專利名稱：增強生物電勢測量的電纜和裝配該電纜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于增強生物電勢測量的電纜。
背景技術(shù)：
典型的生物電勢放大器系統(tǒng)包括放大器模塊，其使用多導體電纜連接到病人壓頭箱。病人電極連接在病人與壓頭箱之間。典型的放大器具有多個電極輸入或通道，例如，具有8個、16個、32個、或64個通道。共模抑制比(CMRR)是放大器性能的一個度量。CMRR表示放大器抑制共模干擾的能力，所述共模干擾通常為50Hz或60Hz，這取決于電源，例如AC電源。通過使病人共模信號的反向版本在負反饋環(huán)中返回到病人可以減小共模電壓，所述負反饋環(huán)通常被稱為右腿驅(qū)動(RLD)。以此方式，右腿驅(qū)動有效地增大了生物電勢放大器系統(tǒng)的CMRR。圖1示出了傳統(tǒng)的與病人壓頭箱一起使用以獲取生物電勢測量的電纜100，其具有由屏蔽罩110包圍的一捆電線，屏蔽罩110本身由外護層120包圍。該電纜捆包括多個通道(例如，病人)電極線130、基準電極線140、和右腿驅(qū)動(RLD)電極線150。這種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具有這樣的缺陷，即，可實現(xiàn)的CMRR低于可能達到的程度。該低 CMRR是由于RLD電極線150與通道電極線140之間的電容(例如，寄生電容)造成的，所述電容是由于在電纜100中RLD電極線150與通道電極線140靠近而產(chǎn)生的。此外，該電容允許RLD信號耦合到繞過該病人的通道電極線130。這種寄生電容的不平衡結(jié)合病人電極阻抗減小了放大器系統(tǒng)的CMRR。病人電極阻抗越高，病人與通道電極線之間的電勢差越大。因此，需要并且期望提供一種減小了 RLD與通道電極線之間的耦合的電纜，以增強生物電勢測量并且增大生物電勢放大器系統(tǒng)的CMRR。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例有利地提供了一種用于增強生物電勢測量的電纜。本發(fā)明的一個實施例包括一種用于增強生物電勢測量的電纜，該電纜包括反饋芯，所述反饋芯包括第一導電線，其包括中心反饋線；第一屏蔽罩，其包圍所述中心反饋線；以及第一絕緣體，其包圍所述第一屏蔽罩。所述電纜還包括第二導電線，其徑向上位于所述反饋芯的外部；第二屏蔽罩，其包圍所述第二導電線和所述反饋芯；以及第二絕緣體，其包圍所述第二屏蔽罩。另一個實施例包括一種用于增強生物電勢測量的電纜，該電纜包括反饋芯，所述反饋芯包括第一導電線，其包括中心反饋線；第一屏蔽罩，其包圍所述中心反饋線；以及第一絕緣體，其包圍所述第一屏蔽罩。所述電纜還包括控制部分，其具有徑向上位于所述反饋芯外部的多條導電控制線；第二屏蔽罩，其包圍所述多條導電控制線和所述反饋芯； 第二絕緣體，其包圍所述第二屏蔽罩；感測部分，其包括徑向上位于所述控制部分外部的多條導電感測線；第三屏蔽罩，其包圍所述多條導電感測線和所述控制部分；以及第三絕緣
4體，其包圍所述第三屏蔽罩。另一個實施例包括一種用于增強生物電勢測量的電纜，該電纜包括反饋裝置，所述反饋裝置包括用于導電的第一裝置，其包括中心反饋裝置；用于屏蔽的第一裝置，其包圍所述中心反饋裝置；以及用于絕緣的第一裝置，其包圍所述用于屏蔽的第一裝置。所述電纜還包括用于導電的第二裝置，其徑向上位于所述反饋裝置的外部；用于屏蔽的第二裝置，其包圍所述用于導電的第二裝置和所述反饋裝置；以及用于絕緣的第二裝置，其包圍所述用于屏蔽的第二裝置。一種用于增強生物電勢測量的電纜，其包括芯，所述芯包括第一導電線、包圍所述第一導電線的第一屏蔽罩、以及包圍所述第一屏蔽罩的第一絕緣體。所述電纜還包括控制部分，其位于所述芯的外部，所述控制部分包括第二導電線、包圍所述第二導電線的第二屏蔽罩、以及包圍所述第二屏蔽罩的第二絕緣體。為了可以更好地理解本發(fā)明的詳細描述，以及為了可以更好地理解本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)的貢獻，已經(jīng)對本發(fā)明的特定實施例進行了大體概述。當然，還存在本發(fā)明的另外一些實施例，其將在下文中進行描述，并且，這些實施例將形成所附權(quán)利要求的主題。為此，在詳細說明本發(fā)明的至少一個實施例之前，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明在其應(yīng)用中不限于下文中描述的或附圖中所示的構(gòu)造細節(jié)和元件布置。除了所描述的那些之外，本發(fā)明可以以各種方式實現(xiàn)和執(zhí)行。同時，應(yīng)該理解的是，本文以及摘要中所采用的短語和術(shù)語僅用于描述的目的，而不應(yīng)該將其理解為限制性的。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，本公開所基于的構(gòu)想可以用作用于實現(xiàn)本發(fā)明的幾個目的的其他結(jié)構(gòu)、方法和系統(tǒng)的設(shè)計基礎(chǔ)。因此，所附權(quán)利要求被看作包括這種不脫離本發(fā)明的思想和范圍的該范圍內(nèi)的等價構(gòu)造。


通過參考下文中結(jié)合附圖所公開的各實施例的描述，本公開的上述及其他特征和優(yōu)點以及實現(xiàn)它們的方式將變得更明顯，并且可以更好地理解公開本身，附圖中圖1是傳統(tǒng)電纜的截面視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電纜的截面視圖；圖3是圖2的根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電纜的俯視圖。
具體實施例方式在下文的詳細描述中，附圖作為參考，形成實現(xiàn)本發(fā)明的所示具體實施例的一部分，并且通過所示具體實施例描繪。對這些實施例進行了足夠詳細的描述，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)它們，而且應(yīng)該理解的是，也可以利用其它實施例，并且可以進行結(jié)構(gòu)、邏輯、工序、和電氣改變。應(yīng)該理解的是，任意的材料列表或元件布置都僅用于示例的目的，而不是為了窮盡其所有。所描述的工序步驟行進為示例；但是，步驟順序不限于本文中所述的那樣，其可以根據(jù)本領(lǐng)域中已知的進行改變，除了必須要以特定順序發(fā)生的步驟之外。以下將參考附圖來描述本發(fā)明，所有附圖中相同或相似的參考標號指代相同或相似的部件。如圖2所示，描繪了一種電纜200，其在近似中心處具有由右腿驅(qū)動(RLD)屏蔽罩210和右腿驅(qū)動(RLD)絕緣護層215包圍的導電右腿驅(qū)動(RLD)電極線205。中心導電RLD電極線205用來在負反饋環(huán)中將共模信號的反向版本提供返回到病人。在一個實施例中，可以通過中間屏蔽罩235和中間絕緣護層240來包圍低功率DC電壓線220、接地線225、 和數(shù)字控制線230-233。導電病人感測電極線250可以布置在上述中間護層240周圍。在一個實施例中，每條導電線205、220、225、230-233、和250可以用由絕緣護套260包圍的導電材料255構(gòu)造。導電材料255可以是例如單導電線或?qū)w(例如銅)的絞合線。外屏蔽罩265和外絕緣護層270可以包圍病人電極線250。位于中心的RLD電極線205至少具有以下優(yōu)點專用RLD屏蔽罩210和RLD絕緣護層215保護其免受寄生電容以及來自其他導電線和外部干擾源的干擾，因此提高了電纜 200的CMRR。應(yīng)該理解的是，數(shù)字控制線和病人電極線的數(shù)量以及布置這些線的順序可以根據(jù)特定應(yīng)用而調(diào)整，只要RLD電極線205接近電纜200的中心，并且由其專用RLD屏蔽罩 210和RLD護層215包圍。另外，低功率DC電壓線220、接地線225、和數(shù)字控制線230-233 中的任意或全部可以位于病人感測電極線250中而不采用中間屏蔽罩235或中間絕緣護層 2400根據(jù)電纜200的用途，可以省略中間屏蔽罩235和中間護層240之一或二者。也可以添加附加的屏蔽罩，例如，對用于傳送電功率的線(例如，低功率DC電壓線 220)提供更安全的保護。同樣，也可以添加附加的材料來為完成的電纜組件賦予期望的機械結(jié)構(gòu)強度和/或柔韌性的屬性。每個屏蔽罩例如可以是銅(或其他金屬)的絞合線、非交織的銅帶螺旋線圈，或者是導電聚合物、聚酯薄膜、鋁、或銅層。所述屏蔽罩可以被構(gòu)造為具有特定的介電性能，以將特定的期望特性阻抗賦予以它們作接口的信號。每個護層215、 240,270可以由例如PVC或聚丙烯的絕緣材料形成。本發(fā)明的實施例還可以包括外護層270外部的絕緣層(未示出)和用于提供另一接地電壓的漏極線觀0，以用于提供附加的安全保護和/或進一步增大CMRR。附加的屏蔽罩和護層(未示出)可以位于所述漏極線的外部，盡管漏極線280可以位于外屏蔽罩沈5 與外護層270之間或者位于外屏蔽罩與附加的屏蔽罩(未示出)之間，并且外護層270包圍所有的內(nèi)部部件。在一個實施例中，漏極線280與附加的屏蔽罩或外屏蔽罩265接觸，從而屏蔽罩的所有部分可以為相同的接地電壓?？梢栽谌我獠牧现g的間隙內(nèi)沉積填充材料 285,以排出空氣以及使電纜200機械上更強壯并且裝飾其外表。因此，通過上述電纜設(shè)計和布置而使電纜中RLD信號的耦合減少。同時，與傳統(tǒng)的電纜(例如，電纜100)相比較，添加的構(gòu)造益處是使得病人感測電極線250與中間和外屏蔽罩235、265的電容更匹配，這進一步改善了共模抑制比(CMRR)。另外，可以通過附加的中間屏蔽罩235和中間護層240使DC電壓線220避免與病人電極線接觸。圖3示出了電纜200的俯視圖。應(yīng)該注意，圖2的截面圖是沿著圖3的線A_A’獲取的。外屏蔽罩270被示為在兩個連接器310、320之間延伸。連接器310、320可以配置為連接在病人壓頭箱(未示出)與放大器模塊(未示出)之間。在所示示例中，連接器為兩個母連接器，其具有附接的連接緊固器330(例如，螺釘)，用于確保牢固而持久的連接。每個連接緊固器330可以配置為可手動移除或可利用工具(例如，螺釘起子)移除。連接器 310、320可以針對應(yīng)用而定制，或者可以為成品連接器。所述連接器可以具有針腳340，其分別連接至上述導電線中的每一條。應(yīng)該理解的是，不是每個針腳340都必須連接至一條導電線，根據(jù)需要，任意針腳340可以為懸浮針腳。在一個實施例中，可以使用具有用于總計多達50條導電線的50個連接的D超小型DD-50連接器。例如，可以具有一條RLD線(即，RLD線205)、一條電源線(即，低功率 DC電壓線220)、一條接地線(即，接地線225)、四條控制線(即，數(shù)字控制線230-233)、以及43條感測線(即，病人電極線250)。另一個實施例可以使用一個小型計算機系統(tǒng)接口 (SCSI)連接器。連接器310、320可以為公連接器或母連接器，以適用于預(yù)期的連接。本發(fā)明的實施例可以根據(jù)《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》(RoHS指令)來制造。實施例還包括偏離中心的和/或在其余電纜外部的反饋芯和/ 或電纜封裝。中心線不限于RLD用途或反饋用途，也可以用于需要增大CMRR的任意目的。以上描述和附圖中的工序和裝置僅示出了可以用來實現(xiàn)本文所描述實施例的目的、特征和優(yōu)點的一些方法和裝置的示例。因此，上述實施例的描述不應(yīng)該看作限制性的， 本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求限定。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，任意權(quán)利要求或特征可以與其他權(quán)利要求或特征組合。根據(jù)說明書的詳細描述，本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點顯而易見，因此，所附權(quán)利要求旨在覆蓋本發(fā)明的所有這些落入本發(fā)明的思想和范圍內(nèi)的特征和優(yōu)點。此外，由于對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，許多變型和修改將容易產(chǎn)生，因此，不期望將本發(fā)明限制為所示出和描述的精確構(gòu)造和操作，從而，可以采用落入本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有適當?shù)淖冃秃偷葍r物。
權(quán)利要求
1.一種用于增強生物電勢測量的電纜，包括 反饋芯，所述反饋芯包括第一導電線，其包括中心反饋線； 第一屏蔽罩，其包圍所述中心反饋線；和第一絕緣體，其包圍所述第一屏蔽罩；以及第二導電線，其徑向上位于所述反饋芯的外部； 第二屏蔽罩，其包圍所述第二導電線和所述反饋芯；以及第二絕緣體，其包圍所述第二屏蔽罩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜，其中所述第二導電線包括低功率DC電壓線、接地線、和數(shù)字控制線中的至少一條。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜，還包括第三導電線，其徑向上位于所述第二絕緣體的外部； 第三屏蔽罩，其包圍所述第三導電線；以及第三絕緣體，其包圍所述第三屏蔽罩。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電纜，還包括填充材料，其與所述第三導電線相鄰，并且位于所述第二絕緣體芯與所述第三屏蔽罩之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電纜，還包括 接地線，其位于所述第三屏蔽罩的外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜，還包括填充材料，其與所述第二導電線相鄰，并且位于所述反饋芯與所述第二屏蔽罩之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜，其中每條導電線包括由絕緣護套包圍的導電材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜，還包括接地線，其位于所述第二屏蔽罩的外部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜，還包括 連接器，其位于所述電纜的一個端部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電纜，其中所述連接器包括連接緊固器。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電纜，其中所述連接器還包括針腳，其中每個針腳針對一條導電線；以及每條導電線電連接至一個針腳。
12.一種用于增強生物電勢測量的電纜，包括 反饋芯，所述反饋芯包括第一導電線，其包括中心反饋線第一屏蔽罩，其包圍所述中心反饋線；和第一絕緣體，其包圍所述第一屏蔽罩；以及控制部分，其包括多條導電控制線，徑向上位于所述反饋芯的外部； 第二屏蔽罩，其包圍所述多條導電控制線和所述反饋芯；和第二絕緣體，其包圍所述第二屏蔽罩；以及感測部分，其包括多條導電感測線，徑向上位于所述控制部分的外部； 第三屏蔽罩，其包圍所述多條導電感測線和所述控制部分；和第三絕緣體，其包圍所述第三屏蔽罩。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電纜，其中所述中心反饋線、多條導電控制線、和所述多條導電感測線中的每一條都包括由絕緣護套包圍的導電材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電纜，其中所述多條導電控制線包括低功率DC電壓線、接地線、和至少一條數(shù)字控制線。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電纜，其中所述至少一條數(shù)字控制線包括四條數(shù)字控制線。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電纜，其中所述多條導電感測線包括43條病人感測線。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電纜，還包括 接地線，其位于所述第二屏蔽罩的外部。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電纜，還包括填充材料，其位于所述多條導電控制線中的每一條之間。
19.一種用于增強生物電勢測量的電纜，包括 反饋裝置，所述反饋裝置包括用于導電的第一裝置，其包括中心反饋裝置；用于屏蔽的第一裝置，其包圍所述中心反饋裝置；和用于絕緣的第一裝置，其包圍所述用于屏蔽的第一裝置；以及用于導電的第二裝置，其徑向上位于所述反饋裝置的外部；用于屏蔽的第二裝置，其包圍所述用于導電的第二裝置和所述反饋裝置；以及用于絕緣的第二裝置，其包圍所述用于屏蔽的第二裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電纜，還包括用于導電的第三裝置，其徑向上位于所述用于絕緣的第二裝置的外部； 用于屏蔽的第三裝置，其包圍所述用于導電的第三裝置；以及用于絕緣的第三裝置，其包圍所述用于屏蔽的第三裝置。
21.一種用于增強生物電勢測量的電纜，其包括 芯，所述芯包括第一導電線；第一屏蔽罩，其包圍所述第一導電線；和第一絕緣體，其包圍所述第一屏蔽罩；以及控制部分，其位于所述芯的外部，所述控制部分包括 第二導電線；第二屏蔽罩，其包圍所述第二導電線；和第二絕緣體，其包圍所述第二屏蔽罩。
全文摘要
一種用于增強生物電勢測量的電纜，其包括芯，所述芯包括第一導電線、包圍所述第一導電線的第一屏蔽罩、以及包圍所述第一屏蔽罩的第一絕緣體。所述電纜還包括控制部分，其位于所述芯的外部，所述控制部分包括第二導電線、包圍所述第二導電線的第二屏蔽罩、以及包圍所述第二屏蔽罩的第二絕緣體。
文檔編號H01R13/62GK102460846SQ201080024585
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月8日
發(fā)明者丹尼爾·J·隆巴爾迪, 埃里克·加茨, 威廉·科拉薩, 杰弗里·雷伯 申請人:康爾福盛209公司