(57)【要約】  磁気共鳴ＭＲ環境における生体電位測定に用いられる電極パッチ３４が、プラスチック又はポリマーシート３２と、上記プラスチック又はポリマーシートに配置され、１ohm/square又はこれより高いシート抵抗を持つ導電性トレース５８と、上記導電性トレースに配置され、人間の皮膚に取り付けられるように構成される電極３０とを含む。いくつかの実施形態において、上記導電性トレースは、炭素ベースの導電性トレースである。この電極は、上記導電性トレースに配置される銀又は他の導電層と、上記銀又は他の導電層に配置される、例えば塩化銀ベースの電解質層といった電解質層又は他の接着材層を有することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴環境における生体電位測定に用いられる電極パッチであって、
プラスチック又はポリマーシートと、
前記プラスチック又はポリマーシートに配置され、１ohm/square又はこれより高いシート抵抗を持つ導電性トレースと、
前記導電性トレースに配置され、人間の皮膚に取付けられるよう構成される電極とを有する電極パッチ。
【請求項２】
磁気共鳴環境における生体電位測定に用いられる電極パッチであって、
プラスチック又はポリマーシートと、
前記プラスチック又はポリマーシートに配置される炭素ベースの導電性トレースと、
前記炭素ベースの導電性トレースに配置され、人間の皮膚に取付けられるよう構成される電極とを有する電極パッチ。
【請求項３】
前記炭素ベースの導電性トレースが、１ohm/square又はこれより高いシート抵抗を持つ、請求項２に記載の電極パッチ。
【請求項４】
前記導電性トレースが、黒鉛ベースのトレースを有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電極パッチ。
【請求項５】
前記導電性トレースが、スクリーン印刷により前記プラスチック又はポリマーシートに堆積される炭素ベースのインクを有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電極パッチ。
【請求項６】
前記電極が、前記導電性トレースに配置され、人間又は動物の皮膚に取り付けられるよう構成され、銀の層を含む取付け層を備える、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電極パッチ。
【請求項７】
前記取付け層が、塩化銀を含む、請求項６に記載の電極パッチ。
【請求項８】
前記取付け層が、塩化銀ベースの電解質層である、請求項６に記載の電極パッチ。
【請求項９】
前記電極が更に、前記導電性トレースと前記塩化銀ベースの電解質層との間の配置される銀の層を含む、請求項８に記載の電極パッチ。
【請求項１０】
前記電極が、前記導電性トレースを有する物質より電気導電的な、前記導電性トレースに配置される電気伝導性物質の層を含み、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電極パッチ。
【請求項１１】
前記電気伝導性物質の層が、銀を有する、請求項１０に記載の電極パッチ。
【請求項１２】
前記導電性トレース及び前記プラスチック又はポリマーシートにわたり配置される電気絶縁保護層を更に有し、
前記電気絶縁保護層が、前記電極をカバーしない、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電極パッチ。
【請求項１３】
前記電気絶縁保護層が、泡熱絶縁層を有する、請求項１２に記載の電極パッチ。
【請求項１４】
前記導電性トレースが延在する前記プラスチック又はポリマーシートの突起により定められるケーブルを含む、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の電極パッチ。
【請求項１５】
ケーブルと接続するよう構成されるコネクタを更に有する、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の電極パッチ。
【請求項１６】
生体電位測定装置であって、
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の電極パッチと、
生体電位測定を受信するよう構成されるモニタ又はレシーバユニットと、
前記モニタ又はレシーバユニットと前記電極パッチの前記電極とを電気的に接続するケーブルとを有する、生体電位測定装置。
【請求項１７】
前記生体電位測定は、心電図記録法測定である、請求項１６の生体電位測定装置。
【請求項１８】
前記生体電位測定は、心電図記録法測定、筋電図記録法測定、脳波記録法測定及び網膜電図記録法測定のいずれかである、請求項１６の生体電位測定装置。
【請求項１９】
磁気共鳴スキャナと、
請求項１６乃至１８の任意の一項に記載の生体電位測定装置とを有するシステムであって、
前記電極パッチが、前記磁気共鳴スキャナの検査領域に配置される、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、センサ分野、測定分野、磁気共鳴分野、安全分野、心電図記録法（ＥＣＧ）、筋電図記録法（ＥＭＧ）、脳波記録法（ＥＥＧ）、網膜電図記録法（ＥＲＧ）等を含む生体電位測定分野、心臓ゲート制御を使用するゲート制御ＭＲ撮像分野等に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば心電計（ＥＣＧ）、脳波計（ＥＥＧ）及び類似する測定といった従来の生体電位測定において、電位は、皮膚に配置される電極により測定される。従来は、例えば銅線を用いた高い電気伝導度を持つケーブルが、監視電子機器に電極を接続するために使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
対象物が磁気共鳴（ＭＲ）スキャナに配置される間に生体電位測定が実行されるとき、従来の高伝導率ケーブルは、高抵抗ケーブルにより置き換えられる。これは、ＭＲ環境において高伝導率ケーブルを配置することで生じる多数の問題を考慮してのことである。問題としては例えば、ＲＦパルス及び／又は傾斜磁場によりもたらされる加熱、無線周波数干渉問題等を含む。ＭＲ環境におけるＥＣＧ又は他の生体電位測定器具の使用は、多数の用途を持つ。例えば、ＥＣＧ信号は、患者の状態を監視するために用いられることができ、及び／又は例えば撮像データ収集といった特定のイベントをトリガーする又はゲート制御するのに使用されることができる。このようにして実行される心臓ゲート制御は、心拍が原因による運動アーチファクトを減らすことができる。
【０００４】
ＭＲ室では、ＭＲＩ環境に関連付けられるＲＦ加熱効果及び熱傷ハザードが原因で、分散された又は分離した高抵抗ケーブルが、ＥＣＧ機能を持つＭＲＩ患者モニタに対して電極を接続するために用いられる。これらの高抵抗ケーブルは、高価で、患者に対する加熱の原因となる可能性があり、結果として熱傷のリスクが伴う。それらは、製造しにくく、誘導的なピックアップに苦しむ可能性があり、摩擦電気効果の影響を受けやすく、寄生静電容量に苦しむ可能性があり、及び患者の動きに敏感である。分離したリード線のルーティングは、ＥＣＧパフォーマンスにおける不一致及び不正確をもたらす可能性がある。
【０００５】
ＭＲスキャナにより生成される無線周波数（ＲＦ）場は、ケーブルにおける電流又は「ホットスポット」を生成する可能性があり、これは、規制標準で許される温度を超える表面温度まで上昇させ、患者に不快さ又は熱傷ハザードをもたらす場合がある。ＭＲ傾斜磁場は、干渉を引き起こすことがあり、ＥＣＧケーブル及び接続点に電流を誘導する可能性もある。これは、可能性として誤った心拍読み出しを与える付加的な干渉波形成分を生成し、ＥＣＧのＲ波検出方式をあいまいなものにし、又はＥＣＧ分析を他の態様で劣化させる。各電極位置でめっきしたスナップコネクタを使用するケーブルも、分離したワイヤ及びコネクタからなる再使用可能なケーブルに各使い捨ての電極を接続するという時間のかかる手作業をもたらす。
【０００６】
Tuccilloその他による米国出願公開第２００６／０２４７５０９Ａ１号は、ＭＲＩで使用されるケーブルを開示し、これは、ＭＲスキャナにより生成される磁場に基づき運動に抵抗するよう構成される。Tuccilloその他によるケーブルは、複数の導電トレースが導電性炭素インクを用いて引かれる柔軟なカプトン基板で構築される。開示された実施態様では、炭素インクは、１０ohm/sqの抵抗を持つ。一方、ケーブルは、長さ６フィートで、約３３０ohms/cmの分散されたインピーダンスを持つ。ケーブルの端は、一端でＥＣＧ電極と他端でＥＣＧモニタと接続するための銅パッドを持つ拡張領域を含む。
【０００７】
生体電位測定に関する電極は、ＭＲ環境における問題点ももたらす。既知の電極は、銀塩化銀（Ａｇ−ＡｇＣｌ）電極である。この種の電極は、電極のハーフセル電位によりつくられるＤＣオフセット電圧を減らし、接触インピーダンスを最小化するための努力において、ＭＲ互換のＥＣＧ電極の構造においても使用される。患者に対する電解質インタフェースとして、ペースト又はゲルが使用される。Van Genderingenらによる「Carbon-Fiber Electrodes and Leads for Electrocardiography during MR Imaging」、Radiology vol. 171 no. 3 page 872 (1989)は、プラスチック補強された炭素繊維リードを持つ炭素繊維でできているＥＣＧ電極（Carbo Cone RE-I、Sundstroem社、スウェーデン）で、編まれた金属リードを持つ従来のＡｇ−ＡｇＣｌＥＣＧ電極を交換することを開示する。それらは、従来のＡｇ−ＡｇＣｌ電極／編まれた金属リードと比較して、炭素繊維電極が、画像を劣化させなかったこと、及び黒鉛でできている類似する導線と比較して、プラスチック補強によって、炭素繊維リードが曲げの影響を受けにくくなることをレポートする。
【０００８】
本願は、上述した限界及びその他を克服する改良された装置及び方法を想定する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
１つの態様によれば、磁気共鳴（ＭＲ）環境における生体電位測定に用いられる電極パッチが開示される。この電極パッチは、プラスチック又はポリマーシートと、上記プラスチック又はポリマーシートに配置され、１ohm/square又はこれより高いシート抵抗を持つ導電性トレースと、上記導電性トレースに配置され、人間の皮膚に取付けられるよう構成される電極とを有する。
【００１０】
別の態様によれば、磁気共鳴（ＭＲ）環境における生体電位測定に用いられる電極パッチが開示される。この電極パッチは、プラスチック又はポリマーシートと、上記プラスチック又はポリマーシートに配置される炭素ベースの導電性トレースと、上記導電性トレースに配置され、人間の皮膚に取付けられるよう構成される電極とを有する。
【００１１】
別の態様によれば、生体電位測定装置が、開示され、この装置は、上述したいずれかの電極パッチと、生体電位測定を受信するよう構成されるモニタ又はレシーバユニットと、上記モニタ又はレシーバユニットと上記電極パッチの上記電極とを電気的に接続するケーブルとを有する。
【００１２】
別の態様によれば、システムが、開示され、このシステムは、磁気共鳴スキャナと、上述した生体電位測定装置とを有し、上記電極パッチが、上記磁気共鳴スキャナの検査領域に配置される。
【００１３】
１つの利点は、渦電流に対する感受性が減らされた、ＥＣＧ又は他の生体電位測定に関する磁気共鳴互換の電極パッチを提供することにある。
【００１４】
別の利点は、干渉に対して堅牢な、ＥＣＧ又は他の生体電位測定に関する磁気共鳴互換の電極パッチを提供することにある。
【００１５】
別の利点は、人間の皮膚に対して有効な電極アタッチメントと組み合わせて、上述した１つ又は複数の利点を提供する、ＥＣＧ又は他の生体電位測定に関する磁気共鳴互換の電極パッチを提供することにある。
【００１６】
以下の詳細な説明を読むとき、多数の追加的な利点及び利点が、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ＭＲスキャナ内部で作動する心電計（ＥＣＧ）を備える磁気共鳴（ＭＲ）システムを図式的に示す図である。
【図２】ＥＣＧ取得システムを図式的に示す図である。
【図３】電極及び本書において開示されるケーブルの近接する部分を図式的に示す図である。
【図４】一様に分散された高抵抗プリント回路を持つ電極パッチを図式的に示す図である。
【図５】非一様に分散された高抵抗プリント回路を持つ電極パッチを図式的に示す図である。
【図６】本書において開示される電極パッチを用いて得られるＥＣＧ結果と共に、従来の電極パッチを用いる得られるＥＣＧ結果を示す図である。
【図７】本書において開示される電極パッチを用いて得られるＥＣＧ結果と共に、従来の電極パッチを用いる得られるＥＣＧ結果を示す図である。
【図８】本書において開示される電極パッチを用いて得られるＥＣＧ結果と共に、従来の電極パッチを用いる得られるＥＣＧ結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、様々な要素及び要素の配列の形式を取り、様々な処理動作及び処理動作の配列の形式を取ることができる。図面は、好ましい実施形態を説明するためだけにあり、本発明を限定するものとして解釈されるべきものではない。
【００１９】
図１を参照すると、磁気共鳴環境は、無線周波数隔離室１２（図式的に、ＭＲスキャナ１０を囲んでいる点線ボックスにより示される）に配置される磁気共鳴（ＭＲ）スキャナ１０を含む。この環境は、例えば、ＭＲスキャナ１０を含むＭＲ室の壁、天井及び床に埋め込まれる、又は配置されるワイヤメッシュ又は他の無線周波数スクリーニング構造を有する。ＭＲスキャナ１０は、図１において側面の断面図において示され、ボア１８又は他の検査領域において静磁場（Ｂ０）を生成する主磁石ワインディング１６（典型的には、超伝導で、図示省略された適切な低温収納に含まれる。しかし、抵抗磁石ワインディングも想定される）を備えるハウジング１４を含む。ハウジング１４は、静磁場（Ｂ０）に傾斜磁場を重畳させる傾斜磁場コイル２０も含む。斯かる傾斜は、磁気共鳴を空間的にエンコードする、磁気共鳴をスポイルする等、様々な用途を持つことが従来において知られている。例えば図示される患者２２又は（獣医学撮像用途に関する）動物等といった撮像対象物は、適切な寝台２４又は他の患者支持部／搬送装置を介して（図示されるケースにおいてボア１８内部の）検査領域に載せられる。ＭＲスキャナは、ハウジング１４に配置されるオプションの鋼鉄シム、オプションの全身無線周波数（ＲＦ）コイル等、簡単化のため図示省略される従来において知られる多数の追加的な要素を含むことができる。ＭＲスキャは通常、再び説明を簡単にするため示されない多数の予備的又は補助的要素を含む。この要素は、いくつかの例を用いれば、主磁石１６及び傾斜磁場コイル２０に対する電源、オプションの局所ＲＦコイル（例えば表面コイル、ヘッドコイル又はリムコイル等）、ＲＦ送信機及びＲＦ受信ハードウェア、様々なコントロール及び画像再構成システムを含む。更に、水平ボアタイプ・スキャナである図示されたＭＲスキャナ１０は、単に例示的に示されるだけであり、より一般的にいえば、開示されたＭＲ安全なケーブル及び電極が、任意のタイプのＭＲスキャナ（例えば、垂直ボアスキャナ、オープンボアスキャナ等）と共に適切に使用される点を理解されたい。
【００２０】
動作において、主磁石１６は、検査領域１８における静磁場Ｂ０を生成するよう作動する。ＲＦパルスは、（例えば送信機、及びボアに配置される１つ若しくは複数のＲＦコイル又はハウジング１４における全身ＲＦコイルを含む）ＲＦシステムにより、励起される種（通常、陽子だが、例えばＭＲ分光学又は多核ＭＲ撮像用途において、他の種が励起されることもできる。）に関するラーモア周波数（即ち、磁気共鳴周波数）で生成される。これらのパルスは、適切なＲＦ検出システム（例えば磁気共鳴コイル及び適切な受信機電子機器）により検出される対象物２２における目標種（例えば、陽子）の核磁気共鳴（ＮＭＲ）を励起させる。傾斜磁場はオプションで、励起の前か間、読み出しより前の遅延期間（例えば、タイムトゥエコー又はＴＥ）の間、及び／又はＮＭＲ信号を空間的にエンコードするための読み出しの間、傾斜コイル２０により適用される。画像再構成プロセッサは、磁気共鳴画像を生成するため、選ばれた空間エンコーディングと適合する適切な再構成アルゴリズムを適用する。この画像はそれから、他のＭＲ画像及び／又は他のモダリティからの画像と共に表示され、レンダリングされ、融合され、若しくは対比されるか、又は他の態様で利用される。
【００２１】
図１及び更に図２を参照すると、ＭＲ手順の一部として、生体電位測定が、患者の適切な部分に（例えば、胸部皮膚に、及びオプションでＥＣＧの場合肢皮膚にも、又は、ＥＥＧの場合頭皮にも、等）配置される電極３０を用いて取得される。図示される図１において、４つの電極は、電極パッチ３４を形成するよう、共通基板３２に配置される。共通基板３２は、規定された空間を与え、（図示される４つの）電極に対する支持基板を提供する。電極の数、構成及び位置は、特定の用途に関して選択される。ＥＣＧの場合、いくつかの共通電極構成が、ＥＡＳＩ構成及びその変形例を含む。これは通常、約５つの電極及び、標準１２リードＥＣＧ構成における胸部及び四肢に配置される１０の電極を使用するいわゆる１２リードＥＣＧを含む。いくつかの実施形態において、図示された例のような共通のパッチに配置されるのではなく、電極は分離していてもよい。
【００２２】
ケーブル３６は、基板４０に配置される導電性トレース３８の形で導体を含む。電気導電的であるにもかかわらず、トレース３８は、例えば銅のトレースといった従来のプリント回路と比較して非常に抵抗的である。例えば、いくつかの実施形態において、トレース３８は、１ohm/sq又はこれより高いシート抵抗Ｒｓを持つ。（比較により、典型的なプリント回路における銅のトレースは、約０．０５ohm/sq又はこれより低いシート抵抗を持つ）。より一般的には、トレースの厚みｔ及び幅Ｗと共に、物質抵抗率
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は、所望の導体抵抗を提供するよう選ばれる。従来において知られるように、シート抵抗Ｒｓは、層厚ｔで割られる、層を形成する物質のバルク抵抗率
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により与えられ、即ち、
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となる。すると、長さＬ及び幅Ｗを持つ厚みｔのトレース（即ち、導体）の抵抗Ｒは、
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として与えられる。
【００２３】
いくつかの実施形態において、導電トレース３８は、溶媒マトリクスに配置される導電性粒子の混合から形成される。これは、基板４０に適用される。硬化させると、溶媒は発散し、硬化の残りによって導電性粒子は基板４０に結合されたままにされる。いくつかの実施形態において、導電トレース３８は、黒鉛、ナノチューブ、バッキーボール、又は、導電トレース３８を形成するためスクリーン印刷又は別の堆積プロセスにより基板４０に配置される他の炭素ベースの粒子で形成される。炭素ベースの粒子の代わりに、例えばドーピングした半導体材料、シリコーン粒子、金属酸化物等の適切な（バルク）抵抗率並びに機械及び熱特性の他の物質の粒子が、選択されることができる。スクリーン印刷の代わりに、基板４０上にトレース３８を形成するため、他の処理が用いられることができる。例えば、バルク層の堆積及びトレースを定めるためのエッチング、真空蒸発処理によるトレースの堆積などである。トレース３８を形成する物質は、ＭＲスキャナとの干渉を回避するため非強磁性体であるべきである。
【００２４】
基板４０は、適切な電気的隔離において導体３８を支持することができる任意の基板とすることができる。いくつかの適切な基板は、例えばMelinex（登録商標）シート又はフィルム（DuPont Teijin Films、チェスター、ＶＡから入手可能）といったプラスチック又はポリマー基板、ポリイミドシート又はフィルム等を含む。基板は、トレース３８の物質の伝導率と比較して電気絶縁的であるべきである。代替的に、基板は、電気導電的とすることができるが、トレースが配置される電気絶縁層を含む。ここで、電気絶縁層は、トレース３８の物質の伝導率と比較して絶縁的である。いくつかの実施形態では、基板４０は有利には、ケーブル３６がいくらか柔軟であることを可能にするよう、何らかの柔軟性を持つ（Melinex（登録商標）シート又はフィルムの場合のように）。
【００２５】
ケーブル３６は、電極３０からレシーバユニット４２まで延びる。図示された例において、レシーバユニット４２は、測定された電位信号を受信し、それらを無線チャネル４４（図１において破線の双方向矢印により示される）を介して、ＭＲ室１２の外部（又はオプションで内部）に配置されるＥＣＧモニタ４６に送信するワイヤレスＥＣＧモジュールである。ワイヤレスＥＣＧモジュール４２は、ボア１８内部に（図示される態様）又は外部に（例えば、ＭＲハウジング１４を通り通路を通りケーブルを延ばす、又は、ボア１８のオープンエンドからケーブルを延ばすことにより）配置されることができる。更に、ワイヤレスＥＣＧモジュールを省略して、その代わりにＥＣＧモニタに対して直接ケーブルを延ばす（この場合、ＥＣＧモニタが、レシーバユニットである）ことも想定される。但し、これは一般的に、実質的により長いケーブルを必要とする。ＥＣＧモニタ４６は、取得された生体電位測定を処理し、及び表示するよう構成される。例えば、ＥＣＧモニタ４６の図示されるケースにおいて、ＥＣＧデータは、ＥＣＧトレースとして表示されることができ、ＭＲ撮像のゲート制御等に用いられるＲ波発生又は他のＥＣＧイベントを検出するよう、オプションで処理されることができる。いくつかの実施形態において、取得されたＥＣＧ（又は他の生体電位）データは、例えばハードディスクドライブ、フラッシュドライブ等の非一時的記憶媒体に格納され、及び／又は（例えば、ＥＣＧトレースとして）紙に印刷される。
【００２６】
図３を参照すると、ケーブル３４及び電極３０に関する適切な構成が、基板４０に配置される導体又はトレース３８を示すように、側面の断面図において示される。オプションで、保護層５０は、電気的絶縁を提供し、及び摩滅等による損傷からの保護を提供するため、トレース３８をカバーする。保護層５０は、トレース３８の物質と比較して電気絶縁的であるべきであり、非強磁性体で、ＭＲ互換性を持つべきである。保護層５０のいくつかの適切な実施形態は、トレース３８を堆積若しくは他の態様で形成した後、又は保護層５０を形成するため、基板４０及びトレース３８の上に、絶縁プラスチック、ポリマー若しくは他の物質を堆積させた後、基板４０上に適用されるポリマー又はポリイミドシートを含む。保護層５０は、患者の快適さを提供するため、泡熱絶縁層でもよい。
【００２７】
引き続き図３を参照すると、電極パッチ３４が同様に形成されることができる。ここで、共通基板３２は、Melinex（登録商標）シート若しくはフィルム、又は適切な電気絶縁性及びＭＲ互換性を持ち、必要であれば柔軟性を持つ他の適切な基板である。電極の共通基板３２は、（例示的な図３に示される）ケーブル３６の基板４０と同じ材料とすることができ、又は、異なる物質とすることができる。電極３０は、基板３２上に形成されるトレース５８に配置される。トレース５８は、例えば炭素ベースの印刷トレースといったケーブル３６のトレース３８と同じ材料及び堆積技術とすることができる。ケーブル３６のトレース３８と電極３０を接続及び支持するトレース５８とは、（図示されるように）同じ材料とすることができ、又は、異なる物質とすることができる。電極３０は、患者又は他の対象物２２の皮膚６０との電気的接触を容易にするため、適切な層又は層スタックを用いてトレース５８上に形成される。１つの適切な実施形態において、電極３０は、炭素ベースのトレース５８に配置される銀の層６２と、銀の層６２に配置される塩化銀ベースの電解質層６４とを含む。電解質層６４は、接着剤として機能することができるか、又は、追加的な接着材層が、提供されることができる（図示省略）。電極パッチ３４は好ましくは、ケーブル３６の保護層５０と同じ材料とすることができる保護層７０を含む。しかしながら、保護層７０は、電極３０が皮膚６０と接触することを可能にするため、電極３０に関する開口部を含むべきである。電極が皮膚６０に適用される直前に、プルオフされる又は他の態様で除かれる、電極３０にわたり配置されるプルオフタブ又は他のカバー（図示省略）を含むことも想定される。
【００２８】
引き続き図３を参照すると、電極パッチ３４とケーブル３６との間（又は、パッチではなく個別の電極を使用する実施形態では、個別の電極とケーブル３６との間）の電気接続、及びケーブル３６とレシーバユニット４２との間の電気接続は、さまざまな形を取ることができる。図３の図示される例において、電極パッチ３４から遠いケーブル３６の端において、各導体又はトレース３８は、適切な電気導電的物質（即ち、導体又はトレース３８より更に電気導電的な物質）の層又は層スタック７２で覆われる。図示される例において、層７２は、電極３０の銀の層６２に相当する銀の層である。しかし、塩化銀層６４が省略される。他の実施態様において、層７２は、トレース３８を形成する物質より高い伝導率を持つ銀、銅又は別の物質とすることができる。いくつかの実施形態において、層７２は、添加される金属片箔である。保護層５０は、これらの層７２をカバーしない。効果は、レシーバユニット４２の嵌合ソケットに接続することができるエッジコネクタ７４を形成することである。ケーブルの遠位端部がＭＲスキャナの外側に延在しない限り、層７２は、例えば非強磁性物質といったＭＲ互換の物質でできているべきである。図３には示されていないが、電極パッチ３４及びケーブル３６の間の接続は、要素３４、３６の１つに付けられる嵌合コネクタを除き、類似する構成を使用することができる。
【００２９】
ケーブル３６及び電極パッチ３４を別々の要素として製造することにより、ケーブルは再利用されることができる一方、パッチは通常、患者に関して一度使用されて、その後捨てられる使い捨ての消耗部材とすることができる。代替的に、いくつかの実施形態において、電極パッチ３４及びケーブル３６は、両方の基板３２、４０を実現する単一ピース基板上の単一構造として形成される。ここで、トレース３８、５８は、一つの連続的なトレースを形成する。この方法は、患者ワークフローを単純化する。なぜなら、レシーバユニット４２の嵌合ソケット（又は代替的にＥＣＧモニタの嵌合ソケット）にエッジコネクタ７４を接続し、電極３０を患者に適用し、ＥＣＧを起動することにより、単一ピースＥＣＧパッチ／ケーブルが利用されるからである。ＥＣＧ電極をケーブルで接続するステップは、省略される。ケーブル及びパッチが単一構造として製造されるので、ケーブルを捨てるための追加的なコストが削減される。
【００３０】
さまざまな実施形態において、トレース３８、５８は、例えばスクリーン印刷といった任意の再生方法により、例えばポリマー樹脂ベースのフィルムといった平面の柔軟な基板３２、４０に適用される特定の電気抵抗を持つ炭素ベースのインクで適切に形成される。印刷トレース３８、５８は、固体とすることができるか、又はトレースにおける渦電流生成を減らすため若しくは同一のジオメトリで抵抗を変化させるためハッチングといった特徴を含むことができる。ケーブルは、１から１２までの（又は用途によってはこれ以上の）任意の数の導体を持つことができる。例えば、１２リードＥＣＧセットアップにおいて、ケーブルは１２の導体３８を含むことができる。一方、ＥＡＳＩ  ＥＣＧセットアップでは、５つの導体だけが含まれることができる。すべての導体は、単一の基板に配置されることができるか、又はさまざまな患者の体形状に適応するため及び／又はケーブルルーティングを単純化するため、異なる基板に配置されることができる。
【００３１】
他の想定された態様において、導体３８、５８の抵抗は、トレース３８、５８に沿って、均一に、又は不規則に分散されることができる。例えば、トレース幅及び／又は厚みを変化させることにより、又は、トレースに関する「チェッカーボード」パターン若しくは他の不均一性の印刷パターンを使用することにより、この不規則な分散が実現されることができる。ケーブル３６及び／又は電極パッチ３４に対して電気的要素を加えることも想定される。例えば、分離した抵抗要素が、加えられることができる、又は、局所的な抵抗を形成するため、より高い抵抗物質の小さい領域がトレースに沿って挿入されることができる。ケーブル３６及び／又は電極パッチ３４はオプションで、電気的干渉を最小化するため、保護シールド（例えば、ファラデー箱）で囲まれる。ノッチフィルタ若しくはローパスフィルタ、集積回路部品、アンテナ回路、電源、センサ（例えば、圧電性センサ又はＭＥＭＳ加速度計）、又は光学的要素がオプションで、基板３２、４０に斯かる要素を接着する又は他の態様で付着し、さまざまなトレース３８、５８に適切に接続することにより、ケーブル３６及び／又は電極パッチ３４に組み込まれる。
【００３２】
図４及び５を参照すると、電極パッチ３４に関するいくつかの例示的な構成が示される。これらの実施形態において、パッチ３４は、例えば、電極パッチ３４に近接するケーブル３６の端に配置される点を除けば、図３に示されるエッジコネクタ７４に類似するケーブル３６のエッジコネクタ（図示省略）を受け入れることができるコネクタ８０を含む。図４のパッチの実施形態において、トレース５８は、連続的なトレースである。図５のパッチの実施形態において、トレース５８Ｃは、トレース５８と同じレイアウトを持つが、５０％の被覆だけを持つ「チェッカーボード」パターン（図５を参照）において堆積される。トレースのエリアカバー率を低下させることにより、シート抵抗Ｒｓは、効果的に増加される（例えば、典型的には、５０％のエリアカバー率に対して約２倍に）。
【００３３】
電極及びリード接続を印刷することにより、リードワイヤルーティングの反復性及び再現性が、ケース間で保証され、同じ患者に関しても保証される。患者の動きは、電圧を誘導する可能性が低い、又は生体電位測定に対するノイズを誘導する可能性が低い。なぜなら、斯かる運動は、電極又はリード（即ち、導体３８、５８）の相対的な空間を変化させないからである。基板３２、４０が何らかの柔軟性を持つ場合、いくらかの運動関連電圧誘導及びノイズが生じる。しかし、運動（及び従って誘導されたノイズ）の量は、個別のワイヤの場合に比べて実質的に減らされる。更に、患者の快適さ及び準備の利便性（基板を柔軟にすることにより容易にされる）及びノイズ（基板を堅くすることにより抑制される）の間のトレードオフは、基板柔軟性の適切な設計により実現されることができる（一般に基板が厚いほどより柔軟でなくなるので、例えば、基板の厚みにより制御される）。
【００３４】
陽子放出がＭＲ画像を不明確にしないよう、接触インピーダンスを最小化し、オフセット電圧を最小化するため、電極及びケーブルに関する物質が選択される。開示されたケーブル及び電極は、単に「MR Conditional」（条件付きでＭＲ使用可）なのではなく、「MR Safe」（ＭＲ下でも安全に使用可）であるよう容易に構築される。（差異は、「MR safe」は、要素が患者にリスクを課す条件、又はＭＲＩにおける機能的な制限をもたらす条件が存在するべきでない点にある。）
【００３５】
開示された実施形態においては電極３０が接着剤により付けられるが、代替的に、パッチを付けるために接着剤ではなく機械的な機構が用いられることができる。更に、電極組織インタフェース回路を作製するため、銀塩化銀以外の物質が用いられることができる。例えば、電極組織インタフェース回路を作製するため、ゲル浸漬スポンジ又はペーストが用いられることができる。保護層５０と同様に、電極パッチ３４の保護層７０は有利には、泡熱絶縁層とすることができる。
【００３６】
図６〜８を参照すると、電極パッチ３４の原型に関する試験ＥＣＧ結果が示される。試験は、Ｐｈｉｌｉｐｓ  ３．０Ｔ  Ａｃｈｉｅｖａ（登録商標）ＭＲＩスキャナにおいて実行された。複数の高いｄＢ／ｄＴスキャンシーケンスが、既存の市販電極パッチ（即ち「現在の電極」）対電極パッチ３４（即ち「開示された電極」）を用いて評価された。パフォーマンスを評価するために用いられる基準は、Ｒ波対Ｔ波振幅比率（比率が大きければより好適である。なぜなら、それは、ＭＲＩへの誤ったトリガリング／同期を生みだすＲ波としてＴ波が検出されることを防ぐからである）、及び基線（下に行くほど好適である。なぜなら、それは、Ｒ波検出の間Ｒ波が邪魔されることを防ぐからである）における変動（又はＲＭＳノイズ）を含む。図６は、拡散加重撮像（ＤＷＩ）スキャンに関する結果を示す。図７は、フィールドエコー、エコープラナ撮像（ＦＥ−ＥＰＩ）スキャンに関する結果を示す。図８は、サーベイスキャンに関する結果を示す。
【００３７】
本発明が、好ましい実施形態を参照して説明されてきた。もちろん、上記の詳細な説明を読み、理解すれば、他者は修正及び変更を思いつくであろう。それらの修正及び変更が添付の特許請求の範囲又はその均等物の範囲内にある限り、本発明は、すべての斯かる修正及び変更を含むものとして構築されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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