傳導電流的方法及裝置的製作方法

2023-05-15 02:27:36 2

專利名稱：傳導電流的方法及裝置的製作方法
傳導電流的方法及裝置
背景技術：
本申請是2004年11月22日提交的、名稱為"電連接器裝置及方法"、序號 為10/995， 610的美國專利申請的部分繼續申請並要求其優先權，在此其全部 被引用作為參考。
本發明通常是涉及生物醫學分析，且更特別地涉及經由活體傳導電流從而 判斷該活體的性質的方法及裝置。
至少一些己知的方法利用阻抗心電圖來無創地判斷心臟輸出估計。例如， 心阻抗血流圖，有時稱作胸生物阻抗或阻抗血流圖，可用於檢測心臟的每搏輸 出量。然後將每搏輸出量乘以例如用心電圖(ECG)獲得的心率，得到心臟輸 出量。至少一些已知的檢測每搏輸出量的方法包括胸或胸腔建模，阻抗ZT (t )為恆定阻抗，ZO，和為時間變化的阻抗，AZT(t)。阻抗在時間上的變化與
射流體積的變化相關，並最終與每搏輸出量和心臟輸出量相關。
在至少一些已知的方法中，利用從兩個或更多的放在活體上不同位置的電
極組件提取的阻抗波形檢測阻抗。電極組件包括連接到電流源的激勵端子和連 接到檢測裝置的檢測端子。向激勵端子提供的AC電流從第一電極組件的激勵 端子通過活體流到第二電極組件的激勵端子。然後檢測兩個電極組件的檢測端 子的電壓並用於獲得胸阻抗ZT (t)。已知的檢測和激勵端子在每個電極上通常 是同樣的標準尺寸。例如，已知的電極端子通常分別從電流源或檢測裝置接受 同樣尺寸的電連接器。但是，因為電極端子是同樣尺寸的，連接器可能會被不 注意地連接到錯誤的電極端子，從而使電路反向。更具體的，連到電流源的電 連接器可能會被不注意地連接到檢測端子和連到檢測裝置的電連接器可能會 被不注意地連接到激勵端子。把電連接器連到錯誤端子會降低阻抗測量的精確 度，其會降低判斷出的心臟輸出量精確度和/或會導致對活體的處置不當。
發明概述
在一個方面， 一種用於活體的電極組件，包括基底，具有第一和第二開
口延伸穿過；和第一端子，至少部分地被容納在所述第一開口中。所述第一端 子包括具有第一尺寸的末端部分。至少一部分所述第一端子構造成傳導電流。 第二端子是至少部分地被容納在所述第二開口中。所述第二端子包括具有第二 尺寸的末端部分，其不同於所述第一端子末端部分的第一尺寸。至少一部分所 述第二端子構造成傳導電流。組件還包括第一電解元件，構造成在活體皮膚與 所述第一端子之間傳輸電流；和第二電解元件，構造成在活體皮膚與所述第二 端子之間傳輸電流。
在另一個方面， 一種用於判斷活體心臟輸出量的系統，所述系統包括至少 兩個電極組件，每個組件包括第一和第二端子。所述第一端子每個包括具有第 一尺寸的末端部分。所述第二端子每個包括具有第二尺寸的末端部分，其不同 於所述第一端子末端部分的所述第一尺寸。至少一部分每個所述第一和第二端 子構造成能傳導電流。每個所述第一端子構造成連接到電流源。所述系統還包 括一部件，其連接到每個所述第二端子並構造成檢測在所述第二端子之間的電 壓差，該電壓差是由所述第一端子之間流動並通過至少一部分活體的電流而產 生的。
在另一個方面，提供一種用於判斷活體心臟輸出量的方法。所述方法包括 提供至少兩個電極組件，每個包括第一和第二端子，其中第一端子每個包括具 有第一尺寸的末端部分，和第二端子每個包括具有不同於第一端子末端部分的 第一尺寸的第二尺寸的末端部分；把至少兩個電極組件放置在活體皮膚上；產 生電流流過至少兩個電極組件的第一端子之間並至少部分地通過活體；檢測每 個第二端子處的電壓；從檢測的電壓判斷心臟每搏輸出量；和至少部分地基於 判斷的心臟每搏輸出量來判斷心臟輸出量。
在另一個方面， 一種用於電氣地和機械地把電纜連接到端子的電連接器， 包括殼體，其包括至少一個壁；和內腔，其至少部分地由所述至少一個壁所 限定。所述至少一個壁包括一孔，用於容納至少一部分端子。 一彈簧至少部分 地位於所述內腔內並於電纜電氣可連接。所述彈簧包括第一和第二臂，每個臂 具有第一部分和第二部分。所述第一部分限定了相對所述殼體孔定位的開口， 以當端子延伸穿過所述殼體孔時容納至少一部分端子。所述第一部分朝向彼此 偏置從而當端子被容納在所述開口內時所述第一部分接合端子以利於把端子 電連接到所述彈簧並利於把端子保持在所述開口內。所述第一和第二部分被構
造成這樣，當所述第一和第二臂第二部分朝向彼此移動時，所述第一和第二臂
第一部分彼此遠離地移動，以擴大用於容納穿過其的端子的所述開口。至少一
個致動器被連接到與所述第一和第二臂第二部分接合的所述殼體。所述至少一
個致動器被構造成使所述第一和第二臂第二部分朝向彼此移動。
在另 一個方面， 一種用於電氣地及機械地把電纜連接到端子的電連接器包
括殼體，其包括至少一個壁；和內腔，其至少部分地由所述至少一個壁限定。
所述至少一個壁包括至少一個 L，用於容納至少一部分端子。 一接合部件被至
少部分地定位在所述內腔內並電連接到電纜。所述接合部件包括第一和第二開
口 ，每個被定位相對於所述至少一個孔從而當端子延伸穿過所述至少一個孔時 容納至少一部分端子。所述接合部件被構造成當端子被容納在所述第一開口時
接合端子以利於把端子電連接到所述接合部件並利於保持端子在所述第一開 口內。所述接合部件被構造成當端子被容納在所述第二開口內時接合端子以利 於把端子電連接到所述接合部件並利於保持端子在所述第二開口內。


圖1是用於活體的電極組件的示例性實施方式的頂透視圖。
圖2是圖1所示電極組件的底透視圖。
圖3是圖1所示電極組件的局部分解視圖。
圖4是圖1所示電極組件沿線4-4的局部剖視圖。
圖5是圖1所示電極組件沿線5-5的局部剖視圖。
圖6是圖1所示電極組件的變化的實施方式的透視圖。
圖7是可用於圖1所示電極組件的電連接器的示例性實施方式的透視圖。
圖8是圖7所示電連接器的分解圖。
圖9是用於圖7所示電連接器的彈簧的示例性實施方式的透視圖。
圖10是圖9所示彈簧處於閉合狀態時的頂平面視圖。
圖11是圖9所示彈簧處於打開狀態時的頂平面視圖。
圖12是用於判斷活體心臟輸出量的示例性系統的示意框圖。
圖13是描述用於判斷活體心臟輸出量的示例性方法的流程圖。
圖14是有多個圖1所示電極組件附著其上的示例性人體胸腔示意圖。
發明詳述
圖1是用於活體(圖1未示出)的電極組件10的示例性實施方式的頂透 視圖。圖2是電極組件10的底透視圖。圖3是電極組件10的局部分解視圖。 圖4是電極組件10沿線4-4 (圖1所示)的局部剖視圖。圖5是電極組件10 沿線5-5 (圖1所示)的局部剖視圖。電極組件IO通常包括一基底12，多個 端子14和16用於傳導電流，和多個電解元件18和19。雖然僅示出了兩個端 子14和16，電極組件10可包括任意數量的端子。如下文更詳細的說明，端 子14和16的尺寸不同從而便於部件在正確的方向連接到端子14和/或16。更 具體的，因為端子14和16的尺寸不同，端子14和16防止電纜被不注意地連 接到錯誤的端子14和/或16。
基底12可以是使得基底12能實現在此說明的功能的任意適合的尺寸和/ 形狀，無論在此是否說明和/或描述。例如，在一些實施方式中基底12的尺寸 和/或形狀設置成與活體的某些身體形貌一致。例如，在一個實施方式中，基 底12的尺寸設為，但不局限於被設為，與活體的胸一致的尺寸和/或形狀，和 /或與活體的頸部一致的尺寸和/或形狀。雖然基底12可為任意適合的形狀，圖 6示出了基底12的形狀的一個變化的實施方式。
基底12可由能使得基底12能實現在此說明的功能的任意適合的材料制 作，無論在此是否說明和/或描述。例如，在一些實施方式中基底12包括聚乙 烯泡沬和/或乙烯基材料。在一些實施方式中，基底12用一般彈性的材料製成。 選擇用於製作基底12材料的柔順性和/或彈性從而利於使得基底12至少部分 地順應活體解剖輪廓，而能仍舊保持足夠的剛性從而端子14和16保持在相對 基底12預定的位置和方向。
基底12包括多個延伸穿過其的開口 20和22。端子14和16分別被容納 在開口 20和22內，從而端子14和16的各自的末端24和26向外延伸一定距 離並從基底12的上表面的上方凸出。雖然在此示出的基底12僅包括兩個開口 20和22用於分別容納兩個端子14和16，基底12還可包括任意數量的開口用 於容納任意數量的端子。利用任意適合的構造和/或裝置把端子14和16相對 基底12固定，和/或定向，例如，但不限於，用各個安裝元件28和29 (在下 文中詳細說明)。端子14和16相對彼此間隔任意適合的距離從而使得端子14 和16能實現在此描述的功能。在一些實施方式中，其中電極組件IO包括不止
兩個端子， 一些相鄰端子之間的距離可以不同於其它相鄰端子之間的距離。例 如，在這樣的實施方式中，端子間的不同間隔利於臨床醫生能夠在把電纜連接 到兩種端子時在不止一種端子間隔中進行選擇。
端子14和16的每個都可以具有任何尺寸和/或形狀使得端子14和16能
實現在此描述的功能。例如，在示例性實施方式中每個端子14和16包括各自 的側壁部分30和32，其在各自根部34和36與各自末端24和26之間延伸。 端子14和16通常在連接於其上的電連接器(圖1-6中未示出)與各自根部34 和36之間傳導電流。在示例性實施方式中，根部34和36，側壁部分30和32， 和末端部分24和26每個都被製成大致圓形橫截面形狀。雖然每個端子14和 16可以有大致相同的從每個根部34和36延伸到各自末端部分24和26的橫 截面尺寸，在示例性實施方式中，每個末端部分24和26分別具有直徑38和 40，其大於側壁部分30和32的各自直徑42和44。例如，在示例性實施方式 中，末端部分24和26的增加的直徑有利於將電連接器附著到每個端子14和 16。
端子14和16可用能使得端子14和16實現在此描述的功能的任意適合的 材料製作。例如，端子14和16可用，但不限於，模製和/或擠壓的黃金、黃 銅、或任意其它使得端子14和16能實現在此描述的功能的導電材料製作。而 且，在其它實施方式中，端子14和16由，但不限於，擠壓的金屬例如但不限 於，具有諸如但不限於黃銅和/或黃金之類的金屬塗層的鎳製作。在另一個實 施方式中，端子14和16由模製碳端子製成。在另一個實施方式中，端子14 和16被製成具有諸如但不限於黃銅和/或黃金之類的金屬塗層的模塑端子。在 還一個實施方式中，端子14和16被製成被碳浸漬的模塑端子。
雖然每個端子14和16通常被製成"單件"構造(可能包括塗層和/或浸 漬粒子)，在示例性實施方式中每個端子14和16被製成"多件"構造。更具 體的，在示例性實施方式中，每個端子14和16分別包括各自的端子元件46 和48以及單獨的端子元件50和52。每個各自的端子元件50和52的柱54和 56被容納穿過在各自安裝元件28和29內形成的開口 58和60並被插入到每 個各自端子元件46和48內限定的腔62和64中。這樣，每個安裝元件28和 29被摩擦地保持在從每個各自端子元件46和48延伸的凸緣66和68與從每 個各自端子元件50和52延伸的凸緣70和72之間。當完全組裝後，端子元件
46和50形成端子14，而端子元件48和52形成端子16。在一些實施方式中， 端子元件50和/或52由任意適合的材料塗覆，該材料利於端子14和/或16實 現在此描述的功能，例如，但不限於Ag/AgCl和/或氯化鋅。
將每個電解元件18和19施加到靠在活體皮膚上的、基底12的下表面74。 更具體的，將電解元件18和19施加到表面74從而每個電解元件18和19接 觸各自的端子14和16。通常，電解元件18和19利於在各自的端子14和16 與活體皮膚之間傳導電流。在示例性實施方式中，每個電解元件18和19被施 加到基底表面74從而每個元件18和19的一部分被容納在各自基底開口 20 和22內並接觸各自端子元件50和52的表面76和78。在一些實施方式中， 元件18和19相對每個各自端子14和16的位置、尺寸、形狀、構造、禾口/或 方向會影響端子"和16處的電性質檢測精確度。因此，在示例性實施方式中 將電解元件18和19施加到基底表面74從而每個元件18和19在每個各自端 子14和16附近被大致對稱地定向。但是，可將每個元件18和19以能使元件 18和19實現在此描述的功能的、任意適合的方向、尺寸、形狀、構造、和/ 或位置施加到基底表面74。例如，在一些實施方式中例如在每個各自端子14 和16附近以非對稱方向把每個元件18和19施加到基底74從而利於產生預定 的電解條件。而且，例如，在一些實施方式中把每個元件18和19分為多個部 件部分。
電解元件18和19可由能使元件18和19實現在此描述的功能的任意適合 的材料製作，例如，但不限於，紫外線固化氯化鉀(KCL)凝膠。在一些實施 方式中，元件18和19的UV固化利於更加牢固的結合性和改善的機械性質， 由此確保當把電極組件10附著到活體皮膚時保持足夠的粘接和/或電解性質而 減少元件18和19的額外伸展和/或變薄。
電極組件10基底表面74包括任意適合的粘接劑以利於移除附著到活體皮 膚的電極組件10。在一些實施方式中，電解元件18還利於在基底12與活體 皮膚之間的粘接。
電極組件IO使電流能在電流源(圖1-6中未示出)與活體皮膚之間傳導。 例如，雖然電極組件IO可用於判斷活體的其它性質，在示例性實施方式中電 極組件10用於判斷活體的心臟輸出量，如下文更加詳細的說明。在示例性實 施方式中，端子14是激勵端子，其導致一必需的電位以產生流過活體胸腔(未
示出)的電流，而端子16是檢測端子其使得能夠利用一個或更多電性質來判 斷待檢測的心臟輸出量。在操作中，AC電流從附著到活體的一個電極組件IO 的激勵端子14經由活體身體傳導到附著到活體的另一個電極組件10的激勵端
子14。然後在附著到活體的兩個電極組件的檢測端子16之間檢測電壓。
關於已知的電極，檢測和激勵端子通常按同樣標準尺寸製作並且同樣的，
每個這樣的端子可被連接到相同尺寸的電連接器(圖1-6中未示出)，該電連 接器被連接到從檢測裝置(圖1-6中未示出)和/或電流源延伸的電纜上。同樣， 關於已知的激勵和檢測電極，電連接器會被不注意地連接到錯誤的端子，從而 由電流源、活體身體、和檢測裝置形成的電流反向。更具體的，關於已知電極， 連接到電流源的電連接器會被不注意地連接到檢測端子而連接到檢測裝置的 電連接器會被不注意地連接到激勵端子。把電連接器連接到錯誤的端子會降低 電性質檢測的精確度，從而降低判斷心臟輸出量的精確度，和/或會導致對活 體的處置不當。
為了便於精確測量電性質，端子14和16被設置為彼此尺寸不同。這樣， 例如，從電纜延伸連接到的電流源的連接器(圖1-6中未示出)僅被連接到端 子14而從電纜延伸連接到的檢測裝置的連接器(圖1-6中未示出)僅被連接 到端子16。這樣，端子14和16利於防止檢測裝置不注意地被連接到錯誤端 子。每個端子14或16的任意部分可與其它端子14或16的同樣部分的尺寸不 同從而利於防止錯誤的電連接器被連接到端子14或16。在示例性實施方式中， 端子末端部分24的尺寸不同於端子末端部分26。具體的，在示例性實施方式 中，端子14的直徑38大於端子16對應的直徑40。在變化的實施方式中，端 子直徑40大於端子直徑38。應當知道端子14的末端部分24和端子16的末 端部分26中的每個都可為任意尺寸，雖然彼此不同。例如，在一些實施方式 中端子14的直徑38為至少約0.155英寸，而端子16的直徑40介於約0.1英 寸到約0.155英寸之間。在其它實施方式中，端子14的直徑38介於約0.18 英寸和約0.19英寸之間，而端子16的直徑40介於約0.12英寸和約0.13英寸 之間。在另一個實施方式中，例如，端子14的直徑38介於約0.1英寸和約0.155 英寸之間，而端子16的直徑40至少約為0.155英寸。例如，在其它實施方式 中，端子14的直徑38介於約0.12英寸和約0.13英寸之間，而端子16的直徑 40介於約0.18英寸和約0.19英寸之間。
雖然在此描述和/或說明的端子14為激勵端子而在此描述和/或說明的端 子16為檢測端子用於判斷活體心臟輸出量，以及雖然在此描述和/或說明的端 子14和16尺寸不同以利於防止連接到電流源的電連接器被不注意地連接到檢 測端子16和/或防止連接到檢測裝置的電連接器被不注意地連接到激勵端子
14，在其它實施方式中端子14和16可以尺寸不同從而利於在任何至少部分 地由活體和端子14及16組成的電路中防止錯誤的電連接器被不注意地連接到 端子14和/或16。而且，雖然在此描述和說明的端子14和16被連接到同樣基 底12，在其它實施方式中，端子14和16中的每個都可被連接到一分開的基 底上。
圖7是可用於電極組件10 (圖1-6所示)的電連接器100的示例性實施方 式的透視圖。圖8是電連接器100的分解圖。圖9是用於電連接器100的彈簧 102的示例性實施方式的透視圖。連接器IOO利於電氣地和機械地把連接電纜 104，例如但不限於，從電流源(圖7-9未示出)和/或檢測裝置(圖7-9未示 出)連接到一端子，例如但不限於，電極組件10的端子14 (圖1-6所示)和/ 或端子16 (圖1-6所示)。雖然連接器IOO可被用於把任意電纜連接到任意端 子，在此通常根據電極組件10對連接器100進行描述。
連接到100包括殼體106，彈簧102，和至少一個致動器108。在示例性 實施方式中，殼體106包括多個在殼體106內限定內腔114的壁110和112。 多個開口 116和118，在此有時稱作孔，延伸穿過壁112。孑L 116和118的尺 寸設成容納一個端子14和/或端子16的一部分在內。雖然僅示出了兩個壁110 和112，殼體106可包括任意數量的壁並可被製成能實現在此說明和/或描述功 能的任意適合的尺寸、形狀、和/或材料。雖然僅示出了兩個孔116和118，殼 體106還可包括任意數量的孔用於容納任意數量的端子在內。而且，雖然在此 描述和說明的孔116和118被形成在壁112內，在其它實施方式中，孔116和 118中的每個可被形成於壁110或其它壁(未示出)內，如果包括有的話。
彈簧102定位在內腔114內並包括一對臂120和122。臂120在一對相對 末端部分124和126之間延伸。同樣，臂122在一對相對末端部分128和130 之間延伸。每個臂末端部分124和128被連接到電纜104。在示例性實施方式 中，臂末端部分126和130被連在一起。每個各自的臂120和122的一部分 132和134限定了多個開口 136和138。在示例性實施方式中，開口 136和138
中的每個相對各自的孔116禾B 118定向以使得一部分端子被容納在內。或者，
開口 136和138都相對在殼體106內的單個孔(未示出)定向其尺寸使得開口 136和138都能容納延伸穿過該孔的端子。
在閉合位置140，彈簧臂部分132和134朝向彼此並朝向連接器100的中 心縱軸139偏置，如圖10所示。部分132和134可逆著偏置並遠離彼此和軸 139地移動到達圖11所示的打開位置142。在打開位置142，開口 136和138 的每個都大於在閉合位置140時的尺寸。在打開位置142，開口 136和138每 個尺寸設定為能使端子被容納在內。當然，在一些實施方式中僅有部分132 或134之一相對軸139和其它部分132和134是可移動的。
在示例性實施方式中，部分132， 134繞著末端部分126和130之間的互 聯被鉸接。更具體的，在示例性實施方式中，每個彈簧臂120和122包括各自 的部分144和146使得部分132和B4通常能遠離彼此和軸139地移動到打開 位置142。例如，在示例性實施方式中相對各自部分144和146設置部分132 和134的尺寸和形狀，並與之互聯，從而部分144和146的朝向彼此和軸139 移動導致部分132和B4遠離彼此移動並朝向打開位置142。當然，在一些實 施方式中僅有部分144或146之一是相對軸139可移動的。
在示例性實施方式中，開口 136和138中的每個尺寸和形狀設成當各自的 端子14和16延伸穿過各自殼體孔116和118時能容納一部分各自的端子14 和16在內。例如，在示例性實施方式中，部分132和134中的每個分別包括 弓形148和150，基本反映了待接合的端子側壁部分30的一部分。同樣，在 示例性實施方式中，部分132和134弓形地形成在各自區段152和154從而利 於接合端子側壁部分32。在其它實施方式中開口 136和138每個的尺寸和/或 形狀設成容納，和/或使得，任意尺寸和/或形狀的端子接合。在一些實施方式 中，每個開口 136和138的尺寸和/或形狀被設成容納不同尺寸和/或不同形狀 的端子。例如，在示例性實施方式中，設置開口 136和138中每個的尺寸從而 部分132和134的偏置可被調節以適應任意數量的不同尺寸的端子。雖然僅示 出了兩個開口 136和138，彈簧102還可包括任意數量的開口，用於每個開口 容納任意數量的端子。
彈簧102可由能使彈簧102實現在此描述的功能的任意材料製成。例如， 在一些實施方式中彈簧102由，但不限於，鋼和/或鎳製成。彈簧102的一個
具體實例是鍍鎳不鏽鋼。
雖然可用任意適合的結構和/或裝置移動彈簧部分144和146，在示例性實
施方式中連接器100包括多個連接到殼體106的致動器156和158以利於移動 部分144和146朝向彼此並朝向軸139。更具體的，在示例性實施方式中致動 器156和158被連接到殼體106從而致動器156和158接合各自的部分144 和146從而使得各自的部分144和146移動。致動器156包括一對相對的末端 部分160和162，而致動器158包括一對相對的末端部分164和166。在示例 性實施方式中，用任意適合的構造和/或裝置把末端部分160和162可旋轉地 連接到殼體106使得致動器156和158相對殼體106繞各自旋轉軸168和170 旋轉。更具體的，致動器156和158接合各自部分144和146從而末端部分 162和166繞各自軸168和170的旋轉導致部分144和146朝向彼此移動。在 示例性實施方式中，因為部分144和146遠離彼此朝向閉合位置140偏置，致 動器末端部分162和166被偏置遠離彼此到各自的位置172和174。
為了把連接器100連接到端子102，通過將致動器156和158朝向彼此移 動，其導致部分144和146朝向彼此地被移動，從而打開彈簧102動器。同時， 部分132和134朝向彼此移動而開口 136和138從閉合位置140向打開位置 142被擴大。然後端子被容納在開口 136或138，且釋放彈簧102以導致部分 132和134被朝向彼此地移動並與端子接合。部分132和134的朝向閉合位置 140的偏置迫使部分132和134與端子接合從而使端子電連接到彈簧102，這 樣端子保持在開口 136或138內。當與端子接合時，彈簧102能在端子和電纜 104之間傳導電流。在示例性實施方式中，指示器176被連接到殼體106並被 電連接到彈簧102從而當電流在電纜104與端子之間傳導時能可視地指示。指 示器176可以是任意合適的指示器，例如，j旦不限於，發光二極體。
圖12是用於判斷活體心臟輸出量的一示例性系統200的示意框圖。系統 200包括兩個或更多電極組件10 (圖l一6中所示)，交流電流(AC)電流源 202能產生基本恆定的電流，電纜組件204，和檢測裝置206。雖然示出了四 個電極組件IO，系統200還可包括多於一個的任意數量的電極組件10。電纜 組件204包括多個電纜104用於把檢測裝置206電氣地連接到每個電極組件的 檢測端子16並用於把電流源202電氣地連接到每個電極組件10的激勵端子 14。
檢測裝置206包括處理器208具有在其上能運行的相關算法用於分析由檢 測端子16檢測的信號， 一個或多個與處理器208數據通信的存儲器210用於 存儲並提取程序指令和/或數據，I/O接口 212 (例如包括模擬一數字轉換器) 用於在檢測端子16與處理器208之間交換數據，與處理器208數據通信的大 容量存儲器214用於存儲和提取數據，顯示裝置216 (與顯示驅動器相關，未 示出)用於向系統操作者提供輸出顯示，和輸入裝置218用於從操作者接收輸 入。應當知道處理器208，存儲器210， 1/0接口212，大容量存貯器214，顯 示裝置216，和輸入裝置218 (共同地包括檢測裝置206)可以任意各自形式 實現，例如，但不限於，個人計算機(PC)，患者監視模塊，手持計算機，和 /或其它計算裝置。
雖然可使用任意適合的電流，頻率，和/或電壓，在一些實施方式中施加 來自電流源202的電流為約2.5mARMS的約70kHz正弦波並且檢測電壓為約 75mV RMS。雖然電纜104可包括使得電纜104能實現在此描述和/或說明的 功能的任意適合材料，在一些實施方式中電纜104包括銅和/或鋁。在一些實 施方式中，可用任意適合的絕緣體絕緣電纜104，例如，但不限於，使用聚合 物類的絕緣物。而且，在一些實施方式中選取每個電纜104的長度大致與每個 電纜104的阻抗彼此匹配。
圖13是描述用於判斷活體心臟輸出量的一示例性方法300的流程圖，例 如利用系統200 (圖12中所示)。方法300包括放置兩個或更多電極組件10 在活體皮膚上的活體胸腔上方或下方的預定位置(302)。圖14是一示例性人 體的部分示意圖，該人體具有有多個附著於該人體胸腔和頸部上的電極組件 10，儘管對於每個電極組件IO也可採用任意適合的位置。方法300包括產生 一基本恆定AC電流(304)，該電流從電流源通過每個電極組件10的激勵端 子14和人體胸腔流到另外電極組件10的激勵端子14。然後檢測每個檢測端 子16的電壓306，例如利用檢測裝置206。由於胸腔阻抗，和其它因素，在檢 測端子16檢測的電壓通常從施加到激勵端子14被降低。在一些實施方式中， 在一個或更多檢測端子16上檢測的電壓是絕對電壓。在一些實施方式中，在 兩個或更多檢測端子16上檢測的電壓是差分電壓。然後由檢測的電壓(或多 個電壓)判斷心臟每搏輸出量(308)，例如利用檢測裝置206。在一些實施方 式中，測定出左心室射血時間(LVET)和阻抗微分，和至少部分地基於測定
的LVET和阻抗微分來計算心臟每搏輸出量。然後判斷心率(310)，例如利用
檢測裝置206。在一些實施方式中，通過利用一個或多個檢測端子16檢測的 一個或多個心電圖(ECG)電壓來判斷心率，和至少部分地基於檢測的ECG 電壓來判斷心率。而且，在一些實施方式中，其中使用多個電極組件10， 一 個或多個ECG電壓的檢測包括在兩個檢測端子16之間檢測一個或多個體表電 壓來識別人體內一個或多個QRS複合事件，其中Q、 R和S是ECG中特定的 基準點。在一些實施方式中，QRS複合事件的頻率被用於判斷心率。然後基 於判斷的每搏輸出量(308)和判斷的心率(310)來判斷心臟輸出量(312)， 例如利用檢測裝置206。在一些實施方式中，通過判斷的每搏輸出量(308) 乘以判斷的心率(310)來判斷心臟輸出量(312)。
通過提供多個不同尺寸和/或形狀的端子，描述和/或示意的電極組件10 可利於防止錯誤的電連接器被連接到電端子從而，例如，電路反向。更具體的， 當電極組件IO被用於具有不同尺寸連接器的電纜時，組件10的不同尺寸的端 子可利於防止錯誤電纜被連接到錯誤的端子。例如，當電極組件10用於活體 時，組件10可利於防止連接到電流源的電纜被不注意地連接到檢測端子和/ 或連接到檢測裝置的電纜被不注意地連接到激勵端子。因此，電極組件10可 利於防止由電流源、激勵端子、活體身體、檢測端子和檢測裝置構成的電路反 向。這種反向會降低檢測裝置的檢測精度，其會降低對活體屬性判斷的精度， 和/或會導致對活體的處理不當。同樣，電極組件10可利於增加檢測裝置的檢 測精度，其利於增加對活體屬性判斷的精度，和/或利於對活體的處理。
通過提供具有至少一個開口的彈簧102，其包括打開位置大於端子，在此 描述和/或示意的電連接器100可利於降低和/或避免施加在端子上的、用於把 電纜連接到端子的一定量的壓力，和因此當端子和活體一起使用時施加在活體 上的一定量的壓力。而且，通過提供具有多個不同尺寸開口的彈簧，和/或提 供一個或多個構造成容納多個不同尺寸端子的開口，連接器100可利於把電纜 連接到不同尺寸的端子。
雖然在此描述和/或示意的組件、系統、連接器和方法是關於判斷人體心 髒輸出量來描述和/或示意的，且更具體地利用人體胸腔判斷心臟輸出量，但 是在此描述和/或示意的組件、系統、連接器和方法的實施通常不局限於利用 人體胸腔、或者判斷心臟輸出量、或者人體。相反，在此描述和/或示意的組
件、系統、連接器和方法可用於判斷任意活體的任意屬性。
在此詳細描述和/或示意了組件、系統、連接器和方法的示例性實施方式。 組件、系統、連接器和方法不限於在此所描述的具體實施方式
，相反，每個組 件、系統和連接器的部件以及每個方法的步驟可與在此描述的其它部件和步驟 單獨地並分開地使用。每個部件和每個方法步驟，還可與其它部件和/或方法 歩驟結合使用。
當介紹了在此描述和/或示意的組件、系統、連接器和方法的元件/部件/ 等後，詞"一個"，"一個"，和"至少一個"意圖指有一個或多個元件/部件/ 等。術語"包括"，"包含"，和"具有"意圖包含並指除了列出的元件/部件/ 等可能還有另外的元件/部件/等。
雖然已經以各種具體實施方式
描述了本發明，那些本領域的技術人員會意 識到本發明可以在權利要求的精神和範圍內變化實施。
權利要求
1. 一種用於活體的電極組件，所示組件包括基底，具有第一和第二開口延伸穿過；第一端子，至少部分地被容納在所述第一開口中，所述第一端子包括具有第一尺寸的末端部分，至少一部分所述第一端子構造成傳導電流；第二端子，至少部分地被容納在所述第二開口中，所述第二端子包括具有第二尺寸的末端部分，其不同於所述第一端子末端部分的第一尺寸，至少一部分所述第二端子構造成傳導電流；第一電解元件，構造成在活體皮膚與所述第一端子之間的傳輸電流；和第二電解元件，構造成在活體皮膚與所述第二端子之間的傳輸電流。
2. 根據權利要求l所述的組件，其中所述第一端子第一尺寸大於所述第二 端子第二尺寸。
3. 根據權利要求l所述的組件，其中所述第一尺寸包括所述第一端子末端 部分的第一直徑，和所述第二尺寸包括所述第二端子末端部分的第二直徑。
4. 根據權利要求3所述的組件，其中所述第一端子第一直徑和所述第二端 子第二直徑的至少一個約為至少0.155英寸。
5. 根據權利要求3所述的組件，其中所述第一端子第一直徑和所述第二端 子第二直徑的至少一個是介於約0.1英寸至約0.155英寸之間。
6. 根據權利要求3所述的組件，其中所述第一端子第一直徑介於約0.18 英寸至約0.19英寸之間，和其中所述第二端子第二直徑介於約0.12英寸至約 0.13英寸之間。
7. 根據權利要求l所述的組件，其中所述第一和第二端子中的每個包括根 部和在所述根部和所述各自的末端部分之間延伸的側壁部分，所述第一端子末 端部分的直徑大於所述第一端子側壁部分的直徑從而利於把第一電連接器附 著到所述第一端子，和所述第二端子末端部分的直徑大於所述第二端子側壁部 分的直徑從而利於把第二電連接器附著到所述第二端子。
8. 根據權利要求l所述的組件，其中所述第一端子包括激勵端子和所述第 二端子包括檢測端子。
9. 根據權利要求l所述的組件，還包括連接到所述基底的附著元件並構造 成可移除地把所述基底附著到活體皮膚。
10. 根據權利要求l所述的組件，其中所述第一端子第一尺寸和第二端子 第二尺寸利於增加從至少一個第一和第二端子的檢測精度。
11. 一種用於判斷活體心臟輸出量的系統，所述系統包括 至少兩個電極組件，每個包括第一和第二端子，所述第一端子每個包括具有第一尺寸的末端部分，所述第二端子每個包括具有第二尺寸的末端部分，其 不同於所述第一端子末端部分的所述第一尺寸，至少一部分每個所述第一和第 二端子構造成能傳導電流，每個所述第一端子構造成被連接到電流源；禾口部件，連接到每個所述第二端子並構造成檢測在所述第二端子之間的電壓 差，該電壓差是由所述第一端子之間流動並通過至少一部分活體的電流而產生 的。
12. 根據權利要求11所述的系統，其中每個所述至少兩個電極組件還包括 基底，具有第一和第二開口延伸穿過，所述第一端子至少部分地被容納在所述第一開口中，所述第二端子至少部分地被容納在所述第二開口中；第一電解元件，構造成在活體皮膚與所述第一端子之間傳輸電流；和 第二電解元件，構造成在活體皮膚與所述第二端子之間傳輸電流。
13. 根據權利要求ll所述的系統，其中其中所述第一端子第一尺寸大於所述第二端子第二尺寸o
14. 根據權利要求ll所述的系統，其中所述第一尺寸包括所述第一端子末 端部分的第一直徑，和所述第二尺寸包括所述第二端子末端部分的第二直徑。
15. 根據權利要求14所述的系統，其中所述第一端子第一直徑和所述第二 端子第二直徑的至少一個是約為至少0.155英寸。
16. 根據權利要求14所述的系統，其中所述第一端子第一直徑和所述第二 端子第二直徑的至少一個是介於約0.1英寸至約0.155英寸之間。
17. 根據權利要求14所述的系統，其中所述第一端子第一直徑介於約0.18 英寸至約0.19英寸之間，和其中所述第二端子第二直徑介於約0.12英寸至約 0.13英寸之間。
18. 根據權利要求ll所述的系統，其中所述第一端子每個包括激勵端子和 所述第二端子每個包括檢測端子。
19. 根據權利要求18所述的系統，其中所述部件是第一部件，所述系統還 包括第二部件構造成從至少一個所述檢測端子檢測至少一個心電圖(ECG)電壓。
20. 根據權利要求19所述的系統，其中所述第二部件構造成在至少兩個所 述檢測端子之間檢測體表電壓以利於在活體內識別至少一個(QRS)複合事件
21. 根據權利要求20所述的系統，還包括處理器，其可操作地被連接到所 述第一和第二部件的並構造成至少部分地基於所述第二端子之間的電壓差和 所述至少一個QRS複合事件來判斷活體心臟輸出量。
22. 根據權利要求ll所述的系統，其中所述第一端子的所述第一尺寸和所 述第二端子的所述第二尺寸利於增加所述部件檢測的精度。
23. —種用於判斷活體心臟輸出量的方法，所述方法包括 提供至少兩個電極組件，每個包括第一和第二端子，其中第一端子每個包括具有第一尺寸的末端部分，和第二端子每個包括具有第二尺寸的末端部分，其不同於第一端子末端部分的第一尺寸；把至少兩個電極組件放置在活體皮膚上；產生電流流過至少兩個電極組件的第一端子之間至少部分地通過活體； 檢測每個第二端子處的電壓； 從檢測的電壓判斷心臟每搏輸出量；和 至少地部分基於判斷的心臟每搏輸出量來判斷心臟輸出量。
24. 根據權利要求23所述的方法，其中提供至少兩個電極組件包括提供第 一端子，每個包括具有第一直徑的末端部分，和提供第二端子，每個包括具有 第二直徑的末端部分，其不同於第一端子末端部分的第一直徑。
25. 根據權利要求23所述的方法，其中提供至少兩個電極組件，每個包括 第一和第二端子，其中第一端子每個包括具有第一尺寸的末端部分，和第二端 子每個包括具有第二尺寸的末端部分，其不同於第一端子末端部分的第一尺寸 ，所述的提供至少兩個電極組件包括利於增加在每個第二端子處檢測電壓的精 度。
26. 根據權利要求23所述的方法，其中放置至少兩個電極組件包括把至少 兩個電極組件中的至少一個放在活體胸腔上。
27. 根據權利要求23所述的方法，其中放置至少兩個電極組件包括把至少 兩個電極組件中的至少一個放在活體頸部上。
28. 根據權利要求23所述的方法，其中產生電流包括把每個具有第一連接 器尺寸的第一對電纜連接到第一端子和把每個具有第二連接器尺寸的第二對 電纜連接到第二端子，其中第一和第二連接器尺寸不同，第一連接器尺寸對應 第一端子末端部分的第一尺寸，第二連接器尺寸對應第二端子末端部分的第二 尺寸。
29. 根據權利要求23所述的方法，其中檢測每個第二端子處的電壓包括檢 測第二端子間的電壓差。
30. 根據權利要求23所述的方法，其中判斷心臟每搏輸出量包括判斷左心 室射血時間(LVET)和阻抗微分，並至少部分地基於LVET和阻抗微分來計算每搏輸出量。
31. 根據權利要求23所述的方法，其中判斷心臟輸出量包括判斷的心臟每 搏輸出量乘以心率。
32. 根據權利要求23所述的方法還包括從活體檢測至少一個心電圖(ECG) 電壓，並至少部分的基於至少一個檢測的ECG電壓來判斷心率。
33. —種電連接器，用於把電纜電氣地和機械地連接到端子，所述連接器 包括殼體，包括至少一個壁和至少部分地由所述至少一個壁限定的內腔，所述 至少一個壁包括孔用於容納至少一部分端子；彈簧，至少部分地位於所述內腔內並電氣可連接到電纜，所述彈簧包括第 一和第二臂，每個臂具有第一部分和第二部分，所述第一部分限定了相對所述 殼體孔定位的開口以當端子延伸穿過所述殼體孔時容納至少一部分端子，所述 第一部分朝向彼此偏置從而當端子被容納在所述開口內時所述第一部分接合 端子以利於把端子電連接到所述彈簧並利於把端子保持在所述開口內，所述第 一和第二部分構造成當所述第一和第二臂第二部分朝向彼此移動時所述第一 和第二臂第一部分逆著偏置遠離彼此移動以擴大所述開口用於容納穿過其的 端子；和至少一個致動器，連接到與所述第一和第二臂第二部分接合的所述殼體， 所述至少一個致動器構造成使所述第一和第二臂第二部分朝向彼此移動。
34. 根據權利要求33所述的連接器，其中所述第一和第二臂第一部分是部 分的弓形從而所述開口為 一般圓形。
35. 根據權利要求33所述的連接器，其中所述彈簧第一臂包括第一末端部 分，其可電連接到電纜和與第一末端部分相反的第二末端部分，和所述彈簧第 二臂包括第一末端部分，其可電連接到電纜和與第一末端部分相反的第二末端 部分，其中所述第一和第二臂第二末端部分連在一起。
36. 根據權利要求33所述的連接器，其中所述至少一個致動器包括第一和 第二致動器，所述第一致動器連接到與所述第一臂第二部分接合的所述殼體並 構造成使所述第一臂第二部分朝向所述第二臂第二部分移動，所述第二致動器 連接到與所述第二臂第二部分接合的所述殼體並構造成使所述第二臂第二部 分朝向所述第一臂第二部分移動。
37. 根據權利要求36所述的連接器，其中所述第一和第二致動器每個包括 可旋轉地連接到所述殼體的第一末端部分從而所述第一和第二致動器每個相 對所述殼體旋轉，和與第一末端部分相對的第二末端部分，其中所述第一和第 二致動器的所述第二末端部分的旋轉朝向所述連接器的中心縱軸移動所述第 一和第二臂第二部分朝向所述中心縱軸。
38. 根據權利要求37所述的連接器，其中所述第一臂第二部分偏置所述第 一致動器第二末端遠離所述中心縱軸而所述第二臂第二部分偏置所述第二致 動器第二末端遠離所述中心縱軸。
39. 根據權利要求33所述的連接器，其中端子包括在根部和末端部分延伸 的側壁部分，末端部分具有臂側壁部分更大的橫截面尺寸，所述第一和第二臂 第一部分每個構造成接合端子側壁部分。
40. 根據權利要求33所述的連接器，其中所述彈簧構造成使所述第一部分 構造為接合多個不同尺寸的端子。
41. 根據權利要求33所述的連接器，其中所述殼體孔包括至少一個孔並且 所述彈簧開口是第一開口 ，所述彈簧第一和第二臂第一部分限定相對所述至少 一個孔定位的第二開口以容納至少一部分延伸穿過所述殼體孔的端子，所述第 一部分偏置朝向彼此從而當端子被容納在所述第二開口內時所述第一部分接 合端子以利於把端子電連接到所述彈簧並利於保持端子在所述開口內，所述第 一和第二部分構造成當所述第一和第二臂第二部分朝向彼此移動時所述第一 和第二臂第一部分遠離彼此移動逆著偏置從而擴大所述第二開口用於容納穿 過其的端子。
42. —種用於把電纜電氣地及機械地連接到端子的電連接器，所述連接器 包括-殼體，包括至少一個壁和至少部分地由所述至少一個壁限定的內腔，所述 至少一個壁包括一個孔用於容納至少一部分端子；和接合部件，至少部分地定位在所述內腔內並電連接到電纜，所述接合部件 包括第一和第二開口，每個開口相對所述至少一個孔定位從而當端子延伸穿過 所述至少一個孔時容納至少一部分端子，所述接合部件構造成當端子被容納在 所述第一開口時接合端子以利於把端子電連接到所述接合部件並利於保持端 子在所述第一開口內，所述接合部件構造成當端子被容納在所述第二開口內時 接合端子以利於把端子電連接到所述接合部件並利於保持端子在所述第二開 口內。
43. 根據權利要求42所述的連接器，其中所述接合部件包括彈簧。
全文摘要
一種用於活體的電極組件(10)，包括基底(12)，具有第一和第二開口(20，22)延伸穿過，第一端子(14)，至少部分地容納在所述第一開口。所述第一端子包括具有第一尺寸的末端部分。至少一部分所述第一端子構造成傳導電流。第二端子(16)被至少部分地容納在所述第二開口內。所述第二端子包括具有第二尺寸的末端部分，其不同於所述第一端子末端部分的第一尺寸。至少一部分所述第二端子構造成傳導電流。組件還包括第一電解元件(18)，構造成在活體皮膚與所述第一端子之間傳輸電流，和第二電解元件(19)，構造成在活體皮膚與所述第二端子之間傳輸電流。
文檔編號A61B5/04GK101385203SQ200680053245
公開日2009年3月11日 申請日期2006年8月25日 優先權日2006年1月31日
發明者派屈克·沃爾頓·布拉德利, 高爾·唐·鮑拉 申請人:心臟動力國際公司