JPH05220121A - 携帯用心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回路 - Google Patents
携帯用心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回路Info
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- JPH05220121A JPH05220121A JP4011537A JP1153792A JPH05220121A JP H05220121 A JPH05220121 A JP H05220121A JP 4011537 A JP4011537 A JP 4011537A JP 1153792 A JP1153792 A JP 1153792A JP H05220121 A JPH05220121 A JP H05220121A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】携帯用心電解析装置のドリフトのキャンセルを
行う。 【構成】被験者に装着した電極から導出される心電図信
号を検出して増幅する差動アンプ１と、この差動アンプ
１の差動入力の直流分をキャンセルするための直流バイ
アス回路２と、ドリフト成分を抽出するためのプログラ
マブルローパスフィルタ８と、前述した心電図信号をＡ
／Ｄ変換するためのＡ／Ｄ変換器４と、このＡ／Ｄ変換
器により得られた変換データから直流バイアス回路への
電圧値を出力するためのＤ／Ａ変換器７を有している携
帯用心電図解析装置。 【効果】差動アンプの直流入力分をキャンセルすること
が可能となるから、アーチファクトに強くなり、診断制
度の向上につながると共に、低域カット用の１次フィル
タも削除可能であるとい効果がある。
行う。 【構成】被験者に装着した電極から導出される心電図信
号を検出して増幅する差動アンプ１と、この差動アンプ
１の差動入力の直流分をキャンセルするための直流バイ
アス回路２と、ドリフト成分を抽出するためのプログラ
マブルローパスフィルタ８と、前述した心電図信号をＡ
／Ｄ変換するためのＡ／Ｄ変換器４と、このＡ／Ｄ変換
器により得られた変換データから直流バイアス回路への
電圧値を出力するためのＤ／Ａ変換器７を有している携
帯用心電図解析装置。 【効果】差動アンプの直流入力分をキャンセルすること
が可能となるから、アーチファクトに強くなり、診断制
度の向上につながると共に、低域カット用の１次フィル
タも削除可能であるとい効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は携帯用心電図解析装置の
心電図入力方法に関し、特に携帯用心電図解析装置のオ
ートドリフトキャンセル回路に関する。
心電図入力方法に関し、特に携帯用心電図解析装置のオ
ートドリフトキャンセル回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の携帯用心電図解析装置は、被験者
が装着した電極から導出される微少な心電図信号を検出
し増幅するために、心電図入力部は差動アンプを有し、
この差動アンプにより５倍程度に増幅された心電図信号
は、低域周波数成分（０．０５ＨＺ以下）をカットする
ための１次のフィルタを通過後、次段のメインアンプに
より２５０倍程度まで増幅され、Ａ／Ｄ変換器に入力さ
れていた。
が装着した電極から導出される微少な心電図信号を検出
し増幅するために、心電図入力部は差動アンプを有し、
この差動アンプにより５倍程度に増幅された心電図信号
は、低域周波数成分（０．０５ＨＺ以下）をカットする
ための１次のフィルタを通過後、次段のメインアンプに
より２５０倍程度まで増幅され、Ａ／Ｄ変換器に入力さ
れていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の携帯用心電図解
析装置は、２４時間〜４８時間の長時間使用に耐えうる
ようにＤＣ−ＤＣコンバータ等の電圧変換を行わずに、
直接バッテリー（通常は単３型電池４本程度）で駆動さ
れており、動作中の装置電源電圧は、６Ｖ〜４Ｖまでの
電源変動があるため、Ａ／Ｄ変換器４の変換入力レンジ
は２．５Ｖ程度に制限される。従ってゲイン２５０倍と
すると入力換算で±５ｍＶの入力レンジとなり通常の心
電図解析装置の半分程度となる。従って、体動や電極パ
ッドの動きなどのアーチファクトにより直流入力分が過
大となった場合にＡ／Ｄ変換の入力レンジをオーバーし
やすく誤解析の要因となっていた。
析装置は、２４時間〜４８時間の長時間使用に耐えうる
ようにＤＣ−ＤＣコンバータ等の電圧変換を行わずに、
直接バッテリー（通常は単３型電池４本程度）で駆動さ
れており、動作中の装置電源電圧は、６Ｖ〜４Ｖまでの
電源変動があるため、Ａ／Ｄ変換器４の変換入力レンジ
は２．５Ｖ程度に制限される。従ってゲイン２５０倍と
すると入力換算で±５ｍＶの入力レンジとなり通常の心
電図解析装置の半分程度となる。従って、体動や電極パ
ッドの動きなどのアーチファクトにより直流入力分が過
大となった場合にＡ／Ｄ変換の入力レンジをオーバーし
やすく誤解析の要因となっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の携帯用心電図解
析装置のオートドリフトキャンセル回路は、被験者に装
着した電極から導出される心電図信号を検出して増幅す
る差動アンプと、前記差動アンプの出力からドリフト成
分を検出するためのローパスフィルタ（ＬＰＦ）と、前
記ローパスフィルタの出力に従い前記差動アンプの差動
入力の直流分をキャンセルする直流バイアス回路と、前
記心電図信号をＡ／Ｄ変換するためのＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器により得られた変換データから直流バ
イアス回路へのバイアス電圧を出力するＤ／Ａ変換器を
備えて構成される。
析装置のオートドリフトキャンセル回路は、被験者に装
着した電極から導出される心電図信号を検出して増幅す
る差動アンプと、前記差動アンプの出力からドリフト成
分を検出するためのローパスフィルタ（ＬＰＦ）と、前
記ローパスフィルタの出力に従い前記差動アンプの差動
入力の直流分をキャンセルする直流バイアス回路と、前
記心電図信号をＡ／Ｄ変換するためのＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器により得られた変換データから直流バ
イアス回路へのバイアス電圧を出力するＤ／Ａ変換器を
備えて構成される。
【０００５】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００６】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。被験者に装着した電極から導出される心
電図信号を検出して増幅する差動アンプ１の出力は、メ
インアンプ３によりＡ／Ｄ変換器４の入力レベルまで増
幅される。ここで差動アンプの反転，非反転入力のそれ
ぞれに入力される信号ｅ１，ｅ２は、（１），（２）式
で表わされる。
ック図である。被験者に装着した電極から導出される心
電図信号を検出して増幅する差動アンプ１の出力は、メ
インアンプ３によりＡ／Ｄ変換器４の入力レベルまで増
幅される。ここで差動アンプの反転，非反転入力のそれ
ぞれに入力される信号ｅ１，ｅ２は、（１），（２）式
で表わされる。
【０００７】ｅ１＝Ｖ１＋Ｅ１・・・（１） Ｖ１：心
電図信号成分 Ｅ１：分極，アーチファクトによるドリフト成分 ｅ２＝Ｖ２＋Ｅ２・・・（２） Ｖ２：心電図信号成分 Ｅ２：分極，アーチファクトによるドリフト成分 そして、バイアス回路２の出力電圧をＶとすると差動ア
ンプ１の出力ｅ０は（３）式で表わされる。
電図信号成分 Ｅ１：分極，アーチファクトによるドリフト成分 ｅ２＝Ｖ２＋Ｅ２・・・（２） Ｖ２：心電図信号成分 Ｅ２：分極，アーチファクトによるドリフト成分 そして、バイアス回路２の出力電圧をＶとすると差動ア
ンプ１の出力ｅ０は（３）式で表わされる。
【０００８】ｅ０＝−（Ｒ２／Ｒ１）（Ｖ１−Ｖ２）−
（Ｒ２／Ｒ１）（Ｅ１−Ｅ２）＋Ｖ・・・（３） つまり（３）式の第２項が差動アンプ１の出力からキャ
ンセルすべきドリフト成分と考えられるから、（３）式
第３項のバイアス回路２の出力電圧Ｖを可変させ（４）
式を満足するとき、ドリフトをキャンセルすることが可
能となる。
（Ｒ２／Ｒ１）（Ｅ１−Ｅ２）＋Ｖ・・・（３） つまり（３）式の第２項が差動アンプ１の出力からキャ
ンセルすべきドリフト成分と考えられるから、（３）式
第３項のバイアス回路２の出力電圧Ｖを可変させ（４）
式を満足するとき、ドリフトをキャンセルすることが可
能となる。
【０００９】 Ｖ＝Ｒ２／Ｒ１（Ｅ１−Ｅ２）・・・（４） 従って、ローパスフィルタ８の高域のカットオフ周波数
を０．７〜０．８ＨＺ程度（通常の心電計のドリフトフ
ィルター同程度）とすることにより、心電入力波形のド
リフト成分を抽出することが可能となる。ローパスフィ
ルタ８により抽出されたドリフト成分はＡ／Ｄ変換器４
に入力され、そのデジタルデータを基にドリフト成分を
キャンセルするように、直流バイアス回路２の出力電圧
ＶをＤ／Ａ変換器７で可変させることで、オートドリフ
トキャンセルを行う。
を０．７〜０．８ＨＺ程度（通常の心電計のドリフトフ
ィルター同程度）とすることにより、心電入力波形のド
リフト成分を抽出することが可能となる。ローパスフィ
ルタ８により抽出されたドリフト成分はＡ／Ｄ変換器４
に入力され、そのデジタルデータを基にドリフト成分を
キャンセルするように、直流バイアス回路２の出力電圧
ＶをＤ／Ａ変換器７で可変させることで、オートドリフ
トキャンセルを行う。
【００１０】また、ローパスフィルタ８のカットオフ周
波数をプログラマブルとすることにより、通常の心電解
析装置の有する低域の周波数特性（しゃ断周波数０．０
５ＨＺ）を実現することも可能となるため、低域の周波
数特性（しゃ断周波数０．０５ＨＺ）を満足させるため
に、通常の心電解析装置で使用している１次のハイパス
フィルタの削減が可能となる。
波数をプログラマブルとすることにより、通常の心電解
析装置の有する低域の周波数特性（しゃ断周波数０．０
５ＨＺ）を実現することも可能となるため、低域の周波
数特性（しゃ断周波数０．０５ＨＺ）を満足させるため
に、通常の心電解析装置で使用している１次のハイパス
フィルタの削減が可能となる。
【００１１】なお、Ａ／Ｄ変換器４の出力は前述の如く
演算処理部５を経由してＤ／Ａ変換器７に入力すると共
に、心電図信号としてメモリ６に格納される。この心電
図信号は、必要に応じ取り出されて診断等に使用され
る。
演算処理部５を経由してＤ／Ａ変換器７に入力すると共
に、心電図信号としてメモリ６に格納される。この心電
図信号は、必要に応じ取り出されて診断等に使用され
る。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、体動など
のアーチファクトにより差動アンプへの直流入力分が変
動しても、その変動をキャンセルするように差動アンプ
の入力を直流バイアスしてＤ／Ａ変換器の出力が追従す
るため、アーチファクトの影響を受けにくくなり、誤解
析を軽減できるという効果を有する。
のアーチファクトにより差動アンプへの直流入力分が変
動しても、その変動をキャンセルするように差動アンプ
の入力を直流バイアスしてＤ／Ａ変換器の出力が追従す
るため、アーチファクトの影響を受けにくくなり、誤解
析を軽減できるという効果を有する。
【００１３】また、ローパスフィルタのカットオフ周波
数をプログラマブルにして可変させることにより、通常
の心電解析装置が有するハイパスフィルタ（しゃ断周波
数０．０５ＨＺ）の周波数特性が実現可能となるため、
低域周波数成分カットのための１次のフィルタ回路が削
減でき、１次のフィルタで使用していた高精度で大容量
のコンデンサ（例えば１μＦ±５％程度）と高精度高抵
抗（例えば３．６ＭΩ±５％程度）が削減可能となるた
め、部品原価の低減，実装面積の削減という効果をも有
する。
数をプログラマブルにして可変させることにより、通常
の心電解析装置が有するハイパスフィルタ（しゃ断周波
数０．０５ＨＺ）の周波数特性が実現可能となるため、
低域周波数成分カットのための１次のフィルタ回路が削
減でき、１次のフィルタで使用していた高精度で大容量
のコンデンサ（例えば１μＦ±５％程度）と高精度高抵
抗（例えば３．６ＭΩ±５％程度）が削減可能となるた
め、部品原価の低減，実装面積の削減という効果をも有
する。
【図１】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロック
図である。
図である。
１ 差動アンプ ２ 直流バイアス回路 ３ メインアンプ ４ Ａ／Ｄ変換器 ５ 演算処理部 ６ メモリ ７ Ｄ／Ａ変換器 ８ プログラマブルローパスフィルタ
Claims (2)
- 【請求項１】 被験者に装着した電極から導出される心
電図信号を検出して増幅する差動アンプと、前記差動ア
ンプの出力からドリフト成分を検出するためのローパス
フィルタ（ＬＰＦ）と、前記ローパスフィルタの出力に
従い前記差動アンプの差動入力の直流分をキャンセルす
るための直流バイアス回路と、前記心電図信号をＡ／Ｄ
変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器により得ら
れた変換データから直流バイアス回路へのバイアス電圧
を出力するＤ／Ａ変換器を備えて成ることを特徴とする
携帯用心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回
路。 - 【請求項２】 前記携帯用心電図解析装置においてロー
パスフィルタ（ＬＰＦ）をプログラマブルとすることに
より、低域周波数成分をカットするための１次のフィル
タを削除可能とすることを特徴とする請求項１記載の携
帯用心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4011537A JPH05220121A (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 携帯用心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4011537A JPH05220121A (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 携帯用心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05220121A true JPH05220121A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=11780716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4011537A Withdrawn JPH05220121A (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 携帯用心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05220121A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5615687A (en) * | 1995-12-06 | 1997-04-01 | Hewlett-Packard Company | Heart monitoring system and method with reduced signal acquisition range |
| NL1034223C2 (nl) * | 2007-08-02 | 2009-02-03 | Twente Medical Systems International Bv | Inrichting voor het verwerken van signalen. |
| JP2012532731A (ja) * | 2009-07-13 | 2012-12-20 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 動きアーチファクトが低減される電気生理学的測定 |
| US8532752B2 (en) | 2006-12-26 | 2013-09-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Biosignal amplifying device |
| JP2020508788A (ja) * | 2017-03-02 | 2020-03-26 | アナリティクス フォー ライフ インコーポレイテッド | 広帯域位相勾配信号取得のための方法および装置 |
| US11395618B2 (en) | 2015-08-26 | 2022-07-26 | Analytics For Life Inc. | Method and apparatus for wide-band phase gradient signal acquisition |
-
1992
- 1992-01-27 JP JP4011537A patent/JPH05220121A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5615687A (en) * | 1995-12-06 | 1997-04-01 | Hewlett-Packard Company | Heart monitoring system and method with reduced signal acquisition range |
| US8532752B2 (en) | 2006-12-26 | 2013-09-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Biosignal amplifying device |
| NL1034223C2 (nl) * | 2007-08-02 | 2009-02-03 | Twente Medical Systems International Bv | Inrichting voor het verwerken van signalen. |
| WO2009017413A1 (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-05 | Twente Medical Systems International B.V. | Apparatus for processing signals |
| US8248137B2 (en) | 2007-08-02 | 2012-08-21 | Twente Medical Systems International B.V. | Apparatus for processing signals |
| JP2012532731A (ja) * | 2009-07-13 | 2012-12-20 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 動きアーチファクトが低減される電気生理学的測定 |
| US11395618B2 (en) | 2015-08-26 | 2022-07-26 | Analytics For Life Inc. | Method and apparatus for wide-band phase gradient signal acquisition |
| US12011275B2 (en) | 2015-08-26 | 2024-06-18 | Analytics For Life, Inc. | Method and apparatus for wide-band phase gradient signal acquisition |
| JP2020508788A (ja) * | 2017-03-02 | 2020-03-26 | アナリティクス フォー ライフ インコーポレイテッド | 広帯域位相勾配信号取得のための方法および装置 |
| US11141114B2 (en) | 2017-03-02 | 2021-10-12 | Analytics For Life Inc. | Method and apparatus for wide-band phase gradient signal acquisition |
| JP2022044766A (ja) * | 2017-03-02 | 2022-03-17 | アナリティクス フォー ライフ インコーポレイテッド | 広帯域位相勾配信号取得のための方法および装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |