[发明专利]用于磁感应阻抗测量装置的平面线圈布置

说明书

技术领域

本发明涉及磁感应阻抗测量技术领域，并且尤其涉及用于磁感应阻抗测量装置的平面线圈布置，用于确定人的生理参数的磁感应阻抗测量装置，以及确定人的生理参数的方法。

背景技术

磁感应阻抗测量（MIT）技术可用于（例如）临床应用中，以确定人的生理参数。该无接触式检查技术是基于测量指示要被检查的人的组织的电导率的信号的。为此，用于磁感应阻抗测量装置的相应的线圈布置包括激励线圈和探测线圈。在所述磁感应阻抗测量装置的运行中，在所述激励线圈中感生时变电流，使得所述激励线圈生成穿透要被检查的组织的磁激励场，并且因此在要被检查的人的导电性组织内感生涡电流。所述涡电流的幅度基于磁通密度和所述组织的连通性。磁响应场由所述涡电流生成，并且由所述探测线圈探测，因为电流或电压是在所述探测线圈中感生的。在所述探测线圈中感生的电流或电压是针对要被检查的组织的电导率的度量，并且取决于所述组织的电导率和几何形状以及所述激励线圈和所述探测线圈的几何形状。

典型地，磁激励场的值比磁响应场的值高出几个数量级，使得响应于所述磁响应场在所述探测线圈中感生的电流具有低的量级。

通常，线圈布置的激励线圈和探测线圈彼此邻近地定位，使得磁激励场也可以存在于所述探测线圈的位置。因此，也可以响应于穿透所述探测线圈的所述磁激励场，而在所述探测线圈中感生电流或电压。该电流或电压可以叠加在响应于所述磁响应场而感生的电流或电压上，由此可能妨碍所述探测线圈对所述磁响应场的探测。

US 7164941 B2描述了一种用于确定人的睡眠状态的方法和装置。所述装置采用磁感应阻抗测量技术，并且包括激励线圈以及呈轴向梯度计构造布置的第一探测线圈和第二探测线圈。为此，所述第一探测线圈和第二探测线圈互相串联地电连接，并且被布置为相互平行。进一步，所述激励线圈被布置在所述第一探测线圈和第二探测线圈之间，并且被布置为平行于每个所述探测线圈。从所述第一探测线圈和第二探测线圈中感生的电压导出要被检查的人的睡眠状态。由于所述轴向梯度计构造，所述磁激励场在所述第一探测线圈和第二探测线圈中的影响被在所述第一和第二探测线圈中感生的电流抵消（其和为零）。因此，所测量的响应于所述磁响应场在所述探测线圈中感生的电压指示人的睡眠状态。

然而，对所述探测线圈中的所述磁激励场的这种抵消可能对所述激励线圈以及所述第一探测线圈和第二探测线圈相对于彼此的布置的机械未对准高度敏感。此外，所述线圈布置的部件的机械震动，以及所述激励线圈与所述第一探测线圈和第二探测线圈的材料的热膨胀也可能减小对在所述第一和第二探测线圈的磁激励场的影响的抵消。因此，对要被检查的人的睡眠状态的确定的准确度可能较差。

发明内容

本发明的目标可以是提供一种针对人的生理参数的准确确定的线圈布置。具体而言，目标可以是提供一种用于磁感应阻抗测量装置的线圈布置，其可以具有对磁感应场的高度敏感度，并且同时提供所述磁激励场在所述探测线圈处改进的最小化。

上文定义的目标通过根据独立权利要求的用于磁感应阻抗测量装置的平面线圈布置、用于确定人的生理参数的磁感应阻抗测量装置，以及确定人的生理参数的方法，而得以解决。

根据本发明的示范性方面，提供一种用于磁感应阻抗测量装置的平面线圈布置。所述平面线圈布置包括激励线圈和探测线圈，所述激励线圈被配置为在对象（特别是人）中生成磁激励场，并且所述探测线圈被配置为探测磁响应场，所述磁响应场响应于所述磁激励场在所述对象（尤其为人）中感生电流而生成，其中，所述探测线圈的形状关于所述激励线圈径向对称，并且相对于所述激励线圈被布置为使得所述磁激励场在所述探测线圈中最小化。

根据本发明的另一示范性方面，提供一种用于确定人的生理参数的磁感应阻抗测量装置，所述磁感应阻抗测量装置包括如上文所述的平面线圈布置，以及信号处理单元，所述信号处理单元被配置为处理由所述平面线圈布置的探测线圈生成的信号。

提供一种利用如上文所述的平面线圈布置确定人的生理参数的用法。

根据本发明的另一示范性方法，提供一种确定人的生理参数的方法，所述方法包括由激励线圈在所述人中生成磁激励场，由探测线圈探测磁响应场，其中，所述磁响应场响应于所述磁激励场在所述人中感生电流而生成，其中，所述探测线圈的形状关于所述激励线圈径向对称，并且相对于所述激励线圈被布置为使得所述磁激励场在所述探测线圈中最小化，以及基于所述磁响应场确定所述人的所述生理参数。