい。したがって、代替実施形態においては、例えば、第一表面2は、丸コーナ、または、それの輪郭に沿ってうねりを含む平らな表面を有する長方形であってもよい。   FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. According to this first embodiment, the module 1 is elongated and includes two surfaces, the first surface 2 is configured to contact the patient (human or animal) body, and the second surface 3 is the first surface. Present on the opposite side of one surface 2. The shape of each one of surfaces 2 and 3 can vary within the scope of the present invention, and the substantially rectangular shape shown in FIG. 1 may vary depending on the manner in which the present invention is implemented. . Thus, in an alternative embodiment, for example, the first surface 2 may be a rounded corner or a rectangle with a flat surface that includes waviness along its contour.

さらに、人間であれ動物であれ、患者の体への適用を容易にするために、モジュール1は、例えば、弾性特性を有するポリマー材料などの、柔軟な材料から形成される。加えて、モジュール1は、上記ポリマー材料によって提供される柔軟性を組み入れることが可能なベルトとして形成し、患者への適用を容易にすると共に快適さを大幅に向上させるようにしてもよい。   Furthermore, in order to facilitate application to the patient's body, whether human or animal, the module 1 is formed from a flexible material, for example a polymer material with elastic properties. In addition, the module 1 may be formed as a belt that can incorporate the flexibility provided by the polymeric material to facilitate patient application and greatly improve comfort.

再び図1を参照する。モジュールは、心電信号4を検出することを意図した少なくとも一つのセンサ、及び、生体インピーダンス信号5を検出するための少なくとも一つのセンサを有する二つのタイプのセンサを含み、これらのセンサ4及び5がモジュールの第一表面2に配置されることに留意すべきである。したがって、センサ4及び5が同じ領域、言い換えれば、同じ「フットプリント」上に配置されることに留意すべきである。   Refer to FIG. 1 again. The module comprises two types of sensors having at least one sensor intended to detect the electrocardiogram signal 4 and at least one sensor for detecting the bioimpedance signal 5, these sensors 4 and 5. It should be noted that is placed on the first surface 2 of the module. It should therefore be noted that the sensors 4 and 5 are arranged on the same area, in other words on the same “footprint”.

特に、心電信号は心電図(ECG)信号であり、生体インピーダンス信号は、電気インピーダンス・トモグラフィ(EIT)のために使用される。さらに、本発明の特定の実施形態においては、心電信号4のための及び生体インピーダンス信号5のためのセンサは電極である。   In particular, the electrocardiogram signal is an electrocardiogram (ECG) signal and the bioimpedance signal is used for electrical impedance tomography (EIT). Furthermore, in a particular embodiment of the invention, the sensor for the electrocardiogram signal 4 and for the bioimpedance signal 5 is an electrode.

特に、モジュール1は、第一表面2に設けられた、生体インピーダンス信号5を検出するための8から32個のセンサまで含んでもよい。インピーダンス信号5を検出するためのセンサの予備の個数は、本発明の実施形態に応じて変化させてもよいことを指摘することは重要である。さらに、これらのセンサ5の配置は、スペーシング及び分布パターンを含んでもよい。つまり、これらのセンサは、配列させても、または配列させなくてもよい、また、相互間に所定の距離を設けてもよい。   In particular, the module 1 may include 8 to 32 sensors provided on the first surface 2 for detecting the bioimpedance signal 5. It is important to point out that the reserve number of sensors for detecting the impedance signal 5 may be varied according to embodiments of the present invention. Furthermore, the arrangement of these sensors 5 may include spacing and distribution patterns. That is, these sensors may or may not be arranged, and a predetermined distance may be provided between them.

また、特に、モジュールは、心電信号4を検出するためのセンサを様々な個数で含んでもよい。この場合、モジュール1の第一表面上におけるこれらのセンサ4の配置は、配置パターンに沿っていても、またはそうでなくてもよい。そのため、これらのセンサ4は、本発明を具現する者の裁量において、ランダムな位置に配置させてもよい。   In particular, the module may include various numbers of sensors for detecting the electrocardiogram signal 4. In this case, the arrangement of these sensors 4 on the first surface of the module 1 may or may not be along the arrangement pattern. Therefore, these sensors 4 may be arranged at random positions at the discretion of the person embodying the present invention.

したがって、前述のレイアウト及び配置オプションを考慮して、本発明は、心電信号4を検出するためのセンサを、インピーダンス信号5の検出用センサ間に、または第一表面2の他の領域にさえ設けてもよい。   Thus, in view of the aforementioned layout and placement options, the present invention provides a sensor for detecting an electrocardiogram signal 4 between sensors for detecting an impedance signal 5 or even in other areas of the first surface 2. It may be provided.

したがって、モジュール1は、その本体内に(より正確には、第一表面2に)心電信号4及びインピーダンス信号5を検出するためのセンサを既に含んでいるため、ECG信号などの心電信号を測定するための追加センサを、追加、結合または連結する必要はない。   Thus, since the module 1 already includes a sensor for detecting the electrocardiogram signal 4 and the impedance signal 5 in its body (more precisely, on the first surface 2), an electrocardiogram signal such as an ECG signal. There is no need to add, couple or connect additional sensors for measuring.

さらに、心電信号4を検出するためのセンサ及び生体インピーダンス信号5を検出するためのセンサは、種々の形状を有してもよいため、そのような特徴が、本発明の範囲を制限することはない。したがって、例えば、そのようなセンサは、他の形状も可能ではあるが、円形、長円形、長方形、楕円形などを示してもよい。   Furthermore, since the sensor for detecting the electrocardiogram signal 4 and the sensor for detecting the bioimpedance signal 5 may have various shapes, such features limit the scope of the present invention. There is no. Thus, for example, such sensors may exhibit circular, oval, rectangular, elliptical, etc., although other shapes are possible.

図1に示すように、各々のセンサ4及び5には、少なくとも一つの導電体6が結合され、これらの導電体6は、モジュール1の本体に関連するアウトレット7へ向けて収束する。この段階で、図1における導電体6の表示は、説明を目的としており、概略的なものであることを指摘することは重要である。実は、そのような導電体6はモジュール1内に設けられるためである。   As shown in FIG. 1, at least one conductor 6 is coupled to each sensor 4 and 5, and these conductors 6 converge toward an outlet 7 associated with the body of the module 1. At this stage, it is important to point out that the representation of the conductor 6 in FIG. 1 is for illustrative purposes and is schematic. Actually, such a conductor 6 is provided in the module 1.

前記アウトレット7は、管形状を有し、モジュール1の本体に対して一体的に形成されてもよい。または、モジュール1に取り付けられる分離型デバイスを構成してもよい。さらに、このアウトレット7は、モジュール1の本体へ結合された、種々のセンサ4及び5の導電体6を接続する単一ケーブル、すなわちメイン・ケーブル(「中継ケーブル」)として設けられてもよい。加えて、単一ケーブル、すなわちメイン・ケーブルとして構築されたアウトレット7は、また、以下に示すものにモジュール1の導電体6を接続可能なコネクタ(図示せず)を含んでもよい。すなわち、インピーダンス・トモグラフィ(EIT)デバイス、インピーダンス・トモグラフィ(EIT)及び心電図(ECG)の機能を統合するデバイス、または、センサ4及び5によって検出されたデータを使用する患者状況を監視するための他のデバイスである。 The outlet 7 may have a tube shape and be integrally formed with the main body of the module 1. Alternatively, a separate device attached to the module 1 may be configured. Furthermore, this outlet 7 may be provided as a single cable, ie the main cable (“relay cable”), connecting the conductors 6 of the various sensors 4 and 5, which are coupled to the body of the module 1. In addition, the outlet 7 constructed as a single cable, i.e. the main cable, may also include a connector (not shown) to which the conductors 6 of the module 1 can be connected to those shown below. That is, to monitor patient conditions using data detected by sensors 4 and 5 or impedance tomography (EIT) devices, devices that integrate the functions of impedance tomography (EIT) and electrocardiogram (ECG) Other devices.

図2は、本発明の第二の実施形態を示す。本発明の第二の実施形態のモジュール1は、心電信号及び/または生体インピーダンス信号を同時に検出可能な少なくとも一つのセンサ8を含むという事実を除き、第一の実施形態と同じ特徴を有する。したがって、第二の実施形態においては、モジュール1は、心電信号及び生体インピーダンス信号の両方を検出可能な汎用タイプのセンサを含む。   FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. The module 1 of the second embodiment of the present invention has the same features as the first embodiment except for the fact that it includes at least one sensor 8 capable of simultaneously detecting an electrocardiogram signal and / or a bioimpedance signal. Therefore, in the second embodiment, the module 1 includes a general-purpose type sensor that can detect both an electrocardiogram signal and a bioimpedance signal.

この同時センサ8の形状及び配置も変化させてもよいので、第一の実施形態のセンサ4及び5のケースでのように、複数のセンサ8が配列されても、またはそうでなくともよい。さらに、本発明の第一の実施形態のセンサ4及び5に関して既に説明したように、このセンサ8も、モジュール1の第一表面2に、つまり、同じ領域、すなわち「フットプリント」内に配置される電極として具現されてもよい。したがって、モジュール1は、その本体内に(より正確には、第一表面2に)心電信号及びインピーダンス信号を検出するためのセンサを既に含むため、ECG信号などの心電信号を測定するための追加センサを追加、結合または連結する必要はない。   Since the shape and arrangement of the simultaneous sensor 8 may be changed, a plurality of sensors 8 may or may not be arranged as in the case of the sensors 4 and 5 of the first embodiment. Furthermore, as already described with respect to the sensors 4 and 5 of the first embodiment of the invention, this sensor 8 is also arranged on the first surface 2 of the module 1, i.e. in the same area or “footprint”. It may be embodied as an electrode. Therefore, since the module 1 already includes a sensor for detecting an electrocardiographic signal and an impedance signal in its body (more precisely, on the first surface 2), to measure an electrocardiographic signal such as an ECG signal. There is no need to add, couple or connect additional sensors.

モジュール1の第一表面2に配置される同時センサ8の正確な個数は、また、本発明の範囲内において変化させてもよい。第一の実施形態においてそうであるように、本発明の第二の実施形態のモジュール1は、8から32個の同時センサ8を含んでもよい。   The exact number of simultaneous sensors 8 arranged on the first surface 2 of the module 1 may also be varied within the scope of the invention. As is the case with the first embodiment, the module 1 of the second embodiment of the present invention may include 8 to 32 simultaneous sensors 8.

もちろん、これらの個数は、数量に関する実施例を表すものであり、本発明の範囲に対して限定または制限するものではない。   Of course, these numbers represent examples relating to quantities and are not intended to limit or limit the scope of the invention.

加えて、本発明の第一の実施形態においてそうであるように、各同時センサ8には、図2に概略的に示すように、少なくとも一つの導電体6が結合される。これらの導電体6も、単一ケーブル、すなわちメイン・ケーブル(「中継ケーブル」)として具現可能なアウトレット7に向けて収束する。このケーブルには、インピーダンス・トモグラフィ(EIT)デバイス、インピーダンス・トモグラフィ(EIT)及び心電図(ECG)の機能を含むデバイス、心電図デバイス、または、同時センサ8によって検出されたデータを使用する患者状況を監視するための他のデバイスが結合される。   In addition, as is the case with the first embodiment of the present invention, each simultaneous sensor 8 is coupled with at least one conductor 6, as schematically illustrated in FIG. These conductors 6 also converge towards an outlet 7 which can be embodied as a single cable, i.e. a main cable ("relay cable"). This cable includes an impedance tomography (EIT) device, a device including impedance tomography (EIT) and electrocardiogram (ECG) functions, an electrocardiogram device, or a patient situation using data detected by the simultaneous sensor 8 Other devices for monitoring are coupled.

本発明の第二の実施形態に関して指摘に値するもう一つの違いは、同時センサ8によって検出された信号を受信する装置は、心電信号及び生体インピーダンス信号を特定して分離する手段を含むという事実にある。   Another difference worth noting regarding the second embodiment of the present invention is the fact that the device for receiving the signals detected by the simultaneous sensor 8 includes means for identifying and separating the electrocardiographic and bioimpedance signals. It is in.

特に、同時センサ8によって検出された信号を特定及び分離するこれらの手段は、増幅器及びフィルタを含んでもよい。したがって、例えば、高入力インピーダンスを有する増幅器が、メイン・ケーブル自体へ、または、より正確には導電体6へ結合されてもよい。増幅器を通過後、センサ・オフセットを排除するために、ハイパス・フィルタが適用されてもよい。   In particular, these means for identifying and separating the signals detected by the simultaneous sensor 8 may include amplifiers and filters. Thus, for example, an amplifier with a high input impedance may be coupled to the main cable itself or more precisely to the conductor 6. After passing through the amplifier, a high pass filter may be applied to eliminate the sensor offset.

このハイパス・フィルタは、2Hzカットオフ周波数を有する一次のものであってもよい。その後、デバイスの電源からの高周波、及び画像を生成するために実行されるセンサ・スキャニングで発生した高周波を除去するために、ローパス・フィルタが適用されてもよい。このローパス・フィルタは、8次のもので、ゲイン150及び40Hzのカットオフ周波数を有してもよい。これらの増幅及びフィルタリング・ステップの最後に心電信号が取得される。   The high pass filter may be a first order with a 2 Hz cutoff frequency. A low pass filter may then be applied to remove the high frequency from the device power supply and the high frequency generated by the sensor scanning performed to generate the image. This low-pass filter is eighth order and may have a gain of 150 and a cut-off frequency of 40 Hz. At the end of these amplification and filtering steps, an electrocardiogram signal is acquired.

上述のように、モジュール1の同じ面2(すなわち「フットプリント」)上に心電信号4を検出するためのセンサ及び生体インピーダンス信号5を検出するためのセンサを配置することは、本発明に多くの利点を生む。これら利点の一つとして、心電図信号などの心電信号を測定するために、センサを追加または連結する必要がないという事実を挙げてもよい。したがって、電極の過剰という従来技術の課題は、解消される。   As described above, placing the sensor for detecting the electrocardiogram signal 4 and the sensor for detecting the bioimpedance signal 5 on the same surface 2 (ie, “footprint”) of the module 1 is within the scope of the present invention. Produces many benefits. One of these advantages may be the fact that no sensor needs to be added or coupled to measure an electrocardiogram signal, such as an electrocardiogram signal. Therefore, the problem of the prior art of excessive electrodes is solved.

さらに、もう一つの利点は、モジュール1の本体に直接的に取り付けられて、患者監視デバイスへ結合される単一ケーブル、すなわちメイン・ケーブル(「中継ケーブル」)として具現されるアウトレット7に向けて、導電体6が収束するという事実に関連する。利点の一つとして述べてもよいことは、患者及び医療スタッフが、もはや多数のワイヤ及びケーブルで妨げられないことである。従来技術による電極の各々には、一つのワイヤまたはケーブルが結合されることを思い出して下さい。さらに、思い出すに値することは、従来技術によるこれらのワイヤ及びケーブルが、患者の状態を監視するために、病院ベッド上に、患者に、または、ベッドと装置との間にさえも配置されることである。本発明は、この課題を上手く解決する。   Furthermore, another advantage is towards the outlet 7 which is directly attached to the body of the module 1 and is embodied as a single cable, ie main cable (“relay cable”), which is coupled to the patient monitoring device. , Related to the fact that the conductor 6 converges. One thing that may be mentioned as an advantage is that patients and medical staff are no longer blocked by a large number of wires and cables. Recall that each prior art electrode has a single wire or cable coupled to it. Furthermore, it is worth remembering that these wires and cables according to the prior art are placed on the hospital bed, on the patient or even between the bed and the device to monitor the patient's condition. It is. The present invention solves this problem well.

単一ケーブル、すなわちメイン・ケーブルの形態に具現されるアウトレット7に向かう導電体の収束と共に、モジュール1の同じ面2(すなわち「フットプリント」)にセンサ4、5または8を組み合わせることから生じる相乗効果も言及するに値する。これら二つの要因の組み合わせがもたらす実用的な特徴及び使い易さは、従来技術に比べ、モジュール1を、明らかに有利で創意工夫に富むものとしている。   The synergy resulting from combining sensors 4, 5 or 8 on the same face 2 (ie “footprint”) of the module 1 with the convergence of the conductor towards the outlet 7 embodied in the form of a single cable, ie the main cable. The effect is also worth mentioning. The practical features and ease of use brought about by the combination of these two factors make the module 1 clearly advantageous and ingenious compared to the prior art.

加えて、本発明の第二の実施形態は、多様性に関する利点をもたらすことも指摘に値する。より正確には、同時センサ8が、同時に心電信号及び/または生体インピーダンス信号を検出可能であることを条件に、患者監視デバイスは、そのような電極8を、心電図電極、インピーダンス・トモグラフィ電極または両方として使用可能なように構成できる。結果的に、一定数の同時センサ8が、心電図電極として動作するように構成されてもよく、また、もう一つの特定数が、インピーダンス・トモグラフィ電極として動作するように構成されてもよい。   In addition, it is also worth pointing out that the second embodiment of the present invention provides diversity advantages. More precisely, on the condition that the simultaneous sensor 8 can detect an electrocardiogram signal and / or a bioimpedance signal at the same time, the patient monitoring device makes such an electrode 8 an electrocardiogram electrode, an impedance tomography electrode. Or it can be configured to be usable as both. Consequently, a certain number of simultaneous sensors 8 may be configured to operate as electrocardiogram electrodes, and another specific number may be configured to operate as impedance tomography electrodes.

本発明の生体信号検出モジュールは、特に心電信号及び生体インピーダンス信号を検出するのに有益であるが、本発明のモジュールは、他のタイプの用途のために構成されてもよく、また、同等な変更をも含む本発明の保護範囲が添付の請求項の内容によってのみ制限されるよう、具現方式において修正されてもよい。   While the biosignal detection module of the present invention is particularly useful for detecting electrocardiographic and bioimpedance signals, the module of the present invention may be configured for other types of applications and is equivalent. The protection scope of the present invention including such changes may be modified in the embodiment so as to be limited only by the content of the appended claims.

Claims (10)

心電信号(4)を検出するための少なくとも一つのセンサ及び生体インピーダンス信号(5)を検出するための少なくとも一つのセンサを含むことを特徴とする生体信号検出モジュール(1)。   A biosignal detection module (1) comprising at least one sensor for detecting an electrocardiogram signal (4) and at least one sensor for detecting a bioimpedance signal (5). 前記心電信号が心電図信号であり、
前記生体インピーダンス信号が、電気インピーダンス・トモグラフィのために使用されることを特徴とする、請求項1に記載のモジュール(1)。
The electrocardiogram signal is an electrocardiogram signal;
Module (1) according to claim 1, characterized in that the bioimpedance signal is used for electrical impedance tomography.
心電信号及び生体インピーダンス信号のための前記センサが電極であることを特徴とする、請求項1に記載のモジュール(1)。   Module (1) according to claim 1, characterized in that the sensor for electrocardiographic and bioimpedance signals is an electrode. 第一表面(2)及び第二表面(3)を含み、前記第一表面(2)が、前記第二表面(3)の反対側に設けられ、生体に接触可能であること、さらに、
心電信号(4)を検出するための少なくとも一つのセンサ及び生体インピーダンス信号(5)を検出するための少なくとも一つのセンサが、前記第一表面(2)に配置されることを特徴とする、請求項1に記載のモジュール(1)。
A first surface (2) and a second surface (3), wherein the first surface (2) is provided on the opposite side of the second surface (3) and is capable of contacting a living body;
At least one sensor for detecting an electrocardiogram signal (4) and at least one sensor for detecting a bioimpedance signal (5) are arranged on the first surface (2), Module (1) according to claim 1.
細長い形状を有して柔軟な材料から形成されることを特徴とする、請求項1に記載のモジュール(1)。   2. Module (1) according to claim 1, characterized in that it has an elongated shape and is formed from a flexible material. 心電信号及び/または生体インピーダンス信号を同時に検出可能な少なくとも一つのセンサ(8)を含むことを特徴とする生体信号検出モジュール(1)。   A biological signal detection module (1) comprising at least one sensor (8) capable of simultaneously detecting an electrocardiogram signal and / or a biological impedance signal. 前記心電信号が心電図信号であり、
前記生体インピーダンス信号が、電気インピーダンス・トモグラフィのために使用される信号であることを特徴とする、請求項6に記載のモジュール(1)。
The electrocardiogram signal is an electrocardiogram signal;
Module (1) according to claim 6, characterized in that the bioimpedance signal is a signal used for electrical impedance tomography.
同時センサ(8)が電極であることを特徴とする、請求項6に記載のモジュール(1)。   Module (1) according to claim 6, characterized in that the simultaneous sensor (8) is an electrode. 第一表面(2)及び第二表面(3)を含み、前記第一表面(2)が、前記第二表面(3)の反対側に設けられ、生体に接触可能であること、さらに、
少なくとも一つの同時センサ(8)が、前記第一表面(2)に配置されることを特徴とする、請求項6に記載のモジュール(1)。
A first surface (2) and a second surface (3), wherein the first surface (2) is provided on the opposite side of the second surface (3) and is capable of contacting a living body;
Module (1) according to claim 6, characterized in that at least one simultaneous sensor (8) is arranged on the first surface (2).
細長い形状を有して柔軟な材料から形成されることを特徴とする、請求項6に記載のモジュール(1)。   Module (1) according to claim 6, characterized in that it has an elongated shape and is formed from a flexible material.
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