专利名称：一种可以代表亚洲人群特征的cfm滤波补偿的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可以代表亚洲人群特征的CFM滤波补偿，更确切地说适用于医用数字信号处理的数字滤波器，适用于研究开发和医疗仪器。属于一种数字滤波领域。
背景技术：
多年来，脑损伤一直是新生儿期死亡和致残的最主要原因。2004年卫生部统计数据显示，新生儿死因构成中窒息及其并发症占26.5%，列居首位。另外，早产儿脑损伤(包括颅内出血和脑室周白质软化)也是造成儿童脑瘫和智力低下的重要原因。因此新生儿脑损伤的早期诊断研究，并适时地在全国范围内进行新生儿脑损伤筛查，对提高我国的人口与健康水平有着非常重要的现实意义。
振幅整合脑功能监护对新生儿脑损伤的早期发现和筛查具有极其重要的作用，数字式振幅整合脑功能监护有别于传统的脑电，其机理并不在于具体某一时刻的脑电图波形，而在于长时间的变化趋势。自从国外提出振幅整合脑电这一新的信号处理方法以来，美欧等国都加强对这一医学领域的研究，国内的振幅整合脑电图的起步较晚，本发明申请人之一复旦大学附属儿科医院的邵肖梅教授等率先在90年代末开始对新生儿的振幅整合脑电进行研究。所开展的全国多中心临床研究结果显示，具有24小时连续多方位监护的振幅整合脑功能监护在新生儿脑损伤诊断中具有很好的效果。该研究是目前世界上3个样本量最大的临床多中心研究之一，也是唯一一个代表亚洲人群特征的研究。
振幅整合脑功能监护，主要采样体表脑电信号，经过信号处理后，提取信号的振幅变化，进行记录。具有安全、方便、准确、不易受干扰等优点。但真正能代表大脑皮层活动状态的的信号是大脑皮层的电生理信号，经过从大脑皮层到体表的传播，信号有较大的传输衰减，并且不同频率分量的衰减并非呈线性变化。未加补偿滤波的体表脑电信号的振幅信号对新生儿脑损伤的临床诊断并无太大的作用，因此CFM补偿滤波器对振幅整合脑功能监护具有极重要的作用。经过补偿后的信号才能更接近大脑皮层的真实活动情况。尤其亚洲人群中新生儿头骨比同龄的欧美人群的头骨薄，并电解质含量也有差距，从而引导出本发明的构思是视图提供一种适用并可代表亚洲人群特性的CFM滤波补偿。发明内容
本发明的目的在于提供一种适用并可代表亚洲人群的CFM滤波补偿，主要用于对脑电信号的滤波补偿。通过体表采集放大后的的体表脑电信号，经过CFM补偿滤波器，使信号更能接近大脑皮层的真实活动情况(见附图1)，但不同的补偿算法和补偿特征谱对不同的人群的适应性不同，通过大量的临床实验和比对，采集和研究了近千例健康的和各种具有脑损伤新生儿脑电信号，发明人提出了适合我国可以代表亚洲人群特征的CFM滤波补偿谱图，设计出本发明申请中的CFM补偿滤波器。
所述的CFM滤波补偿的幅频响应曲线和相频特征曲线如附图2、3中所示。对不同频段的新生儿脑电信号，其补偿特性并不一致，在5Hz以下频段，其补偿特性近似对数曲线(0.1Hz为-80db、lHz为-20db、2Hz为_6db);在5Hz到16Hz段，其补偿特性近似斜率较低的直线(5Hz为-2db、16Hz为2db);在16Hz到30Hz，其补偿特性近似负斜率的直线(16Hz为2db、30Hz为-24db);在30Hz以上频段，其补偿特性近似比较平缓的负斜率直线(30Hz为-24db、130Hz为-60db)。CFM补偿滤波器的相频特征基本为线性。
该滤波补偿谱图和国外文献上的不一致之处在于，亚洲人群特别是亚洲新生儿的头骨比同龄的欧美人群的头骨薄，并电解质含量也有所差异。因此，振幅整合脑电在国内的应用与国外的应用效果不同，而采用了本发明描述的CFM补偿滤波器以后，差异很小。因此，本发明的重要性不言而喻。
图1为本发明的应用示意图。
图2为本发明所述的CFM滤波的幅频特征曲线。
图3为本发明所述的CFM滤波的相频特征曲线。
图4为本发明所述的CFM滤波的幅频特征曲线低频段放大曲线。
具体实施方式
CFM补偿滤波器可以采用传统的FIR滤波器或IIR滤波器来实现。下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，应清楚，以下只是对本发明的一个说明，而不应当认为是对本发明的限定。
以使用FIR数字滤波器为例，在具体实现中设采样频率为400Hz，可以采用200阶的FIR数字滤波器
权利要求
1.一种可以代表亚洲人群特征的CFM滤波补偿，使用FIR或IIR型数字滤波器，其特征在于设采样频率为400Hz，采用200阶的FIR或IIR滤波器，CFM的滤波补偿为
2.按权利要求1所述的滤波补偿，其特征在于采用200阶以上的滤波器，则滤波补偿效果更好。
3.按权利要求1所述的滤波补偿，其特征在于不同频段的新生儿脑电信号滤波补偿特征不一致。
4.按权利要求3所述的滤波补偿，其特征在于所述的滤波补偿中幅频响应特征是: ①在5Hz以下频段，其补偿特性近似对数曲线； ②在5Hz到16Hz段，其补偿特性近似斜率较低的直线； ③在16Hz到30Hz，其补偿特性近似负斜率的直线； ④在30Hz以上频段，其补偿特性近似比较平缓的负斜率直线。
5.按权利要求3所述的滤波补偿，其特征在于所述的滤波补偿中相频特征为线性。
全文摘要
本发明涉及一种可以代表亚洲人群特征的CFM滤波补偿，使用FIR或IIR数字滤波器，其特征在于设采样频率为400Hz，采用200阶的FIR或IIR滤波器，CFM的滤波补偿为其中，h(i)为符合滤波补偿谱图的滤波器单位冲击响应；使用频率抽样法进行滤波器参数计算，使用12位长的整型参数。采用200阶以上的滤波器，则滤波补偿效果更好。不同频段的新生儿脑电信号滤波补偿特征不一致。采用了本发明描述的CFM补偿滤波后，使新生儿脑电信号与国外的应用效果差异很小。
文档编号A61B5/0476GK103181761SQ20111045823
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者邵肖梅, 郑豪杰, 虞强, 王志中, 周文浩, 程国强 申请人:复旦大学附属儿科医院, 上海丽捷仪器设备有限公司, 郑豪杰