CN103908248A - 生物信号平均处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种生物信号平均处理装置,包括:波形输入单元,其用于连续地获得其中重复出现类似波的生物信号;加和-平均处理单元,其每次在所需起始时间点后流逝预定时间段时对从波形输入单元获得的生物信号进行加和以获得平均波;噪声水平检测部,其每次在所需起始时间点后流逝预定时间段时,检测从波形输入单元获得的生物信号中包含的随机噪声的噪声水平;显示部,其用于显示信息;以及显示控制部,其用于在显示部的屏幕上显示信息。显示控制部以按时间顺序的方式,结合各个预定时间段,在显示部的屏幕上显示由噪声水平检测部检测到的噪声水平。
Description
背景技术
本发明涉及对由重复出现的类似波形成的生物信号进行加和-平均处理,从而从其中移除随机噪声的生物信号平均处理装置。在本说明书中,噪声是指除了所需生物信号之外的信号,并包括不必要的生物信号以及干扰噪声。
为了预测心脏性猝死,可以进行信号平均心电图测试。可能由于心脏原因突然死亡的患者易于在心电图中QRS波的末端部分处产生延迟微小电位(心室晚电位(LP:晚电位))。传统上,进行信号平均心电图测试以便检测LP。专利文献1公开了一种检测LP的方法。根据该文献,将从附着到患者身体的电极导出的XYZ导联心电图转变成时间序列数字数据,然后与R-波位置同步地进行加和-平均处理,由此检测LP。
为了通过移除噪声(随机噪声)的影响而准确地检测微小LP,进行加和-平均处理。
非专利文献1公开了一种脑诱发电位仪,其主要从头皮检测对视觉、听觉和体觉等的刺激作出响应而传导到各个感觉区域的微小电位的变化,以便检测由脑肿瘤、脑梗死等造成的中枢神经***的各种异常,以及例如从外周的各种感觉受体经脑干到大脑的各个感觉区域的感觉传导路的功能异常。
由此诱发的微小电位含有由闪光和图案光的刺激诱发的视觉诱发电位(VEP),通过外周感觉神经的电刺激获得的体觉诱发电位(SEP),由猝发音或喀哒声刺激和听觉脑干应答(ABR)等诱发的长潜伏期听觉诱发电位(AEP)。这些电位是埋藏在脑电图信号内的几乎都在0.1至10μV范围内的微小电位。
对含有诱发电位的脑电图信号进行模拟-数字转换,并与刺激同步地进行加和-平均处理,由此可以检测埋藏在噪声、即脑电图内的诱发电位。作为通过经加和-平均处理除去随机噪声而获得所需生物信号的电位,有例如体觉诱发电位(SEP)、脑干听觉诱发电位(BAEP)、视觉诱发电位(VEP)和各种事件相关的电位(ERP)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]JP-A-2002-224068
[非专利文献]
[非专利文献1]《ME的基本知识和安全性管理》(第五修订版)(Basic Knowledge and Safety Management of ME,revised fifthedition),由日本医学和生物工程学会(Japanese Society for Medical andBiological Engineering)(法人团体)监督,Nankodo Co.,Ltd出版,2008年12月10日,150至153页
发明内容
[本发明待解决的问题]
在现有技术中,有鉴于被测试人的负担,每次信号平均心电图测试都力争在最多约10分钟内完成。然而,由于噪声水平的降低程度难以把握,有时出现测试不能在10分钟内完成的情况。
需要对每种电位例如体觉诱发电位(SEP)、脑干听觉诱发电位(BAEP)、视觉诱发电位(VEP)和各种事件相关电位(ERP)进行重复加和,以移除随机噪声例如脑电图,从而获得所需波。然而,由于在事先确定加和次数后进行所述加和,因此出现加和可能过多或不足,因此处理不能有效进行的问题。
[解决问题的技术方案]
本发明提供了一种生物信号平均处理装置,其能够以容易理解的方式显示通过使用加和-平均处理而移除了随机噪声的状态。
因此,本发明的一个方面提供了一种生物信号平均处理装置,包括:
信号获取单元,其被构造成连续地获得其中重复地出现类似波的生物信号;以及
加和-平均处理单元,其被构造成每次在所需起始时间点后流逝随后的预定时间段时或每次在所述所需起始时间点后出现预定数量的随后类似波时,对通过所述信号获取单元获得的所述类似波进行加和-平均处理,从而获得平均波,由此获取从中移除了其中包含的随机噪声的生物信号,所述生物信号平均处理装置还包括:
噪声水平检测单元,其被构造成每次在所述所需起始时间点后经过所述随后的预定时间段时或每次在所述所需起始时间点后出现所述预定数量的所述随后类似波时,检测通过所述信号获取单元获得的所述生物信号中包含的所述随机噪声的噪声水平;
显示单元,其被构造成显示信息;以及
显示控制单元,其被构造成在所述显示单元的屏幕上显示信息,其中
所述显示控制单元以按时间顺序的方式,结合所述各个随后预定时间段或所述随后类似波的所述各个预定数量,显示由所述噪声水平检测单元检测的所述噪声水平。
所述生物信号可以是是心电图信号,
每次在所述所需起始时间点后流逝所述随后的预定时间段时,所述加和-平均处理单元可以对由所述信号获取单元获得的所述心电图信号进行加和-平均处理,以获得信号平均心电图,并且
在由所述噪声水平检测单元检测到的所述随机噪声的噪声水平低于预定水平时,所述信号平均心电图可以被用于信号平均心电图测试。
所述显示控制单元可以将噪声水平在所述显示单元上显示为数值和图形中的至少一种,所述数值和外观中的每一种都与所述各个随后预定时间段或所述随后类似波的所述各个预定数量相关。
当所述噪声水平超出阈值时,所述显示控制单元可以改变在所述显示单元的屏幕上显示的噪声水平的显示模式。
可以通过颜色变化、纹理变化或字符的厚度、大小、字体或风格变化中的至少一种来改变所述显示模式。
所述生物信号平均处理装置还可以包括:
噪声水平预测单元,其被构造成通过使用已被所述噪声水平检测单元检测到的噪声水平来预测最新的噪声水平检测时间点后的噪声水平,其中
所述显示控制单元在所述显示单元的屏幕上显示由所述噪声水平预测单元预测的噪声水平。
所述显示控制单元可以将在最新的噪声水平检测时间点之前已经检测到的噪声水平,连同所述预测的噪声水平一起,结合所述各个随后预定时间段或所述随后类似波的所述各个预定数量,显示在所述显示单元的屏幕上。
[本发明的效果]
根据本发明的生物信号平均处理装置,以按时间顺序的方式,结合各个随后预定时间段或随后类似波的各个预定数量,在显示单元的屏幕上显示检测到的噪声水平。因此,由于可以明显观察到噪声水平随时间流逝的变化,因此可以以容易理解的方式看到随机噪声被移除的状态。
根据本发明的生物信号平均处理装置,当在信号平均心电图测试期间噪声水平变大时,可以更早地停止测量,然后可以进行下一次测量。因此,由于可以整体缩短为了在噪声水平低于预定水平时获得信号平均心电图的测试时间,因此可以减轻被测试人的负担。
根据本发明的生物信号平均处理装置,显示在所述显示单元上的噪声水平为数值和图形中的至少一种,其每个与各个随后预定时间段或随后类似波的各个预定数量相关。因此,可以明显看到所述噪声水平。在这种情形中,由于当噪声水平超出阈值时在显示单元的屏幕上显示的噪声水平的显示模式改变,因此可以方便地结合所述阈值预测测量结束的时间。此外,由于通过颜色变化、纹理变化或字符的厚度、大小、字体或风格变化中的至少一种来改变显示模式,因此可以清楚地通报与阈值的关系。
根据本发明的生物信号平均处理装置,通过使用已检测的噪声水平来预测在最新的噪声水平检测时间点之后的噪声水平,并显示所述预测的噪声水平。因此,可以确定测量是应该继续还是应该停止并再次进行。结果,可以整体缩短测试时间,并且可以减轻被测试人的负担。在这种情形中,结合各个随后预定时间段或随后类似波的各个预定数量,将在最近的噪声水平检测时间点之前已经检测的噪声水平与预测的噪声水平一起进行显示。因此,可以方便地预期,所显示的噪声水平对于监视所述屏幕的医疗人员的决定是有用的。
附图说明
图1为示出本发明的生物信号平均处理装置的第一实施例的功能框图。
图2为示出在本发明的生物信号平均处理装置的第一本实施例中,用于解释信号平均心电图的心电图波形的视图。
图3为示出在本发明的生物信号平均处理装置的第一本实施例中与心电图和待显示的噪声水平相关的显示屏的实例的视图。
图4为示出在本发明的生物信号平均处理装置的第一实施例中与待显示的噪声水平相关的显示屏的第二个实例的视图。
图5为示出在本发明的生物信号平均处理装置的第一实施例中与待显示的噪声水平相关的显示屏的第三个实例的视图。
图6为示出在本发明的生物信号平均处理装置的第一实施例中与待显示的预测噪声水平相关的显示屏的实例的视图。
图7为示出在本发明的生物信号平均处理装置的第一实施例中与待显示的预测噪声水平相关的显示屏的实例的视图,其中噪声水平检测与图6相比已被改进。
图8为示出本发明的生物信号平均处理装置的第二实施例的功能框图。
具体实施方式
以下,将参考附图解释本发明的生物信号平均处理装置的第一实施例。在各个附图中,同样的结构元件用共同的符号指称,并且省略其重复的解释。图1是示出在将本发明的生物信号平均处理装置应用于信号平均心电图测试装置的情形中的实施例的配置的视图。信号平均心电图测试装置包括波形输入单元12、波形处理单元13、测量单元14、预测单元15、显示单元16、控制单元17和输入单元18。
波形输入单元12充当信号获取部。波形输入单元12连接到电极单元11,并从电极单元11接收心电图信号。心电图信号可以是例如XYZ导联的心电图信号。在这种情形中,电极单元11设置有数量电极,电极的数量被选定为足以获得XYZ导联的心电图信号。波形输入单元12对由此获取的心电图信号进行模拟-数字转换,以获得数字波形数据。
波形处理单元13从波形输入单元12获得波形数据并对波形数据进行滤波处理,并且进一步检测QRS波。测量单元14从波形处理单元13接收波形数据和QRS波检测结果等,并作为信号平均心电图测试装置根据预定的算法进行测量/分析处理。测量/分析处理包括通过使用从下面描述的加和-平均处理部21获得的信号平均心电图来获取各种参数例如LP的处理。信号平均心电图测试基于所述各种参数来进行。测量单元14包括加和-平均处理部21和噪声水平检测部22。
加和-平均处理部21根据来自于波形处理单元13的波形数据和QRS波检测结果,将每次脑电图信号搏动时的波形数据顺序地加和并获得其平均值,由此获得信号平均心电图。更详细来说,将测试开始后预定时间段(例如1分钟)内每次搏动时的波形数据顺序地加和,由此获得信号平均心电图。然后,将测试开始后直至下一个预定时间段流逝的每次搏动时的波形数据顺序地加和,由此获得另一个信号平均心电图。随后,以类似的方式在测试开始后每次随后的预定时间段流逝时获得信号平均心电图。因此,如图2中所示,按照加和处理从最终的信号平均心电图中移除随机噪声。也就是说,LP波(示出在图2中的圆圈内)出现在QRS波的末端部分处。
噪声水平检测部22检测从测试起始时间点起每次随后的预定时间段流逝时的噪声水平。更详细来说,在预定时间段内的每次搏动时,取出参考R波确定的时间段(在后文中称为参考时间段)内的波,由此获得该波的最大电位差(该波的最高电位与最低电位之间的电位差)。然后,获得该预定时间段内最大电位差的平均值。随后,根据各个搏动处的最大电位差与最大电位差的平均值之间的差,获得最大电位差的标准偏差(SD)。将由此获得的标准偏差设为该时间点处的噪声水平。参考时间段可以包括存在R波的时间段,同时可以不包括存在R波的时间段但是可以是R波之前或之后的适合时间段。当将在P波之前的在P波与Q波之间出现基线的区段设为参考时间段的实例时,在所述区段处有利地仅出现随机噪声。
上述该时间点处的噪声水平,也可以使用预定时间段内的信号平均心电图来获得。具体来说,根据参考时间段内存在的信号平均心电图的波的各个电位及其平均值获得标准偏差,并将该标准偏差设为该时间点处的噪声水平。或者,可以将参考时间段内存在的波的最大值与最小值之间的差、即最大电位差,设为该时间点处的噪声水平。
将在各个随后的预定时间段的流逝后获得的噪声水平传输到预测单元15和显示单元16.。显示单元16包括用于显示信息的显示部31和显示控制部32。显示部31是诸如LCD的显示装置。显示控制部32接收噪声水平并在显示部31的屏幕上显示图像,在该图像中将这些噪声水平与各个随后的预定时间段的流逝相关联。可以在每次所述随后预定时间段的整数倍流逝后显示噪声水平。
预测单元15是噪声水平预测部分,其使用已通过噪声水平检测部22检测的噪声水平来预测当前时间点后的噪声水平。由预测单元15预测的当前时间点后的噪声水平被传送到显示单元16的显示控制部32。显示控制部32根据预测的噪声水平准备预测图像,并将其显示在显示部31的屏幕上。预测单元15使用上文中已获得的噪声水平,以进行直线近似或曲线近似的方式,获得后文中将要预测的噪声水平,即预测的噪声水平。在这种情形中,预测单元15分析当前时间点处的噪声水平,并在每次更新检测到的噪声水平时重新预测噪声水平。附带来说,可以下述方式配置预测单元15,即将过去检测到的噪声水平的按时间顺序的变化储存在未示出的储存单元中,并直到储存在储存单元中的按时间顺序的变化与当前所检测到的噪声水平变化相似时,将该储存在储存单元中的噪声水平取出,作为预测的噪声水平。
显示控制部32从波形处理单元13获得趋势波形数据,然后根据所述波形数据制备各个导联心电图,并显示在显示部31的屏幕上。此外,显示控制部32可以被配置成将由测量单元14执行的测量/分析的结果(例如各种参数,如LP)作为图像显示在显示部31的屏幕上。
输入单元18可以被构造成具有按键,所述按键用于输入命令,例如信号平均心电图测试的开始/停止、与噪声水平的显示相关的切换以及测量单元14的测量/分析结果的显示。由输入单元18输入的命令被控制单元17接收,同时控制单元17将对应于命令的控制信息传输到波形输入单元12、波形处理单元13、测量单元14、预测单元15和显示单元16。
下面解释以这种方式配置的信号平均心电图测试装置的操作。将电极单元11的电极粘贴于测试对象身体的预定位置。然后将电源打开,并通过操作输入单元18来输入信号平均心电图测试的开始。因此,控制单元17将信号平均心电图测试的开始通知到各个单元。波形输入单元12从电极单元11获得心电图信号并对心电图信号进行模拟-数字转换,由此输出数字波形数据。波形处理单元13对从波形输入单元12传输的波形数据进行滤波处理,并进一步检测QRS波。
由于波形数据被传送到显示单元16,因此显示控制部32从波形处理单元13获得趋势波形数据并根据所述波形数据制备各个导联心电图,从而显示在图3中示出的屏幕的波形显示区域W上。显示控制部32可以在波形显示区域W的一部分或其整个区域处显示信号平均心电图测试装置的测量/分析结果等。
如上所述,测量单元14从波形处理单元13获得波形数据和QRS波检测结果等,并作为信号平均心电图测试装置进行测量/分析处理。即,加和-平均处理部21进行加和-平均处理,并且噪声水平检测部22检测噪声水平。
显示单元16的显示控制部32接收噪声水平并准备图像,在所述图像中使这些噪声水平对应于各个随后的预定时间段的流逝。该图像可以是数字图像和图形图像中的至少一种,在数字图像和图形图像的每一个中都使噪声水平对应于各个随后的预定时间段的流逝。图3示出了显示部31的屏幕的实例,其显示了数字图像和图形图像两者作为“SD噪声”,在数字图像和图形图像的每一个中都使噪声水平对应于各个随后的预定时间段的流逝。在这个实例中,在竖直方向上几乎等分的屏的五个区域中最右侧的区域,被设为与LP相关的显示区域。
图3中示出的屏幕的下部区域包括用于显示当前噪声水平值的区域N、用于显示流逝的时间的区域T、用于显示剩余时间的区域R和用于将流逝时间显示为条的区域B。显示控制部32在这些区域上显示图像。
显示控制部32在单一测试完成之前保留时间数据(例如10分钟),并在图3中与LP相关的显示区域的中央区域C上侧的上部区域U处,将从测试开始起的进展情况显示为图像。在本实施例中,显示了一个图像,在该图像中粗体弧形在画有“LP”的按钮和画有“完成”的按钮之间连结。具体来说,以粗体弧形朝向画有“完成”的按钮前进的方式显示从测试开始起的进展情况。通过这种方式,可以目视确认进展情况。
此外,在图3中示出的与LP相关的显示区域的中央区域C处,显示了对应于各个随后的预定时间段的流逝的噪声水平的图形图像(尽管在图中示出了条形图,但也可以显示折线图等代替它)。在该图形图像中,当噪声水平超出阈值时,显示模式、即对应于超出的噪声水平的图像的色调,发生变化。具体来说,假设阈值为1μV和0.3μV,当噪声水平大于1μV时色调可以变成红色,当噪声水平等于或小于1μV并大于0.3μV时色调可以变成黄色,并且当噪声水平等于或小于0.3μV时色调可以变成蓝色。也可以显示阈值的线。
对应于各个随后的预定时间段的流逝(1分钟)的噪声水平的数字图像,显示在与LP相关的显示区域的中央区域C的下侧的下部区域D处。在该数字图像中,也与图形图像类似,当噪声水平超出阈值时,对应于超出的噪声水平的图像的色调发生变化。当然,可以显示数值本身来代替数字图像。在这种情况下,数值的颜色发生变化。
图4示出了在与LP相关的显示区域的中央区域C处显示的图形图像以另一种显示模式显示的实例。在该图形图像中,当由柱状图图代表的噪声水平超出阈值时,则该柱状图内的纹理发生变化。图5示出了在与LP相关的显示区域的下部区域D处显示的数字图像以另一种显示模式显示的实例。在该数字图像中,当噪声水平超出阈值时,对应于超出的噪声水平的每个字符的厚度、大小、字体和风格发生变化。代替这种方式,每个字符的厚度、大小、字体和风格中的至少一种可以发生变化。
由于图像以上述方式来显示,因此当在测试开始后大于1μV的阈值的噪声水平持续约4分钟而几乎不改变其水平时,可以从输入单元18输入用于停止信号平均心电图测试的命令,以便通过控制单元17停止各个单元的运行。然后,在检查电极单元11的电极等后,可以再次从输入单元18输入用于开始信号平均心电图测试的命令,从而进行测试。因此,可以有效地进行测试,而不需长时间继续这样的噪声水平高且可靠性低的测试。
在信号平均心电图测试期间,当从输入单元18输入用于切换噪声水平的预测显示的命令时,在与LP相关的显示区域的中央区域C处将要显示的图形图像被显示成如图6或7中所示。图6示出了在测试开始后直至流逝2分钟为止的噪声水平已被检测的情形。当从输入单元18输入上述与切换相关的命令时,预测单元15通过使用噪声水平检测部22已检测的噪声水平来预测该时间点后的噪声水平。预测的噪声水平被传输到显示控制部32。当显示控制部32从控制单元17接收到对应于从输入单元输入的命令中与切换成噪声水平的预测显示相关的命令时,显示控制部根据预测的噪声水平准备预测图像。
如图6中所示,在该预测图像中,画出了例如通过对预测的噪声水平进行近似而获得的曲线EL,以及在测试开始后流逝1分钟和2分钟后分别检测到的噪声水平。由于预测单元15在每次对检测到的噪声水平进行更新时重新预测最新的噪声水平,因此预测的噪声水平也可能变化。
图7示出了噪声水平检测已前进到测试开始后直到流逝4分钟的情形的实例。如图7中所示,在该预测图像中,画出了通过对预测的噪声水平进行近似而获得的曲线EL,以及在测试开始后流逝1分钟、2分钟、3分钟和4分钟后分别检测到的噪声水平。与图6的情况相比,由于噪声水平检测已经前进,因此图7中示出的曲线EL表示噪声水平预计比图6的情况更早地降低。
由于图像以上述方式显示,因此当按照预测不能预期噪声水平的降低时,可以从输入单元18输入用于停止信号平均心电图测试的命令,从而通过控制单元17停止各个单元的运行。因此,可以有效地进行测试,而不需长时间继续这样的噪声水平高且可靠性低的测试。
尽管对仅通过图形图像来显示预测的噪声水平的情况进行了解释,但预测的噪声水平也可以通过数字图像或图形图像与数字图像的组合来显示。图形图像不限于柱状图或线图,而是可以是能够以相互之间可辨别的方式显示检测的噪声水平和预测的噪声水平的图像。当显示预测的噪声水平时,如果从输入单元18输入用于切换噪声水平的显示的命令,显示可以恢复到检测的噪声水平的显示。尽管本实施例设置成从输入单元18输入与切换噪声水平的显示相关的命令,但可以从一开始就显示如图6或7中示出的预测的噪声水平。
接下来,将解释本发明的生物信号平均处理装置的第二实施例。在上述第一实施例中,尽管对于将本发明应用于信号平均心电图测试装置的情形进行了描述,但本发明也可以应用于能够获取需要通过进行加和-平均处理而从其中移除随机噪声的生物信号的所有装置。例如,作为所需生物信号波的实例,存在体觉诱发电位(SEP)、脑干听觉诱发电位(BAEP)、视觉诱发电位(VEP)和各种事件相关电位(ERP)。它们中的每种都是通过刺激活体的特定部位,在预定位置处产生(诱导)的生物信号(电位),并用于例如通过测量和分析所述电位来鉴定病变的测试等。
作为实例,对将本发明的生物信号平均处理装置应用于视觉诱发电位(VEP)测量装置的情形进行描述。VEP是当向视网膜施加光刺激时诱发的大脑视觉皮层的电位,并被测量以用于视神经的功能测试等。以在预定的时刻连续地向眼施加光刺激,由此通过附着到头部的电极来检测反应电位(反应波)的方式来测量VEP。由于检测到的波除了反应波之外还包含正常脑波(α波、β波等)等,因此对于对单次刺激做出响应检测到的波连续地进行加和-平均处理以移除正常脑波等,从而仅提取反应波(VEP)。正常脑波等对应于随机噪声。将对这种实施方式进行详细描述。
图8是示出了本发明的第二实施例的视觉诱发电位测量装置的配置的框图。在图8中,与第一实施例中的组成元件相同的组成元件用相同符号指称,其解释被省略。本实施例与第一实施例的主要差异在于检测对从外部施加的刺激做出响应而诱发的电位,并通过施加的刺激的数量确定噪声水平显示的间隔时间。
在视觉诱发电位测量装置中,刺激单元119在预定时刻向眼连续施加刺激,而附着到头部的电极单元111在每次刺激时检测包含随机噪声例如正常脑波等的VEP信号(在后文中,包含随机噪声的VEP信号被称为“VEP信号等”,而移除了随机噪声后的VEP信号被称为“VEP信号”)。刺激的数量根据VEP信号的量级等来设定。
测量单元114从波形处理单元13接收VEP信号等的波形数据,然后,为了获得VEP信号,在每次刺激时对VEP信号等进行加和-平均处理,并且也在从VEP信号等的测量开始起每预定数量的刺激时获得噪声水平。测量单元114包括加和-平均处理部121和噪声水平检测部122。
加和-平均处理部121在每次刺激时基于来自于波形处理单元13的波形数据顺序地对VEP信号等进行加和,直至在VEP信号等的测量开始之后已施加的刺激数量达到预定次数,由此获得平均VEP。然后,在每次刺激时顺序地对VEP信号等进行加和,直至在VEP信号等的测量开始之后已施加的刺激数量达到预定次数的两倍,由此获得另一个平均VEP。随后以类似的方式,每当在测量开始之后已施加的随后刺激的数量达到预定次数时获得平均VEP。
从测量开始时间点起,每当已施加的刺激数量达到预定次数时,噪声水平检测部122检测噪声水平。详细来说,将在刺激单元119中施加刺激的时刻(在后文中称为刺激时刻)输入到测量单元114中。取出在参考刺激时刻所确定的时间段(在后文中称为参考时间段)内的波,由此获得该波的最大电位差(该波的最高电位与最低电位之间的电位差)。然后,获得预定数量的刺激内最大电位差的平均值。随后,根据各次刺激时波中的最大电位差与最大电位差的平均值之间的差,获得最大电位差的标准偏差(SD)。将由此获得的标准偏差设为该时间点处的噪声水平。
参考时间段可以是刺激时刻之后的时间段。或者,参考时间段可以是预期VEP信号将会消失的时间段,即紧邻下一次刺激时刻之前的时间段。当按照后一种情况设定参考时间段时,有利的是在该时间段处仅出现随机噪声。
也可以使用每次已施加的随后的刺激的数量达到预定次数时获得的平均VEP来获得上述该时间点处的噪声水平。具体来说,基于在参考时间段内出现的平均VEP的波的各个电位及其平均值获得标准偏差,并将该标准偏差设为该时间点处的噪声水平。或者,可以将参考时间段内出现的波的电位的最大值与最小值之间的差、即最大电位差,设为该时间点处的噪声水平。
利用显示控制部32,将为各个预定数量的随后的刺激获得的噪声水平与各个预定数量的随后刺激相对应地显示在显示部31上。这种显示与第一实施例的显示的差异在于噪声水平对应于各个预定数量的随后刺激而不是各个随后的预定时间段的流逝来显示。显示控制部32还显示由测量单元114获得的与各个预定数量的随后刺激相对应的平均VEP。可以显示与预定数量的随后刺激的各整数倍相对应的噪声水平。
与第一实施例类似,可以由预测单元15来预测噪声水平。显示控制部32在显示部31的屏幕上显示预测的噪声水平。关于显示模式,预测的噪声水平以与图6和7中所示的曲线EL类似的方式来显示,正如在第一实施例中所解释的。
由于图像以上述方式显示,因此在例如大的噪声水平持续存在
的情形中,可以从输入单元18输入用于停止VEP测量的命令,从而通过控制单元17停止各个单元的运行。然后,在检查电极单元111的电极等后,可以从输入单元18再次输入用于开始VEP测量的命令,由此进行VEP测量。此外,在噪声水平快速降低的情形中,测量可以更早结束。因此,可以有效地进行测试。
此外,即使在按照预测结果不能预期噪声水平的降低的情形中,也可以从输入单元18输入用于停止VEP测量的命令,从而通过控制单元17停止相应单元的运行。因此,可以有效地进行测量,而不需长时间继续这样的噪声水平高且可靠性低的测量。
Claims (7)
1.一种生物信号平均处理装置,包括:
信号获取单元,该信号获取单元被构造成连续地获得生物信号,在所述生物信号中重复地出现类似波;以及
加和-平均处理单元,该加和-平均处理单元被构造成每次在所需起始时间点后流逝随后的预定时间段时或每次在所述所需起始时间点后出现预定数量的随后类似波时,对由所述信号获取单元获得的所述类似波进行加和-平均处理,从而获得平均波,由此获取从中移除了其中所包含的随机噪声的生物信号,
所述生物信号平均处理装置还包括:
噪声水平检测单元,该噪声水平检测单元被构造成每次在所述所需起始时间点后流逝所述随后的预定时间段时或每次在所述所需起始时间点后出现所述预定数量的所述随后类似波时,检测由所述信号获取单元获得的所述生物信号中包含的所述随机噪声的噪声水平;
显示单元,该显示单元被构造成显示信息;以及
显示控制单元,该显示控制单元被构造成在所述显示单元的屏幕上显示信息,其中
所述显示控制单元以按时间顺序的方式,结合所述各个随后预定时间段或所述随后的类似波的所述各个预定数量,显示由所述噪声水平检测单元检测的所述噪声水平。
2.根据权利要求1所述的生物信号平均处理装置,其中
所述生物信号是心电图信号,
所述加和-平均处理单元每次在所述所需起始时间点后流逝所述随后的预定时间段时,对由所述信号获取单元获得的所述心电图信号进行所述加和-平均处理,以获得信号平均心电图,并且
在由所述噪声水平检测单元检测的所述随机噪声的噪声水平低于预定水平时,所述信号平均心电图被用于信号平均心电图测试。
3.根据权利要求1或2所述的生物信号平均处理装置,其中
所述显示控制单元将噪声水平在所述显示单元上显示为数值和图形中的至少一种,所述数值和所述图形中的每一种都与所述各个随后的预定时间段或所述随后类似波的所述各个预定数量相关。
4.根据权利要求1至3任一项所述的生物信号平均处理装置,其中
当所述噪声水平超出阈值时,所述显示控制单元改变在所述显示单元的所述屏幕上显示的噪声水平的显示模式。
5.根据权利要求4所述的生物信号平均处理装置,其中
通过颜色变化、纹理变化或字符的厚度、大小、字体或风格变化中的至少一种来改变所述显示模式。
6.根据权利要求1至5任一项所述的生物信号平均处理装置,还包括:
噪声水平预测单元,该噪声水平预测单元被构造成通过使用已被所述噪声水平检测单元检测到的噪声水平来预测最新的噪声水平检测时间点后的噪声水平,其中
所述显示控制单元在所述显示单元的所述屏幕上显示由所述噪声水平预测单元预测的噪声水平。
7.根据权利要求6所述的生物信号平均处理装置,其中
所述显示控制单元将在所述最新的噪声水平检测时间点之前已经检测到的所述噪声水平连同所述预测的噪声水平一起,结合所述各个随后的预定时间段或所述随后的类似波的所述各个预定数量,显示在所述显示单元的所述屏幕上。
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