CN102137621B

CN102137621B - 电生理信号的电容测量中对运动伪影的补偿

Info

Publication number: CN102137621B
Application number: CN2009801335550A
Authority: CN
Inventors: B·尹; M·梅夫塔; T·J·伊金克
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2009-08-24
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2029-08-24
Also published as: JP2012500703A; EP2328470A1; CN102137621A; WO2010023615A1; EP2328470B1; US8515532B2; US20110137200A1

Abstract

本发明涉及一种系统和方法，其中利用至少两个相距紧密的电极来电容感测电生理信号，以使得电极经受强相关的皮肤-电极距离变化。为了能够导出运动伪影信号，有意地使得电极与皮肤之间的电容耦合不同。利用信号处理装置，可以从所测量的信号中去除运动伪影信号，以仅留下期望的电生理信号。由于所测量的量取决于电极-皮肤距离自身，因此所述系统和方法不需要依靠传递函数的恒定。由此，所述系统和方法给出了可靠的无运动伪影的输出信号。

Description

电生理信号的电容测量中对运动伪影的补偿

技术领域

本发明涉及一种用于提供电生理信号的经运动补偿的电容测量的系统。此外，本发明涉及用于补偿在电生理信号的测量中的运动的信号处理单元、方法以及计算机程序代码。

背景技术

在医疗诊断和治疗、在临床研究、以及越来越多地在消费者保健产品中，需要电生理信号的测量，所述电生理信号诸如人体或者动物体的心脏的电活动（ECG）、肌肉产生的电活动（EMG）、以及脑产生的电活动（EEG）。传统上，通常使用电解胶水、利用经由电流接触与皮肤相连的电极来测量这些信号。这种测量的缺点是其可能在长期使用期间导致皮肤刺激，其可能限制患者或者用户自由移动，并且其典型地为患者或者用户提供较差的舒适性。

为了克服上述缺点，可以使用电生理信号的无接触测量。这种无接触测量的示例是电容测量，其中有效地形成电容器，在该电容器中人或者动物组织充当电容器板之一，并且传感器探头的电极板充当另一个的电容器板。在电容感测中，不需要与皮肤的电流接触，由此缓解了对于人体或者动物体的皮肤的准备以及具有导电胶的粘性片（sticky patch）以便建立良好的电接触的需要。当必须进行纵向测量时，这是特别有利的。

电容电生理传感器的一个问题是测量信号可能受要测量其电生理信号的用户的移动的显著影响。这种对测量信号的影响被称为运动引起的伪影，并且这是由于以下事实引起的：由于由用户移动引起的皮肤-电极距离变化，造成耦合电容改变，从而导致所测量的电生理信号的恶化。

上面的问题在US6807438以及WO2006066566中描述了。

US6807438利用以下事实：有效电容与皮肤-电极距离成反比，并且在较大距离处电容随距离的变化较不敏感。US6807438公开了通过有意地增加电极板与皮肤之间的缝隙来减少运动伪影。此解决方案的缺点是传感器对于探测的电势的敏感度也降低，即，为了减少运动伪影，由于降低的信噪比而牺牲了信号幅度。运动伪影可被减少，但未被消除。

在WO2006066566中，描述了一种方法，其中将已知频率的电信号注入人体中。通过确定由电容板拾取的对应信号的幅度变化，可以对于两个电容器板的距离的变化作出估计。以此方式，可以检测到皮肤-电极距离的变化，并且可能可以补偿该变化对于所测量的信号的影响。此方法的缺点是：关于将电流注入体内，安全问题可能需要考虑。

用于运动伪影减少的另一种研究的方式是使用运动感测技术（例如加速度计），以测量ECG电极位置处的运动量并且使用适应性滤波技术来从电生理信号中减少或者甚至移除运动伪影。此方式的缺点是：与电生理信号和电极-皮肤距离自身相比，从所测量的量（即加速度）到电极-皮肤距离的传递函数可能仅被允许随时间缓慢地变化。此传递函数取决于传感器与皮肤附接的机械配置。如果没有其它的部件可以机械地介入，则弹性附接的传递函数可以随时间恒定。然而，如果例如衣服穿在传感器上，其可以对于传感器施加压力，这相应地以不可预测的方式改变传递函数。这些传递函数改变由人的移动引起，并且因此典型以与电极-皮肤距离的改变类似的时间尺度上发生。因此，适应性滤波方式中的适配时间常数理想地将必须与所述移动的适配时间常数处于相同的量级，从而使得它容易不稳定和/或缺少精度。

因此，用于对电生理信号的电容测量中的运动伪影进行补偿的改进系统将是有利的，具体地，更有效和/或可靠的系统将是有利的。

发明内容

因此，本发明优选地设法单个地或者以任意组合方式地减轻、缓和或消除上述缺点中的一个或者多个。具体地，可以看作本发明的一个目的的是提供一种用于提供电生理信号的电容测量的系统，其解决了现有技术关于运动引起的伪影的上述问题。

此目的以及若干其它目的在本发明的第一方面中通过提供一种用于提供电生理信号的经运动补偿的电容测量的系统而获得，所述系统包括：

- 传感器探头，其包括被布置为放置在人体或者动物体的皮肤附近的第一和第二电容板，其中第一电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第一电容不同于第二电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第二电容，并且其中所述第一和第二电容板被布置用于提供第一和第二测量信号，以作为人体或者动物体的电生理信号的量度，

- 处理器装置，其被布置用于：

- 从所述第一和第二电容板接收第一和第二测量信号；

- 根据所述第一和/或第二测量信号确定运动调制的信号；

- 根据所述运动调制的信号以及所述第一和/或第二测量信号提供经运动补偿的输出信号。

本发明具体地、但并非排他地对于获得用户身体的电生理信号的可靠的经运动补偿的电容测量来说是有利的。通过在传感器探头内布置用于感测同一个来自人体或者动物体的电生理信号的两个或者更多个电容板，可实现运动伪影的可靠且精确的消除。

第一和第二电容板相对于彼此紧密靠近地布置，以便提供相同的电生理信号的密切关联的测量和/或强相关的皮肤-电极距离变化。第一和第二电容板可以例如同心和/或彼此相距较小的距离而放置。由此，当探头邻近人体或者动物体放置时，第一和第二电容板可被视为放置在身体的基本相同的位置处。

术语“人体或者动物体”意指代表患者用户的身体。为求简短，在下文中使用术语“用户”来代表“人体或者动物体”。系统的探头被布置为放置在这种用户的皮肤附近，其中术语“附近”意指代表探头被放置在距用户皮肤这样的距离：使得可获得电生理信号的有用测量。传感器探头在用户附近的实际示例是当传感器探头邻近皮肤或者距皮肤较小距离（例如毫米量级的距离，诸如0到15mm，优选地为0到10mm）而放置时。此外，术语“电容板”意指与术语“电容器板”同义，并且由此意指电容器中的板或者导体之一。在本发明的传感器探头中，两个或者更多个电容板中的每一个被布置用于建立到用户皮肤的电容耦合，以使得形成其中人或动物组织充当电容器板之一并且传感器的电容板充当另一个电容器板的电容器。在本发明的系统中，由两个或者更多个电容板以及用户的组织来形成两个或者更多个电容器。

在另一方面，传感器探头另外包括有源屏蔽，以便消除电磁干扰。

在根据本发明的系统的一个实施例中，第一和第二电容板具有距传感器探头的测量表面不同的距离，并且/或者第一和第二电容板彼此具有不同的面积。由此，确保了第一和第二电容彼此不同，这使得能够可靠地确定来自第一和第二电容板的输出信号中的运动引起的伪影。术语传感器探头的“测量表面”意指代表传感器探头被布置为面对用户皮肤放置的表面。

在该系统的另一个实施例中，通过计算第一测量信号与应用到第二测量信号的因数之间的差来确定运动调制的信号。此运动调制的信号有效地对应于因数乘以皮肤与传感器探头之间的距离的改变乘以输入信号，其中该因数取决于第一和第二电容、第一电容板与皮肤之间的第一距离、以及第二电容板与皮肤之间的第二距离。然而，估计该运动调制的信号不需要直接估计距离改变以及输入信号。取而代之，可以如下面的公式（8）所示，间接地进行所述估计。

在该系统的又一个实施例中，对运动调制的信号的确定包括在预定的时间间隔上对第一和第二测量信号取均值或进行低通滤波。由此，用户皮肤与传感器之间的标称（nominal）距离的偏移在确定运动补偿的输出信号时可以被考虑。皮肤与传感器之间的标称距离是在没有运动的情况下的距离，距离的“偏移”意指代表距离的任何缓慢的变化。

在再一个实施例中，提供该运动补偿的输出信号包括使用最小均方算法来从第一和/或第二测量信号中适应性地去除对该运动调制的信号的影响。

在第二方面，本发明涉及一种用于补偿运动的信号处理单元，所述信号处理单元包括用于从传感器探头接收第一和第二测量信号的装置，所述传感器探头包括被布置为放置在人体或者动物体的皮肤附近的第一和第二电容板，其中第一电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第一电容不同于第二电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第二电容，其中所述第一和第二测量信号是对人体或者动物体的电生理信号的量度，其中所述信号处理单元被布置用于根据所述第一和/或第二测量信号确定运动调制的信号；并且根据该运动调制的信号以及所述第一和/或第二测量信号提供经运动补偿的输出信号。

在第三方面，本发明涉及一种用于提供电生理信号的经运动补偿的电容测量的方法，所述方法包括：

- 将传感器探头放置在人体或者动物体的皮肤附近，其中所述传感器探头包括第一和第二电容板，其中第一电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第一电容不同于第二电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第二电容，

- 由所述第一和第二电容板提供第一和第二测量信号，作为电生理信号的量度；

- 根据所述第一和/或第二测量信号确定运动调制的信号；以及

- 根据所述运动调制的信号以及所述第一和/或第二测量信号提供运动补偿的输出信号。

在第四方面，本发明涉及一种用于提供电生理信号的经运动补偿的电容测量的传感器探头，所述探头包括被布置为放置在人体或者动物体的皮肤附近的第一和第二电容板，其中第一电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第一电容不同于第二电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第二电容，并且其中所述第一和第二电容板被布置用于提供第一和第二测量信号，作为人体或者动物体的电生理信号的量度。

在第五方面，本发明涉及一种计算机程序产品，其被适配用于使得计算机系统能够根据本发明的第三方面控制信号处理单元，其中所述计算机系统包括至少一个计算机，所述计算机具有与其相关联的数据存储装置。

本发明的此方面特别地、但并非排他地在以下方面有利：本发明可以通过使得计算机系统能够执行根据本发明的第三方面的操作的计算机程序产品来实现。由此，可以预期：通过在计算机系统上安装控制该系统的计算机程序产品，可以将某些已知的信号处理单元改变为根据本发明而操作。这种计算机程序产品可以在任何种类的计算机可读介质（例如基于磁或光的介质）上提供，或者通过基于计算机的网络（例如国际互联网）来提供。

本发明的第一、第二、第三、第四以及第五方面中的每一个可以与任意其它方面组合。本发明的这些和其它方面将根据以下描述的实施例中而变得清楚，并且将参照下面描述的实施例来阐明。

附图说明

现在将参照附图，仅以示例的方式解释本发明，其中

图1是本发明的系统的实施例的示意框图；

图2是本发明的传感器探头的实施例的示意图；

图3是等效于本发明的处理器装置的实施例的电路图的框图；

图4a、4b和4c是根据本发明的探头30a的前侧视图、剖面视图、后侧视图；

图5a、5b和5c是根据本发明的替代探头30b的前侧视图、剖面视图、后侧视图；

图6a、6b和6c是根据本发明的另一替代探头30c的前侧视图、剖面视图、后侧视图；

图7是根据本发明的方法的流程图。

具体实施方式

图1是本发明的系统10的实施例的示意框图。系统10包括传感器探头30以及被布置用于与传感器探头30进行通信的处理器装置50。处理器装置50可以以任何适当的方式（有线或者无线地）连接到传感器探头40，只要来自探头30的测量信号可以被传送给处理器装置50即可。

图2是本发明的传感器探头30的实施例的示意图。在下文中，讨论具有两个作为电容板进行操作的电极的传感器探头30。应当强调：仅作为示例来讨论这种双电容传感器，并且在一个感测探头中可以使用多于两个电极。

图2示出了布置在人体或者动物体31的组织附近的传感器探头30，所述组织具有电势V_i。传感器探头30可以被看作包括测量部件或传感器部件32以及放大部件33。传感器探头的传感器部件包括被布置在两个电容测量通道中的两个电容传感器板P1、P2。尽管电容器的符号在图2中示出了，但是应当强调：用于每个电容通道的探头30仅包括一个传感器板P1或P2，其在使用中放置在用户的皮肤附近，以使得用户的组织将充当另一个电容器板。图中图示的传感器具有两个板P1和P2，其在使用中提供与用户组织耦合的两个电容，以便在探头相对于用户组织的几乎相同的位置处提供电容测量。使得第一电容板P1与人体或者动物体的皮肤之间的第一电容C_e1不同于第二电容板P2与人体或动物体的皮肤之间的第二电容C_e2。第一和第二电容板P1、P2被布置用于提供在输出34、35处的第一和第二测量信号V₀₁、V₀₂，其在放大电路33中的放大之后作为人体或者动物体的电生理信号的量度，其中C_i1、R_i1是第一通道放大器的输入电容和电阻，且C_i2、R_i2是第二通道放大器的输入电容和电阻。探头的两个耦合的电容器板P1和P2靠近布置，以使得它们有效地测量用户的相同的信号。

图3是等效于本发明的处理器装置的实施例的电路图50的框图。电路图50可以看作包括运动检测部件51和运动补偿部件60。来自传感器探头（在图3中未示出）的第一电容通道的第一测量信号V₀₁在输入In1处被接收并且被输入到积分器块52。来自传感器探头的第二电容通道的第二测量信号V₀₂在输入In2处被接收并且被输入到积分器块53。在除法块54中，求出积分的测量信号V₀₁和V₀₂之间的比率F。信号V_m是通过在块56中计算从第一测量信号V₀₁减去应用到信号V₀₂的因数F得到的差而根据V₀₁、V₀₂导出的运动调制的信号。经运动调制的信号V_m对应于作为探头的运动对于测量信号V₀₁、V₀₂的影响的运动伪影信号。通过在电路图50的运动补偿部件60中使用经运动调制的信号V_m而对第一测量信号V₀₁进行运动补偿。通过在块64中以最小均方（LMS）算法来最小化目标函数J来得到块61中的函数G₁。通过在块62中将因数G₁乘以经运动调制的信号V_m的积与第一测量信号V₀₁相加而获得经运动补偿的输出信号。

图4a-4c、5a-5c、6a-6c示出了根据本发明的传感器探头的不同实施例。传感器探头可以并入处理器装置（未示出），以便提供无运动伪影或者经运动补偿的输出信号。可替代地，来自所示出的探头的输出可以是用于随后处理以便移除运动伪影的第一和第二测量信号V₀₁、V₀₂。

在所示出的三个实施例中，利用经受强相关的皮肤-电极距离变化的两个相距紧密的电极来感测电生理信号。为了能够导出运动伪影信号，有意地使得耦合电容不同。以下的实施例图示可以如何使得耦合电容不同。如上所述，本发明不限于具有两个耦合电容器的电容测量通道，即，在单个感测探头中使用多于两个电极由此是可能的。

图4a、4b和4c是根据本发明的探头30a的前侧视图、剖面视图以及后侧视图。传感器探头30a包括布置在诸如PCB材料（例如Kapton）之类的电绝缘材料的电极载体4上的第一电容板P1以及第二电容板P2。传感器探头30a另外包括有源屏蔽3a、3b、3c，其被布置用于保护传感器板P1、P2以防电磁干扰。

根据图4b，可以看到被布置在传感器探头的前侧（即被布置为与用户皮肤相对地放置的一侧）的第一电容板P1经由电连接1电连接到传感器探头的后侧（即被布置为朝向远离用户皮肤的一侧）处的输出34。同样，被布置在传感器探头的前侧的第二电容板P2经由电连接2电连接到传感器探头的后侧处的输出35，并且屏蔽的前侧部分3a经由电连接3c连接到屏蔽的后侧部分3b。

在图4a-4c的实施例中，通过使得第一和第二电容板P1、P2的面积不同，而使得第一电容板P1与用户之间的电容耦合不同于第二电容板P2与用户之间的电容耦合。第一和第二电容板P1、P2是同心圆板，从而确保它们被放置在身体的基本相同的位置处，以便测量相同的电生理信号。

图5a、5b是根据本发明的替代探头30b的前侧视图、剖面视图以及后侧视图。传感器探头30b包括布置在诸如PCB材料（例如Kapton）之类的电绝缘材料的电极载体4’上的第一电容板P1’以及第二电容板P2’。传感器探头30b另外包括有源屏蔽3a’、3b’、3c’，其被布置用于保护传感器板P1’、P2’以防电磁干扰。

根据图5b，可以看到被布置在传感器探头的前侧的第一电容板P1’经由电连接1’电连接到传感器探头的后侧处的输出34’。同样，被布置在传感器探头的前侧的第二电容板P2’经由电连接2’电连接到传感器探头的后侧处的输出35’，并且屏蔽的前侧部分3a’经由电连接3c’连接到屏蔽的后侧部分3b’。

在图5a-5c的实施例中，使得第一电极P1’与传感器探头30b的前侧之间的距离不同于第二电极P2’与传感器探头30b的前侧之间的距离。距离的差被表示为d’_th。此差d’_th确保在第一和第二电容板P1’和P2’的面积相等时、第一电容板P1’与用户之间的电容耦合与第二电容板P2’与用户之间的电容耦合相比的差别。当然，可以想到其它不同的电极几何形状，以便实现不同的皮肤-电极距离，即电极与传感器探头的前侧之间的距离。

图6a、6b和6c是根据本发明的又一个探头30c的前侧视图、剖面视图以及后侧视图。此示例可以看作图4a-4c和5a-5c的实施例的组合，因为提出了具有不同的电极面积以及不同的皮肤-电极距离的双通道传感器探头。

传感器探头30c包括布置在诸如PCB之类的电绝缘材料的电极载体4’’上的第一电容板P1’’以及第二电容板P2’’。传感器探头30c另外包括有源屏蔽3a’’、3b’’、3c’’，其被布置用于保护传感器板P1’’、P2’’以防电磁干扰。

根据图6b，可以看到布置在传感器探头的前侧的第一电容板P1’’经由电连接1’’电连接到传感器探头的后侧处的输出34’’。同样，布置在传感器探头的前侧的第二电容板P2’’经由电连接2’’电连接到传感器探头的后侧处的输出35’’，并且屏蔽的前侧部分3a’’经由电连接3c’’连接到屏蔽的后侧部分3b’’。

在图6a-6c的实施例中，第一电极P1’’与传感器探头30c的前侧之间的距离不同于第二电极P2’’与传感器探头30c的前侧之间的距离。距离的差被表示为d’’_th。此外，使得第一和第二电容板P1’’和P2’’的面积不同。距离和面积的这两个差确保第一电容板P1’’与用户之间的电容耦合在第二电容板P2’’与用户之间的电容耦合相比较中的差别。当然，可以想到其它不同的电极几何形状，以便实现不同的皮肤-电极距离。

图7是根据本发明的用于提供电生理信号的经运动补偿的电容测量的方法100的流程图。方法100以S开始，并且包括步骤（a）：将传感器探头放置在人体或者动物体的皮肤附近。传感器探头可以是如图4a-4c、5a-5c或者6a-6c所示的传感器探头。该传感器探头包括第一和第二电容板，其中第一电容板与用户皮肤之间的第一电容不同于第二电容板与用户皮肤之间的第二电容。

在随后的步骤（b）中，来自第一和第二电容板的第一和第二测量信号被提供作为电生理信号的量度。

随后，在步骤（c）中，根据第一和/或第二测量信号确定经运动调制的信号，并且在随后的步骤（d）中，根据该经运动调制的信号以及第一和/或第二测量信号提供经运动补偿的输出信号。所述方法在E中结束。

在下文中参照图2和图3描述为了执行方法100的步骤而进行处理的示例。

参照图2，两个通道、即从V_o1到V_i以及从V_o2到V_i的传递函数分别由下式给出：

(1)

注意：对于为了摆脱共模信号（例如来自AC电源的50Hz的信号）而通常采用的差分测量，需要两个此类型的电路。

基于所测量的信号V_o1和V_o2，可导出经运动调制的信号V_m，并且随后在去除V_o1（或V_o2）中的运动引起的干扰以得到无运动伪影的

(或

)时使用。

假定在额定情况、即没有运动伪影的情况下，两个感测通道具有有效的耦合电容：

以及

, (2)

其中ε₁、ε₂是介电常数，A₁和A₂是第一和第二电容器板P1、P2的面积，d₁、d₂是在使用传感器探头时第一和第二电容器板P1、P2与用户皮肤之间的距离。

例如通过取第一通道中的电极具有第二通道中的电极两倍的面积（即）来使得电容C_e1和C_e2不同。根据（1），两个通道的稳态读出由下式给出

. (3)

在实际测量中，由于电容器板相距太紧密，由运动引起的、它们所经受的皮肤-板-距离变化是强相关的。在简化的情况下，这可以被描述为

以及

, (4)

其中k表示可以为负的因数。读出变为

(5)

在皮肤-板-距离变化

中使用泰勒级数展开式并忽略高次项，给出：

(6)

其中

(7)

由于

且

以及在d1和d2设计为足够大时

的事实，使得忽略高次项是合理的。（6）意味着在存在运动伪影时的测量结果可以利用两个分量来近似，其中一个无运动伪影，另一个通过皮肤-板-距离变化

而调制。

在所提出的方案的运动检测部分中，可以基于（6）如下导出运动信号

(8)

其中

(9)

信号V_m是、通过皮肤-板-距离变化（达到因数M）而调制的输入信号V_i。利用运动信号V_m，最小均方（LMS）算法能够适应性地从V_o1（或V_o2）中去除运动引起的信号分量V_m1（或V_m2）。

将V_o1作为示例，在运动补偿部件中，可以通过下式获得净化的信号

(10)

其中G₁通过最小化目标函数而得到

(11)

表示数学期望。G₁的更新规则由下式给出

(12)

其中

是控制更新速率的正因数。当

平均接近零时（12）中的更新将达到平衡状态，从而导致

(13)

将（13）代入（10）并且使用（6）和（7），可以容易得到

由此，图2和图3中图示的方案提供对于运动不敏感的信号测量装置。

标称皮肤-板的距离d₁和d₂可以在测量期间偏移，从而导致C_e1和C_e2随时间变化并且继而因数F随时间变化。F的变化预期与

的变化相比较慢。如图3所示，其可以通过遵循V_o1和V_o2的幅度之间的比率而被更新，所述比率可以例如借助于在特定时间间隔上对V_o1和V_o2取均值或低通滤波而获得。F也需要更新，因为C_i1和C_i2可能是缓慢时变的。

显然，不仅由于耦合电容的缓慢偏移，而且由于k的可能较快的改变，M也将是时变的。因此，G₁的更新速率

应当被适当地调谐，以能够跟随M的时变。

更一般地，电极经受的皮肤-板距离改变之间的互关联可以由滤子K、而不是标量k来描述。相应地，M也成为滤子，并且需要得到滤子G₁。

一般而言，本发明涉及一种系统和方法，其中利用至少两个相距紧密的电极来电容地感测电生理信号，以使得电极经受强相关的皮肤-电极距离变化。为了能够导出运动伪影信号，有意地使得电极与皮肤之间的电容耦合不同。利用信号处理装置，可以从所测量的信号中去除运动伪影信号，以仅留下期望的电生理信号。

由于所测量的量取决于电极-皮肤距离自身，因此所述系统和方法不需要依靠传递函数的恒定。由此，所述系统和方法给出了可靠的无运动伪影的输出信号。

本发明可以与任何医疗和保健设备、CE产品以及其中特别是借助于无接触（电容耦合）来执行电生理信号（例如ECG、EMG、EEG等等）测量的其它应用有关。

本发明可以以任何适当的形式实现，所述形式包括硬件、软件、固件或者这些的任意组合。本发明或者本发明的某些特征可以实现为运行在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上的计算机软件。本发明实施例的元件和组件可以在物理上、功能上和逻辑上以任何适当的方式实现。事实上，所述功能可以在单个单元中、在多个单元中或者作为其他功能单元的一部分而实现。同样，本发明可以在单个单元中实现，或者可以在物理上和功能上分布在不同单元和处理器之间。

尽管已经结合特定实施例描述了本发明，但是本发明并不预期限于本文阐述的特定形式。相反地，本发明的范围仅由所附权利要求书限制。在权利要求书中，术语“包括”不排除存在其它元件或者步骤。另外，尽管各个特征可以包括在不同的权利要求中，这些特征可以有利地组合，并且包括在不同的权利要求中不意味着特征的组合不是可行的和/或不是有利的。另外，单数引用不排除复数。由此，对于“一”、“一个”、“第一”、“第二”等等的引用并没有排除复数。此外，权利要求中的附图标记不应当被解释为限制范围。

Claims

1.一种用于提供电生理信号的经运动补偿的电容测量的系统（10），所述系统包括：

- 传感器探头（30; 30a; 30b; 30c），其包括被布置为放置在人体或者动物体的皮肤附近的第一电容板（P1; P1’; P1”）以及第二电容板（P2; P2’; P2”），其中第一电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第一电容（C_e1）不同于第二电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第二电容（C_e2），并且其中所述第一和第二电容板被布置用于提供第一和第二测量信号（V₀₁，V₀₂），作为人体或者动物体的电生理信号的量度，

- 处理器装置（50），其被布置用于：

- 从所述第一和第二电容板（P1; P1’; P1”; P2; P2’; P2”）接收所述第一和第二测量信号（V₀₁，V₀₂）；

- 根据所述第一和/或第二测量信号（V₀₁，V₀₂）确定经运动调制的信号（V_m）；

- 根据所述经运动调制的信号（V_m）以及所述第一和/或第二测量信号（V₀₁，V₀₂）提供经运动补偿的输出信号

Figure 2009801335550100001DEST_PATH_IMAGE001

。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器探头（30; 30a; 30b; 30c）的所述第一和第二电容板（P1; P1’; P1”; P2; P2’; P2”）具有距所述传感器探头的测量表面不同的距离，并且/或者所述第一和第二电容板（P1; P1’; P1”; P2; P2’; P2”）具有彼此不同的面积。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器探头（30; 30a; 30b; 30c）另外包括有源屏蔽（3a, 3b, 3c; 3a’, 3b’, 3c’; 3a”, 3b”, 3c”）。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其中对所述经运动调制的信号（V_m）的确定包括计算第一测量信号与应用了因数的第二测量信号之间的差。

5.根据权利要求1所述的系统，其中对所述经运动调制的信号（V_m）的确定包括在预定的时间间隔上对所述第一和第二测量信号（V₀₁，V₀₂）取均值或低通滤波。

6.根据权利要求1所述的系统，其中提供所述经运动补偿的输出信号

包括使用最小均方算法来从所述第一和/或第二测量信号（V₀₁，V₀₂）中适应性地去除经运动调制的信号的影响。

7.一种用于补偿运动的信号处理单元（50），所述信号处理单元包括用于从传感器探头接收第一和第二测量信号（V₀₁，V₀₂）的装置（In1, In2），所述传感器探头包括被布置为放置在人体或者动物体的皮肤附近的第一和第二电容板，其中第一电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第一电容（C_e1）不同于第二电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第二电容（C_e2），其中所述第一和第二测量信号（V₀₁，V₀₂）是人体或者动物体的电生理信号的量度，所述信号处理单元被布置用于：

- 根据所述第一和/或第二测量信号（V₀₁，V₀₂）确定经运动调制的信号（V_m）；以及

。

8.一种用于提供电生理信号的经运动补偿的电容测量的方法，所述方法包括：

- 将传感器探头放置在人体或者动物体的皮肤附近，其中所述传感器探头包括第一和第二电容板，其中第一电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第一电容（C_e1）不同于第二电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第二电容（C_e2）；

- 从所述第一和第二电容板提供第一和第二测量信号（V₀₁，V₀₂），作为电生理信号的量度；

。

9.一种用于提供电生理信号的经运动补偿的电容测量的传感器探头（30; 30a; 30b; 30c），所述探头包括被布置为放置在人体或者动物体的皮肤附近的第一电容板（P1; P1’; P1”）以及第二电容板（P2; P2’; P2”），其中第一电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第一电容（C_e1）不同于第二电容板与人体或者动物体的皮肤之间的第二电容（C_e2），并且其中所述第一和第二电容板被布置用于提供第一和第二测量信号（V₀₁，V₀₂），作为人体或者动物体的电生理信号的量度。