专利名称：一种心脏功能测量仪电极的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型的心脏功能测量仪电极，它不同于以往直接式或数字式心功能测量仪器所用的环形电极和点状电极，而是专用于“数字重建式心输出量仪”的电极。确切地说是一种心脏功能测量仪电极。
背景技术：
“数字重建式心输出量仪”是一种心脏功能检查的仪器。心脏不断地向肺部和全身泵血，左、右心室和大血管则在不断地一舒一缩，这种舒一缩过程就是心(管)腔内容积变化的过程。从物理学来看，一段管腔舒缩引起容积的改变，必然在电学上反映出阻抗的变化。通过输入微弱电流来测量阻抗的变化可以间接得到容积变化值，建立适当的数学模型，从胸部体表测得的阻抗变化值便可计算出心脏输出量，这在理论上是可行的。
廿世纪四十年代，国外有人提出了“心脏圆柱体阻抗模型”理论，开始了阻抗法测量心输出量的实验。1966年，美国人Kubicek等利用心导管术，导出了阻抗微分图与心排血量的一种算式，使得“阻抗法”进入适用阶段。心阻抗图携带着心血管活动的丰富信息。通过分析处理，可以得到对临床诊断很有价值的结果，而且检测方便、重复性好、成本低廉。因此，心阻抗图是一种理想的、具有诱人前景的无创伤检测技术，一经出现便引起了国内外临床医学和生物信息检测工程学界的广泛重视。
美国学者Kubicek等提出检测心阻抗图测量模式中，其电极为环形电极，并一直沿用到现在。一条检测电极和一条激励电极平行置于颈根部，另有二条置于胸部剑突下缘同一水平，名日四极法环形电极。后有人提出改进意见使用圆形点状电极，但未被广泛应用。
上世纪七、八十年代，众多的基础和临床研究表明，Kubicek法从胸部体表测量得到的心阻抗图是左心、右心及胸部大血管容积变化共同产生的“综合”阻抗变化。它包含有左、右心室、左、右肺血管和主动脉多种阻抗变化的信息，它们混杂在一起，即所谓的“缺乏唯一性”。而Kubicek算式则将这好几种阻抗变化量作为主动脉的变化量，测算出来后，看成是左心的输出量，理论上这是不严格的。对此，临床医生当然不能接受，因为它会影响病情判断和治疗决策，有可能铸成大错。
Kubicek关系式不能用于心脏疾病的定位诊断，这就严重的限制了它的临床应用范围。因此，从廿世纪九十年代初起，心阻抗法的研究与应用便逐渐迈入低谷。全球逾万台心阻抗血流图仪被报废处理，其中包括中国约6000余台。
Kubicek算式的初衷是用来测算左心室输出量，它采用四极法从体表记录到的阻抗波形，却是左、右心室及胸部大血管等多个管腔阻抗变化共同作用的结果，其中包含了多个管腔阻抗变化的信息，并非某一管腔阻抗变化的单一信息，所以不能用于定位分析。如果我们能够从体表记录的阻抗波中将左、右心室、左、右肺血管和主动脉各自的阻抗变化分开来，得到他们的阻抗变化分量，那么，阻抗测量心输出量的问题才可从根本上加以解决。
起初，世界各国的科学家试图在Kubicek算式上进行改良、修正，随后，又针对记录电极和测部位重新设计数学模型与算法。然而，10多年之后，人们最终发现不得不接受一个这样的事实可能要澈底地摒弃Kubicek算式和它的四极法，另辟奚径。
如何从体表得到左心，右心及胸部大血管容积变化产生的阻抗变化分量呢？这是电生物阻抗信号检测研究领域内一个长达30多年尚未解决，但又是迫切需要解决的根本性问题。对此，国内外阻抗专家和临床医学工作者无不冥思苦想，费尽心机。
计算机数字重建是近代数学和计算机软件开发、应用的重大成就。在人体组织结构重建中已有多种成功实例，如X线CT，核磁共振，和正在研究中的阻抗CT等，它们归属于图形(图像)重建。而波形重建不同于图像重建，新近有三导联心电图重建12导联心电图的报导。采用数字重建技术解决阻抗测量心输出量中不同成份的阻抗分量问题属波形重建范畴，其电极放置部位、数量、电极片尺寸大小、间距等，对信号采集至关重要，它由数学模型算出并结合物理实验和人体实验得出。本发明涉及的电极，正是用于数字重建式心输出量仪的专用电极。大宗临床研究，110例彩色多普勒超声对照研究，以及30余例同位素ECT对照研究均证实，本发明的电极完全符合数字重建式心输出量仪采集信号的要求。
发明内容
结合
本
发明内容
本发明涉及一种新型的心脏功能测量仪电极，它不同于以往直接式或数字式心功能测量仪器所用的环形电极和点状电极，而是专用于“数字重建式心输出量仪”的电极。
本电极分为四种，即额电极、颈电极、胸电极和脚电极。
额电极系一条状铜片、或镀银铜片、或其它金属片制成，柔韧性极好。尺寸为2×29cm，两端有孔隙，用作固定松紧带。额电极外形见图1。它是电流电极I。
颈电极和胸电极的特征在于它使用铝箔、锡箔或铜箔粘贴于薄层软底衬上制成，为可弃式。也可以铜片或镀银铜片制作，是能多次使用的非可弃式。如此制成的金属片分别称为颈电极片与胸电极片。颈电极片大小为3×2cm，胸电极大小为4×3cm。
每6片颈电极片为一组，按一定间距固定在宽3cm的无纺布条带或其它软性条带(塑料、皮革等)上，即成为颈电极带。电极片之间的间距和无纺布布条的长度，依受检查者的颈围大小而不同，根据对近2000例不同体形、身高的成年人实测结果，由计算机算出成年人10种规格的颈电极带，经临床600余例应用证明，完全符合数字重建式心输出量仪数学模型设计的要求。颈电极片、颈电极带外形见图2。
同样，每6片胸电极片为一组，按一定间距固定在宽4cm的无纺布布条或其它软性条带(塑料、皮革等)上，即成为胸电极带。电极片之间的间距和无纺布条带的长度，依受检查者的胸围大小而不同，根据对近2000例不同体形、身高的成年人实测结果，由计算机算出成年人10种规格的胸电极带，经临床600余例应用证明，完全符合数字重建式心输出量仪数学模型设计的要求。胸电极片、颈电极带外形见图3。
无论颈电极带或胸电极带，其每一电极片均为独立的，不可相互之间连接导通。它们各自接驳相应的导联线，将电极接触部位采集的信号经导联线送入计算机，进行数字重建运算，绘制出心脏内各腔室和大血管血流波形，供程序自动测算有关参数和病变诊断。
受检查者使用何种规格(尺寸)的颈电极带和胸电极带，由计算机根据患者颈围和胸围算出。考虑到实际操作中便于识别，防止电极片与导线出现接驳错误，各电极片的背面和各引出的导线应分别用不同颜色作出标志。颈电极片、胸电极片、颈电极导线、胸电极导线的颜色标志均应一一对应，不可混淆。
脚电极则是由普通常规心电图的肢体电极改制而成，即在普通常规心电图肢体电极夾另一侧新增一片电极片，此电极片可以是心电图肢体电极片，也可由铝箔、锡箔、铜箔粘附于衬垫上，或由铜片、镀银铜片等制成，也为可弃式或非可弃式，形状、大小与心电图肢体电极相同，左、右下肢各夾一片，作为电流电极II和II’。因为在测量心输出量时须同时取心电信号，所以两下肢肢体电极夾上原有的心电图电极片继续取心电信号，新增的电极片则输入恒流，分别接驳心电导联线与数字重建式心输出量仪导联线输入计算机。肢体电极片与电极夾见图4。
本发明技术特征为本发明涉及一种新型的心脏功能测量仪电极，它不同于以往直接式或数字式心功能测量仪器所用的环形电极和点状电极，而是专用于“数字重建式心输出量仪”的电极；电极分为四种，即额电极、颈电极、胸电极和脚电极；额电极是一条状铜片、或镀银铜片、或其它金属片制成，柔韧性极好。它是电流电极I；颈电极和胸电极的特征在于它使用铝箔、锡箔或铜箔粘贴于薄层软底衬上制成，为可弃式。也可以铜片或镀银铜片制作，是能多次使用的非可弃式。如此制成的金属片分别称为颈电极片与胸电极片。颈电极片大小为3×2cm，胸电极大小为4×3cm；每6片颈电极片或胸电极片为一组，按一定间距固定在宽3cm或4cm的无纺布条带或其它软性条带(塑料、皮革等)上，即成为颈电极带(3cm)和胸电极带(4cm)；每一电极片均为独立的，不可相互之间连接导通。它们各自接驳相应的导联线，将电极接触部位采集的信号经导联线送入计算机，进行数字重建运算；颈电极带和胸电极带各有10种规格，依据受检者颈、胸围大小由计算机算出其所用规格；颈电极带和胸电极带的正面为电极片，背面有六种不同颜色的标志，以防止与导联线的接驳误差。导联线也有六种不同颜色，接驳时应与颈电极带或胸电极带背面的颜色标志一一对应，不可混淆；脚电极则是由普通常规心电图的肢体导联电极改制而成，即在普通常规心电图肢体导联电极夾另一侧新增一片电极片，作为电流电极II和II’。
图1为本发明额电极示意简图。
图2为本发明颈电极片、颈电极带示意简图。
图3为本发明胸电极片、颈电极带示意简图。
图4为本发明肢体电极片与电极夾示意简图。
图5为本发明容积改变与阻抗变化示意图。
图6为本发明四极法测算心输出量示意图。
具体实施例下面结合附图，详细说明本发明。
本发明涉及一种新型的心脏功能测量仪电极，它不同于以往直接式或数字式心功能测量仪器所用的环形电极和点状电极，而是专用于“数字重建式心输出量仪”的电极；电极分为四种，即额电极、颈电极、胸电极和脚电极；额电极是一条状铜片、或镀银铜片、或其它金属片制成，柔韧性极好。它是电流电极I；颈电极和胸电极的特征在于它使用铝箔、锡箔或铜箔粘贴于薄层软底衬上制成，为可弃式。也可以铜片或镀银铜片制作，是能多次使用的非可弃式。如此制成的金属片分别称为颈电极片与胸电极片。颈电极片大小为3×2cm，胸电极大小为4×3cm；每6片颈电极片或胸电极片为一组，按一定间距固定在宽3cm或4cm的无纺布条带或其它软性条带(塑料、皮革等)上，即成为颈电极带(3cm)和胸电极带(4cm)；每一电极片均为独立的，不可相互之间连接导通。它们各自接驳相应的导联线，将电极接触部位采集的信号经导联线送入计算机，进行数字重建运算；颈电极带和胸电极带各有10种规格，依据受检者颈、胸围大小由计算机算出其所用规格；颈电极带和胸电极带的正面为电极片，背面有六种不同颜色的标志，以防止与导联线的接驳误差。导联线也有六种不同颜色，接驳时应与颈电极带或胸电极带背面的颜色标志一一对应，不可混淆；脚电极则是由普通常规心电图的肢体导联电极改制而成，即在普通常规心电图肢体导联电极夾另一侧新增一片电极片，作为电流电极II和II’。
如图所示图1额电极1-条状铜片、或镀银铜片、或其它金属片 2-固定松紧带用的孔隙图2颈电极带 A为电极面，B为背面A图电极带正面 A1-电极片 B2-无纺布条带 C3-尼龙搭扣B图电极带背面标记颜色 B1-黑色 B2-灰色 B3-蓝色 B4-绿色B5-黄色 B6-红色图3胸电极带 A为电极面，B为背面A图电极带正面 A1-电极片 B2-无纺布条带 C3-尼龙搭扣B图电极带背面标记颜色 B1-黑色 B2-灰色 B3-蓝色 B4-绿色B5-黄色 B6-红色图4脚电极41-心电图夾 42-在夾的内面原有的-片心电信号电极片 43-新增加的一片电流电极片(左、右脚各夾一个，作为电流电极II和II’)图5ΔZ＝-KΔV，阻抗的变化量与容积的变化量呈反比。
权利要求
1.一种心脏功能测量仪电极，其特征在于它不同于以往直接式或数字式心功能测量仪器所用的环形电极和点状电极，而是专用于“数字重建式心输出量仪”的电极。
2.根据权利要求1所述的一种心脏功能测量仪电极，其特征在于电极分为四种，即额电极、颈电极、胸电极和脚电极。
3.根据权利要求1所述的一种心脏功能测量仪电极，其特征在于额电极是一条状铜片、或镀银铜片、或其它金属片制成，柔韧性极好，它是电流电极I。
4.根据权利要求1所述的一种心脏功能测量仪电极，其特征在于颈电极和胸电极的特征在于它使用铝箔、锡箔或铜箔粘贴于薄层软底衬上制成，为可弃式，是能多次使用的非可弃式，颈电极片大小为3×2cm，胸电极大小为4×3cm。
5.根据权利要求1所述的一种心脏功能测量仪电极，其特征在于每6片颈电极片、胸电极片为一组，按一定间距固定在宽3cm、4cm的无纺布条带或其它软性条带上，即成为颈电极带和胸电极带。
6.根据权利要求1所述的一种心脏功能测量仪电极，其特征在于每一电极片均为独立的，不可相互之间连接导通，它们各自接驳相应的导联线，将电极接触部位采集的信号经导联线送入计算机，进行数字重建运算。
7.根据权利要求1所述的一种心脏功能测量仪电极，其特征在于颈电极带和胸电极带各有10种规格，依据受检者颈、胸围大小由计算机算出其所用规格。
8.根据权利要求1所述的一种心脏功能测量仪电极，其特征在于颈电极带和胸电极带的正面为电极片，背面有六种不同颜色的标志，以防止与导联线的接驳误差，导联线也有六种不同颜色，接驳时应与颈电极带或胸电极带背面的颜色标志一一对应，不可混淆。
9.根据权利要求1所述的一种心脏功能测量仪电极，其特征在于脚电极则是由普通常规心电图的肢体导联电极改制而成，即在普通常规心电图肢体导联电极夾另一侧新增一片电极片，作为电流电极II和II’。
全文摘要
本发明涉及一种新型的心脏功能测量仪电极，它不同于以往直接式或数字式心功能测量仪器所用的环形电极和点状电极，而是专用于“数字重建式心输出量仪”的电极。确切地说是一种心脏功能测量仪电极。电极分为四种，即额电极、颈电极、胸电极和脚电极。
文档编号A61B5/053GK101066206SQ20071002837
公开日2007年11月7日 申请日期2007年6月4日 优先权日2007年6月4日
发明者况明星, 宋士明, 宋若渠 申请人:宋士明, 况明星