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
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (3)
- 【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。 - 【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。 - 【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。
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