信号测量电路和差分电压测量系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于差分电压测量系统(1)的信号测量电路(30)，所述差分电压测量系统用于测量患者(P)的生物电信号(S(k))，所述信号测量电路具有：传感器电极(3)；测量放大器电路(27)；位于所述测量放大器电路与所述传感器电极之间的传感器线路(6a)；和第一流体保护层(41)，所述第一流体保护层(41)设置在所述传感器电极与所述患者之间。传感器电极与所述患者之间。传感器电极与所述患者之间。

【技术实现步骤摘要】
信号测量电路和差分电压测量系统


[0001]本技术涉及一种用于差分电压测量系统的信号测量电路，所述差分电压测量系统用于借助流体保护层测量患者的生物电信号。此外，本技术还涉及一种差分电压测量系统。

技术介绍

[0002]电压测量系统，尤其是差分电压测量系统，用于测量生物电信号，例如在医学中用于测量心电图(EKG)、脑电图(EEG)或肌电图(EMG)。
[0003]借助所提及的电压测量系统测量心脏活动尤其对于心脏成像而言是必要的，以便能够使成像过程适配于在心跳期间心脏的显著运动。为此通常使用传感器，所述传感器必须固定在患者的身体上。一种心跳测量的可能性是电容性EKG，其中EKG信号以纯电容性的方式被截取，而无需患者与传感器的直接接触，尤其是穿过患者的衣服来截取。为了实现心跳信号的良好的信号质量，信号幅度优选必须是大的。这能够通过在患者和传感器之间的大的容量来实现。所述容量能够经由在传感器和患者之间的耦合面的大小影响。耦合面越大，所实现的容量也就越大。最大的耦合面通过传感器的大小或基面来预设。例如，在传感器基面为9x9cm的情况下可以实现的信号幅度大于在传感器基面为5x5cm的情况下可以实现的信号幅度的三倍，并进而实现明显更高的信号质量。
[0004]然而，如果传感器大到使得其不能完全被患者的身体覆盖，即传感器的一个(小的边缘)区域露出，除了其关于患者的共模效应以外，干扰心跳信号的电场直接作为差分干扰作用到该区域上，所述差分干扰可能比共模效应强许多倍。因此，至今已知的电容式传感器构成有最大约为5
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5cm的基面。这是在足够的信号幅度与用于将患者精确地定位在传感器处、传感器上或上方的时间耗费之间的可接受的折衷，传感器具有的基面越大，则该折衷就越大，以便在测量之前实现完全遮盖传感器。
[0005]即使在具有5x5cm的基面的电容式传感器的情况下，也需要仔细地定位患者，因为只有被完全覆盖的那些传感器才能够用于测量心脏信号。

技术实现思路

[0006]与此相反，本技术的一个目的是，提供一种机构，在没有大的定位耗费的情况下，所述机构也允许以高的信号质量检测心跳信号。此外，本技术的目的也在于，使在信号检测时的干扰影响最小化。
[0007]该目的通过根据本技术的信号测量电路和根据本技术的差分电压测量系统来实现。此外，本技术的特别有利的设计方案和改进方案在说明书中得到，其中不同的实施例或变型方案的各个特征也能够组合成新的实施例或变型方案。
[0008]在第一方面中，本技术涉及一种用于测量患者的生物电信号的差分电压测量系统的信号测量电路。
[0009]根据本技术，信号测量电路具有传感器电极、测量放大器电路和位于测量放
大器电路与传感器电极之间的传感器线路。信号测量电路还具有设置在传感器电极与患者之间的第一流体保护层。
[0010]传感器电极构成为面状电极。传感器线路用于将借助于传感器电极检测到的测量信号传输给测量放大器电路。
[0011]测量放大器电路优选包括运算放大器，所述运算放大器能够构成为所谓的跟随器。意即，运算放大器的负输入端，也称为反相输入端，与运算放大器的输出端耦合，由此在正输入端上产生高的虚拟输入阻抗。
[0012]流体保护层设置为在传感器电极与患者之间的信号测量电路的组件。所述流体保护层尤其能够设置在信号测量电路的朝向患者的外侧与传感器电极之间。所述流体保护层构成为，使得所述流体保护层在传感器电极的基面的被患者覆盖或遮盖的部分区域中露出传感器电极，并且在未被患者覆盖的部分区域中屏蔽电干扰场。这能够有利地在患者和传感器电极之间的大电容的意义上实现传感器电极的特别大的基面，而无需提高定位耗费。
[0013]在第二方面中，本技术涉及一种用于测量患者的生物电测量信号的差分电压测量系统。电压测量系统具有至少两个信号测量电路，所述信号测量电路分别对应于有用信号路径并且分别包括传感器电极。信号测量电路中的至少一个，优选所包括的所有信号测量电路，如上文和下文所述的那样构成。
[0014]如开始已经提及的那样，根据本技术的差分电压测量系统检测例如来自人类或动物患者的生物电信号。为此，所述差分电压测量系统具有多个测量线路或有用信号路径。它们例如作为单个线缆将电极与电压测量系统的其他组件连接，所述电极安置在患者处以用于检测信号，所述其他组件尤其是下述电子设备，所述电子设备用于评估或显示所检测到的生物电信号，尤其是心跳信号。
[0015]差分电压测量系统的基本运行模式对于本领域技术人员而言是已知的，因此在该处省去更详细的阐述。所述差分电压测量系统尤其能够构成为心电图(EKG)、脑电图(EEG)或肌电图(EMG)。
[0016]根据本技术的差分电压测量系统具有至少一个根据本技术的信号测量电路。因此，根据本技术的差分电压测量系统共享根据本技术的信号测量电路的优点。
[0017]在根据本技术的信号测量电路的一个实施方案中，第一流体保护层包括填充有液体的垫子，所述垫子与传感器电极平面平行地设置。垫子优选面状地构成，意即所述垫子在一个空间方向上具有与其他两个空间方向相比明显更小的延展。高度能够构成在1mm至20mm的范围内。高度例如能够是5mm。在一些实施方案中，垫子的高度能够与垫子的基面的尺寸相关。垫子越大，基面的尺寸就越高。在优选的实施方案中，垫子具有适配于传感器电极的基面形状的基面形状。在实施方案中，垫子能够具有圆形、矩形或正方形的基本形状。角部在此能够是倒圆的。在垫子中的液体构成为，在患者定位在传感器电极处、之上或上方时，液体能够从具有强机械负荷的部分区域被排挤到具有很小或没有机械负荷的子体积中。换言之，在垫子中的液体构成为，使得所述液体能够在垫子中移动。
[0018]垫子能够完全或仅部分地填充有液体。垫子的材料能够可移动地并且尤其是弹性地构成，以便能够至少部分地屈服于特别强的机械负荷。垫子例如能够由塑料形成。垫子例如能够由PVC(Polyvinylchlorid，聚氯乙烯)、PE (Polyethylen，聚乙烯)或PU
(Polyurethan，聚氨酯)形成。然而，可设想所有液体不可渗透的、不导电的材料，例如由玻璃纸等制成的膜。
[0019]流体保护层有利地引起，传感器电极的在患者被定位之后未被患者本身覆盖或遮盖的部分区域被液体覆盖，并且显著减少周围的电干扰场的耦合输入。
[0020]在根据本技术的信号测量电路的一个实施方案中，垫子的基面至少对应于传感器电极的基面。因此，流体保护层确保：在患者被定位之后，传感器电极被患者或者被患者排挤的液体覆盖。在特别优选的实施方案中，流体保护层具有的基面大于传感器电极的基面。换言之，流体保护层延伸超出传感器电极的边缘。例如，流体保护层的基面能够突出于基面1cm或2cm。这样，对于患者在定位之后覆盖传感器电极的整个基面并且不需要由流体保护层屏蔽的情况，流体保护层为液体提供避让体积。这在传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信号测量电路，其用于差分电压测量系统，所述差分电压测量系统(1)用于测量患者(P)的生物电信号(S(k))，所述信号测量电路具有：
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传感器电极(3)；
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测量放大器电路(27)；
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位于所述测量放大器电路与所述传感器电极之间的传感器线路(6a)；和
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第一流体保护层(41)，所述第一流体保护层(41)设置在所述传感器电极与所述患者之间。2.根据权利要求1所述的信号测量电路，其中所述第一流体保护层包括填充有液体的垫子，所述垫子与所述传感器电极平面平行地设置。3.根据权利要求2所述的信号测量电路，其中所述垫子的基面至少对应于所述传感器电极的基面。4.根据权利要求2或3所述的信号测量电路，其中所述液体具有高于60mN/m的表面应力。5.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔里克，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：新型
国别省市：