用于阻抗断层扫描仪的设备的制作方法

本发明涉及一种用于电阻抗断层扫描仪的设备，所述设备具有：电极载体；第一和第二皮肤电极，所述第一和第二皮肤电极在电极载体的纵向方向上相互间隔地被布置在电极载体上；以及第一保护电路，所述第一保护电路至少部分地被镶嵌到电极载体中。

背景技术：

电气诊断方法常应用于处于危急状态中的患者。在此可能必要的是，短期地使用除颤器，而没有足够的时间来将诊断设备与患者正常地分离。由此，存在由过电压脉冲所致的破坏诊断设备的风险。

除颤是在危及生命的情况下，如室颤或无脉性室搏过速的情况下的唯一有效和生命维持的措施。

应避免由于从患者取下电极或者电连接端子而产生的任何延迟。

根据现有技术，在纯的心电图设备的情况下或者在不被用于成像方法的组合的心电图阻抗测量设备的情况下，使用在10-50千欧姆的范围内的输入电阻，以便防止通过使用除颤器引起的技术上的破坏。

在阻抗断层扫描方法的情况下的特殊困难在于：与纯心电图扫描法不同，在应用于胸的电阻抗断层扫描法的情况下，电极常被设置用于双重使用目的。

首先，所述电极应当将激励电流引入到患者中，所述激励电流可以达到直至10mA并且利用所述激励电流应当实现患者中的能够良好分析的电位分布。

第二，电极应当将小的信号电压又输送给输入放大器或者分析单元，所述信号电压由于利用激励电流而在患者的皮肤表面上所产生的电位分布被测量。要测量的信号电压可以位于微伏至毫伏范围中。

要引入的电流必须一起被选择得直至10mA高，以便在整个胸部中产生足够的电位差异，从而可以由所量取的电位产生图像。在此，在10-50千欧姆的电阻上将下降100-500V的电压。这种电压不能在患者上投入使用，因此不能考虑通过足够高的保护电阻来保护阻抗断层扫描仪的方案。

通过与输入放大器并联的变阻器或二极管来保护输入端同样是有问题的。被连接在信号线路和参考电位之间的附加的寄生电容必须被保持得尽可能小。这是必要的，以便在约10-200kHz的常用的工作频率下不形成不可接受的电抗，所述电抗与第一放大器级的输入端并联。所述电抗会提高所述负载，所述负载是相对于患者的皮肤表面上的电位分布的测量回路并且因此可以使测量失真。在50kHz的频率的情况下，10pF就已经是大约30千欧姆的阻抗。因此，包含与输入放大器并联的变阻器或者二极管的解决方案当其杂散电容高于几pF时是不利的。但是，由此剔除所有的类型，所述类型可耗散通常通过除颤器电击而形成的电流。

因此必须从以下出发，使用除颤器，而不将患者与阻抗断层扫描仪断开。除了阻抗断层扫描仪的免于过载的必要的保护之外，得出如下要求：避免过强地导出除颤器脉冲的能量，以便不以不允许的方式限制除颤器的效果。

标准值示例性地要求：当应当还从足够的效果出发时，允许由测量回路耗散除颤器脉冲的能量的最大10%。

在建立该诊断方法的情况下应毫无疑问地预期到针对胸部阻抗断层扫描仪的等效的标准性要求。在保护可能被危及的设备组件之前，确保极为有效地使用除颤器来保护患者。

因此，存在提供如下设备的要求，所述设备在应用除颤器的情况下可靠地保护被连接到患者上的胸部电阻抗断层扫描仪免于过电压破坏，而不存在如下风险：除颤器脉冲的能量一定程度上被导出，所述能量对除颤的效果有害，其中阻抗断层扫描仪的功能能力应当继续保持。

满足之前提到的要求的用于保护电阻抗断层扫描仪的设备例如从出版物DE 10 2005 041 385 A1中已知。其中公开了如下电阻抗断层扫描仪，所述电阻抗断层扫描仪的信号输入端配备有保护电路，所述保护电路在施加对于正常的测量运行来说过高的电压时相对过高的输入电流保护信号输入端，其中保护电路被集成在利用阻抗断层扫描仪来使用的电极载体中。

在实际中，在对于一般的电极载体来说使用多个皮肤电极，所述皮肤电极在电极载体的纵向方向上相互间隔地被布置在电极载体上。因此例如可以设置至少两个、三个、五个、十个、十五个或者更多个电极。如果现在使用之前所提到的出版物中使用的用于保护电阻抗断层扫描仪的设备，则将全部的皮肤电极首先与保护电路电连接，以便可靠地保护在信号线路方向上下游的电阻抗断层扫描仪免于过电压破坏。被集成到电极载体中的保护电路和大量皮肤电极之间的电连接分别特别地被电屏蔽，以便防止应用者无意地经受之前提到的、约100伏特至500伏特的高电压。换言之，皮肤电极可通过特别构造的电线路连接来与被集成到电极载体中的保护电路星形地连接。

在之前所提到的星形的连接方式中已证实：相应的电线路常常是非常耗费地并且因此非常成本密集地来制造。因为除了要设置的保护之外，这种连接也必须提供高的柔韧性，以便电极载体能够尽可能无间隔地被安置到患者的身体上。

技术实现要素：

因此，本发明所基于的任务是提供柔韧的以及能够尽可能成本适宜地制造的用于电阻抗断层扫描仪的设备，所述设备具有电极载体和多个皮肤电极，所述设备在应用除颤器的情况下可靠地保护所连接的电阻抗断层扫描仪免于过电压破坏。

所述任务通过根据权利要求1所述的设备来解决。

对此设置用于电阻抗断层扫描仪的设备，所述设备具有：电极载体；第一和第二皮肤电极，所述第一和第二皮肤电极在电极载体的纵向方向上相互间隔地被布置在所述电极载体上；以及第一保护电路，所述第一保护电路至少部分地被镶嵌到所述电极载体中，其中所述设备具有第二保护电路，所述第二保护电路至少部分地被镶嵌到所述电极载体中，所述第一保护电路与第一电极电连接并且第二保护电路与第二电极电连接。

本发明基于如下认识：中央保护电路占据相对大的结构空间，使得在这种保护电路集成到电极载体中的情况下该电极载体失去其必要的柔韧性，以便能够无缝地被安置到患者的身体上。除此之外，电连接线路在已知的设备中星形地被构造至多个电极。这些连接线路必须不仅柔性地而且电屏蔽和保护地被构造。这种电连接线路仅能够以非常高的成本耗费来制造。因此，本发明基于如下构思：设置多个保护电路，尤其是两个保护电路，其分别与不同的皮肤电极连接。因此可以保证：保护电路可以被布置在电极附近。保护电路和分别至少一个所属的皮肤电极之间的电连接可以被设计得非常短。因此降低连接线路的长度以及制造成本。除此之外，给根据本发明的保护电路分别分配较少数目的皮肤电极，使得保护电路分别具有显著更小的结构形式。因此，保护电路可以被集成到电极载体中，而电极载体不失去其必要的柔韧性。

按照根据本发明的设计方案，设置至少两个保护电路，所述保护电路分别被镶嵌到所述电极载体中。此外，保护电路中的每个与至少一个所属的皮肤电极电连接。特别优选地，保护电路中的每个与其所属的皮肤电极相邻地布置。这确保了相应的保护电路和所属的皮肤电极之间的特别小的间隔。

所述设备的一种优选的设计方案的特征在于：第一保护电路包括第一电容器并且第二保护电路包括第二电容器。被称为第二电容器的电容器不假设第二保护电路具有两个或者更多电容器。更确切地说，仅能是第二电容器。因此，保护电路中的每个具有单独的电容器。因此，电容器可以被适配于相应的要求。此外，电容器中的每个具有相对小的结构大小，使得确保电极载体的必要的柔韧性。

所述设备的另一种有利的设计方案的特征在于，保护电路之一在纵向方向上被布置在第一和第二皮肤电极之间。根据本发明，第一和第二皮肤电极被布置在所述电极载体上。因此也应当理解的是，皮肤电极至少部分地被镶嵌到电极载体中。如果保护电路现在被布置在所属的皮肤电极之上，则电极载体的厚度通常至少在该区域中会提高。在保护电路中的至少一个在纵向方向上被布置在第一和第二皮肤电极之间的情况下可以避免电极载体的厚度增大的不期望的效应。更确切地说，利用该设计变型方案可以将电极载体的厚度保持得尽可能小。除此之外，这确保良好的柔韧性。特别优选地，不仅第一保护电路而且第二保护电路分别被布置在两个皮肤电极之间。因此，电极载体在纵向方向上来看可以具有尽可能小的平均厚度。

所述设备的另一有利的设计方案的特征在于，保护电路之一和皮肤电极之一在纵向方向上重叠。当保护电路具有拥有小的厚度的区域和拥有较高厚度的区域时，该设计方案尤其是有利的。在此情况下，保护电路可以以其较高厚度的区域被布置在两个皮肤电极之间并且以其较小厚度的区域被布置在之前所提到的皮肤电极之一之上。在此情况下，保护电路在纵向方向上与电极之一重叠并且尽管如此确保电极载体可以被设计得具有尽可能小的厚度。除此之外，可能发生的是，皮肤电极相互紧密相邻地布置，使得保护电路不能被布置在电极之间。在此情况下有意义的是，所述至少一个保护电路被镶嵌到电极载体中，使得该保护电路与皮肤电极之一在纵向方向上重叠。只要保护电路与多个皮肤电极连接，则可以规定：保护电路与多个皮肤电极重叠。

所述设备的另一有利的设计方案的特征在于，第一和第二保护电路分别包括到控制单元的接口。控制单元可以被构造用于数据预处理和/或用于控制要借助于阻抗断层扫描仪引入的电流。这种控制单元优选地包括有源器件，所述有源器件应受到保护以免如可以由除颤器输出的提高的电压。通过将保护电路布置在皮肤电极和控制单元之间来由保护电路保护控制单元。控制单元优选地可以是阻抗断层扫描仪的完整组成部分。替代地，可以规定，控制单元被固定在电极载体上和/或被布置在该电极载体上。特别优选地，这种控制单元被布置在电极载体的末端部段处，以便继续在电极的区域中确保电极载体的柔韧性。

所述设备的另一有利的设计方案的特征在于，第一和第二皮肤电极以能够松脱的方式被固定在所述电极载体上。电极载体和皮肤电极因此可以在使用之后单独地清洁和/或重新处理。此外，分离的设计方案提供如下可能性：有故障的皮肤电极或者有故障的电极载体可以被替换并且保留其余的部分。

所述设备的另一有利的设计方案的特征在于，第一和第二皮肤电极被集成到电极载体中。该设计方案保证：保护电路和所属的皮肤电极之间的连接不是无意地能够到达的。更确切地说，皮肤电极和保护电路优选地被电极载体封装。这针对应用者和/或患者提供特别安全的保护。

所述设备的另一有利的设计方案的特征在于，至少一个电容器被构造为SMD。SMD指的是表面贴装器件。因此，电容器可以直接被施加在所属的保护电路的印刷电路板上，这实现所属的保护电路的特别小的结构类型。因此，该保护电路可以与所属的皮肤电极重叠地布置或者被布置在两个皮肤电极之间。除此之外，利用保护电路的小的结构空间可以保持确保电极载体的必要的柔韧性。

所述设备的另一有利的设计方案的特征在于，至少一个电容器被构造为能够弯曲的电容器。因此，第一电容器和/或第二电容器可以分别被构造为柔韧的电容器。如果至少一个电容器被镶嵌到电极载体中或者被该电极载体包围，则电极载体继续保持为柔韧的。因此，具有安置在其上的皮肤电极的电极载体可以特别柔韧地以及能够适配地被安置到患者的身体上。

所述设备的另一有利的设计方案的特征在于，所述至少一个电容器的电介质被构造为柔韧的薄膜。除此之外，如果电容器例如具有金属电容器电极（所述金属电容器电极具有相应的柔韧性），则所属的电容器本身也被构造为柔韧的。因此，这种电容器具有如已经关于所述设备的前面的优选的设计方案解释的优点。因此参照相应的细节和优点。

所述设备的另一有利的设计方案的特征在于，每个电容器的电容器电极被构造为柔韧的薄膜。因此，电容器可以特别简单地被装入到电极载体中。除此之外，具有柔韧的薄膜作为电容器电极以及具有另外的柔韧的薄膜作为电介质的电容器整体上被构造为柔韧的电容器，所述柔韧的电容器除此之外可以特别简单地镶嵌或者集成到电极载体中。

所述设备的另一有利的设计方案的特征在于，所述电极载体的至少一部分由至少一个电容器构成。即使电极载体优选地被构造为柔韧的电极载体，确定的强度在实际中也已证明为有利的。如果现在电极载体至少部分地由电容器构成，则电容器电极例如可以共同确定电极载体的所期望的弯曲刚度和/或拉伸刚度。

所述设备的另一有利的设计方案的特征在于，电极载体分别构成至少一个电容器的电介质的至少一部分。因此，第一电容器和/或第二电容器可以在用于制造电极载体的共同的过程步骤中被制造。除此之外，这提供如下优点：至少一个电容器不能由应用者从外部到达，而是相应地被屏蔽。因此，这种电极载体是特别安全的。此外，电容器到电极载体中的这种集成是特别紧凑的。

附图说明

本发明的另外的有利特征从根据本发明的实施方式的说明书连同权利要求书和/或所附的附图中可见。在此，根据本发明的实施方式可以实现各个特征或者多个特征的组合。随后，在不限制一般发明构思的情况下根据参照附图的实施例来描述本发明。在附图中：

图1示出根据本发明的设备的示意性截面图，

图2示出根据本发明的设备的一个截取部分的示意性截面图，

图3示出根据本发明的设备的一个截取部分的示意性俯视图，并且

图4示出根据本发明的设备的一个截取部分的另一个示意性截面图。

具体实施方式

在图1中，根据本发明的用于电阻抗断层扫描仪3的设备2被示出。对此，设备2包括电极载体4。在此优选地是所谓的电极带。电极载体4因此可以如带那样围绕患者的身体来放置。现在为了将对于阻抗断层扫描仪来说必要的电信号传输到身体或者接收电信号，设备2包括第一皮肤电极6和第二皮肤电极8。所述第一和第二皮肤电极6、8在所述电极载体4的纵向方向L上相互间隔地被布置在所述电极载体4上。如果电极载体4环形地弯曲，则皮肤电极6、8径向地被布置在内侧。皮肤电极6、8因此直接与患者的身体接触并且因此可以保证所期望的信号的传送。如从图1中得知的那样，皮肤电极6、8可以固定地以电极载体4的端面14结束。然后，所述皮肤电极构成电极载体4或者设备2的共同的表面。

在对于患者来说危急的情形中，可能发生的是，同时应用阻抗断层扫描仪3和除颤器。从除颤器发出高的电压脉冲。现在为了防止由除颤器发出的电压脉冲破坏或者甚至损毁阻抗断层扫描仪3，已证明为有利的是，设置第一保护电路10用于设备2。在此，保护电路10可以至少部分地镶嵌到电极载体4中。然而，在实际中已表明：如果保护电路10完全地或者至少第一保护电路10的第一电容器16被镶嵌到所述电极载体4中，则这是有利的。在图1中示出如下设计方案，在所述设计方案中整个第一保护电路10与其所属的第一电容器16被镶嵌到电极载体4中。

为了可以围绕患者的身体来放置电极载体4，必要的是，电极载体4尽可能柔韧地来构造。电极载体4的所期望的柔韧性通过设置至少一个第二保护电路12来确保，所述第二保护电路至少部分地被镶嵌到电极载体4中。与第一保护电路10类似地，第二保护电路12可以包括第二电容器18。在这一点上应提及的是，第一电容器16和第二电容器18分别指一个电容器。虽然第一保护电路10和第二保护电路12分别还可以具有另外的电容器，然而这不是强制必要的。

除此之外规定：第一保护电路10与第一皮肤电极6电连接。第二保护电极12与第二皮肤电极8电连接。优选地，皮肤电极6、8中的每个分别与分别电连接的保护电路10、12的电容器16、18直接电连接。第一保护电路10与第一皮肤电极6的耦合以及第二保护电路12与第二皮肤电极12的耦合提供如下优点：免于除颤器的电脉冲的保护靠近电极地实现。因为设置多个保护电路10、12，所以所述保护电路分别具有相对小的结构大小，使得即使在将保护电路10、12镶嵌到电极载体4中时电极载体4的柔韧性继续保持。为了还进一步有益于电极载体4的柔韧性，在实际中已证明为有利的是，针对保护电路10、12所设置的电容被划分到多个电容器上。因此例如有利的是，第一保护电路10包括第一电容器16和另外的电容器20。两个电容器16、20然后可以提供对于第一保护电路10来说所期望的电容。可以相应地针对第二保护电路12设置第二电容器18和另外的电容器22。这里，也进行所期望的电容的划分。利用多个电容器16、20、18、22，电容器16、20、18、22中的每个具有较小的结构大小。这确保电极载体4的较高的柔韧性。

对于保护电路10、12中的每个设置所属的连接端子24、26。第一连接端子24与第一保护电路10连接。第二连接端子26与第二保护电路12连接。连接端子24、26用于将保护电路10、12与阻抗断层扫描仪3连接。

在实际中已证明为有利的是，在阻抗断层扫描仪3和电极载体4之间设置预处理单元。特别优选地，给皮肤电极6、8中的每个或者保护电路10、12中的每个分配预处理单元28、30。因此，第一保护电路10可以与第一预处理单元28连接。第二保护电路12可以与第二预处理单元30连接。两个预处理单元28、30优选地借助于电线路与阻抗断层扫描仪3连接。利用预处理单元28、30可以预处理和/或至少部分地分析由皮肤电极6、8检测的信号。预处理单元28、30尤其可以被构造用于进一步引导、适配和/或放大电信号。为了满足其相应的目的，每个预处理单元28、30可以包括具有有源和/或无源电器件的电子装置32、34。

在图2中示出根据本发明的设备2的一个截取部分，其中该截取部分具有电极载体4、第一皮肤电极6和第一保护电路10。所述第一保护电路10与所述第一皮肤电极6连接。如果在下面解释关于第一皮肤电极6和/或第一保护电路10的方面，则这应当类似地适用于第二皮肤电极8或者第二保护电路12。

对于第一皮肤电极6来说，电极载体4具有容纳部36。第一皮肤电极6可以被装入到该容纳部36中和/或被该容纳部固定。因此可能的是，第一皮肤电极6能够松脱地被固定在电极载体4上。在第一皮肤电极6和电极载体4之间优选地形成快速固定。

此外，从图2中可见，保护电路10被构造为多部分的。所述保护电路在此情况下具有第一保护电路部分10a和第二保护电路部分10b。第一保护电路部分10a完全被镶嵌到电极载体4中。第二保护电路部分10b被分配给第一预处理单元28。保护电路10的两个部分借助于相应的电线路来连接。第一预处理单元28可以固定地或者能够松脱地被固定在电极载体4上。在第一预处理单元28的能够松脱的固定的情况下，可以设置相应的快速固定装置。通过划分第一保护电路10可以尽可能最优地充分利用可用的结构空间。此外，保护电路10的以下构件可以被集成到第一保护电路部分10a中，所述构件保护阻抗断层扫描仪3的应用者或者除颤器的应用者。因此，第一保护电路部分10a例如可以具有高电压保护。然后，保护电路10的另外的电构件可以由第二保护电路部分10b来包括。然后，如果第一预处理单元28应该能够松脱地被固定在电极载体4上，则保护之前所提到的应用者，以免于无意地遭受除颤器的高电压脉冲。

在图3中可见图2中的设备2的一个截取部分的示意性俯视图。由此可见：第一电容器16和另外的电容器20分别被细分成多个单电容器38，所述单电容器例如分别被构造为SMD。单电容器38可以相互并联地来布置，以便构成第一电容器16或者另外的电容器20。特别优选地，每个单电容器38的一个连接端子分别与共同的电连接线路40连接。容纳部36也被连接到该连接线路40上，以便将第一皮肤电极6与该连接线路连接。第一电容器16的单电容器38的剩余的连接端子借助于另外的连接线路42来连接。该另外的连接线路42与其余的第一保护电路部分10a或者与其余的第一保护电路10连接。对于另外的电容器20来说以类似的方式设置另外的连接线路44，单电容器38的其余的、属于另外的电容器20的连接端子与所述连接线路44连接。该另外的连接线路44同样与其余的第一保护电路部分10a或者与其余的第一保护电路10连接。利用关于图3所解释的结构而可能的是，电极载体4至少在皮肤电极6、8之间的区域中被设计成柔韧的，以便能够将电极载体4紧密地施加在患者的身体处。

从图4中得知关于设备2的结构的另外的方面。与图2类似地，这里也注意到：继续探讨具有第一保护电路10和第一皮肤电极6的电极载体4，其中所提到的特征和优点应当以相似的方式适用于第二保护电路12和第二皮肤电极8。

从图4中可见，另外的连接线路42分别将第一电容器16的以及另外的电容器20的每个单电容器38的连接端子46相互电连接。单电容器38以其相应的另外的连接端子48与连接线路40连接。在此，该连接线路40以以下方式构造，使得所述连接线路构成第一皮肤电极6。

附图标记列表

（说明书的一部分）

L 纵向方向

2 设备

3 阻抗断层扫描仪

4 电极载体

6 第一皮肤电极

8 第二皮肤电极

10 第一保护电路

10a 第一保护电路部分

10b 第二保护电路部分

12 第二保护电路

14 端面

16 第一电容器

18 第二电容器

20 另外的电容器

22 另外的电容器

24 连接端子

26 连接端子

28 第一预处理单元

30 第二预处理单元

32 电子装置

34 电子装置

36 容纳部

38 单电容器

40 连接线路

42 连接线路

44 连接线路

46 连接端子

48 连接端子