[发明专利]针对基于电极的监测系统的电流保护

说明书

技术领域

本发明涉及用于针对过流来保护患者的装置，所述患者被连接到基于电极的监测系统，例如心电图（ECG）设备，所述过流例如，可以由电烙术应用造成。

背景技术

在监测ECG信号期间，外科医生经常使用电烙术设备。电烙术是涉及将高频电流引入到人体的特定区域以去除不想要的组织、封闭血管或创建手术切口的外科技术。用于执行电烙术的器械也被称作电烙器。电烙器使用高频，通常高达100KHz，以确保患者的神经和肌肉不受刺激。较低的频率可能造成抽搐和痉挛，这会是个严重的问题。取决于所用的电压，所述电烙术可能对患者的身体具有不同影响。因而，将非常高水平的射频能量耦合到所述患者，并因此耦合到监测器的输入端。

已提出了许多用于减小RF能量的量的实现方式，例如在US4038990中，其中，将耦合的电感与电容器一起使用，或在US5217010中，其中，提供了各种LC滤波器替代方式。

然而，这些已知的实现方式均未考虑由分隔的屏蔽承载的RF电流的问题。特别是，在具有被暴露于电烙术RF能量的屏蔽导联集的ECG应用中，会出现通过线缆电容（到屏蔽的内导线）提供电流通路的问题。因此，当所有屏蔽被连接在一起时，高电流可能流过这些串联的线缆电容，由此导致在患者的电极部位的皮肤灼伤。

为了减小这些灼伤的风险，已提出通过将呈阻抗（R和/或L）形式的串联保护元件直接应用到导联集的抓具中，减小流到导联线中的电流。然而，一个大的缺点在于，对于对呼吸信号的监测（其意味着到所述患者的低阻抗路径），必须用无保护元件的替换具有内置式保护元件的所述ECG导联集。这耗时且要视情况而定，因此避免该程序是高度合乎期望的。

在US6246902中，不再在导联线缆中提供保护元件，并且对所述导联线缆集的屏蔽被分隔。将所述保护元件放在分隔的块中允许针对手术和重症监护室两者使用统一的未屏蔽的导联集。也可以通过所述块以分隔的方式供应所述屏蔽导线。而且，在所述屏蔽导线中，可以插入电感，以防止电流流过所述串联的线缆电容并额外获得在所述屏蔽中的RF阻塞，同时维持针对低频率的良好传导，这显然是该实现方式的目标。

然而，使用电感器用于分隔和过滤屏蔽的方法具有这样的缺点，所述电感器大且昂贵，并且在它们的共振频率以上表现为电容。因此，在较高的频率，它们再次成为良导线。电烙术频率在几百kHz直到4MHz的范围内的事实使得难以找到适当的电感器，所述电感器电感足以抑制所述RF信号同时其共振频率仍足够低。此外，与（寄生）电容一起，可能发生共振，这削弱了RF抑制能力。尤其在存在线缆电容与电感器的串联共振时，电流可能增加到可再次发生灼伤的量。因此，尤其是在使用不同长度的导联线缆时——或者甚至是未屏蔽的导联线缆时——很难确保在任何状况均不会有共振发生。

在US2009/149920A1中，提供了一种使用覆盖起搏器的导联的电阻屏蔽的方法，以避免MRI程序期间的RF能量拾取。高价且复杂的电阻屏蔽的实现方式仅在如果要在所述导联的整个长度上避免能量拾取时适用。

发明内容

本发明的目的是提供一种将屏蔽分隔的更有效的方式，以防止过度的屏蔽电流。

该目的通过如权利要求1所述的装置来实现。

因此，将电阻器串联到（一个或多个）第一屏蔽，即，在第一屏蔽与第二屏蔽之间或在第一屏蔽与导联屏蔽之间，以减弱由所述导联屏蔽、所述第一屏蔽以及所述（公共）第二屏蔽生成的、流经导线路径的电流。从而，通过在所述屏蔽导线中使用（所述）（一个或多个）电阻器代替电感器，提供了电流保护的有效方案。由于耦合电容对低频干扰源（例如50/60Hz源或静电放电源）的AC阻抗远高于可以在此使用以有效地减小不期望的电流的电阻的事实，该方案可能的。由此，这些干扰对所述ECG信号质量的影响可以忽略，并且出于静电放电保护的目的，所述（一个或多个）额外的电阻器将不降低性能，因为在所述导联线缆的静电荷的源阻抗远高于所述AC耦合阻抗。

所提出的方案提供以下优点：电阻器便宜且小从而可以将它们容易地集成到现有监测系统中。而且RF能量被简单转换成热，并且不会发生共振。此外，由（寄生或预期）电感（Ls）和电容（Cs）造成的共振可以被阻尼。这甚至可能导致进一步减小患者监测器处的干扰。由此，由于不存在串联共振，可以在全部导联线缆长度（即，导联线缆电容）预防在电极部位处的患者灼伤。