[发明专利]在X射线环境中使用的ECG电极

说明书

技术领域

本申请总体涉及成像领域，并且更具体而言，涉及一种在X射线环境中使用的ECG电极。本申请主题尤其用于与基于X射线的成像系统连接，诸如，例如，通用放射线摄影、X射线计算机断层摄影(CT)、荧光透视或实时X射线成像、基于X射线的血管造影等等。

背景技术

基于X射线的成像系统广泛用于医学领域、安全领域和其他领域。这些成像系统生成穿过对象(诸如，人类个体)的X射线，并且然后在其穿过对象之后，记录衰减的X射线，以生成成像数据用于后续分析和使用。这样的用途包括，例如，医学诊断和处置，出于安全目的寻找违法或危险物品，诸如，枪和刀，等等。由此，尽管一个实施例是医学成像，并且许多以下描述涉及医学成像领域，然而本发明也应用于其他领域。其也应用在其他非成像环境，在所述非成像环境中，采用X射线与ECG电极进行组合。

发明内容

在许多情况下，需要在基于X射线成像扫描期间监测患者的心跳。监测的心跳数据能够以许多方式与由成像系统记录的成像数据进行组合。例如，当心脏是由系统进行成像的器官之一时，系统能够使心跳数据和成像数据在时间上同步，由此保健专业人员将知道心动周期的什么阶段正被成像。历史上，首先溯源性地应用这样的方法。即，同时记录心跳数据和成像数据，并且然后，在随后的时间，由成像系统处理两个数据集，以将感兴趣成像数据同步到保健专业人员。

最近，也已经主动性地应用这样的方法，包括，例如“静态调强(step and shoot)”实施方式。在这些主动方法中，心跳数据被监测并且用于触发或“门控”心脏的成像扫描，由此仅仅对保健专业人员感兴趣的心动周期的部分生成成像数据。当检测到心动周期的适当部分的开始时，接通X射线射束，并且成像数据采集系统收集形成图像所需的X射线衰减数据。例如，在许多情况下，仅仅需要心脏休息阶段的成像数据。主动成像技术能够通过确保在较活跃的心脏阶段期间关闭X射线源而使患者的X射线暴露最小化，所述较活跃的心脏阶段未必是感兴趣的。

心电图描记(ECG或EKG)是通常用于在许多不同情况(包括医学成像)下监测患者的心跳的技术。采用该技术，电极被附接到患者皮肤的外表面，以便监测心脏的电活动。电极通过导线被连接到外部设备，所述外部设备记录由电极检测到的一段时间内的心脏的电活动。由ECG技术产生的数据记录是心电图。图1A图示了正常ECG数据信号102的典型心电图100记录，其中，水平轴表示时间，并且垂直轴表示电活动。被标记为“C”的时间段反映一个心动周期。在图1A的正常条件下，如果水平时间轴被延伸到右边，将在时间上重复相同的电活动周期“C”。由此，使用标准技术，成像系统可以采用ECG数据(诸如正常信号102)，以在心动周期C期间的适当点处(诸如触发点104)触发成像扫描。

然而，如果用于生成成像数据的X射线被允许与ECG电极交互，则会出现困难。更具体而言，在ECG设备中，成像X射线常常生成错误的信号电流。图1B图示了中断ECG数据信号106的典型心电图100记录，包括X射线诱导的错误信号电流108。该错误信号电流108能够中断成像扫描器同步到心动周期的适合阶段的能力，并且能够导致成像扫描中止。这继而导致需要重新扫描患者，导致对患者额外的X射线剂量。

传统地，为了避免该问题，成像系统制造商已经指示用户在心脏成像扫描期间将ECG电极放置在X射线路径之外-例如患者的肩部或腹部。出于成像目的，这些位置足够靠近心脏，以生成心脏电活动的令人满意的记录，而在同时，距离心脏足够远，以避免任何X射线诱导的错误电流108。遗憾地是，在采用ECG的其他非成像的情况下，习惯上将ECG电极放置非常靠近于心脏。尽管伴随成像系统相反的指示，保健专业人员倾向于在基于X射线成像期间出于习惯遵循相同的过程。另外，在其他情况下，被成像患者可以已经具有被放置在标准靠近心脏位置的电极，以便在成像扫描之前进行一般心脏监测，其将不便移动或取代。由此，能够生成X射线诱导的错误电流108，引起不良的成像结果。

根据本发明的一个方面，提供ECG电极，所述ECG电极能够在成像扫描期间被放置在X射线的直接路径内，而不诱导X射线诱导的错误电流。ECG电极采用消除或减少在电极的绝缘材料表面形成的静电的材料。在一个方面，绝缘材料可以是“耗散的”以具有微弱的导电性，由此其使静电消散，但不干扰ECG电极的心跳监测。例如，该耗散防静电导电性能够起因于用于构建电极的绝缘材料的材料的体性质，或起因于被添加到那些材料表面的导电涂层。