FI112399B

FI112399B - Förfarande och anordning för eliminering av bakgrundsstörning från flerkanaliga detektoranordningar

Info

Publication number: FI112399B
Application number: FI981853A
Authority: FI
Inventors: Juha Simola; Matti Kajola; Antti Ahonen; Lauri Parkkonen; Juha Tuoriniemi
Original assignee: Neuromag Oy
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2003-11-28
Also published as: FI981853A0; JP2000088940A; JP5079939B2; EP0982597B1; EP0982597A2; FI981853A; EP0982597A3; CA2281254A1; US6538436B1; CA2281254C

Claims

1. Förfarande för eliminering av bakgrunds-störning fran en flerkanalig mätsignal, k ä n n e -t e c k n a t därav, att ätminstone tva signalkanaler 5 är korskopplade i ett steg före utmatningen av nämnda kanaler pa ett sädant sätt, att bakgrundstörningen i utmatningen av kanalerna minimeras.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n -netecknat därav, att 10. mellan utmatningen av minst tvä av nämnda signalkanaler och steget före utmatningen av signalka-nalen finns en kompenseringskanal, och att utmatningarna av nämnda signalkanaler är kopplade tili kompenseringskanalen, och att 15. kompenseringskanalen är kopplad tili steget före utmatningen av nämnda signalkanal.

3. Förfarande enligt patentkrav 2, k ä n -netecknat därav, att utmatningarnas av nämnda signalkanalers kopplingars styrkor tili kompenserings- 20 kanalen regleras enligt ett kalibreringsförfarande.

4. Förfarande enligt patentkrav 2 eller 3, kännetecknat därav, att styrkan av utmat- ningen av kompenseringskanalens koppling i steget före utmatningen av nämnda signalkanal regleras enligt ka- ’ 25 libreringsf örf arandet.

, . 5. Förfarande enligt patentkrav 3 eller 4, • · · kännetecknat därav, att kalibreringsförf a- » * · '·' ' randet omfattar följande skeden: - bakgrundsstörningen mäts flerkanaligt, : *,·* 3 0 - störningsmoderna bestäms ur nämnda mätning ·...· och :·[ - koppiingarna bestäms pä grund av störning- ... en. ‘I*

6. Förfarande enligt nägot av föregäende pa- 35 tentkrav 1 - 5, kännetecknat därav, att de » * 112399 32 nämnda kopplingarnas styrkor bestäms genom att mätä störningen utan nämnda korskoppling.

7. Förfarande enligt nägot av föregäende pa- tentkrav 1 - 6, kännetecknat därav, att 5 kopplingarnas styrkor bestäms genom att mätä störningen utan mätobjekt.

8. Förfarande enligt nägot av föregäende pa- tentkrav 1 - 7, kännetecknat därav, att kopplingarnas styrkor bestäms genom statistisk analys. 10

9. Förfarande enligt nägot av föregäende pa- tentkrav 1 - 7, kännetecknat därav, att kopplingarnas styrkor bestäms genom huvudkomponent-riktanalys.

10. Förfarande enligt nägot av föregäende pa- 15 tentkrav 1 - 7, kännetecknat därav, att kopplingarnas styrkor bestäms genom analys av oberoen-de komponenter.

11. Förfarande enligt nägot av föregäende pa- tentkrav 1 - 10, kännetecknat därav, att 20 kopplingarnas styrkor verifieras genom inmatning av en enskild signalkanal ät gängen med en speciell anord-ning. V

12. Förfarande enligt nägot av föregäende pa- j | tentkrav 2 - 11, kännetecknat därav, att an- V: 25 talet kompenseringskanaler är lika stort som antalet störningsmoder som skall elimineras.

·.·. 13. Förfarande enligt nägot av föregäende pa- t * tentkrav 1 - 12, kännetecknat därav, att ut-matningen av nämnda kanal kopplas frän korskopplingen, 30 om nägon av de förutbestämda parametrarna är utanför • ·’ de förutbestämda gränserna.

14. Förfarande enligt nägot av föregäende pa-tentkrav 1 - 13, kännetecknat därav, att ut-matningen av nämnda signalkanal sparas som en funktion 35 av tiden.

:·' 15. Förfarande enligt nägot av föregäende pa- ,'·· tentkrav 2 - 14, kännetecknat därav, att ut- 33 1 12399 matningen av kompenseringskanalen sparas som en funktion av tiden.

16. Förfarande enligt nägot av föregäende pa-tentkrav 2 - 15, kännetecknat därav, att ut- 5 matningen av signalkanalen jämförs med kompenserings-kanalens utmatning och pä sä sätt förbättras nämnda signalkanals utmatning.

17. Förfarande enligt nagot av föregäende pa- tentkrav 1 - 16, kännetecknat därav, att 10 signalen som skall mätäs utgörs av en biomagnetisk signal frän en neuro- eller kardiografisk källa.

18. Förfarande enligt nägot av föregäende pa- tentkrav 1 - 17, kännetecknat därav, att nämnda signal mäts med en SQUID-magnetometer. 15

19. Förfarande enligt nägot av föregäende pa- tentkrav 1-18, vid vilket förfarande biomagnetiska signaler mäts med en flerkanalig magnetometer, i vil-ken finns en mängd separata kanaler för kompensering av störningar, kännetecknat därav, att en 20 inmatningssignal frän korskopplande element mellan gi-varkanaler utgörs av en vederbörligt vägd summa frän en fritt valbar men godtycklig delmängd av alla kana-’.· ler för kompenserande av vilken som heist dominant : | störningsmod. V: 25

20. Förfarande enligt patentkrav 19, k ä n - netecknat därav, att nämnda viktkoef f icienter för pä varje korskopplingselements inmatning inverkan-de kanal väljs optimal pä basen av en statist isk ana-lys av brusnivän av var och en kanal 30

21. Flerkanalig mätanordning för signaler, i * · * vilken finns flera mätande kanaler, i vilka finns gi- väre, kännetecknad därav, att anordningen omfattar medel för korskoppling av ätminstone tvä sig-’·. nalkanalers utmatning i ett steg före nämnda kanalers 35 utmatning för minimering av bakgrundsstörningen frän ;.· mätningen. » · 112399 34

22. Mätanordning enligt patentkrav 21, kännetecknad därav, att mätanordningen om-fattar - en kompenseringskanal belägen mellan utmat-5 ningen av minst tvä signalkanaler och steget före ut- matningen av kanalen och - ett koppiingselement för kopplande av sig- nalkanalernas utmatningar tili kompenseringskanalen samt 10. ett koppi ingselement för koppling av kom penseringskanalen tili steget före nämnda signalkanals utgäng

23. Mätanordning enligt patentkrav 22 eller 24, kännetecknad därav, att nämnda kopp- 15 lingselement omfattar ett medel för reglerande av styrkan av kopplingen mellan nämnda signalkanals ut-matning och kompenseringskanal enligt kalibreringsför-farandet.

24. Mätanordning enligt patentkrav 22 eller 20 23, kännetecknad därav, att nämnda kopp- lingselement omfattar ett medel för reglerande av styrkan av kopplingen mellan kompenseringskanalen och * > · > ’ l steget före signalkanalens utmatning enligt kalibre- • ringsförf arandet.

2 5 25. Mätanordning enligt nägot av föregäende patentkrav 21 - 24, kännetecknad därav, att mätanordningen omfattar medel - för mätning av bakgrundstörningen flerkana- • ta * ligt och 30. bestämning av störningsmoderna ur mätningen .1 samt - bestämning av styrkan av koppi ingarna pä » . grund av störningen.

,···, 26. Mätanordning enligt nägot av föregäende 35 patentkrav 21 - 25, kännetecknad därav, att den mätanordningen omfattar medel för bestämning av > » - » » 112399 35 styrkan av koppiingarna genom mätning av störningen utan nämnda korskoppling.

27. Mätanordning enligt nägot av föregäende patentkrav 21 - 26, kännetecknad därav, att 5 mätanordningen omfattar medel för bestämning av styr-korna av koppiingarna genom mätning av störningen utan mätobj ekt.

28. Mätanordning enligt nagot av föregäende patentkrav 21 - 27, kännetecknad därav, att 10 mätanordningen omfattar medel för bestämning av kopplingarnas styrkor med statistisk analys.

29. Mätanordning enligt nagot av föregäende patentkrav 21 - 28, kännetecknad därav, att mätanordningen omfattar medel för bestämning av 15 kopplingarnas styrkor med huvudkomponentanalys.

30. Mätanordning enligt nägot av föregäende patentkrav 21 - 29, kännetecknad därav, att mätanordningen omfattar medel för bestämning av kopplingarnas styrkor med analys av oberoende kompo- 20 nenter.

31. Mätanordning enligt nägot av föregäende patentkrav 21 - 30, kännetecknad därav, att - · I mätanordningen omfattar medel för verifierande av ,· · kopplingarnas styrkor genom inmatning av en enskild 25 signalkanal ät gängen med en speciell anordning.

;··· 32. Mätanordning enligt nägot av föregäende patentkrav 22 - 31, kännetecknad därav, att ;·. mätanordningen omfattar lika mänga kompenseringskana- • · ler som störningsmoder som skall elimineras. ,, , 30

33. Mätanordning enligt nägot av föregäende patentkrav 21 - 32, kännetecknad därav, att *·*·’ mätanordningen omfattar medel för signalkanalens ut- : matnings lösgörande frän korskopplingen, om nägon av nämnda signalkanals parametrar är utanför de förutbe- 35 stämda gränserna.

34. Mätanordning enligt nägot av föregäende . *: patentkrav 21 - 33, kännetecknad därav, att 112399 36 mätanordningen omfattar medel för sparande av nämnda signalkanals utmatning sora en funktion av tiden.

35. Mätanordning enligt nägot av föregäende patentkrav 22 - 34, kännetecknad därav, att 5 mätanordningen omfattar medel för sparande av kompen-seringskanalens utmatning som en funktion av tiden.

36. Mätanordning enligt nägot av föregäende patentkrav 22 - 35, kännetecknad därav, att mätanordningen omfattar medel för jämförande av sig- 10 nalkanalens utmatning med kompenseringskanalens utmatning ooh pä sä sätt förbättrande av signalkanalens utmatning .

37. Mätanordning enligt nägot av föregäende patentkrav 21 - 36, kännetecknad därav, att 15 signalen som skall mätäs utgörs av en biomagnetisk signal frän en neuro- eller kardiografisk källa.

38. Mätanordning enligt nägot av föregäende patentkrav 21 - 37, kännetecknad därav, att mätanordningen omfattar en SQUID-megnetometer. 20

39. Förfarande för insamlande av flerkanali- ga, av signalen av intresse och en därpä superponerad . . möjligtvis av möjligen mycket större bakgrundsstör- • · ningar bestäende signaler, kännetecknat där- < · *· av, att i en flerkanalig mätanordning f inns en eller 25 flera koppiingselement, vilka korskopplar alla eller ·’’*· en del av signalkanalerna med varandra före avläsning- : .· en av signalen av var och en signalkanals utmatning sä, att den del som motsvarar kanalernas utgängars bakgrundsstörningar kan nollställas medan äter den 30 tili bakgrundstörningen sig hänförande inf ormationen » · mäts och sparas med hjälp av nämnda kopplingselement. • i

*!’ 40. Förfarande enligt patentkrav 39, k ä n - » *,·,· netecknat därav, att kopplingarnas styrkor mel- : : lan kanalerna och nämnda element bestäms medelst en 35 mätning av bakgrundsstörningen utförd med själva fler- kanalordningen. 112399 37

41. Förfarande enligt patentkrav 40, k ä n -netecknat därav, att korskopplingarnas styrkor mellan anordningens kanaler utreds genom att tillämpa huvudkomponentriktanalys eller oberoende komponentana- 5 lys eller vilken annan statistisk analysmetod som heist pä resultaten av nämnda bakgrundstörnings mät-ning.

42. Förfarande enligt patentkrav 39, k ä n -netecknat därav, att siementen, vilka mäter och 10 registrerar bakgrundsstörningskomponenterna och kors-kopplar signalkanalerna före avläsningen av deras ut-matningar utgörs av komponenter i en analog elektroni sk krets, vilka nämnda komponenter far sin inmatning frän de kanaler som de korskopplat och inverkar pä 15 dessa kanalers som de korskopplat utmatningar.

43. Förfarande enligt patentkrav 39, k ä n -netecknat därav, att elementen, vilka mäter och registrerar bakgrundsstörningskomponenterna och kors-kopplar signalkanalerna före avläsningen av deras ut- 20 matningar utgörs av en digital signalprocessors register, vilka nämnda register fär sinä inmatningar frän .. . de kanaler som de korskopplat och inverkar pä dessa • * · j ·* kanalers som de korskopplat utmatningar. * * · ί·ί ί

44. Förfarande enligt patentkrav 42 eller 43, • * ·.*.· 25 kännetecknat därav, att kanalernas funktion *”'ί grundar sig pä den negativa tillbakakopplingsprincipen ;V: och korskopplingarna mellan nämnda kanaler förverkli- gas genom utbyte av negativ tillbakakoppling mellan kanalerna sä, att nämnda utbyte av tillbakakoppling 30 förmedlas via nämnda korskopplingselement. * ·

45. Förfarande enligt patentkrav 42 eller 43, * · kännetecknat därav, att tillbakakopplingen : ’·· som förorsakar korskopplingen adderas tili den sedvan- * i · liga negativa tillbakakopplingen och vidarebef ordras 35 genom att använda den sedvanliga negativa tillbaka- * » kopplingsf örbindelsen, eller tillbakakopplingen som förorsakar den nämnda korskopplingen vidarebefordras 112399 38 genom att använda en skild tillbakakopplingsförbindel-se .

46. Förfarande enligt patentkrav 39, k ä n -netecknat därav, att kanalerna och korskopp- 5 1ingselementen kan mätäs individuellt med en hjälpsig- nal för att kontroll och aterjustering av nämnda kors-kopplings styrkor.

47. Förfarande enligt patentkrav 42, k ä n -netecknat därav, att korskopplingselementens 10 tillständsdata samlas in som en funktion av tiden sam-tidigt med utmatningsvärdena för kanalerna och sparas i en minnesanordning tillsammans med utmatningsvärdena .

48. Förfarande enligt patentkrav 41, k ä n -15 netecknat därav, att för ästadkommande av kors- kopplingen kan antalet element som skall aktiveras väljas pä grund av nämnda statistiskä analys.

49. Förfarande enligt patentkrav 41, k ä n -netecknat därav, att för ästadkommande av kors- 20 kopplingen kan elementen som skall aktiveras väljas att motsvara i nämnda statistiska analys funna god-tyckliga lineära kombination av störningens huvudkom-• ' ponenter.

:.: : 50. Förfarande enligt nägot av föregäende pa- : 25 tentkrav 39 - 42, vid vilket förfarande biomagnetiska ‘1 signaler mäts med en flerkanalmagnetometer, vari finns . V; en mängd separata kanaler för kompensering av stör- ningarna, kännetecknat därav, att elementen som behövs för ästadkommande av korskopplingen mellan 30 givarkanalerna fär sin inmatning som en vederbörligt avvägd lineär kombination av en fritt valbar men god-;* tycklig undergrupp av alla kanaler.

51. Förfarande enligt patentkrav 49, k ä n -netecknat därav, att pä inmatningen av vart och 35 ett korskopplingselement inverkande kanals nämnda viktkoefficienter väljs pä ett optimalt sätt för var 39 112399 och en kanals brusniva pa basen av en statistisk ana lys . 5 » * #