现了两个未知变量而使系统无法确定Zl和Z2的值。因此，发明人将通过引入第三电极(具有第三接触阻抗Z3的电极C)，通过将成对的刺激(stimulat1n)施加在电极A和电极C之间，以及电极B和电极C之间，从而推导两个额外的方程。系统测量第二电极对和第三电极对每个的差分电压，并且确定用于确定接触阻抗的第二线性方程和第三线性方程，所述接触阻抗与成组电极中的三个电极中的每一个相关。通过推导三个具有三个未知数的线性方程，系统可以迅速解出三个未知数中的每一个。这显示在图4中，图4描绘了具有第三电极(电极C)的系统，所述第三电极具有与电极C相关的接触阻抗Z3。简单起见，只显示了两个电流源，但是在实际中，将正电流源和负电流源或双电流源附接至每个电极，并且可以将成对的刺激施加至每个电极(参见图1)。通过将正电流施加至Zl而将负电流施加至Z3，并且随后对电极Z2和电极Z3进行重复，并且包括上文的方程1，我们可以得到以下用于确定接触阻抗Zl - Z3的方程:
[0033]Vml= I(Z1+Z2) (I)
[0034]Vm2= I(Z1+Z3) (2)
[0035]Vm3= I(Z2+Z3) (3)
[0036]将V111P Vni2和V w的值与由方程I表示的第一方程、由方程2表示的第二方程和由方程3表示的第三方程一起存储。这些方程关于变量Z1-Z3为线性的，图1中的控制处理器104依据已知量可以确定Zl、Z2和Z3的值。这些接触阻抗Z1-Z3的结果值分别显示在方程4-6中。
[0037]Zl = 0.5/I*(Vffll+Vffl2-Vffl3) (4)
[0038]Z2 = 0.5/1* (Vffll+Vffl3-Vffl2) (5)
[0039]Z3 = 0.5/1* (Vffl2+Vffl3-Vffll) (6)
[0040]同时将不同极性的两个电流源施加至电极对的两个不同电极可以很容易地接近瞬间地确定方程4-6中的值，并且使用最小的处理能力量。如果只施加单电流源，这些方程将不会有效。例如，如果将正电流源施加至Zl而不施加负电流至Z3，随后流动通过Zl的电流由于电极Z3连接至高输入阻抗放大器而返回通过中性电极并且不通过Z3。即使将电极Z3关联至地，通过Zl输入的电流将会通过Z3和中性电极返回。由于通过Z3的电流在此情况下是未知的，所以上述方程将不再有效。通过引入两个电流源(一正和一负)，系统有利地限定通过任意两个电极(不考虑额外电极的存在)的电流路径。
[0041]响应于使用方程4-6而确定接触阻抗值Z1-Z3，将这些接触阻抗值Z1-Z3与接触阻抗阈值相比而确定用于连接至病人101的特定电极的连接质量数据。
[0042]在3-电极病人监测系统(例如，3-导联ECG监测系统)中，与测量单独电极电压相反，放大器测量并记录电极之间的差分电压。这如上面描述在图3中。然而，在具有多于3个电极(例如，12-导联ECG)的病人监测系统中，可以有一定数量的相对于参考电压而测量其电压的电极。在一个实施方案中，参考电压可以为威尔逊点(Vwp)，所述威尔逊点(Vwp)定义为主要导联的平均电压。图5为显示了可以如何计算与V-导联相关的接触阻抗值的电路不意图。
[0043]图5显示了如何确定表示次要电极(secondary electrode)的第四电极(电极D)的接触阻抗Z4。在一个实施方案中，电极D为在ECG监测系统中的V-导联。为了测量电极D的接触阻抗，系统在每个连接至病人的电极上测量电压。只是为了举例，显示在图5中的电极为电极A、电极B和电极D。然而，本领域的技术人员将理解的是，系统包括用于任意数量的其他主要电极(例如图3中的电极C)或任意数量的其他次要电极(未显示)的类似电路。
[0044]在图5中，电极A联接至病人101，并且进一步连接至上述讨论的放大器108的负输入。这里对连接至各自放大器的正输入或负输入的电极的描述只是为了举例。因此，如果将第一电极描述为连接至正输入，并且将第二电极描述为连接至负输入，本领域的技术人员将理解的是，可以容易地进行相反连接，并且系统将得到相同的结果。电极A也连接至第二放大器502，所述放大器502测量电极A上的实际电压，所述实际电压表示为Va。电极B联接至病人101并且还连接至上述的放大器108的正输入，以测量与电极对300相关的差分电压vml。电极B上的电压由Vb表示。虽然没有显示，但是本领域的技术人员将理解的是，另一个放大器可以连接至电极B，类似于电极A上的第二放大器502。该另一个放大器可以测量和记录电极B上的电压Vb。电极D为具有接触阻抗TA的次要电极，所述接触阻抗Z4与电极D相关，并且包括电极D上存在的电压Vd。电极D进一步包括电流发生器106D，响应于由控制处理器(图1中的104)生成的控制信号，所述电流发生器106D可以应用第一正电流源或第二负电流源。电极D的差分电压数据Vm4测量在电极D上的电压Vd和参考电压504之间的差值。在一个实施方案中，参考电压为威尔逊点。
[0045]在操作中，电压Va、Vb和Vd分别表不电极A、电极B和电极D的电极电压。为了测量接触阻抗Z4的值，使用了包括电极A和电极D的另一个电极对508。以此方式，控制电流发生器106A以将正电流施加至电极A，而同时通过电流发生器106D而将负电流施加至电极D。这会导致电流流动通过电极A并且通过电极D返回。由施加的电流产生的电压在方程7中表;为:
[0046]Va-Vd = I (Z1+Z4) (7)
[0047]相对于地(增益=I)放大并且记录电压Va。可以通过将差分电压Vm4加至参考电压(Vwp)而得到电压Vd,如方程8所示:
[0048]Vd = Vm4+VWP (8)
[0049]系统在形成电极对506的电极B和电极D之间重复此过程。可以在电极B和电极D之间进行类似的测量，其中将正电流施加至电极B并且将负电流施加至电极D。通过对电极对506重复上述应用，可以通过修正上述的方程8和如下所示的方程9并且与如下列出的方程10和方程11 一起使用方程9而推导出阻抗Zl、Z2和Z4的值:
[0050]Va - Vdl = I (Z1+Z4) (9)
[0051]Vb - Vd2 = I (Z2+Z4) (10)
[0052]Vml = I (Z1+Z2) (11)
[0053]其中在电流通过电极A和电极D注入的情况下Vdl为Vd (根据方程8)，而在电流通过电极B和电极D注入的情况下Vd2为Vd (根据方程8)，当电流通过电极A和电极B注入时测量Vml，当电流通过电极A和电极D注入时测量Va，当电流通过电极B和电极D注入时Vb有效。虽然不直接测量Vb，但可以通过直接放大和记录Vb，或使用差分电压Vml、Vm2和Vm3结合电极电压Va而容易得到Vb。一旦Vb已知，可以使用上述关于方程4_6的相同方法而计算出Z1、Z2和Z4的值，其中在图5显示的实施方案中，Z3由Z4代替。因此，在方程12-14中显示的Zl、Z2和TA的值分别为:
[0054]Zl = 0.5/1* (Vml+Va - Vdl - Vb+Vd2) (12)
[0055]Z2 = 0.5/1* (Vml+Vb - Vd2 - Va+Vdl) (13)
[0056]Z4 = 0.5/1* (Va - VdI+Vb - Vd2 - Vml) (14)
[0057]系统有利地可以计算与病人监测装置有关的接触阻抗的值，所述病人监测装置包括多个连接至病人的电极。其包括例如ECG监测装置，所述ECG监测装置包括任意数量的连接至病人的电极。例如，在包括10个电极的12-导联ECG系统中，将通过首先考虑电极Z1-Z3而测量电极接触阻抗Z1-Z10。发明人使用上述方法计算Z1-Z3的值。随后发明人将考虑电极Z2-Z4，其中可以推导出三个方程和三个未知数，从而允许求解TA。对每组电极Z3-Z10重复上述过程，直到所有电极阻抗已知。选择用于计算各自接触阻抗的三个电极可以包括如下电极:所有主要电极、主要电极和次要电极的组合或所有次要电极。因此，可以将用于确定接触阻抗的电极选择为任意电极，只要每个电极可以有施加至此的正电流或负电流，所述正电流或负电流可以使得有电极的成对电刺激。
[0058]系统有利地使用三个电极和三个电极对，以计算每个电极的接触阻抗。这可以使控制处理器(图1)迅速使用三个线性方程，从而迅速求解各自阻抗值。在另一个实施方案中，额外的电极和电极对也可以用于确定电极的各自阻抗值。然而，在采用多于三个电极和电极对的系统中所需的计算将会更加在代数上复杂并且需要额外的处理能力。另外，使用多于三个电极对计算出的、作为结果的接触阻抗具有较小的优势，并且对比于使用三个电极和三个电极对计算出的接触阻抗，将不会更加精确。
[0059]图5A描绘了详细描述在中性电极上如何确定阻抗的电路图。在一些ECG监测仪中，不可以记录中性电极上的电压，除非所述中性电极从中性驱动电路断开。在这样的监测仪中，这里描述的系统可以用于:通过断开中性驱动电路，并且暂时将电极连接至放大器而测量中性电极阻抗，从而可以记录电极的电压。一旦将中性电极连接至用于记录的所需电路，则可以以识别方式计算其阻抗，以实现上述的V-导联电极。如这里所示，将电极E配置为中性电极。中性驱动电路505经由开关513而选择性地联接至电极E。中性驱动电路505取三个主要电极的平均电压而减小共模，随后将其信号输入至反相放大器，所述反相放大器选择性地联接至电极E。通过将所有电极共有的信号反相，并且将反相信号通过电极E而注入回身体，会显著减小ECG监测仪所经受的噪声水平。
[0060]为了测量电极E的阻抗Z5，重复关于图5的上述过程中的方面。如上所述计算与第一电极对300有关的差分电压Vml，所述第一电极对300包括电极A和电极B。计算包括电极A和电极E的第二电极对510的差分电压VmRL。然而，由于在此实施方案中将电极E识别为中性电极时，导致开关513从