図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2002年12月17日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題・解決手段

シールドされた伝導路は、第1信号伝導体と第2信号伝導体とを有し、前記第1信号伝導体は、生体信号を得るための入力端と、生体信号を、患者用モニタの生体信号入力端に入力するための出力端とを有し、前記第2信号伝導体は、第1信号伝導体に対して位置決めされ、それによって第1信号伝導体用のシールドとして機能する。第2信号伝導体の出力端と、患者用モニタの関連付けられた基準点との間に直列に接続されたインダクタンスは、第2信号伝導体における干渉信号のレベルを低減するためのフィルタ回路を構成する。本発明の1つの有利な実施例においては、インダクタンスは、ハウジング収納されたRLCフィルタ回路の一部であり、前記RLCフィルタ回路は、EKGリードセットと、患者用モニタのEKG信号入力との間に選択的に挿入可能である。選択的に挿入可能なフィルタは、標準的なEKGリードセットの使用を、RF電気外科処置に基づいて可能にし、患者に対して、EKG電極が取り付けられた部分に熱傷を生じさせることはない。

概要

背景

概要

シールドされた伝導路は、第1信号伝導体と第2信号伝導体とを有し、前記第1信号伝導体は、生体信号を得るための入力端と、生体信号を、患者用モニタの生体信号入力端に入力するための出力端とを有し、前記第2信号伝導体は、第1信号伝導体に対して位置決めされ、それによって第1信号伝導体用のシールドとして機能する。第2信号伝導体の出力端と、患者用モニタの関連付けられた基準点との間に直列に接続されたインダクタンスは、第2信号伝導体における干渉信号のレベルを低減するためのフィルタ回路を構成する。本発明の1つの有利な実施例においては、インダクタンスは、ハウジング収納されたRLCフィルタ回路の一部であり、前記RLCフィルタ回路は、EKGリードセットと、患者用モニタのEKG信号入力との間に選択的に挿入可能である。選択的に挿入可能なフィルタは、標準的なEKGリードセットの使用を、RF電気外科処置に基づいて可能にし、患者に対して、EKG電極が取り付けられた部分に熱傷を生じさせることはない。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

第1信号伝導体と、第2信号伝導体と、インダクタンスと、を有し、前記第1信号伝導体は、生体信号を得るために患者に取り付けられた生体信号センサに接続されるよう適合させられた入力端と、生体信号を、患者用モニタにおける生体信号処理回路の生体信号入力端に入力するための出力端と、を有し、前記第2信号伝導体は、第1信号伝導体に対して位置決めされ、第1信号伝導体の入力端から出力端までのシールドとして機能し、前記第2信号伝導体は、患者用モニタの生体信号処理回路に関連付けられた基準点に接続されるように適合させられた出力端を有し、前記インダクタンスは、第2信号伝導体の出力端と患者用モニタの関連付けられた基準点との間に直列に接続され、それによってフィルタ回路を構成し、前記フィルタ回路は、第2信号伝導体における干渉信号のレベルを低減する、ことを特徴とする、患者から得られた生体信号を、伝導路によって得られた干渉信号にもかかわらず、患者用モニタの生体信号処理回路に入力するための、シールドされた伝導路。

請求項2

各伝導路の第1信号導電体が患者に取り付けられた生体信号センサに接続されるように適合させられた、複数のシールドされた伝導路と、インダクタンスとを有し、前記インダクタンスは、各第2信号伝導体の出力端と患者用モニタの関連付けられた基準点入力との間に直列に接続されて複数のフィルタ回路を構成し、それぞれのフィルタ回路は、シールドされた伝導路のそれぞれにいて干渉信号のレベルを低減する、請求項1記載の装置。

請求項3

インダクタンスに接続され、フィルタ回路による、干渉信号に対する低減効果を選択的に除去する切替装置を有する、請求項1記載の装置。

請求項4

インダクタンスはRLCフィルタの一部であって、前記RLCフィルタは、抵抗及びコンデンサを有し、前記抵抗は、第1信号伝導体の出力端と患者用モニタの生体信号入力との間に直列に接続され、前記コンデンサは、第1信号伝導体及び第2信号伝導体を、抵抗とインダクタンスがそれぞれ患者用モニタに直列に接続されている、直列接続間の点において橋絡する、請求項1記載の装置。

請求項5

RLCフィルタに接続されている切替装置を有し、前記切替装置は、フィルタ回路による、干渉信号に対する低減効果を選択的に除去する、請求項4記載の装置。

請求項6

切替装置は、抵抗を選択的に橋絡するための第1スイッチと、コンデンサの接続を選択的に断つための第2スイッチを有し、前記第1スイッチが開き、前記第2スイッチが閉じることによって、前記RLCフィルタ回路を、干渉信号を低減するために機能させる、請求項5記載の回路。

請求項7

インダクタンスはハウジング内に位置しており、前記インダクタンスは、第2信号伝導体の出力端と患者用モニタの関連付けられた基準点入力との間において選択的に接続されるように適合させられる、請求項1記載の装置。

請求項8

インダクタンスはハウジング内に位置しており、前記インダクタンスは、複数のシールドされた伝導路における第2信号伝導体の出力端と患者用モニタの関連付けられた基準点入力との間において選択的に接続されるように適合させられる、請求項2記載の装置。

請求項9

ハウジングは、患者に取り付けられた、複数のEKG信号センサに接続されるように適合されたEKGリード線セットと患者用モニタのEKG信号入力との間に、選択的に接続されるように適合される、請求項8記載の装置。

請求項10

ハウジングは、リード線セットにおける切替装置を有し、干渉信号に対する、フィルタ回路による低減効果を選択的に除去する、請求項8記載の装置。

請求項11

第1信号伝導路と、第2信号伝導体と、インダクタンスと、を有し、前記第1信号伝導体は、生体信号を得るために患者に接続された、生体信号センサに接続されるよう適合させられた入力端と、生体信号を、患者用モニタにおける生体信号処理回路の生体信号入力端に入力するための出力端と、を有し、前記第2信号伝導体は、第1信号伝導体の入力端から出力端までのシールドとして機能し、前記第2信号伝導体は、患者用モニタの生体信号処理回路に関連付けられた基準点に接続されるように適合された出力端を有し、前記インダクタンスは、第2信号伝導体の出力端と患者用モニタの関連付けられた基準点との間に直列に接続されている、患者から得られた生体信号を、伝導路によって得られた干渉信号にもかかわらず、患者用モニタの生体信号処理回路に入力するための伝導路。

0001

本発明は、生体信号監視装置、とりわけ、生体信号患者用モニタに供給するためのリードセットに接続または一体化される干渉フィルタに関する。

0002

患者心臓EKG心電図)及びその他の生体信号を、医療処置中に監視することは通常行われている。手術には通常電気焼灼器が使用され、前記電気焼灼器においては、メスに比較的高レベル無線周波(RF)電流を供給し、それによって血管及びその他の組織は、切開されると同時に焼灼されて閉じられる。しかしながら、このような高レベルRF信号及び高エネルギーを患者の体、とりわけEKG信号を得るために使用されるセンサの設置個所において使用することは、患者用モニタの機能を容易に壊滅させるような重度電気外科工学上の干渉ESI)を生じさせ、センサの設置個所に熱傷を生じさせる。また、高レベルRF干渉信号、例えば磁気共鳴撮像処置中に使用されるパルス状のRF信号がその他の信号源から生じる。通常、予防措置をとらなければ、このような高周波RF信号は患者用モニタにおける敏感な入力回路に損傷を与え、少なくとも、入力回路を破壊して過負荷状態にし、患者の生体信号の監視を何秒間もの間干渉する。

0003

従って、従来技術は、患者用モニタの設計において以下の問題を提示している。

0004

1.シールドされたリード線は、複数の、患者に取り付けられたEKG電極を患者用モニタに接続し、前記リード線は、はからずも前記RF干渉電流用伝導路を提供している。電極が受けたRF電流が大きすぎる場合、電極設置個所において熱傷を生じさせることがある。電流路は、一方の電極線から、そのケーブル静電容量を介して前記電極線のシールドまでであり、その他の電極ケーブルのシールド静電容量を介して他方の電極用の電極線に戻る(これは、通常そうであるように、全ての電極線用のシールドは、患者用モニタの先端の信号処理回路まで続く伝導路における点で接続されていると仮定する。)。

0005

このような危険の可能性は、従来技術においては、通常特別な電極セットを構成することによって予防される。前記電極セットは、各電極に接続された信号伝導体直列に接続された、誘導子及び/または抵抗等の高インピーダンス素子を有し、前記高インピーダンス素子は、例えばEKG電極の接触点または「グラバー」において、各電極に接続されている。米国特許第4,951,672号はその典型であり、リード線セットにおいて直列に接続された抵抗を有し、磁気共鳴撮像中に生じたRF信号を減衰させている。このような特別な電極セットは、通常かなり限定された、専門的な場合にのみ使用される。なぜなら、高インピーダンス素子は、呼吸の監視等の、患者のその他の生体信号を監視することと両立しない可能性があるからであり、前記呼吸の監視は、低レベルの電流をEKG電極を介して患者に適用し、インピーダンス技術を用いて呼吸を決定する。一方、米国特許第4,800,894号には、従来技術におけるその他の解決方法が記載されており、前記解決方法は、例えば、EKG電極のリード線セットと患者用モニタへの信号入力との間に接続された「タイムアウト回路を使用することによってこの問題を完全に回避している。タイムアウト回路は、文字通り、全ての信号を、患者用モニタの信号入力から、RF干渉の存在が検出されている間に取り除く。

0006

2.患者のEKG信号がそのような処置の間に監視される場合、患者に取り付けれれた電極におけるRF干渉電圧はろ波されなければならない。通常、平均化フィルタは、このようなRF干渉信号を除去するのに効果的である。さらに、米国特許第4,245,649号に示されているように、EKG信号を増幅する患者用モニタ入力回路においては、通常電圧クランプが使用され、それによって入力回路を、細動除去器によって発生する過大電圧から保護している。しかしながら、電極におけるRF干渉電圧が高すぎる場合、平均化フィルタの機能は、干渉信号のレベルにおける十分な減衰を実現せず、電圧クランプ導通し、RF信号の整流及び後続の変換によって、「インバンド信号周波数を低下させる。このような周波数変換は、通常、EKG信号及びその他の生体信号の適切な監視に対して干渉を生じさせる。

0007

患者用モニタ内のろ波と電極リード線高インピーダンスとの組み合わせ、またはリード線グラバーは、RF干渉電圧をろ波し、電圧の振幅を、増幅器保護回路クランプ電圧以下に低下させるために使用されている。しかしながら、このような電圧を効果的にろ波することによって、クランプがインピーダンス呼吸回路において作動するのを防ぐことは、問題を生じさせる。なぜなら、呼吸回路は、RF干渉信号の周波数に近い周波数、例えば電気外科学上のRF信号の周波数に基づいて作動するかもしれないからである。さらに、前述のように、モニタの呼吸回路は、通常、電極と直列に接続された高インピーダンスに耐えることができない。なぜなら、呼吸の監視中に生じるインピーダンスの変化はかなり低いからである。

0008

さらに効果的かつ融通が利く、患者用モニタシステムのためののRF干渉フィルタ装置を提供することが所望される。

0009

シールドされた伝導路によって得られた干渉信号にもかかわらず、患者から得た生体信号を患者用モニタに入力するためのシールドされた伝導路である。シールドされた伝導路は、第1信号伝導体及び第2信号伝導体を有する。前記第1信号伝導体は、生体信号を得るための入力端と、生体信号を患者用モニタの生体信号入力に入力するための出力端とを有し、前記第2信号伝導体は、第1の信号伝導体に対するシールドとして機能するように位置決めされる。第2信号伝導体は、基準点に接続するように適合させられた出力端を有し、前記基準点は、患者用モニタの生体信号入力に関連付けられている。インダクタンスは、第2信号伝導体の出力端と患者用モニタの基準点との間に直列に接続され、それによって、第2信号伝導体における干渉信号の基準点のレベルを低減させるフィルタ回路を構成する。

0010

図1に関して、同図は、本発明の原理に従って構成された、患者用モニタシステムにおいて使用されるリード線の構成を示す。

0011

患者2の体には、複数の生体センサ3、例えばEKGセンサが取り付けられている。相応の複数のシールドされたリード線4,6,8,10(リード線セット11と総称する)は、各信号伝導体12、14,16,18の一端を、各EKGセンサに接続しており、それによって、患者の心臓(EKG)に関する信号を受信または感知し、各コネクタ30のピン接続の部分において終了している(ピン接続は図示されない)。各EKG信号伝導体12,14,16,18は、関連付けられた各シールド20,22,24,26を有し、前記シールドは、その信号伝導体のそれぞれに対して干渉周波数信号シールドとして機能し、前記各シールドは、それぞれのコネクタ30に接続されている(接続についての詳細は設計的事項なので、図示は省略する)。

0012

従来技術によれば、コネクタ30は、通常EKGポッド32(EKG中間ケーブルまたは接続箱32とも称される)に直接挿入され、通常は受動素子を使用する細動除去保護回路が設けられる。各EKG信号は、ポッド32から、それぞれのシールドされたケーブル34上に出力され、前記ケーブル34は、物理的にグループ化されて単一のケーブル36を形成し、前記ケーブル36は、それぞれのシールドされたケーブル34のシールドに接続された、共通のシールド38を有する。ケーブル36はマルチピンコネクタ40において終了しており、前記マルチピンコネクタ40は、患者用モニタ44の結合コネクタ42に挿入される。結合コネクタ40及び42は、EKG信号を伝送する伝導体に対して個別の結合を実現し、シールドと患者とが接続された基準点または患者用モニタ及びそのEKG信号処理回路用の接地(図示されない)への、シールド38の接続を実現する。モニタ44は、従来の方法においては、前記モニタ44の信号入力コネクタ42に入力されたEKG信号を処理し、それによって、前記EKG信号を表す少なくとも1つの波形46を表示する。

0013

本発明の原理に従って、干渉周波数フィルタユニット48が設けられる。本発明の有利な実施例の1つにおいて、フィルタユニット48は、入力コネクタ50及び出力コネクタ52とのセットを含み、それによって前記フィルタユニット48は、リード線セット11のコネクタ30とEKG接続箱32との間で容易に接続される。後述される、本発明のその他の実施例において、フィルタユニット48は、モニタ44の信号入力に含むことができ、またはモニタ44に「内蔵」することさえできる。

0014

フィルタユニット48は、モニタ44にとって内部にある干渉フィルタを援助し、それによって、例えば、EKG増幅器及びインピーダンス呼吸回路と関連付けられた電圧クランプが作動するのを防ぐ。全体として、これによって、モニタシステムにとっての干渉除去機能が大幅に改善される。

0015

図2に詳細に示されているフィルタユニット48は、それぞれのシールドされたリード線4,6,8,10に対して同一のフィルタ構成要素を有する。従って、リード線セット11のうち、シールドされたリード線4のフィルタ構成要素のみを示す。抵抗器として示されている抵抗Rは、細動除去信号の高電圧及び高エネルギーに耐えることができ、リード線4の伝導体12と直列に接続されている。図示の実施例においては、10KOの値が抵抗Rに対して使用される。次に、誘電子として示されているインダクタンスLは、シールド20と直列に接続されている。そして、コンデンサとして示される静電容量Cは、フィルタユニット48の出力端をまとめて接続するため、すなわち信号伝導体54を、シールド伝導体56に橋絡するために使用される。図示の実施例において、3.3nFの値がコンデンサCに対して使用される。機能上、フィルタユニット48は、干渉信号電流が、電極3に再び結合することを、リード線セット11のシールドされたケーブルのシールドを介して、干渉信号を減衰させることによって制限する。図示の実施例においては、6.8mHの値が誘電子Lに対して使用される。

0016

従来技術によれば、干渉信号フィルタを構成する誘電子は、電極「グラバー」、すなわちEKG信号伝導体と直列に接続されていた。欠点は、この従来技術においては、リード線セットを、インピーダンス呼吸監視を実現することが所望される場合に使用できないことである。本発明の構成において、誘電子は、信号伝導体のシールドと直列に接続され、本発明のある有利な実施例においては、別個ユニット収納される。前記ユニットは、入力コネクタ50及び出力コネクタ52を有し、それによって、フィルタユニット48を、リード線セット11の出力コネクタ30とEKG接続箱32の入力コネクタとの間で選択的に接続することができる。別個のフィルタブロック48を使用することは、標準の電極ケーブルセットの使用を可能にし、フィルタユニット48が選択的に除去された時、インピーダンス呼吸操作を可能にする。注意すべきことは、この誘電子の回路構成は、高い周波数においてシールドの効果を減少させるが、誘電子は、EKG信号またはその他の生体信号の信号帯域幅内の周波数に対して、低インピーダンスである。

0017

本発明の、図示の有利な実施例におけるその他の重要な利点は、RLCフィルタの使用である。このフィルタのRC部分は、EKG増幅器に対する電気外科学上のフィルタ処理を、約5kHzのコーナ周波数において実現することができる。この目的のためのLCフィルタは、電極が許容できる容量性負荷が制限されることや、誘電子のサイズが制限されるため、非実用的であろう。

0018

本発明において、インダクタンスは、電極ケーブルのシールドに結合された、高い周波数の電流を制限し、抵抗は、LCフィルタの制動に備える。LCフィルタが十分に制動されない場合、電気外科学上の電圧は、LCフィルタの共鳴周波数に近い周波数において増幅されるかもしれない。また、抵抗値容量性構成要素とを整合することによって、コモンモードを干渉信号の作動変換まで最小化することも重要である。

0019

本発明のさらなる利点は、誘電子は、細動除去中に発生する、比較的大きい電流に耐える必要がないことである。前記誘電子は、従来技術に従って電極の伝導体と直列に接続されて位置する場合、前記比較的大きい電流の影響を受けるであろう電流である。

0020

前述のように、機能上、フィルタ48は、電気的装置を使用した手術中に標準の電極リードセットの使用を可能にする。病院の異なるエリア、例えば手術室内外に患者と共に移動する持ち運び可能なモニタを使用する場合、この特徴事項はとりわけ有利である。なぜなら、(通常3〜6個の、患者に取り付けられた個別のEKG電極を有する)標準の電極リードセットが妨害される必要がなく、フィルタを設置するために1本のケーブルだけを外せばよいからである。この利点は、患者の介護者にとってはとりわけ重要である。なぜなら、電極が患者の体に取り付けられる一方で、中間ブロック、つまりEKGポッド32は、通常、介護者にとって比較的接近するのが容易なベッドシートに留められているからである。

0021

このように、患者用モニタに関連づけられたリード線における干渉信号のレベルを減衰させるための新規の方法及び装置が示され、記載されている。しかしながら、本発明に対する多くの変更、修正変更形態並びにその他の使用及び適用は、有利な実施例を開示している明細書及びそれに付随する図面を考慮すれば、当業者にとって明確となる。例えば、フィルタ49の構成要素は集中素子として示されているが、実際は干渉されたインピーダンスまたは能動素子でさえあり得る。重要な点は、効果的なRLCの値は、前述の場所に存することである。また、RLCフィルタの代わりに、RLフィルタが、所定の適用形態にとっては十分かもしれない。さらに、注意すべきことは、一旦シールド用のリード線の伝導体が患者用モニタに接続されると、前記伝導体は、システムまたは局地的な接地(またはその他の基準点)に、シールドとしての機能を変えずに接続することができる点である。さらに、フィルタ48の構成要素は、有利には別個のハウジングに収納され、それによって標準のリード線セットの使用を容易にし、フィルタ48をモニタ44への信号経路から容易に除去するが、このような構成要素も「内蔵」モニタ44とすることができる。フィルタ48を、リード線セット11またはモニタ44の入力回路から容易に取り外すことができない場合、フィルタ48を、図3に示すように変更し、切替装置を含むように構成することができる。前記切替装置は、抵抗Rを選択的に橋絡するための第1スイッチ58及びコンデンサCの接続を選択的に断つための第2スイッチ60を有する。機能上、スイッチ58が開状態の場合、スイッチ60が閉じられて、干渉信号を減衰させるためにRLCフィルタ回路を機能させる。逆に、スイッチ58が閉状態の場合、スイッチ60が開き、RLCフィルタ回路の機能をバイパスする。

0022

全てのこのような変化、変更、変異形態並びにその他の使用形態及び適用形態は、本明細書記載技術内容から逸脱せず、本件特許の範囲内にあるものとみなされる。前記本件特許は、前述の点において解釈される請求範囲によってのみ制限される。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ