Устройство съема первичной измерительной информации для систем электроимпедансной томографии Российский патент 2023 года по МПК A61B5/53 

Заявляемое техническое решение относится к области медицинской техники и может быть использовано для мониторинга и оценки функционального состояния легких биологического объекта, и позволяет получать первичную измерительную информацию для динамической визуализации процессов вентиляции и перфузии легких, а также персонализации режимов искусственной вентиляции легких (ИВЛ).

Электроимпедансная томография (ЭИТ) - это метод визуализации внутренних структур исследуемого объекта, основанный на оценке изменения поля проводимости в плоскости наложения электродной системы (ЭС) при инжектировании через объект высокочастотного тока малой амплитуды (по заданному алгоритму) при одновременной регистрации возникающих разностей потенциалов.

Для снятия первичной измерительной информации для систем электроимпедансной томографии используют электродную систему, которая накладывается по периметру грудной клетки. Для оценки изменения поля проводимости объекта, к паре электродов подключается источник тока и инжектируется высокочастотный ток малой амплитуды. Одновременно с электродов не являющихся в данный момент инжектируемыми, регистрируются возникающие разности потенциалов. Далее источник тока подключается к следующей паре электродов и осуществляется съем разности потенциалов с других измерительных электродов. Подобные измерения повторяются до тех пор, пока процесс съема данных не будет остановлен пользователем. Полученная измерительная информация передается в устройство обработки, где решается обратная задача и визуализация ее результатов в плоскости наложения электродной системы.

В настоящее время существует два основных типов электродных систем:

- одноразовые;

- многоразовые;

Одноразовые электродные системы бывают двух видов:

1) электроды на клеевой основе располагаются на теле биологического объекта

2) электродная система является тканевой, включая тканевые электроды, прикрепленные к несущему объекту (электродному поясу), который обладает растяжимостью и в свою очередь располагается на теле биологического объекта.

Многоразовые электродные системы состоят из металлических электродов, прикрепленных к несущему объекту (электродному поясу), который обладает растяжимостью и в свою очередь располагается на теле биологического объекта.

Электродные системы имеют недостатки.

Недостатки электродных систем на клеевой основе:

- габаритные размеры не позволяют использовать их на всех биологических объектах;

- не соблюдается постоянство расстояния между электродами, что приводит к погрешностям измерений и артефактам.

Недостатки металлических электродных систем:

- являются многоразовыми, изготовлены из материалов, требующих стерилизации, очистки, дезинфекции;

- материалы, используемые для изготовления электродов в настоящее время твердые, жесткие, вызывают дискомфорт при длительном ношении, способствуют образованию пролежней (ран), электроды недостаточно плотно прилегают к телу;

- сложность в подготовке к применению. Для подключения данной электродной системы необходимо как минимум два человека;

- высокая стоимость изготовления.

Тканевые электродные системы решают все представленные выше проблемы. В клинической практике важное значение имеет надежное и быстрое подключение устройства к лежачим пациентам, плотный контакт между телом и каждым электродом, равное расстояние и равномерное растяжение между электродами для получения изображения на устройстве ЭИТ без артефактов, соответствие соблюдениям санитарно-гигиенических требований, малые габаритные размеры, низкая стоимость изготовления.

Известна электродная лента для сбора данных электроимпедансной томографии [патент CN211213147 (U), МПК А61В 5/053, опубликованный 11.08.2020].

Полезная модель представляет электродную полосу для сбора данных электроимпедансной томографии. При этом металлические проводящие пленки (электроды) равномерно распределены в направлении длины резинового связующего ремня и выходят из него, а электродные кабели соединены с металлическими проводящими пленками (электродами). На одном конце резинового связующего ремня образуется множество зажимных отверстий, на другом его конце расположены выступы пряжки, зажатые в зажимных отверстиях. Количество проводящих резиновых блоков равно количеству металлических проводящих соединителей.

Недостатки данного технического решения заключаются в травмировании участков кожи, а при долгом нахождении пояса на пациенте могут образовываться пролежни (раны), выходы электродов могут давить и вызывать дискомфорт, кроме того, имеется высокий уровень артефактов (неточностей, искажений, ошибок) из-за неплотного прилегания, влияющих на точность получаемого изображения.

Известна также электродная лента для сбора данных электроимпедансной томографии [патент CN215839041 (U), МПК A61B5/0536, выдан патент 18.02.2022], принятая за прототип. Лента выполнена тканевой эластичной с вплетенными в неё изогнутыми проводящими проводами (электродными кабелями), образующими с ней единое целое в виде электродной ленты, обеспечивающей при её растяжении в направлении длинной оси под действием внешней силы преобразование проводящих проводов из изогнутой формы в линейную. В электродной ленте расположено множество равноудаленных друг от друга электродов, которые электрически соединены со множеством проводящих проводов.

Недостатками прототипа является твердость и жесткость электродной ленты, за счет вплетения проводящих проводов (электродных кабелей), что может вызывать дискомфорт при использовании ленты на теле пациента, а при длительном прикроватном мониторинге, может способствовать образованию пролежней (ран), кроме того, эластичность ленты снижается за счет вплетения проводящих проводов непосредственно в ткань ленты, а также расположения в ней электродов и их недостаточно плотному прилеганию к телу, что, в свою очередь, снижает качество первичной измерительной информации.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение комфорта пациента, обеспечение санитарно-гигиенических норм, получение более точного изображения области исследования биологического объекта, удешевление изготовления устройства, возможность использования электродной системы на биологических объектах, имеющих различные параметры грудной клетки, возможность подключения электродной системы одним человеком к биологическому объекту.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в уменьшении образования пролежней (ран) при длительном ношении устройства в клинической практике, одноразовость устройства съема первичной измерительной информации, обеспечение наиболее плотного прилегания электродов к области исследования биологического объекта для уменьшения артефактов и помех, в уменьшении габаритных размеров изделия, в частности электродов, удобство эксплуатации электродной системы.

Технический результат обеспечивается устройством съема первичной измерительной информации для устройств электроимпедансной томографии состоящим из двух связанных между собой частей: одноразовой и многоразовой. Одноразовая часть устройства состоит из тканевого эластичного электродного пояса с фиксирующей застежкой, неметаллических токопроводящих электродов, электродных кабелей одноразовой части. Тканевой эластичный электродный пояс выполнен из двух частей, скрепленных между собой по контуру, причем в нижней части пояса расположены один и более нескрепленных участков для выхода из пояса электродных кабелей одноразовой части. На внешней стороне первой части тканевого эластичного электродного пояса на равном расстоянии друг от друга расположены и прикреплены неметаллические токопроводящие электроды в количестве четыре и более, выполненные из ткани, проводящей электрический ток.

Неметаллические токопроводящие электроды электрически соединены с электродными кабелями одноразовой части, при этом электродные кабели одноразовой части прикреплены к внутренней стороне первой части тканевого эластичного электродного пояса с возможностью, обеспечивающей растяжение тканевого эластичного электродного пояса в направлении длинной оси под действием внешней силы, предотвращая обрыв электродных кабелей.

Электродные кабели одноразовой части, выходящие из одного и более нескрепленых участков нижней части пояса, сформированы в одну и более групп, каждая из которых, размещена в термической усадочной трубке и образует один и более кабелей одноразовой части, с возможностью, соответственного подключения к одному и более входным разъемам, на расстоянии достаточном для обеспечения удобства подключения и предотвращения обрыва при креплении тканевого эластичного электродного пояса к области исследования биологического объекта, причем количество электродных кабелей одноразовой части равно количеству неметаллических токопроводящих электродов.

Вторая часть тканевого эластичного электродного пояса защищает электродные кабели одноразовой части от повреждений.

Многоразовая часть устройства содержит кабель многоразовой части, образованный из электродных кабелей многоразовой части, расположенных в термической усадочной трубке, кабельный спиральный ввод, разъем для подключения к устройству ЭИТ, один и более выходных разъемов. С одной стороны кабель многоразовой части через кабельный спиральный ввод, соединен с разъемом для подключения к устройству ЭИТ, с другой стороны кабель многоразовой части выполнен с возможностью формирования из электродных кабелей многоразовой части одной и более групп, каждая из которых, размещена в термической усадочной трубке и образует один и более кабелей многоразовой части, с возможностью, соответственного подключения к одному и более выходным разъемам, причем количество электродных кабелей многоразовой части равно количеству неметаллических токопроводящих электродов одноразовой части.

Многоразовая и одноразовая часть устройства соединяются между собой, соответственно, одним и более входным разъемом и одним и более выходным разъемом.

Сущность заявленного решения поясняется на фигурах, где на фиг. 1 изображено устройство съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ, с минимальным количеством неметаллических токопроводящих электродов и минимальным количеством электродных кабелей, сформированных в одну группу, на фиг. 2 изображено устройство съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ, содержащее более четырех неметаллических токопроводящих электродов и соответствующее им количество электродных кабелей, сформированных в одну группу, на фиг. 3 изображено устройство съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ, содержащее более четырех неметаллических токопроводящих электродов и соответствующее им количество электродных кабелей, сформированных в более, чем одну группу, на фиг. 4 показано расположение на пациенте устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ содержащего более четырех электродных кабелей, сформированных в одну группу, на фиг. 5 показано расположение на пациенте устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ содержащего более четырех электродных кабелей, сформированных в более, чем одну группу.

Устройство съема первичной измерительной информации для устройств электроимпедансной томографии состоит из двух связанных между собой частей: одноразовой и многоразовой.

Одноразовая часть устройства состоит из тканевого эластичного электродного пояса 1 с фиксирующей застежкой 2, неметаллических токопроводящих электродов 3, электродных кабелей 4 одноразовой части. Тканевой эластичный электродный пояс 1 выполнен из двух частей, скрепленных между собой по контуру, причем в нижней части пояса расположены один и более нескрепленных участков 5 для выхода из пояса электродных кабелей 4 одноразовой части. На внешней стороне первой части тканевого эластичного электродного пояса 1 на равном расстоянии друг от друга расположены и прикреплены механически, например, с помощью нити 6, неметаллические токопроводящие электроды 3 в количестве четыре и более, выполненные из ткани, проводящей электрический ток, например, из углеродной (карбоновой) ткани.

Неметаллические токопроводящие электроды 3 электрически соединены с электродными кабелями 4 одноразовой части с помощью металлизированной токопроводящей нити 7, посредством еѐ скручивания с электродными кабелями 4 одноразовой части, при этом электродные кабели 4 одноразовой части прикреплены нитью 8 к внутренней стороне первой части тканевого эластичного электродного пояса 1 с возможностью, обеспечивающей растяжение тканевого эластичного электродного пояса 1 в направлении длинной оси под действием внешней силы, предотвращая обрыв электродных кабелей.

Электродные кабели 4 одноразовой части, выходящие из одного и более нескрепленых участков 5 нижней части пояса, сформированы в одну и более групп, каждая из которых, размещена в термической усадочной трубке (на фиг. не показана) и образует один и более кабелей 9 одноразовой части, с возможностью, соответственного подключения к одному и более входным разъемам 10, на расстоянии достаточном для обеспечения удобства подключения и предотвращения обрыва при креплении тканевого эластичного электродного пояса 1 к области исследования биологического объекта, причем количество электродных кабелей 4 одноразовой части равно количеству неметаллических токопроводящих электродов 3.

Вторая часть тканевого эластичного электродного пояса 1 защищает электродные кабели 4 одноразовой части от повреждений.

Многоразовая часть устройства содержит кабель 11 многоразовой части, образованный из электродных кабелей 12 многоразовой части, расположенных в термической усадочной трубке (на фиг. не показана), кабельный спиральный ввод 13, разъем 14 для подключения к устройству ЭИТ, один и более выходных разъемов 15, с одной стороны кабель 11 многоразовой части через кабельный спиральный ввод 13, соединен с разъемом 14 для подключения к устройству ЭИТ, с другой стороны кабель 11 многоразовой части выполнен с возможностью формирования из электродных кабелей 12 многоразовой части одной и более групп, каждая из которых, размещена в термической усадочной трубке (на фиг. не показана) и образует один и более кабелей 11 многоразовой части, с возможностью, соответственного подключения к одному и более выходным разъемам 15, причем количество электродных кабелей 12 многоразовой части равно количеству неметаллических токопроводящих электродов 3 одноразовой части.

Многоразовая и одноразовая часть устройства соединяются между собой, соответственно, одним и более входным разъемом 10 и одним и более выходным разъемом 15.

Рассмотрим работу устройства.

Пример работы №1 (см. фиг. 1): тканевой эластичный электродный пояс 1 одноразовой части устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ, содержит 4 штуки неметаллических токопроводящих электродов 3, прикрепленных к тканевому эластичному электродному поясу 1 с помощью нити 6, входной разъем 10. Неметаллические токопроводящие электроды 3 электрически соединены с электродными кабелями 4 одноразовой части с помощью металлизированной токопроводящей нити 7, причем количество электродных кабелей 4 одноразовой части равно количеству неметаллических токопроводящих электродов 3. Электродные кабели 4 одноразовой части, прикреплены к тканевому эластичному электродному поясу 1 с помощью нити 8, причем в нижней части тканевого эластичного электродного пояса 1 расположен один нескрепленный участок 5 для выхода из него электродных кабелей 4 одноразовой части, сформированных в одну группу, которая размещена в термической усадочной трубке (на фиг. не показана) и образует кабель 9 одноразовой части, подключенный к входному разъему 10, а многоразовая часть содержит выходной разъем 15, электродные кабели 12 многоразовой части в количестве равном количеству неметаллических токопроводящих электродов 3 одноразовой части устройства, причем электродные кабели 12 многоразовой части сформированы в одну группу, которая размещена в термической усадочной трубке (на фиг. не показана) и образует кабель 11 многоразовой части, подключенный к выходному разъему 15.

Тканевой эластичный электродный пояс 1 одноразовой части устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ с 4 штуками неметаллических токопроводящих электродов 3, накладывают на грудную клетку биологического объекта и закрепляют фиксирующей застежкой 2. Одноразовую часть устройства соединяют с многоразовой частью путем присоединения входного разъема 10, к выходному разъему 15, образующих непрерывное соединение. Далее устройство съема первичной измерительной информации для систем электроимпедансной томографии при помощи разъема 14 подключают к устройству ЭИТ через кабельный спиральный ввод 13.

Динамика получения томографического среза исследуемого объекта.

Для оценки изменения поля проводимости биологического объекта, к паре неметаллических токопроводящих электродов 3 подключают источник тока и инжектируют высокочастотный ток малой амплитуды, при этом с неметаллических токопроводящих электродов 3, не являющихся в данный момент инжектируемыми, осуществляют съем первичной измерительной информации (съем данных) в виде разности потенциалов, при фиксированном положении источника тока.

Полученная измерительная информация передается по электродным кабелям 4 кабеля 9 одноразовой части и электродным кабелям 12 кабеля 11 многоразовой части через разъем 14 в устройство ЭИТ для дальнейшей обработки и визуализации данных.

Далее, источник тока подключают к следующей паре неметаллических токопроводящих электродов 3 и осуществляют съем данных в виде разности потенциалов с других неметаллических токопроводящих электродов 3, не являющихся в данный момент инжектируемыми. Подобные измерения повторяют до тех пор, пока процесс съема данных не будет остановлен пользователем. Полученная измерительная информация передается по электродным кабелям 4 кабеля 9 одноразовой части и электродным кабелям 12 кабеля 11 многоразовой части через разъем 14 в устройство ЭИТ для дальнейшей обработки и визуализации данных, где решается обратная задача по реконструкции поля проводимости и визуализации результатов в плоскости наложения устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ.

Пример работы №2 (см. фиг. 2): тканевой эластичный электродный пояс 1 одноразовой части устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ, содержит 16 штук неметаллических токопроводящих электродов 3, прикрепленных к тканевому эластичному электродному поясу 1 с помощью нити 6, входной разъем 10. Неметаллические токопроводящие электроды 3 электрически соединены с электродными кабелями 4 одноразовой части с помощью металлизированной токопроводящей нити 7, причем количество электродных кабелей 4 одноразовой части равно количеству неметаллических токопроводящих электродов 3. Электродные кабели 4 одноразовой части, прикреплены к тканевому эластичному электродному поясу 1 с помощью нити 8, причем в нижней части тканевого эластичного электродного пояса 1 расположен один нескрепленный участок 5 для выхода из него электродных кабелей 4 одноразовой части, сформированных в одну группу, которая размещена в термической усадочной трубке (на фиг. не показана) и образует кабель 9 одноразовой части, подключенный к входному разъему 10, а многоразовая часть содержит выходной разъем 15, электродные кабели 12 многоразовой части в количестве равном количеству неметаллических токопроводящих электродов 3 одноразовой части устройства, причем электродные кабели 12 многоразовой части сформированы в одну группу, которая размещена в термической усадочной трубке (на фиг. не показана) и образует кабель 11 многоразовой части, подключенный к входному разъему 15. Тканевой эластичный электродный пояс 1 одноразовой части устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ с 16 штуками неметаллических токопроводящих электродов 3, накладывают на грудную клетку биологического объекта и закрепляют фиксирующей застежкой 2. Одноразовую часть устройства соединяют с многоразовой частью путем присоединения входного разъема 10, к выходному разъему 15, образующих непрерывное соединение. Далее устройство съема первичной измерительной информации для систем электроимпедансной томографии при помощи разъема 14 подключают к устройству ЭИТ через кабельный спиральный ввод 13.

Динамика получения томографического среза исследуемого объекта.

Для оценки изменения поля проводимости биологического объекта, к паре неметаллических токопроводящих электродов 3 подключают источник тока и инжектируют высокочастотный ток малой амплитуды, при этом с неметаллических токопроводящих электродов 3, не являющихся в данный момент инжектируемыми, осуществляют съем первичной измерительной информации (съем данных) в виде разности потенциалов, при фиксированном положении источника тока.

Полученная измерительная информация передается по электродным кабелям 4 кабеля 9 одноразовой части и электродным кабелям 12 кабеля 11 многоразовой части через разъем 14 в устройство ЭИТ для дальнейшей обработки и визуализации данных.

Далее, источник тока подключают к следующей паре неметаллических токопроводящих электродов 3 и осуществляют съем данных в виде разности потенциалов с других неметаллических токопроводящих электродов 3, не являющихся в данный момент инжектируемыми. Подобные измерения повторяют до тех пор, пока процесс съема данных не будет остановлен пользователем. Полученная измерительная информация передается по электродным кабелям 4 кабеля 9 одноразовой части и электродным кабелям 12 кабеля 11 многоразовой части через разъем 14 в устройство ЭИТ для дальнейшей обработки и визуализации данных, где решается обратная задача по реконструкции поля проводимости и визуализации результатов в плоскости наложения устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ.

Пример работы №3 (см. фиг. 3): тканевой эластичный электродный пояс 1 одноразовой части устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ, содержит 16 штук неметаллических токопроводящих электродов 3, прикрепленных к тканевому эластичному электродному поясу 1 с помощью нити 6, входной разъем 10. Неметаллические токопроводящие электроды 3 электрически соединены с электродными кабелями 4 одноразовой части с помощью металлизированной токопроводящей нити 7, причем количество электродных кабелей 4 одноразовой части равно количеству неметаллических токопроводящих электродов 3. Электродные кабели 4 одноразовой части, прикреплены к тканевому эластичному электродному поясу 1 с помощью нити 8, причем в нижней части тканевого эластичного электродного пояса 1 расположено два нескрепленных участка 5 для выхода из него электродных кабелей 4 одноразовой части, сформированных в две группы, которые размещены в термических усадочных трубках (на фиг. не показана) и образуют два кабеля 9 одноразовой части, подключенных к двум входным разъемам 10, а многоразовая часть содержит два выходных разъема 15, электродные кабели 12 многоразовой части в количестве равном количеству неметаллических токопроводящих электродов 3 одноразовой части устройства, причем электродные кабели 12 многоразовой части сформированы в две группы, которые размещены в термических усадочных трубках (на фиг. не показана) и образуют два кабеля 11 многоразовой части. Тканевой эластичный электродный пояс 1 одноразовой части устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ с 16 штуками неметаллических токопроводящих электродов 3, накладывают на грудную клетку биологического объекта и закрепляют фиксирующей застежкой 2. Одноразовую часть устройства соединяют с многоразовой частью путем присоединения двух входных разъемов 10, соответственно, к двум выходным разъемам 15, образующих непрерывное соединение. Далее устройство съема первичной измерительной информации для систем электроимпедансной томографии при помощи разъема 14 подключают к устройству ЭИТ через кабельный спиральный ввод 13.

Динамика получения томографического среза исследуемого объекта.

Для оценки изменения поля проводимости биологического объекта, к паре неметаллических токопроводящих электродов 3 подключают источник тока и инжектируют высокочастотный ток малой амплитуды, при этом с неметаллических токопроводящих электродов 3, не являющихся в данный момент инжектируемыми, осуществляют съем первичной измерительной информации (съем данных) в виде разности потенциалов, при фиксированном положении источника тока.

Полученная измерительная информация передается по электродным кабелям 4 кабеля 9 одноразовой части и электродным кабелям 12 кабеля 11 многоразовой части через разъем 14 в устройство ЭИТ для дальнейшей обработки и визуализации данных.

Далее, источник тока подключают к следующей паре неметаллических токопроводящих электродов 3 и осуществляют съем данных в виде разности потенциалов с других неметаллических токопроводящих электродов 3, не являющихся в данный момент инжектируемыми. Подобные измерения повторяют до тех пор, пока процесс съема данных не будет остановлен пользователем. Полученная измерительная информация передается по электродным кабелям 4 кабеля 9 одноразовой части и электродным кабелям 12 кабеля 11 многоразовой части через разъем 14 в устройство ЭИТ для дальнейшей обработки и визуализации данных, где решается обратная задача по реконструкции поля проводимости и визуализации результатов в плоскости наложения устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ.

Пример работы №4 (см. фиг. 2): тканевой эластичный электродный пояс 1 одноразовой части устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ, содержит 32 штуки неметаллических токопроводящих электродов 3, прикрепленных к тканевому эластичному электродному поясу 1 с помощью нити 6, входной разъем 10. Неметаллические токопроводящие электроды 3 электрически соединены с электродными кабелями 4 одноразовой части с помощью металлизированной токопроводящей нити 7, причем количество электродных кабелей 4 одноразовой части равно количеству неметаллических токопроводящих электродов 3. Электродные кабели 4 одноразовой части, прикреплены к тканевому эластичному электродному поясу 1 с помощью нити 8, причем в нижней части тканевого эластичного электродного пояса 1 расположен один нескрепленный участок 5 для выхода из него электродных кабелей 4 одноразовой части, сформированных в одну группу, которая размещена в термической усадочной трубке (на фиг. не показана) и образует кабель 9 одноразовой части, подключенный к входному разъему 10, а многоразовая часть содержит выходной разъем 15, электродные кабели 12 многоразовой части в количестве равном количеству неметаллических токопроводящих электродов 3 одноразовой части устройства, причем электродные кабели 12 многоразовой части сформированы в одну группу, которая размещена в термической усадочной трубке (на фиг. не показана) и образует кабель 11 многоразовой части, подключенный к входному разъему 15. Тканевой эластичный электродный пояс 1 одноразовой части устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ с 32 штуками неметаллических токопроводящих электродов 3, накладывают на грудную клетку биологического объекта и закрепляют фиксирующей застежкой 2. Одноразовую часть устройства соединяют с многоразовой частью путем присоединения входного разъема 10, к выходному разъему 15, образующих непрерывное соединение. Далее устройство съема первичной измерительной информации для систем электроимпедансной томографии при помощи разъема 14 подключают к устройству ЭИТ через кабельный спиральный ввод 13.

Динамика получения томографического среза исследуемого объекта.

Для оценки изменения поля проводимости биологического объекта, к паре неметаллических токопроводящих электродов 3 подключают источник тока и инжектируют высокочастотный ток малой амплитуды, при этом с неметаллических токопроводящих электродов 3, не являющихся в данный момент инжектируемыми, осуществляют съем первичной измерительной информации (съем данных) в виде разности потенциалов, при фиксированном положении источника тока.

Полученная измерительная информация передается по электродным кабелям 4 кабеля 9 одноразовой части и электродным кабелям 12 кабеля 11 многоразовой части через разъем 14 в устройство ЭИТ для дальнейшей обработки и визуализации данных.

Далее, источник тока подключают к следующей паре неметаллических токопроводящих электродов 3 и осуществляют съем данных в виде разности потенциалов с других неметаллических токопроводящих электродов 3, не являющихся в данный момент инжектируемыми. Подобные измерения повторяют до тех пор, пока процесс съема данных не будет остановлен пользователем. Полученная измерительная информация передается по электродным кабелям 4 кабеля 9 одноразовой части и электродным кабелям 12 кабеля 11 многоразовой части через разъем 14 в устройство ЭИТ для дальнейшей обработки и визуализации данных, где решается обратная задача по реконструкции поля проводимости и визуализации результатов в плоскости наложения устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ.

Пример работы №5 (см. фиг. 3): тканевой эластичный электродный пояс 1 одноразовой части устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ, содержит 32 штуки неметаллических токопроводящих электродов 3, прикрепленных к тканевому эластичному электродному поясу 1 с помощью нити 6, входной разъем 10. Неметаллические токопроводящие электроды 3 электрически соединены с электродными кабелями 4 одноразовой части с помощью металлизированной токопроводящей нити 7, причем количество электродных кабелей 4 одноразовой части равно количеству неметаллических токопроводящих электродов 3. Электродные кабели 4 одноразовой части, прикреплены к тканевому эластичному электродному поясу 1 с помощью нити 8, причем в нижней части тканевого эластичного электродного пояса 1 расположено два нескрепленных участка 5 для выхода из него электродных кабелей 4 одноразовой части, сформированных в две группы, которые размещены в термических усадочных трубках (на фиг. не показана) и образуют два кабеля 9 одноразовой части, подключенных к двум входным разъемам 10, а многоразовая часть содержит два выходных разъема 15, электродные кабели 12 многоразовой части в количестве равном количеству неметаллических токопроводящих электродов 3 одноразовой части устройства, причем электродные кабели 12 многоразовой части сформированы в две группы, которые размещены в термических усадочных трубках (на фиг. не показана) и образуют два кабеля 11 многоразовой части. Тканевой эластичный электродный пояс 1 одноразовой части устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ с 32 штуками неметаллических токопроводящих электродов 3, накладывают на грудную клетку биологического объекта и закрепляют фиксирующей застежкой 2. Одноразовую часть устройства соединяют с многоразовой частью путем присоединения двух входных разъемов 10, соответственно, к двум выходным разъемам 15, образующих непрерывное соединение. Далее устройство съема первичной измерительной информации для систем электроимпедансной томографии при помощи разъема 14 подключают к устройству ЭИТ через кабельный спиральный ввод 13.

Динамика получения томографического среза исследуемого объекта.

Для оценки изменения поля проводимости биологического объекта, к паре неметаллических токопроводящих электродов 3 подключают источник тока и инжектируют высокочастотный ток малой амплитуды, при этом с неметаллических токопроводящих электродов 3, не являющихся в данный момент инжектируемыми, осуществляют съем первичной измерительной информации (съем данных) в виде разности потенциалов, при фиксированном положении источника тока.

Полученная измерительная информация передается по электродным кабелям 4 кабеля 9 одноразовой части и электродным кабелям 12 кабеля 11 многоразовой части через разъем 14 в устройство ЭИТ для дальнейшей обработки и визуализации данных.

Далее, источник тока подключают к следующей паре неметаллических токопроводящих электродов 3 и осуществляют съем данных в виде разности потенциалов с других неметаллических токопроводящих электродов 3, не являющихся в данный момент инжектируемыми. Подобные измерения повторяют до тех пор, пока процесс съема данных не будет остановлен пользователем. Полученная измерительная информация передается по электродным кабелям 4 кабеля 9 одноразовой части и электродным кабелям 12 кабеля 11 многоразовой части через разъем 14 в устройство ЭИТ для дальнейшей обработки и визуализации данных, где решается обратная задача по реконструкции поля проводимости и визуализации результатов в плоскости наложения устройства съема первичной измерительной информации для систем ЭИТ.

На основании первичной измерительной информации, полученной с помощью заявленного изобретения в ходе процедуры ЭИТ выполняется анализ и визуализация данных, осуществляемая типовыми электронными блоками, которые могут быть реализованы на базе персонального компьютера (ПК), со специализированным программным обеспечением на основе алгоритмов обработки и построения двухмерных изображений. ПК осуществляет функции обработки, реконструкции, визуализации, архивирования, хранения и передачи экспериментальной информации.

При использовании электродов 3 в количестве четыре и более, а также входных разъемов 10 одноразовой части в количестве один и более, выходных разъемов 15 многоразовой части в количестве один и более, электродных кабелей 4, выходящих из одного и более нескрепленых участков 5 нижней части пояса, сформированных в одну и более групп, каждая из которых, размещена в термической усадочной трубке (на фиг. не показана) и образующих один и более кабелей 9 и электродных кабелей 12 одной и более групп, каждая из которых, размещена в термической усадочной трубке (на фиг. не показана) и образует один и более кабелей 11 достигается один и тот же технический результат.

Заявленное техническое решение:

- обладает устойчивостью к артефактам (помехам) за счет плотного прилегания неметаллических токопроводящих электродов к биологическому объекту, а также их равномерному расположению за счет равномерно растягивающегося на теле биологического объекта тканевого электродного пояса, выполненного из эластичного материала;

- обладает простотой обслуживания за счет наличия одноразовой и многоразовой части устройства;

- обеспечивает надежность крепления к тканевому эластичному поясу неметаллических электродов, изготовленных из токопроводящей ткани, а также обеспечивает удобство эксплуатации устройства за счет уменьшения габаритных размеров электродов;

- уменьшает образование пролежней (ран) при длительном ношении устройства в клинической практике за счет использования материалов, выполненных из ткани, тканевого эластичного электродного пояса и неметаллических токопроводящих электродов;

- позволяет обеспечить санитарно-гигиенические нормы за счет использования одноразовой части устройства съема первичной измерительной информации, располагаемой на теле биологического объекта.

Изобретение относится к медицинской технике, предназначено для мониторинга и оценки функционального состояния легких биологического объекта для использования в электроимпедансной томографии и позволяет получать первичную измерительную информацию для динамической визуализации процессов вентиляции и перфузии легких, а также персонализации режимов искусственной вентиляции легких. Устройство съема первичной измерительной информации для систем электроимпедансной томографии состоит из одноразовой и многоразовой частей. Одноразовая часть представлена в виде тканевого эластичного электродного пояса, на котором располагаются тканевые неметаллические токопроводящие электроды. Электродные кабели одноразовой части располагаются на поясе с возможностью, обеспечивающей растяжение тканевого эластичного электродного пояса в направлении длинной оси под действием внешней силы. Множество электродов электрически соединены со множеством электродных кабелей, причем количество электродных кабелей одноразовой части равно количеству неметаллических токопроводящих электродов. Многоразовая часть является продолжением одноразовой и соединяется с ней через выходной разъем. 5 ил.

Устройство съема первичной измерительной информации для устройств электроимпедансной томографии, состоящее из тканевого эластичного электродного пояса с фиксирующей застежкой, электродными кабелями, электродами, отличающееся тем, что состоит из одноразовой и многоразовой частей, связанных между собой, причем одноразовая часть состоит из тканевого эластичного электродного пояса с фиксирующей застежкой, электродов и электродных кабелей одноразовой части, одного и более входных разъемов, при этом электроды выполнены неметаллическими токопроводящими, а тканевой эластичный электродный пояс выполнен из двух частей, скрепленных между собой по контуру, причем в нижней части пояса расположены один и более нескрепленных участков для выхода из пояса электродных кабелей одноразовой части, на внешней стороне первой части тканевого эластичного электродного пояса на равном расстоянии друг от друга расположены и прикреплены неметаллические токопроводящие электроды в количестве четыре и более, электрически соединенные с электродными кабелями одноразовой части, при этом электродные кабели одноразовой части прикреплены к внутренней стороне первой части тканевого эластичного электродного пояса с возможностью, обеспечивающей растяжение тканевого эластичного электродного пояса в направлении длинной оси под действием внешней силы, электродные кабели одноразовой части, выходящие из одного и более нескрепленых участков нижней части пояса, сформированы в одну и более групп, образующих один и более кабелей одноразовой части, с возможностью соответственного подключения к одному и более входным разъемам, причем количество электродных кабелей одноразовой части равно количеству неметаллических токопроводящих электродов, а многоразовая часть устройства содержит кабель многоразовой части, образованный из электродных кабелей многоразовой части, разъем для подключения к устройству ЭИТ, один и более выходных разъемов, с одной стороны кабель многоразовой части, соединен с разъемом для подключения к устройству ЭИТ, с другой стороны кабель многоразовой части выполнен с возможностью формирования из электродных кабелей многоразовой части одной и более групп, каждая из которых образует один и более кабелей многоразовой части, с возможностью соответственного подключения к одному и более выходным разъемам, причем количество электродных кабелей многоразовой части равно количеству неметаллических токопроводящих электродов одноразовой части, причем многоразовая и одноразовая части соединяются между собой, соответственно, одним и более входным разъемом и одним и более выходным разъемом.