本发明专利技术公开了避免ECG系统中的驱动电路饱和。一种被配置成产生患者的ECG输出信号的心电图（ECG）系统包括多个电极、监控电路、驱动电路、导联电路和控制模块。电极形成多个导联。监控电路被配置成监控导联上的电压差分，并且产生ECG输出信号。驱动电路被配置成基于电极处的所测量的电压来向电极递送电流。导联故障检测系统包括一个或多个电流源，所述电流源被配置成产生电流以递送到电极。控制模块被配置成基于所述电极中一个或多个处的所测量的参数来改变电流源所产生的电流。
Avoid saturation of driving circuit in ECG system
【技术实现步骤摘要】
避免ECG系统中的驱动电路饱和
本公开内容一般涉及与避免心电图（ECG）系统中的驱动电路饱和有关的方法、系统和装置。所公开的技术尤其可适用于ECG系统，所述ECG系统利用低电压专用集成电路（ASIC）或其它低电压组件。
技术介绍
心电图（ECG）系统用于测量并且监控患者的心脏功能。典型地，在ECG电极被连接到患者的皮肤上的多个接触点或“导联”的情况下，通过ECG系统来检测用于测量或得到心脏信号的电势。这些电极包括被安置在患者的胸部上的测量电极，其记录心肌纤维的电活动的总和。该总和在本文中被称为ECG输出信号。除了测量电极之外，附加的电极被安置在患者的右腿上，用于电势补偿。该附加电极，通常被称为“右腿驱动电极”或“RLD”电极为如下电路（“RLD电路”）提供信号：所述电路消除噪声并且维持跨ECG系统的共模电压。典型地，该电路消除不想要的共模交流（AC）和直流（DC）信号含量二者。如同许多电子系统那样，ECG系统的各种电组件在近年来已经演进了非常多。ECG系统的组件正变得越来越小型化。同时，特别为ECG系统定制的较低电压专用集成电路（ASIC）与其前驱相比已经被设计有低得多的电压要求。这些低电压ECGASIC现在是ECG组件制造商所推荐的第一（并且一些情况下仅有的）解决方案。现代低电压ECG系统遭受特定的缺陷，其将很可能阻碍普遍的市场实现方式以及进一步的小型化努力直到被解决为止。特别地，RLD电路可容易地由于典型的ECG电极阻抗而饱和。对该问题的传统解决方案是在较高电压下将高性能硬件前置放大器电路添加到ASIC的前端。然而，该解决方案由于其大尺寸和较高的电压功率基础设施而在现代ECG设计中不是合期望的。
技术实现思路
本专利技术的实施例通过提供与避免ECG系统中的右腿驱动电路的饱和有关的方法、系统和装置而解决和克服上述缺点和缺陷中的一个或多个。简要地，通过改变经由电流源感测信号而流到每个电极中的偏置电流的量，每个单独电极的电荷被平衡，而无论RLD电路如何。本文中描述的该技术通过电极偏置来最大化在电极上从ECG系统对不想要的DC信号含量的移除，并且为下一代ECG系统小型化铺平道路。根据一些实施例，一种被配置成产生患者的ECG输出信号的ECG系统包括多个电极、监控电路、驱动电路、导联电路和控制模块。电极形成多个导联。监控电路被配置成监控导联上的电压差分，并且产生ECG输出信号。驱动电路被配置成基于电极处的所测量的电压来向电极递送电流。导联故障检测系统包括一个或多个电流源，所述电流源被配置成产生电流以递送到电极。控制模块被配置成基于所述电极中一个或多个处的所测量的参数来使电流源所产生的电流变化。根据其它实施例，一种用于避免ECG系统中的右腿驱动电路的过饱和的方法包括测量与从连接患者的多个电极流到右腿驱动电路的偏置电流相关联的一个或多个参数。所述方法此外包括基于所测量的参数来确定由于所述多个电极中所包括的第一电极的接触状态所致的ECG系统中的电流泄漏的量。然后，经由电流源来调节流到第一电极中的偏置电流，以补偿电流泄漏的量。根据其它实施例，一种被配置成产生患者的ECG输出信号的ECG系统包括多个电极、监控电路、导联电路和控制模块。电极形成多个导联。监控电路被配置成监控导联上的电压差分，并且产生ECG输出信号。导联故障检测系统包括一个或多个电流源，所述电流源被配置成产生电流以递送到电极。控制模块被配置成（a）将脉冲直流施加到电流源，（b）基于脉冲直流的时间-幅度相关性来标识所预期的信号，以及（c）从与所预期的信号相对应的ECG输出信号中移除伪像。从参考附图进行的对说明性实施例的以下详细描述中将使得本专利技术的附加的特征和优点显而易见。附图说明当结合附图阅读的时候，从以下详细描述中最好地理解本专利技术的前述和其它方面。为了说明本专利技术的目的，在附图中示出了目前优选的实施例，然而，理解到本专利技术不限于所公开的特定手段。在附图中所包括的是以下各图：图1是根据一些实施例的被应用到患者的ECG系统的图解；图2是根据一些实施例的ECG系统以及相关联的驱动电路和导联故障检测电路的电路图；图3是根据一些实施例的用于改变电流源来避免驱动电路上的DC积聚的示例性过程的流程图；并且图4是根据一些实施例的用于在导联故障检测系统中施加脉冲电流以避免驱动电路上的DC积聚的示例性过程的流程图。具体实施方式在本文中描述系统、方法和装置，其一般涉及通过经由电极偏置来移除电极上的不想要的DC信号含量来解决ECG系统的RLD电路中的过饱和。如以上所解释的，作为导联故障检测功能的部分，通过RLD电路来供给DC信号含量。然而，电极中的变化（例如由于缺乏可靠接触所致的增大的电阻）可导致非预期的阻抗，其导致可产生驱动电路饱和的过度电流积聚。如本文中描述的调谐每个电极消除来自RLD电路的不想要的DC电荷注入，从而允许驱动电路在如下方面中的最大利用：消除来自系统的不想要的共模AC含量，以及提供可能的最佳共模抑制。在第一示例中，所公开的实施例利用电流源控制来调节作为导联故障检测系统的部分所供给的电流，用于匹配电极处的电阻。例如，导联故障检测电路可以调节流到驱动电路中的电流，以便平衡每个电极处的电荷。导联故障检测电路可以通过改变流到每个电极中的电流的量来平衡每个单独的电极处的电荷，而无论驱动电路如何。在一些实施例中，导联故障检测电路可以在逐电极的基础上调节流到驱动电路中的电流。例如，导联故障检测电路可以测量所述多个电极中一个或多个处的参数。导联故障检测电路可以使用该参数，诸如电极处的电阻，来确定已经“泄漏”到ECG系统中的电压的量。该“泄漏的”电压可以按其它方式在驱动电路上积聚。导联故障检测电路可以测量对该电压进行指示的参数并且调节相关联的电流源，以便对它进行补偿并且避免电流在ECG系统的驱动电路放大器输出上的积聚。在第二示例中，代替于稳定的DC输入，实施例使用脉冲电流。脉冲电流可以被注入到肢体导联或驱动电路中。脉冲电流避免可导致饱和的驱动电路上连续DC电荷积聚的问题。在每个脉冲之间的休止时段允许电荷积聚重置，但是可以被设置成足够短使得导联故障检测仍是可能的。图1是ECG系统100的示例图解。ECG系统100包括监控电路101，所述监控电路101连接到被定位在患者身上的第一电极102、第二电极104、和第三电极106。在示例性实施例中，第一电极102是右臂电极R，第二电极104是左臂电极L，并且第三电极106是腿部（例如左腿）或足部电极F。所述三个电极对应地创建三个肢体导联L1、L2和L3。在所述三个电极102、104、106处的电压被测量并且用于确定中央端子108。中央端子108（例如Wilson（威尔逊）的中央端子）是所述三个电极102、104、106处的电压相对于参考电压（没有在图1中示出）的平均值。中央端子108可以被用作用于附加导联、诸如心前区导联的虚拟电极，所述附加导联与分离的胸部电极相关联。监控电路101监控在相关导联之间的电压差，以最终产生本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种被配置成产生患者的ECG输出信号的心电图（ECG）系统，所述ECG系统包括：/n多个电极，其形成多个导联；/n监控电路，其被配置成监控所述多个导联上的电压差分，并且产生ECG输出信号；/n驱动电路，其被配置成基于电极处的所测量的电压来向所述多个电极递送电流；/n导联故障检测系统，其包括一个或多个电流源，所述电流源被配置成产生电流以递送到电极；以及/n控制模块，其被配置成基于所述多个电极中一个或多个处的所测量的参数来改变所述一个或多个电流源所产生的电流。/n
【技术特征摘要】
20181116 US 16/1930551.一种被配置成产生患者的ECG输出信号的心电图（ECG）系统，所述ECG系统包括：
多个电极，其形成多个导联；
监控电路，其被配置成监控所述多个导联上的电压差分，并且产生ECG输出信号；
驱动电路，其被配置成基于电极处的所测量的电压来向所述多个电极递送电流；
导联故障检测系统，其包括一个或多个电流源，所述电流源被配置成产生电流以递送到电极；以及
控制模块，其被配置成基于所述多个电极中一个或多个处的所测量的参数来改变所述一个或多个电流源所产生的电流。
2.根据权利要求1所述的ECG系统，其中所述多个电极中的每一个在导联故障检测系统中包括相关联的电流源。
3.根据权利要求2所述的ECG系统，其中所述控制模块被配置成基于相关联的电极的所测量的参数来调节来自每个电流源的电流注入。
4.根据权利要求1所述的ECG系统，其中所测量的参数是相关联的电极处的电阻、阻抗、电流或电压中的一个或多个。
5.根据权利要求1所述的ECG系统，其中所测量的参数指示由于所述电极中一个或多个与患者的接触状态所致的电流泄漏。
6.根据权利要求1所述的ECG系统，其中所述电流源产生直流。
7.根据权利要求6所述的ECG系统，其中所述控制模块被配置成使直流脉冲化。
8.根据权利要求7所述的ECG系统，其中所述控制模块被配置成基于脉冲直流的时间-幅度相关性来标识预期信号，并且从与预期信号相对应的ECG输出信号中移除伪像。
9.根据权利要求7所述的ECG系统，其中所述控制模块被配置成将直流的脉冲控制成小于与监控电路相关联的最小高通滤波器设置。
10.一种用于避免ECG系统中的右腿驱动电路的过饱和的方法，所述方法包括：
测量与从连接患者的多个电极流到右腿驱动电路的偏置电流相关联的一个或多个参数；
基于所测量的参数来确定...
【专利技术属性】
技术研发人员：T苏曼斯基，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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