生理测量设备、方法和程序与流程

本发明涉及一种包括处理器的生理测量设备，所述处理器被配置为输入来自测量设备的前端电路系统的至少一个数字信号，所述数字信号表示存在于前端电路系统的输入处的模拟信号和至少一个经滤波的数字信号，所述经滤波的数字信号由至少一个数字滤波器基于一组滤波器系数而根据数字信号生成。

背景技术：

1、在wo 2018/162365 al中描述了具有包括数字滤波器的前端的上述类型的测量设备的示例。其中描述的测量设备可以通过基于应用于测量设备的输入通道的模拟测试信号来确定数字滤波器的一组滤波器系数而校准。

技术实现思路

1、当在操作中时，生理测量设备应当监测测量过程的特定技术方面，并且如果发生特定问题(例如设备、电缆或传感器/换能器的缺陷、显著干扰的存在)，或如果传感器/换能器与患者之间的连接质量差或丢失，则警告用户。

2、此外，期望以成本有效的方式(即，在实施监测所需的附加电路和计算能力方面具有低开销)提供用于警报检测和处理的这种监测。

3、最后，即使当根据适用的技术标准限制电流时，监测也不应当涉及将辅助电流注入患者体内(例如，用于有源阻抗测量以确定附接电极的接触质量)。即使当测量设备符合标准时，如果不同的设备用于监测同一患者，则在不同的设备之间也存在不期望的交互的风险。同时辅助电流的生成还增加了设备的功耗，这可能是电池供电的测量设备中的一个因素。

4、因此，本发明的目的是提供允许在成本和功耗方面有效地实施警报相关的监测的同时最小化对应用于同一患者的其他测量设备的干扰的测量设备、方法和计算机程序。

5、在本发明的第一方面中，提出了一种生理测量设备，所述设备包括：处理器，其被配置为输入来自所述测量设备的前端电路的至少一个数字信号以及至少一个经滤波的数字信号，所述数字信号表示存在于所述前端电路的输入端处的模拟信号，所述经滤波的数字信号由至少一个数字滤波器基于一组滤波器系数从所述数字信号生成；系数计算器，其被配置为基于所述数字信号和所述经滤波的数字信号来执行自适应操作；以及检查器，其被配置为根据自适应操作的结果来确定警报信息。

6、发明人已经认识到，实施自适应滤波器所需的自适应操作的结果可以用于警报相关的监测。因此，几乎不需要额外的努力来提供警报相关的监测。此外，避免了例如用于通过辅助电流注入进行阻抗测量的特殊模拟监测电路。因此，测量设备的成本和功耗较低。由于缺少注入的辅助电流，对其他测量设备的干扰被最小化。

7、所述自适应操作的结果可以包括经更新的一组滤波器系数，并且确定所述警报信息可以是基于所述经更新的一组滤波器系数。尽管可以使用包括在自适应操作的结果中的任何信息，但是滤波器系数的使用允许有效地检测警报条件，因为自适应滤波器系数反映了应用于测量设备的模拟信号的性质。

8、优选地，检查器是基于为自适应结果的至少一个变量定义的至少一个约束进行操作的约束检查器。也就是说，确定所述警报信息可以是基于适用于所述一组滤波器系数中的至少一个滤波器系数的至少一个警报约束。

9、在示例中，所述自适应操作经受与滤波器系数有关的至少一个值约束，并且所述警报约束是所述值约束的子集。约束定义了允许特定变量(例如，滤波器系数)达到的一组值。为了简单起见，约束和由该约束定义的相应集合在本文中将被认为是同义词。自适应操作考虑值约束，以确保特定变量(例如，滤波器系数)在合理的范围内，例如，以确保数字滤波器正常工作。确定警报信息可以包括针对自适应操作的结果检查至少一个警报约束。

10、可以存在不同类型的警报。警报类型可以包括“电极质量低”、“电极脱落”、“干扰”、“电缆有缺陷”和/或“设备有缺陷”。为了允许检测和处理多种不同类型的警报，提出了所述警报信息可以包括与不同警报类型相关的多个警报信息元素，特定警报约束被分配给这些警报信息元素中的每一个。

11、警报类型可以是预定义类别的警报类型。一种类别对应于技术警报。技术警报包括与由测量设备执行的测量过程的技术或物理方面有关的警报或故障状况，并且如果出现问题(例如，测量设备的内部缺陷、连接到输入端的有缺陷的电缆、有缺陷的电极传感器或换能器、显著干扰的存在、或输入端和相应的电极/传感器换能器之间的不良或丢失的连接)则被触发。另一类别对应于应用特异性警报。应用特异性警报是指由测量设备测量的生理参数或过程的预定义条件。因此，在特定实施方式中，所述警报类型包括技术警报和/或应用特异性警报。

12、在另一实施方式中，确定所述警报信息是基于至少一组警报约束，所述一组警报约束中的警报约束与特定类型的警报的不同严重性水平相关联。当为特定警报类型定义一组多于一个警报约束时，相应的警报信息元素包括对应于与该警报类型相关的不同严重性水平的多于两个不同的离散值。

13、为了允许在示例性实施方式中简单且可靠地确定严重性水平，所述一组警报约束中的所述警报约束可以被分类为使得从所述组中的第一警报约束开始，所述组中的特定警报约束的每个后续警报约束是该特定警报约束的超集，所述后续警报约束对应于比所述特定警报约束更高的严重性水平。

14、尽管本公开的原理可以有利地应用于被配置为处理一个模拟信号的单信道测量设备，但是许多实际应用(特别是ecg或eeg)基于被配置为处理多个模拟信号(例如，源自ecg或eeg电极)的多信道设备。在这样的多信道应用中，所述自适应操作的所述结果包括与多个数字滤波器和多个警报约束有关的多组滤波器系数，所述告警约束中的每一个适用于所述多组滤波器系数中的不同组。同时检查与自适应操作的多个不同结果相关的多个约束也被称为联合约束检查。

15、尽管本公开不是用于执行自适应操作的特定类型的方法，但是优选的是执行所述自适应操作包括求解优化问题。然后可以基于要被最大化或最小化的度量以及值约束来定义数字滤波器的性质。

16、在本发明的另一方面中，提出了一种用于操作生理测量设备的方法，所述方法包括输入来自所述测量设备的前端电路的至少一个数字信号，所述数字信号表示存在于所述前端电路的输入端处的模拟信号；输入由至少一个数字滤波器基于一组滤波器系数从所述数字信号生成的至少一个经滤波的数字信号；基于所述数字信号和所述经滤波的数字信号来执行自适应操作；以及根据自适应操作的结果确定警报信息。

17、在本发明的又一方面中，提供了一种包括程序代码单元的对应计算机程序以及其中存储有计算机程序产品的非瞬态计算机可读记录介质，所述程序代码单元用于当所述计算机程序在计算机上执行时使计算机执行本文公开的方法的步骤，特别是用于操作生理测量设备的方法，所述计算机程序产品在由处理器执行时使本文公开的方法被执行。

18、在从属权利要求中限定了本发明的优选实施例。应当理解，请求保护的方法、系统、计算机程序和介质与请求保护的并且如特别是在从属权利要求中定义并且在本文中公开的系统具有相似和/或相同的优选实施例。

技术特征：

1.一种生理测量设备(11)，包括

2.根据权利要求1所述的设备(11)，其中，所述自适应操作(51)的所述结果包括经更新的一组滤波器系数(fk)，并且确定所述警报信息是基于所述经更新的一组滤波器系数(fk)的。

3.根据权利要求2所述的设备(11)，其中，确定(53)所述警报信息是基于适用于所述一组滤波器系数中的至少一个滤波器系数(fk)的至少一个警报约束的。

4.根据权利要求3所述的设备(11)，其中，所述自适应操作(51)经受与滤波器系数(fk)有关的至少一个值约束，并且所述警报约束是所述值约束的子集。

5.根据前述权利要求中的一项所述的设备(11)，其中，所述警报信息(a)包括与不同警报类型有关的多个警报信息元素(a1、...、an)，特定警报约束被分配给这些警报信息元素中的每个。

6.根据权利要求5所述的设备(11)，其中，所述警报类型包括技术警报(ct)和/或应用特异性警报(ai)。

7.根据前述权利要求中的一项所述的设备(11)，其中，确定(53)所述警报信息是基于至少一组警报约束的，所述一组警报约束中的警报约束与特定类型的警报的不同严重性水平相关联。

8.根据权利要求7所述的设备(11)，其中，所述一组警报约束中的所述警报约束可以被分类为使得从所述组中的第一警报约束开始，所述组中的特定警报约束的每个后续警报约束是该特定警报约束的超集，所述后续警报约束与比所述特定警报约束更高的严重性水平相对应。

9.根据前述权利要求中的一项所述的设备(11)，其中，所述自适应操作的所述结果包括与多个数字滤波器(27)和多个警报约束有关的多组滤波器系数(fk,1、fk,2)，所述警报约束中的每个适用于所述多组滤波器系数中的不同组。

10.根据前述权利要求中的一项所述的设备(11)，其中，执行所述自适应操作(51)包括求解优化问题。

11.一种用于操作生理测量设备(11)的方法(43)，所述方法包括：

12.一种包括程序代码单元的计算机程序，当所述计算机程序在计算机(37)上被执行时，所述程序代码单元用于使计算机(37)执行根据权利要求11所述的方法(43)的步骤。

技术总结
本发明涉及一种包括处理器(37)的生理测量设备(11)，所述处理器被配置为输入(47、49)来自所述测量设备(13)的前端电路(17)的至少一个数字信号(x)以及至少一个经滤波的数字信号(y)，所述数字信号(x)表示存在于所述前端电路(17)的输入端(13)处的模拟信号(s)，所述经滤波的数字信号(y)由至少一个数字滤波器(27)基于一组滤波器系数(f<subgt;k</subgt;)从所述数字信号(x)生成。为了允许在成本和功耗方面有效地实施警报相关的监测而使得对应用于同一患者的其他测量设备的干扰被最小化，提出了所述测量设备(11)包括：系数计算器(31)，其被配置为基于所述数字信号(x)和所述经滤波的数字信号(y)来执行自适应操作(51)；以及检查器(33)，其被配置为根据自适应操作(51)的结果(f<subgt;k</subgt;、g<subgt;l</subgt;)确定(53)警报信息(A)。

技术研发人员：C·F·弗兰克
受保护的技术使用者：皇家飞利浦有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4