JP5124881B2 - 電気インピーダンストモグラフィ用の電極アセンブリ - Google Patents

電気インピーダンストモグラフィ用の電極アセンブリ Download PDF

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Description

本発明は、電気インピーダンストモグラフィ(EIT)を実行するために、ヒト患者または動物の身体セグメントの周囲に適用される複数の電極を各々備える電極モジュールを提供することに関する。

電気インピーダンストモグラフィ(EIT)は人体の各部分の断面の可視化および監視をその電位を捉えることによって可能にする。その表面周囲の電流が、表面に電位の勾配を発生しながら回転パターンとして人体内に誘導される。人体各部で測定された電気インピーダンス分布は、画像再構成アルゴリズムの助けを借りて2次元像として変換される。このため、EITには、例えば、患者が通気を必要とするか、または事故、外傷等に苦しんでいる状況において主として心肺機能のリアルタイムでの画像可視化のために、医療分野において使用される大きな可能性がある。

一般的な生体用EIT装置は、等距離に離間された複数の電極を設置して、身体の一部を全体的に囲繞するという概念を利用するものである。一般に、この監視システムにおいては、16から32個の電極を所望の表面の周囲に正確に設置することが必要である。複数の電極を使用する必要があるので、主に等距離形態で同じ断面に電極を1つ1つ身体の周囲に正確に設置することは困難である。また、これは時間、注意および熟練した人員を必要とする骨の折れる工程である。

上記問題の解決法は電極を有する弾性ベルトを利用することである。電極ベルトの基本的考えは、複数の電極を弾性材料内に設置することである。このようにすれば、身体周囲への電極の位置決めが迅速になると同時に、弾性材料が等距離の電極を提供することになる。しかし、弾性材料を使用することによって電極を等距離に位置決めすることを保証するのが難しくなる。さらに、データ取得中に電極が身体上で動かないようにするには、このベルトを所望の表面上にきつく設置しなければならない。したがって、胸部の表面に加えられるこの弾性力が、かさぶたを刺激し、呼吸を困難にすることがある。ベルトを適切に固定するには、例えば胸部の周囲長はいくつか存在するので、いくつかのベルトサイズを提供する必要があり、在庫コストが嵩み、多量の在庫が必要となる。別の問題は、異なる胸部の解剖学的構造が存在するために、観察中の身体の外部部分との電極の接触が悪くなる可能性があることであり、この問題は弾性材料の使用によって解決することができない。このような差は患者の性別および筋構造の機能として発生し、例えば、大きな胸筋を有する男性患者は胸の中央が凹んでおり、同様に、背中の筋構造の結果として背中の中央が凹んでいる。女性では、主に乳房のサイズが異なっていることに関して、胸部が解剖学的に違っている。

例えば、心臓手術の術後期間、サイドアームまたは銃器によって生じた病変、火傷、皮膚病または感染症による流血した領域を生じる皮膚病変、あるいは、身体の一部にアクセスできない状況、例えば被害者が事故現場に閉じ込められているか、または脊髄を損傷して、被害者が動くのを難しくしているか、妨げてさえいるときなど、胸部周囲の電極ラインに途切れを必要とする状況または電極が身体の周囲全体を囲繞できない状況は、現行のEITシステムによって監視することができない。

また、現行の技術状態では、対象領域における画像分解および画定を最適化することができない。例えば、米国特許出願第2004/0260167 A1号明細書はベルトのセグメントを連結することによって形成可能な弾性電極ベルトを記載しており、前記セグメントには相互に等しく離間された同じ数の電極がある。上記文書の教示に従えば、複数の相互連結されたセグメントに電極ベルトを形成することは、ベルトに沿って配設される導電性ケーブルの数を低減するだけでなく、意識のない患者または動かすことのできない患者に迅速かつ容易に電極を適用できるという利点を提供する。

適用の容易さおよび電極ベルトに沿った導電性ケーブルの延長が短縮されることに関する利点があるにもかかわらず、この先行技術の解決策は身体セグメントを全体的に囲繞する電極分布を提案しているため、身体セグメントの1つまたは複数の領域において電極ベルトを途切れさせなければならない状況で先行技術を使用することを不可能にしている。

上記弾性電極ベルトの構造的形態に起因して、身体セグメントの1つまたは複数の領域において電極ベルトを途切れさせなければならない状況であっても、対象とするある種の領域において高鮮明度の像を取得することを目指しながら、特定の領域に電極を高密度で、すなわち不規則な電極分布で提供することはできない。

本発明は上記問題に対して異なるアプローチを有する。ヒト患者または動物の身体セグメントによって画定された物体を等距離で全体的に囲繞するように電極を設置する方法に注目することに代わって、電極の相対位置を計画および通知するEIT装置が開発された。このため、この装置は様々な数の電極および間隔の使用を可能にし、この装置は電極ラインが途切れている状況でも利用できることに加え、分析される身体セグメントの外部輪郭全体の周囲に電極を位置決めする必要はない。

本発明の主な目的は、新生児、子供、成人および動物などの異なる胸部の形状および周囲長に実際的かつ正確に適用可能なモジュールで配置された電極のアセンブリを提供することにある。

本発明の別の目的は、分析される身体セグメントの多様な形態学的特性をカバーすることのできるパーツ点数の少ない、上記のようなモジュラー配置の電極アセンブリを提供することである。

したがって、在庫コストが削減され、手術が容易になる。また、ベルトの電極が故障すると、ベルト全体の交換が必要になる。しかし、モジュラー配置の場合では、損耗しているか、欠陥のあるモジュールのみが交換される。

対象領域に関連して電極を位置決めすることによって、心臓、右肺または左肺、感染し易い部分等の対象領域の画像の解像度および品質の最大化を可能にする上記のような電極アセンブリを提供することも本発明の目的である。

本発明のさらなる目的は、例えば事故、損傷、外傷および手術のために、分析される身体セグメントの周囲にアクセスすることが制限される状況であっても、実際的で、正確かつ迅速な適用を可能にする上記電極アセンブリを提供することである。

本発明によれば、電極アセンブリは複数の異なる電極モジュールを備える。各モジュールは、長手方向の変形性が低減された可撓性材料から作製され、監視装置に電気的に接続される所望の数の電極を担持する支持ストラップを含む。モジュールの1つは少なくとも2つの電極を含む。各電極モジュールは、身体セグメントを分割する対象の平面に従って、その個々の支持ストラップを分析される前記身体セグメントの個々の延長部分上に固定かつ保持させるような寸法になっている。異なる電極モジュールの各々は、各電極モジュールから得られる特定の動作パターンに応じて予め定められた、電極数および各連続する2つの電極間の距離を提供する。

一実施形態では、電極モジュールの各電極は導電性ケーブルを用いて監視装置に電気的に接続される。

本発明によれば、各電極モジュールは、同じ値または異なる値を有し得る、連続する2つの電極各々の間にある間隔で配設されたある数の電極を備え、いくつかのモジュールが、モジュールの長手方向の中央位置合わせに沿って等しく電極を離間させ、かつ、他のモジュールが、モジュールの領域の1つまたは複数に電極を集中させ、他の領域において電極を分散させることが可能となる。

個々の支持ストラップの数、配置および延長に関して、モジュールについて存在する構成の変化が、患者の身体セグメントの各領域および種々の領域に対して所望の分解能に適したモジュールを有することを可能にする。

例えば、電極モジュールを右胸の領域に設置することができない状況においては、この問題に対する可能性のある解決策は、8個の電極を有するモジュールを左胸に設置し、12個の電極を有するモジュールを患者の背中に設置することである。

本発明の電極アセンブリは、所望領域近傍で電極数を増大させることによりEITによって生成される画像分解能を最適化する、有限要素メッシュと同様に動作する画像再構成アルゴリズムを好ましくは用いるEITシステムに適用されるように開発された。一方、電極数が少なくなるほど、生成される画像分解能は低くなる。

したがって、異なるモジュールを組み合わせることで、患者、新生児および成人のどのような周囲長およびどのような胸部形状に対しても、より正確で、実用的かつ迅速な様式で、男女両方に、異なる臨床状況について、電極ラインにおいて干渉を必要とする状況についてさえ、EITシステムを肺トモグラフィの場合に利用することが可能となる。

EIT装置を正確に動作させるために、EIT装置には電極の位置を通知しなければならない。これはアルゴリズムまたは電極モジュールに存在する識別コードを介して、また、これら識別コードとそれらの個々の距離との組合せを介して、電子的に達成することができる。この目的のために、各電極モジュールは正確な間隔および識別コードを提供し、示すデバイスを有し得る。

離間デバイスは、存在する場合には、距離目盛がモジュール端部の1つに設置された材料を含み得る。次いで、電極間の距離が離間システムによって示された値によって通知される。この離間システムは電極モジュールの正確な離間を可能にする実用的で簡単なツールである。離間デバイスに可変抵抗を組み込んだより複雑なシステムを用いることも可能である。可変抵抗は各距離について特定のオーム値を示すので、電極間の距離はこの抵抗の値によって決定され、電極自身によって監視システムに通知され得る。

識別コードは番号またはバーコードにより電極モジュールの特性を通知する。前記特性は、例えば、各モジュールの電極間の距離、モジュールサイズ、モジュール内の電極配置(高密度か否か)、および電極間の距離が等しいかどうかを含む。

したがって、これら最後の2つのツールは、試験される身体の基準の地点に関連する各電極の正確な位置を監視システムに通知することを可能にする。

画像再構成アルゴリズムの動作は特にそれぞれの場合に適合された有限要素メッシュに基づくものであり得る。

本発明の電極アセンブリの動作に関連する態様の1つは、実際の電極配置を再構成アルゴリズムに挿入することに関し、前記配置は2次元または3次元である。従来のバックプロジェクションアルゴリズムを除き、殆どの画像再構成アルゴリズムは試験される身体セクションを表す有限要素メッシュを通る平面を成形する。この測定電極の位置はモデルの事前の情報に基づいて知られている必要がある。有限要素メッシュに基づくモデルの関心のある態様は電極間の距離を通知するだけでよいことであり、この距離はすべての電極間で同じである必要はない。

より多い数の電極を適用することにより、より多い数の独立した測定値を得ることが可能となり、画像の空間分解能が増大される。これはより最新の有限要素メッシュを利用することを正当化する。本発明の一部として、最も適した電極モジュールを選択することによって、より多数のモジュール型電極を対象領域近傍に設置することが意図される。

例えば、心臓モニタリングを優先する場合、より多い数の電極を胸骨の隣に用いて作業することができ、前記数を他の空間平面において増やして、3次元空間の情報を得ることもでき、これは容積計算のより良い推定(例えば、各心周期の収縮期容積の推定)を可能にする。

他の関心のある態様は胸部の前部領域のみに電極を設置することであり、この手法は、既存の骨髄病変を悪化させるリスクがある場合に、患者を動かしてはならないときの緊急または外傷の状況において有用である。

本発明の可能な実施形態の一例として提供された添付図面を参照して、本発明を以下に記載する。

図1a、1bおよび1cは3つの電極モジュール10を示しており、各モジュールは、可撓性を示すが、長手方向には弾性変形を示さない任意の適した材料で構成された支持ストラップ11の個々の延長部を含む。前記図面において、各電極モジュール10は他の電極モジュール10の長さとは異なる所定の長さを示しており、各モジュールは、前記電極モジュール10間で概ね変化するある距離「De」だけ相互に等距離にある同番号の5つの電極20を備える。

このように、長さがより短い支持ストラップ11の電極20は等しく離間されているが、電極が他の2つの電極モジュール10からの電極20の相互の間隔に関して接近するのに従って分布されている。図2aおよび2bは同じ長さの支持ストラップ11によって形成された2つの電極モジュール10を示しており、モジュールの一方は5つの電極20を担持し、他方のモジュールは他方の電極モジュール10の電極20の距離よりも大きい距離「De」が相互に離れた3つの電極20のみを担持している。

図3aおよび3bは長さの異なる支持ストラップ11を示す電極モジュール10のさらなる2例を示している。前記電極モジュール10は電極20の数は異なっているが、等しく離間されている。

図4は2つの支持ストラップ11の長手接合部によって画定された電極ベルト延長部を示しており、前記電極ベルト延長部は患者の身体セグメントCの個々の延長部を覆うような寸法である。

以下でさらに考察されるように、異なる電極モジュール10は電極20の延長、数および分布の点で、分析されるべき身体への異なる適用条件に適合するような寸法である。電極モジュール10は、分析中の身体セクションの3次元像を生成するように、前記身体セグメントCを区切る同じ対象平面に沿って、または、略平行な異なる平面にさえも沿って、相互に離間して適用可能であることを理解されたい。

電極モジュール10が同じ平面に適用される状況においては、前記電極モジュール10は、図1aから5bに示すように、各々連続する2つの電極モジュール10に対して、隣接する2つの電極20間の離間距離「Da」の決定を可能にする、支持ストラップ11の端部の1つに組み込まれ、マーク12bを有する延長部12aの形態を取る、位置決め手段12を備え得る。決定的な状況においては、異なる電極モジュール10はそれらの隣接する端部を介して長手方向に相互に結合することができる(図4を参照)。この場合、各支持ストラップ11の端部の1つは長手方向において、異なる様式で構成された結合手段14、例えば商標「Velcro」により知られている材料から作製されたストラップなどを組み込むことができる。各支持ストラップ11の他端は、各図に概略的に示され、別の電極モジュール10の結合手段14を受け取り、それを連結するように構成された、結合受け取り手段15を担持する。このように、結合受け取り手段15は結合手段14へ接着される接着材料から作製されたストラップの形態を取り得る。

図1a−5bに示した実施形態においては、結合手段14は支持ストラップ11の位置決め手段12自身内に画定されており、支持ストラップ11の個々の延長部12aと結合する。しかし、結合手段14は位置決め手段12と連結して構成される必要はないことを理解されたい。

以下で考察されるように、各電極モジュール10は、その支持ストラップ11内に、バーコードまたは英数字の識別番号の形態を取り得る個々の識別コード13を含んでもよい。個々の支持ストラップ11各々の上のモジュールの配置は図5aおよび5bに示すようにモジュールごとに変わり得るので、前記個々の識別コード13を読み取ることにより、支持ストラップ11の延長に沿った、モジュールの長手方向の延長、電極20の数および電極20の配置の決定が可能となる。

トモグラフィを開始する前に、電極の数、各電極モジュール10の電極20間の距離「De」および各々連続する2つの電極モジュール10間の離間距離「Da」を測定し、監視装置(図示せず)に通知することが可能であるので、支持ストラップ11の個々の識別コード13を提供することは必須ではないことを理解されたい。

個々の支持ストラップ11上でより密集しているか、またはより分散した電極20の配置を示す電極モジュール10を提供することの可能性を考慮すれば、オペレータは身体セグメントCの対象とする所定領域のより鮮明な像を提供するために、より適した電極モジュール10を選択することができる。図5aおよび5bに示すように、あまり関心のない領域においては、電極20の数が少ない電極モジュール10を用いることができ、関心の大きい領域においては、密集した電極20または局所的に密集した電極を含む電極モジュール10を使用することができる。電極モジュール10は、電極20の数および密度の異なる組合せに従って、相互に長手方向に結合され得るか、または、身体セグメントCに対して固定され得るだけである。患者の身体セグメントCに対する支持ストラップ11の固定は、補助的位置決めベルトの助けを借りても、借りなくても、異なる様式で行うことが可能である。各電極モジュール10の支持ストラップ11は、例えば支持ストラップ11に可撓性を付与する不織布、発泡体およびポリマーなどの任意の非導電性材料に組み込み可能である。

本発明の目的ではないので、本明細書においては詳細には説明しないし、記載しないが、各電極20は、それらが存在する限りは、先行技術において知られているか、または知られていない異なる様式で構成することができる。図12、13および14に例示されるように、固定リング22によって接触部分21を囲繞し、身体セグメントCに対して固定し、連結部分23を支持ストラップ11から上方に突出させ、図6aおよび6bに簡単に示されるような監視装置Mに各電極20を接続するように配置された個々の導電性ケーブル30の端部コネクタを受け取るとともに保持するように構成する。

図6aおよび6bは導電性ケーブル30の異なる2つの配置を示している。該ケーブルは分配箱31を一緒に通過した後、個々の連結脚32内で分配される。該ケーブルの自由端は個々の電極20の連結部分に解放自在に結合される個々のコネクタ33の各1つを担持する。導電性ケーブル30の連結脚32は可撓性であるため、電極モジュールの導電性ケーブル30を異なる長さおよび分配配置の電極20に適合させるのに利用することができる。

図7には、コネクタ33を所定の位置に維持する位置決めプレート34を所定の間隔で、その末端部分に有し、保持するための、分配箱31から外方向に突出する5本の連結脚32の配置が示されている。この場合、位置決めプレート34は導電性ケーブル30の配置をある特定のタイプの電極モジュール10に合わせてデザインして、個々の電極モジュール10の電極20の連結部分に連結脚32を設置し易くする。

図8a、8bおよび8cは右胸部に損傷Fを示す患者の胸部によって画定された身体セグメントCに電極モジュールが適用されているのを示している。患者の損傷のある領域に電極20を設置するのを避けるために、前記身体セグメントC周囲の電極モジュール10の配置は途切れ部分を提供し、該途切れ部分に隣接する2つの電極20が、前記損傷Fの領域を自由にするのに十分な途切れ距離「Di」をそれら電極間に画定するようにしている。これらの図の配置における電極分布は電極20間で異なる距離パターン「De」を辿り、身体セグメントCの左前領域(図8b)においてより高い密度の電極を観察できるようにする。図8cは有限要素メッシュに電極20の実際の配置を挿入したものに基づく画像再構成アルゴリズムの動作モードを示している。電極20が等距離的に位置決めされる場合には、損傷領域の胸部の画像分解能は異なったものになる。

有限要素メッシュに基づくモデルの興味深い態様は、同じモジュールの電極20間の距離「De」、「Da」または「Di」、および、異なるモジュール間の電極20の距離「De」、「Da」または「Di」は、監視装置Mに通知されるだけでよく、一定である必要はない。

図9a、9b、9c、9d、9eおよび9fは身体セグメントCを囲繞する電極モジュール10の異なる組合せを示している。

図9aには、胸部の周囲長が約25cmの新生児の身体セグメントC周囲に1対の電極モジュール10を位置決めしたものが示されており、2つの電極モジュール10は同一である。

図9bには、図9aに示したものと異なる位置決めが示されているが、同じ構成の1対の電極モジュール10をまた使用している。

図9cおよび9dは身体セグメントC周囲に配設された3つの電極モジュール10を含んだ異なる2つの配置を示しており、モジュールの電極は数および分布が異なっている。

図9eおよび9fは4つおよび6つの電極モジュール10を利用したものをそれぞれ示しており、図9eのモジュールの電極20は同じ数の電極を備え、等距離に配設されている。図9fは周囲長約80cmの成人胸部周囲の電極モジュール10の配置を示しており、モジュールの1つは他のモジュールとは数および電極間の距離が異なっている。

上記電極モジュール10の構成は、各モジュールがそのモジュールについて所定のあるパターン長に予め分割された支持ストラップ11の延長部によって形成され、かつ、各モジュールが等しいか、または異なるが、また所定の距離「De」に従って配設された所定かつ一般的な数の電極20を備える実施形態に関するものである。

しかし、図10に示すように、各電極モジュールは、オペレータ自身またはEITアプリケーションスタッフによって、例えば図15に示すようなコイルとして提供可能な連続するストラップから分割された支持ストラップ11の延長部から形成することができる。連続する支持ストラップ11は、電極20間の可能な最小距離「De」に相当し得る同じ距離「De」だけ、または分析される身体セグメントCの延長部における電極20の密度の基本パターンとして予め定められた距離「De」だけ相互に離間された長手方向の中央位置合わせ穴18を備えている。

形成されるべきモジュール支持ストラップ11の延長部を画定した後、支持ストラップ11の穴18に電極20を固定することができる。

図10、11および14に示した支持ストラップ11の延長部には5つの穴18があり、各々個々の電極20を受け取ることができる。図11および14の実施例では、支持ストラップ11の5つの穴の各々が電極20を受け取る。しかし、形成されるモジュールによって得られるべき動作パターンに応じて、電極20は穴18の1つのみに、またはいくつかに設置することができることを理解されたい。

支持ストラップ11の延長部が穴18を予め備える連続するストラップから分割される場合、図10に示すように、支持ストラップ11の各延長部は通常、位置決め手段12、結合手段14および結合受け取り手段15を組み入れない。しかし、図11および14に示すように、既に穴が開けられた支持ストラップ11の延長部は任意の適した方法によって、位置決め手段12、結合手段14および結合受け取り手段15をその反対端において受け取り固定することができる。

連続する支持ストラップ11を支持ストラップ11の穴18に電極20と共に既に設置されたEITシステムオペレータに供給することができることをさらに理解されたい。この場合、異なるパターンの連続する支持ストラップ11が提供されるべきである。各パターンは電極20について特定の距離「De」を画定するが、オペレータが各所望のモジュールにおける電極20の数を選択できるようにする。

図11においては、支持ストラップ11の延長部が示されており、その下には、個々の電極20を受け取る各穴18の周囲に、両面接着テープの環状部分によって画定され得る接着要素25が貼られている。接着要素25は電極20の固定リング22を支持ストラップ11の下面に保持し、電極20の連結部分23が個々の穴18を通して嵌められて、導電性ケーブル30に結合される支持ストラップ11の上面から上方に突出している。

添付図面の図16に示すように、支持ストラップ11の各延長部は、相互に離間されるとともに支持ストラップ11の延長部の隣接する長手方向の側端から離間された長手方向の平行な1対の細穴11aを用いて、各々連続する2つの電極20の間、または個々の電極20を次に設置するための各々連続する穴18間に提供することができる。

この図16においては、図10に示したタイプの支持ストラップ11の延長部、すなわち、連続するストラップから分割されたか、または生み出された支持ストラップ11が例示されており、電極を設置するための穴18だけを示すが、穴がない場合、見易くするために、ここでは構成の代替例が提案されている。図16のこの構成代替例においては、支持ストラップ11の延長部の各2つの細穴11aは、その端部をストラップ自身の中に入れることによって組み込まれた中央ツマミ11bを画定する。突起部11bと支持ストラップ11の隣接する側部との間にスペーサ19を挿入することによってこれらのツマミ11bの1つのみが変形され、突起部11bおよび支持ストラップ11の隣接する領域がともに変形されて支持ストラップ11の延長部を縮小する。

このように、患者の身体セグメントCの円周方向の延長部に沿って支持ストラップ11を迅速かつ容易に適合させることを可能にする非常に簡単な構成の解決策が得られる。1つまたは複数のツマミ11bを個々のスペーサ19によって変形させた状態で支持ストラップ11の延長部を患者の身体セグメントC上に設置することは、個々のツマミ11bの下に適合されたスペーサ19の数に応じて多少縮小された寸法の支持ストラップ11を用いてこのように実現される。支持ストラップ11を適合させた後、患者の呼吸運動を考慮しながらスペーサ19を除去すれば、支持ストラップ11が身体セグメントCの円周方向の延長部に適した長手方向延長部を示すことが可能となる。

ストラップが異常な呼吸状態または身体の体積の状態下で適用された後に、スペーサ19を設置して各支持ストラップの長手方向延長部を短縮するように寸法を調整し、前記身体セグメントCの輪郭の縮小に寸法をより良く調整することができることをさらに理解されたい。

図17に示すように、連続する2つの支持ストラップ11は、連結モジュール60を用いて相互に連結することができる。該連結モジュールは、電極モジュールを画定する支持ストラップ11に用いられる材料と同じ材料で作製された支持ストラップの延長部によって概ね画定され、また任意の適した材料でも構成される。前記連結モジュール60は、異なる値を有するある所定の距離を連続する2つの支持ストラップ11間に提供するような寸法である。各連結モジュールはその反対端に、結合手段14と、結合手段14と結合するように構成された結合受け取り手段15とをさらに備え、結合受け取り手段15は支持ストラップ11内に設けられる。

図示の構成においては、結合手段14および結合受け取り手段15はそれぞれ、直接的にまたは中間の連結モジュール60を用いて支持ストラップ11の2つの延長部を結ぶときに相互に連結される小さなフックおよびロッドの形態を取る。

上記のように、本発明が開示する電極アセンブリはEITシステムのオペレータに特定の動作パターンをシステムに提供するように構成された異なる電極モジュールを提供する。適用および診断の異なる条件にモジュールを適合させるために、前記パターンはモジュールを計画する際に予め決定される。

長さの異なる電極モジュールの下部を示す略平面図であり、同じ数の電極があり、各モジュールにおいて相互に等しく離間されているが、各モジュールについて距離は異なり、特定的である。 長さの異なる電極モジュールの下部を示す略平面図であり、同じ数の電極があり、各モジュールにおいて相互に等しく離間されているが、各モジュールについて距離は異なり、特定的である。 長さの異なる電極モジュールの下部を示す略平面図であり、同じ数の電極があり、各モジュールにおいて相互に等しく離間されているが、各モジュールについて距離は異なり、特定的である。 同じ長さであるが、異なる数の電極を含む電極モジュールの下部を示す略平面図である。 同じ長さであるが、異なる数の電極を含む電極モジュールの下部を示す略平面図である。 長さおよび電極数が異なるが、2つのモジュールの電極は同距離だけ等しく離間された、電極モジュールの下部を示す略平面図である。 長さおよび電極数が異なるが、2つのモジュールの電極は同距離だけ等しく離間された、電極モジュールの下部を示す略平面図である。 長手方向に相互に結合されて電極ベルト延長部を形成する、電極モジュールの下部を示す略平面図である。 長さおよび電極数が同じであるが、支持ストラップに沿った分布に関して異なる様式で配置された電極モジュールの下部を示す略平面図である。 長さおよび電極数が同じであるが、支持ストラップに沿った分布に関して異なる様式で配置された電極モジュールの下部を示す略平面図である。 個々の端部コネクタを有する導電性ケーブルの異なる配置を示す略平面図である。 個々の端部コネクタを有する導電性ケーブルの異なる配置を示す略平面図である。 個々の端部コネクタを有する導電性ケーブルの別の配置を示す略平面図である。 患者の身体前部を示す図であり、身体セグメントの輪郭に沿って変化し得る距離だけ離間された複数の電極が適用され、損傷のある胸部の前領域において連続する電極モジュールに途切れ部分が設けられている。前記途切れ部分は前記途切れ部分に隣接する電極間にある途切れ距離を画定し、離間された2つのモジュールに属する。 図8aに示した身体を図8aの線A−Aで切った単純化した断面図であり、身体セグメント周囲に31個の電極が配置されている。 図8bの図に類似するが、画像再構成アルゴリズムの動作の基礎になる有限要素メッシュにおける電極の配置を示す略断面図である。 図8bに類似する断面図であるが、断面で示す身体セグメントを囲繞するように電極モジュールの組合せは異なっており、モジュールのいくつかは電極数および電極間の距離が同じである。 図8bに類似する断面図であるが、断面で示す身体セグメントを囲繞するように電極モジュールの組合せは異なっており、モジュールのいくつかは電極数および電極間の距離が同じである。 図8bに類似する断面図であるが、断面で示す身体セグメントを囲繞するように電極モジュールの組合せは異なっており、モジュールのいくつかは電極数および電極間の距離が同じである。 図8bに類似する断面図であるが、断面で示す身体セグメントを囲繞するように電極モジュールの組合せは異なっており、モジュールのいくつかは電極数および電極間の距離が同じである。 図8bに類似する断面図であるが、断面で示す身体セグメントを囲繞するように電極モジュールの組合せは異なっており、モジュールのいくつかは電極数および電極間の距離が同じである。 図8bに類似する断面図であるが、断面で示す身体セグメントを囲繞するように電極モジュールの組合せは異なっており、モジュールのいくつかは電極数および電極間の距離が同じである。 長手方向の中央位置合わせに従って配設された穴を備える支持ストラップ延長部を示す平面図であり、電極が前記穴の少なくとも1つに設置される。 図10に類似する支持ストラップ延長部を示す平面図であるが、その端部に結合手段および結合受け取り手段を担持し、支持ストラップの穴周囲には電極を保持する要素も担持している。 図11の支持ストラップの個々の穴を通して設置された電極を示す直径の断面図である。 図12の電極の下部平面図である。 各穴に電極を担持する、図11の支持ストラップを示す下部平面図である。 長手方向の中央位置合わせ穴を備え、コイルの形態で例示的に示された、連続する支持ストラップを示す斜視図である。 電極モジュールを形成するためのストラップ延長部を示す斜視図であり、各支持ストラップの長手延長部へそれを調節することを可能にする構成である。 図10に示すタイプの2つの支持ストラップを含み、かつ結合手段および端部結合受け取り手段ならびに2つの支持ストラップを相互接続する連結モジュールを備えるアセンブリを示す、部分断面斜視図である。

Claims (20)

  1. 少なくとも1つのモジュールが患者の身体セグメントの周囲に固定かつ保持され、複数のモジュールの各モジュールが、少なくとも1つの電極(20)が固定位置に取り付けられた支持ストラップ(11)から構成される、前記複数のモジュール(10)を備える電気インピーダンストモグラフィ(EIT)用の電極アセンブリであって、前記支持ストラップが長手方向に弾性変形を示さない可撓性材料から構成され、電極モジュールが、異なる長手方向延長部、異なる数の電極および異なる位置パターンの電極を前記支持ストラップ(11)の延長部に沿って示すことを特徴とする、電極アセンブリ。
  2. 前記電極モジュール(20)が、1から32個の電極を備えることを特徴とする、請求項1に記載の電極アセンブリ。
  3. 前記モジュールが、電極が同じ距離(De)だけ相互に離間され、前記群のモジュールの各々に同じ数で設けられた、モジュールの第1の群を備えることを特徴とする、請求項2に記載の電極アセンブリ。
  4. 前記モジュールが、電極が同じ距離(De)だけ相互に離間され、前記群のモジュールの各々に異なる数で設けられた、モジュールの第2の群を備えることを特徴とする、請求項2に記載の電極アセンブリ。
  5. 前記モジュールが、電極が異なる距離(De)だけ相互に離間され、前記群のモジュールの各々に同じ数で設けられた、モジュールの第3の群を備えることを特徴とする、請求項2に記載の電極アセンブリ。
  6. 前記モジュールが、電極が異なる距離(De)だけ相互に離間され、前記群のモジュールの各々に異なる数で設けられた、モジュールの第4の群を備えることを特徴とする、請求項2に記載の電極アセンブリ。
  7. 各電極モジュールが、前記モジュールのフィーチャを知らせる個々の識別コード(13)を備え、前記フィーチャが、モジュールの長手方向延長部、電極数、およびモジュールの長さに沿った電極配置を含むことを特徴とする、請求項3、4、5または6のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
  8. 前記識別コードがバーコード(13)であることを特徴とする、請求項7に記載の電極アセンブリ。
  9. 各電極モジュール(10)の支持ストラップ(11)が、個々の支持ストラップ(11)の端部の1つに位置決め手段(12)を備えることを特徴とする、請求項1に記載の電極アセンブリ。
  10. 各位置決め手段(12)が、2つの結合された電極モジュール(10)間の相対位置を表すマーク(12b)を備える個々の支持ストラップ(11)の1つの端部の延長部(12a)を含むことを特徴とする、請求項9に記載の電極アセンブリ。
  11. 各支持ストラップ(11)の位置決め手段(12)のマーク(12b)が、各連続する2つの結合された電極モジュール(10)について隣接する2つの電極(20)間の個々の離間距離(Da)を画定することを特徴とする、請求項10に記載の電極アセンブリ。
  12. 各電極モジュール(10)の支持ストラップ(11)が、端部の1つにおいて結合手段(14)を備え、他端において結合受け取り手段(15)を備え、電極モジュール(10)の結合手段(14)が別の電極モジュール(10)の結合受け取り手段(15)に連結可能であることを特徴とする、請求項1または9のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
  13. 結合手段(14)が、支持ストラップ(11)の端部の1つに設けられた位置決め手段(12)と結合されることを特徴とする、請求項9に従属するときの請求項12に記載の電極アセンブリ。
  14. 電極モジュール(10)が、そのモジュールについて所定のあるパターン長に予め画定され、かつ、所定の距離(De)だけ離間された一般的かつ所定の数の電極(20)も備える、支持ストラップ(11)の個々の延長部によって各々形成されることを特徴とする、請求項1に記載の電極アセンブリ。
  15. 電極モジュール(10)が、支持ストラップ(11)の予め画定された個々の延長部によって形成され、所定の距離(De)だけ相互に離間された長手方向の中央穴の列(18)を備えており、前記支持ストラップ(11)の少なくとも1つの穴が個々の電極(20)を受け取り、保持することを特徴とする、請求項1に記載の電極アセンブリ。
  16. 前記支持ストラップ(11)の延長部が、所定の距離(De)だけ相互に離間された長手方向の中央穴の列(18)を備えた連続する支持ストラップから切断されることを特徴とする、請求項15に記載の電極アセンブリ。
  17. 各支持ストラップ(11)が、連続する2つの電極(20)の位置間に、長手方向の平行な1対の細穴(11a)を備え、細穴が各々、前記支持ストラップの中央ラインとその側端との間に位置決めされ、ツマミの下面と支持ストラップの隣接する側方領域の上面との間にスペーサ(19)が挿入されると、支持ストラップ(11)の隣接する領域の平面から外方向に選択的に変形可能なツマミ(11b)をその間に画定することを特徴とする、請求項1に記載の電極アセンブリ。
  18. 連続する少なくとも2つの支持ストラップ(11)が、支持ストラップ(11)の所定の長手方向延長部によって画定された連結モジュール(60)を用いて、相互に長手方向に連結されることを特徴とする、請求項1に記載の電極アセンブリ。
  19. 各モジュール(10)の支持ストラップ(11)が、その脚部の1つにおいて結合手段(14)を備え、他方の脚部において結合受け取り手段(15)を備え、前記1つのモジュール(10)の結合受け取り手段(15)が前記連結モジュール(60)の一端に設けられた結合手段(14)に連結可能であり、該モジュールの他端が、他の前記モジュール(10)の結合手段(14)に連結可能な結合受け取り手段(15)を備えることを特徴とする、請求項18に記載の電極アセンブリ。
  20. 前記結合手段(14)が、直線状のロッドによって提供された結合受け取り手段(15)と係合するフック形態で曲げられたロッドによって提供され、前記結合手段(14)および前記結合受け取り手段(15)が、支持ストラップ(11)の反対端と連結モジュール(60)の反対端とにそれぞれ取り付けられたことを特徴とする、請求項19に記載の電極アセンブリ。
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