JP3171256B2 - 生体の測定信号から基線変動を除去する装置 - Google Patents

生体の測定信号から基線変動を除去する装置

Info

Publication number
JP3171256B2
JP3171256B2 JP50549192A JP50549192A JP3171256B2 JP 3171256 B2 JP3171256 B2 JP 3171256B2 JP 50549192 A JP50549192 A JP 50549192A JP 50549192 A JP50549192 A JP 50549192A JP 3171256 B2 JP3171256 B2 JP 3171256B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
low
pass filter
filter
sampling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP50549192A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06504696A (ja
Inventor
レナ ルンドストレーム,
ペーター カールソン,
トーマス オールソン,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of JPH06504696A publication Critical patent/JPH06504696A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3171256B2 publication Critical patent/JP3171256B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、測定信号の標本値を形成するための標本化
段と、該標本化段に接続されている第1の低域フィルタ
と、後置接続されている、標本化レートを前以て決めら
れた係数だけ低減するための段と、後続の非巡回形の第
2の低域フィルタと、これに接続されている、標本化レ
ートを前以て決められた係数だけ高めるための補間段
と、該補間段から到来する標本値を前記標本化段から到
来する、生体の測定信号の標本値から減算するための減
算器段とを有する、生体の測定信号から基線変動を除去
するための装置に関する。
患者から取り出される生体の測定信号には通例、例え
ば交流配電網から誘導される50Hzの交流電圧、筋電位お
よび生体の測定信号の患者からの取り出しに関連したア
ーチファクトのようなノイズ信号が重畳されている。こ
れらのノイズは、それらが生体の測定信号の特徴的な周
波数と比較して低周波の形式のものである限り、検出さ
れる測定信号経過における基線変動の形において現れ
る。
“Journal of Clinical Engineering"(第7巻、No.
3、1082年7月−9月、第235ないし240頁)から、心電
図信号から基線変動を除去するための上述の形式の装置
が公知である。の公知の装置において、標本値の形にお
いて存在する心電図信号から、標本化レートを係数8だ
け低減するための段が後置接続されている第1の非巡回
形低域フィルタと、それに接続されている第2の非巡回
形低域フィルタと、後置接続された、標本化レートを係
数8だけ高めるための補間段と、前記低域フィルタリン
グによって得られる基線変動が基線変動を伴う心電図信
号から減算される減算器段とから成る高域フィルタにお
いて基線変動が除去される。制限されたパルス数を有す
るパルス応答によって特徴付けられている非巡回形フィ
ルタの使用によって、フィルタリングの際の位相シフ
ト、ひいては信号歪が回避される。しかし非巡回形フィ
ルタにおける計算コスト、即ちフィルタにおいて実施す
べき演算(乗算)は非常に高い。その理由は、心電図信
号が第2の非巡回形低域フィルタに供給される前に、心
電図信号の標本化レートは係数8だけ低域されるからで
ある。その際第1の低域フィルタは、標本化レートの低
減のために必要である、心電図信号の周波数制限のため
に用いられる。確かに低減係数が大きければ大きい程、
第2の非巡回形フィルタにおける計算コストは僅かにな
るが、同時に第1の非巡回形フィルタにおける計算コス
トは増大する。それ故に公知の装置では本来の基線変動
フィルタリングの前に、係数2だけの標本化レート低減
を有する前フィルタリングが行われ、これにより心電図
の解像度が全体として低減される。
本発明の課題は、生体の測定信号から基線変動を除去
する際に、標本化フィルタリングの際に必要な計算コス
トを低減することである。
この課題の解決するために本発明によれば冒頭に述べ
た形式の装置において、第1の低域フィルタは、その遮
断周波数が第2の低域フィルタの遮断周波数に関して、
第1の低域フィルタによって惹き起こされる位相シフト
が第2の低域フィルタにおいて除去されるように選択さ
れる巡回形フィルタであることによって解決される。即
ち非巡回形フィルタと比較して、巡回形フィルタは、フ
ィルタ出力ないしフィルタ作用に関連して低減された計
算コストによって特徴付けられる。巡回形フィルタがフ
ィルタリングすべき信号において位相シフトを惹き起こ
すという欠点は本発明の装置では、位相シフトが実際に
作用する周波数領域が第2の低域フィルタにおいて除去
される限りにおいて発生しない。
フィルタリングの際の信号歪の低域は有利には、標本
化段から到来する標本値を減算器段に遅延して転送する
ための遅延段によって実現される。その際遅延段に対し
て、低域フィルタにおいて発生するのと同じ遅延度が選
択される。
フィルタリングの際に低減される計算コストのため、
本発明の装置は、プロセス結合された、即ち生体の信号
に有利に使用される。
次に、本発明を説明するために、本発明の装置の実施
例がブロック図の形において示されている図面を参照す
る。
参照番号1によって、生体の測定信号、例えば患者か
ら取り出された心電図信号が加わる、装置の入力側が示
されている。入力側1に、生体の信号の標本値を形成す
るための標本化段2が接続されている。標本値は一方に
おいて遅延段3を介して減算段4の第1入力側(+)に
接続されており、他方において第1の低域フィルタ、標
本化レートを低域するための後置接続された段6、後続
の第2低域フィルタ7およびそれに接続されている補間
段8を介して減算器段4の第2入力側(−)に接続され
ており、減算器段の出力側において、基線変動が除去さ
れた、引く続くプロセス結合された(オンライン)信号
処理のための標本値の形の測定信号が取り出される。ブ
ロック5ないし8において、標本化された生体の測定信
号が低域フィルタリングされ、その結果減算器段4の第
2入力側(+)に、この減算器段4において生体の測定
信号の標本値から減算される、基線変動の標本値が加わ
る。ブロック3ないし8はまた、高域フィルタを形成し
ている。
7で示されている低域フィルタは、フィルタリングの
際位相エラーを発生しない非巡回形フィルタである。し
かしこの形式のフィルタでは、計算コスト、即ち実施す
べき演算の数および信号遅延は比較的高い。演算数およ
び遅延を低減するために、低域フィルタ7に供給され
る、標本値のレートは低域される。このことは、基線変
動の比較的低い周波数に基づいて可能である。標本化レ
ートの低域は段6において行われる。この段6に前置接
続されている低域フィルタ5は、標本化レートの低減の
ために必要である、標本化された測定信号の周波数制限
のために用いられる。第2フィルタ7とは異なって、第
1フィルタ5は、フィルタ出力に関連して計算コストが
著しく僅かである巡回形フィルタである。巡回形フィル
タ5が、フィルタリングすべき信号において位相エラー
を惹き起こすという欠点は出現しない。というのは、フ
ィルタ5の遮断周波数はフィルタ7の遮断周波数に関連
して、フィルタ7における位相エラーが除去されるよう
に選択されているからである。
ブロック5ないし8における低域フィルタリングは所
定の遅延をもって行われるので、フィルタリングされな
い標本化された測定信号は、減算器段4において遅延差
に基づいたエラーのない、測定信号からの基線変動の減
算を可能にするために、それに平行に遅延段3において
同じ値だけ遅延される。
心電図信号から基線変動を除去するための図示の実施
例では有利には、標本化段2において500Hzの標本化レ
ートが設定されている。段5における低減係数は40であ
る。装置は、信号プロセッサとプロセス結合されて(オ
ンライン)動作し、信号プロセッサの計算容量のうち、
フィルタリングに対してほんの一部しか要求されない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オールソン, トーマス スウェーデン国 S−16243 フェリン グビー バックレークスフェーゲン 53 (56)参考文献 特開 平1−227740(JP,A) 特開 昭61−206428(JP,A) 特開 昭58−159725(JP,A) 実公 平1−4328(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/0428

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】測定信号の標本値を形成するための標本化
    段(2)と、該標本化段に接続されている第1の低域フ
    ィルタ(5)と、該低域フィルタに後置接続されてい
    る、標本化レートを前以て決められた係数だけ低減する
    ための段(6)と、後続の非巡回形第2の低域フィルタ
    (7)と、該第2低域フィルタに接続されている、標本
    化レートを前以て決められた係数だけ高めるための補間
    段(8)と、該補間段(8)から到来する標本値を、前
    記標本化段(2)から到来する、生体の測定信号の標本
    値から減算するための減算器段(4)とを有する生体の
    測定信号から基線変動を除去するための装置において、 前記第1の低域フィルタ(5)は巡回形フィルタであ
    り、該フィルタの遮断周波数は前記第2の低域フィルタ
    (7)の遮断周波数に関連して、前記第1の低域フィル
    タ(5)によって惹き起こされた位相シフトが存在する
    周波数領域が前記第2の低域フィルタ(7)において除
    去されるように、選択されている ことを特徴とする生体の測定信号から基線変動を除去す
    るための装置。
  2. 【請求項2】標本化段(2)から到来する標本値を減算
    器段(4)に遅延して転送するための遅延段(3)が設
    けられている請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】生体の測定信号をプロセス結合されて(オ
    ンライン)解析する請求項1または2記載の装置の用
    途。
JP50549192A 1991-03-04 1992-03-04 生体の測定信号から基線変動を除去する装置 Expired - Fee Related JP3171256B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4106858A DE4106858A1 (de) 1991-03-04 1991-03-04 Anordnung zum herausfiltern von grundlinienschwankungen aus physiologischen messsignalen
DE4106858.0 1991-03-04
PCT/EP1992/000474 WO1992015243A1 (de) 1991-03-04 1992-03-04 Anordnung zum herausfiltern von grundlinienschwankungen aus physiologischen messsignalen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06504696A JPH06504696A (ja) 1994-06-02
JP3171256B2 true JP3171256B2 (ja) 2001-05-28

Family

ID=6426432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50549192A Expired - Fee Related JP3171256B2 (ja) 1991-03-04 1992-03-04 生体の測定信号から基線変動を除去する装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5433208A (ja)
EP (1) EP0574465B1 (ja)
JP (1) JP3171256B2 (ja)
DE (2) DE4106858A1 (ja)
WO (1) WO1992015243A1 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU662617B2 (en) * 1992-04-06 1995-09-07 Alcatel Australia Limited A tone filter
US5586556A (en) * 1995-05-11 1996-12-24 T Z Medical, Inc. Pacemaker and heart monitoring and data transmitting device and method
SE9503019D0 (sv) * 1995-09-01 1995-09-01 Siemens Elema Ab Förfarande och anordning för att korrigera för icke fysiologiska variationer i EKG-signaler
US5762068A (en) * 1995-11-27 1998-06-09 Quinton Instrument Company ECG filter and slew rate limiter for filtering an ECG signal
US5715829A (en) * 1995-11-29 1998-02-10 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for detecting heartbeats in an ECG waveform using an activity function and on-time search
SE9601387D0 (sv) * 1996-04-12 1996-04-12 Siemens Elema Ab Anordning för övervakning av för upptagning av fysiologiska mätsignaler avsedda mätelektroder samt deras tilledningar
US6148025A (en) * 1998-04-17 2000-11-14 Lucent Technologies, Inc. System and method for compensating for baseline wander
US6249696B1 (en) 1999-01-15 2001-06-19 Medtronic Physio-Control Manufacturing Corp. Method and apparatus for increasing the low frequency dynamic range of a digital ECG measuring system
US6280391B1 (en) 1999-02-08 2001-08-28 Physio-Control Manufacturing Corporation Method and apparatus for removing baseline wander from an egg signal
US8103335B2 (en) 2004-12-22 2012-01-24 Nihon Kohden Corporation Cardiogram waveform correcting and displaying device and a method of correcting and displaying cardiogram waveforms
US20070078353A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-05 Welch Allyn, Inc. Method and apparatus for removing baseline wander from an ECG signal
US8202223B2 (en) * 2008-09-19 2012-06-19 Medtronic, Inc. Method and apparatus for determining respiratory effort in a medical device
US8891713B2 (en) * 2011-04-06 2014-11-18 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. System for adaptive sampled medical signal interpolative reconstruction for use in patient monitoring
US9126055B2 (en) 2012-04-20 2015-09-08 Cardiac Science Corporation AED faster time to shock method and device
CN105705086B (zh) * 2013-11-08 2019-05-07 皇家飞利浦有限公司 Ecg高通滤波器
CN105899258B (zh) * 2013-11-08 2019-07-16 皇家飞利浦有限公司 可变带宽ecg高通滤波器
US9690425B2 (en) * 2014-02-24 2017-06-27 Marvel World Trade Ltd. Systems and methods for tracking baseline signals for touch detection
CN111671416B (zh) * 2020-05-29 2022-11-29 中国科学院深圳先进技术研究院 心电信号滤波方法及装置
US11740339B2 (en) 2021-04-26 2023-08-29 National Tsing Hua University Ranging system

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE210148C (ja) *
DE3007907A1 (de) * 1980-03-01 1981-09-17 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Digitaler empfaenger
US4317094A (en) * 1980-05-21 1982-02-23 Texas Instruments Incorporated Remotely controlled circuit breaker system
US4317092A (en) * 1980-06-30 1982-02-23 Hewlett-Packard Company Recursive low pass digital filter
DE3028705A1 (de) * 1980-07-29 1982-02-11 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Minimalphasiges filter zur aenderung der abtastfrequenz
US4472785A (en) * 1980-10-13 1984-09-18 Victor Company Of Japan, Ltd. Sampling frequency converter
DE3047450C2 (de) * 1980-12-17 1985-07-11 ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang Filter zur Änderung der Abtastfrequenz
DD210148A1 (de) * 1982-09-15 1984-05-30 Roland Radandt Verfahren zur hochpassfilterung von signalen
US5042026A (en) * 1987-03-03 1991-08-20 Nec Corporation Circuit for cancelling whole or part of a waveform using nonrecursive and recursive filters
GB2209648B (en) * 1987-09-10 1991-10-23 Ncr Co Modem communication system having main and secondary channels
US4896152A (en) * 1989-03-02 1990-01-23 General Electric Company Telemetry system with a sending station using recursive filter for bandwidth limiting
DE3916236A1 (de) * 1989-05-18 1990-11-22 Ant Nachrichtentech Digitalfilter mit daempfungs- und phasengangentzerrung

Also Published As

Publication number Publication date
US5433208A (en) 1995-07-18
EP0574465B1 (de) 1996-06-12
EP0574465A1 (de) 1993-12-22
DE59206575D1 (de) 1996-07-18
JPH06504696A (ja) 1994-06-02
DE4106858A1 (de) 1992-09-10
WO1992015243A1 (de) 1992-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3171256B2 (ja) 生体の測定信号から基線変動を除去する装置
US6280391B1 (en) Method and apparatus for removing baseline wander from an egg signal
US5983127A (en) ECG noise detection system
Pei et al. Elimination of AC interference in electrocardiogram using IIR notch filter with transient suppression
US5772603A (en) Device for filtering ECG signals
CA2624760A1 (en) Method and apparatus for removing baseline wander from an ecg signal
WO2007133920A2 (en) Method and system for real-time digital filtering for electrophysiological and hemodynamic amplifiers
US5278777A (en) Efficient cancelling of AC line interference in electronic instrumentation
Pottala et al. Suppression of baseline wander in the ECG using a bilinearly transformed, null-phase filter
JP3171257B2 (ja) 心電図から基線変動を除去する方法および装置
US7924959B2 (en) Data conversion system
Slonim et al. The use of simple FIR filters for filtering of ECG signals and a new method for post-filter signal reconstruction
KR100408498B1 (ko) 심전도신호의기저선동요를제거하는방법및그장치
Neycheva et al. Design of Fractional Filters for Power-line Interference Suppression in ECG Signals
Rahul et al. Powerline interference removal technique using digital notch filter in ecg
US5532951A (en) Device for eliminating ringing in filtered ECG signals
WO2007044125A2 (en) Method and apparatus for removing baseline wander from an ecg signal
Kaur et al. High frequency noise removal from electrocardiogram using FIR low pass filter based on window technique
KR100400213B1 (ko) 심전도 신호의 기저선 동요 제거장치
Dobrev et al. High-Q comb filter for mains interference suppression
Jané et al. Filtering techniques for ventricular late potentials analysis
Nigam Design and Implementation of digital FIR band stop filter for removal artifact from noisy ECG signal
KR0113717Y1 (ko) 주파수 왜곡 보상장치
Sadasivan et al. Line interference cancellation from corrupted EEG signals using Modified linear phase FIR digital filters
JPH0447489B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090323

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100323

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100323

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110323

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees