JP2765602B2 - 心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回路 - Google Patents
心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回路Info
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- JP2765602B2 JP2765602B2 JP3284464A JP28446491A JP2765602B2 JP 2765602 B2 JP2765602 B2 JP 2765602B2 JP 3284464 A JP3284464 A JP 3284464A JP 28446491 A JP28446491 A JP 28446491A JP 2765602 B2 JP2765602 B2 JP 2765602B2
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- Japan
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- electrocardiogram
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- auto
- circuit
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は携帯用心電図解析装置の
心電図入力方法に関し、特にオートドリフトキャンセル
回路に関する。
心電図入力方法に関し、特にオートドリフトキャンセル
回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の携帯用心電図解析装置は、被検者
が装着した電極から導出される微少な心電図信号を検出
し増幅するために、心電図入力部は差動アンプを有し、
この差動アンプにより5倍程度に増幅された心電図信号
は、自域周波数成分(0.05Hz以下)をカットするた
めの1次のフィルタを通過後、次段のメインアンプによ
り250倍程度まで増幅されA/D変換器に入力されて
いた。
が装着した電極から導出される微少な心電図信号を検出
し増幅するために、心電図入力部は差動アンプを有し、
この差動アンプにより5倍程度に増幅された心電図信号
は、自域周波数成分(0.05Hz以下)をカットするた
めの1次のフィルタを通過後、次段のメインアンプによ
り250倍程度まで増幅されA/D変換器に入力されて
いた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
携帯用心電図解析装置では、バッテリー駆動(通常は単
3電池4本程度)のため、装置のアンプ部の動作中の電
源電圧は4〜6V程度であり、差動アンプの増幅度を5
倍とすると、ダイナミックレンジは、せいぜい、入力換
算で800〜1000mV程度しかないため、体動や電極
パッドの動きなどのアーチファクトにより、差動アンプ
への直流入力分が急激に変化した場合に、差動アンプの
出力が飽和してしまい誤解析の要因となるという問題点
があった。
携帯用心電図解析装置では、バッテリー駆動(通常は単
3電池4本程度)のため、装置のアンプ部の動作中の電
源電圧は4〜6V程度であり、差動アンプの増幅度を5
倍とすると、ダイナミックレンジは、せいぜい、入力換
算で800〜1000mV程度しかないため、体動や電極
パッドの動きなどのアーチファクトにより、差動アンプ
への直流入力分が急激に変化した場合に、差動アンプの
出力が飽和してしまい誤解析の要因となるという問題点
があった。
【0004】また従来の心電入力回路では、1次のハイ
パスフィルタで32秒の時定数を低域のカットオフ周波
数が0.05Hzを実現しているため、アンプ入力の変動
後に、仮に入力が安定したとしても、心電信号が基線レ
ベルに戻るまでは6秒以上またなければならなかった。
また、0.05Hz以上の低周波成分を有するドラフトは
キャンセルすることができなかった。
パスフィルタで32秒の時定数を低域のカットオフ周波
数が0.05Hzを実現しているため、アンプ入力の変動
後に、仮に入力が安定したとしても、心電信号が基線レ
ベルに戻るまでは6秒以上またなければならなかった。
また、0.05Hz以上の低周波成分を有するドラフトは
キャンセルすることができなかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、心電図
信号を検出して増幅する差動アンプを有する心電図解析
装置のオートドリフトキャンセル回路において、前記心
電図信号に基づいて、前記差動アンプに、当該差動アン
プの入力レンジ内に入るように、所定のタイミングにお
ける前記心電図信号の基線レベルに基づいて、バイアス
を印加するバイアス手段を備えていることを特徴とする
心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回路が得ら
れる。
信号を検出して増幅する差動アンプを有する心電図解析
装置のオートドリフトキャンセル回路において、前記心
電図信号に基づいて、前記差動アンプに、当該差動アン
プの入力レンジ内に入るように、所定のタイミングにお
ける前記心電図信号の基線レベルに基づいて、バイアス
を印加するバイアス手段を備えていることを特徴とする
心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回路が得ら
れる。
【0006】
【0007】また、本発明によれば、被検者に装着した
電極から導出される心電図信号を検出して増幅する差動
アンプと、前記心電図信号をA/D変換するためのA/
D変換器と、 該A/D変換器により得られた変換デー
タからR波を検出し、R−Rインターバルから心電図信
号の基線時のタイミングを算出するR波検出部と、該R
波検出部で得られたタイミングにおける心電図信号の基
線レベルを、前記差動アンプの入力レンジの中心にバイ
アスする直流バイアス回路と、該バイアス回路へのバイ
アス電圧を出力するD/A変換器とを備えていることを
特徴とする心電図解析装置のオートドリフトキャンセル
回路が得られる。
電極から導出される心電図信号を検出して増幅する差動
アンプと、前記心電図信号をA/D変換するためのA/
D変換器と、 該A/D変換器により得られた変換デー
タからR波を検出し、R−Rインターバルから心電図信
号の基線時のタイミングを算出するR波検出部と、該R
波検出部で得られたタイミングにおける心電図信号の基
線レベルを、前記差動アンプの入力レンジの中心にバイ
アスする直流バイアス回路と、該バイアス回路へのバイ
アス電圧を出力するD/A変換器とを備えていることを
特徴とする心電図解析装置のオートドリフトキャンセル
回路が得られる。
【0008】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【0009】図1は本発明の一実施例である。被検者が
装着した電極から導出される心電図信号を検出して増幅
する差動アンプ1の出力はメインアンプ3によりA/D
変換器4の入力レベルまで増幅される。
装着した電極から導出される心電図信号を検出して増幅
する差動アンプ1の出力はメインアンプ3によりA/D
変換器4の入力レベルまで増幅される。
【0010】ここで差動アンプ1の反転、非反転入力の
それぞれに入力される信号e1 ,e2 は、 e1 =v1 +E1 …(1) v1 :心電図信号成分 E1 :分極、アーチファクトによる直流分 e2 =v2 +E2 …(2) v2 :心電図信号成分 E2 :分極、アーチファクトによる直流分 (1),(2)式で表わされ、バイアス回路2の出力電
圧Vとすると作動アンプLの出力e0 は下式で表わされ
る。
それぞれに入力される信号e1 ,e2 は、 e1 =v1 +E1 …(1) v1 :心電図信号成分 E1 :分極、アーチファクトによる直流分 e2 =v2 +E2 …(2) v2 :心電図信号成分 E2 :分極、アーチファクトによる直流分 (1),(2)式で表わされ、バイアス回路2の出力電
圧Vとすると作動アンプLの出力e0 は下式で表わされ
る。
【0011】 e=−R2 /R1 (v1 −v2 )−R2 /R1 (E1 −E2 )+V …(3) つまり、(3)式の第2項が差動アンプ1の出力からキ
ャンセルすべきドリフト成分と考えられるから、(3)
式第3項のバイアス回路2の出力電圧Vを可変させ
(4)式を満足するときドリフトをキャンセルする。
ャンセルすべきドリフト成分と考えられるから、(3)
式第3項のバイアス回路2の出力電圧Vを可変させ
(4)式を満足するときドリフトをキャンセルする。
【0012】 V=R2 /R1 (E1 −E2 ) …(4) ことが可能となる。
【0013】また、R波検出部8でリアルタイムに検出
されたR波から心電図の基線部のタイミングTB は一般
的に(5)式で算出可能である。
されたR波から心電図の基線部のタイミングTB は一般
的に(5)式で算出可能である。
【0014】 TB (sec)=2/3TR-R (sec) …(5) ( TR-R =R−Rインターバル) 図2に示すように、R波検出部8で検出されたR検
(u)と前回のR検(u−1)からRR-R(u-1)とT
B(u-1)を算出する。
(u)と前回のR検(u−1)からRR-R(u-1)とT
B(u-1)を算出する。
【0015】Te 値はR波を検出する毎に随時、更新さ
れていく。
れていく。
【0016】従って、R波を検出してからTR 時間経過
後は、心電図信号の基線部と考えられため、この時の心
電図信号レベルと差動アンプ1の入力レンジの中心との
差分を検出することで心電図信号のドリフト成分の検出
が可能となる。
後は、心電図信号の基線部と考えられため、この時の心
電図信号レベルと差動アンプ1の入力レンジの中心との
差分を検出することで心電図信号のドリフト成分の検出
が可能となる。
【0017】図3のAに示すように、心電図信号の基線
部と差動アンプ1の入力レンジの中心との差分V(u)
を検出し、このドリフト成分をキャンセルするように図
1のバイアス回路2の出力電圧をD/A変換器で1心拍
毎に連続的に可変させる。(図3のB) 従って図3のCのようにドリフトキャンセルが可能とな
り、急激なアーチファクト等により差動アンプ1が飽和
したとしても瞬時に基線レベルまで回復させることがで
きる。
部と差動アンプ1の入力レンジの中心との差分V(u)
を検出し、このドリフト成分をキャンセルするように図
1のバイアス回路2の出力電圧をD/A変換器で1心拍
毎に連続的に可変させる。(図3のB) 従って図3のCのようにドリフトキャンセルが可能とな
り、急激なアーチファクト等により差動アンプ1が飽和
したとしても瞬時に基線レベルまで回復させることがで
きる。
【0018】なお、5は演算処理部(CPU)であり、
R波とR波との時間的間隔及び、ドリフト成分等と基線
レベルとの距離を判断するものである。また、6はメモ
リで、心電図信号出力を一時格納するものである。
R波とR波との時間的間隔及び、ドリフト成分等と基線
レベルとの距離を判断するものである。また、6はメモ
リで、心電図信号出力を一時格納するものである。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、体動など
のアーチファクトにより差動アンプの入力レンジを越え
るような状態でも一心拍後には、入力レンジ内に入るよ
うに、差動アンプの入力が直流バイアスされるため、ア
ーチファクトの影響を受けにくくなり、誤解析を軽減で
きるという効果を有する。
のアーチファクトにより差動アンプの入力レンジを越え
るような状態でも一心拍後には、入力レンジ内に入るよ
うに、差動アンプの入力が直流バイアスされるため、ア
ーチファクトの影響を受けにくくなり、誤解析を軽減で
きるという効果を有する。
【0020】また、低域周波数成分カットのための1次
フィルタ回路が削除できるため、1次のフィルタで使用
していた高精度で大容量のコンデンサ(以下±5%程
度)と高精度高抵抗(36 MΩ±5%程度)が削除可能
となり、部品原価の低減、実装面積の削減という効果を
有する。
フィルタ回路が削除できるため、1次のフィルタで使用
していた高精度で大容量のコンデンサ(以下±5%程
度)と高精度高抵抗(36 MΩ±5%程度)が削除可能
となり、部品原価の低減、実装面積の削減という効果を
有する。
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。
【図2】TB とTR-R の関係を示す図である。
【図3】ドリフトキャンセル方法の一実施例である。
1 差動アンプ 2 直流バイアス回路 3 メインアンプ 4 A/D変換器 5 演算処理部 6 メモリ 7 D/A変換器 8 R波検出器 A ドリフトキャンセル前のアンプ出力 B ドリフトキャンセル処理に基づくD/A出力 C ドリフトキャンセル後のアンプ出力
Claims (2)
- 【請求項1】 心電図信号を検出して増幅する差動アン
プを有する心電図解析装置のオートドリフトキャンセル
回路において、 前記心電図信号に基づいて、前記差動アンプに、当該差
動アンプの入力レンジ内に入るように、所定のタイミン
グにおける前記心電図信号の基線レベルに基づいて、バ
イアスを印加するバイアス手段を備えていることを特徴
とする心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回
路。 - 【請求項2】 被検者に装着した電極から導出される心
電図信号を検出して増幅する差動アンプと、 前記心電図信号をA/D変換するためのA/D変換器
と、 該A/D変換器により得られた変換データからR波を検
出し、R−Rインターバルから心電図信号の基線時のタ
イミングを算出するR波検出部と、 該R波検出部で得られたタイミングにおける心電図信号
の基線レベルを、 前記差動アンプの入力レンジの中心にバイアスする直流
バイアス回路と、 該バイアス回路へのバイアス電圧を出力するD/A変換
器とを備えている ことを特徴とする心電図解析装置のオ
ートドリフトキャンセル回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3284464A JP2765602B2 (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3284464A JP2765602B2 (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05115450A JPH05115450A (ja) | 1993-05-14 |
JP2765602B2 true JP2765602B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=17678873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3284464A Expired - Lifetime JP2765602B2 (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2765602B2 (ja) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8369944B2 (en) | 2007-06-06 | 2013-02-05 | Zoll Medical Corporation | Wearable defibrillator with audio input/output |
US8271082B2 (en) | 2007-06-07 | 2012-09-18 | Zoll Medical Corporation | Medical device configured to test for user responsiveness |
US8140154B2 (en) | 2007-06-13 | 2012-03-20 | Zoll Medical Corporation | Wearable medical treatment device |
WO2011146482A1 (en) | 2010-05-18 | 2011-11-24 | Zoll Medical Corporation | Wearable ambulatory medical device with multiple sensing electrodes |
BR112012029238A2 (pt) | 2010-05-18 | 2016-11-29 | Zool Medical Corp | dispositivo terapêutico de vestir |
US9937355B2 (en) | 2010-11-08 | 2018-04-10 | Zoll Medical Corporation | Remote medical device alarm |
WO2012078857A2 (en) | 2010-12-09 | 2012-06-14 | Zoll Medical Corporation | Electrode with redundant impedance reduction |
JP5988991B2 (ja) | 2010-12-10 | 2016-09-07 | ゾール メディカル コーポレイションZOLL Medical Corporation | 着用可能治療装置 |
US9427564B2 (en) | 2010-12-16 | 2016-08-30 | Zoll Medical Corporation | Water resistant wearable medical device |
WO2012135028A1 (en) * | 2011-03-25 | 2012-10-04 | Zoll Medical Corporation | Method of detecting signal clipping in a wearable ambulatory medical device |
US9135398B2 (en) | 2011-03-25 | 2015-09-15 | Zoll Medical Corporation | System and method for adapting alarms in a wearable medical device |
US9684767B2 (en) | 2011-03-25 | 2017-06-20 | Zoll Medical Corporation | System and method for adapting alarms in a wearable medical device |
WO2012135062A1 (en) | 2011-03-25 | 2012-10-04 | Zoll Medical Corporation | Selection of optimal channel for rate determination |
US9782578B2 (en) | 2011-05-02 | 2017-10-10 | Zoll Medical Corporation | Patient-worn energy delivery apparatus and techniques for sizing same |
CN103764222B (zh) | 2011-09-01 | 2016-02-10 | 佐尔医药公司 | 穿戴式监护和治疗设备 |
US10328266B2 (en) | 2012-05-31 | 2019-06-25 | Zoll Medical Corporation | External pacing device with discomfort management |
US8983597B2 (en) | 2012-05-31 | 2015-03-17 | Zoll Medical Corporation | Medical monitoring and treatment device with external pacing |
US9999393B2 (en) | 2013-01-29 | 2018-06-19 | Zoll Medical Corporation | Delivery of electrode gel using CPR puck |
CN104586384B (zh) * | 2013-10-30 | 2017-06-16 | 深圳华清心仪医疗电子有限公司 | 一种心电信号实时心率检测方法及*** |
US10201711B2 (en) | 2014-12-18 | 2019-02-12 | Zoll Medical Corporation | Pacing device with acoustic sensor |
US10321877B2 (en) | 2015-03-18 | 2019-06-18 | Zoll Medical Corporation | Medical device with acoustic sensor |
US11617538B2 (en) | 2016-03-14 | 2023-04-04 | Zoll Medical Corporation | Proximity based processing systems and methods |
US11568984B2 (en) | 2018-09-28 | 2023-01-31 | Zoll Medical Corporation | Systems and methods for device inventory management and tracking |
WO2020069308A1 (en) | 2018-09-28 | 2020-04-02 | Zoll Medical Corporation | Adhesively coupled wearable medical device |
CN112642061A (zh) | 2019-10-09 | 2021-04-13 | Zoll医疗公司 | 模块化电疗装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57168011U (ja) * | 1981-04-17 | 1982-10-22 | ||
JPH0648197B2 (ja) * | 1984-09-06 | 1994-06-22 | 株式会社明電舍 | 零点補正センサ回路 |
JPS62177406A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-04 | Anritsu Corp | 変位測定装置 |
-
1991
- 1991-10-30 JP JP3284464A patent/JP2765602B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05115450A (ja) | 1993-05-14 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980304 |