CN111973175A - 滤波方法、滤波器装置、差分电压测量系统和成像系统 - Google Patents

滤波方法、滤波器装置、差分电压测量系统和成像系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及滤波方法、滤波器装置、差分电压测量系统和成像系统。用于在差分电压测量系统中测量生物电信号时减少由旋转式医学成像系统(50)的磁场引起的干扰的滤波方法。在该方法中，检测旋转式医学技术成像系统的台架(11)旋转的频率值(f)。然后根据所检测到的频率值(f)生成虚拟的参考信号(SR)。基于虚拟的参考信号(SR)和测量信号(S)，通过自适应信号滤波器(36a)对所估算的干扰信号(Sest)的幅度(A)和恒定的相移进行估算。此外，通过从测量信号(S)中减去所估算的干扰信号(Sest)，借助自适应信号滤波器对测量信号进行滤波。还描述了滤波装置(30)，电压测量系统和旋转式医学成像系统。

Description

滤波方法、滤波器装置、差分电压测量系统和成像系统
技术领域
本发明涉及一种用于在差分电压测量系统中在测量生物电信号时减少由磁场引起的干扰的滤波方法。本发明还涉及一种滤波器装置。此外，本发明涉及一种具有这种滤波器装置的电压测量系统。本发明还涉及一种旋转式医学成像系统。
背景技术
用于测量生物电信号的差分电压测量系统例如在医学中用于测量心电图(EKG)、脑电图(EEG)或肌电图(EMG)。
所提及的测量也能够与医学成像过程，例如计算机断层扫描结合使用。例如，能够通过EKG对心脏拍摄或通常在胸部区域中的成像进行时钟控制，以便能够在成像时考虑到心脏运动或胸部运动。在所提及的成像方法中，患者位于管状的检查单元中，所述检查单元也称为台架。在CT系统中的成像过程期间，由检测器和X射线源构成的系统环绕患者运行，以便从所有侧拍摄投影图像。在所述台架的较大的区域被磁化时，在小于1mT的低的场强下，由于所述台架的大小就已经引起如下磁场，所述磁场近似均匀地穿透所述患者，进而会引起达到mV范围中的EKG信号的干扰。所提及的干扰主要受到台架的旋转频率影响。在现代系统中，所述旋转频率具有0.25至0.33Hz的值。所述干扰引起：差分测量的表征性特征，例如心电图的P波或T波不再能够明确地辨识。
在图1中示例性地示出心电图，所述心电图示出在CT系统中进行图像拍摄期间发生的T波状干扰。在将所述患者从台架中推出后，所述干扰信号消失，并且生成具有几乎无法测量的T波的EKG信号。
发明内容
因此，本发明的目的是，减少或甚至避免在测量生物电信号时由磁场引起的干扰。
所述目的通过本发明的滤波方法、根据本发明的滤波器装置、根据本发明的差分电压测量系统以及根据本发明的旋转式医学成像系统来实现。
在根据本发明的滤波方法中实现减少干扰信号。相关的干扰信号由旋转式医学成像系统的磁场例如CT系统引起，并且如果所述差分电压测量系统的测量电极位于旋转式医学成像系统的磁场区域内，那么在差分电压测量系统中测量生物电信号时会出现相关的干扰信号。在滤波方法的范围内，首先检测医学成像系统的台架旋转的频率值。因磁场引起的干扰信号的频率能够根据旋转式医学成像系统的台架的操控或相应的控制信号来确定。因此，不需要附加的传感器来确定所述信息，因为所述信息由医学成像系统的控制装置预设。
此外，根据所检测到的频率值生成虚拟的参考信号。换言之，所生成的虚拟的参考信号具有带有检测到的频率值的频率。
然后，基于虚拟的参考信号和测量信号通过自适应信号滤波器估算所估算的干扰信号的幅度和恒定的相移。通过借助于使用近似法，例如最小均方法与输入的测量信号进行比较，能够使所述估算适配于实际的测量信号。
借助于自适应信号滤波器对所述测量信号进行滤波。在此，所述自适应信号滤波器用作为回波补偿器。意即，从测量信号中减去所估算的参考信号。因此根据本发明，通过如下方式绕开了反映测量信号的干扰程度的参考信号不能用作为测量信号的困难：从旋转式医学成像系统的控制数据中推导出或构造这样的参考信号。虽然并非干扰信号的所有参数都能够从控制数据中已知，然而借助于自适应滤波器通过控制数据对干扰信号进行估算被极大简化或者可能甚至才是可行的。因为必须通过自适应滤波器估算的干扰信号的参数越少，那么就能够越快地完成对干扰信号的估算，并且所述估算就越可靠。
有利地，能够从测量信号中移除由磁场生成的干扰信号，使得改进了差分电压测量的信号质量，并且也能够识别出测量信号的较弱的特性。
根据本发明的滤波器装置具有输入接口，以用于接收旋转式医学成像系统的台架的旋转频率值。根据本发明的滤波器装置的一部分也是参考信号发生器单元，以用于根据检测到的频率值生成虚拟的参考信号。所述参考信号发生器单元生成周期性信号，例如具有所检测到的频率的正弦信号。
此外，根据本发明的滤波器装置也包括自适应滤波器单元。所述自适应滤波器单元估算干扰信号的缺失的信号参数，尤其是干扰信号的幅度，必要时还有相移，并且对测量信号进行滤波，其中从所述测量信号中减去所估算的干扰信号。根据本发明的滤波器装置具有根据本发明的滤波方法的优点。
根据本发明的用于测量生物电信号的差分电压测量系统具有根据本发明的滤波器装置。根据本发明的差分电压测量系统具有根据本发明的滤波器装置的优点。
根据本发明的旋转式医学成像系统，优选CT系统，具有扫描单元、根据本发明的差分电压测量系统和用于根据所述差分电压测量系统的经滤波的测量信号来操控扫描单元的控制装置。根据本发明的旋转式医学系统由于差分电压测量系统的更精确的测量信号而能够被更精确地控制。
所述滤波器装置的之前提及的组件中的大部分，尤其是参考信号发生器单元和自适应滤波器单元，能够全部地或部分地以软件模块的形式在相应的差分电压测量系统中实现。很大程度上基于软件的实现方案具有下述优点：即使至今为止已经使用的差分电压测量系统也能够通过软件更新以简单的方式进行改装，以便能够以根据本发明的方式工作。就此而言，所述目的也能够通过具有计算机程序的相应的计算机程序产品来实现，所述计算机程序能够借助程序段直接加载到差分电压测量系统的存储器装置中，以便当在差分电压测量系统中执行所述程序时，执行根据本发明的方法的所有步骤。除了计算机程序以外，这种计算机程序产品必要时包括附加的组成部分，例如文档和/或附加的组件和硬件组件，例如用于使用软件的硬件密匙(加密狗等)。
为了传输至差分电压测量系统和/或为了存储在差分电压测量系统上或其中，能够使用计算机可读介质，例如记忆棒、硬盘或其它便携式或固定安装的数据载体，在其上存储有由差分电压测量系统的计算机单元可读和可执行的计算机程序的程序段。所述计算机单元为此例如能够具有一个或多个共同工作的微处理器等。
本发明的另外的特别有利的设计方案和改进方案在下面的说明书中得出，其中一种实施例类别的实施方案也能够类似于另一种实施例类别的实施方案和说明书部分进行改进，并且尤其能够将不同的实施例或变型方案的各个特征组合成新的实施例或变型方案。
优选地，在根据本发明的滤波方法中，能够根据旋转式医学成像系统的检查床的运动速度来选择自适应滤波器的适配速度。
例如，所述幅度能够在检查台快速运动的情况下非常快速地变化。因为在这种快速运动的情况下，所述患者在小于一秒的时间内运动离开扫描区域远到使得所述患者的腹部虽然仍位于台架中，但是上半身中与干扰耦合输入相关的区域以及测量线缆完全位于台架之外，进而在该区域中不再发生干扰。因此，在这种快速运动的情况下重要的是，自适应滤波器的传输功能和进而还有估算信号的幅度被快速适配。另一方面，在检查台速度低的情况下重要的是，减慢所述自适应滤波器的适配过程，以便改进自适应过程的收敛性。
干扰信号的幅度和进而参考信号的幅度与在差分电压测量系统的测量电极的区域中的磁场强度相关。在该处的磁场强度与患者当前相对于台架处于何种位置相关。所述位置与患者的检查区域的位置以及当前的检查台位置或患者床的位置相关。为了以图像方式检测整个检查区域，在图像拍摄期间，患者检查台相对于台架缓慢地移动，使得所述患者位置和进而还有测量电极相对于台架的位置在测量期间改变。因此，作用到测量电极上的磁场的强度和进而还有干扰信号的幅度也在测量过程中发生变化。因此，对患者位置的知悉能够用于：设定用于对经估算的干扰信号的幅度进行估算的起始值，进而提高估算速度或改进自适应滤波器的可靠性。所述幅度也能够根据患者的身高和测量信号线缆的线缆位置来确定。因为所述患者的身高也会影响线缆位置，进而影响干扰性磁场的强度。所述线缆的或患者的位置及其身高例如能够借助于摄像机来检测或确定。
在根据本发明的确定方法的一个特定的变型方案中，与由差分电压测量系统和医学成像系统构成的系统相关联的磁场常数用于：确定所述参考信号的幅度。
“磁场常数”表示所述磁场的恒定强度，该恒定强度对于系统是表征性的并且不随时间改变。因此，在系统交付之前的最终检查中测量该恒定磁场强度是可行的。
附图说明
下面参考附图根据实施例再次详细阐述本发明。在此，在不同的附图中，相同的组件设有相同的附图标记。所述附图通常是不按比例的。附图示出：
图1示出EKG视图，其被由磁场引起的干扰分量扭曲；
图2示出流程图，所述流程图图解说明根据本发明的一个实施例的滤波方法；
图3示出根据本发明的一个实施例的滤波器装置的一个实施例的示意性框图；
图4示出根据本发明的一个实施例的CT系统的示意图。
具体实施方式
在附图中分别示例性地将EKG测量系统1假设为差分电压测量系统1，以便测量生物电信号，在此为EKG信号。但是，本发明不限于此。
图1示例性地示出EKG视图，所述EKG视图一同记录了因磁场引发的干扰。所述干扰通过被磁化的材料，尤其是CT系统的台架的被磁化的材料的转动运动引起。在图1中示出EKG测量信号关于时间t的幅度A。在EKG测量信号直至时间点t1为止的前10个周期中看上去，EKG似乎展现了T波T。但是，在成像结束之后，即在第十个周期或时间点t1之后，在各个R波(R-Zacken)之间伸展的波运动消失。如根据最后三个EKG测量周期能够看到的是，在未受干扰的EKG中没有测量到T波T，而是最多能测量到P波P和R波R。因此，在图1中示出的情况下，干扰场在前十个周期内引起对EKG的错误解释。因此期望的是，能够抑制或至少减小在图1中图解示出的干扰分量。
在图2中示出流程图200，所述流程图图解示出用于在差分电压测量系统中减少在测量生物电信号时由CT系统的磁场引起的干扰的滤波方法。在该方法中，在步骤2.I中，首先确定CT系统的台架的旋转频率f。为此，由CT系统的中央控制装置来查询台架的旋转频率f。附加地，在步骤2.II中，确定在成像期间检查台移动TB的速度v。所述信息也能够由CT系统的中央控制装置来查询，该中央控制装置经由检查台位置来调节患者位置。此外，在步骤2.III中，基于所确定的CT系统的台架旋转频率f来确定虚拟的参考信号SR。此外，在步骤2.IV中，基于所确定的检查台移动TB的速度v来设定自适应滤波器的自适应速度vA。最后，在步骤2.V中，根据所确定的变量f、vA进行测量信号S的自适应滤波，其中基于虚拟的参考信号SR估算干扰信号Sest，并且从测量信号S中减去所估算的干扰信号Sest。经由使滤波函数自适应于测量信号来确定在测量信号S与虚拟的参考信号SR之间的正确的幅度A以及相移。
随后，例如能够检测所述测量信号S的表征性特征，例如R波检测或T波检测。在成像过程或EKG过程期间，始终重复上述步骤，使得能够连续地监控所述检查。
在图3中示出根据本发明的一个实施例的滤波器装置30的示意性框图。所述滤波器装置30具有信号输入接口31，所述信号输入接口接收可能受干扰的测量信号S。附加地，所述滤波器装置30还包括控制信号输入接口32，所述控制信号输入接口32与CT系统的中央控制装置连接并且接收关于CT系统的患者床的旋转频率f和检查台移动的速度v的信息。所述滤波器装置30的一部分也是数字前置滤波器33，所述数字前置滤波器执行带通和陷波功能并且基于输入信号S生成前置滤波的信号Sv。陷波滤波器(或notch filter)具有小带宽并且会生成窄带信号。所述滤波器装置30也具有虚拟的频率发生器34，所述虚拟的频率发生器基于所检测到的旋转频率f来生成具有适配于旋转频率f的频率的虚拟的参考信号SR。此外，所述滤波器装置30还包括参数化单元35，所述参数化单元基于患者检查台的移动TB的速度v来确定滤波器装置30的滤波器单元36的滤波函数的自适应速度vA。作为核心元件，所述滤波器装置30包括具有自适应滤波器36a的滤波器单元36。所述自适应滤波器36a基于虚拟的参考信号SR生成滤波函数Sest，并且从经前置滤波的信号Sv中减去所述滤波函数，使得生成经滤波的信号Sag。在该特定的实施例中，经滤波的信号Sag传输给R波检测器37，其检测经滤波的信号Sag中的R波，以触发成像。同样可考虑的是，检测其它特征，例如开始提及的T波或P波。
在图4中示出根据本发明的一个实施例的具有EKG测量系统41的CT系统40，所述EKG测量系统具有滤波器装置30。所述CT系统40在此基本上由常规的扫描仪10构成，在所述扫描仪中在台架11上具有检测器16和与检测器16相对置的X射线源15的投影测量数据获取单元5围绕测量空间12旋转。在扫描仪10之前存在患者支承装置3或患者检查台3，其上部分2连带其上存在的患者O能够朝向扫描仪10移动，以便使患者O相对于检测器16移动穿过测量空间12。所述扫描仪10和患者检查台3由控制装置50来操控，经由常规的控制接口51从所述控制装置中得到采集控制信号AS，以便能够根据预设的测量协议以常规方式操控整个系统。在螺旋采集的情况下，通过患者O沿z方向的移动并且通过所述X射线源15同时旋转在测量期间对于X射线源15相对于患者O而言产生螺旋轨道，其中所述z方向对应于穿过测量空间12的系统轴线z。在此，所述检测器16始终相对于X射线源15平行地运行，以便检测投影测量数据RD，然后将所述投影测量数据用于重建体积和/或切片图像数据。同样地，也能够执行顺序测量方法，其中沿z方向到达一个固定位置，并且然后在相关的z位置处的一次旋转、部分旋转或多次旋转期间检测所需的投影测量数据RD，以便重建在该z位置处的断层图像或者以便从多个z位置的投影测量数据中重建图像数据。原则上，根据本发明的滤波器装置也能够在其它CT系统处使用，例如在具有形成一个完整的环的检测器的滤波器装置处使用。例如，根据本发明的滤波器装置也能够应用在具有固定的患者检查台和沿z方向移动的台架(所谓的滑动台架)的系统上。
由检测器16获取的投影测量数据RD(在下文中也称为原始数据)经由原始数据接口52传送给控制装置50。然后，必要时在适宜的预处理之后，在图像数据生成单元53中才进一步处理这些原始数据RD，这在该实施例中在控制装置50中以软件形式在处理器上实现。所述图像数据生成单元53基于原始数据RD重建图像数据BD。
所述控制装置50也包括操控单元54。然后，从那里，经由操控命令AS操控直接参与成像的单元，例如X射线源15、检测器16、患者床3等。所述控制命令AS也包括台架的旋转频率f以及检查台移动速度v。所述数据f、v也被传输给EKG测量系统41。所述EKG测量系统41从患者O接收EKG信号S，并且所述EKG测量系统还包括滤波器装置30，如其在图3中所示出的那样。所述滤波器装置30基于EKG测量信号S生成经滤波的测量信号Sag，并且将该经滤波的测量信号Sag传输给控制装置50，在该处由操控单元54对所述测量信号Sag进行评估，以便根据患者O的心脏运动来控制成像。
最后要再次指出的是，之前详细描述的装置和方法仅仅是实施例，这些事实例能够由本领域技术人员以不同的方式进行修改，而不会脱离本发明的范围。因此，所述差分电压测量系统不仅能够是EKG设备，还能够是用来检测生物电信号的其它医疗设备，例如EEG、EMG等。此外，不定冠词“一”或“一个”的使用并不排除：所涉及的特征也能够多次存在。同样地，术语“单元”并不排除：所述单元由多个组件构成，这些组件必要时也能够在空间上分布。

Claims (11)

1.一种用于在差分电压测量系统中测量生物电信号时减少干扰的滤波方法，所述干扰因旋转的医学成像系统(40)的磁场引起，所述滤波方法至少包括下述步骤：
-检测所述医学成像系统(50)的台架(51)的旋转的频率值(f)，
-根据所检测到的频率值(f)生成虚拟的参考信号(SR)，
-通过自适应的信号滤波器(36a)，基于虚拟的参考信号(SR)和测量信号(S)，对经估算的干扰信号(Sest)的幅度(A)和恒定的相移进行估算，
-借助自适应的信号滤波器(36a)通过从所述测量信号(S)中减去所估算的干扰信号(Sest)对所述测量信号(S)进行滤波。
2.根据权利要求1所述的方法，其中根据医学成像系统(40)的检查床(3)的运动速度(v)来选择自适应的滤波器(36a)的适配速度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中基于所述检查床(52)的位置估算所述干扰信号的幅度(A)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的所述，其中根据所述患者(O)的身高和/或测量信号线缆的线缆位置来确定所述幅度(A)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的所述，其中使用与由差分电压测量系统和医学成像系统(40)构成的系统相关联的磁场常数来确定所述干扰信号(S)的幅度(A)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的所述，其中所述医学成像系统(40)包括计算机断层扫描系统。
7.一种滤波器装置(30)，所述滤波器装置具有：
-输入接口(32)，以用于接收医学成像系统(40)的台架(11)的旋转的频率值(f)，
-参考信号发生器单元(34)，以用于根据检测到的频率值(f)生成虚拟的参考信号(SR)，
-自适应的滤波器单元(36、36a)，
-以用于基于所述参考信号(SR)和所述测量信号(S)估算测量信号(S)的所估算的干扰信号(Sest)的幅度(A)和恒定的相移，和
-以用于通过从所述测量信号(S)减去所估算的干扰信号(Sest)来对所述测量信号(S)进行滤波。
8.一种用于测量生物电信号的差分电压测量系统，所述差分电压测量系统具有根据权利要求7所述的滤波器装置(30)。
9.一种旋转式医学成像系统(40)，优选为CT系统，其具有：
-扫描单元(10)，
-根据权利要求8所述的差分电压测量系统(41)，和
-用于根据所述差分电压测量系统(41)的经滤波的测量信号(Sag)来操控所述扫描单元(10)的控制装置(50)。
10.一种具有计算机程序的计算机程序产品，所述计算机程序能够借助程序段直接加载到差分电压测量系统(41)的存储器装置中，以便当在所述差分电压测量系统中执行所述计算机程序时，执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法的所有步骤。
11.一种计算机可读介质，在所述计算机可读介质上存储有由计算机单元可读和可执行的程序段，以便当由所述计算机单元执行所述程序段时，执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法的所有步骤。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113413162A (zh) * 2021-06-07 2021-09-21 明峰医疗系统股份有限公司 用于ct旋转端控制系统的通用抗干扰滤波结构及其滤波方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113252960A (zh) * 2021-04-30 2021-08-13 南京工程学院 一种适用于直流配电网电流传感器的外磁场干扰抑制方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030095263A1 (en) * 2000-02-08 2003-05-22 Deepak Varshneya Fiber optic interferometric vital sign monitor for use in magnetic resonance imaging, confined care facilities and in-hospital
CN1480099A (zh) * 2002-08-05 2004-03-10 对周期性运动检查对象的测量方法及成像医学检查设备
JP2005319200A (ja) * 2004-05-11 2005-11-17 Toshiba Corp 磁気共鳴イメージング装置
CN102824170A (zh) * 2011-06-17 2012-12-19 通用电气公司 心电学研究中的噪声检测的系统和方法
US20120323132A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-20 General Electric Company System and method of noise reduction in an electrocardiology study
CN103845052A (zh) * 2014-02-20 2014-06-11 清华大学 基于采集脑电信号的人体昏厥预警方法
US20150087959A1 (en) * 2013-09-24 2015-03-26 Jürgen Rössler Correction of Capacitively Acquired EKG Signals in Conjunction with Measurements
US20150094561A1 (en) * 2012-05-24 2015-04-02 Koninklijke Philips N.V. Reduction of mri interference from the electrocardiogram using lead information
CN105476628A (zh) * 2014-10-01 2016-04-13 西门子公司 用于在测量生物电信号时抑制共模干扰信号的电路装置
US20160345844A1 (en) * 2014-02-06 2016-12-01 Sotera Wireless, Inc. Body-worn system for continuous, noninvasive measurement of vital signs
WO2018069509A1 (en) * 2016-10-13 2018-04-19 Cathvision Aps System for adaptive filtering of cardiac signals

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030095263A1 (en) * 2000-02-08 2003-05-22 Deepak Varshneya Fiber optic interferometric vital sign monitor for use in magnetic resonance imaging, confined care facilities and in-hospital
CN1480099A (zh) * 2002-08-05 2004-03-10 对周期性运动检查对象的测量方法及成像医学检查设备
JP2005319200A (ja) * 2004-05-11 2005-11-17 Toshiba Corp 磁気共鳴イメージング装置
CN102824170A (zh) * 2011-06-17 2012-12-19 通用电气公司 心电学研究中的噪声检测的系统和方法
US20120323132A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-20 General Electric Company System and method of noise reduction in an electrocardiology study
US20150094561A1 (en) * 2012-05-24 2015-04-02 Koninklijke Philips N.V. Reduction of mri interference from the electrocardiogram using lead information
US20150087959A1 (en) * 2013-09-24 2015-03-26 Jürgen Rössler Correction of Capacitively Acquired EKG Signals in Conjunction with Measurements
US20160345844A1 (en) * 2014-02-06 2016-12-01 Sotera Wireless, Inc. Body-worn system for continuous, noninvasive measurement of vital signs
CN103845052A (zh) * 2014-02-20 2014-06-11 清华大学 基于采集脑电信号的人体昏厥预警方法
CN105476628A (zh) * 2014-10-01 2016-04-13 西门子公司 用于在测量生物电信号时抑制共模干扰信号的电路装置
WO2018069509A1 (en) * 2016-10-13 2018-04-19 Cathvision Aps System for adaptive filtering of cardiac signals

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
彭飞武;熊平;蔡晓珠;刘建庭;傅伟;: "论心电信号检测中的噪声与干扰及其消除方法", 医疗卫生装备, no. 09 *
杨威;喻罡;王德峰;: "一种高场强磁共振兼容心电采集与处理系统的设计与实现", 生命科学仪器, no. 02 *
苏重清: "医用电子仪器中干扰与噪声的防止与抑制", 医疗卫生装备, vol. 27, no. 1 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113413162A (zh) * 2021-06-07 2021-09-21 明峰医疗系统股份有限公司 用于ct旋转端控制系统的通用抗干扰滤波结构及其滤波方法

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