TW201947604A - 用於信號取得及視覺化之系統及方法 - Google Patents

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TW201947604A
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TW
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signal
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queue
signals
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TW108116087A
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巴迪米爾 Ｓ 德拉庫利奇
希那 菲克爾
湯馬士 Ｇ 法克斯歐
布拉尼斯拉夫 維拉吉尼克
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美商生物信號技術公司
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Abstract

本發明揭示之一種設備、方法及系統係關於用於心臟電信號之取得及保留之一電生理學(EP)記錄系統。該EP記錄系統提供去顫器保護及射頻(RF)燒蝕信號雜訊抑制，同時保留原始小信號之相關分量之完整性。該EP記錄系統具有擁有最小硬體濾波之一低雜訊放大器拓撲及提供乾淨原始數位信號之一高解析度A/D轉換器。該EP系統使用基於軟體之數位信號處理演算法來濾波及處理該等原始信號，該等基於軟體之數位信號處理演算法允許在一單個視窗中或在多個視窗中作為一原始信號即時地顯示信號或作為原始信號與經處理信號之一組合即時地同時顯示信號。該EP記錄系統允許在同時應用一個以上信號處理演算法之情況下進行信號之同步化顯示，從而允許一使用者研究針對特定目的而濾波之信號。

Description

用於信號取得及視覺化之系統及方法
本文中所包含之實施例一般而言係關於心臟電生理學(EP)信號取得及記錄系統。更特定而言，揭示用於在病患與監測及治療裝置之間輸送生物醫學信號之系統、設備及方法實施例。
導管燒蝕係用以治療心律不整(諸如心房震顫，即由異常傳導表徵之一心肌病)之一程序。取決於問題之嚴重程度，可能需要多個燒蝕程序才能達成有效結果。此乃因當前電生理學(EP)技術在精確定位用以進行燒蝕的為異常來源之組織方面具有限制。
習用診斷過程以自附接至一受試者(例如，一病患)之皮膚之體表之電極獲得之一心電圖(ECG)開始。一醫療團隊評估ECG信號且判定是否指示進行藥物治療及/或燒蝕。若指示進行燒蝕，則執行一EP研究。經由病患之頸部或腹股溝將一導管插入至心臟中並記錄心臟之電活動。基於此EP研究，對醫療團隊懷疑導致異常心律的心臟之區域執行燒蝕。
將一燒蝕導管插入至病患之血管中並導引至導致心臟中之異常電傳播之組織之部位。該導管可使用不同能量源(最常見為熱源或冷源)來使組織結疤，從而降低組織起始及/或傳輸異常電脈衝之能力，此消除異常心律。自一病患之皮膚上之一體表電極記錄ECG信號，且可自進入病患之心臟內部之導管獲得心臟內(IC)信號，並將該等IC信號記錄為一靜電紀錄(EGM)。ECG及IC (EGM)信號兩者皆係需要進行調節及放大以便準確地進行評估之小信號。
在習用EP系統中，為確認對某一組織部位之燒蝕治療是否成功，醫療團隊通常必須停止進行燒蝕過程並自一監測裝置(例如，ECG監測器)收集生理信號(例如，心臟)。此乃因當前系統不允許在施加大燒蝕信號(在約450 kHz之頻率下大約數百伏)期間接近即時地對小心臟信號(在一頻率範圍內大約0.1 mV至5 mV)進行準確地同時偵測、取得及隔離。
特定而言，頒予Francischelli等人之美國專利申請公開案第US 2006/0142753A1號提出了一種用於進行燒蝕及藉由監測來自毗鄰於被燒蝕之組織之電極之去極化ECG信號而評估燒蝕之完成度或透壁性之系統及方法。Francischelli等人指出，在對來自燒蝕裝置上之電極之ECG信號之量測期間為使雜訊感測問題最小化，較佳地在將燒蝕能量遞送至燒蝕電極之中斷期間進行該等量測。
一般而言，某些當前EP記錄系統可有效地支援對展示向上之大振幅低頻率信號之心律不整(諸如心房撲動及上心室性心博過速)之治療。然而，由低振幅高頻率信號表徵之更複雜且常見之心律不整(諸如心房震顫及心室性心博過速)尚未發現對所有相關信號之有效評估。
此信號偵測、取得及隔離可因裝備線路雜訊及起搏信號而更複雜化。為移除來自各種電信號資訊之雜訊及假訊，當前EP記錄器使用低通濾波器、高通濾波器及陷波濾波器。遺憾地，習用濾波技術可能會改變信號且使得在心臟監測中難以或無法看到可能固有之低振幅高頻率信號，此等信號之視覺化可幫助治療心房震顫及心室性心博過速。近期已認識到，由於假訊及雜訊對各種信號之污染，因此先前並未實現對波形完整性之保證，諸如在一EP環境中無雜訊地取得IC及ECG信號。
特定而言，在標題為「心房震顫中之波形完整性：心臟電生理學之被遺忘問題 (Waveform Integrity in Atrial Fibrillation: The Forgotten Issue of Cardiac Electrophysiology ) (生物醫學工程年刊，2017年4月18日)」之一文章中，Martinez-Iniesta等人指出，在信號取得期間，「不可避免地會記錄」高頻率寬頻裝備雜訊，且取得之其他併發症歸因於多種其他信號，包含50 Hz或60 Hz輸電幹線、高頻率病患肌肉活動及來自呼吸或導管移動或不穩定導管接觸之低頻率基線漂移。Martinez-Iniesta等人進一步指出，定期濾波會導致波形及頻譜性質之顯著改變，以及不良雜訊減少。然而，30 Hz與300 Hz之間的積極濾波仍係一例行EP實踐。
習用實踐會使所得信號之形態特徵失真，從而導致相關(所關注之)信號資訊之損失且影響信號有效性。Martinez-Iniesta等人提出一種使用預處理及去雜訊方法來減少僅中間頻率及高頻率雜訊之部分軟體解決方案，但沒有解決方案將呈軟體之低頻率雜訊減少組件與呈硬體之雜訊減少組件進行組合。EP系統之一期望特徵係能夠使用可自信號移除雜訊(或促進一高信雜比)的硬體與軟體之一組合來保留原始信號資訊之完整性，同時使否則將移除所關注之信號內容之硬體濾波最小化。
當前，用於陣發性及持續性心房震顫之燒蝕治療之主要方法係肺靜脈隔離(PVI)，其中一醫療團隊使用一心臟標測系統來重新建立心臟之3D幾何結構，且對解剖位置(諸如心房震顫發源於之肺靜脈)執行燒蝕。該程序為一2至8小時長，且一醫師可無法達成一持久性損傷/疤痕以將導致問題之組織與左心房隔離。因此，通常要求病患回來進行額外燒蝕程序以完成治療。然而，藉由能夠在燒蝕期間清晰地顯現心臟信號及判定一燒蝕損傷是否透壁可避免額外燒蝕程序及可能併發症。
習用EP系統可具有數種其他限制。首先，一使用者通常希望接近即時地處理及顯示多個版本之信號。舉例而言，一醫療團隊可希望接近即時地同時顯示各種及多個版本之ECG、IC及其他生理信號以評估不同信號屬性。但習用EP系統通常無法接近即時地同時處理及顯示多個版本之信號。
其次，一使用者通常希望在不妨礙已施加於一信號之其他數位信號處理功能之情況下動態地將一新數位信號處理功能施加於該信號。但習用解決方案使得一使用者並不能夠在不停止一信號之擷取或不妨礙已施加於一信號之其他數位信號處理功能之情況下動態地將一新數位信號處理功能施加於該信號。
最後，一使用者通常希望接近即時地使多個信號之處理及顯示同步化。舉例而言，一使用者可希望使同一信號之多個經處理版本之顯示同步化。此外，一醫療團隊可希望使ECG、IC及其他生理信號之多個經處理版本之顯示同步化。此乃因醫療團隊做出一有效臨床診斷之能力可取決於對相同時間點之多個信號之比較。但習用解決方案可無法接近即時地處理多個信號及使多個經處理信號之顯示同步化。
揭示在各種生物醫學應用中具有雜訊消除、取樣速率及動態範圍方面之多個改良的用於EP信號取得及記錄之設備、系統及方法。
所揭示EP系統之實施例可記錄具有多個顯示選項且具有低雜訊及大輸入信號動態範圍之原始(未改變)心臟及其他生理信號。此係使用一低雜訊放大器拓撲(其具有最小濾波以限制信號頻帶)及一高解析度A/D轉換器而達成。另外，所揭示EP系統可提供大信號(例如，來自一去顫器)輸入保護及射頻(RF)信號(例如，來自燒蝕)雜訊抑制。在此架構中，不需要進行增益切換，且全範圍之輸入信號以高解析度進行數位化。
使用一數位處理模組在附隨軟體中濾波及處理由一取得模組取得之原始信號，其中在硬體中使用最少濾波器(例如，硬體濾波器僅用於AC耦合、抗混淆及RF抑制)。使用基於軟體之數位信號處理演算法允許在一單個視窗中或在多個視窗中作為一原始信號即時地顯示信號，或作為原始信號與經處理信號之一組合即時地同時顯示信號。此外，所揭示EP系統之視覺化及審查能力允許一使用者在即時描圖上標記演算法中所指定之特徵。
所揭示EP系統允許在同時應用一個以上信號處理演算法之情況下進行信號之顯示，此係習用系統中未發現之一特徵。此允許一使用者出於特定原因而查看以多種方式濾波之信號。在即時視窗中，所關注之波形可作為原始信號或作為原始信號與經濾波信號之任何組合而顯示以在存在雜訊及假訊之情況下實現信號之較佳視覺化。
所有所顯示信號皆係時間上同步化的。在一審查螢幕上，使用者具有打開多個審查視窗之選項，其中能夠獨立於即時描圖而顯示各種信號處理演算法之結果。所揭示EP系統亦使用新穎最佳二相波形及信號處理演算法用於起搏期間之信號增強且使用新穎演算法用於增強之使用者視覺化。
自一臨床角度，所揭示EP系統可顯著有助於一醫療團隊對病患做出進行各種醫藥治療(諸如燒蝕)之決策，其中益處包含但不限於：抑制RF能量以實現心臟內信號之更乾淨更可靠記錄、較少漂移及雜訊減少；改良較佳視覺化之動態範圍，尤其係對於暫時處於大振幅信號內之極低振幅信號而言；對原始信號進行即時數位處理及記錄以促進在不影響原始資訊之情況下進行信號濾波且減少假訊及雜訊；高品質單極信號以幫助判定組織類型及導管位置；改良波形完整性及減少為信號處理之副產物之假訊，從而允許一醫療團隊改進程序結果；及改良信號資訊，從而允許一醫療團隊提供更準確導管尖端定位來進行燒蝕及提供其他治療水準及持續時間以實現治療效果。
揭示用於在一病患與監測或治療裝置之間輸送生物醫學信號之一系統之某些實施例。該系統可包括具有一威爾遜中心電端(WCT)及複數個通道之一ECG板，其中該複數個通道中之一各別通道耦合至一各別ECG電極。各別ECG電極可係一各別心前(V)電極或一各別肢體引線。耦合至各別肢體引線之各別通道包括一差動電路，該差動電路具有一第一路徑及一第二路徑，該第一路徑耦合至各別肢體引線且該第二路徑耦合至一共同參考。
在某些系統實施例中，第一路徑及第二路徑中之每一者包括一輸入保護電路，該輸入保護電路經組態以將生物醫學信號中具有高於一第一臨限值之一振幅之一所接收信號分流至接地。第一路徑及第二路徑中之每一者亦包括一射頻濾波器電路，該射頻濾波器電路耦合至輸入保護電路，且經組態以線性地衰減介於約300 kHz與約600 kHz之間的一第一頻率範圍內之生物醫學信號。一回饋電路可耦合至射頻濾波器電路且經組態以驅動射頻濾波器電路之一共模節點處之一電壓。一信號放大級耦合至第一路徑及第二路徑中之每一者，其中在介於約0.01 Hz與約1000 Hz之間的一第二頻率範圍內，信號放大級之一增益小於或等於約50。最後，一類比轉數位轉換器耦合至信號放大級之一輸出。至WCT之一各別輸入進一步耦合至一左腿、一左臂或一右臂之各別肢體引線。
此外，在某些系統實施例中，耦合至各別心前(V)電極之各別通道包括輸入保護電路之第一路徑、耦合至輸入保護電路之射頻濾波器電路、耦合至射頻濾波器電路之回饋電路、耦合至射頻濾波器電路之信號放大級及耦合至信號放大級之輸出之類比轉數位轉換器。各別心前(V)電極係以WCT之一輸出為參考，其中WCT之輸出係左腿、左臂及右臂之一平均值。
在某些設備實施例中，揭示用於在一病患與監測或治療裝置之間輸送生物醫學信號之一電信號介面裝置。該電信號介面裝置包括具有兩個路徑之一差動電路，該兩個路徑中之每一者耦合至一各別電極。每一差動電路路徑包括一輸入保護電路，該輸入保護電路經組態以將具有高於一第一臨限值之一振幅之生物醫學信號分流至接地。每一差動電路路徑亦包括一射頻濾波器電路，該射頻濾波器電路耦合至輸入保護電路，且經組態以線性地衰減介於約300 kHz與約600 kHz之間的一第一頻率範圍內之生物醫學信號之振幅。此外，每一差動電路路徑包括一低頻率回饋電路，該低頻率回饋電路耦合至射頻濾波器電路且經組態以驅動處射頻濾波器電路之一共模節點處之一電壓。一信號放大級耦合至每一差動電路路徑，其中在生物醫學信號之介於約0.01 Hz與約1000 Hz之間的一第二頻率範圍內，信號放大級之一總增益小於或等於約50。最後，一類比轉數位轉換器耦合至信號放大級之一輸出。
揭示用於在一病患與監測或治療裝置之間輸送生物醫學信號之各種方法實施例。在某些方法實施例中，一輸入保護電路自附接至病患之各別電極接收生物醫學信號作為差動信號且將具有高於大於一燒蝕電壓振幅之一第一臨限值之一振幅之差動信號分流至接地。一射頻濾波器電路線性地衰減介於約300 kHz與約600 kHz之間的一第一頻率範圍內之差動信號。一低頻率回饋電路回饋一電壓以驅動射頻濾波器電路之一共模節點以用於對經衰減差動信號進行額外衰減。一信號放大電路按小於或等於約50之一增益放大介於約0.01 Hz與約1000 Hz之間的一第二頻率範圍內之差動信號。
在某些方法實施例中，一大信號偵測與快速恢復電路可在一特定時間週期內限制具有高於一第二臨限值之振幅之差動信號。大信號偵測與快速恢復電路可將一低頻率電壓信號回饋至信號放大電路之一輸入以減小差動信號中之每一者之偏移電壓。然後，一類比轉數位轉換器將信號放大電路所輸出之差動信號自一類比域轉換至一數位域。
系統、方法及電腦程式產品實施例接近即時地處理及顯示多個信號。舉例而言，一實施例藉由使用一第一信號模組之一第一數位信號處理器(DSP)來處理與一第一信號相關聯之一第一封包而操作。該實施例亦使用一第二信號模組之一第二DSP來處理與一第二信號相關聯之一第二封包。該實施例使與第一DSP相關聯之一第一處理延遲與與第二DSP相關聯之一第二處理延遲等化，使得第一DSP與第二DSP完成對第二封包之處理大約同時地完成對第一封包之處理。然後，該實施例在顯示經處理第二封包時大約同時地顯示經處理第一封包。
揭示用於調節心臟(例如，ECG及IC)及其他生理信號(特定而言)以清楚地定義及記錄低振幅低頻率資訊之與一唯一放大器拓撲相關之設備、系統及方法，該等信號可在燒蝕及其他類似大信號擾動(諸如起搏及刺激)期間取得。在程序期間，一導管(或其他電極)之尖端可連接至起搏、燒蝕及刺激器系統以允許在無模式切換之情況下進行視覺化、起搏、燒蝕及刺激。舉例而言，所揭示設備、系統及方法可在燒蝕期間有效地將燒蝕信號與心臟信號分開，同時提供免受諸如來自去顫信號之高電壓之輸入保護。類似地，所揭示設備、系統及方法可在刺激期間有效地將刺激信號與生理信號分開。
當無法同時滿足對每一信號類型之不同系統記錄要求時，可使系統之每一區塊或模組效能最佳化以達成臨床醫師期望之多個信號調節要求。各種實施例可使得系統能夠藉由偵測、調節及顯示所關注之信號而同時處置心臟、起搏、燒蝕、去顫、刺激器及其他生理信號類型，以監測(舉例而言)一心臟信號上之一正進行之程序之效應。
另外，各種實施例可確保在除了燒蝕及刺激程序、起搏或去顫期間所注入之大信號之外亦存在眾多電雜訊及環境干擾源之情況下取得多個低振幅心臟信號。所關注之心臟信號亦可以一簡單且臨床相關方式顯示，從而即時地或接近即時地處理信號，以顯示醫師起始之程序與所得心臟信號之間的一綜合因果關係，同時識別信號假訊及移除不希望雜訊。本發明識別硬體及軟體實施例兩者以達成此等目標。
本發明涉及「單極信號」及「雙極信號」兩者，其等皆廣泛地用於EP記錄中，但係用於互補目的。單極信號及雙極信號兩者皆係自一病患身體(特定而言，病患之肢體及胸部，舉例而言，用以量測ECG信號)上之兩個(或多於兩個)不同分開之電極處所記錄之電位差獲取，或係自直接置於心臟組織(針對另一實例，用以量測IC信號)上之兩個(或多於兩個)不同分開之導管處所記錄之電位差獲取。
習用上係使用由以下各項組成之一12引線ECG系統：至肢體(右臂(RA)、左臂(LA)、右腿(RL)及左腿(LL))中之每一者之一連接，及自置於病患之胸部上之各種位置處之六個單獨電極之六個心前連接V1至V6。個別ECG電極電線連接至一病患載台末端處之一終端段，從而自其佈線至一資料取得系統。所有引線習用上皆連接至保護電路以防止由去顫電位或來自環境之靜電導致之對儀表之損壞。
雙極信號係某些ECG量測(引線I、II、III)之標準，但其亦可直接自用以收集IC信號之心臟體表獲得。雙極信號可藉由將兩個(或多於兩個)電極緊密接近地附接在心臟或心臟組織之一特定區域中並量測該等電極之間的電位差而獲得，從而提供關於局域電活動(諸如，由受損心肌造成之遲電位)之資訊。然而，雙極IC信號不提供關於電脈衝傳播方向之資訊。
單極信號源於一點源，諸如可藉由將一個IC電極置於病患之心臟之體表上且將另一電極置於距第一電極一距離處而自一IC電位獲得，以充當一參考信號。來自IC電極之單極引線以如下方式連接：一個引線充當作用引線，而另一(其他)引線處於一非作用位置或為一所計算非作用位置(WCT，下文所論述)之結果。以此方式，朝向作用電極流動之電流產生一正偏斜，而遠離作用電極流動之電流產生一負偏斜。此提供關於心臟信號傳播方向之資訊。單極記錄在期望方向性資訊時(諸如在判定心內膜及心外膜中之去極化及再極化通路中)特別有用。
引線亦可連接至肢體以建立稱為「埃因托芬三角(Einthoven’s triangle)」之一虛三角。以此方式，真正雙極引線可藉由使每一連接以其他兩個引線中之一者為參考而獲得(例如，以RA為參考之LA係引線I；以RA為參考之LL係引線II，且最後，以LL為參考之LA係引線III)。然後，三個肢體電線RA、LA及LL之一平均值可接近一零電位點以提供一參考電極(WCT，下文所論述)。此處，引線I與引線III之向量和係引線II。
使用埃因托芬三角之概念，威爾遜中心電端(WCT)係可用作充當心臟之一電中心之一中性電極的此項技術中用作一參考之一電路概念(且本發明中進一步論述)。當期望以單極方式顯示IC信號時，可使用WCT。當使用WCT作為單極信號之一參考時，單極信號可近似寬間隔之雙極信號以用於一致之單極記錄。WCT可防止一額外導管必須用作IC信號之單極記錄之一參考。
在本發明中，「接近即時」係指穿過EP系統之信號自該等信號在EP系統之硬體電路之輸入處發生之時間至該等信號第一次顯示於EP系統顯示監測器上(以原始(未處理)形式或在被EP系統主處理單元(MPU)及一或多個數位信號處理(DSP)模組處理之後)之時間之取得及視覺化。針對一原始信號之「接近即時」可小於約五(5)毫秒，且針對一經處理信號之「接近即時」可小於約五十(50)毫秒。
圖1係表示具有病患連接及干擾源之一習用EP環境100之一方塊圖。如熟習此項技術者所理解，病患118可連接至診斷裝備，諸如一脈搏血氧濃度計104、一或多個ECG單元106、一輸注泵108、一電解剖標測系統110、一資料取得系統112 (諸如，本文中所揭示之EP系統)、一燒蝕產生器114、一神經刺激器128及其他診斷裝備，諸如一外部去顫器及數個IC導管。此診斷裝備可連接至120 V至240 V、50 Hz/60 Hz AC供電幹線102，且可由120 V至240 V、50 Hz/60 Hz AC供電幹線102供電。實驗室診斷裝備可透過其電源連接而連接至地面接地120。
當至病患118之連接之數目增加時，自所有病患連接穿過病患118至地面接地120之洩漏電流122增加，從而增加干擾及不利影響之可能性。當此裝備被連接且同時操作時，總洩漏電流122在50 Hz或60 Hz之一基本幹線頻率下可安全地且可允許地達到數十微安，其中諧波擴展至數千赫茲。此洩漏電流122可實質上妨礙對ECG及IC信號之處理。此外，病患118既可以電容方式耦合124又可以電感方式耦合126至120/240 AC供電幹線102。病患118可另外自接近EP環境之裝備(諸如無線耳機、行動電話及無線監測器)撿拾RF干擾116。
為便於參考，表1概述了可在一習用醫療儀表/EP環境中找到之信號(希望之信號及不希望之信號兩者)及其信號特性。
表1：一習用EP環境中之信號特性
作為裝備雜訊及其他EP環境干擾之一結果，一病患之身體上之所量測電壓在介於自50 Hz至數十兆赫之範圍內之一頻譜內可高達1 V至3 V RMS (均方根)。然而，心臟信號之振幅可在25微伏至5 mV之範圍內量測。舉例而言，為在有雜訊環境中顯示此等信號，心臟信號習用上在不損失細節(舉例而言，以便不丟失相關資訊)及具有最小經添加雜訊(舉例而言，以便不掩蓋信號細節)之情況下被放大及顯示，同時遞送在500 kHz下處於約70 V RMS之RF燒蝕能量或者高達25 mA之心臟刺激。
為在此一環境中適當地取得及識別所關注之心臟信號，一極高信雜比(SNR) (大約30 dB)係合意的，但在不具有在必須透過軟體方法來電處理該等信號之前使電干擾源最小化或消除電干擾源之一方法之情況下，此無法達成。用於在此一有雜訊環境中調節信號之習用硬體方法包含：將纜線屏蔽、使裝備接地、平衡輸入與輸出、差動放大、濾波、降低電路阻抗、電隔離或信號增強技術。此等習用方法在達成充分SNR方面成果有限。
所揭示硬體實施例可降低干擾，同時應用新穎電路拓撲來使雜訊最小化、隔離所關注之IC及ECG信號、調節彼等信號及移除不希望假訊。此可在將信號傳遞至處理軟體之前進行，處理軟體為一電生理學家提供接近即時視覺化及全面信號審查之能力。本文中所闡述之EP系統之實施例可達成相當大之SNR改良。
圖2係根據某些實施例之表示所揭示EP硬體系統200之一硬體系統方塊圖，該所揭示EP硬體系統包含(舉例而言)一EP工作站201及一EP控制台214。該系統可包含具有EP量測硬體與一使用者輸入、視覺化及審查工作站(本文中，「EP工作站」201)之一光學介面216之一EP控制台214。舉例而言，EP工作站201可包含一習用實驗室PC 208以及一鍵盤/滑鼠210及一監測器分配器206，該監測器分配器促進多個監測器202、204為EP信號視覺化及審查軟體提供多信號多脈絡顯示能力。舉例而言，EP工作站201亦可包含用於經由USB 2.0來自EP控制台214之經電隔離資料傳輸之一額外光學介面212。
EP控制台214可包含一或多個ECG放大器218、用以處理單極信號之一或多個單極放大器220，及用以處理來自複數個ECG及EGM監測單元224之雙極信號之一或多個雙極放大器222。EP控制台214亦可包含一專用AC輸入濾波器234、一AC/DC電源供應器236及一DC/DC電源供應器238以將幹線120 V/240 V、50 Hz/60 Hz源電力240調節及變換成DC電力以供由診斷裝備使用。ECG及EGM電極輸入232可透過一磁軛226而進入EP控制台214，該磁軛提供額外輸入阻抗用於保護。接線盒(1及2) 228、230可為IC導管輸入(未展示)提供便利之插入介面以供由EGM監測單元224進行後續處理。
圖3係根據某些實施例之表示EP硬體系統輸入級之一多通道類比轉數位輸入/輸出模組300之一方塊圖，該輸入/輸出模組包含一ECG板302及一IC板316。ECG板302及IC板316表示圖2之ECG放大器218、單極放大器220及雙極放大器222之一部分。ECG板302及IC板316包含下文(參見圖4)所論述之複數個EP硬體系統輸入級400通道。圖3圖解說明根據一例示性實施例之一個(1) 8通道ECG板及一個(1)多通道IC板。某些實施例具有至少十六個(16)通道。其他實施例可包含更多或更少通道。
在圖3中，類比輸入V1至V6 304表示可置於病患之胸部上之各種位置處之六個單獨ECG (心前)電極。類比輸入LL、RA及LA 306分別表示左腿、右臂及左臂肢體引線。類比輸出RL 308表示用以驅動右腿之病患傳回線路，如本發明中稍後所論述。ECG板302上之WCT 314 (本發明中稍後亦論述)表示威爾遜中心電端，其亦使用類比輸入LL、RA及LA 306。WCT 314之輸出然後可輸入至對應於類比輸入V1至V6 304的EP硬體系統輸入級400之每一通道。數位輸出V1至V6 310中之每一者表示各別類比輸入V1至V6 304之一經調節且經數位化版本。在一例示性實施例中，數位輸出I、II 312可以一經調節且經數位化形式包含以RA為參考之LA作為引線I及以RA為參考之LL作為引線II。然後，三個肢體電線LL、RA及LA 306之一平均值可接近一零電位點以為RL 308之產生提供一參考位準。
在圖3中，至IC板316之複數個類比輸入表示自心臟內導管穿過EP硬體系統輸入級400 (參見圖4)之可能連接及通道。IC板316可接收為單極或雙極之IC信號。INDIF 318表示中性電極，其為複數個單極中性引線提供一參考。ICUniWCT1、ICUniWCT2至ICUniWCTN信號320表示以WCT為參考之單極IC信號。ICUniINDIF1、ICUniINDIF2至ICUniINDIFN信號322表示每一IC單極信號之作用電極。ICDiff1、ICDiff2至ICDiffN信號324表示來自IC導管之複數個雙極差動信號。複數個數位輸出表示類比輸入之經調節且經數位化版本，特定而言ICUniWCT1、ICUniWCT2至ICUniWCTN信號326；ICUniINDIF1、ICUniINDIF2至ICUniINDIFN信號328；及ICDiff1、ICDiff2至ICDiffN信號330。
圖4係根據某些實施例之表示EP硬體系統輸入級400之一單個通道之一方塊圖，該通道具有用於輸入保護、信號濾波、偵測、回饋及放大之電路。該電路在方塊圖中以經編號區塊1至11圖解說明，每一區塊表示硬體之功能性之一部分。區塊之此劃分及標示係為了便於說明且並非意指限制隨附申請專利範圍所提供之保護範疇。EP硬體系統輸入級400之輸入保護及信號濾波部分包含對稱正電路及負電路以產生下文所闡述之一差動信號放大級532之每一輸入信號之差動版本。
圖5A係根據某些實施例之本文中所揭示之總體EP系統之一方塊圖500，其大體展示主系統單元(MSU) (硬體組件) 504與主處理單元(MPU) (軟體組件) 514之介面。本發明中稍後更詳細地論述圖5A。
圖5B係表示EP硬體系統輸入級400之主要部分之一方塊圖524，其中部分530、532、534交叉參考EP硬體系統輸入級400中所展示之部分。
在圖5B中，類比輸入保護/濾波級530包含區塊1 –輸入保護402a、區塊2 – RF濾波器404a、區塊3 –緩衝器406a、區塊4 – DC阻隔408a、區塊10 –低頻率回饋420a及區塊11 –屏蔽驅動422a。對稱負電路包含區塊1 –輸入保護402b、區塊2 – RF濾波器404b、區塊3 –緩衝器406b、區塊4 – DC阻隔408b、區塊10 –低頻率回饋420b及區塊11 –屏蔽驅動422b。信號放大級532包含差動電路，該差動電路包含區塊5 –儀表放大器/濾波器410、區塊6 –差動放大器1/濾波器412、區塊7 –差動放大器2/濾波器414及區塊9 –大信號偵測/快速恢復418。A/D轉換器級534包含區塊8 – A/D轉換器416。A/D轉換器級534亦包含可將信號格式化以供經由光纖鏈路512而傳輸至數位處理級528之一通信模組510 (圖5A中所展示)，該數位處理級在某些實施例中由MPU 514表示。
以下段落中闡述圖4之特定區塊1至11 (即，EP硬體系統輸入級400之一單個通道)之功能性。
類比輸入保護 / 濾波級
圖5B中所展示之EP系統之類比輸入保護/濾波級530包含區塊1 –輸入保護402a、402b；區塊2 – RF濾波器404a、404b；區塊3 –緩衝器406a、406b；區塊4 – DC阻隔408a、408b；區塊10 –低頻率回饋420a、420b；及區塊11 –屏蔽驅動422a、422b。根據某些實施例，以下段落更詳細地闡述此等元件。
輸入保護電路
圖6A、圖7及圖6B圖解說明根據某些實施例之包含所揭示EP系統之類比輸入保護/濾波級530之電路。圖6A圖解說明過電壓保護電路600 (在圖4中由區塊1 (402a、402b)表示)，其可保護其他EP硬體系統輸入級400電路免受特定而言例如來自去顫脈波之大瞬態電壓。類比輸入保護/濾波級530可防禦超出電路可實際上處置之範圍之一輸入電壓。
特定而言，類比輸入保護/濾波級530可將連接至病患之身體之ECG、IC及其他電極引線輸入處之高電壓瞬態(舉例而言)在至EP系統緩衝器之輸入處減小至小於十(10)伏。類比輸入保護/濾波級530可阻止(舉例而言)來自一去顫器之一大信號損壞系統之其他部分。另外，類比輸入保護/濾波級530可執行此等功能而使(舉例而言)一所施加去顫脈波之能量降低不超過10%、無需箝位或在施加燒蝕信號時不添加非線性。
圖6A圖解說明區塊1之過電壓保護電路600之一例示性實施例，該過電壓保護電路包含可在極高電壓(諸如，高於300 V之電壓)引發以提供高電壓突波保護之一現成氣體放電管(GDT) 608。舉例而言，GDT 608耦合至被設計成將信號循序削波至18 V (舉例而言)以移除高達5000 V之一去顫信號之兩級二極體610、612 (及電阻器602、604)。二極體610表示一現成靜電放電(ESD)電壓抑制器裝置，其可輔助GDT 608直至GDT 608完全接通為止。二極體612表示一現成雙向ESD保護二極體，其可在圖6A及圖7中標示為(a)之節點處將RF濾波器(區塊2)之In2輸入限制為18 V。
習用上，約5000 V之一去顫信號將被箝位至+/– 5 V以防止發生損害。在本發明之情形中，去顫信號可被類似地箝位，但舉例而言，在500 kHz下具有約200 V之一燒蝕電壓之燒蝕信號可線性地通過輸入電阻器RCable、602、604及區塊2 (圖4，404a、404b)、RF濾波器702且被衰減。
圖7圖解說明包含一RF濾波器702及一屏蔽驅動730之一RF濾波器/屏蔽驅動700。RF濾波器/屏蔽驅動700在標示為(a)之節點處連接至圖6A之過電壓保護電路600以傳輸穿過類比輸入保護/濾波級530之信號In12。下文更詳細地闡述RF濾波器/屏蔽驅動700之RF濾波器702。下文亦闡述RF濾波器/屏蔽驅動700之屏蔽驅動730。
輸入過電壓保護電路600不對燒蝕信號進行箝位；而是，使燒蝕信號線性地衰減(例如，藉由輸入電阻器RCable、602、604及RF濾波器702直接成比例地減小)，使得燒蝕信號不會被不經意地改變。舉例而言，若燒蝕信號被輸入過電壓保護電路600箝位，則將不再進一步存取高於該箝位之彼信號之內容。有利地，藉由所揭示EP系統而做出之對燒蝕信號之線性衰減可准許在燒蝕期間記錄幾毫伏之小心臟信號。熟習此項技術者將瞭解，本文中所揭示之設備、系統及方法類似地適用於可需要通過保護電路(例如，未被箝位)之其他高頻率信號以防止產生將影響所關注之信號之非線性。
圖6B表示類比輸入保護/濾波級530之最後部分處之ESD輸入保護電路620。ESD輸入保護電路620在圖7之標示為(b)之節點處耦合至RF濾波器/屏蔽驅動700。一ESD保護晶片622可為資料線提供高達30 kV之ESD保護且可以奈秒為單位對過電壓狀況作出回應。出於此目的，可使用任何數目個現成ESD保護裝置。
瞬態電壓抑制器(TVS)二極體628、630可藉由在所誘發電壓超過其崩潰電壓時將過剩電流分流而提供超過16 kV之ESD保護。TVS二極體628、630可充當「箝位」或「限制」裝置以抑制高於其崩潰電壓之一過電壓且可在過電壓消退時自動地重設。TVS二極體622、630亦可比其他常見過電壓保護組件更快地對過電壓作出回應；例如，在約1皮秒內發生「箝位」。TVS二極體通常對於防禦極快速且可能具損壞性之電壓瞬態可係有利的。
圖8A至圖8E及圖9A至圖9E圖解說明根據一例示性實施例之用以演示前端輸入保護電路如何處置高電壓瞬態及ESD之樣本信號曲線圖。圖8A圖解說明施加於輸入保護電路之輸入之一代表性去顫器信號V(Defib) (圖6A中標示為「EP信號」)之電壓。在一實驗室環境中，去顫器信號可藉由將5000伏施加至一32 µF電容器且然後將電容器放電至病患上之所連接電極而導出。由於電感及電阻，因此電極處接收到之振幅持續幾十毫秒為約4500伏。
圖8B至圖8E圖解說明在去顫信號行進穿過電路時之不同電壓位準。圖8B之V(In)係圖6A之GDT 608上之電壓。GDT在關斷狀態中具有極低電容(例如，小於1 pF)及高阻抗(例如，大於100兆歐姆)。GDT充當兩個電極之間的一間隙。當GDT離子化且接通時，GDT可具有極低電阻(例如，幾歐姆)及大載流能力(例如，載送數十安培)；因此，GDT用作一短路。GDT之一缺點係GDT可能要花費一些時間來接通，如圖8B中之關於V(In)之曲線圖所展示。GDT應在230 V下觸發，但電壓在GDT有效地接通及開始導通之前已上升至一更高位準。接通時間可為數百奈秒。圖6A中之一電阻器RCable限制進入GDT 608之電流。此可減小系統中耗散之電力且亦可確保類比輸入保護/濾波級530不將打算用於病患之任何可感知電力分流。
圖6A中之ESD電壓抑制器二極體610可更快地接通(舉例而言，在一奈秒內接通)，但具有一較低電力/能量容量，使得其可迅速啟動。ESD電壓抑制器二極體610可使P1處之電壓在GDT 608完全接通時保持達約30 V，如圖8C之關於V(P1)之信號曲線圖中所展示。當GDT 608完全接通時，ESD電壓抑制器二極體610不再作用。
圖6A中之下一級係一雙向ESD保護二極體對612，該對雙向ESD保護二極體可將In12處之信號(即，至RF濾波器(區塊2)之輸入)限制為約18 V，如圖8D之關於V(In12)之信號曲線圖中所展示。下文在RF濾波器(區塊2)部分中進一步闡述穿過RF濾波器之信號。
最後，如圖6B中所展示，在In13處，在信號已被區塊1之RF濾波器進行濾波之後，一ESD保護晶片622可以VDD +/–一個二極體壓降(例如，+/–5.7伏)將信號削波，如圖8E之關於V(In13)之信號曲線圖中所展示。
熟習此項技術者將理解，圖6A及圖6B中所展示之輸入保護電路之組合(包含GDT 608、二極體610、二極體612、ESD保護晶片622及TVS二極體628、630)保護一EP記錄系統之電路。然而，此電路本身可對於在燒蝕期間達成一品質EP記錄係有害的。舉例而言，若燒蝕信號被削波，則所產生之非線性可造成雜訊並遮蔽所關注之心臟信號。由於一醫療團隊可希望在燒蝕期間看到心臟信號，因此區塊2之RF濾波器與輸入保護電路之整合係對習用解決方案之一改良。所揭示實施例允許不希望且可能具破壞性或具損壞性之信號被衰減，同時對一燒蝕信號進行線性濾波且監測ECG及IC信號。
舉例而言，圖9A至圖9E係圖解說明穿過圖6A、圖7及圖6B之輸入保護電路之一燒蝕信號之進展之信號曲線圖。燒蝕輸入在感測器電極處為400 Vpp，如由圖9A中之曲線圖V(Defib)所展示。當信號前進穿過多級輸入保護電路時，信號藉由電阻器RCable (展示為圖9B之曲線圖V(In))、電阻器602 (展示為圖9C之曲線圖V(P1))、電阻器604 (展示為圖9D之曲線圖V(In12))及電容器716 (展示為圖9E之曲線圖V(In13))而衰減。燒蝕信號電壓位準在圖6A之節點In處為100 Vpp、在圖6A之節點In12處為12 Vpp，且在圖7之RF濾波器之後，在節點In13處為60 mV。燒蝕信號不觸發保護裝置，而係線性地衰減，從而准許在燒蝕期間觀察及/或記錄心臟信號。燒蝕信號可在信號放大級532 (參見圖4、圖5B及圖10)之區塊5、6及7中之每一者處且在A/D轉換器(圖4中之區塊8)處被進一步濾波，該A/D轉換器在950 Hz下具有一100 dB低通濾波器。
具有低頻率回饋及屏蔽驅動之 RF 濾波器電路
舉例而言，除了對輸入保護電路的濾波及線性地衰減EP系統輸入處之燒蝕信號之貢獻之外，RF濾波器702可與區塊10 (參見圖4之420a及420b，及圖16之1600)之低頻率回饋電路配合地起作用，以使得總體電路能夠在心臟監測期間接近即時地繼續對燒蝕信號(例如，在約300 kHz至約600 kHz之頻率範圍內具有約200 V之電壓振幅)進行線性衰減，同時傳遞小心臟信號(例如，具有約0.01 Hz至約500 Hz之一頻率範圍)。
舉例而言，RF濾波器702可被設計成在某些實施例中將燒蝕信號之振幅線性地衰減至少75%，或在其他實施例中甚至將燒蝕信號之振幅線性地衰減至少90%。舉例而言，RF濾波器702可被設計成實質上不提供對具有小於5 kHz之一頻率之一輸入信號之衰減。此RF濾波器702亦可與區塊11 (參見圖4之422a及422b，及圖7)之屏蔽驅動730配合地起作用，該屏蔽驅動可與RF濾波器702之輸入電容器706、714、716一起工作以幫助維持總體電路之高輸入阻抗。此高輸入阻抗可幫助使所關注之心臟信號之輸入損失最小化。下文進一步論述屏蔽驅動730。
低頻率回饋電路
區塊10 (參見圖4之420a及420b)之一低頻率回饋電路1600可將正回饋提供至區塊2之RF濾波器(參見圖4之404a及404b，及圖7之702)以增大至EP系統之輸入阻抗，從而減小信號衰減。此係有利的，此乃因EP系統在心臟信號之頻率範圍內之輸入阻抗可受RF濾波器702影響。
特定而言，圖10之儀表放大器1001處之高輸入阻抗可取決於輸入信號之頻率藉由存在RF濾波器702之RLC網路元件706、708、714、716而被極大地減小(例如，在60 Hz下減小為1/100)。儘管RF濾波器702在燒蝕頻率下係有利的，但在低頻率下阻抗之減小可減小心臟信號之振幅且影響共模拒斥。在不減輕RF濾波器702之效應之情況下，儀表放大器1001之優點否則將丟失。
為減輕彼損失及維持高共模拒斥(例如，大約100 dB)，期望在電力線頻率下維持高阻抗，使得源阻抗之變化不會將共模信號轉換成差動信號。圖16中所圖解說明之區塊10之低頻率回饋電路1600自作為Buf1 1602的區塊3之緩衝器406a、406b接收所關注之信號之經緩衝暫存版本。然後，低頻率回饋電路1600應用運算放大器1606在RF濾波器702中之電容器706、714、716之基極(亦即，底部板)處驅動Shield1 728。特定而言，運算放大器1606充當一驅動器以消除負載效應及在信號放大級532中維持類比輸入保護/濾波級530之高輸入阻抗。
當區塊10之低頻率回饋電路1600以低頻率驅動RF濾波器702時，跨越電容器714、716存在極小或不存在電壓變化。因此，在低頻率下，電容器706、714、716用作開路且維持高輸入阻抗。但在較高頻率下，來自區塊10之低頻率回饋電路1600之回饋因區塊10之低通濾波功能性而減小。
特定而言，在至運算放大器1606之反相輸入處之一電容器1666與一電阻器1693之組合對高頻率進行濾波。此電路之輸出不再追蹤輸入且相對於高頻率信號將Shield1 728 (亦將RF濾波器702之參考節點)保持在一固定位準。此使得RF濾波器702之被動RLC網路706、708、710、712、714、716能夠衰減高頻率信號。
特定而言，區塊10之低頻率回饋電路1600 (亦參見圖4之420a及420b)自區塊3之緩衝器電路(參見圖4之406a及406b)獲取經緩衝暫存信號且產生至圖7之Shield1 728之一校正信號，亦即，作為區塊2 (參見圖4之404a及404b)之RF濾波器702之電容器706、714、716處之一回饋信號之輸入之等效物。至電容器706、714、716之此回饋經提供作為電路之一動態電流源。
在高頻率下啟用區塊2之404a、404b之RF濾波器702進行濾波，但在自區塊10之420a、420b之低頻率回饋電路1600接收回饋時，在低頻率下停用RF濾波器702。在高頻率下，RF濾波器702中之電容器706、714、716充當有效地使處於RF頻率之信號短路之分流電容器。電容器706、714、716之阻抗隨著頻率變高而線性地降低。低頻率回饋電路1600在高頻率下不影響EP系統。
在低頻率下，低頻率回饋校正信號(即，自區塊10 (參見圖16)至區塊11 (圖7之屏蔽驅動730)之Shield1 728)驅動電容器706、714、716之底部板，使得此等電容器模擬輸入信號。此控制RF濾波器702之參考節點。特定而言，電容器706、714、716之板處之電壓彼此同步地變化，且低頻率回饋電路1600將RF濾波器702之電容器706、714、716之底部板驅動至與上部板相同之電壓，使得電容器706、714、716之板處之電壓差變為零，且電容器706、714、716用作開路。
低頻率回饋之目標係將Shield1 728與Buf1 1602之間的差驅動至零，使得Shield1 728等於Buf1 1602。當此發生時，可消除輸入電容。在高頻率下，來自運算放大器1606之正回饋被減小至零。另外，在高頻率下，電容器722 (舉例而言，其為電路中之其他電容器之30倍)用作Shield1 728與接地之間的一短路。此有效地使RF濾波器702之參考節點接地，從而使得參考節點能夠完全地衰減RF頻率。因此，區塊10之低頻率回饋電路1600與區塊2之RF濾波器702元件之一唯一配置配合地工作，以在將信號傳遞至區塊5之儀表放大器1001之前移除RF濾波器702之負載效應。
以此方式，儀表放大器1001可在不具有疊加燒蝕信號之情況下調節心臟信號。結果係處於低頻率之至總體電路之輸入仍看到一極高輸入阻抗(例如，大約數十兆歐姆)，此對於在一EP環境中使高保真度心臟信號視覺化係有利的。另外，區塊10係一對稱(例如，鏡像)電路，使得當信號傳播穿過該電路時，共模雜訊被減去。低頻率回饋電路1600之另一優點係其輸出Shield1 728可用於驅動(舉例而言)圖7之屏蔽驅動730之OutS1處之輸入纜線之外屏蔽物。
屏蔽驅動電路
區塊11 (參見圖4之422a及422b) (特定而言，圖7中所展示之屏蔽驅動730)接收區塊10 (參見圖4之420a及420b)之低頻率回饋電路1600 (圖16之Shield1 728)之輸出，且將正回饋提供至OutS1處之纜線屏蔽物，從而減小輸入纜線之有效輸入電容。因此，自區塊2 (參見圖4之404a及404b)之RF濾波器702中之輸入電容器714、716之底部板至輸入纜線之屏蔽物之路徑進一步有助於使輸入阻抗儘可能大。此高輸入阻抗使所關注之心臟信號之輸入損失最小化。在某些實施例中，若不期望一屏蔽驅動，則使屏蔽驅動連接接地。
信號緩衝及 DC 阻隔 電路
區塊3 (參見圖4之406a及406b)係輔助使心臟信號之輸入損失最小化之一低雜訊均一增益驅動器。特定而言，其可提供高輸入阻抗以使輸入級對心臟信號之負載最小化且驅動信號放大級532。在區塊3中，兩個運算放大器(電路，未展示)形成充當一均一增益隨耦器之兩個緩衝器，該均一增益隨耦器緩衝暫存輸入且賦予輸入一高輸入阻抗。
區塊4之DC阻隔(參見圖4之408a及408b)係防止來自病患之身體之感測器/組織介面之輸入偏移進入放大器增益級之一高通模組(電路，未展示)。在區塊4中，兩個DC阻隔電容器(未展示)使輸入免受來自導管之大偏移影響。
信號放大級
EP系統之信號放大級532 (參見圖5B)包含差動電路：區塊5 –儀表放大器/濾波器410、區塊6 –差動放大器1/濾波器412、區塊7 –差動放大器2/濾波器414，及區塊9 –大信號偵測/快速恢復電路418。以下段落中更詳細地闡述此等電路。
儀表放大器 / 濾波器電路
區塊5 (參見圖4之410)係一儀表放大器/濾波器，該儀表放大器/濾波器提供對差動信號之放大及來自裝備實驗室或醫療環境之不希望信號(特定而言，電力線雜訊及相關諧波)之共模拒斥。圖10中詳盡之區塊5具有在其輸出處具有約20之一差動增益之一增益級1001，且區塊5透過其RC網路1008、1010、1012、1014而提供對RF衰減之額外濾波。舉例而言，兩個運算放大器1006、1016係被設計成在心臟信號被放大之前在至儀表放大器1001之輸入處接收心臟信號之低雜訊裝置。來自區塊5之儀表放大器1001之差動信號然後進入區塊6之差動放大器#1 1017之精密電阻器區塊1018。
差動放大器 / 濾波器電路
區塊6 (參見圖4之412)具有一差動放大器1020，該差動放大器產生具有一均一增益之一全差動輸出，如以共模電壓為參考。區塊6之差動放大器#1 1017可為RF衰減提供額外濾波。維持一全差動信號路徑會幫助減少雜訊自系統之數位部分進入。此雜訊將主要顯現為共模雜訊且被拒斥。信號放大級532之此部分亦將心臟信號之DC偏壓自0 V移位至高達2.5 V且將其輸出限制為自0 V至5 V。
在具有以共模為參考之一第一全差動放大器1020的區塊6之一輸出處，當信號進入區塊7之差動放大器#2 1021時，共模位準設定為2.5 V。電路繼續對至區塊7之輸出(B2OutP、B2OutN)燒蝕信號進行低通濾波。具有類似於區塊6之差動放大器1020之一第二全差動放大器1034之區塊7具有約0.5之一增益，其中對RF衰減之額外濾波由電路元件1022、1024、1026、1028、1030、1032、1036、1038、1040、1042提供。信號放大級532之此部分使全差動信號路徑維持對雜訊繼續進行拒斥。
區塊7引入之增益允許電路以區塊8 (參見圖4之416)之A/D轉換器之輸入限制對信號進行削波，該A/D轉換器可係舉例而言，一Δ-Σ轉換器(未展示)。如先前所提及，區塊6之差動放大器#1 1017相對於2.5伏之偏壓位準將每一輸出信號削波至+/– 2.5伏。在0.5之增益下，區塊7之差動放大器#2 1021之輸出產生以2.5伏偏壓之信號，其中針對每一輸出具有+/– 1.25伏之一範圍，或具有2.5伏之峰間值差動。舉例而言，在某些實施例中，此表示一24位元A/D轉換器416之限制。藉由對輸出限制進行削波及匹配，防止A/D轉換器416之輸入被過驅動。由於一Δ-Σ轉換器在過驅動時可工作不正常，從而可能造成虛假結果，因此實施例允許至A/D轉換器之全範圍輸入(但不會更多)係有利的。
所揭示EP系統之信號放大級532之總體增益在某些實施例中可小於或等於20，或在其他實施例中可舉例而言，小於或等於50。舉例而言，在某些實施例中，儀表放大器1001之輸出處之約20之一增益、差動放大器#1 1017之輸出處之一均一增益及差動放大器#2 1021之輸出處之約0.5之一增益產生A/D轉換器416之輸入處之約10之一系統增益。一般而言，信號放大級532可包含在其輸出處具有大於一(1)之一增益之一儀表放大器1001、在其輸出處具有大約一(1)之一增益之一差動放大器#1 1017及在其輸出處具有小於一(1)之一增益之一差動放大器#2 1021。
系統之總體低增益因其經改良之移除雜訊能力而提供對習用系統之進一步改良。具有一16位元A/D轉換器之習用系統需要高增益以便使在存在較高振幅信號之情況下被遮蔽之小信號視覺化。習用系統可具有舉例而言，高達5000之增益從而致使迅速地發生信號飽和。此外，若較低增益與一16位元轉換器一起使用，則量化雜訊可不利地影響輸出結果。在具有約10之一低增益之所揭示系統耦合至一24位元A/D轉換器之情況下，防止發生飽和直至(舉例而言)至少250 mV之小信號輸入為止，且避免量化雜訊。
大信號偵測 / 快速恢復電路
除被傳遞至區塊7之差動放大器#2 1021之外，來自區塊6之差動放大器#1 1017之輸出亦被傳遞至區塊9 (參見圖4之418及圖10)，即圖11之大信號偵測/快速恢復電路1100。大信號偵測/快速恢復電路1100可移除大信號並自大瞬態迅速恢復。因此，此電路因其比習用上所達成快得多地自飽和恢復之經改良能力而稱作一「快速恢復」電路。
特定而言，大信號偵測/快速恢復電路1100可偵測到差動輸入信號已超過100 mV (舉例而言)達至少10毫秒之一持續時間，此被識別為一異常操作範圍。在偵測到此狀態時，大信號偵測/快速恢復電路1100可減少區塊4之DC阻隔級(參見圖4之408a及408b)之後的時間常數以確保心臟信號不保持飽和。但大信號偵測/快速恢復電路1100在正常操作下可具有可忽略影響。舉例而言，大信號偵測/快速恢復電路1100對由起搏產生之快速瞬態可不具有影響，起搏可係一EP環境中之用以監測及記錄之一所關注信號，且可具有通常持續少於10毫秒之瞬態。
在一實施例中，舉例而言，大信號偵測/快速恢復電路1100之第一級具有兩個運算放大器1108、1112。運算放大器1108之增益(例如，約40)判定啟動臨限值，亦即，在此信號振幅下，大信號偵測/快速恢復電路1100可操作以限制(或「軟箝位」)一信號。啟動臨限值判定在大信號偵測/快速恢復電路1100開始作用且開始朝向共模位準拉動節點In14及In24處之電壓之前信號必須多大。舉例而言，運算放大器1108在約80之一增益下可以約50 mV啟動大信號偵測/快速恢復電路1100；在約40之一增益下可以約100 mV啟動大信號偵測/快速恢復電路1100；且在約20之一增益下可以約200 mV啟動大信號偵測/快速恢復電路1100。當信號振幅達到藉由增益而判定之設定振幅位準時，電壓將足以克服一第一對二極體級1114、1116之啟動臨限值而啟動大信號偵測/快速恢復電路1100。
運算放大器1112產生一均一增益以緩衝暫存共模(CM)信號，該CM信號為穿過運算放大器1108之信號提供一共模參考。運算放大器1108自區塊6接收U4Out1及U4Out2信號(參見圖10)。因此，U4Out1及U4Out2信號之平均值以共模節點(圖11之CMB)為參考。離開運算放大器1108之信號通過限制後續電容器1120、1124、1128、1132之充電之第一對二極體級1114、1116。此等電容器1120、1124、1128、1132 (其累積來自經緩衝暫存U4Out1及U4Out2信號之一電荷)針對信號U4Out1及U4Out2之反相及非反相版本兩者產生最大正(+)及負(–)電荷。
電容器1120、1124、1128、1132在節點C、D、E及F處與電阻器1118、1122、1126、1130形成一RC網路，此等RC網路一起充當判定一時間常數之一計時網路。時間常數判定在大信號偵測/快速恢復電路1100朝向CM拉動節點In14及In24處之電壓之前信號可處於其最大振幅之時長。此RC網路在下文中稱為「時序庫」1158。舉例而言，時序庫1158之某些實施例可被設計成產生至少10毫秒之一時間常數，(舉例而言)以防止在2毫秒至10毫秒持續時間之起搏信號期間啟動大信號偵測/快速恢復電路1100。其他實施例可被設計成產生至少五(5)毫秒之一時間常數。
舉例而言，當電容器1120、1124、1128、1132充電時，偵測到一差異，且信號通過一第二對二極體級1146、1148，該第二對二極體級將輸入限制(或「軟箝位」)於約 +/– 100 mV之間。此防止系統飽和達任何可感知時間量(例如，小於100毫秒)。第二對二極體級1146、1148亦確保在一信號不大/長到足以需要限制之情況下，大信號偵測/快速恢復電路1100與EP系統之間不存在互動。換言之，當啟動大信號偵測/快速恢復電路1100不利時，第二對二極體級1146、1148使大信號偵測/快速恢復電路1100斷開連接。區塊9之大信號偵測/快速恢復電路1100確保EP系統不受大信號尖峰影響，且舉例而言在反相與非反相U4Out1及U4Out2信號之間的差異為約100 mV之情況下，舉例而言在運算放大器1108具有約40之一增益之情況下，允許一穩態回應。
區塊9之大信號偵測/快速恢復電路1100位於EP系統中在用以移除一大信號電壓偏移之一位置處。熟習此項技術者將瞭解，大信號偵測/快速恢復電路1100可位於EP系統中之可發生且不希望潛在大信號尖峰之其他地方。熟習此項技術者亦將瞭解，電子組件(諸如，時序庫1158之電容器1120、1124、1128、1132及電阻器1118、1122、1126、1130)在大信號偵測/快速恢復電路1100內可被替換以改變電路啟動位準及時間。在其他信號取得與處理系統之各種實施例中可使用大信號偵測/快速恢復電路1100自其他類型之電信號移除一大信號電壓偏移，如熟習此項技術者將瞭解。
在某些實施例中，區塊9之大信號偵測/快速恢復電路1100 (參見圖4之418)之輸出In14、In24被回饋至區塊4之DC阻隔(參見圖4之408a及408b)中。區塊4 (未展示)之DC阻隔電容器將一額外偏壓(例如，一校正偏壓)加回至輸入信號。因此，來自區塊9之大信號偵測/快速恢復電路1100之一信號不被回饋至區塊4之DC阻隔中，除非饋送至區塊9中之信號為大(例如，具有大約100 mV或更大之一振幅)。換言之，區塊9之輸出信號不傳遞至區塊4中，除非發生一大信號事件。節點In14及In24通常被斷開連接。
相對於圖12、圖13A至圖13C、圖14A至圖14D及圖15A至圖15B之信號曲線圖詳細闡述圖11之大信號偵測/快速恢復電路1100之例示性實施例。一樣本信號在輸入處施加於EP系統，且透過電路在各個點處進行闡述。在此實例中，展示為演示大信號偵測/快速恢復電路1100之信號藉由在圖6A及圖7之節點In12處施加一20 mVpp信號及在節點In22 (對稱負節點，未展示) (特定而言，RF濾波器702之輸入)處施加零輸入而產生。在時間10 msec處，將一200 mV步長加至節點In12處之信號。當信號穿過EP系統時，此信號變成一200 mV差動信號，此可使信號脫離大部分習用監測裝置之顯示範圍。此等200 mV信號一般應被移除，使得可在一EP環境中查看信號。
圖12圖解說明在大信號偵測/快速恢復電路1100未被連接之情況下此一輸入信號所發生之狀況。在具有一不希望200 mV遞升步長之樣本輸入20 mVpp信號通過類比輸入保護/濾波級530、儀表放大器1001及差動放大器#1 1017到達大信號偵測/快速恢復電路1100之後，若大信號偵測/快速恢復電路1100未被連接，則EP硬體系統無法迅速自200 mV步長信號恢復。此緩慢恢復使心臟信號之識別複雜化。
位於圖10之儀表放大器1001之前的電阻器1002及1004最終將偏移信號拉回至一接地位準，但區塊4之DC阻隔電容器(未展示)與電阻器1002之乘積產生約2.7秒之一時間常數。此所引入延遲太長而無法恢復一螢幕外或飽和信號。圖12圖解說明輸入節點In14上之信號在約100 msec內微不足道地下移且在約400 msec內下移僅幾毫伏(未展示)。此一大瞬態信號在不具有大信號偵測/快速恢復電路1100之情況下對EP系統之操作將可能具有一不利影響，此乃因大瞬態會將所監測信號推至飽和且將丟失信號之波形細節。
圖13A至圖13C圖解說明在使用一所連接大信號偵測/快速恢復電路1100時之相同200 mV大瞬態信號。在此實例中，如圖13A及圖13B中所展示，大信號偵測/快速恢復電路1100之兩個輸入節點(In14及In24 (圖11中所展示))被朝向共模信號V(CMB)拉動(偏壓)，共模信號V(CMB)處於約100 mV之一振幅(參見圖13C)。In14 (即大信號偵測/快速恢復電路1100之正輸入節點)被下拉，且In24 (即大信號偵測/快速恢復電路1100之負輸入節點)被上拉。V(CMB)係節點In14及In22 (至總體電路之對稱負輸入)處之電壓之平均值。節點In14及In24之實際共模位準無影響，此乃因期望偏壓位準直接施加至區塊6及7之差動放大器(分別為1020及1034)，此設定彼等差動放大器1020、1034處之共模電壓。
圖13A及圖13B中之曲線圖圖解說明節點In14及In24之電壓在約50毫秒之後被拉至監測範圍內。因此逐漸地執行限制或「軟箝位」以避免信號取得及視覺化之不連續性。其他實施例可允許在約100毫秒內之一逐漸「箝位」。
圖14A至圖14D演示在一大瞬態信號穿過大信號偵測/快速恢復電路1100之各個內部節點時如何調節該大瞬態信號。圖14A之信號曲線圖V(A)及圖14B之信號曲線圖V(B)表示圖11中之大信號偵測/快速恢復電路1100之運算放大器1108之輸出。在此實例中，運算放大器1108相對於輸入具有約40之一增益，且跨越圖11中之節點A及B產生一(40 × 200 mV =) 8伏差動信號。
如圖14C之曲線圖V(C)中所展示，在圖11之節點B之後，負信號下拉圖11之節點C處之電壓。此處，信號已被濾波以移除節點B處發生之頻帶內信號，從而在節點C處留下一低頻率控制電壓。節點C處之負電壓透過電阻器1140、二極體1150及電阻器1144連接至In14。此產生朝向共模電壓而下拉In14之一電流，諸如圖13A中所圖解說明。類似地，如圖14D之曲線圖V(E)中所展示，節點A朝向共模電壓上拉穿過圖11之節點E及J之In24。
圖11之大信號偵測/快速恢復電路1100中之二極體控制電流流動方向。第一對二極體級1114、1116 (限制二極體)允許用於對節點C、D、E及F進行充電及放電之不同時間常數。當輸出A及B小於二極體正向電壓降時，該第一對二極體級亦提供不對節點C、D、E及F進行充電之一非操作範圍。第二對二極體級1146、1148之「箝位」二極體1150、1152、1154、1156確保沿正確方向拉動輸入節點In14及In24。
圖15A至圖15B展示分別穿過圖11之大信號偵測/快速恢復電路1100之輸出In14及In24處之電阻器1144、1142之電流之信號曲線圖。在正常操作期間，電流為0，且儀表放大器/濾波器410電路不受影響。當差動位準太高時(亦即，當偵測到一大信號時，舉例而言，在數毫秒內超過100 mV)，彼等兩個電阻器1144、1142中之電流幫助往回朝向共模電壓V(CMB)拉動信號。
A/D 轉換器
A/D轉換器416，即區塊8 (參見圖4)，係被設計成接收來自電路之其餘部分之差動信號之一全差動A/D轉換器。在某些實施例中，EP系統電路模組中之每一者被複製八次以便作為差動對饋送至A/D轉換器416之八個單獨通道中。舉例而言，可使用一TI ADS1278 24位元8通道Δ-Σ轉換器。熟習此項技術者可選擇類似規範之其他A/D轉換器。
在某些實施例中，A/D轉換器416為高度線性的，即Δ-Σ轉換器之一特性。高度線性允許在軟體中執行準確數位信號處理，如下文所闡述。此組態使硬體濾波最小化至有利於RF衰減及抗混淆，且允許在軟體中更靈活地進行濾波及信號處理。選擇一全差動A/D轉換器之優點係拒斥來自任何數位電路之共模雜訊信號(例如，一數位時脈信號)。
威爾遜中心電端 – 右腿驅動 (WCT-RLD) 電路
儘管輸入共模信號可處於任何頻率，但主要信號一般處於電力線頻率：舉例而言在美國為60 Hz。在一習用EP環境中，ECG (及類似)裝備減少大量60 Hz雜訊，此可為所關注信號之高達100倍。另外，由於電力線信號中之失真，因此通常存在處於180 Hz之一強第三諧波，此通常為最有雜訊諧波。較高諧波及其他共模信號通常較小及/或高於ECG及IC信號之所關注頻帶。
在某些實施例中，使用一威爾遜中心電端–右腿驅動(WCT-RLD)電路藉由共模拒斥來移除(特定而言) 60 Hz及180 Hz雜訊，亦即，藉由增強電力線信號之第一及第三諧波頻率且選擇性地將此等信號回饋至病患以進行消除。圖23圖解說明根據某些實施例之一經改良WCT-RLD電路之一示意圖。
舉例而言，圖23之一WCT電路2332藉由將透過兩個或三個大電阻器2334 (例如，每一電極上20 kOhms)連接至一中心電端2336之兩個或三個肢體電極(例如，右臂2304及左臂2306，或右臂2304、左臂2306及左腿2308)加總及平均化而提供一虛擬接地。熟習此項技術者將理解，與右臂(RA) 2304及左臂(LA) 2306之平均值相比，右臂(RA) 2304、左臂(LA) 2306及左腿2308之平均值提供對病患2302上之共模信號之一更準確估計。如熟習此項技術者亦理解，RA及LA信號替代地為RL正(RLP)信號2338 及RL負(RLN)信號2340之經緩衝暫存(參見緩衝器2312)版本。一WCT習用上被設計成藉由使此等肢體引線之淨電位差接近零而減少總體60 Hz共模雜訊信號。
經由右腿(即「右腿驅動」(RLD)電路2330)將一作用電流添加至WCT電路2332允許將病患驅動至與共同放大器相同之電壓，從而減小ECG電極(LA、RA、LL及V1至V6)之輸入處之共模電壓。此可藉由產生共模信號之逆信號並將該逆信號作為一輸出施加至右腿而完成。特定而言，右腿驅動由肢體電極RL表示。病患2302透過RL電極(即一RLD輸出2310)接收其他IC導管信號或ECG電極信號之一經加總且經反相版本，從而消除病患身體中存在之干擾。此結合信號放大級532之共模拒斥性質可將共模低頻率干擾減少至可接受位準(舉例而言，由標準IEC 60601-2-25指定)。
然而，由於60 Hz及180 Hz雜訊在身體之所有部位皆不相等，因此共模拒斥單獨無法移除所有雜訊。圖23之WCT-RLD電路2300提供約等於進入系統之線路頻率之一參考信號，此進一步減少總體共模信號。因此，所揭示WCT-RLD電路2300與習用共模拒斥之組合提供對減少共模信號之一有利改良。
在使用WCT之一例示性實施例中，EP系統內之WCT輸入可提供一選用單極輸入以替換至區塊3之緩衝器電路(參見圖4之406a及406b)之雙極正(+)或負(–)導管輸入。特定而言，WCT-RLD電路2300將右臂2304、左臂2306及左腿2308電極信號平均化。該結果被運算放大器2314緩衝暫存，且輸出WCTBuf 2316被作為一單極回饋信號發送至(特定而言，無論何時連接一病患)實施例中所使用之EP系統中期望之任何地方。本文中所揭示之WCT-RLD利用用於產生一RLD信號之一新穎方法而增強一習用單極WCT解決方案。
在某些實施例中，WCT-RLD電路2300中之一新穎方法係提供稱作一「雙T形」回饋網路2440 (參見圖23及圖24)之額外濾波器電路，該濾波器電路在60 Hz電力線頻率下或在180 Hz第三諧波頻率下可產生一較強RLD。此在燒蝕期間尤其有幫助。雙T形回饋網路2440在60 Hz及180 Hz兩者下諧振，但有利地藉由減少其他頻率下之回饋而防止相位振盪。
圖24圖解說明根據某些實施例之與WCT-RLD電路2300之RLD電路2330介接之一雙T形回饋網路2440之一示意圖。圖24之雙T形回饋網路2440充當一經改良陷波濾波器。電阻器2406、2407、2408、2409、2410、2411與電容器2401、2402、2403、2404形成在60 Hz下產生一陷波之一單個雙T形網路。下一級，即電阻器2412、2413、2414、2417、2418、2419及電容器2415、2416、2420、2421，類似地在180 Hz下產生一陷波。然而，當網路處於一運算放大器回饋路徑中時，獲得反函數。
舉例而言，如圖25之曲線圖2500中所圖解說明，雙T形回饋網路2440在運算放大器2425處之RLD輸出產生兩個峰值：在60 Hz下之一個峰值2510及在180 Hz下之一個峰值2520。在較高頻率(諸如10 kHz或更大)下，相變轉為零。此防止RLD電路2330在此等較高頻率下發生可致使振盪之相變。此等較高頻率下之最小相變可防止否則將更難以濾除之接近燒蝕頻率之振盪。
儘管在電子設計中使用雙T形電路，但在一WCT-RLD電路中先前並未使用雙T形電路，如本文中所揭示。雙T形回饋網路2440在產生一RLD信號時移除習用上由已知電路傳遞之電力線信號，使得電力線信號在較高頻率下不影響相位回應。因此，雙T形回饋網路2440具有用於自電極引線產生一RLD信號之一有利用途。
在圖23之實施例中，RLD電路2330藉由將RLD輸出2310作為一單獨信號回饋至病患2302中而遵循電力線。在電路中，右腿正(+) (RLP)差動輸入信號2338及右腿負(–) (RLN)差動輸入信號2340 (另一選擇為，其可係RA及LA信號)被緩衝暫存2312。然後，雙T形回饋網路2440在60 Hz及180 Hz下強調/放大經緩衝暫存右腿信號，此信號又被RLD電路2330反相及緩衝暫存。此RLD電路2330包含一運算放大器2328、電阻器2320、2324、2326及電容器2318、2322。在通過RLD電路2330之後，信號作為RLD輸出2310 (RLDrv)在病患之右腿之一體表引線處輸出。效果係整個電路追蹤電力線，且電路之共模拒斥電力線雜訊。另外，右腿驅動之電路使任何大於大約一(1)微安之信號免於返回至病患中。
案例實例
以下案例圖解說明所揭示硬體電路如何調節一EP環境中發現之信號，從而允許在裝備及環境雜訊中及在將大的可能妨礙信號引入至監測環境中之程序期間之經改良心臟監測。
信號案例 #1 – 共模 60 Hz 及頻帶內 500 Hz 差動信號
信號案例#1呈現一典型共模60 Hz雜訊信號與自習用IC引線發現之一頻帶內(小於1000 Hz)差動信號。在此實例中，展示表示所揭示電路之例示性節點處之信號之一系列信號曲線圖。電路放大差動信號且拒斥共模信號。
圖17A至圖17B分別圖解說明施加至輸入節點In12 (參見圖6A)及In22 (電路之負下部分支，未展示)之2 Vpp 60 Hz正弦(電力線)信號之一輸入信號。In12上疊加一0.2 Vpp 500 Hz正弦波信號(參見圖17A之曲線圖V(In12))，且In22上疊加一-0.2 V 500 Hz正弦波信號(參見圖17B之曲線圖V(In22))。此產生一2 Vpp 60 Hz共模信號及一0.4 V 500 Hz差動信號。此等信號之頻率可太低而不受區塊2之RF濾波器702影響，因此相同信號出現在區塊3 (緩衝器406a、406b)之輸出處及區塊4 (DC阻隔408a、408b)之後。
圖17C至圖17D圖解說明亦與圖17A至圖17B中所展示之對應輸入信號相同之屏蔽輸入信號(Shield1、Shield2)。此等信號自區塊10 (低頻率回饋電路1600)回饋至RF濾波器702以消除來自RF濾波器702之負載。(參見Shield1，即圖7之728。未展示Shield2，即電路之負下部分支。) 圖7中之RF濾波器702之上部分支之電容器714、716、706上以及RF濾波器(未展示)之對稱下部分支上之對應電容器上的電壓改變接近0，從而在低頻率下有效地自電路移除電壓改變。
圖18A至圖18B圖解說明Out1及Out2，即具有為20之一差動增益之區塊5 (圖10之儀表放大器1001)之輸出。共模信號具有為1之一增益且差動信號具有為20之一增益。此時，信號在每一輸出處變成一2 Vpp 60 Hz正弦波，其中在Out1處具有一經疊加4 Vpp 500 Hz信號(參見圖18A)且在Out2處具有一-4 Vpp 500 Hz信號(參見圖18B)，從而形成一8 Vpp差動信號。
圖18C至圖18D分別圖解說明圖10之輸出B2OutP及B2OutN。在B2OutP及B2OutN處，信號已通過圖10之全差動運算放大器(區塊6及7，1017、1021)、已消除共模信號且已使輸出以共模輸出電壓VOCM (2.5V偏壓位準)為參考。區塊7之放大器1034處之0.5之增益在B2OutP處產生2 Vpp之一組最終500 Hz信號(參見圖18C)且在B2OutN處產生-2 Vpp之一組最終500 Hz信號(參見圖18D)，此等效於一4 Vpp差動500 Hz信號。自輸入至輸出，共模增益為0且差動增益為10。因此可透過儀表放大器(區塊5)與全差動運算放大器(區塊6及7)之組合回應而消除共模信號。
信號案例 #2 – 500 kHz 燒蝕信號
信號案例#2呈現在一燒蝕程序期間隨心臟監測之繼續而施加至EP系統輸入之一典型500 kHz燒蝕信號。不希望燒蝕信號在到達所揭示電路之A/D轉換器(參見圖4，區塊8，416)之前被濾波及衰減。
如圖19A至圖19B中可見，燒蝕信號輸入係施加至In12之一0.2 Vpp 500 kHz正弦波(圖19A)及施加至In22之-0.2 Vpp 500 kHz正弦波(圖19B)。此產生一0.4 V 500 kHz差動信號。此信號之頻率範圍將被區塊2 (圖4，404a及404b)之RF濾波器702衰減。
圖19C至圖19D圖解說明在電路接收到一燒蝕信號時RF濾波器702 (區塊2)之輸出In13 (及對稱下部分支RF濾波器輸出In23)之曲線圖。圖19C之曲線圖V(In13)及圖19D之曲線圖V(In23)以與輸入相同之比例展示。可見該信號被衰減至幾毫伏。
圖20A及圖20B中所展示之曲線圖V(Shield1)及V(Shield2)分別圖解說明屏蔽輸入(舉例而言，參見圖7之Shield1)上之相同信號亦被極大地衰減，從而有效地使圖7中之RF濾波器702之上部分支之電容器714、716、706之下部板及RF濾波器之對稱下部分支上之對應電容器(未展示)接地，以使得RF濾波器能夠衰減500 kHz燒蝕信號。
圖21A及圖21B分別圖解說明在具有為20之一增益的區塊5 (圖10之儀表放大器1001)之輸出處之信號V(Out1)及V(Out2)之曲線圖。其餘500 kHz信號通過此20倍增益級，但此級上之濾波(來自電容器1010及1012)在500 kHz下將增益限制為約1倍。
如圖21C至圖21D中所展示，圖10之區塊6及7中之連續全差動運算放大器1017、1021 (及其負下部分支電路等效物)繼續對500 kHz信號進行濾波，直至該信號在B2OutP處小於0.5 mV (圖21C)且在B2OutN處小於0.5 mV (圖21D)為止。其餘信號藉由區塊8之A/D轉換器(參見圖4之416)上之濾波器而移除，此提供高於1000 Hz之100 dB衰減。因此，通過RF濾波器(區塊2)、儀表放大器(區塊5)與全差動運算放大器(區塊6及7)之組合回應而消除燒蝕信號。
硬體 / 軟體介面
圖5A圖解說明根據某些實施例之所揭示EP記錄系統之硬體與軟體之間的關係。主系統單元(MSU) 504含有EP記錄系統之硬體電路。在圖5A中，具有WCT 507之ECG板506對應於圖3中所展示之ECG板302及WCT 314。(出於交叉參考目的，ECG板302、506之數位信號輸出為V1至V6 310及I至II 312。)類似地，IC板508對應於圖3中之IC板316。(出於交叉參考目的，IC板316、508之數位信號輸出IC1、...、ICN為ICUniWCT1至ICUniWCT2 326、ICUniINDIF1至ICUniINDIF2 328及ICDiff1、...、ICDiffN 330。)為將數位信號輸出自ECG板506及IC板508傳達至主處理單元(MPU) 514之軟體，提供一通信模組510及一光纖鏈路512。
根據某些實施例，MSU 504之通信模組510經由一光纖鏈路512將獨立數位信號自ECG板506及IC板508之A/D轉換器416、534傳輸至MPU 514以用於數位信號處理。通信模組510對自A/D轉換器416、534之輸出通道進行取樣、將所取樣輸出通道轉換成串列格式且經由光纖鏈路512而傳輸資料。信號在光纖鏈路512之接收端、在MPU 514中被轉換回至一並列格式。
在本說明書中，因而為方便起見而命名ECG板302、506及IC板316、508。如熟習此項技術者將理解，ECG板302、506及IC板316、508之電路可自除ECG及IC電極之外的各種類型之電極接收其他生理信號。
EP 記錄系統軟體說明
本文中提供用於接近即時地處理及顯示多個信號之系統、設備、裝置、方法及/或電腦程式產品實施例及/或其組合及子組合。舉例而言，實施例可涉及接近即時地處理及顯示多個生物醫學信號(例如，EP信號)。在闡述此等實施例之進一步細節之前，提供對數位信號處理之一簡要概述。
在一高階處，數位信號處理係使用數位處理來識別一信號中之特定特徵，或產生品質比原始信號高之一信號(例如，藉由自信號移除雜訊)。可對表示一心臟在一時間週期內之電活動之一數位化心電圖(ECG)或心臟內(IC)信號執行數位信號處理。
為對一類比信號執行數位信號處理，需要將類比信號轉換成數位形式。諸如A/D轉換器416之一類比轉數位(AD)轉換器可將類比信號轉換成數位形式，如熟習此項技術者所熟知。
數位信號處理可涉及將一數位信號處理功能應用於針對一信號之一系列信號樣本中之一或多個信號樣本。一數位信號處理功能可係一系列數學運算及計算演算法。舉例而言，一數位信號處理功能可量測、濾波、壓縮或最佳化一信號樣本。
數位信號處理可取決於分析類型及被處理之信號類型而使用不同數位信號處理功能。舉例而言，數位信號處理可使用一不同數位信號處理功能來識別一語音信號中之特定字語或自一視訊信號移除運動模糊。
數位信號處理系統具有諸多應用，諸如音訊信號處理、音訊壓縮、數位影像處理、視訊壓縮、語音處理、語音辨識、數位通信、數位合成器、雷達、聲納、金融信號處理及地震學。但在諸如生物醫學信號處理之某些應用中通常無法使用習用數位信號處理系統。此乃因包含當前EP解決方案之習用數位信號處理系統通常無法接近即時地同時顯示多個信號。此外，習用解決方案並不使得一使用者能夠動態地將一新數位信號處理功能應用於一基礎信號。並且，習用解決方案通常無法接近即時地使多個信號之處理及顯示同步化。此在臨床環境中通常成問題，此乃因一醫師做出一有效臨床診斷之能力可取決於比較相同時間點處之多個信號。最後，使用類比濾波器之習用EP系統通常無法充分利用數位信號處理。此乃因當在硬體中實施功能時，選項極大地受限。舉例而言，無法移除功能且因此無法獲得數位信號處理之全部潛能。
圖26係根據某些實施例之用於接近即時地處理及顯示多個信號之一系統2600之一方塊圖。系統2600可表示圖5A中之MPU (軟體) 514且實施圖5B之數位處理級528。系統2600包含信號路徑模組2602、組態路徑模組2620及監測模組2622。信號路徑模組2602、組態路徑模組2620及監測模組2622可係能夠由諸如圖50中之處理器5004之一處理器(或多個處理器)執行之軟體模組。另一選擇為，可使用複數個處理器。
信號路徑模組2602包含輸入模組2604、定時器2605、封包器2606、佇列模組2608、封包調度器2610、全域信號表2612及輸出模組2616。輸入模組2604、定時器2605、封包器2606、佇列模組2608、封包調度器2610、全域信號表2612及輸出模組2616可係能夠由諸如處理器5004之一處理器(或多個處理器)執行之軟體模組。信號路徑模組2602至少解決如何接近即時地使多個信號之處理及顯示同步化之技術問題。信號路徑模組2602使用涉及封包化、佇列及處理延遲等化之一新穎多級程序而解決此技術問題，如下文所闡述。
在一第一級中，輸入模組2604可接收一或多個基礎信號之信號樣本。一基礎信號可係應用任何數位信號處理之前的一信號。舉例而言，一基礎信號可係一生物醫學信號，諸如一ECG或IC信號。如熟習此項技術者將瞭解，一基礎信號可係各種其他類型之信號。輸入模組2604可接收多個基礎信號之信號樣本。舉例而言，輸入模組2604可接收一IC信號之信號樣本及一ECG信號之信號樣本。
輸入模組2604可自與圖5中之MSU (硬體) 504相關聯之一硬體裝置接收一基礎信號之信號樣本。舉例而言，輸入模組2604可自一硬體裝置(諸如圖3中之ECG板302或IC板316)接收信號樣本。輸入模組2604亦可自儲存於一電腦檔案中之資料接收信號樣本。舉例而言，電腦檔案可含有自一硬體裝置接收之先前所記錄信號樣本。
輸入模組2604可經由A/D轉換器級534自一硬體裝置接收信號樣本。舉例而言，輸入模組2604可自ECG板302接收一基礎信號之信號樣本。
輸入模組2604可自附接至一硬體裝置之一電極接收一基礎信號之信號樣本。舉例而言，輸入模組2604可接收附接至ECG板302之八(8)個電極中之每一者之信號樣本。如熟習此項技術者將瞭解，輸入模組2604可取決於連接至輸入模組2604之硬體裝置之數目及附接至每一硬體裝置之電極之數目而接收更多或更少信號樣本。
輸入模組2604可將每一基礎信號之一或多個信號樣本儲存於一電腦儲存裝置中以供由審查模組2624稍後進行分析。舉例而言，輸入模組2604可將一或多個信號樣本儲存於圖50中之主記憶體5008或硬碟機5012中。此使得一使用者(例如，一醫師)能夠在已取得每一基礎信號之一或多個信號樣本之後審查該一或多個信號樣本。
輸入模組2604可將每一基礎信號之一或多個信號樣本調度至封包器2606。封包器2606可對所接收信號樣本執行預處理。封包器2606可對所接收信號樣本執行預處理，以確保所得信號與信號路徑模組2602中之後續級相容。如熟習此項技術者將瞭解，封包器2606執行之預處理之類型可取決於基礎信號類型。舉例而言，封包器2606可將所接收信號樣本之二進制值轉換成其對應實體值，例如以用於基礎信號之顯示。
在對所接收信號樣本進行預處理之後，封包器2606可將一基礎信號之一或多個信號樣本儲存至一封包中。一封包可係屬於相同基礎信號之一系列連續N個信號樣本。封包器2606將信號樣本儲存至封包中可使得信號路徑模組2602能夠接近即時地使多個信號之處理及顯示同步化，尤其係在一非即時作業系統上。換言之，一封包係信號路徑模組2602中之處理單位。
封包器2606可基於定時器2605將一或多個信號樣本儲存於一封包中。定時器2605可係一高解析度定時器。舉例而言，定時器2605可係具有一1毫秒解析度之一Microsoft Windows®高解析度定時器。定時器2605可設定為與自一硬體裝置或自一電腦檔案接收固定數目個信號樣本(例如，N個信號樣本)相關聯之一時間量。信號樣本之固定數目可對應於能夠儲存於一封包中之信號樣本之數目。
封包器2606可使用定時器2605來確保每一封包含有相同數目個信號樣本。特定而言，封包器2606可將定時器2605設定為與接收一基礎信號之既定數目個信號樣本相關聯之一時間量。換言之，在定時器2605被觸發時，封包器2606可期望接收特定數目個信號樣本。
封包器2606可使定時器2605開始。封包器2606然後可將自輸入模組2604接收之信號樣本儲存至一封包中，直至定時器2605被觸發為止。封包器然後可將封包調度至佇列模組2608。封包器2606然後可使定時器2605重新開始。封包器2606然後可將自輸入模組2604接收之一組新信號樣本儲存至一新封包中，直至定時器2605再次被觸發為止。
封包器2606可為每一封包指派一標籤。封包器2606可為與相同時間週期內之一不同基礎信號相關聯之每一封包指派相同標籤。此指派可使得信號路徑模組2602能夠使相同時間週期內之不同基礎信號之封包之處理及顯示同步化。所指派標籤可由一顯示模組2618用來使不同信號之輸出同步化。換言之，顯示模組2618可在任何既定時間對相同標籤起作用。
所指派標籤可對應於對應封包中之信號樣本被接收之時間週期。特定而言，標籤可對應於對應封包中之第一信號樣本之樣本數目。舉例而言，封包器2606可在每一封包中儲存十六(16)個信號樣本。在此情形中，封包器2606可將第一組信號樣本儲存於具有為0之一標籤之一封包中。封包器2606可將第二組信號樣本儲存於具有為15之一標籤之一封包中。封包器2606可將後續多組信號樣本儲存於具有為31、47、64等之標籤之封包中。如熟習此項技術者將瞭解，可採用其他標籤指派慣例。
在封包化之後，封包器2606可將與一既定基礎信號相關聯之每一所產生封包儲存於佇列模組2608中。圖27中展示佇列模組2608。
圖27係根據某些實施例之用於儲存與一不同基礎信號相關聯之每一所產生封包之佇列模組2608之一方塊圖。佇列模組2608至少解決如何將多個不同數位信號處理功能動態地應用於相同基礎信號之技術問題。佇列模組2608藉由將與每一基礎信號相關聯之所產生封包儲存於可由不同信號模組2614動態地處理之單獨佇列中而解決此技術問題。參考圖26論述圖27。
佇列模組2608包含一或多個佇列2702。舉例而言，在圖27中，佇列模組2608包含佇列2702-1、佇列2702-2及佇列2702-N。每一佇列2702可與一既定基礎信號相關聯。佇列2702可係依項目之插入次序儲存項目之一佇列資料結構。舉例而言，插入至佇列2702中之第一項目係自佇列2702移除之第一項目。換言之，佇列2702係一先進先出(FIFO)資料結構。如熟習此項技術者將瞭解，佇列2702可使用一陣列、連結清單或各種其他資料結構而實施。
封包器2606可將與一既定基礎信號相關聯之每一所產生封包儲存於一對應佇列2702中。舉例而言，封包器2606可將與一IC信號相關聯之所產生封包儲存至佇列2702-1中，且將與一ECG信號相關聯之所產生封包儲存至佇列2702-2中。
封包器2606可依產生次序將每一封包儲存於一佇列2702中。此可確保所產生封包中之信號樣本依其被自硬體裝置或自電腦檔案接收之次序進行處理。
返回至圖26，封包調度器2610可將一所產生封包自圖27中之一佇列2702調度至全域信號表2612中之一或多個信號模組2614以用於數位信號處理。封包調度器2610至少解決如何將多個不同數位信號處理功能動態地應用於相同基礎信號之技術問題。封包調度器2610藉由將與每一基礎信號相關聯之所產生封包動態地調度至適當一或多個信號模組2614以用於數位信號處理而解決此技術問題。
封包調度器2610可持續地掃描佇列模組2608中之一或多個佇列2702。每當封包調度器2610偵測到佇列模組2608中之一佇列2702中可獲得之一新封包時，封包調度器2610可自佇列2702移除新封包。封包調度器2610然後可將新封包調度至全域信號表2612中之一或多個信號模組2614以用於數位信號處理。封包調度器2610可將相同封包調度至多個信號模組2614，使得可使用不同數位處理功能同時處理基礎信號。此外，由於封包調度器2610可將封包自不同佇列2702調度至不同信號模組2614，因此可使用不同數位信號處理功能同時處理不同基礎信號。
封包調度器2610可將一新封包自一佇列2702調度至一或多個信號模組2614。封包調度器2610可使用全域信號表2612將新封包調度至一或多個信號模組2614。全域信號表2612可係一固定大小陣列。陣列之每一元素可與一既定基礎信號且因此與一既定佇列2702相關聯。舉例而言，若存在100個基礎信號，則全域信號表2612可係100個元素之一固定大小陣列。此外，針對陣列之每一元素，可存在被設計成處理對應基礎信號之一或多個信號模組2614。在某些實施例中，陣列之每一元素本身可係一固定大小陣列。此子陣列之每一元素可與一既定信號模組2614相關聯。舉例而言，若存在10個信號模組2614，則此子陣列可含有10個元素。因此，以實例方式而非限制方式，全域信號表2612可係一100×10陣列。
封包調度器2610可藉由檢查與新封包之基礎信號相關聯的子陣列中之對應元素而將新封包調度至一信號模組2614。特定而言，封包調度器2610可判定子陣列中之對應元素是否指示信號模組2614被指派給與封包相關聯之基礎信號。
在某些實施例中，全域信號表2612可藉由在與一既定信號模組2614相關聯的子陣列中之對應元素處儲存一「0」或「1」而指示既定信號模組2614是否被指派給一既定基礎信號。舉例而言，全域信號表2612可藉由在子陣列中之對應元素處儲存一「0」而指示既定信號模組2614未被指派給既定基礎信號。在某些其他實施例中，全域信號表2612可藉由在子陣列中之對應元素處儲存對既定信號模組2614之一參考而指示一既定信號模組2614是否被指派給一既定基礎信號。如熟習此項技術者將瞭解，該參考可係一記憶體指標、旗標、處置柄或其他類型之識別符。
封包調度器2610亦可使用一查找表將新封包調度至一或多個信號模組2614。查找表可將一既定佇列2702映射至一或多個信號模組2614。封包調度器2610可使用查找表而動態地判定一或多個信號模組2614中之哪一者與一既定佇列2702相關聯。封包調度器2610然後可將封包調度至一或多個所判定信號模組2614以用於數位信號處理。
在封包調度器2610可開始將封包調度至一或多個信號模組2614以用於數位信號處理之前，組態路徑模組2620可對信號路徑模組2602進行組態。組態路徑模組2620可在系統2600之初始化期間或在一使用者將一新組態應用於信號路徑模組2602時執行此組態。圖28中展示組態路徑模組2620。
圖28係根據某些實施例之用於將信號路徑模組2602組態成接近即時地使多個信號之處理及顯示同步化之組態路徑模組2620之一方塊圖。組態路徑模組2620至少解決如何接近即時地使與一或多個基礎信號相關聯之多個信號之處理及顯示同步化之技術問題。組態路徑模組2620藉由使每一信號模組2614之處理延遲等化使得每一信號模組2614大約同時完成對相同對應封包之處理而解決此技術問題。參考圖26論述圖28。
組態路徑模組2620包含一信號組態模組2802、一信號工廠模組2804、一數位信號處理器(DSP)等化器2806及一DSP工廠模組2808。組態路徑模組2620係能夠由諸如處理器5004之一處理器(或多個處理器)執行之一軟體模組。組態路徑模組2620控制信號工廠模組2804、DSP等化器2806及DSP工廠模組2808之執行。信號工廠模組2804、DSP等化器2806及DSP工廠模組2808可係能夠由諸如處理器5004之一處理器(或多個處理器)執行之軟體模組。
在系統2600之初始化期間，或回應於一使用者將一新組態應用於系統2600，組態路徑模組2620可產生且組態全域信號表2612中之一或多個信號模組2614。在某些實施例中，在組態路徑模組2620之執行期間可暫停信號路徑模組2602及監測模組2622之執行。
組態路徑模組2620包含信號組態模組2802。信號組態模組2802可接收一或多個信號處理規範。一信號處理規範可用於產生及組態一信號模組2614。一信號處理規範可指定要處理之一基礎信號、一信號模組2614之輸入及輸出封包佇列之長度及用於處理基礎信號之一數位信號處理功能。信號組態模組2802可自一電腦檔案接收一或多個信號處理規範。該檔案可含有先前由一使用者指定之一或多個信號處理規範。信號組態模組2802亦可經由一圖形使用者介面(GUI)接收一信號處理規範，一使用者使用一系列電腦滑鼠、觸控、鍵盤及/或語音辨識資料輸入技術在GUI中手動地輸入信號處理規範，如熟習此項技術者將瞭解。
回應於接收到一或多個信號處理規範，信號組態模組2802可將一或多個信號處理規範轉送至信號工廠模組2804。信號工廠模組2804可基於一信號處理規範而產生一信號模組2614。舉例而言，信號工廠模組2804可產生如圖29中所展示之一信號模組2614。
圖29係根據某些實施例之由信號工廠模組2804產生之一信號模組2614之一方塊圖。信號模組2614可自一基礎信號產生一經處理信號。信號模組2614包含一輸入封包佇列2902、一數位信號處理器(DSP) 2904及一輸出封包佇列2906。可參考圖26及圖28論述圖29。
信號模組2614包含輸入封包佇列2902、DSP 2904及輸出封包佇列2906。信號工廠模組2804可基於來自信號組態模組2802之一信號處理規範而產生輸入封包佇列2902、DSP 2904及輸出封包佇列2906。輸入封包佇列2902可儲存來自封包調度器2610之一或多個封包以供由DSP 2904處理。輸入封包佇列2902可係依項目之插入次序儲存項目之一佇列資料結構。舉例而言，插入至輸入封包佇列2902中之第一項目係自輸入封包佇列2902移除之第一項目。換言之，輸入封包佇列2902可係一先進先出(FIFO)資料結構。如熟習此項技術者將瞭解，輸入封包佇列2902可使用一連結清單、一陣列或各種其他資料結構而實施。
輸出封包佇列2906可儲存由DSP 2904處理之一或多個封包。輸出封包佇列2906可係係依項目之插入次序儲存項目之一佇列資料結構。舉例而言，插入至輸出封包佇列2906中之第一項目係自輸出封包佇列2906移除之第一項目。換言之，輸出封包佇列2906可係一先進先出(FIFO)資料結構。如熟習此項技術者將瞭解，輸出封包佇列2906可使用一連結清單、一陣列或各種其他資料結構而實施。
信號工廠模組2804可基於來自信號組態模組2802之一信號處理規範而產生DSP 2904。特定而言，信號工廠模組2804可請求DSP工廠模組2808產生DSP 2904。DSP工廠模組2808可基於信號處理規範中所指定之一數位信號處理功能而產生DSP 2904。DSP工廠模組2808可基於與一數位處理功能相關聯之一或多個信號處理參數進一步產生DSP 2904。舉例而言，DSP工廠模組2808可基於一信號處理規範中所指定之一低通濾波功能及一截止頻率而產生DSP 2904。
一DSP 2904係能夠由諸如圖50中之處理器5004之一處理器(或多個處理器)執行之一軟體模組。DSP 2904可將一數位處理功能應用於一或多個封包，且因此應用於一或多個信號樣本。如熟習此項技術者將瞭解，一數位處理功能可係將一或多個信號樣本視為輸入、處理一或多個信號樣本且產生一或多個可能經修改信號樣本作為輸出之一數學演算法。一數位處理功能可使用諸如一快速傅立葉變換之一或多個數學運算而實施。如熟習此項技術者將瞭解，DSP 2904可應用各種類型之數位處理功能。舉例而言，DSP 2904可應用一低通濾波器、一高通濾波器、一帶通濾波器、一帶阻濾波器、一陷波濾波器、一梳狀濾波器、一全通濾波器或如熟習此項技術者將瞭解之各種其他濾波器。
DSP 2904亦可應用分析一信號之各種特性之一數位處理功能。舉例而言，DSP 2904可應用判定一信號是否存在一雜訊異常或信號圖案之一數位處理功能。DSP 2904亦可藉由偵測一信號中之重複圖案而分析該信號。此可涉及比較該信號與一先前所偵測到(或所記錄或所合成)信號圖案。
舉例而言，DSP 2904可判定一信號中之一遲電位。特定而言，DSP 2904可判定一雜訊異常，後續接著判定相對於一所匹配搏動同時發生之後續雜訊異常。同一相對位置處之每一後續雜訊異常可增加已定位一遲電位之一可信度等級。一顯示模組2618然後可顯示對遲電位之一指示。
類似地，DSP 2904可判定一信號中之一早期啟動。特定而言，DSP 2904可判定在一所匹配搏動之一參考點之前的一預定區段內發生的高於一選定臨限值之一最早清晰心臟內信號。一顯示模組2618然後可顯示對早期啟動之一指示。
DSP 2904可使用一相關函數來偵測一信號中之一圖案。舉例而言，DSP 2904可使用一平均絕對偏差演算法來偵測一圖案。如熟習此項技術者將瞭解，DSP 2904可使用各種其他類型之圖案匹配演算法。
DSP 2904可基於各種信號特性而偵測一圖案。舉例而言，DSP 2904可基於形狀、振幅及時間特性而偵測一圖案。如熟習此項技術者將瞭解，DSP 2904可基於各種其他類型之信號特性而偵測一圖案。
DSP 2904亦可包含一或多個信號處理參數。信號處理參數可控制DSP 2904如何應用其數位處理功能。舉例而言，DSP 2904可包含指定用於濾波之一臨限頻率或一振幅之一或多個信號處理參數。DSP 2904亦可包含指定用以偵測之一信號圖案或一雜訊臨限值之一或多個信號處理參數。
DSP 2904可將其數位處理功能應用於輸入封包佇列2902中之一封包。在某些實施例中，DSP 2904可針對要處理之一新封包掃描輸入封包佇列2902。在某些其他實施例中，DSP 2904可得到在輸入封包佇列2902中可獲得一新封包之一通知。DSP 2904然後可自輸入封包佇列2902檢索封包。
DSP 2904可將其數位處理功能應用於所檢索封包。換言之，DSP 2904可將其數位處理功能應用於封包中之一或多個信號樣本。DSP 2904可控制如何基於其一或多個信號處理參數將其數位處理功能應用於封包中之一或多個信號樣本。在處理封包之後，DSP 2904可將封包儲存於輸出封包佇列2906中以供由輸出模組2616顯示。
如下文所論述，每一DSP 2904可具有一相關聯處理延遲。處理延遲可表示用以完成DSP 2904之數位處理功能對一封包之處理之時間量。處理延遲在不同DSP 2904之間可變化。不同DSP 2904之間的處理延遲之此變化可致使DSP 2904輸出封包以供在不同時間進行顯示，如下文所論述。
在信號工廠模組2804完成產生輸入封包佇列2902、DSP 2904、輸出封包佇列2906之後，信號工廠模組2804可將輸入封包佇列2902之輸出連接至DSP 2904之輸入，且將DSP 2904之輸出連接至輸出封包佇列2906之輸入。一旦信號工廠模組2804完成該連接，DSP 2904便可自輸入封包佇列2902接收表示一未處理基礎信號之封包。DSP 2904然後可使用其數位處理功能來處理封包。DSP 2904可將經處理封包輸出至輸出封包佇列2906。信號工廠模組2804可進一步將輸入封包佇列2902組態成接收來自信號處理規範中指定之基礎信號之封包。
信號模組2614一旦建立，信號工廠模組2804便可將該信號模組添加至全域信號表2612。如上文所論述，全域信號表2612可係一固定大小陣列。陣列之每一元素可與一既定基礎信號相關聯。此外，陣列之每一元素本身可係一固定大小陣列。此子陣列之每一元素可與一既定信號模組2614相關聯。
在某些實施例中，信號工廠模組2804可藉由將一新陣列元素添加至與一基礎信號相關聯之每一子陣列而將所建立信號模組2614添加至全域信號表2612。此新陣列元素可對應於新建立信號模組2614。舉例而言，若全域信號表2612先前含有十(10)個信號模組2614，則可將新建立信號模組2614添加在每一子陣列中之元素號11處，舉例而言。
一旦將所建立信號模組2614添加至全域信號表2612，一使用者(例如，一醫師)便可將所建立信號模組2614指派給一既定基礎信號。在某些實施例中，全域信號表2612可藉由在與所建立信號模組2614相關聯的子陣列中之對應元素處儲存一「0」或「1」而指示所建立信號模組2614是否被指派給一既定基礎信號。在某些其他實施例中，全域信號表2612可藉由在子陣列中之對應元素處儲存對所建立信號模組2614之一參考而指示所建立信號模組2614是否被指派給一既定基礎信號。
信號工廠模組2804可產生多個信號模組2614。每一信號模組2614可具有應用一不同數位信號處理功能之一DSP 2904。因此，每一信號模組2614可產生相同基礎信號之一不同經處理版本。此可使得一使用者能夠以多種方式分析相同基礎信號。一使用者亦可希望分析相同基礎信號之多個版本之時間對準輸出。此可使得使用者能夠比較同一信號在相同時間點或不同時間點處之不同版本。
與上文所述，習用數位信號處理系統通常無法接近即時地使多個經處理信號之顯示同步化。此乃因不同數位信號處理功能具有不同處理延遲。舉例而言，一當前EP系統可將兩個不同數位信號處理功能應用於相同基礎信號。但一醫療團隊可希望使兩個經處理信號之顯示同步化。舉例而言，一醫療團隊可希望比較相同時間點處之一IC信號與一ECG信號以便判定一臨床診斷。換言之，醫療團隊可希望接近即時地使第一經處理信號之顯示與第二經處理信號之顯示在時間上對準。但此在兩個不同數位信號處理功能具有不同處理延遲之情況下可係不可能的。此乃因數位信號處理功能中之一者可比另一數位信號處理功能更迅速地完成對基礎信號之處理。因此，一個經處理信號可在另一經處理信號之前顯示。
與一數位處理功能相關聯之處理延遲可取決於功能之複雜性。舉例而言，對一信號執行低通濾波之一數位處理功能可係計算上不太密集的且使用最小記憶體。因此，此一數位處理功能可具有一短處理延遲。相比而言，另一數位處理功能可分析一信號之特定信號特性。此類型之數位處理功能可係計算上較密集的且使用更多記憶體，且因此具有一較長處理延遲。
由於不同處理延遲，因此一個經處理信號可在另一經處理信號之前顯示。此同步化間隙可隨時間變大。舉例而言，在接近即時地處理及顯示多個信號之情況下，此同步化間隙可變大。此乃因兩個數位信號處理功能之間的處理延遲之差異可傳播至每一新信號樣本。
舉例而言，一第一數位信號處理功能針對一既定基礎信號可具有10毫秒之一處理延遲。一第二數位信號處理功能針對相同基礎信號可具有20毫秒之一處理延遲。第一數位信號處理功能可在10毫秒處完成對基礎信號之一第一信號樣本之處理，且第二數位信號處理功能可在20毫秒處完成對相同第一信號樣本之處理。因此，可在10毫秒處顯示由第一數位信號處理功能處理之第一信號樣本，且可在20毫秒處顯示由第二數位信號處理功能處理之第一信號樣本。換言之，由第一數位信號處理功能處理之第一信號樣本可比由第二數位信號處理功能處理之第一信號樣本早10毫秒顯示。
當處理第二信號樣本時，此同步化間隙可增大。舉例而言，第二信號樣本可經接收以供由第一數位信號處理功能在時間10毫秒處處理，且第二信號樣本可經接收以供由第二數位信號處理功能在時間20毫秒處處理。因此，可在20毫秒處顯示由第一數位信號處理功能處理之第二信號樣本，且可在40毫秒處顯示由第二數位信號處理功能處理之第二信號樣本。換言之，針對第二信號樣本，同步化間隙可增大10毫秒；同步化間隙最初為10毫秒，且同步化間隙最後為20毫秒。
在對一非即時作業系統執行數位信號處理之情況下，此同步化間隙可增大。與一非即時作業系統不同，一即時作業系統係具有明確定義之固定時間約束之一時控系統。一即時作業系統可保證一應用任務在一特定時間量內被接受及完成。換言之，一即時作業系統可提供關於完成一任務所花費之時間量之一個一致性位準。
相比而言，一非即時作業系統無法提供在一特定時間量內完成一應用任務之任何保證。舉例而言，一非即時作業系統可不提供在一特定時間量內完成一特定數位信號處理功能之執行之一保證。因此，關於完成一任務所花費之時間量可存在一高度可變性。此在嘗試使多個經處理信號之處理及顯示同步化時可係成問題的。此乃因與一數位處理功能相關聯之一處理延遲可隨每一執行而變化。舉例而言，一數位信號處理功能正常可在10毫秒內完成執行。但關於一非即時作業系統，可無法保證數位信號處理功能在10毫秒之後完成執行。舉例而言，數位信號處理功能可在30毫秒內完成執行。處理延遲之此可變性可進一步增大同步化間隙。
在某些實施例中，使用一信號模組2614之一輸入封包佇列2902及一輸出封包佇列2906以一多重方式解決此顯示同步化問題，從而將信號樣本連同一相關聯標籤一起儲存於一封包中，且使一或多個DSP 2904當中之處理延遲等化。
一輸入封包佇列2902及一輸出封包佇列2906可以三種方式解決顯示同步化問題。首先，其確保循序地處理及顯示封包及因此信號樣本。其次，一輸出封包佇列2906可藉由阻止對更多封包之處理而使相同時間點處之封包之顯示同步化，直至現有封包被輸出模組2616消費為止。換言之，一輸出封包佇列2906可為一DSP 2904提供指示DSP 2904何時可停止處理更多封包之一回饋機制。最後，一輸入封包佇列2902確保一DSP 2904具有要處理之封包。舉例而言，當一輸入封包佇列2902變空時，一DSP 2904可停止處理更多封包。換言之，一輸入封包佇列2902可為一DSP 2904提供一回饋機制以指示不存在更多要處理之封包。
DSP延遲等化器2806亦可藉由使跨越一或多個DSP 2904之處理延遲等化而解決顯示同步化問題。如上文所論述，不同數位信號處理功能具有不同處理延遲，此可致使經處理信號不同步顯示。因此，若組態路徑模組2620產生各自擁有具有一不同數位信號處理功能之一DSP 2904之多個信號模組2614，則每一信號模組2614可利用一不同處理延遲完成對一封包之處理。由於此等不同處理延遲，因此輸出模組2616可不同步顯示經處理信號。DSP延遲等化器2806可藉由使跨越所產生信號模組2614之處理延遲等化而解決此問題。
在某些實施例中，在組態路徑模組2620產生一或多個信號模組2614之後，信號工廠模組2804可使用DSP延遲等化器2806使每一所產生信號模組2614之處理延遲等化，使得每一信號模組2614同時將一經處理封包輸出至其輸出封包佇列2906。舉例而言，DSP延遲等化器2806可判定兩個信號模組2614之間的相對處理延遲。DSP延遲等化器2806然後可使用所判定相對延遲將第一信號模組2614中之一DSP 2904組態成在第二信號模組2614中之一DSP 2904被設計成完成對一封包之處理時大約同時地完成對一封包之處理。
在某些實施例中，DSP延遲等化器2806可藉由掃描每一所產生信號模組2614而執行等化。在掃描期間，DSP延遲等化器2806可請求與每一信號模組2614中之一DSP 2904相關聯之處理延遲。DSP延遲等化器2806可使用每一信號模組2614之一應用程式設計介面(API)來請求處理延遲。作為回應，每一信號模組2614可傳回其相關聯處理延遲。
一信號模組2614可儲存與其DSP 2904相關聯之處理延遲。處理延遲可係用於產生DSP 2904之信號處理規範中所指定之一預定義值。在某些其他實施例中，DSP工廠模組2808可基於各種因子而計算一DSP 2904之處理延遲，該等因子包含DSP 2904所使用之數位處理功能、所選擇信號處理參數及硬體特性，諸如處理器(諸如處理器5004)之速度、記憶體之大小及I/O延時。
在判定與每一信號模組2614中之一DSP 2904相關聯之處理延遲之後，DSP延遲等化器2806可判定信號模組2614當中之最大處理延遲。舉例而言，DSP延遲等化器2806可判定：信號模組2614-1具有10毫秒之一處理延遲，信號模組2614-2具有20毫秒之一處理延遲，且信號模組2614-N具有50毫秒之一處理延遲。基於此，DSP延遲等化器2806可判定信號模組2614當中之最大處理延遲為50毫秒。
在判定最大處理延遲之後，DSP延遲等化器2806可將每一信號模組2614之DSP 2904組態成具有最大處理延遲。舉例而言，DSP延遲等化器2806可使用一API而設定每一信號模組2614之DSP 2904之處理延遲。作為回應，每一DSP 2904可被設計成使用其數位處理功能來處理一封包且在最大處理延遲結束時將經處理封包輸出至其相關聯輸出封包佇列2906。舉例而言，在某些實施例中，若DSP 2904在最大處理延遲結束之前完成處理一封包，則DSP 2904可阻擋其至其輸出封包佇列2906之輸出。在某些其他實施例中，DSP 2904可在對一封包之處理期間插入閒置計算循環。如熟習此項技術者將瞭解，可使用各種其他方法來致使DSP 2904在最大處理延遲結束時將一經處理封包輸出至其輸出封包佇列2906。
封包化及為封包指派標籤可解決顯示同步化問題。如上文所論述，每一所產生封包可包含固定數目個信號樣本。每一封包亦可包含指示封包在一封包序列中之相對位置之一標籤。為使多個信號之顯示同步化，一顯示模組2618可顯示具有相同標籤之封包。換言之，顯示模組2618可使用一標籤使其顯示同步化。
如圖26中所展示，輸出模組2616可包含一或多個顯示模組2618-1至2618-N及審查模組2624。審查模組2624可係能夠由諸如處理器5004之一處理器(或多個處理器)執行之一軟體模組。審查模組2624可顯示在一先前時間點由一或多個信號模組2614處理之一或多個信號。顯示模組2618可各自為能夠由諸如處理器5004之一處理器(或多個處理器)執行之軟體模組。一顯示模組2618可顯示由一或多個信號模組2614處理之一或多個實況信號。每一顯示模組2618可獨立於其他顯示模組2618而操作。換言之，每一顯示模組2618可在諸如圖50中之一輸入/輸出裝置5003之一或多個顯示裝置上同時顯示一或多個信號。在某些實施例中，每一顯示模組2618可在一既定顯示裝置上之一特定GUI視窗中顯示其相關聯一或多個信號。
每一顯示模組2618可顯示一或多個信號。每一顯示模組2618可接收來自全域信號表2612中之一信號模組2614中之一相關聯輸出封包佇列2906之一封包。顯示模組2618可基於封包而顯示一信號。
圖30係根據某些實施例之一顯示模組2618之一方塊圖。顯示模組2618包含一局域信號表3002、一封包索引3004及顯示設定3006。參考圖29論述圖30。
如所論述，一顯示模組2618可接收來自一信號模組2614中之一相關聯輸出封包佇列2906之一封包。為接收該封包，顯示模組2618可維持對信號模組2614中之相關聯輸出封包佇列2906之一參考。當一顯示模組2618被設計成顯示多個信號時，顯示模組2618可維持對與被顯示之每一信號相關聯之輸出封包佇列2906之參考。顯示模組2618可將參考儲存於其局域信號表3002中。局域信號表3002可含有對與被顯示之每一信號相關聯之輸出封包佇列2906之一或多個參考之一清單。當相關聯信號模組2614不再作用時，顯示模組2618可自其局域信號表3002移除一參考。
在某些實施例中，一顯示模組2618可針對新封包持續地掃描其一或多個相關聯輸出封包佇列2906。在顯示模組2618與一單個輸出封包佇列2906相關聯之情況下，每當顯示模組2618偵測到一新封包時，顯示模組2618便可在一顯示裝置中顯示該封包。然而，在顯示模組2618與多個輸出封包佇列2906相關聯之情況下，顯示模組2618可不立即顯示一特定輸出封包佇列2906中所偵測到之一新封包。此乃因顯示模組2618可被設計成使多個信號之顯示同步化。
在某些實施例中，在一既定顯示模組2618被設計成使多個信號之顯示同步化情況下，顯示模組2618可偵測到一特定輸出封包佇列2906中之一新封包。顯示模組2618然後可判定與新封包相關聯之標籤。顯示模組2618可使用此所判定標籤來使來自其他輸出封包佇列2906之新封包之顯示同步化。舉例而言，顯示模組2618可等待將任何封包顯示至顯示裝置直至在其他輸出封包佇列2906處偵測到具有相同所判定標籤之新封包為止。一旦顯示模組2618在其其他相關聯輸出封包佇列2906處偵測到具有相同標籤之新封包，顯示模組2618便可同時顯示來自其相關聯輸出封包佇列2906之封包。顯示模組2618可以一非重疊性可堆疊格式顯示多個信號。由於顯示模組2618可顯示具有相同標籤之封包，因此所得所顯示信號可係時間上對準的。
一顯示模組2618可維持在封包索引3004中顯示當前作用標籤。在偵測到一特定輸出封包佇列2906中之一新封包後，顯示模組2618可旋即判定新封包之標籤。顯示模組2618然後可將封包索引3004設定為所判定標籤。
一顯示模組2618可包含顯示設定3006。顯示設定3006可包含控制顯示模組2618如何顯示其一或多個相關聯信號之一或多個參數。顯示設定3006可指定用以顯示一或多個相關聯信號之色彩。顯示設定3006可指定一視圖格式，諸如一瀑布式視圖、動態視圖或觸發式視圖，如下文所論述。顯示設定3006可指定一或多個信號之一掃掠速度。顯示設定3006可含有各種其他類型之顯示設定，如熟習此項技術者將瞭解。顯示設定3006可由一使用者設計，如下文所論述。
審查模組2624可顯示在一先前時間點由一或多個信號模組2614處理之一或多個信號。此可使得一使用者(例如，一醫師)能夠在一或多個信號已產生及顯示很久之後分析該一或多個信號。在某些實施例中，審查模組2624可回應於一命令而擷取一顯示模組2618中之一或多個信號之一顯示。舉例而言，一使用者可點選一GUI中之一按鈕來擷取一顯示模組2618之當前顯示。所擷取顯示可包含在擷取時一或多個信號之先前所顯示視覺化。在某些實施例中，顯示模組2618可回應於對其當前顯示之擷取而暫停其對新封包之顯示。
在某些實施例中，審查模組2624可藉由判定顯示模組2618之一擷取組態而擷取顯示模組2618中之一或多個信號之顯示。擷取組態可包含顯示模組2618之一或多個作用信號模組2614、擷取時間、顯示模組2618之所選擇視圖、一或多個所顯示信號之色彩方案及如熟習此項技術者將瞭解之各種其他設定。在判定擷取組態之後，審查模組2624可將擷取組態應用於先前所儲存信號樣本。
如上文所論述，輸入模組2604可將每一基礎信號之一或多個信號樣本儲存於一儲存裝置中以供由審查模組2624稍後分析。審查模組2624可藉由將所判定擷取組態應用於此等所儲存信號樣本而擷取顯示模組2618中之一或多個信號之一顯示。特定而言，審查模組2624可選擇擷取組態中之擷取時間處之所儲存信號樣本。審查模組2624然後可使用擷取組態中之作用信號模組2614來處理所選擇信號樣本。審查模組2624亦可使用擷取組態中之所選擇視圖、色彩方案及各種其他設定為顯示所選擇信號樣本。因此，審查模組2624可使得一使用者能夠審查一特定時間點處之一顯示模組2618之一或多個經處理信號，且遵從一特定組態。
在某些實施例中，審查模組2624可使得一使用者能夠改變一顯示模組2618之審查間隔。舉例而言，使用者可「倒回」至過去之一不同時間點(例如，5分鐘前)。在改變擷取時間之後，審查模組2624可以新審查時間索引顯示顯示模組2618之一或多個經處理信號。
圖31係根據某些實施例之監測模組2622之一方塊圖。監測模組2622包含佇列監測器3102及報告模組3104。佇列監測器3102及報告模組3104可係能夠由諸如處理器5004之一處理器(或多個處理器)執行之軟體模組。
在正執行信號路徑模組2602時，可持續地執行監測模組2622。舉例而言，監測模組2622可作為一單獨執行線程由一處理器執行。監測模組2622可判定信號路徑模組2602之執行中是否存在問題。
在某些實施例中，佇列監測器3102可週期性地掃描信號路徑模組2602中之佇列。舉例而言，佇列監測器3102可掃描佇列模組2608中之佇列2702。佇列監測器3102亦可掃描一或多個信號模組2614中之輸入封包佇列2902及輸出封包佇列2906。在掃描期間，佇列監測器3102可判定每一佇列之狀態。舉例而言，在掃描期間，佇列監測器3102可判定每一佇列之長度。在某些實施例中，若佇列監測器3102判定一佇列具有一錯誤狀態，則佇列監測器3102可請求報告模組3104在一顯示裝置上顯示錯誤狀態。舉例而言，佇列監測器3102可判定一佇列之長度正持續地增加。作為回應，佇列監測器3102可請求報告模組3104顯示指示特定佇列具有一不正確長度之一錯誤。
圖32圖解說明根據某些實施例之對一顯示模組2618之一掃掠速度之一實例性調整。圖32包含一實況觀看區域3202及一掃掠速度3204。參考圖26論述圖32。
實況觀看區域3202可含有一顯示模組2618之接近即時顯示。在圖32中，實況觀看區域3202包含十四(14)個不同信號(例如，經處理信號或基礎信號)之接近即時顯示。
掃掠速度3204可係允許一使用者選擇實況觀看區域3202之一掃掠速度之一GUI窗口小工具。一掃掠速度可表示實況觀看區域3202中所顯示之一或多個信號之一時間標度。舉例而言，掃掠速度可介於自10 mm/秒至1000 mm/秒之範圍內。在圖32中，掃掠速度3204展示為選定為50 mm/秒。如熟習此項技術者將瞭解，對掃掠速度之選擇可影響所顯示細節之水準，且因此可基於顯示螢幕之大小而設定。
圖33圖解說明根據某些實施例之對一顯示模組2618之信號管理。圖33包含一信號管理視窗3302。參考圖26論述圖33。
信號管理視窗3302可包含可用信號3304及信號設定3306。可用信號3304可含有可選定用於由一顯示模組2618顯示之一或多個信號。舉例而言，在圖33中，可用信號3304含有可選定用於由一顯示模組2618顯示之十四(14)個信號。可用信號3304可顯示關於每一信號之各種資訊。舉例而言，可用信號3304可顯示信號之名稱及信號是否被一特定信號模組2614處理。
信號設定3306可顯示可針對每一信號而設定之各種設定。舉例而言，在圖33中，信號設定3306使得一使用者能夠改變每一信號之名稱或為每一信號指派一特定色彩。此等設定可儲存於顯示模組2618中之顯示設定3006中。信號設定3306亦可使得一使用者能夠改變與每一信號相關聯之各種處理參數。此等處理參數可儲存於與既定信號相關聯之一信號模組2614之一DSP 2904之一或多個信號處理參數中。
圖34圖解說明根據某些實施例之對一顯示模組2618之縮放及剪輯因子之一實例性調整。圖34包含一實況觀看區域3402及一顯示設定視窗3404。參考圖26論述圖34。
實況觀看區域3402可含有一顯示模組2618之接近即時顯示。在圖34中，實況觀看區域3402包含十四(14)個不同信號(例如，經處理信號或基礎信號)之接近即時顯示。
顯示設定視窗3404可包含一縮放因子3406及一剪輯因子3408。縮放因子3406可係用以選擇實況觀看區域3402中之一特定信號之一縮放因子之一GUI窗口小工具。所選擇縮放因子可增大或降低特定信號之大小。舉例而言，縮放因子3406可將一特定信號之大小自0.02增大至40倍。
剪輯因子3408可係准許一使用者選擇實況觀看區域3402中之一特定信號之一剪輯因子之一GUI窗口小工具。所選擇剪輯因子可控制一信號跨越顯示螢幕過衝多少。舉例而言，一使用者可調整剪輯因子以減小顯示特定信號之實際區域，使得若特定信號為大，則其不延伸越過整個顯示螢幕而部分不可見。
圖35圖解說明根據某些實施例之一顯示模組2618之圖案搜尋。圖35包含一實況觀看區域3502及一圖案搜尋視窗3504。參考圖26論述圖35。
實況觀看區域3502可含有一顯示模組2618之接近即時顯示。圖案搜尋視窗3504可係使得一使用者能夠載入或指定要搜尋之一信號圖案之一GUI視窗。舉例而言，在圖35中，一使用者可建立或載入對一或多個信號中之一遲電位或早期啟動之一搜尋。使用者亦可指定搜尋之各種參數，諸如一搜尋間隔、搏動偵測可信度百分比、偵測可信度百分比或如熟習此項技術者將瞭解之其他參數。要搜尋之信號圖案可儲存於與既定信號相關聯之一信號模組2614之一DSP 2904之一或多個信號處理參數中。
圖36圖解說明根據某些實施例之一顯示模組2618之一顯示之一遲電位搜尋。圖36包含一實況觀看區域3602。參考圖26論述圖36。
實況觀看區域3602可含有經受一遲電位搜尋之一顯示模組2618之接近即時顯示。一使用者可建立或載入對遲電位之搜尋，如先前在圖35中所圖解說明。一旦起始一搜尋，實況觀看區域3602便可顯示一或多個信號中發現之遲電位。實況觀看區域3602可利用一偵測可信度百分比顯示所發現遲電位。舉例而言，在圖36中，所發現遲電位3604展示為具有一83%偵測可信度。實況觀看區域3602亦可顯示所發現之總遲電位之一總數。
圖37A圖解說明根據某些實施例之一顯示模組2618之使用一瀑布式視圖之一顯示。圖37A包含一實況觀看區域3702。參考圖26論述圖37A。
實況觀看區域3702可含有一顯示模組2618之接近即時顯示。實況觀看區域3702可使用一瀑布式視圖來顯示一顯示模組2618之接近即時顯示。在瀑布式視圖中，在一圖案相匹配時，信號可並排顯示且彼此上下垂直堆疊。特定而言，一使用者可選擇一圖案在一第一信號(例如，一特定搏動圖案)中進行匹配。當第一信號中偵測到該圖案時，顯示模組2618可緊挨著一第二信號(例如，一IC信號)之對應部分顯示匹配該圖案的第一信號之一部分。使用者可選擇要顯示的第一信號之部分之大小及第二信號之部分之大小。舉例而言，使用者可使用一時間間隔(例如，150毫秒)來選擇第一信號之部分之大小。
在瀑布式視圖中，每當第一信號中偵測到該圖案時，顯示模組2618可連同第二信號之對應部分一起垂直地顯示匹配該圖案的第一信號之每一新部分。換言之，在瀑布式視圖中，顯示模組2618可沿著一垂直時間軸顯示信號。
在圖37A中，實況觀看區域3702以一瀑布式視圖圖解說明兩個不同信號(例如，V2[P1]及AB1.d)之接近即時顯示。在圖37A中，信號V2[P1]及AB1.d並排顯示為彼此上下堆疊。舉例而言，在約時間10秒處，信號部分3704與信號部分3706並排顯示。信號部分3704可表示在約時間10秒處匹配一既定圖案(例如，搏動P1、引線V2)的信號V2[P1]之一部分。信號部分3706可表示在既定圖案匹配信號V2[P1]時信號AB1.d之對應部分。
一使用者(例如，一醫師)可發現瀑布式視圖係有利的。首先，瀑布式視圖使得一使用者能夠並排比較兩個信號之對應部分。其次，瀑布式視圖可在一顯示螢幕上更長地顯示信號，此乃因信號垂直堆疊。相比而言，當自左至右地顯示信號時，一使用者通常難以分析信號，此乃因在一短時間週期之後信號將不再顯示於顯示螢幕上。
圖37B圖解說明根據某些實施例之經由顯示模組2618而使用一瀑布式視圖。圖37B包含一實況觀看區域3708及一瀑布式視圖3710。參考圖26論述圖37B。
在圖37B中，實況觀看區域3708圖解說明兩個不同信號(例如，V2[P1]及AB1.d)之接近即時顯示。瀑布式視圖3710圖解說明相同兩個信號之接近即時顯示，信號V2[P1]及AB1.d並排顯示以便看起來彼此上下堆疊除外。在瀑布式視圖3710中，每當偵測一信號中之一信號圖案時，顯示模組2618可連同一第二信號之對應部分一起垂直地顯示匹配該信號圖案的信號之部分。
舉例而言，在圖37B中，信號V2[P1]之信號部分3712含有一信號圖案。在偵測時，信號AB1.d之對應信號部分3714對應於信號部分3712。在圖37B中，每當信號V2[P1]中偵測到該信號圖案時，瀑布式視圖3710並排(例如，一起)顯示信號部分3712及對應信號部分3714。在圖37B中，瀑布式視圖3710連同信號AB1.d之一對應部分一起自最舊至最新地顯示匹配該信號圖案的信號V2[P1]之一部分。換言之，在圖37B中，瀑布式視圖3710顯示在時間上向上滾動之搏動，其中最舊搏動處於頂部且最新搏動處於底部。如熟習此項技術者將瞭解，瀑布式視圖3710可以各種其他方式顯示搏動，諸如最新搏動處於頂部且最舊搏動處於底部。
圖37C圖解說明根據某些實施例之一顯示模組2618之使用一動態視圖之一顯示。圖37C包含一實況觀看區域3716。參考圖26論述圖37C。
實況觀看區域3716可含有一顯示模組2618之接近即時顯示。實況觀看區域3716可使用一動態視圖來顯示一顯示模組2618之接近即時顯示。在動態視圖中，一使用者可選擇一信號之一觸發(例如，一所儲存搏動之一相關性)。使用者可自複數個觸發類型選擇觸發。一觸發類型可係與所關注之一次要事件相關聯之所關注之一信號特性。當觸發發生時，顯示模組2618可動態地調整信號之偏移，使得信號被壓製至一基線。此可防止信號自顯示螢幕消失。此在臨床環境中通常係重要的，其中一信號峰值之高度可指示一特定類型之傷害，且一信號平線區可指示一燒蝕損傷之效果，舉例而言。
在圖37C中，實況觀看區域3716圖解說明在一參考時間(例如，參考時間3724)處在一單極信號(例如，Uni1)上量測之一參考搏動。舉例而言，此可在燒蝕期間發生。在圖37C中，由於信號Uni1係在參考時間3724處擷取，因此信號3718可係初始搏動，信號3720可係當前搏動，且信號3722可係最大所記錄搏動。如所論述，在動態視圖中，一使用者可指定一參考位置，該參考位置判定被壓製至一基線的一信號中之一點。在圖37C中，此點在螢幕上處於信號Uni1之壓製位置3726 (例如，0.0mV)處。此可致使信號Uni1偏移，使得信號Uni1在壓製位置3726處被壓製。
圖37D圖解說明根據某些實施例之經由一顯示模組2618而使用一觸發視圖。圖37D包含一實況觀看區域3728及一觸發視圖3730。參考圖26論述圖37D。
實況觀看區域3728可含有一顯示模組2618之接近即時顯示。在圖37D中，觸發視圖3730圖解說明實況觀看區域3728之使用一觸發視圖之顯示。在觸發視圖3730中，一使用者可選擇觸發其他信號(例如，II信號3734、Uni Dist信號3736及Uni Prox信號3738)之顯示之一第一信號(例如，起搏信號3732)。使用者可選擇第一信號之一特定觸發。使用者可自複數個觸發類型選擇觸發。一觸發類型可係與所關注之一次要事件相關聯之所關注之一信號特性。舉例而言，使用者可選擇第一信號之一特定電壓(例如，60毫伏)。熟習此項技術者將理解，可選擇其他信號特性。當觸發發生時，顯示模組2618可在顯示器中顯示時間上同步化且垂直堆疊之所指定一或多個信號。一使用者(例如，醫師)可發現觸發視圖係有利的。此乃因觸發視圖可使得使用者能夠更容易查看相對於一事件(例如，起搏信號3732之開始)而發生之事件。
在觸發視圖3730中，一使用者亦可指定在觸發發生之後資料被壓製至基線之一時間。舉例而言，在圖37D中，使用者將時間設定為在觸發發生之後約70 ms。在圖37D中，回應於使用者將時間設定為在觸發發生之後約70 ms，Uni Dist信號3736及Uni Prox信號3738被壓製且始終在觸發視圖3730中可見。相比而言，在圖37D中，Uni Dist信號3736及Uni Prox信號3738在實況觀看區域3728中不可見，此乃因該等信號未被壓製至一基線。
圖38圖解說明根據某些實施例之對一顯示模組2618之一顯示之擷取。圖38包含一實況觀看區域3802及一審查視窗3804。參考圖26論述圖38。
實況觀看區域3802可含有一顯示模組2618之接近即時顯示。審查視窗3804可含有實況觀看區域3802中所展示之一先前顯示。為擷取實況觀看區域3802之顯示，一使用者可提交一擷取請求。舉例而言，在圖38中，一使用者可點選審查按鈕3806。作為回應，審查模組2624可判定顯示模組2618之一擷取組態。擷取組態可包含顯示模組2618之一或多個作用信號模組2614、一擷取時間、顯示模組2618之一所選擇視圖、一或多個所顯示信號之一色彩方案及如熟習此項技術者將瞭解之各種其他設定。在判定擷取組態之後，審查模組2624可將擷取組態應用於先前所儲存信號樣本且在審查視窗3804中顯示輸出。
圖39圖解說明根據某些實施例之對一顯示模組2618之一所擷取顯示之視覺分析。圖39包含一實況觀看區域3902及一審查視窗3904。參考圖26論述圖39。
實況觀看區域3902可含有一顯示模組2618之接近即時顯示。審查視窗3904可含有實況觀看區域3802中所展示之一先前所擷取顯示。一使用者可使用垂直及水平卡尺來分析審查視窗3904中之先前所擷取輸出。水平卡尺可係一GUI選擇窗口小工具。一使用者可使用水平卡尺來量測一特定信號之以毫伏(mV)為單位之振幅。舉例而言，如圖39中所展示，一使用者可點選V1信號之頂部及底部處以產生兩個水平線(例如，卡尺線3908及3910)。使用者然後可使標沿著V1信號懸停以顯示一特定時間點處之所量測振幅(例如，量測值3906)。類似地，垂直卡尺亦可係一GUI選擇窗口小工具。一使用者可使用垂直卡尺來量測毫秒時間或每分鐘搏動次數。一使用者可點選沿著一信號之一左點及右點處以產生兩個垂直線且顯示兩個垂直線之間的所量測時間或每分鐘搏動次數。
針對與ECG及IC信號視覺化相關之實施例而提供用於接近即時地處理及顯示多個信號之以下方法說明。熟習此項技術者將理解，此等方法可同樣適用於其他小生理信號之視覺化。
圖40係根據某些實施例之用於接近即時地處理及顯示多個信號之一方法4000之一流程圖。
將參考圖26闡述方法4000。然而，方法4000不限於彼實例性實施例。
在4002中，組態路徑模組2620對一或多個信號模組2614進行組態。4002可藉由圖41中之方法4100而執行。
在4004中，輸入模組2604接收一或多個信號之一或多個信號樣本。舉例而言，輸入模組2604可接收一IC信號之一或多個信號樣本及一ECG信號之一或多個信號樣本。4004可藉由圖44中之方法4400而執行。
在4006中，輸入模組2604將一或多個信號樣本調度至封包器2606。
在4008中，封包器2606將一或多個信號樣本轉換成一或多個封包。4008可藉由圖45中之方法4500而執行。
在4010中，封包器2606將一或多個封包調度至佇列模組2608。4010可藉由圖46中之方法4600而執行。
在4012中，封包調度器2610將一封包自佇列模組2608調度至與該封包相關聯之一信號模組2614。4012可藉由圖47中之方法4700而執行。
在4014中，4012之信號模組2614使用一DSP 2904來處理封包。4014可藉由圖48中之方法4800而執行。
在4016中，與4012之信號模組2614相關聯之一顯示模組2618將經處理封包顯示至一顯示螢幕。4016可藉由圖49中之方法4900而執行。
圖41係根據某些實施例之用於對一或多個信號模組2614進行組態之一方法4100之一流程圖。
將參考圖26闡述方法4100。然而，方法4100不限於彼實例性實施例。
在4102中，信號組態模組2802可接收一或多個信號處理規範。一信號處理規範可指定要處理之一基礎信號、一信號模組2614之輸入及輸出封包佇列之長度、用以處理基礎信號之一數位信號處理功能及數位信號處理功能之一或多個相關聯參數。在某些實施例中，信號組態模組2802可接收來自記憶體中所儲存之一檔案之一信號處理規範。在某些其他實施例中，信號組態模組2802可接收來自一GUI之一信號處理規範，該GUI使得一使用者能夠手動地輸入信號處理規範。
在4104中，信號組態模組2802將一或多個信號處理規範調度至信號工廠模組2804。
在4106中，信號工廠模組2804針對每一信號處理規範產生一信號模組2614。4106可藉由圖42中之方法4200而執行。
圖42係根據某些實施例之用於依據一信號處理規範而產生一信號模組2614之一方法4200之一流程圖。
將參考圖26闡述方法4200。然而，方法4200不限於彼實例性實施例。
在4202中，信號工廠模組2804基於圖41之4106中之信號處理規範而產生信號模組2614之一輸入封包佇列2902。舉例而言，信號工廠模組2804藉由建立信號處理規範中所指定之長度之一佇列資料結構而產生一輸入封包佇列2902。
在4204中，信號工廠模組2804基於信號處理規範而產生信號模組2614之一輸出封包佇列2906。舉例而言，信號工廠模組2804藉由建立信號處理規範中所指定之長度之一佇列資料結構而產生一輸出封包佇列2906。
在4206中，信號工廠模組2804使用DSP工廠模組2808基於信號處理規範而產生信號模組2614之一DSP 2904。特定而言，信號工廠模組2804可請求DSP工廠模組2808基於數位處理功能及信號處理規範中所指定之一或多個信號處理參數而產生DSP 2904。舉例而言，DSP工廠模組2808可基於一低通濾波功能及信號處理規範中所指定之一特定截止頻率而產生DSP 2904。
在4208中，信號工廠模組2804連接信號模組2614之所產生輸入封包佇列2902、所產生DSP 2904與所產生輸出封包佇列2906。特定而言，信號工廠模組2804將輸入封包佇列2902之輸出連接至DSP 2904之輸入。信號工廠模組2804進一步將DSP 2904之輸出連接至輸出封包佇列2906之輸入。
在4210中，信號工廠模組2804將輸入封包佇列2902組態成接收自封包調度器2610調度之封包。在某些實施例中，信號工廠模組2804可將一規則添加至與封包調度器2610相關聯之一查找表。該規則可指定與一既定信號相關聯之封包可由一既定信號模組2614處理。
在4212中，信號工廠模組2804使用DSP延遲等化器2806來使每一所產生信號模組2614之相關聯處理延遲等化，使得每一信號模組2614同時將一經處理封包輸出至其輸出封包佇列2906。4210可藉由圖43中之方法4300而執行。
圖43係根據某些實施例之用於使與一或多個信號模組2614之每一DSP 2904相關聯之處理延遲等化之一方法4300之一流程圖。
將參考圖26闡述方法4300。然而，方法4300不限於彼實例性實施例。
在4302中，DSP延遲等化器2806請求與一或多個信號模組2614之每一DSP 2904相關聯之處理延遲。DSP延遲等化器2806可使用其相關聯信號模組2614之一API來請求一DSP 2904之處理延遲。
在4304中，DSP延遲等化器2806接收來自一或多個信號模組2614中之每一者之一DSP 2904之處理延遲。
在4306中，DSP延遲等化器2806判定一或多個所接收處理延遲當中之一最大處理延遲。
在4308中，DSP延遲等化器2806將一或多個信號模組2614中之每一者之一DSP 2904設定為最大處理延遲。舉例而言，DSP延遲等化器2806可使用一API來設定每一信號模組2614之一DSP 2904之處理延遲。作為回應，每一DSP 2904可被設計成使用其數位處理功能來處理一封包且在最大處理延遲結束時將經處理封包輸出至輸出封包佇列2906。在某些實施例中，若一DSP 2904使用其數位處理功能在最大處理延遲結束之前完成處理一封包，則DSP 2904可阻擋其至輸出封包佇列2906之輸出。
圖44係根據某些實施例之用於使用輸入模組2604接收一或多個信號之一或多個信號樣本之一方法4400之一流程圖。
將參考圖26闡述方法4400。然而，方法4400不限於彼實例性實施例。
在4402中，輸入模組2604自一硬體裝置(例如，附接至一病患之一電極)或一電腦檔案中所儲存之資料接收一基礎信號之信號樣本。舉例而言，電腦檔案可含有自一硬體裝置接收之信號樣本之一先前所記錄部分。如熟習此項技術者將瞭解，輸入模組2604可同時接收多個基礎信號之信號樣本。
在4404中，輸入模組2604將所接收信號樣本調度至封包器2606。
圖45係根據某些實施例之用於使用封包器2606將一或多個信號樣本轉換成一或多個封包之一方法4500之一流程圖。
將參考圖26闡述方法4500。然而，方法4500不限於彼實例性實施例。
在4502中，封包器2606自輸入模組2604接收一或多個信號樣本。
在4504中，封包器2606可視情況預處理一或多個信號樣本。舉例而言，封包器2606可將一或多個信號樣本之二進制值轉換成其對應實體值。如熟習此項技術者將瞭解，封包器2606可執行各種其他類型之預處理。
在4506中，封包器2606產生含有一既定基礎信號之一或多個信號樣本之一封包。封包器2606可將預定義數目個信號樣本儲存於封包中。在某些實施例中，封包器2606可使用定時器2605來確保每一封包含有相同數目個信號樣本。特定而言，封包器2606可將自輸入模組2604接收之信號樣本儲存至封包中，直至觸發定時器2605為止。
在4508中，封包器2606為所產生封包指派一標籤。標籤可對應於封包中之一或多個信號樣本被接收之一時間週期。封包器2606可為每一後續封包指派一新標籤。舉例而言，封包器2606可首先產生含有一既定基礎信號之十六(16)個信號樣本之一封包。在此情形中，封包器2606可將第一組信號樣本儲存於具有為0之一標籤之一封包中。封包器2606可將第二組信號樣本儲存於具有為15之一標籤之一封包中。封包器2606可將後續多組信號樣本儲存於具有為31、47、64等之標籤之封包。
圖46係根據某些實施例之用於將含有一或多個信號樣本之一封包調度至佇列模組2608之一方法4600之一流程圖。
將參考圖26闡述方法4600。然而，方法4600不限於彼實例性實施例。
在4602中，封包器2606判定與一新產生封包相關聯之一基礎信號。
在4604中，封包器2606判定與所判定基礎信號相關聯的佇列模組2608中之一佇列2702。封包器2606可使用一查找表來判定一佇列2702與所判定基礎信號相關聯。
在4606中，封包器2606將含有一或多個信號樣本之封包調度至所判定佇列2702。
圖47係根據某些實施例之用於將一封包自佇列模組2608調度至與封包相關聯之一信號模組2614之一方法4700之一流程圖。
將參考圖26闡述方法4700。然而，方法4700不限於彼實例性實施例。
在4702中，封包調度器2610持續地掃描佇列模組2608中之一佇列2702。
在4704中，封包調度器2610偵測佇列2702中之一新封包。
在4706中，封包調度器2610判定被設計成處理新封包的全域信號表2612中之一或多個信號模組2614。由於新封包可調度至多個信號模組2614 (例如，封包之多個複本或「執行個體」)，因此可使用信號模組2614之不同數位處理功能同時處理與封包相關聯之基礎信號。
在某些實施例中，封包調度器2610可使用全域信號表2612來判定被設計成處理新封包之一執行個體之一或多個信號模組2614。舉例而言，全域信號表2612可係一固定大小陣列。陣列之每一元素可與一既定基礎信號且因此一既定佇列2702相關聯。此外，陣列之每一元素本身可係一固定大小陣列。此子陣列之每一元素可與一既定信號模組2614相關聯。因此，封包調度器2610可藉由檢查子陣列中之與新封包之基礎信號相關聯之對應元素而判定被設計成處理新封包之一或多個信號模組2614。
在某些其他實施例中，封包調度器2610可使用一查找表來判定被設計成處理新封包之一或多個信號模組2614。特定而言，查找表可將佇列2702映射至一或多個信號模組2614。
在4708中，封包調度器2610將新封包調度至全域信號表2612中之所判定一或多個信號模組2614以進行處理。特定而言，封包調度器2610將新封包插入至所判定一或多個信號模組2614之輸入封包佇列2902中。
圖48係根據某些實施例之用於使用與封包相關聯之一信號模組2614來處理一封包之一方法4800之一流程圖。
將參考圖26闡述方法4800。然而，方法4800不限於彼實例性實施例。
在4802中，DSP 2904偵測信號模組2614之輸入封包佇列2902中是否可獲得一新封包。在某些實施例中，DSP 2904可針對要處理之一新封包掃描輸入封包佇列2902。在某些其他實施例中，DSP 2904可得到在輸入封包佇列2902中可獲得一新封包之一通知。
在4804中，DSP 2904自信號模組2614之輸入封包佇列2902檢索新封包。
在4806中，DSP 2904使用其相關聯數位信號處理功能來處理新封包。特定而言，DSP 2904可將其數位處理功能應用於封包中之一或多個信號樣本。在某些實施例中，DSP 2904可控制如何使用其數位處理功能基於為DSP 2904為設計之一或多個信號處理參數而處理封包。
在4808中，DSP 2904將經處理封包輸出至輸出封包佇列2906。在某些實施例中，DSP 2904可基於其所設計最大處理延遲將經處理封包輸出至輸出封包佇列2906。
圖49係根據某些實施例之用於使用顯示模組2618將一經處理封包顯示至一顯示螢幕之一方法4900之一流程圖。
將參考圖26闡述方法4900。然而，方法4900不限於彼實例性實施例。
在4902中，顯示模組2618判定將顯示經處理封包之一或多個信號模組2614。在某些實施例中，顯示模組2618可藉由維持對一或多個信號模組2614之輸出封包佇列2906之參考而判定將顯示經處理封包之一或多個信號模組2614。顯示模組2618可將該等參考儲存於局域信號表3002中。
在4904中，顯示模組2618偵測到在所判定信號模組2614中之一者之一輸出封包佇列2906中可獲得一新封包。
在4906中，顯示模組2618接收來自所判定信號模組2614中之一者之輸出封包佇列2906之新封包。
在4908中，顯示模組2618判定與新封包相關聯之一標籤。
在4910中，顯示模組2618接收來自其他輸出封包佇列2906之匹配所判定標籤的新封包。
在4912中，顯示模組2618將一或多個信號模組之所接收新封包同時顯示至一顯示螢幕。由於顯示模組2618顯示具有相同標籤之新封包，因此顯示模組2618使與新封包相關聯之信號之顯示同步化。
方法4000、4100、4200、4300、4400、4500、4600、4700、4800、4900可由處理邏輯執行，該處理邏輯可包括硬體(例如，電路、專用邏輯、可程式化邏輯、微碼等)、軟體(例如，在一處理裝置上執行之指令)或其一組合。應瞭解，可並非需要所有步驟來執行本文中所提供之本發明。此外，步驟中之某些步驟可同時執行或者以與圖40至圖49中所展示不同之一次序執行，如熟習此項技術者將理解。
電腦系統實施方案
舉例而言，可使用一或多個眾所周知電腦系統(諸如圖50中所展示之電腦系統5000)來實施各種實施例。舉例而言，可使用一或多個電腦系統5000來實施本文中所論述之實施例中之任一者以及其組合及子組合。
電腦系統5000可包含一或多個處理器(亦稱為中央處理單元或CPU)，諸如一處理器5004。處理器5004可連接至一通信基礎設施或匯流排5006。
電腦系統5000亦可包含可透過使用者輸入/輸出介面5002與通信基礎設施5006通信之使用者輸入/輸出裝置5003，諸如監測器、鍵盤、指向裝置等。
處理器5004中之一或多者可係一圖形處理單元(GPU)。在一實施例中，一GPU可係為被設計成處理數學密集型應用之一專門電子電路之一處理器。GPU可具有對大資料區塊(諸如對電腦圖形應用、影像、視訊等常見之數學密集型資料)之平行處理高效之一平行結構。
電腦系統5000亦可包含一主或主要記憶體5008，諸如隨機存取記憶體(RAM)。主記憶體5008可包含一或多個快取記憶體層級。主記憶體5008中可儲存有控制邏輯(例如，電腦軟體)及/或資料。
電腦系統5000亦可包含一或多個輔助儲存裝置或記憶體5010。舉例而言，輔助記憶體5010可包含一硬碟機5012或一可抽換式儲存裝置或磁碟機5014。可抽換式儲存磁碟機5014可係一軟碟機、一磁帶磁碟機、一壓縮碟片磁碟機、一光學儲存裝置、磁帶備份裝置或任何其他儲存裝置/磁碟機。
可抽換式儲存磁碟機5014可與一可抽換式儲存單元5018互動。可抽換式儲存單元5018可包含上面儲存有電腦軟體(控制邏輯)或資料之一電腦可用或可讀儲存裝置。可抽換式儲存單元5018可係一軟碟、磁帶、壓縮碟片、DVD、儲存光碟或任何其他電腦資料儲存裝置。可抽換式儲存磁碟機5014可自可抽換式儲存單元5018進行讀取或向可抽換式儲存單元5018進行寫入。
輔助記憶體5010可包含用於允許電腦系統5000存取電腦程式或其他指令或資料之其他構件、裝置、組件、工具或其他方法。舉例而言，此等構件、裝置、組件、工具或其他方法可包含一可抽換式儲存單元5022及一介面5020。可抽換式儲存單元5022及介面5020之實例可包含一程式匣及匣介面(諸如視訊遊戲裝置中發現之程式匣及匣介面)、一可抽換式記憶體晶片(諸如一EPROM或PROM)及相關聯插座、一記憶體棒及USB埠、一記憶體卡及相關聯記憶體卡插槽、或任何其他可抽換式儲存單元及相關聯介面。
電腦系統5000可進一步包含一通信或網路介面5024。通信介面5024可使得電腦系統5000能夠與外部裝置、外部網路、外部實體等(個別地且共同地藉由參考編號5028而提及)之任何組合通信及互動。舉例而言，通信介面5024可允許電腦系統5000經由通信路徑5026與外部或遠端裝置5028通信，通信路徑5026可係有線或無線的(或其一組合)，且可包含LAN、WAN、網際網路等之任何組合。控制邏輯或資料可經由通信路徑5026傳輸至電腦系統5000及自電腦系統5000傳輸。
電腦系統5000亦可係以下各項中之任一者：一個人數位助理(PDA)、桌面工作站、膝上型電腦或筆記型電腦、小筆電、平板電腦、智慧電話、智慧型錶或其他隨身電腦、電器、物聯網之部分或嵌入式系統(僅舉幾項非限制性實例)或其任何組合。
電腦系統5000可係透過任何遞送範式而存取或主控任何應用或資料之一用戶端或伺服器，包含但不限於遠端或分散式雲端計算解決方案；本端或就地部署(on-premise)軟體(「就地部署」基於雲端之解決方案)；「即服務」模型(例如，內容即服務(CaaS)、數位內容即服務(DCaaS)、軟體即服務(SaaS)、受管理軟體即服務(MSaaS)、平台即服務(PaaS)、桌面即服務(DaaS)、框架即服務(FaaS)、後端即服務(BaaS)、行動後端即服務(MBaaS)、基礎設施即服務(IaaS)等)；或一混合模型，包含前述實例或其他服務或遞送範式之任何組合。
電腦系統5000中之任何適用資料結構、檔案格式及綱目可單獨地或以組合方式自以下標準導出，該等標準包含但不限於JavaScript物件標記法(JSON)、可延伸標記語言(XML)、又一標記語言(YAML)、可延伸超文字標記語言(XHTML)、無線標記語言(WML)、MessagePack、XML使用者介面語言(XUL)或任何其他功能上類似表示。另一選擇為，可排他地或結合已知或開放式標準一起使用專屬資料結構、格式或綱目。
在某些實施例中，包含上面儲存有控制邏輯(軟體)之一有形非暫時性電腦可用或可讀媒體之一有形非暫時性設備或製品在本文中亦可稱為一電腦程式產品或程式儲存裝置。此包含但不限於電腦系統5000、主記憶體5008、輔助記憶體5010及可抽換式儲存單元5018及5022，以及體現前述各項之任何組合之有形製品。此控制邏輯在由一或多個資料處理裝置(諸如電腦系統5000)執行時可致使此等資料處理裝置如本文中所闡述而操作。
基於本發明中所含有之教示，熟習此項技術者將明瞭如何使用除圖50中所展示之外的資料處理裝置、電腦系統或電腦架構來做出及使用本發明之實施例。特定而言，實施例可利用除本文中所闡述之實施方案之外的軟體、硬體及/或作業系統實施方案而操作。
總結
本文中所揭示之EP記錄系統有效地移除雜訊且移除或隔離不希望大信號，同時保留原始小信號之相關分量，亦即，同時保留一EP環境中之原始資訊之完整性。習用EP系統可成功地濾除雜訊，但亦可濾除一醫療團隊想要查看之具有雜訊之信號分量。習用EP系統亦可利用本意良好之軟體濾波演算法而產生且引入原始信號中最初不存在之額外雜訊及不希望假訊。即使在習用EP系統利用最先進雜訊減少實踐時，在存在同時大信號程序(諸如去顫及燒蝕)之情況下，習用EP系統亦無法有效地收集具有高可信度之乾淨小信號。此乃因習用EP系統不具有跨越相關頻率範圍–低(例如，0 Hz至100 Hz)、中(例如，高於100 Hz至低於300 kHz)及高(例如，高於300 kHz且包含300 kHz) –之一綜合信號取得與濾波解決方案，且無法有效地處置相差100倍或1000倍數量級之同時信號。相比之下，本文中所揭示之EP記錄系統整合且應用新穎硬體電路、軟體方法及系統拓撲來移除不希望信號，但保留跨越一EP環境中發現之信號之相關頻率之原始信號波形。
所揭示EP系統不必做出習用EP系統必須做出之折衷。而是，所揭示EP系統允許硬體與軟體態樣協力地執行，以便同時：(1)以高增益運行放大器以查看小信號；(2)藉由使硬體中之破壞性大信號濾波最小化而防止發生削波及飽和兩者以同時查看大信號；(3)處理信號，從而將信號彼此分開成獨立顯示、移除任何其餘雜訊及使所分開信號同步化；及最後(4)使得一使用者能夠操縱及分析大信號及小信號兩者，使得信號假訊及事件可係準確地時間-事件相關的。
圖22A至圖22B之例示性信號2200圖解說明此等概念，從而在存在大瞬態燒蝕信號、去顫信號及EP環境雜訊之情況下、在由本文中所揭示之EP系統取得、濾波及處理之後展示一ECG或IC心臟信號之視覺化之改良。圖22A展示自小信號及大信號兩者移除雜訊，且在處理大信號時避免削波。一習用EP系統可提供一有雜訊心臟信號2203，且對一信號2202進行人工削波以限制一所顯示信號之振幅以便避免飽和效應。所揭示EP系統取得且清楚地顯示弱信號2214及強信號2205兩者。利用所揭示EP系統，不需要進行人工削波，且完全定義一強信號2204 (未削波)。
圖22B圖解說明EP系統在存在雜訊及大信號程序之情況下揭露低振幅心臟信號及一EP信號之相關隨機假訊之微分量之能力。視窗2216圖解說明具有所揭示EP系統所揭露之期望信號之高及低振幅微分量2206兩者之一有雜訊信號2208。相比之下，如視窗2218中所展示，一習用EP系統可不能成功地揭露期望信號之低及高振幅微分量兩者。利用更有雜訊信號，可揭露期望信號之一低振幅微分量2210，但該低振幅微分量在一習用EP系統中之雜訊2212當中更容易丟失。期望信號之一高振幅微分量2211可因一習用EP系統中之人工削波而丟失。
圖22C圖解說明所揭示EP系統在不具有飽和或經延遲恢復之情況下移除60 Hz雜訊2220同時保留屬於原始波形2224的60 Hz信號之分量2222之能力。特定而言，與假訊2220同時發生的原始波形2224之分量2222不丟失。換言之，當大信號同時重疊小信號時，所揭示EP系統可乾淨地識別、取得及處理兩者。
應瞭解，意欲使用實施方式章節而非任何其他章節來解釋申請專利範圍。其他章節可陳述發明人預期之一或多項但並非全部例示性實施例，且因此，並非意欲以任何方式限制本發明或隨附申請專利範圍。
雖然本發明闡述例示性領域及應用之例示性實施例，但應理解，本發明不限於此。其他實施例及其修改形式係可能的且在本發明之範疇及精神內。舉例而言，且在不限制本段之一般性之情況下，實施例不限於各圖中所圖解說明或本文中所闡述之軟體、硬體、韌體或實體。此外，實施例(不管是否在本文中明確闡述)對除本文中所闡述之實例之外的領域及應用具有顯著實用性。
本文中已在圖解說明規定功能及其關係之實施方案之功能性構建區塊之幫助下闡述實施例。為方便說明，本文中已任意定義此等功能性構建區塊之界限。可定義替代邊界，只要適當地執行規定功能及關係(或其等效內容)即可。此外，替代實施例可使用不同於本文中所闡述之彼等次序之次序執行功能性區塊、步驟、操作、方法等。本發明亦擴展至與使用或以其他方式實施本文中之所揭示硬體及系統之特徵相關聯之方法。
本文中提及之「一項實施例」、「一實施例」、「一例示性實施例」或類似片語指示所描述之實施例可包含一特定特徵、結構或特性，但每一實施例可不必包含該特定特徵、結構或特性。此外，此等片語未必指代同一實施例。此外，當結合一實施例一起闡述一特定特徵、結構或特性時，無論本文中是否明確提及或闡述，將此特徵、結構或特性併入至其他實施例中將在熟習此項技術者之瞭解範圍內。另外，可使用表達「經耦合(coupled)」及「經連接(connected)」連同其衍生詞來闡述某些實施例。此等術語未必意欲為彼此之同義詞。舉例而言，可使用術語「經連接(connected)」或「經耦合(coupled)」來闡述某些實施例以指示兩個或多於兩個元件彼此直接實體或電接觸。然而，術語「經耦合(coupled)」亦可意指兩個或多於兩個元件並非彼此直接接觸，但仍彼此協作或互動。
本發明之廣度及範疇不應受上文所闡述之例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據隨附申請專利範圍及其等效內容來界定。
100‧‧‧習用電生理學環境
102‧‧‧120 V至240 V、50 Hz/60 Hz AC供電幹線/120/240 AC供電幹線
104‧‧‧脈搏血氧濃度計
106‧‧‧心電圖單元
108‧‧‧輸注泵
110‧‧‧電解剖標測系統
112‧‧‧資料取得系統
114‧‧‧燒蝕產生器
116‧‧‧射頻干擾
118‧‧‧病患
120‧‧‧地面接地
122‧‧‧洩漏電流/總洩漏電流
124‧‧‧以電容方式耦合
126‧‧‧以電感方式耦合
128‧‧‧神經刺激器
200‧‧‧所揭示電生理學硬體系統
201‧‧‧電生理學工作站
202‧‧‧監測器
204‧‧‧監測器
206‧‧‧監測器分配器
208‧‧‧習用實驗室PC
210‧‧‧鍵盤/滑鼠
212‧‧‧額外光學介面
214‧‧‧電生理學控制台
216‧‧‧光學介面
218‧‧‧心電圖放大器
220‧‧‧單極放大器
222‧‧‧雙極放大器
224‧‧‧心電圖及靜電紀錄監測單元/靜電紀錄監測單元
226‧‧‧磁軛
228‧‧‧接線盒
230‧‧‧接線盒
232‧‧‧心電圖及靜電紀錄電極輸入
234‧‧‧專用AC輸入濾波器
236‧‧‧AC/DC電源供應器
238‧‧‧DC/DC電源供應器
240‧‧‧幹線120 V/240 V、50 Hz/60 Hz源電力
300‧‧‧多通道類比轉數位輸入/輸出模組
302‧‧‧心電圖板
304‧‧‧類比輸入V1至V6
306‧‧‧類比輸入LL、RA及LA/肢體電線LL、RA及LA
308‧‧‧類比輸出RL/RL
310‧‧‧數位輸出V1至V6/V1至V6
312‧‧‧數位輸出I、II/I至II
314‧‧‧威爾遜中心電端
316‧‧‧心臟內板
318‧‧‧INDIF
320‧‧‧ICUniWCT1、ICUniWCT2至ICUniWCTN信號
322‧‧‧ICUniINDIF1、ICUniINDIF2至ICUniINDIFN信號
324‧‧‧ICDiff1、ICDiff2至ICDiffN信號
326‧‧‧ICUniWCT1、ICUniWCT2至ICUniWCTN信號/ICUniWCT1至ICUniWCT2
328‧‧‧ICUniINDIF1、ICUniINDIF2至ICUniINDIFN信號/ICUniINDIF1至ICUniINDIF2
330‧‧‧ICDiff1、ICDiff2至ICDiffN信號/ICDiff1、...、ICDiffN
400‧‧‧電生理學硬體系統輸入級
402a‧‧‧輸入保護
402b‧‧‧輸入保護
404a‧‧‧射頻濾波器
404b‧‧‧射頻濾波器
406a‧‧‧緩衝器
406b‧‧‧緩衝器
408a‧‧‧DC阻隔
408b‧‧‧DC阻隔
410‧‧‧儀表放大器/濾波器
412‧‧‧差動放大器1/濾波器
414‧‧‧差動放大器2/濾波器
416‧‧‧類比轉數位轉換器/24位元類比轉數位轉換器
418‧‧‧大信號偵測/快速恢復/大信號偵測/快速恢復電路
420a‧‧‧低頻率回饋
420b‧‧‧低頻率回饋
422a‧‧‧屏蔽驅動
422b‧‧‧屏蔽驅動
500‧‧‧方塊圖
504‧‧‧主系統單元(硬體組件)/主系統單元/主系統單元(硬體)
506‧‧‧心電圖板
507‧‧‧威爾遜中心電端
508‧‧‧心臟內板
510‧‧‧通信模組
512‧‧‧光纖鏈路
514‧‧‧主處理單元(軟體組件)/主處理單元/主處理單元(軟體)
524‧‧‧方塊圖
528‧‧‧數位處理級
530‧‧‧部分/類比輸入保護/濾波級
532‧‧‧差動信號放大級/部分/信號放大級
534‧‧‧部分/類比轉數位轉換器級/類比轉數位轉換器
600‧‧‧過電壓保護電路/輸入過電壓保護電路
602‧‧‧電阻器/輸入電阻器
604‧‧‧電阻器/輸入電阻器
608‧‧‧現成氣體放電管/氣體放電管
610‧‧‧二極體/靜電放電電壓抑制器二極體
612‧‧‧二極體/雙向靜電放電保護二極體對
620‧‧‧靜電放電輸入保護電路
622‧‧‧靜電放電保護晶片/瞬態電壓抑制器二極體
628‧‧‧瞬態電壓抑制器二極體
630‧‧‧瞬態電壓抑制器二極體
700‧‧‧射頻濾波器/屏蔽驅動
702‧‧‧射頻濾波器
706‧‧‧輸入電容器/RLC網路元件/電容器/被動RLC網路
708‧‧‧RLC網路元件/被動RLC網路
710‧‧‧被動RLC網路
712‧‧‧被動RLC網路
714‧‧‧被動RLC網路/輸入電容器/RLC網路元件/電容器
716‧‧‧被動RLC網路/輸入電容器/RLC網路元件/電容器
722‧‧‧電容器
728‧‧‧Shield1/輸出Shield1
730‧‧‧屏蔽驅動
1001‧‧‧儀表放大器/增益級
1002‧‧‧電阻器
1004‧‧‧電阻器
1006‧‧‧運算放大器
1008‧‧‧RC網路
1010‧‧‧RC網路/電容器
1012‧‧‧RC網路/電容器
1014‧‧‧RC網路
1016‧‧‧運算放大器
1017‧‧‧差動放大器#1/全差動運算放大器
1018‧‧‧精密電阻器區塊
1020‧‧‧差動放大器/第一全差動放大器
1021‧‧‧差動放大器#2/全差動運算放大器
1022‧‧‧電路元件
1024‧‧‧電路元件
1026‧‧‧電路元件
1028‧‧‧電路元件
1030‧‧‧電路元件
1032‧‧‧電路元件
1034‧‧‧第二全差動放大器/差動放大器/放大器
1036‧‧‧電路元件
1038‧‧‧電路元件
1040‧‧‧電路元件
1042‧‧‧電路元件
1100‧‧‧大信號偵測/快速恢復電路/所連接大信號偵測/快速恢復電路
1108‧‧‧運算放大器
1112‧‧‧運算放大器
1114‧‧‧第一對二極體級
1116‧‧‧第一對二極體級
1118‧‧‧電阻器
1120‧‧‧電容器
1122‧‧‧電阻器
1124‧‧‧電容器
1126‧‧‧電阻器
1128‧‧‧電容器
1130‧‧‧電阻器
1132‧‧‧電容器
1140‧‧‧電阻器
1142‧‧‧電阻器
1144‧‧‧電阻器
1146‧‧‧第二對二極體級
1148‧‧‧第二對二極體級
1150‧‧‧二極體/「箝位」二極體
1152‧‧‧「箝位」二極體
1154‧‧‧「箝位」二極體
1156‧‧‧「箝位」二極體
1158‧‧‧時序庫
1600‧‧‧低頻率回饋電路
1602‧‧‧Buf1
1606‧‧‧運算放大器
1666‧‧‧電容器
1693‧‧‧電阻器
2200‧‧‧例示性信號
2202‧‧‧信號
2203‧‧‧有雜訊心臟信號
2204‧‧‧強信號
2205‧‧‧強信號
2206‧‧‧高及低振幅微分量
2208‧‧‧有雜訊信號
2210‧‧‧低振幅微分量
2211‧‧‧高振幅微分量
2212‧‧‧雜訊
2214‧‧‧弱信號
2216‧‧‧視窗
2218‧‧‧視窗
2220‧‧‧60 Hz雜訊/假訊
2222‧‧‧分量
2224‧‧‧原始波形
2300‧‧‧威爾遜中心電端-右腿驅動電路/所揭示威爾遜中心電端-右腿驅動電路
2302‧‧‧病患
2304‧‧‧右臂
2306‧‧‧左臂
2308‧‧‧左腿
2310‧‧‧右腿驅動輸出
2312‧‧‧緩衝器
2314‧‧‧運算放大器
2316‧‧‧WCTBuf
2318‧‧‧電容器
2320‧‧‧電阻器
2322‧‧‧電容器
2324‧‧‧電阻器
2326‧‧‧電阻器
2328‧‧‧運算放大器
2330‧‧‧「右腿驅動」電路
2332‧‧‧威爾遜中心電端電路
2334‧‧‧大電阻器
2336‧‧‧中心電端
2338‧‧‧RL正信號/右腿正(+)差動輸入信號
2340‧‧‧RL負信號/右腿負(–)差動輸入信號
2401‧‧‧電容器
2402‧‧‧電容器
2403‧‧‧電容器
2404‧‧‧電容器
2406‧‧‧電阻器
2407‧‧‧電阻器
2408‧‧‧電阻器
2409‧‧‧電阻器
2410‧‧‧電阻器
2411‧‧‧電阻器
2412‧‧‧電阻器
2413‧‧‧電阻器
2414‧‧‧電阻器
2415‧‧‧電容器
2416‧‧‧電容器
2417‧‧‧電阻器
2418‧‧‧電阻器
2419‧‧‧電阻器
2420‧‧‧電容器
2421‧‧‧電容器
2425‧‧‧運算放大器
2440‧‧‧「雙T形」回饋網路/雙T形回饋網路
2500‧‧‧曲線圖
2510‧‧‧峰值
2520‧‧‧峰值
2600‧‧‧系統
2602‧‧‧信號路徑模組
2604‧‧‧輸入模組
2605‧‧‧定時器
2606‧‧‧封包器
2608‧‧‧佇列模組
2610‧‧‧封包調度器
2612‧‧‧全域信號表
2614‧‧‧信號模組/既定信號模組/所判定信號模組/所建立信號模組/新建立信號模組/所產生信號模組/第一信號模組/第二信號模組/相關聯信號模組/作用信號模組/特定信號模組
2614-1‧‧‧信號模組
2614-2‧‧‧信號模組
2614-N‧‧‧信號模組
2616‧‧‧輸出模組
2618‧‧‧顯示模組/既定顯示模組
2618-1‧‧‧顯示模組
2618-2‧‧‧顯示模組
2618-N‧‧‧顯示模組
2620‧‧‧組態路徑模組
2622‧‧‧監測模組
2624‧‧‧審查模組
2702-1‧‧‧佇列
2702-2‧‧‧佇列
2702-N‧‧‧佇列
2802‧‧‧信號組態模組
2804‧‧‧信號工廠模組
2806‧‧‧數位信號處理器等化器/數位信號處理器延遲等化器
2808‧‧‧數位信號處理器工廠模組
2902‧‧‧輸入封包佇列/所產生輸入封包佇列
2904‧‧‧數位信號處理器/所產生數位信號處理器
2906‧‧‧輸出封包佇列/相關聯輸出封包佇列/特定輸出封包佇列/所產生輸出封包佇列
3002‧‧‧局域信號表
3004‧‧‧封包索引
3006‧‧‧顯示設定
3102‧‧‧佇列監測器
3104‧‧‧報告模組
3202‧‧‧實況觀看區域
3204‧‧‧掃掠速度
3302‧‧‧信號管理視窗
3304‧‧‧可用信號
3306‧‧‧信號設定
3402‧‧‧實況觀看區域
3404‧‧‧顯示設定視窗
3406‧‧‧縮放因子
3408‧‧‧剪輯因子
3502‧‧‧實況觀看區域
3504‧‧‧圖案搜尋視窗
3602‧‧‧實況觀看區域
3604‧‧‧所發現遲電位
3702‧‧‧實況觀看區域
3704‧‧‧信號部分
3706‧‧‧信號部分
3708‧‧‧實況觀看區域
3710‧‧‧瀑布式視圖
3712‧‧‧信號部分
3714‧‧‧對應信號部分
3716‧‧‧實況觀看區域
3718‧‧‧信號
3720‧‧‧信號
3722‧‧‧信號
3724‧‧‧參考時間
3726‧‧‧壓製位置
3728‧‧‧實況觀看區域
3730‧‧‧觸發視圖
3732‧‧‧起搏信號
3734‧‧‧II信號
3736‧‧‧Uni Dist信號
3738‧‧‧Uni Prox信號
3802‧‧‧實況觀看區域
3804‧‧‧審查視窗
3806‧‧‧審查按鈕
3902‧‧‧實況觀看區域
3904‧‧‧審查視窗
3906‧‧‧量測值
3908‧‧‧卡尺線
3910‧‧‧卡尺線
4000‧‧‧方法
4002‧‧‧步驟
4004‧‧‧步驟
4006‧‧‧步驟
4008‧‧‧步驟
4010‧‧‧步驟
4012‧‧‧步驟
4014‧‧‧步驟
4016‧‧‧步驟
4100‧‧‧方法
4102‧‧‧步驟
4104‧‧‧步驟
4106‧‧‧步驟
4200‧‧‧方法
4202‧‧‧步驟
4204‧‧‧步驟
4206‧‧‧步驟
4208‧‧‧步驟
4210‧‧‧步驟
4212‧‧‧步驟
4300‧‧‧方法
4302‧‧‧步驟
4304‧‧‧步驟
4306‧‧‧步驟
4308‧‧‧步驟
4400‧‧‧方法
4402‧‧‧步驟
4404‧‧‧步驟
4500‧‧‧方法
4502‧‧‧步驟
4504‧‧‧步驟
4506‧‧‧步驟
4508‧‧‧步驟
4600‧‧‧方法
4602‧‧‧步驟
4604‧‧‧步驟
4606‧‧‧步驟
4700‧‧‧方法
4702‧‧‧步驟
4704‧‧‧步驟
4706‧‧‧步驟
4708‧‧‧步驟
4800‧‧‧方法
4802‧‧‧步驟
4804‧‧‧步驟
4806‧‧‧步驟
4808‧‧‧步驟
4900‧‧‧方法
4902‧‧‧步驟
4904‧‧‧步驟
4906‧‧‧步驟
4908‧‧‧步驟
4910‧‧‧步驟
4912‧‧‧步驟
5000‧‧‧電腦系統
5002‧‧‧使用者輸入/輸出介面
5003‧‧‧輸入/輸出裝置/使用者輸入/輸出裝置
5004‧‧‧處理器
5006‧‧‧通信基礎設施/匯流排
5008‧‧‧主記憶體/主要記憶體
5010‧‧‧輔助儲存裝置/輔助記憶體
5012‧‧‧硬碟機
5014‧‧‧可抽換式儲存裝置/可抽換式儲存磁碟機
5018‧‧‧可抽換式儲存單元
5020‧‧‧介面
5022‧‧‧可抽換式儲存單元
5024‧‧‧通信介面/網路介面
5026‧‧‧通信路徑
5028‧‧‧外部或遠端裝置
(a)‧‧‧節點
(b)‧‧‧節點
A‧‧‧節點
B‧‧‧節點
B2OutN‧‧‧輸出
B2OutP‧‧‧輸出
C‧‧‧節點
CM‧‧‧共模
CMB‧‧‧共模節點
D‧‧‧節點
E‧‧‧節點
F‧‧‧節點
I‧‧‧引線/數位輸出/數位信號輸出
IC1、...、ICN‧‧‧數位信號輸出
II‧‧‧引線/數位輸出/數位信號輸出
In‧‧‧節點
In12‧‧‧信號/節點/輸入節點
In13‧‧‧節點/輸出
In14‧‧‧節點/輸出/輸入節點/大信號偵測/快速恢復電路1100之正輸入節點
In24‧‧‧節點/輸出/輸入節點/大信號偵測/快速恢復電路1100之負輸入節點
J‧‧‧節點
LA‧‧‧類比輸入/肢體電線
LL‧‧‧類比輸入/肢體電線
Out1‧‧‧輸出
Out2‧‧‧輸出
P1‧‧‧搏動
RA‧‧‧類比輸入/肢體電線
RCable‧‧‧輸入電阻器/電阻器
RL‧‧‧類比輸出/肢體電極
RLDrv‧‧‧右腿驅動輸出
Shield1‧‧‧輸出/屏蔽輸入信號/屏蔽輸入
U4Out1‧‧‧信號
U4Out2‧‧‧信號
V(A)‧‧‧信號曲線圖
V(B)‧‧‧信號曲線圖
V(C)‧‧‧曲線圖
V(CMB)‧‧‧共模信號/共模電壓
V(Defib)‧‧‧代表性去顫器信號/曲線圖
V(E)‧‧‧曲線圖
V(In)‧‧‧氣體放電管608上之電壓
V(In12)‧‧‧曲線圖
V(In13)‧‧‧曲線圖
V(In22)‧‧‧曲線圖
V(In23)‧‧‧曲線圖
V(Out1)‧‧‧信號
V(Out2)‧‧‧信號
V(P1)‧‧‧曲線圖
V(Shield1)‧‧‧曲線圖
V(Shield2)‧‧‧曲線圖
V1‧‧‧類比輸入/心前連接/數位輸出/數位信號輸出
V2‧‧‧類比輸入/心前連接/數位輸出/數位信號輸出/引線
V3‧‧‧類比輸入/心前連接/數位輸出/數位信號輸出
V4‧‧‧類比輸入/心前連接/數位輸出/數位信號輸出
V5‧‧‧類比輸入/心前連接/數位輸出/數位信號輸出
V6‧‧‧類比輸入/心前連接/數位輸出/數位信號輸出
併入本文中且形成本說明書之一部分之附圖圖解說明本發明實施例且與說明一起進一步用以闡釋本發明實施例之原理且使得熟習此項技術者能夠做出及使用本發明實施例。
圖1圖解說明具有病患連接及干擾源之一習用電生理學(EP)環境之一方塊圖。
圖2圖解說明根據某些實施例之所揭示EP硬體系統之一硬體系統方塊圖。
圖3圖解說明根據某些實施例之EP硬體系統輸入級之一多通道類比轉數位輸入/輸出之一方塊圖。
圖4圖解說明根據某些實施例之EP硬體系統輸入級之一單個通道之一方塊圖。
圖5A圖解說明根據某些實施例之總體EP系統之一方塊圖。
圖5B圖解說明根據某些實施例之總體EP系統硬體及軟體之一高階抽象化。
圖6A圖解說明根據某些實施例之EP硬體系統之輸入保護電路之大信號輸入保護部分之一示意圖。
圖6B圖解說明根據某些實施例之EP硬體系統之輸入保護電路之靜電放電(ESD)保護部分之一示意圖。
圖7圖解說明根據某些實施例之EP硬體系統之輸入保護電路之射頻(RF)濾波部分之一示意圖。
圖8A至圖8E圖解說明根據一例示性實施例之至輸入保護電路之輸入處之一典型去顫信號之電壓信號曲線圖。
圖9A至圖9E圖解說明根據一例示性實施例之至輸入保護電路之輸入處之一典型燒蝕信號之電壓信號曲線圖。
圖10圖解說明根據某些實施例之EP硬體系統之儀表及增益級之一示意圖。
圖11圖解說明根據某些實施例之EP硬體系統之一大信號偵測/快速恢復電路之一示意圖。
圖12圖解說明根據一例示性實施例之一電壓信號曲線圖，其展示在將大信號偵測/快速恢復電路斷開連接時在一大不希望信號倖免於EP硬體系統電路之輸入保護、儀表及增益級之後發生的緩慢恢復。
圖13A至圖13C圖解說明根據一例示性實施例之電壓信號曲線圖，其展示在連接大信號偵測/快速恢復電路時在一大不希望信號呈現至EP硬體系統電路之輸入保護、儀表及增益級之後發生的快速恢復。
圖14A至圖14D圖解說明根據一例示性實施例之在連接大信號偵測/快速恢復電路時穿過大信號偵測/快速恢復電路之各種內部節點處之電壓信號之信號曲線圖。
圖15A至圖15B圖解說明根據一例示性實施例之在所連接大信號偵測/快速恢復電路之輸出處之電阻器上之電流信號之信號曲線圖。
圖16圖解說明根據某些實施例之充當用於EP硬體系統之一動態電流源之一低頻率回饋電路之一示意圖。
圖17A至圖17D圖解說明根據一例示性實施例之進入EP硬體系統中之受60 Hz共模雜訊影響之典型頻帶內電壓差動輸入信號之信號曲線圖。
圖18A至圖18D圖解說明根據一例示性實施例之在受60 Hz共模雜訊影響之一典型差動電壓信號行進穿過EP硬體系統時該典型差動電壓信號之信號曲線圖。
圖19A至圖19D圖解說明根據一例示性實施例之一典型500 kHz燒蝕輸入信號之信號曲線圖，該典型500 kHz燒蝕輸入信號之一頻率範圍將被EP硬體系統之RF濾波器衰減。
圖20A至圖20B圖解說明根據一例示性實施例之使得RF濾波器能夠衰減去往EP硬體系統之輸入信號之屏蔽輸入處之一典型500 kHz燒蝕輸入信號之信號曲線圖。
圖21A至圖21D圖解說明根據一例示性實施例之一典型500 kHz燒蝕輸入信號之信號曲線圖，該典型500 kHz燒蝕輸入信號在其已行進穿過儀表放大器之後及在其已行進穿過EP硬體系統之全差動運算放大器之後已衰減。
圖22A圖解說明根據一例示性實施例之對一ECG或IC信號之視覺化之改良。
圖22B圖解說明根據一例示性實施例之EP系統在存在雜訊及大信號程序之情況下揭露一EP信號之低振幅心臟信號及假訊微分量之能力。
圖22C圖解說明根據一例示性實施例之EP系統在未飽和或不具有經延遲恢復之情況下移除60 Hz雜訊同時保留屬於原始波形之60 Hz信號之分量之能力。
圖23圖解說明根據某些實施例之一經改良威爾遜中心電端–右腿驅動(WCT-RLD)電路之一示意圖。
圖24圖解說明根據某些實施例之與一WCT-RLD電路之一RLD電路介接之一雙T形回饋網路之一示意圖。
圖25圖解說明根據一例示性實施例之一WCT-RLD電路之一雙T形回饋網路之輸出之一信號曲線圖。
圖26係根據某些實施例之用於接近即時地處理及顯示多個信號之一系統之一方塊圖。
圖27係根據某些實施例之用於儲存與不同基礎信號相關聯之所產生封包之一佇列模組之一方塊圖。
圖28係根據某些實施例之用於在運行時產生時間對準信號之一組態路徑模組之一方塊圖，該等時間對準信號係自一組基礎信號處理得到。
圖29係根據某些實施例之由一信號工廠模組產生之一信號模組之一方塊圖。
圖30係根據某些實施例之用於顯示一或多個信號之一顯示模組之一方塊圖。
圖31係根據某些實施例之用於執行錯誤檢查之一監測模組之一方塊圖。
圖32圖解說明根據某些實施例之對一顯示模組之一掃掠速度之一實例性調整。
圖33圖解說明根據某些實施例之對一顯示模組之信號管理。
圖34圖解說明根據某些實施例之對一顯示模組之縮放及剪輯因子之一實例性調整。
圖35圖解說明根據某些實施例之一顯示模組之圖案搜尋。
圖36圖解說明根據某些實施例之一顯示模組之一顯示之一遲電位搜尋。
圖37A圖解說明根據某些實施例之經由一顯示模組而使用一瀑布式視圖。
圖37B圖解說明根據某些實施例之經由一顯示模組而使用一瀑布式視圖。
圖37C圖解說明根據某些實施例之經由一顯示模組而使用一動態視圖。
圖37D圖解說明根據某些實施例之經由一顯示模組而使用一觸發視圖。
圖38圖解說明根據某些實施例之對一顯示模組之一顯示之擷取。
圖39圖解說明根據某些實施例之對一顯示模組之一所擷取顯示之視覺分析。
圖40係根據一實施例之用於接近即時地處理及顯示多個信號之一方法之一流程圖。
圖41係根據某些實施例之用於對一或多個信號模組進行組態之一方法之一流程圖。
圖42係根據某些實施例之用於依據一信號處理規範而產生一信號模組之一方法之一流程圖。
圖43係根據某些實施例之用於使一或多個信號模組之與每一DSP相關聯之處理延遲等化之一方法之一流程圖。
圖44係根據某些實施例之用於使用一輸入模組來接收一或多個信號之一或多個信號樣本之一方法之一流程圖。
圖45係根據某些實施例之用於使用一封包器將一或多個信號樣本轉換成一或多個封包之一方法之一流程圖。
圖46係根據某些實施例之用於將含有一或多個信號樣本之一封包調度至一佇列模組之一方法之一流程圖。
圖47係根據某些實施例之用於將一封包自一佇列模組調度至與封包相關聯之一信號模組之一方法之一流程圖。
圖48係根據某些實施例之用於使用與封包相關聯之一信號模組來處理一封包之一方法之一流程圖。
圖49係根據某些實施例之用於使用一顯示模組將一經處理封包顯示至一顯示螢幕之一方法之一流程圖。
圖50圖解說明根據某些實施例之一實例性電腦系統。
當連同圖式一起時，依據下文所陳述之詳細說明將更明瞭本發明實施例之特徵及優點，其中在通篇中相似參考字符識別對應元件。在圖式中，相似元件符號通常指示相同、功能上類似及/或結構上類似之元件。其中一元件第一次出現之圖式由對應元件符號中之最左邊數字指示。

Claims (119)

  1. 一種用於在一病患與生物醫學信號取得及處理裝置之間雙向輸送生物醫學信號之系統，其包括： 一類比輸入保護與濾波級，其經組態以耦合至傳導該等生物醫學信號之複數個電極，該類比輸入保護與濾波級包括具有兩個路徑之一差動電路，該差動電路經組態以處理去往及來自該病患的一類比域中之該等生物醫學信號； 一信號放大級，其包括具有複數個差動放大器級之一差動放大器電路，其中該差動放大器電路耦合至該差動電路之該兩個路徑中之每一者，且經組態以針對約0.01 Hz至約1000 Hz之一頻率範圍內之該等生物醫學信號按小於或等於約50之一放大因子放大該差動電路之一第一輸出； 一類比轉數位轉換器級，其包括耦合至該差動放大器電路之一類比轉數位轉換器，且經組態以使該差動放大器電路之一第二輸出數位化，其中該類比轉數位轉換器具有大於16位元之解析度； 一通信模組，其耦合至該類比轉數位轉換器級，且經組態以在該類比轉數位轉換器級之一經數位化第三輸出與至一數位處理級之一輸入之間提供一數位通信介面；及 該數位處理級，其耦合至該通信模組，該數位處理級包括： 一記憶體，其具有一信號路徑模組，包括複數個信號模組，該複數個信號模組經組態以將包括頻率選擇性濾波之濾波及信號處理演算法應用於來自該類比轉數位轉換器級之該經數位化第三輸出，以提取該等生物醫學信號之高頻率及低振幅特徵；及 至少一個處理器，其經組態以執行該複數個信號模組，其中該至少一個處理器對所關注之頻率範圍內之該等生物醫學信號進行濾波。
  2. 如請求項1之系統，其進一步包括一電壓參考電路，該電壓參考電路經組態以耦合至該複數個電極且經組態以將一經處理類比信號傳回至該病患， 其中該電壓參考電路提供附接至該病患之一接地等效電極以移除共模電壓，且 其中該電壓參考電路具有經組態以自該等生物醫學信號移除供電幹線諧波雜訊之一頻率諧振器電路。
  3. 如請求項1之系統，其中該類比輸入保護與濾波級之該差動電路進一步包括經組態以將大信號分流之一輸入保護電路。
  4. 如請求項1之系統，其中該類比輸入保護與濾波級之該差動電路進一步包括耦合至一低頻率回饋電路之一射頻濾波器電路， 其中該射頻濾波器電路經組態以衰減介於約300 kHz與約600 kHz之間的該等生物醫學信號中之每一者之一各別振幅，且 其中該低頻率回饋電路經組態以驅動該射頻濾波器電路之一接地平面之一電壓以進一步衰減該等生物醫學信號中之每一者之該各別振幅。
  5. 如請求項1之系統，其中該信號放大級進一步包括一大信號偵測與箝位電路，該大信號偵測與箝位電路耦合至該差動放大器電路且經組態以： 將一飽和信號回饋至該類比輸入保護與濾波級；及 設定線性地移除信號飽和之一時間常數。
  6. 如請求項1之系統，其中該數位通信介面係一光纖鏈路。
  7. 如請求項1之系統，其中該記憶體進一步包括一組態路徑模組及一監測模組。
  8. 如請求項7之系統，其中該信號路徑模組在至該數位處理級之該輸入處耦合至該數位通信介面且經組態以： 經由該數位通信介面接收該等生物醫學信號； 將該等生物醫學信號封包化至該等生物醫學信號中之每一者之各別封包中； 將該等生物醫學信號中之每一者之該等各別封包儲存至針對該等生物醫學信號中之每一者之一各別佇列中；及 將該等各別封包調度至該複數個信號模組以對該等各別封包進行數位信號處理。
  9. 如請求項8之系統，其中該信號路徑模組進一步經組態以接近即時地使該等生物醫學信號之該等各別封包同步化，該同步化包括： 處理該等各別封包，其中該處理針對該等各別封包中之每一者引入一處理延遲，其中針對自該信號路徑模組之一第一數位信號處理器(DSP)輸出之一第一信號封包引入一第一處理延遲，且針對自該信號路徑模組之一第二DSP輸出之一第二信號封包引入一第二處理延遲；及 大約同時地呈現該經處理第一信號封包及該經處理第二信號封包以供顯示。
  10. 如請求項9之系統，其中該組態路徑模組耦合至該信號路徑模組，且經組態以使自該第一DSP輸出之該第一信號封包之該第一處理延遲與自該第二DSP輸出之該第二信號封包之該第二處理延遲等化，其中該等化致使該第一DSP與該第二DSP完成對該第二信號封包之該處理同時地完成對該第一信號封包之處理。
  11. 如請求項7之系統，其中該監測模組耦合至該信號路徑模組且經組態以： 掃描該信號路徑模組中之一佇列； 在該掃描期間判定該佇列之一狀態；及 在一顯示裝置上顯示一錯誤狀態。
  12. 如請求項9之系統，其進一步包括具有一圖形使用者介面(GUI)之一顯示裝置，該顯示裝置經組態以大約同時地顯示該經處理第一信號封包及該經處理第二信號封包。
  13. 一種用於接近即時使自一病患發射之一或多個生物醫學信號視覺化之系統，其包括： 一差動電路，其具有兩個路徑且經組態以處理一類比域中之該一或多個生物醫學信號，其中該差動電路進一步經組態以線性地衰減介於約350 kHz與約600 kHz之間的一第一頻率範圍內之該一或多個生物醫學信號之一各別振幅； 一差動放大器模組，其包括複數個差動放大器級，其中該差動放大器模組耦合至該差動電路之該兩個路徑中之每一者，且經組態以按一放大因子放大該差動電路之一第一輸出，其中針對介於約0.01 Hz與約1000 Hz之間的一第二頻率範圍內之該一或多個生物醫學信號，該放大因子小於或等於約50； 一類比轉數位轉換器模組，其耦合至該差動放大器模組且經組態以使該差動放大器模組之一第二輸出數位化以產生該類比轉數位轉換器模組之一經數位化第三輸出，其中該類比轉數位轉換器模組具有大於16位元之解析度； 一處理器，其包括軟體，經組態以將包括頻率選擇性濾波之濾波及信號處理演算法應用於來自該類比轉數位轉換器模組之該經數位化第三輸出，以提取該一或多個生物醫學信號之高頻率及低振幅特徵，且輸出經處理信號及該一或多個生物醫學信號之封包； 複數個同步化延遲元件，其經組態以使該等經處理信號與該一或多個生物醫學信號同步化；及 一顯示裝置，其包括一圖形使用者介面，經組態以顯示該等經同步化之經處理信號與該一或多個生物醫學信號。
  14. 如請求項13之系統，其經組態以將一標籤應用於該等經處理信號及該一或多個生物醫學信號之每一封包，其中該系統進一步經組態以為與一第一經處理信號或一第一生物醫學信號相關聯之每一封包指派一相同標籤以與一第二經處理信號或一第二生物醫學信號同步化成一相同時間。
  15. 如請求項14之系統，其中一顯示模組使用該所指派相同標籤將該經同步化第一經處理信號與該經同步化第二生物醫學信號同時輸出至該顯示裝置。
  16. 如請求項13之系統，其中該經同步化一或多個生物醫學信號經準備好在自該病患發射該一或多個生物醫學信號時起約5毫秒內顯示。
  17. 如請求項13之系統，其中該等經同步化經處理信號經準備好在自該病患發射該一或多個生物醫學信號時起約50毫秒內顯示。
  18. 如請求項13之系統，其中該複數個同步化延遲元件進一步經組態以將該等經同步化經處理信號中之一者延遲為與該等經同步化經處理信號中之另一者或與該一或多個生物醫學信號一起顯示。
  19. 一種用於使自一病患發射之一或多個生物醫學信號視覺化之系統，該系統包括： 一生物醫學信號介面裝置，其用於將該一或多個生物醫學信號輸送至該系統，該生物醫學信號介面裝置包括： 一輸入保護電路，其用以將一去顫信號分流； 複數個電路板元件，其耦合至該輸入保護電路，該複數個電路板元件中之每一者包括： 一差動電路，其具有兩個路徑，經組態以處理一類比域中之該一或多個生物醫學信號，其中該差動電路進一步經組態以線性地衰減介於約350 kHz與約600 kHz之間的一第一頻率範圍內之該一或多個生物醫學信號之一各別振幅； 一差動放大器模組，其包括複數個差動放大器級，其中該差動放大器模組耦合至該差動電路之該兩個路徑中之每一者，且經組態以按一放大因子放大該差動電路之一第一輸出，其中針對介於約0.01 Hz與約1000 Hz之間的一第二頻率範圍內之該一或多個生物醫學信號，該放大因子小於或等於約50；及 一類比轉數位轉換器模組，其耦合至該差動放大器模組，經組態以使該差動放大器模組之一第二輸出數位化以產生該類比轉數位轉換器模組之一經數位化第三輸出，其中該類比轉數位轉換器模組具有大於16位元之解析度；及 一處理器，其包括軟體，通信地耦合至該複數個電路板元件之每一類比轉數位轉換器模組，其中該處理器經組態以處理來自每一類比轉數位轉換器模組之該各別經數位化第三輸出以供顯示。
  20. 如請求項19之系統，其中來自該類比轉數位轉換器模組之該各別經數位化第三輸出係在自該病患接收到該一或多個生物醫學信號時起約5毫秒內以一原始格式顯示。
  21. 如請求項19之系統，其中來自該類比轉數位轉換器模組之該各別經數位化第三輸出係在自該病患接收到該一或多個生物醫學信號時起約50毫秒內以一經處理格式顯示。
  22. 如請求項19之系統，其中該處理器藉由一光纖鏈路而耦合至每一類比轉數位轉換器模組。
  23. 如請求項19之系統，其進一步包括： 複數個同步化延遲元件，其經組態以使多個經數位化生物醫學信號同步化以供同時顯示；及 一或多個顯示裝置，其各自包括一圖形使用者介面，經組態以在該一或多個顯示裝置上顯示該多個經數位化經同步化生物醫學信號。
  24. 如請求項23之系統，其中該一或多個顯示裝置中之一顯示裝置以一時間上對準之非重疊性可堆疊格式顯示該多個經數位化經同步化生物醫學信號。
  25. 如請求項23之系統，其中該一或多個顯示裝置中之一顯示裝置以一圖案對準之並排格式顯示該多個經數位化經同步化生物醫學信號。
  26. 一種用於使來自一病患之一或多個生物醫學信號視覺化之系統，該系統包括： 一醫療信號介面裝置，其用於在該病患與監測或治療裝置之間輸送該一或多個生物醫學信號，其中該一或多個生物醫學信號具有一經辨識圖案，該醫療信號介面裝置包括： 一差動電路，其具有兩個路徑，經組態以處理一類比域中之該一或多個生物醫學信號，其中該差動電路進一步經組態以線性地衰減介於約350 kHz與約600 kHz之間的一第一頻率範圍內之該一或多個生物醫學信號之一各別振幅； 一差動放大器模組，其包括複數個差動放大器級，其中該差動放大器模組耦合至該差動電路之該兩個路徑中之每一者，且經組態以按一放大因子放大該差動電路之一第一輸出，其中針對介於約0.01 Hz與約1000 Hz之間的一第二頻率範圍內之該一或多個生物醫學信號，該放大因子小於或等於約50；及 一類比轉數位轉換器模組，其耦合至該差動放大器模組，經組態以使該差動放大器模組之一第二輸出數位化以產生該類比轉數位轉換器模組之一經數位化第三輸出，其中該類比轉數位轉換器模組具有大於16位元之解析度；及 一處理器，其包括軟體，其中該軟體包括經組態以識別該類比轉數位轉換器模組之該經數位化第三輸出與該一或多個生物醫學信號之該經辨識圖案之間的一偏差度量之一數位處理功能。
  27. 如請求項26之系統，其中該數位處理功能係一平均絕對偏差演算法以基於至少一形狀、一振幅或一時間使所取得信號及該經辨識圖案相關。
  28. 如請求項26之系統，其中該軟體包括多個數位處理功能以供同時應用於所取得信號以動態地產生該所取得信號之多個經數位處理版本以用於同時視覺化。
  29. 如請求項26之系統，其中該軟體包括一使用者介面，該使用者介面允許一使用者設定一臨限值以指定該偏差在時間或振幅上不同於該經辨識圖案之一量，且其中等於或大於該臨限值之該偏差觸發一顯示回應。
  30. 一種用於在一病患與監測或治療裝置之間輸送生物醫學信號之系統，該系統包括： 一ECG板，其具有一威爾遜中心電端(WCT)及複數個通道，其中該複數個通道中之一各別通道耦合至一各別ECG電極， 其中該各別ECG電極係一各別心前(V)電極或一各別肢體引線， 其中耦合至該各別肢體引線之該各別通道包括： 一差動電路，其具有一第一路徑及一第二路徑，該第一路徑耦合至該各別肢體引線且該第二路徑耦合至一共同參考，其中該第一路徑及該第二路徑中之每一者包括： 一輸入保護電路，其經組態以將具有高於一第一臨限值之一振幅的該等生物醫學信號之一所接收信號分流至接地； 一射頻濾波器電路，其耦合至該輸入保護電路，且經組態以線性地衰減介於約300 kHz與約600 kHz之間的一第一頻率範圍內之該等生物醫學信號；及 一回饋電路，其耦合至該射頻濾波器電路且經組態以驅動該射頻濾波器電路之一共模節點處之一電壓； 一信號放大級，其耦合至該第一路徑及該第二路徑中之每一者，其中在介於約0.01 Hz與約1000 Hz之間的一第二頻率範圍內，該信號放大級之一增益小於或等於約50；及 一類比轉數位轉換器，其耦合至該信號放大級之一輸出， 其中耦合至該各別心前(V)電極之該各別通道包括以下：該輸入保護電路之該第一路徑、耦合至該輸入保護電路之該射頻濾波器電路、耦合至該射頻濾波器電路之該回饋電路、耦合至該射頻濾波器電路之該信號放大級及耦合至該信號放大級之該輸出之該類比轉數位轉換器， 其中至該WCT之一各別輸入進一步耦合至一左腿、一左臂或一右臂之該各別肢體引線，且 其中該各別心前(V)電極以該WCT之一輸出為參考，其中該WCT之該輸出係該左腿、該左臂及該右臂之一平均值。
  31. 如請求項30之系統，其中該第一臨限值大於一燒蝕電壓振幅。
  32. 如請求項30之系統，其中耦合至該各別心前(V)電極或耦合至該各別肢體引線之該各別通道進一步包括耦合至該信號放大級之一大信號偵測與快速恢復電路，且經組態以： 在一特定時間週期內限制具有高於一第二臨限值之振幅之該等生物醫學信號；及 將一低頻率電壓信號回饋至該信號放大級之一輸入以減小該等生物醫學信號中之每一者之偏移電壓。
  33. 如請求項32之系統，其中該第二臨限值為約100 mV。
  34. 如請求項32之系統，其中該特定時間週期為約5毫秒。
  35. 一種用於在一病患與監測或治療裝置之間輸送生物醫學信號之電信號介面裝置，其包括： 一差動電路，其具有兩個路徑，該兩個路徑中之每一差動電路路徑耦合至一各別電極，其中每一差動電路路徑包括： 一輸入保護電路，其經組態以將具有高於一第一臨限值之一振幅之該等生物醫學信號分流至接地； 一射頻濾波器電路，其耦合至該輸入保護電路，且經組態以線性地衰減介於約300 kHz與約600 kHz之間的一第一頻率範圍內之該等生物醫學信號之該振幅；及 一低頻率回饋電路，其耦合至該射頻濾波器電路且經組態以驅動該射頻濾波器電路之一共模節點處之一電壓； 一信號放大級，其耦合至每一差動電路路徑，其中在該等生物醫學信號之介於約0.01 Hz與約1000 Hz之間的一第二頻率範圍內，該信號放大級之一總增益小於或等於約50；及 一類比轉數位轉換器，其耦合至該信號放大級之一輸出。
  36. 如請求項35之電信號介面裝置，其進一步包括耦合至該射頻濾波器電路之一緩衝器電路。
  37. 如請求項36之電信號介面裝置，其中該緩衝器電路包括一運算放大器。
  38. 如請求項36之電信號介面裝置，其進一步包括耦合至該緩衝器電路之一DC信號阻擋元件。
  39. 如請求項38之電信號介面裝置，其中該DC信號阻擋元件係一電容器。
  40. 如請求項35之電信號介面裝置，其進一步包括耦合至該低頻率回饋電路之一屏蔽驅動電路，其中該屏蔽驅動電路經組態以在該共模節點處連接至該各別電極之一屏蔽物。
  41. 如請求項35之電信號介面裝置，其進一步包括耦合至該信號放大級之一大信號偵測與快速恢復電路且經組態以： 在一特定時間週期內限制具有高於一第二臨限值之振幅之該等生物醫學信號；及 將一低頻率電壓信號回饋至該信號放大級之一輸入以減小該等生物醫學信號中之每一者之偏移電壓。
  42. 如請求項41之電信號介面裝置，其中該第二臨限值為約100 mV。
  43. 如請求項41之電信號介面裝置，其中該特定時間週期為約5毫秒。
  44. 如請求項35之電信號介面裝置，其中該信號放大級包括複數個運算放大器。
  45. 如請求項44之電信號介面裝置，其中該複數個運算放大器包括： 一第一運算放大器級，其具有至少一第一運算放大器及一第二運算放大器，其中該第一運算放大器級具有大於1之一第一增益， 一第三運算放大器，其具有約1之一第二增益，及 一第四運算放大器，其具有小於1之一第三增益，其中該總增益包括該第一增益、該第二增益及該第三增益。
  46. 如請求項45之電信號介面裝置，其中該第三運算放大器係一第一差動運算放大器。
  47. 如請求項45之電信號介面裝置，其中該第四運算放大器係一第二差動運算放大器。
  48. 如請求項35之電信號介面裝置，其中該第一臨限值高於一燒蝕電壓振幅。
  49. 如請求項35之電信號介面裝置，其中該射頻濾波器電路經組態以將該第一頻率範圍內之該等生物醫學信號之該振幅線性地衰減至少約75%。
  50. 如請求項35之電信號介面裝置，其中該射頻濾波器電路經組態以將該第一頻率範圍內之該等生物醫學信號之該振幅線性地衰減至少約90%。
  51. 如請求項35之電信號介面裝置，其中該各別電極係附接至該病患之皮膚之一體表心電圖(ECG)電極。
  52. 如請求項35之電信號介面裝置，其中該各別電極係一心臟內(IC)電極。
  53. 如請求項35之電信號介面裝置，其中該信號放大級之該總增益小於或等於約20。
  54. 如請求項35之電信號介面裝置，其中該類比轉數位轉換器具有大於16位元之一解析度。
  55. 一種在一病患與監測或治療裝置之間輸送生物醫學信號之方法，其包括： 自各別電極接收該等生物醫學信號作為差動信號； 將具有高於一第一臨限值之一振幅之該等所接收差動信號分流至接地； 使用一射頻濾波器電路來衰減介於約300 kHz與約600 kHz之間的一第一頻率範圍內之該等所接收差動信號之該振幅； 使用耦合至該射頻濾波器電路之一回饋電路來驅動該射頻濾波器電路之一共模節點處之一電壓；及 按小於或等於約50之一增益放大介於約0.01 Hz與約1000 Hz之間的一第二頻率範圍內之該等所接收差動信號。
  56. 如請求項55之方法，其進一步包括將該等所接收差動信號自一類比域轉換至一數位域。
  57. 如請求項55之方法，其中該第一臨限值大於一燒蝕電壓振幅。
  58. 如請求項55之方法，其中該衰減包括線性地衰減該等所接收差動信號。
  59. 一種在一病患與監測或治療裝置之間輸送生物醫學信號之方法，其包括： 藉由一輸入保護電路自附接至該病患之各別電極接收該等生物醫學信號作為差動信號； 藉由該輸入保護電路將具有高於大於一燒蝕電壓振幅之一第一臨限值之一振幅之該等差動信號分流至接地； 藉由一射頻濾波器電路而線性地衰減介於約300 kHz與約600 kHz之間的一第一頻率範圍內之該等差動信號； 藉由一低頻率回饋電路而回饋一電壓以驅動該射頻濾波器電路之一共模節點以用於對該等經衰減差動信號進行額外衰減； 藉由一信號放大電路按小於或等於約50之一增益放大介於約0.01 Hz與約1000 Hz之間的一第二頻率範圍內之該等差動信號； 在一特定時間週期內藉由一大信號偵測與快速恢復電路而限制具有高於一第二臨限值之該振幅之該等差動信號； 藉由該大信號偵測與快速恢復電路將一低頻率電壓信號回饋至該信號放大電路之一輸入以減小該等差動信號中之每一者之偏移電壓；及 藉由一類比轉數位轉換器將由該信號放大電路輸出之該等差動信號自一類比域轉換至一數位域。
  60. 一種用於自一生物醫學信號移除一大信號電壓偏移之電路，其包括： 一第一運算放大器，其具有一差動輸入及一差動輸出，且經組態以在該差動輸入處接收具有該大信號電壓偏移之該生物醫學信號； 一第二運算放大器，其具有一共模電壓輸入且經組態以在一共模節點處輸出一共模參考電壓； 一第一對二極體級，其耦合於該差動輸出與一第一差動節點及一第二差動節點中之各別者之間； 複數個時序庫，其耦合於該第一差動節點及該第二差動節點中之該等各別者與該共模節點之間；及 一第二對二極體級，其耦合於該第一差動節點及該第二差動節點中之該等各別者與該共模節點之間，其中在該第二對二極體級中之每一者之一輸出處衰減該大信號電壓偏移。
  61. 如請求項60之電路，其中該第一對二極體級經組態以監測該大信號電壓偏移之一振幅。
  62. 如請求項60之電路，其中該複數個時序庫包括經組態以設定一時間常數之一電阻器-電容器網路。
  63. 如請求項62之電路，其中該時間常數為約10毫秒。
  64. 如請求項62之電路，其中該第一對二極體級及該複數個時序庫經組態以衰減該大信號電壓偏移持續達至少該時間常數之一持續時間，其中該大信號電壓偏移高於一啟動臨限值。
  65. 如請求項64之電路，其中該啟動臨限值為約100 mV。
  66. 如請求項64之電路，其中該啟動臨限值藉由該第一運算放大器之一增益而判定。
  67. 如請求項60之電路，其中該複數個時序庫經組態以判定在該電路朝向該共模節點之該共模參考電壓拉動該第一差動節點及該第二差動節點之一電壓之前該大信號電壓偏移處於一最大振幅之一持續時間。
  68. 如請求項67之電路，其中該第二對二極體級經組態以將該第一差動節點及該第二差動節點處之該電壓限制為至多一啟動臨限值。
  69. 如請求項60之電路，其中該第一運算放大器經組態以具有至少約40之一增益。
  70. 如請求項60之電路，其中該第一對二極體級經組態以基於該大信號電壓偏移之一振幅而限制對該複數個時序庫之充電。
  71. 如請求項60之電路，其進一步經組態以將該第二對二極體級中之每一者之該輸出處之一電壓拉動至該共模節點之該共模參考電壓。
  72. 如請求項60之電路，其中該第二對二極體級經組態以將該大信號電壓偏移之一飽和持續時間限制為比一飽和恢復時間短。
  73. 如請求項72之電路，其中該飽和恢復時間為約100毫秒。
  74. 一種自一生物醫學信號移除一電壓偏移之方法，其包括： 在一運算放大器之一差動輸入處接收該生物醫學信號； 使用耦合至該運算放大器之一差動輸出之一第一對二極體級針對該電壓偏移而監測該所接收生物醫學信號之一振幅；及 衰減具有大於一啟動臨限值之該振幅之該電壓偏移達至少一時間週期之一持續時間，其中該時間週期係基於耦合至該第一對二極體級之複數個時序庫。
  75. 如請求項74之方法，其中該衰減包括衰減具有大於約100 mV之該啟動臨限值之該振幅之該電壓偏移。
  76. 如請求項74之方法，其中該衰減包括衰減具有大於該啟動臨限值之該振幅之該電壓偏移達至少約10毫秒之該持續時間。
  77. 如請求項74之方法，其中該衰減包括衰減達與該複數個時序庫相關聯之複數個選定持續時間週期中之一者。
  78. 如請求項74之方法，其進一步包括： 在至耦合至該複數個時序庫之一第二對二極體級之一輸入處產生一差動信號；及 將該第二對二極體級中之每一者之一輸出處之一電壓拉動至一共模參考電壓。
  79. 一種自一電信號移除一電壓偏移之方法，該方法包括： 在一第一運算放大器之一差動輸入處接收該電信號； 藉由該第一運算放大器按一第一增益放大該電信號； 藉由耦合至該第一運算放大器之一差動輸出之一第一對二極體級針對該電壓偏移而監測該電信號之一振幅； 藉由該第一對二極體級及複數個時序庫而衰減該電信號之該振幅，其中該衰減進一步包括： 藉由該第一對二極體級依據該電信號而限制對該複數個時序庫之充電； 藉由該複數個時序庫而產生一差動信號； 對該複數個時序庫之一電阻器-電容器網路進行充電； 藉由該複數個時序庫基於對該電阻器-電容器網路之該充電而設定一時間常數；及 衰減該差動信號之振幅以移除該電壓偏移，在一啟動臨限值處持續達至少該時間常數之一持續時間； 藉由一第二對二極體級而限制來自該複數個時序庫之該差動信號； 藉由該第二對二極體級將該差動信號之一飽和持續時間限制為小於一飽和恢復時間；及 朝向耦合至該複數個時序庫之一共模節點處之一共模參考電壓拉動該第二對二極體級之一輸出電壓。
  80. 如請求項79之方法，其進一步包括將該時間常數設定為介於約2毫秒至約10毫秒之間且包含約2毫秒及約10毫秒。
  81. 如請求項79之方法，其進一步包括將該啟動臨限值設定為約100 mV且將該第一增益設定為約40。
  82. 如請求項79之方法，其進一步包括： 藉由該第一運算放大器之該第一增益而判定該啟動臨限值。
  83. 如請求項79之方法，其進一步包括將該飽和恢復時間設定為介於約50毫秒至約100毫秒之間且包含約50毫秒及約100毫秒。
  84. 如請求項79之方法，其進一步包括： 在至該第一運算放大器之一輸入處，針對具有小於該啟動臨限值之該振幅之該電信號，將該第二對二極體級與該共模節點斷開連接達比該時間常數短之該持續時間， 其中該斷開連接致使該第二對二極體級之一輸出電流為約零。
  85. 如請求項79之方法，其進一步包括將該啟動臨限值設定為約50 mV且將該第一增益設定為約80。
  86. 如請求項79之方法，其進一步包括將該啟動臨限值設定為約200 mV且將該第一增益設定為約20。
  87. 如請求項79之方法，其進一步包括： 藉由具有一均一增益之一第二運算放大器在該共模節點處緩衝暫存一共模信號。
  88. 如請求項79之方法，其進一步包括： 藉由該第二對二極體級朝向該共模參考電壓向下拉動該第一運算放大器之一正輸入節點電壓且朝向該共模參考電壓向上拉動該第一運算放大器之一負輸入節點電壓。
  89. 如請求項88之方法，其進一步包括： 藉由該第二對二極體級而限制來自該複數個時序庫之該差動信號， 其中在大約該飽和恢復時間之後，將該正輸入節點電壓及該負輸入節點電壓逐漸拉動至監測範圍中。
  90. 一種用於使信號視覺化之系統，其包括： 一記憶體，其包括： 一輸入模組，其經組態以接收且儲存一第一信號之信號樣本； 一封包器模組，其經組態以： 在一第一時間週期內選擇該第一信號之該等信號樣本之一部分且將該部分儲存至一第一封包中，其中該第一封包包括對應於該第一時間週期之一第一標籤；及 在該第一時間週期內選擇一第二信號之信號樣本之一部分且將該部分儲存至一第二封包中，其中該第二封包包括對應於該第一時間週期之一第二標籤； 一第一信號模組，其包括經組態以處理與該第一信號相關聯之該第一封包之一第一數位信號處理器(DSP)，其中對該第一封包之該處理引發一第一處理延遲； 一第二信號模組，其包括經組態以處理與該第二信號相關聯之該第二封包之一第二DSP，其中對該第二封包之該處理引發一第二處理延遲； 一組態路徑模組，其經組態以使該第一DSP之該第一處理延遲與該第二DSP之該第二處理延遲等化，其中該等化致使該第一DSP與該第二DSP完成對該第二封包之處理大約同時地完成對該第一封包之處理；及 一顯示模組，其耦合至該第一信號模組及該第二信號模組，且經組態以顯示該經處理第一封包及該經處理第二封包，其中該顯示模組經組態以與該經處理第二封包大約同時地顯示該經處理第一封包；及 至少一個處理器，其耦合至該記憶體，且經組態以執行該輸入模組、該封包器模組、該第一信號模組、該第二信號模組、該組態路徑模組及該顯示模組。
  91. 如請求項90之系統，其中該記憶體進一步包括一佇列模組，該佇列模組經組態以： 將該第一封包儲存於與該第一信號相關聯之一第一佇列中，其中該第一佇列使得該第一封包能夠被獨立處理；及 將該第二封包儲存於與該第二信號相關聯之一第二佇列中，其中該第二佇列使得該第二封包能夠被獨立處理；且 其中該記憶體進一步包括一封包調度器模組，該封包調度器模組經組態以： 基於一全域信號表將該第一封包自該第一佇列調度至該第一信號模組；及 基於該全域信號表將該第二封包自該第二佇列調度至該第二信號模組。
  92. 如請求項90之系統， 其中該第一DSP進一步經組態以基於對應於該第一時間週期之該第一標籤而處理該第一封包；且 其中該第二DSP進一步經組態以基於對應於該第一時間週期之該第二標籤而處理該第二封包，其中該第一封包中之信號樣本與該第二封包中之信號樣本係時間上對準的。
  93. 如請求項90之系統，其中該組態路徑模組進一步經組態以： 基於一第一信號處理規範而建立該第一信號模組且基於一第二信號處理規範而建立該第二信號模組，其中該第一信號模組包括一第一輸入封包佇列及一第一輸出封包佇列，且該第二信號模組包括一第二輸入封包佇列及一第二輸出封包佇列；及 將該第一信號模組及該第二信號模組添加至一全域信號表， 其中該添加使得該第一信號模組能夠動態地被指派給一第一組信號且該第二信號模組能夠動態地被指派給一第二組信號，且 其中該第一信號模組至該第一組信號之一第一指派使得該第一信號模組能夠基於該第一信號處理規範而處理該第一組信號，且該第二信號模組至該第二組信號之一第二指派使得該第二信號模組能夠基於該第二信號處理規範而處理該第二組信號。
  94. 如請求項93之系統，其中該第一DSP進一步經組態以： 使用與該第一信號處理規範相關聯之一第一數位信號處理功能來處理該第一封包；及 將該經處理第一封包輸出至該第一輸出封包佇列； 其中該第二DSP進一步經組態以： 使用與該第二信號處理規範相關聯之一第二數位信號處理功能來處理該第二封包；及 將該經處理第二封包輸出至該第二輸出封包佇列，其中該第二DSP經組態以與該第一DSP將該經處理第一封包輸出至該第一輸出封包佇列大約同時地將該經處理第二封包輸出至該第二輸出封包佇列。
  95. 如請求項94之系統，其中該第一輸出封包佇列中之該經處理第一封包中之信號樣本與該第二輸出封包佇列中之該第二封包中之信號樣本係時間上對準的。
  96. 如請求項94之系統，其中該顯示模組進一步經組態以： 基於對應於該第一時間週期之該第一標籤自該第一信號模組之該第一輸出封包佇列接收該經處理第一封包； 基於對應於該第一時間週期之該第二標籤自該第二信號模組之該第二輸出封包佇列接收該經處理第二封包；及 同時且以一非重疊性格式顯示該經處理第一封包及該經處理第二封包。
  97. 如請求項93之系統，其中該記憶體進一步包括一監測路徑模組，該監測路徑模組包括一佇列監測模組及一報告模組， 其中該佇列監測模組經組態而以一週期性間隔判定該第一信號模組之該第一輸入封包佇列之一第一錯誤狀態或該第二信號模組之該第二輸入封包佇列之一第二錯誤狀態，其中該第一錯誤狀態或該第二錯誤狀態指示一佇列長度違規，且 其中該報告模組經組態以顯示該第一信號模組之該第一輸入封包佇列之該第一錯誤狀態或該第二信號模組之該第二輸入封包佇列之該第二錯誤狀態，其中該第一錯誤狀態或該第二錯誤狀態之該顯示使得一使用者能夠重設該輸入模組、一全域信號表、該組態路徑模組或一輸出模組。
  98. 一種用於使信號視覺化之電腦實施之方法，其包括： 藉由至少一個處理器執行一輸入模組而接收且儲存一第一信號之信號樣本； 藉由該至少一個處理器執行一封包器模組而在一第一時間週期內選擇該第一信號之該等信號樣本之一部分且將該部分儲存至一第一封包中，其中該第一封包包括對應於該第一時間週期之一第一標籤； 藉由該至少一個處理器執行該封包器模組而在該第一時間週期內選擇第二信號之信號樣本之一部分且將該部分儲存至一第二封包中，其中該第二封包包括對應於該第一時間週期之一第二標籤； 藉由該至少一個處理器執行一第一信號模組之一第一數位信號處理器(DSP)而處理與該第一信號相關聯之該第一封包，其中對該第一封包之該處理引發一第一處理延遲； 藉由該至少一個處理器執行一第二信號模組之一第二DSP而處理與該第二信號相關聯之該第二封包，其中對該第二封包之該處理引發一第二處理延遲； 藉由該至少一個處理器執行一組態路徑模組而使該第一DSP之該第一處理延遲與該第二DSP之該第二處理延遲等化， 其中該等化致使該第一DSP與該第二DSP完成對該第二封包之處理大約同時地完成對該第一封包之處理；及 藉由該至少一個處理器執行耦合至該第一信號模組及該第二信號模組之一顯示模組而顯示該經處理第一封包及該經處理第二封包，其中與顯示該經處理第二封包大約同時地顯示該經處理第一封包。
  99. 如請求項98之方法，其進一步包括： 藉由該至少一個處理器執行一佇列模組而將該第一封包儲存於與該第一信號相關聯之一第一佇列中，其中該第一佇列使得該第一封包能夠被獨立處理； 藉由該至少一個處理器執行該佇列模組而將該第二封包儲存於與該第二信號相關聯之一第二佇列中，其中該第二佇列使得該第二封包能夠被獨立處理； 藉由該至少一個處理器執行一封包調度器模組而基於一全域信號表將該第一封包自該第一佇列調度至該第一信號模組；及 藉由該至少一個處理器執行該封包調度器模組而基於該全域信號表將該第二封包自該第二佇列調度至該第二信號模組。
  100. 如請求項98之方法，其進一步包括： 藉由該至少一個處理器執行該第一DSP而基於對應於該第一時間週期之該第一標籤來處理該第一封包；及 藉由該至少一個處理器執行該第二DSP而基於對應於該第一時間週期之該第二標籤來處理該第二封包，其中該第一封包中之信號樣本與該第二封包中之信號樣本係時間上對準的。
  101. 如請求項98之方法，其進一步包括： 藉由該至少一個處理器執行該組態路徑模組而基於一第一信號處理規範建立該第一信號模組且基於一第二信號處理規範建立該第二信號模組，其中該第一信號模組包括一第一輸入封包佇列及一第一輸出封包佇列，且該第二信號模組包括一第二輸入封包佇列及一第二輸出封包佇列；及 藉由該至少一個處理器執行該組態路徑模組而將該第一信號模組及該第二信號模組添加至一全域信號表， 其中該添加使得該第一信號模組能夠動態地被指派給一第一組信號且該第二信號模組能夠動態地被指派給一第二組信號，且 其中該第一信號模組至該第一組信號之一第一指派使得該第一信號模組能夠基於該第一信號處理規範而處理該第一組信號，且該第二信號模組至該第二組信號之一第二指派使得該第二信號模組能夠基於該第二信號處理規範而處理該第二組信號。
  102. 如請求項101之方法，其進一步包括： 藉由該至少一個處理器執行該第一DSP使用與該第一信號處理規範相關聯之一第一數位信號處理功能而處理該第一封包； 藉由該至少一個處理器執行該第一DSP而將該經處理第一封包輸出至該第一輸出封包佇列； 藉由該至少一個處理器執行該第二DSP使用與該第二信號處理規範相關聯之一第二數位信號處理功能而處理該第二封包；及 藉由該至少一個處理器執行該第二DSP而將該經處理第二封包輸出至該第二輸出封包佇列，其中該第二DSP經組態以與該第一DSP將該經處理第一封包輸出至該第一輸出封包佇列大約同時地將該經處理第二封包輸出至該第二輸出封包佇列。
  103. 如請求項102之方法，其中該第一輸出封包佇列中之該經處理第一封包中之信號樣本與該第二輸出封包佇列中之該第二封包中之信號樣本係時間上對準的。
  104. 如請求項102之方法，其進一步包括： 藉由該至少一個處理器執行該顯示模組而基於對應於該第一時間週期之該第一標籤自該第一信號模組之該第一輸出封包佇列接收該經處理第一封包； 藉由該至少一個處理器執行該顯示模組而基於對應於該第一時間週期之該第二標籤自該第二信號模組之該第二輸出封包佇列接收該經處理第二封包；及 藉由該至少一個處理器執行該顯示模組而同時且以一非重疊性格式顯示該經處理第一封包及該經處理第二封包。
  105. 如請求項101之方法，其進一步包括： 藉由該至少一個處理器執行一佇列監測模組而以一週期性間隔判定該第一信號模組之該第一輸入封包佇列之一第一錯誤狀態或該第二信號模組之該第二輸入封包佇列之一第二錯誤狀態，其中該第一錯誤狀態或該第二錯誤狀態指示一佇列長度違規；及 藉由該至少一個處理器執行一報告模組而顯示該第一信號模組之該第一輸入封包佇列之該第一錯誤狀態或該第二信號模組之該第二輸入封包佇列之該第二錯誤狀態，其中該第一錯誤狀態或該第二錯誤狀態之該顯示使得一使用者能夠重設該輸入模組、一全域信號表、該組態路徑模組或一輸出模組。
  106. 一種非暫時性電腦可讀裝置，其上儲存有指令，該等指令在由至少一個計算裝置執行時致使該至少一個計算裝置執行以下操作，該等操作包括： 藉由一輸入模組而接收且儲存一第一信號之信號樣本； 藉由一封包器模組在一第一時間週期內選擇該第一信號之該等信號樣本且將該等信號樣本儲存至一第一封包中，其中該第一封包包括對應於該第一時間週期之一第一標籤； 藉由該封包器模組在該第一時間週期內選擇一第二信號之信號樣本之一部分且將該部分儲存至一第二封包中，其中該第二封包包括對應於該第一時間週期之一第二標籤； 藉由一第一信號模組之一第一數位信號處理器(DSP)而處理與該第一信號相關聯之該第一封包，其中對該第一封包之該處理引發一第一處理延遲； 藉由一第二信號模組之一第二DSP而處理與該第二信號相關聯之該第二封包，其中對該第二封包之該處理引發一第二處理延遲； 藉由一組態路徑模組使該第一DSP之該第一處理延遲與該第二DSP之該第二處理延遲等化，其中該等化致使該第一DSP與該第二DSP完成對該第二封包之處理大約同時地完成對該第一封包之處理；及 藉由耦合至該第一信號模組及該第二信號模組之一顯示模組而顯示該經處理第一封包及該經處理第二封包，其中與顯示該經處理第二封包大約同時地顯示該經處理第一封包。
  107. 如請求項106之非暫時性電腦可讀裝置，該等操作進一步包括： 藉由一佇列模組將該第一封包儲存於與該第一信號相關聯之一第一佇列中，其中該第一佇列使得該第一封包能夠被獨立處理； 藉由該佇列模組將該第二封包儲存於與該第二信號相關聯之一第二佇列中，其中該第二佇列使得該第二封包能夠被獨立處理； 藉由一封包調度器模組基於一全域信號表將該第一封包自該第一佇列調度至該第一信號模組；及 藉由該封包調度器模組基於該全域信號表將該第二封包自該第二佇列調度至該第二信號模組。
  108. 如請求項106之非暫時性電腦可讀裝置，該等操作進一步包括： 藉由該第一DSP基於對應於該第一時間週期之一第一標籤而處理該第一封包；及 藉由該第二DSP基於對應於該第一時間週期之該第二標籤而處理該第二封包，其中該第一封包中之信號樣本與該第二封包中之信號樣本係時間上對準的。
  109. 如請求項106之非暫時性電腦可讀裝置，該等操作進一步包括： 藉由該組態路徑模組基於一第一信號處理規範而建立該第一信號模組且基於一第二信號處理規範而建立該第二信號模組，其中該第一信號模組包括一第一輸入封包佇列及一第一輸出封包佇列，且該第二信號模組包括一第二輸入封包佇列及一第二輸出封包佇列；及 藉由該組態路徑模組將該第一信號模組及該第二信號模組添加至一全域信號表， 其中該添加使得該第一信號模組能夠動態地被指派給一第一組信號且該第二信號模組能夠動態地被指派給一第二組信號，且 其中該第一信號模組至該第一組信號之一第一指派使得該第一信號模組能夠基於該第一信號處理規範而處理該第一組信號，且該第二信號模組至該第二組信號之一第二指派使得該第二信號模組能夠基於該第二信號處理規範而處理該第二組信號。
  110. 如請求項109之非暫時性電腦可讀裝置，該等操作進一步包括： 藉由該第一DSP使用與該第一信號處理規範相關聯之一第一數位信號處理功能而處理該第一封包； 藉由該第一DSP將該經處理第一封包輸出至該第一輸出封包佇列； 藉由該第二DSP使用與該第二信號處理規範相關聯之一第二數位信號處理功能而處理該第二封包；及 藉由該第二DSP將該經處理第二封包輸出至該第二輸出封包佇列，其中該第二DSP經組態以與該第一DSP將該經處理第一封包輸出至該第一輸出封包佇列大約同時地將該經處理第二封包輸出至該第二輸出封包佇列。
  111. 如請求項110之非暫時性電腦可讀裝置，其中該第一輸出封包佇列中之該經處理第一封包中之信號樣本與該第二輸出封包佇列中之該第二封包中之信號樣本係時間上對準的。
  112. 如請求項110之非暫時性電腦可讀裝置，該等操作進一步包括： 藉由該顯示模組基於對應於該第一時間週期之該第一標籤而自該第一信號模組之該第一輸出封包佇列接收該經處理第一封包； 藉由該顯示模組基於對應於該第一時間週期之該第二標籤而自該第二信號模組之該第二輸出封包佇列接收該經處理第二封包；及 藉由該顯示模組而同時且以一非重疊性格式顯示該經處理第一封包及該經處理第二封包。
  113. 如請求項109之非暫時性電腦可讀裝置，該等操作進一步包括： 藉由一佇列監測模組以一週期性間隔判定該第一信號模組之該第一輸入封包佇列之一第一錯誤狀態或該第二信號模組之該第二輸入封包佇列之一第二錯誤狀態，其中該第一錯誤狀態或該第二錯誤狀態指示一佇列長度違規；及 藉由一報告模組而顯示該第一信號模組之該第一輸入封包佇列之該第一錯誤狀態或該第二信號模組之該第二輸入封包佇列之該第二錯誤狀態，其中該第一錯誤狀態或該第二錯誤狀態之該顯示使得一使用者能夠重設該輸入模組、一全域信號表、該組態路徑模組或一輸出模組。
  114. 一種用於使信號視覺化之系統，其包括： 一記憶體，其包括： 一佇列模組，其經組態以： 將一第一封包儲存於與一第一信號相關聯之一第一佇列中，其中該第一佇列使得該第一封包能夠被獨立處理；及 將一第二封包儲存於與一第二信號相關聯之一第二佇列中，其中該第二佇列使得該第二封包能夠被獨立處理； 一第一信號模組，其包括經組態以處理與該第一信號相關聯之該第一封包之一第一數位信號處理器(DSP)，其中對該第一封包之該處理引發一第一處理延遲； 一第二信號模組，其包括經組態以處理與該第二信號相關聯之該第二封包之一第二DSP，其中對該第二封包之該處理引發一第二處理延遲； 一封包調度器模組，其經組態以： 基於一全域信號表將該第一封包自該第一佇列調度至該第一信號模組；及 基於該全域信號表將該第二封包自該第二佇列調度至該第二信號模組； 一組態路徑模組，其經組態以使該第一DSP之該第一處理延遲與該第二DSP之該第二處理延遲等化，其中該等化致使該第一DSP與該第二DSP完成對該第二封包之處理大約同時地完成對該第一封包之處理；及 一顯示模組，其耦合至該第一信號模組及該第二信號模組，且經組態以顯示該經處理第一封包及該經處理第二封包，其中該顯示模組經組態以與該經處理第二封包大約同時地顯示該經處理第一封包；及 至少一個處理器，其耦合至該記憶體，且經組態以執行該佇列模組、該第一信號模組、該第二信號模組、該封包調度器模組、該組態路徑模組及該顯示模組。
  115. 一種用於使信號視覺化之系統，其包括： 一記憶體，其包括： 一第一信號模組，其包括經組態以基於對應於一第一時間週期之一第一標籤而處理與一第一信號相關聯之一第一封包之一第一數位信號處理器(DSP)，其中對該第一封包之該處理引發一第一處理延遲； 一第二信號模組，其包括經組態以基於對應於該第一時間週期之一第二標籤而處理與一第二信號相關聯之一第二封包之一第二DSP，其中對該第二封包之該處理引發一第二處理延遲，且其中該第一封包中之信號樣本與該第二封包中之信號樣本係時間上對準的； 一組態路徑模組，其經組態以使該第一DSP之該第一處理延遲與該第二DSP之該第二處理延遲等化，其中該等化致使該第一DSP與該第二DSP完成對該第二封包之處理大約同時地完成對該第一封包之處理；及 一顯示模組，其耦合至該第一信號模組及該第二信號模組，且經組態以顯示該經處理第一封包及該經處理第二封包，其中該顯示模組經組態以與該經處理第二封包大約同時地顯示該經處理第一封包；及 至少一個處理器，其耦合至該記憶體，且經組態以執行該第一信號模組、該第二信號模組、該組態路徑模組及該顯示模組。
  116. 一種用於使信號視覺化之電腦實施之方法： 藉由至少一個處理器執行一佇列模組而將一第一封包儲存於與一第一信號相關聯之一第一佇列中，其中該第一佇列使得該第一封包能夠被獨立處理； 藉由該至少一個處理器執行該佇列模組而將一第二封包儲存於與一第二信號相關聯之一第二佇列中，其中該第二佇列使得該第二封包能夠被獨立處理； 藉由該至少一個處理器執行一第一信號模組之一第一數位信號處理器(DSP)而處理與該第一信號相關聯之該第一封包，其中對該第一封包之該處理引發一第一處理延遲； 藉由該至少一個處理器執行一第二信號模組之一第二DSP而處理與該第二信號相關聯之該第二封包，其中對該第二封包之該處理引發一第二處理延遲； 藉由該至少一個處理器執行一封包調度器模組而基於一全域信號表將該第一封包自該第一佇列調度該第一信號模組； 藉由該至少一個處理器執行該封包調度器模組而基於該全域信號表將該第二封包自該第二佇列調度至該第二信號模組； 藉由該至少一個處理器執行一組態路徑模組而使該第一DSP之該第一處理延遲與該第二DSP之該第二處理延遲等化，其中該等化致使該第一DSP與該第二DSP完成對該第二封包之處理大約同時地完成對該第一封包之處理；及 藉由該至少一個處理器執行耦合至該第一信號模組及該第二信號模組之一顯示模組而顯示該經處理第一封包及該經處理第二封包，其中與該經處理第二封包大約同時地顯示該經處理第一封包。
  117. 一種用於使信號視覺化之電腦實施之方法： 藉由至少一個處理器執行一第一信號模組之一第一數位信號處理器(DSP)而基於對應於一第一時間週期之一第一標籤來處理與一第一信號相關聯之一第一封包，其中對該第一封包之該處理引發一第一處理延遲； 藉由該至少一個處理器執行一第二信號模組之一第二DSP而基於對應於該第一時間週期之一第二標籤來處理與一第二信號相關聯之一第二封包，其中對該第二封包之該處理引發一第二處理延遲，且其中該第一封包中之信號樣本與該第二封包中之信號樣本係時間上對準的； 藉由該至少一個處理器執行一組態路徑模組而使該第一DSP之該第一處理延遲與該第二DSP之該第二處理延遲等化，其中該等化致使該第一DSP與該第二DSP完成對該第二封包之處理大約同時地完成對該第一封包之處理；及 藉由該至少一個處理器執行耦合至該第一信號模組及該第二信號模組之一顯示模組而顯示該經處理第一封包及該經處理第二封包，其中與該經處理第二封包大約同時地顯示該經處理第一封包。
  118. 一種非暫時性電腦可讀裝置，其上儲存有指令，該等指令在由至少一個計算裝置執行時致使該至少一個計算裝置執行以下操作，該等操作包括： 藉由一佇列模組將一第一封包儲存於與一第一信號相關聯之一第一佇列中，其中該第一佇列使得該第一封包能夠被獨立處理； 藉由該佇列模組將一第二封包儲存於與一第二信號相關聯之一第二佇列中，其中該第二佇列使得該第二封包能夠被獨立處理； 藉由一第一信號模組之一第一數位信號處理器(DSP)而處理與該第一信號相關聯之該第一封包，其中對該第一封包之該處理引發一第一處理延遲； 藉由一第二信號模組之一第二DSP而處理與該第二信號相關聯之該第二封包，其中對該第二封包之該處理引發一第二處理延遲； 藉由一封包調度器模組基於一全域信號表將該第一封包自該第一佇列調度至該第一信號模組； 藉由該封包調度器模組基於該全域信號表將該第二封包自該第二佇列調度至該第二信號模組； 藉由一組態路徑模組使該第一DSP之該第一處理延遲與該第二DSP之該第二處理延遲等化，其中該等化致使該第一DSP與該第二DSP完成對該第二封包之處理大約同時地完成對該第一封包之處理；及 藉由耦合至該第一信號模組及該第二信號模組之一顯示模組而顯示該經處理第一封包及該經處理第二封包，其中與該經處理第二封包大約同時地顯示該經處理第一封包。
  119. 一種非暫時性電腦可讀裝置，其上儲存有指令，該等指令在由至少一個計算裝置執行時致使該至少一個計算裝置執行以下操作，該等操作包括： 藉由一第一信號模組之一第一數位信號處理器(DSP)基於對應於一第一時間週期之一第一標籤而處理與一第一信號相關聯之一第一封包，其中對該第一封包之該處理引發一第一處理延遲； 藉由一第二信號模組之一第二DSP基於對應於該第一時間週期之一第二標籤而處理與一第二信號相關聯之一第二封包，其中對該第二封包之該處理引發一第二處理延遲，且其中該第一封包中之信號樣本與該第二封包中之信號樣本係時間上對準的； 藉由一組態路徑模組使該第一DSP之該第一處理延遲與該第二DSP之該第二處理延遲等化，其中該等化致使該第一DSP與該第二DSP完成對該第二封包之處理大約同時地完成對該第一封包之處理；及 藉由耦合至該第一信號模組及該第二信號模組之一顯示模組而顯示該經處理第一封包及該經處理第二封包，其中與該經處理第二封包大約同時地顯示該經處理第一封包。
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