JP2022044766A - 広帯域位相勾配信号取得のための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2017年3月2日に出願され“Method and Apparatus for Wide-Phase Gradient Signal Acquisition”と題された米国仮出願第62/466,322号に対する優先権およびその利益を主張するものであり、該米国仮出願は、その全体が参照により本明細書中に援用される。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
(項目1)
装置であって、
複数の生体信号取得チャネルであって、各生体信号取得チャネルは、利得増幅器を備え、前記利得増幅器は、入力毎に双極感知によって、患者上に設置される一対の関連付けられた表面電極から受信される差動生体電位信号を増幅させ、差動広帯域心臓位相勾配信号を発生させるように構成され、各差動生体電位信号は、1kHzを上回る前記発生された広帯域心臓位相勾配信号内の歪曲を生じさせるフィルタ処理を伴わずに増幅され、前記生体信号取得チャネルの各出力は、生体信号取得チャネルのそれぞれを同時にサンプリングし、差動広帯域心臓位相勾配信号データストリームを発生させる、アナログ/デジタル変換回路にフィードする、複数の生体信号取得チャネル
を備える、装置。
(項目2)
前記患者内を流動する環境雑音電流をシャントさせるように、電位を介して前記患者を能動的に駆動する電位バイアス回路をさらに備える、項目1に記載の装置。
(項目3)
前記患者内を流動する環境雑音電流をシャントさせるように、一定の正電位を介して前記患者を能動的に駆動する電位バイアス回路を備える、項目1または2に記載の装置。
(項目4)
前記患者内を流動する環境雑音電流をシャントさせるように、一定の負電位に前記患者を能動的に駆動する電位バイアス回路を備える、項目1または2に記載の装置。
(項目5)
前記電位バイアス回路は、
波形発生器と、
駆動回路であって、前記駆動回路は、前記患者内を流動する環境雑音電流をシャントさせるように、前記波形発生器に結合し、前記患者を交流電位に能動的に駆動する、駆動回路と
を備える、項目2に記載の装置。
(項目6)
前記電位バイアス回路は、前記患者上に設置される前記表面電極のうちの1つ以上のものと関連付けられたDCバイアス値を上回る最小の大きさを有する交流電位に前記患者を能動的に駆動する、項目2または5に記載の装置。
(項目7)
前記患者内を流動する環境雑音電流をシャントさせるように、前記患者を電位に能動的に駆動する電位バイアス回路を備え、可変電位の実質的部分は、負である、項目1に記載の装置。
(項目8)
1つ以上の対応する表面電極で終端する1つ以上のケーブルを結合するように構成されるコネクタを備える端子ブロックであって、前記1つ以上のケーブルはそれぞれ、所与の表面電極から受信される所与の生体電位信号を搬送する1つ以上の信号ワイヤをカプセル化する遮蔽層を備える、端子ブロックと、
前記電位バイアス回路の電位を印加するように前記1つ以上のケーブル毎に遮蔽層に結合される出力を有する雑音除去回路と
を備える、項目1-7のいずれか1項に記載の装置。
(項目9)
所与の表面電極とそれぞれ関連付けられる1つ以上のケーブルに結合するように構成される1つ以上のコネクタを備える端子ブロックであって、前記1つ以上のケーブルはそれぞれ、前記所与の表面電極から受信される所与の生体電位信号を搬送する1つ以上の信号ワイヤをカプセル化する遮蔽層を備える、端子ブロックと、
前記1つ以上の信号ワイヤにわたって搬送される前記所与の生体電位信号を受信する入力を有する雑音除去回路であって、前記除去回路は、出力を有し、前記出力は、前記1つ以上のコネクタを通して、前記1つ以上のケーブル毎に前記遮蔽層に結合し、前記受信された生体電位信号に対応する電位を印加する、雑音除去回路と
を備える、項目1-7のいずれか1項に記載の装置。
(項目10)
前記生体電位チャネルは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、および12から成る群から選択されるチャネルの数を備える、項目1-9のいずれか1項に記載の装置。
(項目11)
前記複数の生体電位チャネルは、3つの差動チャネルを備える、項目1-10のいずれか1項に記載の装置。
(項目12)
生体信号取得チャネルにそれぞれ対応する複数のアナログ/デジタル回路であって、前記各生体信号取得チャネルの各出力は、対応するアナログ/デジタル回路にフィードし、前記アナログ/デジタル回路は、同時にサンプリングし、所与の差動広帯域心臓位相勾配信号とそれぞれ関連付けられる複数の広帯域心臓位相勾配信号データストリームを発生させる、複数のアナログ/デジタル回路
をさらに備える、項目1-11のいずれか1項に記載の装置。
(項目13)
前記利得増幅器および前記複数のアナログ/デジタル回路は、同一の集積回路の一部である、項目12に記載の装置。
(項目14)
広帯域心臓位相勾配信号データを発生させる方法であって、前記方法は、
患者上にそれぞれ設置される複数の表面電極から増幅器の対合差動入力において受信される差動生体電位信号を増幅させ、差動広帯域心臓位相勾配信号を発生させることであって、各差動生体電位信号は、1kHzを上回る前記発生された差動広帯域心臓位相勾配信号内の歪曲を生じさせるフィルタ処理を伴わずに増幅され、前記対合差動入力の各入力は、双極感知のために構成される、ことと、
50Khzを上回るサンプリング周波数で、各前記増幅された差動広帯域心臓位相勾配信号を同時にサンプリングし、差動広帯域心臓位相勾配信号データストリームを発生させることであって、前記増幅された差動広帯域心臓位相勾配信号は、前記増幅された差動広帯域心臓位相勾配信号のそれぞれの間に1μs未満の時間スキューを有するように、同時にサンプリングされる、ことと
を含む、方法。
(項目15)
信号取得基板であって、
多層プリント回路基板であって、
基準接地面としての役割を果たす第1の層と、
ケーブル遮蔽駆動電圧面としての役割を果たす前記第1の層と同一平面上にある第2の層と、
1つ以上の信号層であって、前記1つ以上の信号層は、実質的にそれを通して、かつ前記第2の接地層と一致し、同一平面上にある1つ以上の領域を横断して延設する、一対の伝導性トレースを有し、前記一対の伝導性トレースは、多層プリント回路に直接的にまたは間接的に添着されるコネクタを横断して、少なくとも2つの信号搬送導体の端部を、多層プリント回路の表面上に搭載されるアナログ/デジタル変換および増幅段の差動入力ピンに電気的に結合し、前記少なくとも2つの信号搬送導体のうちの第1の信号搬送導体は、第1のケーブルと関連付けられ、前記少なくとも2つの信号搬送導体のうちの第2の信号搬送導体は、第2のケーブルと関連付けられる、1つ以上の信号層と
を備える、多層プリント回路基板
を備え、
前記第2の接地層は、第1の外側導体および第2の外側導体の電位をケーブル駆動電圧面のものに駆動するように、前記少なくとも1つのコネクタにわたって、i)前記第1のケーブルの外側遮蔽体としての役割を果たす第1の外側導体、およびii)前記第2のケーブルの外側遮蔽体としての役割を果たす第2の外側導体を電気的に結合する、
信号取得基板。
(項目16)
前記第1のケーブルおよび前記第2のケーブルは、単一のケーブルピンコネクタにおいて終端し、前記単一のケーブルピンコネクタは、前記信号取得基板のコネクタに解放可能に噛合するように構成される結合要素を有する、項目15に記載の信号取得基板。
(項目17)
前記一対の伝導性トレースは、前記一対の伝導性トレースのうちの各伝導性トレースの実質的な長さが相互と略平行であるように、前記1つ以上の信号層のうちの信号層の同一のセット上に、相互に近接近して配列される、項目15-16のいずれか1項に記載の信号取得基板。
(項目18)
前記一対の伝導性トレースのうちの各伝導性トレースは、長さを有し、相互と実質的に類似するインピーダンス特性を有するように、同数のビアを有する、項目15-17のいずれか1項に記載の信号取得基板。
(項目19)
前記一対の伝導性トレースのうちの各伝導性トレースは、前記コネクタの個別のピンと前記アナログ/デジタル変換回路の個別の差動入力ピンとの間に配列されるインピーダンス要素を含み、前記一対の伝導性トレースは、前記インピーダンス要素とアンチエイリアスフィルタを形成するように、その間に結合される静電容量要素を有する、項目15-18のいずれか1項に記載の信号取得基板。
(項目20)
前記多層プリント回路基板はさらに、接地遮蔽ケージとしての役割を果たす伝導性筐体を備え、前記伝導性筐体は、前記一対の伝導性トレースの実質的部分をカプセル化するように、前記第2の接地層の一部に跨架し、前記伝導性筐体は、前記多層プリント回路の表面に添着され、前記基準接地面に電気的に結合される、項目15-19のいずれか1項に記載の信号取得基板。
(項目21)
前記アナログ/デジタル変換および増幅段は、内蔵プログラマブル利得増幅器(PGA)を伴う1つ以上のアナログ/デジタルコンバータ(ADC)を有する、単一の集積回路を備える、項目15-20のいずれか1項に記載の信号取得基板。
(項目22)
前記一対の伝導性トレースのための前記アナログ/デジタル変換および増幅段は、増幅器回路に結合されるアナログ/デジタルコンバータ(ADC)集積回路を備える、項目15-20のいずれか1項に記載の信号取得基板。
(項目23)
前記多層プリント回路基板はさらに、
1つ以上のプロセッサと、前記1つ以上のプロセッサに結合される1つ以上のメモリ構成要素とを備え、前記1つ以上のプロセッサおよび前記1つ以上のメモリ構成要素は、前記第2の層のケーブル駆動電圧面と一致または重複しない前記多層プリント回路の表面の一部の上に配列される、項目15-22のいずれか1項に記載の信号取得基板。
(項目24)
前記一対の伝導性トレースは、前記信号取得基板の第1の差動入力チャネルの一部を形成する、項目15-23のいずれか1項に記載の信号取得基板。
(項目25)
第2の差動入力チャネルと、第3の差動入力チャネルとをさらに備え、前記第2の差動入力チャネルおよび前記第3の差動入力チャネルはそれぞれ、前記第2の接地層のケーブル駆動電圧面と一致し、同一平面上にある前記1つ以上の領域を横断して、実質的に前記1つ以上の信号層を通して延設する、一対の伝導性トレースを備え、前記第2の差動入力チャネルおよび前記第3の差動入力チャネルはそれぞれ、少なくとも1つの信号搬送導体と、前記信号搬送導体の外側遮蔽体としての役割を果たす外側導体とを有する、一対のケーブルに接続し、前記ケーブル駆動電圧面は、前記外側導体の電位を前記ケーブル駆動電圧面のものに駆動するように、前記少なくとも1つのコネクタにわたって、前記一対のケーブルの外側導体に電気的に結合する、項目24に記載の信号取得基板。
Jose, CA)製の8GB(ギガバイト)NANDフラッシュメモリである。メインコントローラ910は、生体信号取得チャネル(例えば、104)と動作し、生体電位信号データを受信し、取得毎にデータをNANDフラッシュメモリ(例えば、912)にローカルで記憶する。
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