本申请要求于2013年9月30日提出的题为“防止在手术过程中干扰SSEP信号的方法”的美国临时专利申请61/884525号的权益，其公开内容通过参考明确地并入本文的全部内容中。
技术领域：
本技术大体涉及电生理学领域。具体地，本技术涉及用于在记录和/或处理生物信号的过程中过滤掉噪声的设备、系统及方法。
背景技术：
：在手术中引发和跟踪激发性电位是用于监视潜在神经损伤的既定方法。例如，使用常规的术中神经生理监测(IONM)系统(intraoperativeneurophysiologicmonitoringsystem)在手术期间电刺激患者并且监测所得到的体感激发性电位(SSEP)是可识别大脑、脊髓和外周神经功能变化的公认并有用的临床过程。当严重的神经损伤的风险较高时，例如，像在大脑和脊髓手术期间，通常使用常规的IONM系统。尽早并且准确地对神经系统的功能的变化进行识别，可最小化对神经系统的结构的长期损害的发生率。类似地，已经开发了改进的神经生理监测的设备和方法，其可被用于在其它手术中刺激并监测患者的激发性电位，以确定并防止位置影响(positioningeffect)的损伤(positioningeffectinjury)。在约翰逊等人的美国专利号8731654中描述了这种设备和方法，在此将其公开内容通过引用结合于本文全部内容中。位置影响的损伤是由外周神经结构过分的拉力或压力而引起的损伤。其可由手术期间放置患者的位置而引起。位置影响的报警信号包括例如像身体的一部分的麻木、刺痛，或者虚弱的感觉。在手术过程中，患者通常处于全身麻醉的状态下并且无法对位置影响的常见报警信号进行识别或做出反应。因此，患者可能会在手术过程期间处于不合适的位置。来自位置影响的持续创伤可能导致一个或多个外周神经的长期甚至永久性的损伤。通常可使用专用计算设备执行术中神经生理监测，该专用计算设备可将电刺激传递至患者的身体，并且记录由身体作出响应而产生的信号。可替代地，可记录不需要刺激而自发产生的信号。专用计算设备通常对所记录的信号执行一些处理，并且医护专业人员可以监测所处理的信号的改变。为了有效进行监测，噪声和干扰应该被最小化。当目标信号非常小时(如用激发性电位时)，减小噪声和干扰需特别关注，因为即使出现很小的噪声也会由于小数值的激发性电位而严重减小信噪比。激发性电位(例如SSEP)是具有小至一微幅或者更小的幅值的微小生物电信号。已经开发了减小存在于所处理的生物信号中的随机噪声的技术。不幸的是，目前的技术不够完善。当使用当前技术时，存在于所处理的信号中的干扰会明显扭曲所处理的信号。因此，需要改进的信号采集和/或处理系统，以及能够进一步减小或消除在所处理的信号中的干扰的技术。技术实现要素：非常需要能够可靠采集信号并且显示理想的生物信号的改进的术中电生理监测设备和方法。需要能够采集并显示准确和精确波形的医疗设备，该波形匹配由患者身体响应于刺激而产生的生物信号。需要可消除或者基本消除在所述处理的信号中存在的由电动手术设备引起的电干扰的信号处理设备和方法。本文所提供的实施方式可解决这些需要的一个或多个。在本文所描述的实施方式大体涉及用于采集和分离在手术期间检测到的激发性电位信号和/或其它生物信号的改进的设备、组件、系统以及方法。各种实施方式涉及用于以这种减小或消除来自电动手术设备的干扰，同时保持目标生物信号的方法处理所记录的信号的设备、系统和方法。本公开的一个方面涉及用于检测在主体内的神经功能的变化的方法。该方法能够利用本文描述的任何设备、装置及系统。该方法可以包括从患者接收一个或多个生物信号(诸如激发性电位)作为生物信号检测设备的输入。该方法可进一步包括获取具有最小的电子干扰或者背景噪声的处理信号，其中所述背景噪声污染所处理的信号，并且其中，当存在高频电子干扰或者背景噪声时，通过减小、阻挡、忽视或者忽略所接收的检测信号获取这种所处理的信号。该方法可进一步包括将在不同时间段接收的至少两个所处理的信号进行比较，并且基于至少两个所处理的信号的比较确认在生物信号中的变化。在一些实施方式中，该生物信号可以是来自外周神经的激发性电位。在一些实施方式中，该方法可进一步包括在医疗过程中或在主体没有意识时检测神经损伤，包括但不限于基于所观察的在至少两个所处理的信号之间的变化的位置影响。本公开的另一方面涉及由生物信号监测设备中的放大器系统执行的方法。在各种实施方式中，该方法包括：经由用户接口从用户接收阈值电平输入；沿着第一信号线路接收第一检测信号，其中，第一检测信号包括目标生物信号以及高频噪声；过滤第一检测信号以减小在第一检测信号中的高频噪声；放大第一检测信号以增大生物信号的幅值；将第一检测信号从模拟转换成数字以便通过微处理器采集数据；沿着第二信号线路接收第二检测信号，其中，第二检测信号包括目标生物信号和高频噪声；将第二检测信号与阈值电平进行比较以确定第二检测信号或者阈值电平哪个更大；并且当检测到第二检测信号大于阈值电平时，执行一个或多个步骤以停止采集第一检测信号。在一些实施方式中，执行用于停止采集失真信号的一个或多个步骤包括：由微处理器停止采集和存储数字数据，其中，从第一信号线路的模数转换器接收数字数据，并且其中，数字数据是数字化的第一检测信号。此外或者可代替地，在一些实施方式中，执行用于停止采集失真信号的一个或多个步骤包括：沿控制线将中断信号传输到第一信号线路内的放大器，其中，中断信号使放大器暂停操作。在这样一些实施方式中，放大器停止操作大约5秒到大约60秒。在其它实施方式中，放大器停止操作，直到检测到第二检测信号不再大于所述阈值电平，或者直到定义的时间的之后。在其它实施方式中，放大器停止操作直到停止传输中断信号。本公开内容的另一方面涉及存储指令的非临时性计算机可读介质。在一些实施方式中，当执行指令时，使得处理器执行例如上述的方法的实施方式的方法。本公开内容的另一方面涉及用于将目标激发性电位或其它生物信号与存在于所记录的信号中的高频噪声分离的自动设备。在一些实施方式中，该设备包括非临时性计算机可读介质，诸如上述的或者在本公开其它地方所述的计算机可读介质。在一些实施方式中，该设备进一步包括：处理器，被配置为执行存储在非临时性计算机可读介质上的指令；信号输入端，被配置为耦接到记录电极；以及数据输出端，被配置为将所处理的数据发送给用户接口。本公开内容的又一方面涉及放大器系统。在各种实施方式中，放大器系统包括第一信号通路和第二信号通路，每个信号通路具有检测信号的输入端，其中，检测信号包括目标信号和高频干扰。第一信号通路被配置为放大目标信号。在各种实施方式中，第一信号通路至少包括：低通滤波器、放大器、模数转换器以及微处理器。在各种实施方式中，低通滤波器的输出端被电耦接到放大器，放大器的输出端被电耦接到模数转换器(ADC)，并且ADC的输出端被电耦接到微处理器。第二信号通路被配置为检测高频干扰。在各种实施方式中，第二信号通路至少包括：被电耦接到射频检测器的带通滤波器或者高通滤波器、比较器、数模转换器，以及第一信号通路的微处理器。各个实施方式中的比较器被配置为将从第一引脚进入的第一信号的大小与从第二引脚进入的第二信号的大小进行比较，比较器的第一引脚被电耦接至射频检测器的输出端，并且第二引脚经由数模转换器被电耦接至微处理器的输出端。在各种实施方式中，微处理器被电耦接至比较器的输出端，并且微处理器被配置为在第一信号大于第二信号时，检测在检测信号内出现的高频干扰。在放大器系统的一些实施方式中，第二信号是通过用户经由用户接口与微处理器进行交互所设置的阈值信号。在一些实施方式中，放大器系统被配置为在检测到高频干扰时暂停放大信号。此外或者可代替地，在一些实施方式中，放大器系统被配置为在检测到高频干扰时暂停采集数据。在一些实施方式中，放大器系统还包括将第一信号通路的微处理器与放大器电连接的控制线，其中，控制线被配置为在检测高频干扰时将中断信号传递至放大器。在一些实施方式中，放大器系统进一步包括位于比较器和微处理器之间的一个或多个低通滤波器。在一些实施方式中，第二信号通路的带通滤波器形成或者包括一个或多个电感器、电容器，或者它们的组合，配置为使有用的频带通过同时消除非有用的频带的信号。在这样一些实施方式中，有用的频带是200kHz到6MHz。在放大器系统的一些实施方式中，射频检测器由超快二极管、接地电容器，以及接地并联分流电阻器构成或者包括包括超快二极管、接地电容器，以及接地并联分流电阻器。在一些实施方式中，目标信号是生物信号。在至少一些这种实施方式中，生物信号是激发性电位。然而本公开内容的其它方面涉及用于记录非失真激发性电位的系统。在各种实施方式中，系统包括：信号输出端，操作用于直接或间接地耦接至刺激电极，以将电刺激传递至身体；信号输入端，操作用于直接或间接地耦接至记录电极，以接收检测信号，其中，检测信号包括高频干扰，以及通过身体的神经系统响应于电刺激而生成的激发性电位；以及处理电路，被耦接至信号输入端。在各种实施方式中，处理电路包括：被配置为处理和分析记录的信号的微处理器。放大器系统包括：被配置为放大激发性电位的第一信号通路，以及被配置为检测高频干扰的第二信号通路。在各种实施方式中，第一信号通路和第二信号通路两者被连接至微处理器，并且微处理器被进一步被配置为当检测到检测信号内的高频干扰时，停止从第一信号通路采集数据，并且停止在第一信号通路的放大器内的放大。在系统的一些实施方式中，第一信号通路仅包括或者至少包括：低通滤波器、放大器、数模转换器以及微处理器。在一些实施方式中，第二信号通路包括带通滤波器、射频检测器、比较器、一个或多个低通滤波器、数模转换器以及微处理器。附图说明图1示出用于监测神经功能的系统的一个实施方式的功能框图。图2示出在现有技术中公知的放大器系统的框图。图3示出根据本公开内容的原理构造的放大器系统的一个实施方式的框图。图4示出根据本公开内容的原理构造的放大器系统的另一个实施方式的框图。图5示出存在于图4的放大器系统中的射频检测器的一个实施方式的电路图。图6示出根据本公开内容的原理执行的方法的一个实施方式的流程图。图7示出可被用于结合、连接和/或代替在本文所描述的系统和组件的某些实施方式的计算系统的一个实施方式的功能性框图。具体实施方式在下面的详细描述中，参考了附图，附图形成本公开内容的一部分。在附图和说明书中描述的示例旨在示例性的，而非限制性的。如本文中所使用的，术语“示例性”的意思是“充当示例或说明”，并且不应当被解释为优选的或者优于其它实施方式。在不背离本文所呈现的主题的精神或范围的情况下，可以使用其它实施方式以及可做出修改。如本文所描述和示出的，可针对本公开内容的多个方面以各种不同的配置进行排列、组合以及设计，所有的这些被明确的预期并构成本公开内容的一部分。定义除非另外定义，本文中所使用的每个技术或科学术语具有与本公开内容所属的
技术领域：
普通技术人员通常理解的含义相同的含义。根据所附权利要求和本文提供的公开内容，除非另有明确规定，使用以下含义定义下列术语。当在数字标号或范围(例如，压力或尺寸)之前使用术语“约”或“近似”时，表示可以以(+)或(-)5％、1％或0.1％的幅度变化的近似值。当在基本上消除电干扰的上下文中使用术语“基本上”时，是指消除存在于检测信号中的至少80％、至少90％、至少95％，或至少99％的干扰。除非上下文另有明确规定，在本说明书和权利要求书中所使用的单数形式“一”、以及“所述”包括单数和复数形式。例如，术语“一个激发性电位”可以包括，并且预期包括，多个激发性电位。有时，权利要求书和公开内容可以包括诸如“多个”、“一个或多个”或“至少一个；”的术语。然而，没有出现这种术语并不旨在表示，且不应被解释为是指，没有设想为将多个用于一个特定实施方式。如本文所使用的，术语“包括”是指，该装设备、系统和方法包括所列举的元件，并且还可以包括任何其它元件。“基本上由......组成”是指，该设备、系统和方法包括所列举的元素并且相对于规定的目的的组合具有本质意义的其它元素。因此，基本构成本文所定义的元素的设备或方法不排除对要求保护的发明的基础和新颖特征在实质上没有影响的其他材料或步骤。“由......组成”是指该设备、系统和方法包括所列举的要素，并排除任何极其微不足道或者不重要的元件或步骤。由这些过渡术语的定义的实施方案是在本公开的范围内。“生物信号(biosignal或biologicalsignal)”应指从生物体产生的任何可检测的波形，例如，像激发性电位、EEG、EMG，或ECG。“激发性电位”指从神经系统记录的任何电势，其通过施加到身体的一部分的刺激产生。激发性电位包括，例如，体感激发性电位(SSEP)、视觉激发性电位(VEP)、运动激发性电位(MEP)以及脑干听觉激发性电位(BAEP)。“体感激发性电位，”也被称为“SSEP”或“SEP”，并在本文称为“SSEP”，应指通过神经系统响应于外周神经的电刺激而产生的电信号。本领域的其中一个普通技术人员将会理解，尽管为了易于描述，本文公开的许多具体实施方式是在检测和分离SSEP的背景下描述的，但是各种实施方式还可检测MEP、VEP、其它激发性电位，和/或其它生物信号。系统总览在本文所提供的各种实施方式涉及用于检测和记录生物信号(例如免于高频干扰失真的激发性电位)的改进型系统、组件和方法。图1示出用于根据本公开内容的一个实施方式，自动检测激发性电位的系统100的框图。如下面更详细描述的，系统100可包括电路和/或其他组件，显著提高系统获取不含高频干扰的干净的激发性电位的能力。在所描述的实施方式中，可耦接到患者101的系统100包括(但不限于)一个或多个记录电极112、一个或多个刺激电极122、激发性电位检测设备(EPDD)140以及显示单元160。刺激电极和记录电极各自位于、接近、连接于和/或围绕神经系统结构(诸如脑、脊髓或神经)。电极可以是针电极、表面电极、袖口电极(cuffelectrode)，或者任何其它合适的电极类型。在各种实施方式中，EPDD140经由多个电缆130被电耦接到记录电极112和刺激电极122。各种实施方式的EPDD140构成部分计算机，耦接到计算机，和/或包括计算机(例如，像参考图7进一步详细描述的计算机)。如在图7的讨论中所描述的，专用计算设备包括处理器和存储器并且存储编程指令。当处理器执行该指令时，该指令会使该设备：(1)将刺激(以电流或电压的形式)传递给刺激电极，并且(2)记录在记录电极处获取的检测信号。在各种实施方式中，刺激电极122可被并入EPDD140，耦接到EPDD140，或者直接或间接地连接至EPDD140。根据示例性实施方式，EPDD140经由刺激电极122按顺序刺激一个或多个外周神经，同时经由记录电极112记录SSEP。根据示例性实施方式，EPDD140包括操作用于耦接到刺激电极122的输出端。各种实施方式的记录电极122可被并入到EPDD140，耦接到EPDD140，或者直接或间接地连接至EPDD140。根据示例性实施方式，EPDD140包括操作用于将EPDD140耦接到记录电极112的输入端。专用计算设备处理所记录的信号并且将表示所处理的信号的数据发送给用于显示的显示单元160。然后医护专业人员可以监测所处理的信号中的变化的显示。在各种实施方式中，EPDD140经由链路150被电耦接到、电子耦接到，和/或机械耦接到显示单元160。在一些实施方式中，链路150是内部布线或外部电缆。在一些实施方式中，链路150是无线通信链路。例如，在一些实施方式中，EPDD140经由或其它射频信号或经由近场通信或蜂窝信号被无线地耦接到显示单元160。根据示例性实施方式，系统100被配置为监测SSEP。在一个这种实施方式中，刺激电极122被配置在患者101的手臂或腿部的外周神经结构(例如，像尺骨神经、正中神经、腓神经，和/或胫后神经)。在一些实施方式中，刺激电极122用于患者的手腕和/或脚踝处，使得电极位于尺骨神经和/或胫后神经上、位于尺骨神经和/或胫后神经上方，临近于尺骨神经和/或胫后神经或靠近尺骨神经和/或胫后神经。一些实施方式的记录电极112被配置在躯干、脊柱，颈部和/或头部的位置。在一些实施方式中，记录电极112用在以下一个或多个位置上方、该位置处、该位置上面，或者临近于该位置：头皮、颈椎、前额、靠近锁骨的左和右Erb点(Erbpoint)，以及在膝盖上方的左和右膝后窝，或者允许记录的神经传输的其它点。根据示例性实施方式，EPDD140通过将电脉冲发送到位于一些或者全部患者肢体上的刺激电极122而将电刺激施加于患者的外周神经。反复刺激引起患者的神经系统的响应(SSEP形式的响应)，该响应通过外周神经，经由脊髓的背柱，以及到达大脑。使用合适的设备，可以检测SSEP，并且可以监测激发性电位中的变化，以评估神经功能的变化。在示例性实施方式中，EPDD140使用记录电极112检测从患者生成的信号，包括SSEP。一些实施方式的EPDD140包括硬件、软件或者其组合，以选择性地记录并处理检测信号，从而生成用于显示的有价值的信号。为了生成并显示有价值的数据，所记录的信号应不含或基本上不含干扰，例如，由电外科设备引起的干扰。简介传统上，现有技术的激发性电位监测系统的记录信号包括：目标信号(例如，激发性电位)(包括EEG信号)和随机的背景噪声。在手术过程中的各个时刻，所记录的信号也可包括由在手术期间使用的电动工具或其它设备引起的非随机高频电干扰。所记录的信号中的干扰会极大地扭曲信号，因此即使进行处理，它也不是目标激发性电位的精确表示。因此，为了使所处理的信号最有价值并且监测最有效果，如果所记录的和/或所处理的信号不含或基本上不含明显的噪声和干扰，这将是非常有益的。这尤其关系到激发性电位，因为即使出现很少噪声，仍然会由于激发性电位的数值小而极大地减小信噪比。激发性电位(例如，像SSEP)是具有小至1微幅或更小的微小生物电信号。相比之下，许多其它记录的生物信号的幅值(例如EEG、EMG以及ECG)往往会较大。典型的EEG通常是10微伏或者更大，EMG是一个或多个毫伏，并且ECG信号可以是几百毫伏。这些其它生物信号的相对大小意味着获得和监视这种信号已经更加容易从而结合到标准的手术实践中。相比之下，尽管激发性电位用于临床应用，但是其微小的数值限制了其对于证明具有专业人员和/或神经病学家的特定手术的使用。由于其微小的数值，依赖于目前现有的技术记录激发性电位是很困难的，并且需要具有实践中的专业知识的人，以确保电干扰的最小化。生物信号越小，限制记录的噪声干扰越重要。当其它电信号被监测系统的记录电路获取并耦接到该监测系统的记录电路中时，生成噪声。这种噪声干扰可以发生在沿着采集电路的任何位置，包括在患者体内，在电极的部位，在携带未放大的信号的电缆内，以及在信号放大器的位置。为了记录在电噪声环境(例如手术室)中的激发性电位，手术专家当前采用多种技术以增大激发性电位的信噪比。例如，许多手术专家采用由道森在1954年开发的信号平均技术。这种信号平均技术通过平均化锁定时间的刺激触发扫描来增大信噪比。道森的信号平均技术依赖于在每个刺激(不包括在神经系统健康状态或功能性的变化)之后以固定延迟出现激发性电位波形的事实，而大多数的噪声是随机的，并最终在连续刺激后将平均化到接近于零的水平。信号平均技术在例如减少所处理的信号中的脑电图(EEG)噪声的影响方面是有益的。EEG是从皮层的外层的活动产生的相对随机的信号。因此，为了从背景噪声提取激发性电位的波形，手术专家通常使用施加连续的锁定时间的刺激的IONM系统。多个锁定的刺激时间的记录时段被一起平均化的。例如，IONM系统以2到5Hz的频率刺激外周神经，并且当已经传递100到500个刺激时，对波形进行采集和平均化以用于分析。遗憾的是，在手术环境中，并非所有的电干扰是随机的，并且一些干扰太大，以致于它不能经由信号平均化或其它目前可用的过滤技术除去。具体地，通过电动手术工具可产生很大干扰量。最常见的干扰来自电手术器(ESU)，也称为射频刀或Bovie刀，用于在手术室内切割和烧灼组织。当使用ESU时，通常存在与有用的生物信号混合的大量的非常高的频率组成的干扰。这种干扰通常是非随机的，并且这种干扰太大使得系统不能使用将最近的扫描与其它锁定时间的扫描进行平均化的方式除去这种干扰。为了使术中神经生理监测或其它电生理监测有效，理想的是将ESU产生的干扰排除在有用信号之外。当前的忽略ESU产生的干扰的方法具有明显缺点。例如，目前，将ESU产生的干扰排除在有用信号之外的最常见的方法是由神经监测专家执行的心理处理，该方法是将显示的信号与系统中的数模转换器(ADC)的最大正值或负值进行比较。具体地，该领域的许多专家在信号处于特定的阈值范围内(例如，系统的ADC的最大正值或负值的95％)时将简单地假设信号被来自ESU的噪声干扰并且拒绝和忽略该信号。这种方法缺乏灵敏性和特殊性。低水平的ESU干扰可避开拒绝，并仍然存在于信号中；并且降低滤波等级以捕获这些低水平的ESU干扰还会导致拒绝正常激发性电位信号，以及增加获取良好SSEP波形所需的时间。其他专家心理上忽略在使用ESU之后的时间帧内所观察到的波形的变化。此外，当使用ESU时，其他技术人员手动关闭信号采集。这是非常冗长的过程，因为ESU在手术期间经常被用于切割和烧灼组织；并且如果保持关闭信号采集过长的时间，以及在信号采集处于关闭模式的时间期间发生变化时，这种方法可能导致在神经系统功能中遗漏的变化。从信号去除ESU干扰的另一种方法是观察来自患者的信号的频率组成。ESU干扰具有200kHz到6MHz之间的输出频率。这与具有小于10kHz的频率的有用的生物信号显著不同。然而，在一般的激发性电位监视器中，没有分别检测具有与ESU生成的干扰一样高的频率的信号的能力，因为在信号通路中存在低通硬件滤波器。这些系统并不旨在观察这种高频组成。给定典型的有用信号，该系统通常被构造为不存在观察具有基本上大于10kHz的频率组成的信号的装置。上述的基于人的判断的ESU干扰“过滤”的方法是易出错的，并且缺乏精度和准确度。此外，随着IONM设备在更多手术中被使用，将没有足够的神经监测专家参与到每个手术中。出于这个原因以及其它原因，如果有效，更自动的IONM设备是理想的。尽管在某种程度上需要改进的拒绝干扰的方法，但是自动IONM设备的发展是被限制的。需要不基于人的判断的信号过滤方法。因此，为了促进IONM设备的自动化并且提高显示的激发性电位波形的准确度和精度，需要改进的生物信号-分离技术。因此，在本文中所提供的各种实施方式的EPDD140包括电路、处理器以及其中存储指令的存储器，它们共同作用，以防止采集随机噪声和非随机电干扰，包括ESU引起的干扰，以及产生表示患者的激发性电位的处理的波形。各种实施方式的系统100可包括旨在提高信号滤波的灵敏性和特殊性的一个或多个特征。以下描述各种示例性特征。用于最小化所记录的信号中的噪声的方法和组件在各种实施方式中，专用系统100可被编程以执行由道森开发的公知的信号平均技术，以减小在所处理的信号内存在的随机噪声。此外或可替代地，本文所公开的系统的各种实施方式(例如像所描述的系统100)包括自动管理并最小化所记录的信号中的噪声污染从而自动生成可靠数据的方法和装置。具体而言，在各种实施方式中，系统(诸如系统100)被配置为当高噪声发生设备(诸如ESU)运行时进行自动检测。在ESU一些实施方式中，系统在操作ESU的过程中暂停数据采集和/或使所有接收的信号接地。ESU通过将来自射频(RF)发生器的电能施加到ESU的前端来切断并灼烧组织。因此，在系统100的示例性实施方式中，EPDD140包括RF接收器，被配置为接收从附近的电手术设备(诸如ESU)发射的射频。在一些实施方式中，RF接收器包括在EPDD140中的放大器系统中。在一些实施方式中，当由EPDD140的RF接收器检测到高频RF信号的阈值电平时，系统停止信号采集或信号处理。为了检测高频噪声生成设备(诸如ESU或其它电动手术工具)何时进入操作并且暂停数据采集时，本文所提供的各种实施方式包括在常见的激发性电位放大器系统中加入可代替的信号通路。在图2中提供了传统的激发性电位放大器系统用以参考。在至少一些现有的IONM系统中提供了这种放大器系统。在放大器系统中，包括目标信号和高频干扰的检测信号进入低通滤波器。只有低于给定阈值的信号频率(例如，像10kHz)被允许通过。通过的信号部分继续进入放大器，在放大器中，信号的幅值被放大，例如放大100倍、1000倍或者10000倍。这种放大的信号被转换成数字信号并且传递到微处理器用于进一步的信号处理和/分析。问题在于，噪声在频率中波动，甚至从一般的高频设备(诸如ESU)波动。因此，低通滤波器不足以从检测信号除去所有噪声，导致噪声进入放大器。而激发性电位具有小至1毫伏的幅值，来自电动手术工具的噪声趋向于具有更大的幅值。结果是，进入放大器的噪声可迅速使放大器饱和并且扭曲传递到微处理器的信号。在图3中示出了根据本公开内容的原理配置的调整的激发性电位系统的一个实施方式。图3的框图示出存在于激发性电位放大器系统内的各种功能或结构组件。例如，所述的放大器系统可包括在或者耦接到图1的激发性电位检测设备(EPDD)140用于过滤和放大检测信号。虽然所描述的实施方式和本文所述的其它实施方式通常被称为改进的“激发性电位放大器系统”，但是那些本领域的技术人员应当理解，在本文所描述的改进的放大器系统可被用于过滤和放大任何期望的生物信号。在图3的放大器系统中，提供了功率分配器(未示出)和并联信号通路以将有用信号与高频干扰分开。在至少一些实施方式中的功率分配器将低功率信号(诸如那些在0.1-100毫伏范围内的低功率信号)引导至主通路(图3中所示的上通路)。这种信号主要由目标信号(例如，激发性电位)组成。高功率信号(即，具有较大幅值的信号)被指引到并联通路(图3中所示的下通路)。下通路被配置为能够检测高频噪声。例如，下通路包括电耦接到微处理器的比较器。比较器将在下通路信号中的高频干扰的水平与用户经由微处理器设定的阈值电平进行比较。当下通路信号大于阈值电平时，比较器将信号输出到耦接的微处理器。所述信号作为警报，警告该微处理器存在高频干扰。当检测到高频噪声时，微处理器经由控制线将中断信号传递到主通路的放大器。中断信号使放大器暂停操作。这种系统防止主通路的放大器在手术过程中每次使用电动手术工具时饱和。尽管图3的电路是对传统IONM系统中的激发性电位放大器系统的改进，但是其并不是在所有环境中都期望的。由于激发性电位信号非常小，因此在准备进入第一放大器级的信号线上的任何附加电路(诸如分配所记录的信号的功率分配器)可减小被放大的信号的质量。相反，连至患者的并联信号线路(参考图4所示和所描述的)可以是优选的。图4提供了优选的激发性电位放大器系统的一个实施方式的各种功能的和/或结构的组件的框图。如上面图3所示，本文所述的放大器系统可用于放大任何所需的生物信号。例如，所描述的组件可包括在图1的激发性电位检测设备(EPDD)140的电路中，以过滤和放大检测信号。在所示实施方式中，存在用于干扰从电动手术工具进入放大器系统的两个可能的通路：(1)通过空气作为射频电磁波，或(2)作为传导信号。在一些实施方式中，优选的通路是沿着电容耦合到患者的非屏蔽导线。非屏蔽导线可以通过空气获取电磁波，并且电容耦接线可以获取传导信号。如图所示，在图4中所示的并联通路(例如，下通路)包括带通滤波器或高通滤波器、RF检测器、比较器、一个或多个低通滤波器、微处理器以及数模转换器。在所示的实施方式中，带通滤波器可以被配置为仅当信号处于由电动手术工具产生的信号的通常范围之内时允许上述信号通过。并联信号线路上的带通滤波器可由(配置为在消除有用的频带之外的信号的同时允许通过有用的频带的)一个或多个电感器、电容器或者它们的组合组成，或者包括所述一个或多个电感器、电容器或者它们的组合。在一些实施方式中，带通滤波器可以是Butterworth滤波器、Chebyshev滤波器、Bessel滤波器，或者本领域技术人员公知的任何其它类型的滤波器。在一些实施方式中，带通滤波器可以是有源滤波器。例如，在至少一些实施方式中，有用的频带例如是200kHz到6MHz。在替代的实施方式中，提供了高通滤波器，其允许高于给定频率(例如，像高于200kHz)的信号通过。在各种实施方式中，通过并联通路的第一滤波器的信号进入射频(RF)检测器。如在图5中所示，在一些非限制性的实施方式中，RF检测器由超快二极管(例如，像VishayES07D-GS08)、接地的电容以及接地的并联分流电阻构成。在一些实施方式中，当检测到RF信号的阈值电平时，在并联通路的信号进入比较器。比较器可以是线性设备，例如，像德州仪器差分比较器LM393。该比较器有两个“引脚”或信号源，并且该比较器被配置为比较来自两个引脚的信号以确定哪个信号更大(例如，哪个信号具有更大的幅值)。在一些实施方式中，比较器的一个引脚被连接至RF检测器的输出端。在一些实施方式中，其它引脚被电连接到数模转换器的输出端，其该数模转换器也被连接到微处理器的输出端。在这种实施方式中，第二引脚是可调节的(例如，以软件调节)。比较器将所记录的信号中的高频干扰的电平(例如，功率电平)与用户经由微处理器设置的阈值电平(例如，阈值功率电平)进行比较。用户可使用微处理器调节阈值电平。当在并联通路中的所记录的信号大于由用户所设置的阈值电平时，比较器的信号输出端(其可以由一个低通滤波器被过滤)作为微处理器的警报器，提醒微处理器存在高频干扰。当接收提醒微处理器高频干扰的信号时，该微处理器可拒绝从主通路上的数模转换器接收的数据。微处理器还将中断信号沿着控制线发送给主通路的放大器，所述中断信号使放大器暂停操作。这种步骤可以防止硬件损伤并且避免失真信号的数据采集。在一些实施方式中，放大器可暂停操作10秒。在其它实施方式中，放大器可暂停操作5秒、60秒或者其间的任何值。在各种实施方式中，放大器可暂停操作，直到比较器不再检测到来自RF检测器的信号大于由用户设置的阈值电平或者直到在其发生之后的任何规定的时间。在一些实施方式中，当不再使用电动手术工具时(即，当来自RF检测器的信号不再大于由用户设置的阈值时)，该微处理器将不再发送中断信号到主通路的放大器并且放大器将自动恢复功能。这个控制作为或者类似于反向静噪，仅仅在经由并联通路确定高频组成足够低时，允许信号通过主通路。静噪通常仅允许足够大的信号通过。在替代设计中，比较器的输出可直接引导至使用逻辑电路的控制线而不是软件介导的微处理器。这可减小几微秒的延迟时间并且更好地保护系统免受干扰。在各种实施方式中，如果比较器检测到高频成分太高，微处理器可拒绝该数据并且保护放大器免受可能由高频信号引起的任何不良影响。微处理器可以调节允许进入信号的高频干扰的电平，使得即使在环境中一直存在噪音时仍然可使用该系统。可调节系统从而使手术室安静，并且很快获得非常干净的信号，以及在平均数更高的嘈杂环境中仍能操作。在各种实施方式中，在检测到高频噪声时(例如，具有高于200kHz的噪声)，微处理器拒绝在获取处理中的任何平均数。由于除了来自电动手术工具的干扰还可能存在其它类型的干扰，所建立的电平检测方法可以与本文所描述的频率特定系统和方法并行操作。在图6中提供了由放大器系统执行的一种方法，例如图4的放大器系统。如图所示，在框602处，在一些实施方式中，放大器系统经由用户接口从用户接收阈值电平输入。用户接口可形成微处理器的一部分或者连接至微处理器。例如，该阈值电平可被设置为匹配ESU或者出现在手术室的其它电气装置的已知功率电平。在框604处，放大器系统沿着第一信号线路接收第一检测信号。第一检测信号包括标生物信号和高频噪声。在框606处，放大器系统过滤第一检测信号以减小在第一检测信号中的高频噪声。例如，可通过低通滤波器执行这种过滤。在框608处，放大器系统放大第一检测信号以增大目标生物信号的幅值。可由放大器执行这种放大。在框610处，放大器系统将第一检测信号从模拟转换成数字，用于微处理器的数据采集。在框612处，放大系统沿着第二信号线路接收第二检测信号，例如像电容耦接至患者的非屏蔽的电线。如同第一检测信号，第二检测信号也包括目标生物信号和高频噪声。在框614处，放大系统将第二检测信号与阈值电平进行比较，以确定第二检测信号较大还是阈值电平较大。例如，可将第二检测信号的幅值或者功率电平与阈值电平进行比较。在一些实施方式中，在与阈值电平进行比较之前，经由带通滤波器或高通滤波器过滤第二检测信号，并且通过RF检测器累加和/或平均化。如在框616处所示，当检测到第二检测信号大于阈值电平时，放大器系统可执行一个或多个步骤以停止采集第一检测信号。例如，放大器系统可以：停止在微处理器处采集和存储数字数据，和/或在第一信号线路内将中断信号沿着控制线传递到放大器，其中，中断信号引起放大器暂停操作。在一些这样的实施方式中，放大器停止操作大约5秒到60秒。在其它实施方式中，放大器停止操作直到不再检测到第二检测信号大于阈值电平，或者直到在规定的时间之后。在其它实施方式中，放大器停止操作直到停止中断信号的传输。上述的组件可包括在任何生物信号监测装置(例如，图1的激发性电位检测设备(EPDD)140)中或者可由任何生物信号监测装置执行上述方法。在各种实施方式中，上述的组件以及方法使得产生不含或者基本不含高频干扰的干净的处理信号。如上所述，在各种实施方式中，本技术的组件和方法使生物信号监测设备在检测到高频信号时自动停止采集数据以及放大器操作。因此，在各种实施方式中，本技术的组件和方法使生物监测设备在使用ESU或者其它电动手术工具的任何时间自动停止采集数据以及放大器操作。该组件和方法还使生物信号监测设备在不再使用电动手术工具时自动恢复采集数据以及放大器操作。以这种方式，组件和方法能够将高频干扰排除在所述处理信号以外。因此，在各种实施例中所产生的所述处理信号是患者的生物信号的准确和精确的表示。通过产生干净的处理信号，本技术的生物信号监测装置能够监测患者的生物信号的变化。可由医护专业人员观察显示所处理的生物信号的显示屏幕来监测生物信号，和/或生物信号监测设备可自动监测生物信号的变化。在一些实施方式中，延迟时间、幅值和/或形态的变化可以指示中枢或外周神经系统的损伤。例如，如在约翰逊等人的美国专利号8731654中所描述的，在此将其公开内容通过引用结合于本文全部内容中，一些实施方式的监测设备被配置为基于患者的激发性电位的变化自动识别患者的位置影响。当所处理的信号是患者的生物信号的准确和精确的表示时这种实施方式是可能的。微处理器在优选的实施例中，图1的EPDD140包括处理器、连接电路以及存储指令的存储器，它们一起运行以放大并过滤如上所述的检测信号。在各种实施方式中，存储器、处理器和电路是专用计算机的组件，并且在至少一些这种实施方式中，EPDD140形成所述计算机的一部分，经由有线或无线连接耦接到所述计算机，和/或包括所述计算机。此外，在一些实施方式中，系统100包括一个或多个用户接口，以从用户接收输入，并将输出提供给用户。这种用户接口可形成计算机的一部分或者可与计算机进行电通信或者无线通信。下面提供了示例性计算机的组件的讨论。讨论意在非限制性的，因为本领域的技术人员将理解，任何数量的计算机架构可适用于或用作激发性电位监测设备。在一些实施方式中，所描述的计算机构成图3和/或图4中所示的处理器。图7示出可形成本文所述的任何系统的系统一部分的计算机系统的一个示例性实施方式的框图。具体地，图7示出示例性计算机200，其可运行在以下操作系统中，例如像：NT/98/2000/XP/CE/7/VISTA/RT/8等，可从如下公司获取：美国华盛顿雷德蒙德公司的来自美国加州圣克拉拉的微软系统公司的来自美国纽约阿蒙克公司的OS/2，来自美国加州库比蒂诺公司的iOS或Mac/OS，或者(美国加州旧金山开放组织的商标)的各种任何版本，例如包括IBM以及或者来自美国加州山景城公司的等。提供这些操作系统仅用于示例；可在运行任何合适的操作系统的任何合适的计算机上实现本文所描述的系统的实施方式。计算机系统200可以包括一个或多个处理器，诸如处理器204。处理器204可以被连接到通信基础设施206(例如，通信总线、交叉杆，或网络，等等)。可根据该示例性计算机系统描述各种软件的实施方式。在阅读本说明书后，对于相关领域的技术人员来说，如何使用其它计算机系统和/或架构执行所描述的方法将会变的显而易见。计算机系统200可以包括显示接口，以便转发来自通信基础设施206的图形、文本，和其它数据等，用于在显示单元230上显示。计算机系统200还可以包括，例如，但可以不限于：主存储器208、随机存取存储器(RAM)，以及辅助存储器210等。辅助存储器210可以包括，例如(但可不限于)硬盘驱动器212和/或可移动存储驱动器214，表示软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、磁光盘驱动器、压缩盘驱动器的CD-ROM、数字多功能盘(DVD)、一次写入多次读取(WORM)设备、闪速存储器设备等。可移动存储驱动器214可以用公知的方式从可移动存储单元218读取和/或写入到可移动存储单元218。可移动存储单元218可以表示例如，软盘、磁带、光盘、磁光盘、压缩盘、闪存设备等，其可以通过可移动存储驱动器214进行读取以及写入。如将被理解的，可移动存储单元218可包括其中存储有计算机软件和/或数据的可由计算机使用的存储介质。在代替的示例性实施方式中，辅助存储器210可以包括用于允许计算机程序或其它指令加载到计算机系统200中的其它类似设备。例如，这种设备可包括可移动存储单元222和接口220。这种示例可包括程序盒式存储器和盒式接口(例如，但不限于，设置在一些视频游戏设备中的存储器和接口)、可移动存储器芯片(例如，但不限于，可擦除可编程只读存储器(EPROM))，或可编程只读存储器(PROM)以及相关的插座，以及其它可移动存储单元222和接口220，其可允许软件和数据从可移动存储单元222传送到计算机系统200。计算机200还可以包括输入设备216，例如像鼠标或其它定点设备，诸如数字化仪、触摸屏、麦克风、键盘，和/或其它数据输入设备。计算机200还可以包括输出设备240，例如像显示器230和/或显示接口202。计算机200可以包括输入/输出(I/O)设备，诸如通信接口224、电缆228和/或通信通路226等。这些设备可以包括但不限于网络接口卡和调制解调器。通信接口224可允许软件和数据在计算机系统200和外部设备之间传送。通信接口224的示例包括，例如调制解调器、网络接口(例如，以太网卡)、通信端口、个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)插槽和卡等。经由通信接口224传送的软件和数据可以是信号228的形式，它可以是电子、电磁、光学，或其它能够由通信接口224接收的信号。可经由例如通信通路226(例如信道)将这些信号228提供给通信接口224。这个信道226可携带信号228，例如传播信号，并且可使用例如电线或电缆、光纤、电话线、蜂窝链路、射频(RF)链路和其它通信信道等来实现。在本文所描述的各种实施方式中，有线网络可以包括任何各种各样用于将语音与数据通信设备耦接在一起的公知的装置。在本文描述的各种实施方式中，无线网络类型可包括但不限于，例如码分多址(CDMA)、无线扩频、正交频分复用(OFDM)、1G、2G、3G、或4G无线、蓝牙、红外数据协会(IrDA)、共享无线接入协议(SWAP)、“无线保真”(Wi-Fi)、WIMAX以及其它IEEE标准802.11-兼容无线局域网(LAN)、802.16兼容广域网(WAN)以及超宽带(UWB)网络，等等。一些实施方式可包括或涉及WLAN。WLAN的示例可包括由家庭射频(HomeRF)开发的共享无线接入协议(SWAP)，以及无线保真(Wi-Fi)，由无线以太网兼容性联盟(WECA)所提出的IEEE802.11的衍生。IEEE802.11无线LAN标准指的是遵守一个或多个各种无线LAN标准的各种技术。符合IEEE802.11的无线LAN可以遵从各种IEEE802.11无线LAN标准的任何一种或多种，包括例如符合IEEE标准802.11a、b、d、g、或n，例如，但不限于，IEEE标准802.11的a、b、d、g和n(包括，例如，但不限于IEEE802.11g-2003等)等的无线LAN。本文所描述的一些实施方式涉及用于执行本文中所描述的操作的装置和/或设备。这样的装置可以是为所需目的而专门构建，或者其可以包括选择性地激活或由存储在执行专门目的的装置的程序重新配置的通用设备。在一个示例示例性实施方式中，EPDD140将数据发送到外部用户接口，诸如监视器、智能电话或平板，以显示给用户。通信接口224允许数据在计算机系统200和外部用户接口之间进行传输。在一些实施方式中，通信接口224是被配置成接收连接到外部用户接口的电缆的USB端口或其它端口。在其它实施方式中，通信接口224是蜂窝、Wi-Fi或RF天线或其它进行无线通信的接口。各种实施方式的天线既作为发射器又作为接收器。本文中所描述的其它实施方式涉及存储在机器可读介质上的指令，其可以由计算平台读取并执行以执行本文描述的操作。机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储或传输信息的任何机制。例如，示例性的机器可读存储介质可以包括：只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光存储介质；磁-光存储介质；闪存设备；其它能够存储电、光、声或在其上的其它形式的传播信号(例如，载波、红外信号，数字信号等)等的示例性的存储设备。计算机程序(也称为计算机控制逻辑)，可以包括面向对象的计算机程序，并且可以存储在主存储器208和/或辅助存储器210和/或可移动存储单元214中，也被称为计算机程序产品。当执行这种计算机程序时，该计算机程序能够使计算机系统200执行本技术的特征。具体地，当执行该计算机程序时，该计算机程序能够使处理器或者处理器204提供根据示例性实施方式用于过滤和处理激发性电位信号的方法。另一示例性实施方式涉及计算机程序产品，包括存储于其中的具有计算机可读介质的控制逻辑(计算机软件)。当由处理器204执行该控制逻辑时，该控制逻辑可以使处理器204执行本文描述的功能。在其它实施方式中，本文描述的各种功能可以主要以硬件来实现，该硬件使用例如(但不限于)硬件组件，诸如应用专用集成电路(ASIC)、具有各种电路元件的集成电路板或一个或多个状态机等。对于相关领域的技术人员来说，实施硬件状态机从而执行本文中所描述的功能将是显而易见的。在一些实施方式中，可使用硬件、固件、软件等中的一个或者其任何的组合实现信号滤波、处理以及其他所描述的功能。本文描述的计算机程序介质和计算机可读介质可将软件提供给计算机系统200。软件包括序列一致的动作或者导致理想结果的操作。这些包括物理量的物理操纵。通常(尽管不是必须的)，这些量采用能够被存储、传输、组合、比较，以及以其他方式操纵的电或磁信号的形式。已证明，主要由于普遍使用的原因，将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、术语，数字等有时是便利的。然而，应该理解的是，所有这些和类似的术语都将与适当的物理量相关联并且仅仅是应用于这些量的方便的标签。除非特别声明，否则从以下讨论能明显看出，应当理解的是在整个说明书的讨论中，使用诸如“处理”、“计算”、“计算”、“确定”等术语是指计算机或计算系统，或类似的电子计算设备的操作和/或处理，其控制和/或将表示物理的数据(诸如在计算系统的寄存器和/或存储器内的电子数据、数量数据)变换成类似地表示在计算系统的存储器、寄存器或其它这种信息存储器、传输或者显示设备内的物理量的其它数据。以类似的方式，术语“处理器”可以指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将该电子数据变换成可以存储在寄存器和/或存储器中的其它电子数据的任何设备或者设备的一部分。“计算平台”可包括一个或多个处理器。根据示例性实施方式，可由适于处理程序逻辑的示例性的一个或多个计算机处理器执行本文所阐述的示例性方法，可体现在能访问存储介质的示例性计算机上，当在示例性的一个或多个处理器上执行这种程序逻辑时，其可执行如在示例性方法中阐述这种示例性步骤。本文公开的方法包括用于实现所述的方法的一个或更多个步骤或操作。在不背离权利要求的范围的情况下，该方法的步骤和/或操作可彼此互换。换言之，除非指定了步骤或动作的特定顺序，否则在不背离权利要求的范围的情况下可对顺序和/或使用的特定步骤和/或操作进行修改。本领域的技术人员将理解，可执行结合本文中所公开的实施方式所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤作为电子硬件、计算机软件，或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，以上大体上根据它们的功能性描述了各种说明性的组件、块、模块、电路，以及步骤。至于这种功能是作为硬件还是作为软件来实现取决于施加于整个系统上的特定应用和设计约束。本领域技术人员可以用不同的方式针对每一特定应用实施所描述的功能性，但此类实施决策不应被解释为导致脱离本公开内容的范围。尽管前述内容通过说明和举例的方式已经包括一些实施方式的详细描述，但是对于本领域的普通技术人员而言显而易见的是，根据这些实施方式的教导，在不背离所附权利要求的精神或范围的情况下可进行许多变化和修改。当前第1页1 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