专利名称：供磁共振应用的心电图电极装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应用在交变磁场中的心电图电极装置，尤其用于在磁共振应用中实行触发。
在心电图触发磁共振成像时，在有些病人身上会出现误触发。为了精确地识别出作为每张心电图的重要特征的R锯齿波，有一些具有很大准确性的数学方法。但在磁共振成像时，这样的识别工作却会因为所述电极或测量引线收集到由梯度脉冲和/或高频脉冲产生的干扰信号而变得很困难。这种对于干扰信号的耦合当然取决于所述电极的空间布局情况。
这样的问题在过去不能满意地得到解决。利用数学方法不可能在任何情况下都实现精确地在R锯齿波出现的时刻实行触发，在此，可能还必须考虑到会有一定的延迟。虽然已经有这样的建议，即，对于每个病人都重新确定梯度回波造成的影响，并从测量时间中扣除。但这样做却要求采用一种迄今为止并不存在的用于心电图数据采集的通讯手段。
在M.Laudon等人于1998年2月份发表在IEEE Transactions onBiomedical Engineering第45期No.2的论文“Minimizing Interference fromMagnetic Resonance Imagers During Electrocardiography(在心电图扫描期间将来自磁共振成像仪的干扰降至最低)”的第160至164页上谈到了当病人处于一个磁共振设备中时在测取其心电图时发生的干扰问题。在一个试验性的结构方案中，一些电极被固定在一个试验对象上。这些电极通过一个低通滤波器将测量信号传导给一个第一信号放大器。一个外部导线回路同样连接在一个低通滤波器上。随后将信号传递给一个第二信号放大器。之后这两个信号放大器的输出信号被输送给一个差频信号放大器。由该试验性装置输出的信号包含有受磁干扰最小的优良的心电图信号。
从德国专利申请DE 33 46 866 A1中已知一种应用心电图测量电极的装置。该装置包括一些带有一串形电缆束的心电图电极。为了特别好地采集到所述心电图中的R锯齿波，建议，将所述心电图电极按不均匀的间距布设。
本发明要解决的技术问题在于提供一种也可应用在交变磁场、尤其是磁共振层析仪中的心电图电极装置或心电图电极布设结构，而不会在测量电压上叠加上所不期望的感应电压。
上述技术问题通过一种应用在交变磁场中、尤其在磁共振应用中用于触发的心电图电极装置来解决，按照本发明，对于每个由电极引线组成的测量回路设有一个实际上套合设置的、与该测量回路相隔离的校正回路，该校正回路的感应电压以相反的极性叠加在所述测量回路的输出电压上。
在最简单的情况下，本发明的结构也可以这样来设计，即，平行于各根测量电极引线地分别导引一根与之相隔离的校正测量导线，该校正测量导线通过一根在所述电极的一侧端拐弯的联络线与一根从一个参考电极引出的回线相连。
按照本发明的一项附加技术特征，除以上手段外还在所述联络线中设有与在所述各电极与所述参考电极之间的皮肤电阻相当的校正电阻，由此事实上可形成这样的校正测量回路，即，在这样的校正测量回路中实际上会同样感应出与所述梯度脉冲和/或高频脉冲所造成的干扰电压等值的感应信号。这样一来，通过将这两种信号以相反的极性符号相应叠加，实际上就可完全消除干扰。
在这样消除所感应出的干扰信号之后，就可以采用前面已经提到的数学方法来及时地识别出心电图信号中的R波，由此不必再象从前那样让交变磁场中的干扰信号对所述心电图信号造成影响。
下面借助附图所示实施方式对本发明的其他优点、特征和细节进行详细说明。
图1是按照本发明的一个心电图电极布设结构的简略示图。
借助该示意图可看出本发明的设计原理。在该示意图中并没有示出导线的精确分布。
图中所示心电图电极装置或心电图电极的布设结构包括两个可粘贴在病人皮肤上的电极1和2以及一个参考电极3。分属于所述电极1和2的测量引线4和5分别与两个进行减法运算的测量信号放大器7a以及7b的脉冲输入端相连。按照本发明，平行于所述测量导线4和5并与之紧邻地导引布设有校正导线4′，5′，后者一直延伸至所述电极1和2所在的区域内，并在那儿通过联络线4a′，5a′与回线6相连。在所述联络线4a′，5a′中设有与在所述各电极1，2与所述参考电极3之间的皮肤电阻相当的校正电阻Ra和Rb。这意味着，所述校正导线与所述联络线以及回线就形成了一个精确地相同大小的并布设在同一位置上的测量回路，就象所述电极与其引线所构成的测量回路那样。由此，通过将所述测量回路与校正测量回路的电压相应叠加在所述减法式放大器7a，7b中。在这两个回路中因交变磁场所感应出的干扰电压就通过相互抵消而完全被消除。在图示的两个减法暨放大器7a，7b的输出端上分别连接有导线8a和8b，以便将输出信号继续传递给用于分析该输出信号的第一阶导数和第二阶导数的装置。
本发明并不仅仅局限于图示实施方式，在此，专门地仅仅采用三个电极也并不重要。所述电极引线和校正导线的布设方式和类型实际上可按任意方式进行，只要确保它们一方面能够在所述病人的身体上尽可能套合或叠合地(即，使它们分别构成的回路尽可能有相同形状和尺寸地相互套叠)被导引，另一方面当然又相互绝缘隔离。
权利要求
1.一种应用在交变磁场中、尤其在磁共振应用中用于触发的心电图电极装置，其特征在于，对于每个由电极引线(4，5，6)组成的测量回路设有一个实际上套合设置的、与该测量回路相隔离的校正回路(4′，5′，4a′，5a′)，该校正回路的感应电压以相反的极性叠加在所述测量回路的输出电压上。
2.一种心电图电极装置，其特征在于，平行于各根测量电极引线(4，5)地分别导引一根与之相隔离的校正测量导线(4′，5′)，该校正测量导线(4′，5′)通过一根在所述电极的一侧端拐弯的联络线(4a′，5a′)与一根从一个参考电极(3)引出的回线(6)相连。
3.按照权利要求2所述的心电图电极装置，其特征在于，在所述联络线(4a′，5a′)中设有与在所述各电极与所述参考电极(3)之间的皮肤电阻相当的校正电阻(Ra，Rb)。
全文摘要
本发明公开了一种应用在交变磁场中、尤其在磁共振应用中用于触发的心电图电极装置，其中，对于每个由电极引线(4，5，6)组成的测量回路设有一个实际上套合设置的、与该测量回路相隔离的校正回路(4′，5′，4a′，5a′)，该校正回路的感应电压以相反的极性叠加在所述测量回路的输出电压上。
文档编号A61B5/055GK1813630SQ20061000605
公开日2006年8月9日 申请日期2006年1月24日 优先权日2005年2月2日
发明者丹尼尔·费希尔, 沃纳·林斯泰特, 斯蒂芬·默克尔 申请人:西门子公司