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JP2945480B2 - 心電図用のセンサ装置 - Google Patents

心電図用のセンサ装置

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JP2945480B2
JP2945480B2 JP6522855A JP52285594A JP2945480B2 JP 2945480 B2 JP2945480 B2 JP 2945480B2 JP 6522855 A JP6522855 A JP 6522855A JP 52285594 A JP52285594 A JP 52285594A JP 2945480 B2 JP2945480 B2 JP 2945480B2
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electrodes
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ミユレ，ジエラール
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OO DE AA EMU OFUISU DO DEISUTORIBYUUSHON DAPAREIYU MEDEIKO
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OO DE AA EMU OFUISU DO DEISUTORIBYUUSHON DAPAREIYU MEDEIKO
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、生物学的信号のサンプリングと測定、なら
びに患者、特に例えば磁気共鳴撮像装置（MRI）でNMR
（核磁気共鳴）検査を受ける患者の監視の分野に関し、
心電図用のセンサ装置を対象とするものである。
現在、NMR検査を受ける患者の心電図信号は、金属導
体付きの電極を使用してサンプリングされ、遮蔽された
格納容器の内部又は外部に配置された撮像装置または監
視装置あるいはその両方に、場合によっては遮蔽され撚
られた長い電気ケーブルを用いて送られている。
しかし、このような電気ケーブルは、アンテナを形成
して、NMR装置の電磁環境を妨害し、測定値を歪曲し、
撮像装置の場合には、撮像装置によって得られる視覚再
現（画像）を歪曲する。
反対に、NMR型検査における磁界勾配、無線周波数磁
界（champs radiofrquence）、及び送信コイルと受信
コイルの間の切替え（commutations）に関連する諸現象
は、心臓に関して採取された微弱な出力の信号の伝送を
ひどく妨害し、大きな信号雑音を発生することによっ
て、患者がNMR装置の主磁石の内部に置かれても、採取
された信号を完全に利用不可能にすることがある。
さらに、患者の不意の動き（特に呼吸）が、存在磁界
中における前記の伝送用電気ケーブルの移動を引き起こ
し、その結果、信号雑音を発生させる電位が自動的に誘
導される。
その上に、前記の有害な現象は、伝送ケーブルが一つ
または複数のループを呈する場合には、大きく増幅され
る。
実際に、前記のループすなわちケーブルのレベルで強
力な電磁界を受ける一本または複数本のケーブルによっ
て蓄積されるエネルギーは、前記のケーブルの大きな発
熱を引き起こすのに十分な大きさになる可能性があり、
特に送信アンテナを横断するとき、ケーブルの一部が上
に置かれている患者の皮膚に火傷を引き起こす可能性が
ある。
さらに又、患者の心臓の領域に電極を置く場合は、正
確に配置されるために専門家の手を必要とし、前記の各
電極をそれぞれ個別に正確に位置決めしなければならな
い。
これらの不都合のいくつかを回避するために、磁界勾
配と無線周波数磁界によって発生する信号雑音を補正す
るアルゴリズムを使用することが提案された。
しかし、これらのアルゴリズムは、所与のコイル構成
を有し、しばしば特定のNMRシーケンスを有する決まっ
た型式のNMR装置にのみ適合し、この結果、その適用に
際して大きな融通性がないことになる。
さらに、これらのアルゴリズムでは、火傷の問題も、
ケーブルの移動による電位の誘導の問題も、またはさら
に電極の位置決めの問題も解決できない。
本発明の目的は特に、使用される装置がどんな型式の
ものであっても、簡単で費用がかからない一般化された
適用手段によって、前記の不都合をすべて回避すること
である。
そのため、本発明は、感知されうるセットされた（ch
arg）電磁環境中で、特に核磁気共鳴装置の近く又は
その内部で、さらに具体的にはMRIの磁石トンネルの内
部にいる患者に対して使用することを目的とする、心電
図用のセンサ装置において、基本的に、一方では患者の
皮膚にあてる少なくとも二つの非金属電極を、他方では
ファラデー箱を形成する一種の遮蔽されたボックス中に
配置され、撮像装置または制御装置あるいはその両方に
光学的に接続された、前記の受信電極において採取され
た心電図信号のフィルタリング、増幅、及び光電変換を
行うモジュールを、さらに電極とモジュールを含む遮蔽
されたボックスとを支える非磁性材料製の支持体を含む
ことを特徴とするセンサ装置を対象とする。
本発明は、添付の概略図面を参照して非限定的な例と
して記載する好ましい実施例に関する下記の説明から、
さらによく理解されよう。
第１図は、本発明によるセンサ装置の概略側面図であ
る。
第２図は、第１図に示したセンサ装置の概略機能図で
ある。
第３図は、第１図に示したセンサ装置の実施を示す概
略図である。
第４図は、本発明によるセンサ装置によって得られる
心電図信号を示す図である。
第５図は、第４図の心電図を導いた条件と同じ条件で
通常のセンサを用いて得られる心電図信号を示す図であ
る。
本発明によれば、添付図面の第１図及び第２図に示す
ように、センサ装置は主として、一方では患者２の皮膚
にあてる少なくとも二つの非金属電極１を、他方ではフ
ァラデー箱を形成する一種の遮蔽されたボックス４中に
配置され、撮像装置または制御装置あるいはその両方の
装置５に光学的に接続された、受信電極１において採取
された心電図信号のフィルタリング、増幅、及び光電変
換を行うモジュール３を、さらに電極１とモジュール３
を含む遮蔽されたボックス４とを支える非磁性材料製の
支持体６を含む。
従って、電極１によって採取された心電図信号は、外
部の電磁環境とは完全に遮断された適切なモジュール３
によって直ちに増幅及びフィルタリングされ、さらに、
サンプリング部位から実際に光学式に変換され伝送され
る。
本発明の第１の特徴によれば、添付図面の第１図に示
すように、支持体６は、底板７と、この底板上に固定さ
れて患者２の皮膚にあてられる側面８から突き出ている
受信電極１と、底板７から一定の距離で、したがって患
者２の皮膚から一定の距離でモジュール３を含む遮蔽さ
れたボックス４を固く支持する少なくとも１個の分離エ
レメント９すなわちスペーサとから成る。
従って、センサ装置の特殊な金属製エレメントつまり
遮蔽ボックス４は、患者２とは決して直接接触すること
はなく、これによって火傷の危険が完全に回避される。
さらに、電極１は底板７上に固定されるので、互いの
相対的位置は患者の身長に応じた間隔で固定され、これ
によって、各電極１を満足できるように配置するには、
前記の底板７を心臓の近くに位置決めするだけで十分と
なる。
支持体６は、テフロンやポリメタクリル酸メチル
（「プレキシガラス」の名称でも知られている）などの
材料で製造して、角のない丸みのある形の構造にできる
と有利である。
同様に、電極１は、３個とすると有利であり、炭素、
炭素化合物、及び帯電するが電磁界には敏感ではないプ
ラスチック材料から成る群から選択された導電性材料で
製造されることが好ましい。
添付図面の第３図に示す、電極１の確実な位置決めを
保証し、心臓のできるだけ近くでの心電図信号のサンプ
リングを保証するための、本発明の好ましい一実施例に
よれば、ベルト10すなわち装具が準備され、このベルト
10は非磁性で場合によっては弾性の材料からなり、迅速
固定及び長さ調節手段を備え、支持体６又は前記支持体
６に固定された少なくとも一つの取っ手を突き抜ける。
こうして、支持体６の底板７は、従って電極１は、心
臓の領域で患者の皮膚に常時当てられることになる。
しかし、非磁性材料からなることを条件として、他の
適切な固定手段も考えることができる。
添付図面の第２図に示すように、フィルタリング・増
幅・変換モジュール３は基本的に、一方ではそれぞれ電
極１の一つに接続されている高周波フィルタリング・ユ
ニット11を、他方では低域フィルタ13に接続されている
差動増幅回路12を、最後に撮像装置または制御装置ある
いはその両方の装置５に光学的導体15によって接続され
た光電変換器14を含むことができ、信号の光学的伝送
は、例えば周波数変調又はパルス幅変調によって操作さ
れる。
電極１とモジュール３との間のインターフェースを確
保する高周波フィルタリング・ユニット11をそれぞれ、
ファラデー箱を形成する遮蔽ボックス16内に配置できる
と好都合であり、前記の電極１とモジュール３のフィル
タリング・ユニット11との間の電気的接続は、場合によ
っては遮蔽され、それぞれ一つの制限抵抗18を組み込ん
だ短い剛線17によって実現することが好ましく、この制
限抵抗18は外部電磁波の干渉を制限し、ループの形成お
よび火傷の危険をすべて回避する。
差動増幅回路12は、例えば約300〜500の利得を示すこ
とができ、本発明によるセンサ装置の一部を成す３個の
電極１の一つを使って、共通モード（他の二個の電極が
受信用に機能する）を再導入して、寄生信号、特に二個
の受信電極１によって採取された低周波の寄生信号を除
去することができる。
フィルタ13は20Hz程度のカットオフ周波数を示すこと
ができると有利である。
撮像装置または制御装置あるいはその両方の装置５
は、NMR型装置の格納容器（ファラデー箱）内、又はそ
の外側に配置することができ、この装置５は、光電再変
換ユニット、結像スクリーン、及び／又は自動記録装
置、及び／又は、一つ又は複数の解析装置、撮像装置、
及び／又は患者試験装置をトリガ又は制御できるように
する、QRS群又は心電図信号の他のパラメーターの検出
又は解析を行うモジュールを具備する。
装置５は例えば、本出願人名義の1990年11月23日付け
フランス特許出願第9014846号の対象となる型式のMRI検
査中の患者の重要な生理学的パラメータを監視するモニ
ターで構成することができる。
本発明の第１変形実施例によれば、モジュール３はさ
らに、その電力供給のために、バッテリ18すなわち持続
時間の長い非磁性型の充電可能な蓄電池と、ボックス内
に配置された光学的制御遮断器に接続された光学的導体
とを含み、この光学的制御遮断器は、前記のフィルタリ
ング・増幅・変換モジュール３の動作と給電を制御し、
場合によっては、このモジュール３の各種構成要素（11
〜14）（図示せず）の調節も制御できるようにする。
本発明の第２変形実施例によれば、フィルタリング・
増幅・変換モジュール３のエネルギー供給は、遮蔽ボッ
クス４内に配置された光電池又は類似の装置と協働する
光学的導体によって実施される。
本発明を実施して得られる採取された心電図信号の品
質の向上は、NMR検査を受ける患者に対してアンテナを
全身に用いて採取した、第４図と第５図の信号曲線を互
いに比較すれば完全に明らかになろう。
もちろん、本発明はここに記載し添付の図面に図示し
た実施例に限定されるものではない。特に各種エレメン
トの構成の観点から、又は技術的均等物を代用すること
によって、本発明の保護範囲を逸脱することなく、変更
を加えることが可能である。
フロントページの続き (72)発明者 ミユレ，ジエラール フランス国、57410・ロルバツク・レ・ ビシユ、リユ・ドウ・ラ・フオンテヌ・ １ (72)発明者 クラメル，ミシエル フランス国、67360・デユランバツク、 リユ・デ・ジヨンキーユ・４ (56)参考文献 特開 昭62−44233（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−71536（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−23399（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61B 5/055

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電磁環境中で、核磁気共鳴装置の近く又は
    その内部で、MRIの磁石トンネルの内部にいる患者に対
    して使用することを目的とする、心電図用のセンサ装置
    であって、患者（２）の皮膚にあてる少なくとも二つの
    非金属電極（１）と、ファラデー箱を形成する遮蔽され
    たボックス（４）内に配置され、撮像装置または制御装
    置あるいはその両方の装置（５）に光学的に接続され
    た、前記の非金属電極（１）において採取された心電図
    信号のフィルタリング、増幅、及び光電変換を行うモジ
    ュール（３）と、さらに電極（１）とモジュール（３）
    を含む遮蔽されたボックス（４）とを支える非磁性材料
    製の支持体（６）とを含み、支持体が、遮蔽されたボッ
    クスを患者の皮膚から一定の距離に維持する手段を含む
    センサ装置。
  2. 【請求項２】支持体（６）が、底板（７）と、この底板
    上に固定されて患者（２）の皮膚にあてられる側面
    （８）から突き出ている受信電極（１）と、底板（７）
    から一定の距離で、モジュール（３）を含む遮蔽された
    ボックス（４）を固く支持する少なくとも１個の分離エ
    レメント（９）すなわちスペーサとから成る請求の範囲
    第１項に記載のセンサ装置。
  3. 【請求項３】有利には３個の電極（１）が、炭素、炭素
    化合物、及びプラスチック材料から成る群から選択され
    た導電性材料で製造される請求の範囲第１項または第２
    項に記載のセンサ装置。
  4. 【請求項４】ベルト（10）すなわち装具を準備し、この
    ベルト（10）は非磁性材料からなり、迅速固定及び長さ
    調節手段を備え、支持体（６）又は前記支持体（６）に
    固定された少なくとも一つの取っ手を突き抜ける請求の
    範囲第１項から第３項のいずれか一項に記載のセンサ装
    置。
  5. 【請求項５】フィルタリング・増幅・変換モジュール
    （３）が、一方ではそれぞれ電極（１）の一つに接続さ
    れている高周波フィルタリング・ユニット（11）を、他
    方では低域フィルタ（13）に接続されている差動増幅回
    路（12）を、最後に撮像装置または制御装置あるいはそ
    の両方の装置（５）に光学的導体（15）によって接続さ
    れた光電変換器（14）を含んでおり、信号の光学的伝送
    が周波数変調又はパルス幅変調によって操作される請求
    の範囲第１項から第４項のいずれか一項に記載のセンサ
    装置。
  6. 【請求項６】電極（１）とモジュール（３）のフィルタ
    リング・ユニット（11）との間の電気的接続が、それぞ
    れ一つの制限抵抗（18）を組み込んだ短い剛線（17）に
    よって実現される請求の範囲第１項から第５項のいずれ
    か一項に記載のセンサ装置。
  7. 【請求項７】３個の電極（１）を有し、これらのうちの
    一つを使って共通モードを再導入する請求の範囲第５項
    または第６項に記載のセンサ装置。
  8. 【請求項８】モジュール（３）がさらに、バッテリ（1
    8）すなわち持続時間の長い非磁性型の充電可能な蓄電
    池と、ボックス内に配置された光学的制御遮断器に接続
    された光学的導体とを含み、この光学的制御遮断器は、
    前記のフィルタリング・増幅・変換モジュール（３）の
    動作と給電を制御し、このモジュール（３）の各種構成
    要素（11〜14）の調節も制御できるようにする請求の範
    囲第１項から第７項のいずれか一項に記載のセンサ装
    置。
  9. 【請求項９】フィルタリング・増幅・変換モジュール
    （３）のエネルギー供給が、遮蔽ボックス内に配置され
    た光電池と協働する光学的導体によって実施される請求
    の範囲第１項から第７項のいずれか一項に記載のセンサ
    装置。
JP6522855A 1993-04-22 1994-04-21 心電図用のセンサ装置 Expired - Fee Related JP2945480B2 (ja)

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FR93/04918 1993-04-22
PCT/FR1994/000454 WO1994023648A1 (fr) 1993-04-22 1994-04-21 Dispositif capteur pour electrocardiogramme

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JPH08508898A JPH08508898A (ja) 1996-09-24
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EP (1) EP0695139B1 (ja)
JP (1) JP2945480B2 (ja)
DE (1) DE69421914T2 (ja)
ES (1) ES2141227T3 (ja)
FR (1) FR2704131B1 (ja)
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