表面肌电图系统、记录器和方法技术方案

本发明专利技术涉及基于从对象(100)的胸部上的肋间肌获取的表面肌电图测量结果来确定患有慢性阻塞性肺病(COPD)的患者中的神经呼吸驱动(NRD)。呈现了一种肌电图系统，其包括：第一电极(2’)和第二电极(3’)，其用于接触对象(100)的皮肤；以及记录器(4’)，其用于记录所述第一电极(2’)与所述第二电极(3’)之间的肌电图；其中，所述第一电极(2’)包括用于接触所述对象(100)的所述皮肤的第一电极区域(2A)和第二电极区域(2B)，其中，所述第一电极区域(2A)和所述第二电极区域(2B)彼此绝缘；并且所述记录器(4’)被配置为形成所述第一电极(2’)的所述第一电极区域(2A)与所述第二电极区域(2B)之间的噪声测量结果，以确定所述第一电极(2’)的电极皮肤接触的接触质量。根据另外的方面，呈现了用于肌电图系统的对应的肌电图记录器(4’)、用于肌电图测量的方法和对应的计算机程序。

Surface EMG system, recorder and method

The present invention relates to the object based on the (100) surface EMG measurement results of chest intercostal muscles obtained to determine the suffering from chronic obstructive pulmonary disease (COPD) in patients with neural respiratory drive (NRD). Presents a EMG system, which comprises a first electrode (2 ') and a second electrode (3'), which is used for contact with the object (100) of the skin; and a recorder (4 '), which is used for recording the first electrode (2') and the second electrode (3 ') between electromyogram; among them, the first electrode (2') for contact with the object (100) the first electrode area of the skin (2A) and second (2B), wherein the electrode region, the first electrode area (2A) and the second electrode area (2B) and insulated from each other; the recorder (4) is configured to form the first electrode (2 ') of the first electrode area (2A) and the second electrode area (2B) between the noise measurement results, to determine the first electrode (2') of the electrode skin contact contact quality. According to the other aspects, the corresponding EMG recorder for the electromyography system (4 ') is presented, the method for EMG measurement and the corresponding computer program.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面肌电图系统、记录器和方法
本专利技术的领域涉及基于从对象的胸部上的肋间肌取得的表面肌电图测量结果确定具有慢性阻塞性肺病(COPD)的患者中的神经呼吸驱动(NRD)。本专利技术涉及表面肌电图，并且具体而言，涉及表面肌电图系统和对应的记录器和方法以及用于执行所述方法的对应的计算机程序。
技术介绍
肌电图(EMG)是用于确定肌肉的活动的技术。肌电图系统检测当这些细胞电学地或神经地激活时由肌肉细胞所生成的电势。一个或多个电极被应用于获得指示肌肉的活动的电压信号。信号可以直接地在肌肉内(侵入性EMG)或者在肌肉上面的皮肤上(表面EMG)被测量。对于侵入性EMG，电极直接地被插入到感兴趣的肌肉组织中。对于作为无创技术的表面EMG，电极被应用到对象的皮肤。表面EMG测量结果涉及由肌肉组织所生成的非常小电变化的检测、处理和记录。这些信号在幅度方面常常是仅几微伏，并且可以因此经受来自其他更多主导噪声源(来自测量系统要么或者人体自身)的干扰。表面EMG的一个应用是确定具有慢性阻塞性肺病(COPD)的患者中的神经呼吸驱动(NRD)。NRD值可以使用从对象的胸部上的肋间肌获取的肌电图测量结果来计算。WO2013/045920A1公开了对应的患者监测方法和监测设备。通过获得第二肋间空间胸骨旁肌电图的量度来测量神经呼吸驱动(NRD)。使用常规电极和放大器来采集信号。使用跟随有信号的数字滤波和算术转换的模数转换来处理信号。为了改进EMG信号，建议应用滤波算法来从EMG信号移除心电图(ECG)伪影。高通滤波器被应用到原始信号以移除基线噪声并且12-20Hz之间的额外的带通滤波可以被执行以移除呼吸伪影。基于可检测的呼吸活动和所测量的EMG信号中的背景噪声水平的比较来确定所测量的EMG信号的信号质量。US2014/0088394A1公开了评价电极与身体之间进行的连接的质量的肌电图仪器。质量被测量为电阻抗，其中，较高的阻抗指示较低的质量连接并且较低的阻抗指示较高的质量连接。WO2008/005478A2涉及经由电刺激的神经混乱的处理和与其有关的方法。而且在本公开中，阻抗可以被确定并且被用作对于皮肤的电极的电接触的质量的量度。表面EMG电极的放置通常留给经训练的专业人员。表面EMG电极的放置可以涉及其中EMG电极要被放置的皮肤的准备。这样的准备可以涉及最高皮肤层的清洁、修面和磨损以移除死皮肤细胞。但是，显著的个体内测量结果变异性可以从不一致的电极附接产生。
技术实现思路
本专利技术的目标是促进肌电图系统的处理。具体而言，检测电极与皮肤之间的不佳的质量接触使得甚至未经训练的人可以采取可靠的测量结果将是有利的。本专利技术的目标还提供对应的方法以及对应的计算机程序。根据本专利技术的第一方面，呈现了一种肌电图系统，其包括：-第一电极和第二电极，其用于接触对象的皮肤，以及-记录器，其用于记录所述第一电极与所述第二电极之间的肌电图；其中-所述第一电极包括用于接触所述对象的所述皮肤的第一电极区域和第二电极区域，其中，所述第一电极区域和所述第二电极区域彼此绝缘；并且其中-所述记录器被配置为在所述第一电极的所述第一电极区域与所述第二电极区域之间执行噪声测量，以确定所述第一电极的电极皮肤接触的接触质量。在本专利技术的另一方面中，提供了一种用于肌电图测量结果的方法。所述方法包括以下步骤：-从用于接触对象的皮肤的第一电极的第一电极区域获得第一信号；-从所述第一电极的第二电极区域获得第二信号，其中，所述第一电极区域和所述第二电极区域彼此绝缘；-在所述电极的所述第一电极区域与所述第二电极区域之间执行噪声测量，以确定所述第一电极的电极皮肤接触的接触质量；并且-记录所述第一电极与第二电极之间的肌电图信号。根据本专利技术的又一方面，用于如上文所描述的肌电图系统的肌电图记录器被呈现用于记录第一电极与第二电极之间的肌电图信号，所述记录器包括：-第一接口，其用于从用于接触对象的皮肤的所述第一电极的第一电极区域获得第一信号；-第二接口，其用于从所述第一电极的第二电极区域获得第二信号，其中，所述第一电极区域和所述第二电极区域彼此绝缘；其中，所述记录器被配置为在所述第一电极的所述第一电极区域与所述第二电极区域之间执行噪声测量，以确定所述第一电极的电极皮肤接触的接触质量。在本专利技术的又一方面中，提供了一种包括程序代码模块的计算机程序，所述程序代码模块用于当在计算机上执行所述计算机程序时使得计算机执行本文所公开的方法的步骤，以及一种非暂态计算机可读记录介质，其在其中存储在由处理器运行时使得本文所公开的所述方法实现的计算机程序产品。在从属权利要求中限定本专利技术的优选的实施例。应当理解，所请求保护的方法、肌电图记录器和计算机程序可以具有与所请求保护并且在从属权利要求中所限定的肌电图系统相似和/或相同的优选实施例。本文所呈现的方案提供促进肌电图系统的处理的可能性。具体而言，所提出的方案的各方面提供检测电极与所述电极之间的不佳的质量接触的可能性，使得甚至未经训练的人可以采取可靠的测量结果。本专利技术建议将实际的EMG测量结果与确定单独电极的电极皮肤接触的接触质量分离。尽管在所述第一电极与所述第二电极之间执行实际的EMG测量，但是应建议所述第一电极包括用于相应地接触所述对象的所述皮肤的第一电极区域和第二电极区域，其中，所述第一电极区域和所述第二电极区域彼此绝缘。换句话说，应建议将所述第一电极再分为第一区域和第二区域并且在所述第一电极的所述第一电极区域与所述第二电极区域之间执行噪声测量以确定电极皮肤接触质量。因此，代替于确定总体EMG信号质量，可以确定个体电极皮肤接触的接触质量。执行噪声测量的优点在于，其可以被执行为被动测量并且不要求将信号注入所述对象的身体中，如将例如针对阻抗测量所要求的。因此，可以促进用于家庭使用的肌电图系统的所述允许和由权限造成的同意，因为没有信号必须被注入所述对象的所述身体中。由于所述设备是被动的，因而调节可能是不太精确的。所提出的所述肌电图可以特别地适于医院以及家庭设置。有利地，所提出的肌电图系统实现经由EMG的神经呼吸驱动(NRD)值确定的经改进的可重复性和准确度。不使信号注入到身体中的另一优点可以在于，对于在长时间段期间使用“连续的”EMG记录的实施例而言，可以存在对于想要的EMG信号的较少的干扰。应当指出，EMG测量结果中的噪声可以来自若干源。这样的噪声源可以包括热(约翰逊)噪声、测量系统噪声、金属电解质界面、电极皮肤界面和EMG信号或来自其他肌肉的串扰的贡献。在用于确定肋间肌的活动的表面EMG测量中，由心脏的电学信号引起的间歇干扰可以是串扰的最重要的源之一。已经查明，可以忽视所述金属电解质噪声(例如，湿胶(wetgel)电极中的金属胶噪声)。已经进一步查明，来自更远的肌肉的EMG噪声或串扰倾向于在所述第一电极和第二电极处相关并且可以因此至少部分地被拒绝为共模噪声。专利技术人已经查明，表面EMG测量结果中的大量的干扰可以有助于所述测量电极与所述皮肤(具体而言所述电极的电解质与所述皮肤)之间的边界中所生成的噪声。已查明，该噪声通常具有1/f光谱特性。具体而言，来自所述皮肤上的电极的噪声的功率谱可以具有1/fα特性，其中，α在1.5与2之间。该噪声源可以被解释为通过半多孔膜(即，在该情况下，通过皮肤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种肌电图系统(1’)，包括：‑第一电极(2’)和第二电极(3’)，所述第一电极和所述第二电极用于接触对象(100)的皮肤，以及‑记录器(4’)，其用于记录所述第一电极(2’)与所述第二电极(3’)之间的肌电图；其特征在于，‑所述第一电极(2’)包括用于接触所述对象(100)的所述皮肤的第一电极区域(2A)和第二电极区域(2B)，其中，所述第一电极区域(2A)和所述第二电极区域(2B)彼此绝缘；并且‑所述记录器(4’)被配置为在所述第一电极(2’)的所述第一电极区域(2A)与所述第二电极区域(2B)之间执行噪声测量，以确定所述第一电极(2’)的电极皮肤接触的接触质量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.12 EP 15171932.51.一种肌电图系统(1’)，包括：-第一电极(2’)和第二电极(3’)，所述第一电极和所述第二电极用于接触对象(100)的皮肤，以及-记录器(4’)，其用于记录所述第一电极(2’)与所述第二电极(3’)之间的肌电图；其特征在于，-所述第一电极(2’)包括用于接触所述对象(100)的所述皮肤的第一电极区域(2A)和第二电极区域(2B)，其中，所述第一电极区域(2A)和所述第二电极区域(2B)彼此绝缘；并且-所述记录器(4’)被配置为在所述第一电极(2’)的所述第一电极区域(2A)与所述第二电极区域(2B)之间执行噪声测量，以确定所述第一电极(2’)的电极皮肤接触的接触质量。2.根据权利要求1所述的肌电图系统，其中，-所述第二电极(3’)包括用于接触所述对象(100)的所述皮肤的第三电极区域(3A)和第四电极区域(3B)；其中，所述第三电极区域(3A)和所述第四电极区域(3B)彼此绝缘；并且-所述记录器(4’)还被配置为还在所述第二电极(3’)的所述第三电极区域(3A)与所述第四电极区域(3B)之间执行噪声测量，以确定所述第二电极(3’)的电极皮肤接触的接触质量。3.根据权利要求1所述的肌电图系统，还包括切换单元(10)，所述切换单元用于选择性地：-将所述第一电极区域(2A)和所述第二电极区域(2B)连接到所述记录器(4’)的测量单元以执行所述噪声测量；或-将所述第一电极(2’)和所述第二电极(3’)连接到所述记录器(4’)的所述测量单元以记录所述肌电图。4.根据权利要求1所述的肌电图系统，还包括组合器单元(64)，所述组合器单元用于将来自所述第一电极区域(2A)和所述第二电极区域(2B)的信号进行组合以获得所述第一电极(2’)的组合信号。5.根据权利要求1所述的肌电图系统，其中，所述记录器(4’)被配置为基于所述第一电极(2’)的所述第一电极区域(2A)与所述第二电极区域(2B)之间的噪声测量结果来确定所述第一电极(2’)的噪声贡献。6.根据权利要求1所述的肌电图系统，其中，所述第一电极(2’...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·戴维，S·M·L·德沃特，R·M·M·德尔克斯，J·范德拉尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL