專利名稱：用于測量生物信號的設備和方法
技術領域：
本公開涉及用于測量生物信號的設備和方法。
背景技術：
身體是ー種類型的導體，在身體中產(chǎn)生少量電流?？赏ㄟ^使用附著到身體的電極感測身體中產(chǎn)生的少量電流或感測由于外部刺激而引起的電流量的改變，來測量指示身體的內(nèi)部特征的生物信號。

發(fā)明內(nèi)容
提供了用于測量去除了噪聲的生物信號的設備和方法。提供了其上包含有用于在計算機中執(zhí)行所述方法的程序的非瞬時性計算機可讀記錄介質(zhì)。將要解決的技術問題不限于以上描述的那些，可能存在其他技術問題。另外的方面將在以下描述中被部分闡述，還有部分從描述中將是清楚的，或可通過本實施例的實施而得知。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種用于測量生物信號的設備包括第一接ロ連接單元，包括至少兩個用于從對象檢測包括噪聲的生物信號的接ロ ；第二接ロ連接單元，包括至少兩個用于檢測噪聲信號的接ロ以及用于連接所述至少兩個接ロ的連接單元；生物信號提取単元，通過使用從第一接ロ連接單元和第二接ロ連接單元輸出的信號來提取對象的生物信號。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于測量生物信號的設備包括第一接ロ連接單元，包括至少兩個用于從對象檢測包括噪聲的生物信號的接ロ ；第二接ロ連接單元，包括至少兩個用于檢測噪聲信號的接ロ ；生物信號提取單元，通過使用從第一接ロ連接單元和第二接ロ連接單元輸出的信號來提取對象的生物信號，其中，包括在第二接ロ連接單元中的所述至少兩個接ロ之間的距離比包括在第一接ロ連接單元中的所述至少兩個接ロ之間的距離更短。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于測量生物信號的設備包括第一接ロ連接單元，包括至少兩個接ロ以及用于切換所述兩個接ロ之間的連接狀態(tài)的第一切換裝置；控制單元，控制包括在第一接ロ連接單元中的第一切換裝置；生物信號提取單元，通過使用在控制単元的控制下，根據(jù)包括在第一接ロ連接單元中的所述至少兩個接ロ之間的連接狀態(tài)而輸出的信號，來提取對象的生物信號。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種測量生物信號的方法包括通過使用第十一接口和第十二接ロ來從對象檢測包括噪聲的生物信號；通過使用彼此連接的第二十一接口和第二十ニ接ロ來檢測噪聲信號；通過使用檢測的包括噪聲的生物信號和檢測的噪聲信號來提取對象的生物信號。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種測量生物信號的方法包括輸出用于控制切換裝置處于第十一接口和第十二接ロ之間的連接狀態(tài)斷開的控制信號；當?shù)谑唤涌诤偷谑鹰砀鶕?jù)所述控制信號被斷開時，從對象檢測包括噪聲的生物信號；輸出用于控制切換裝置處于第十一接口和第十二接ロ之間的連接狀態(tài)短路的控制信號；當?shù)谑唤涌诤偷谑鹰砀鶕?jù)輸出的控制信號被短路吋，檢測噪聲信號；通過使用檢測的包括噪聲的生物信號和檢測的噪聲信號來提取對象的生物信號。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種其上包含有用于執(zhí)行所述方法的程序的非瞬時性計算機可讀記錄介質(zhì)。



通過下面結(jié)合附圖對實施例進行的描述，這些和/或其他方面將變得清楚并更容易通解，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于測量生物信號的設備的框圖；圖2A和2B是示出圖1的設備的另ー示例的框圖；圖3A和3B是示出圖1的設備的另ー示例的框圖；圖4是示出圖1的設備的第一接ロ連接單元和第二接ロ連接單元的框圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的另ー實施例的用于測量生物信號的設備的框圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的另ー實施例的用于測量生物信號的設備的框圖；圖7A和7B是示出圖6的設備的另ー示例的框圖；圖8A和8B是示出圖6的設備的另ー示例的框圖；圖9是示出接ロ的結(jié)構(gòu)和與所述接ロ對應的電路模型的框圖；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的醫(yī)學成像系統(tǒng)的框圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的測量生物信號的方法的流程圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的另ー實施例的測量生物信號的方法的流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出本發(fā)明的示例性實施例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于測量生物信號的設備100的框圖。參照圖1，設備100包括第一接ロ連接單元110、第二接ロ連接單元120和生物信號提取單元130。僅示出圖1的設備100中所包括的與本實施例相關的元件。因此，本領域的普通技術人員將理解，除圖1中示出的元件以外的通用元件還可包括在設備100中。此外，圖1中示出的生物信號提取單元130可與一個或多個處理器對應。所述處理器可被實現(xiàn)為邏輯門陣列，或者可被實現(xiàn)為通用微處理器和存儲在所述通用微處理器中可執(zhí)行的程序的存儲器的組合。此外，本領域普通技術人員將理解，生物信號提取單元130可被實現(xiàn)為另ー類型的硬件。設備100的示例包括用于測量對象的生物信號的醫(yī)學設備和裝備。例如，生物信號可以是電生物信號(electrical biosignal)，所述電生物信號的示例可包括(但不限干)心電圖(ECG)信號、肌電圖(EMG)信號、腦電圖(EEG)信號、皮電反應電阻(GSR，galvanicskin resistance)信號以及眼電圖(EOG, electro-oculogram)信號。第一接ロ連接單元110包括至少兩個用于從對象檢測包括噪聲的生物信號的接ロ。這里，包括噪聲的生物信號可與加上了噪聲的生物信號對應。例如，第一接ロ連接單元110可包括兩個用于檢測信號的接ロ，并還可包括作為參考接ロ的接ロ或類似物。圖1中的每個接ロ可以是(但不限干)用于通過被放置為與對象的皮膚接觸或接近對象的皮膚而從對象檢測信號的電極。詳細地講，所述接ロ可以是用于通過應用被附著到對象的皮膚的表面電極來測量所述對象的生物信號的生物電極。在這種情況下，所述電極可包括(但不限于)金屬電極、電解質(zhì)和附著到對象的皮膚的粘合片(adhesive sheet)。以下將參照圖9詳細解釋所述接ロ的結(jié)構(gòu)。所述接ロ可被分類為例如濕式電極、干式電極、絕緣式電極和探針式電扱。
詳細地講,濕式電極通過凝膠材料(gel-like material)與對象的皮膚接ロ連接。干式電極通過固態(tài)導電材料(諸如金屬、導電織物或?qū)щ娤鹉z)與對象的皮膚接ロ連接。絕緣式電極通過由絕緣材料造成的電容耦合來與對象的皮膚接ロ連接。此外，探針式電極通過穿透對象的皮膚的最外層來與對象的皮膚接ロ連接。這樣，因為絕緣式電極使用電容耦合，所以絕緣式電極在不接觸對象的皮膚的情況下與對象的皮膚接ロ連接。因此，包括在第一接ロ連接單元110中的所述至少兩個接ロ可通過接觸對象的皮膚或被布置為接近對象的皮膚來從對象檢測包括噪聲的生物信號。由于信號傳輸路徑的電氣特性的改變而產(chǎn)生包括噪聲的生物信號中的噪聲。噪聲的示例可包括由于對象的運動而產(chǎn)生的運動偽影，由設備100產(chǎn)生的噪聲以及由于軸突云力作電位(axon action potential)的改變、EMG和對象的呼吸作用而產(chǎn)生的噪聲。將詳細解釋運動偽影。由于在不同材料彼此接觸的雙層中產(chǎn)生半電池電位，因此在金屬電極和包括在接口中的電解液之間以及在接ロ的電解液和對象的皮膚之間產(chǎn)生半電池電位。在這種情況下，當由于對象的運動而發(fā)生相對位移吋，由于所述相對位移而產(chǎn)生運動偽影。將示例性地描述測量諸如ECG信號的生物信號的情況。運動偽影可分布在從約0. 5Hz至約250Hz的范圍，所述范圍是與ECG信號的頻帶相似的頻帶。因此，第一接ロ連接單元110從對象檢測包括噪聲的信號(即，包括噪聲的生物信號)。第二接ロ連接單元120包括至少兩個用于檢測噪聲信號的接ロ以及用于連接所述至少兩個接ロ的連接單元。例如，第二接ロ連接單元120可包括(但不限干)兩個用于檢測噪聲信號的接ロ，并且第二接ロ連接單元120還可包括用作參考接ロ的接ロ。包括在第二接ロ連接單元120中的每個接ロ可以是用于通過接觸對象的皮膚或被布置為接近對象的皮膚來從對象檢測噪聲信號的電極。也就是說，包括在第二接ロ連接單元120中的接ロ與包括在第一接ロ連接單元110中的接ロ相同，因此將不給出其重復解釋。包括在第二接ロ連接單元120中的連接單元連接包括在第二接ロ連接單元120中的所述至少兩個接ロ。圖1中的術語“連接”是指保持兩個或更多個接ロ的接觸，使得所述兩個或更多個接ロ不是彼此電絕緣的。詳細地講，當所述至少兩個接ロ通過包括在第二接ロ連接單元120中的連接單元而彼此連接吋，由于對象的生物信號根據(jù)電路而被阻斷，因此第二接ロ連接單元120可檢測減小了生物信號的影響的噪聲信號。因此，圖1的第二接ロ連接單元120可精確地檢測
噪聲信號。詳細地講，由于噪聲信號具有與將被測量的生物信號的頻帶相似的頻帶，因此難以通過使用濾波來去除噪聲。因此，圖1的設備100可通過使用第二接ロ連接單元120準確檢測噪聲信號。生物信號提取單元130通過使用從第一接ロ連接單元110和第二接ロ連接單元120輸出的信號來提取對象的生物信號。
例如，生物信號提取單元130可根據(jù)基于硬件的計算處理通過使用差分放大器來提取生物信號。另外，生物信號提取單元130可通過監(jiān)控噪聲信號并抵消噪聲信號來提取生物信號，這將在下面參照圖2A和圖3A進行詳細解釋。此外，圖1的生物信號提取單元130不限于此，并可通過監(jiān)控噪聲信號并將噪聲信號施加到自適應濾波器(ADF)來提取噪聲信號，這將在下面參照圖2B和圖3B進行詳細解釋。因此，由于設備100可通過使用第二接ロ連接單元120準確地檢測噪聲信號，因此去除了噪聲的生物信號可被準確測量。此外，由于噪聲被去除，因此設備100可測量具有改善的信噪比(SNR)特性的生物信號。此外，同時從同一身體部分檢測由第一接ロ連接單元110檢測的包括噪聲的生物信號以及由第二接ロ連接單元120檢測的噪聲信號。因此，噪聲信號可從包括噪聲的生物信號被有效去除。圖2A是示出圖1的設備100的另ー示例的框圖。參照圖2A，設備100包括第一接ロ連接單元110、第二接ロ連接單元120和生物信號提取單元130。第一接ロ連接單元110包括第i^一接ロ 112和第十二接ロ 114，第二接ロ連接單元120包括第二i^一接ロ 122、第二十ニ接ロ 124以及連接單元126，生物信號提取單元130包括第一差分放大器131、第二差分放大器133和第一加法器135。圖2A的設備100的是圖1的設備100的另ー示例，因此，圖2A的設備100不限于圖2A中所示出的単元。此外，參照圖1的描述可應用于圖2A的設備100，因此，將不給出重
復解釋。盡管在圖2A中為了方便解釋而解釋了第一接ロ連接單元110和第二接ロ連接單元120中的每ー個包括兩個接ロ的情況，但本實施例不限于此。因此，第一接ロ連接單元110和第二接ロ連接單元120中的每ー個可包括三個或更多個接ロ。第一接ロ連接單元110包括用于從對象檢測包括造噪聲的生物信號的第十一接ロ 112和第十二接ロ 114。第i^一接ロ 112和第十二接ロ 114從對象檢測包括噪聲的生物信號，并且包括噪聲的生物信號被發(fā)送到生物信號提取單元130。第二接ロ連接單元120包括第二i^一接ロ 122、第二十二接ロ 124以及用于連接第ニi^一接ロ 122和第二十二接ロ 124的連接單元126。如圖2A中所示，連接單元124連接第二i^一接ロ 122和第二十二接ロ 124。
例如，連接單元126使第二i^一接ロ 122和第二十二接ロ 124短路。詳細地講，由于連接単元126的末端之間的生物信號電位差隨著連接単元126的電阻減小而降低，因此輸入到生物信號提取單元130的信號中的噪聲信號起支配作用。因此，由于連接単元126使第二i^一接ロ 122和第二十二接ロ 124短路，因此第二接ロ連接單元120可準確地檢測
噪聲信號。當連接單元126使第二i^一接ロ 122和第二十二接ロ 124短路時，第二十一接ロ122和第二十二接ロ 124中的每ー個可包括電解質(zhì)，并且連接単元126可以是用于連接包括在第二十一接ロ 122和第二十二接ロ 124中的電解質(zhì)的電解質(zhì)。在這種情況下，每種電解質(zhì)可以是(但不限干)作為導電粘合凝膠的水凝膠。因此，由于第二十一接ロ 122和第二十二接ロ 124包括在ー個水凝膠中，因此第二十一接ロ 122和第二十二接ロ 124可彼此電連接。
當連接單元126使第二i^一接ロ 122和第二十二接ロ 124短路時，第二i^一接ロ122和第二十二接ロ 124中的每ー個可包括電解質(zhì)，并且連接単元126可以是用于連接包括在第二i^一接ロ 122和第二十二接ロ 124中的電解質(zhì)的金屬。在這種情況下，每種電解質(zhì)可以是(但不限干)作為導電粘合凝膠的水凝膠。因此，由于金屬被添加到水凝膠，用于連接第二i^一接ロ 122和第二十二接ロ 124的連接單元126的電阻可減小。這樣，設備100可在不使用另外的傳感器等的情況下通過使用第二接ロ連接單元120來準確地提取噪聲信號。如上所述，第二十一接ロ 122和第二十二接ロ 124檢測噪聲信號并將檢測的噪聲信號發(fā)送到生物信號提取單元130。生物信號提取單元130通過使用從第一接ロ連接單元110和第二接ロ連接單元120輸出的信號來提取對象的生物信號。例如，生物信號提取單元130可通過從對從第一接ロ連接單元110輸出的信號執(zhí)行差分放大而獲得的結(jié)果去除對從第二接ロ連接單元120輸出的信號執(zhí)行差分放大而獲得的結(jié)果，來提取對象的生物信號。詳細地講，第一差分放大器131對從第一接ロ連接單元110輸出的包括噪聲的生物信號執(zhí)行差分放大，第二差分放大器對從第二接ロ連接單元120輸出的噪聲信號執(zhí)行差分放大，第一加法器135從第一差分放大器131的輸出信號去除第二差分放大器133的輸出信號。在這種情況下，第一加法器135可從第一差分放大器131的輸出信號去除第二差分放大器133的考慮比例因子(scale factor)的輸出信號。在這種情況下，可根據(jù)從監(jiān)控噪聲信號而獲得的結(jié)果來確定所述比例因子，這將在下面參照圖2B進行詳細解釋。因此，設備100可準確并有效地提取不包括對象的噪聲的生物信號，并且使用提取的對象的生物信號的診斷準確度可被提高。圖2B是示出圖1的設備100的另ー示例的框圖。參照圖2B，設備100包括第一接ロ連接單元110、第二接ロ連接單元120和生物信號提取單元130。第一接ロ連接單元110包括第 一接ロ 112和第十二接ロ 114。第二接ロ連接單元120包括第二i^一接ロ 122、第二十ニ接ロ 124和連接單元126。生物信號提取單元130包括第一差分放大器131、第二差分放大器133、第一加法器135和第一自適應濾波器(ADF) 137。除了第一 ADF 137被另外地包括在生物信號提取單元130中以外，圖2B的設備100與圖2A的設備100相同，因此將不給出其重復解釋。第一 ADF 137基于由第一加法器135提取的生物信號,對從第二差分放大器133輸出的已執(zhí)行了差分放大的噪聲信號進行自適應濾波。例如，第一 ADF 137更新濾波器系數(shù)，以將沒有完全從由第一加法器135提取的生物信號去除的噪聲信號匯聚至0(零)。在這種情況下，第一 ADF 137可考慮第一加法器135提取的生物信號的SNR、偽影消除百分比(ARP, artefact reduction percentage)和噪聲降低比率來更新濾波器系數(shù)，但本實施例不限于此。第一加法器135從第一差分放大器131的輸出信號去除第一 ADF 137的輸出信號。因此，圖2B的設備100可通過使用在通過第一 ADF 137時考慮比例因子的信號來去除噪聲信號，來輸出完全去除了噪聲的生物信號。圖3A是示出圖1的設備100的另ー示例的框圖。參照圖3A，設備100包括第一接 ロ連接單元110、第二接ロ連接單元120和生物信號提取單元130。第一接ロ連接單元110包括第i^一接ロ 112和第十二接ロ 114，第二接ロ連接單元120包括第二i^一接ロ 122、第二十ニ接ロ 124和連接單元126，生物信號提取單元130包括第二加法器132、第三加法器134和第三差分放大器136。圖3A的設備100是圖1的設備100的另ー示例，因此，圖3A的設備100不限于圖3A中示出的単元。此外，參照圖1的描述可應用于圖3A的設備100，將不給出重復解釋。此外，除了生物信號提取單元130的結(jié)構(gòu)以外，圖3A的設備100與圖2A的設備100相同，因此，將不給出重復解釋。第一接ロ連接單元110檢測包括噪聲的生物信號并將所述生物信號發(fā)送到生物信號提取單元130，第二接ロ連接單元120檢測噪聲信號并將所述噪聲信號發(fā)送到生物信號提取單元130。生物信號提取單元130通過使用從第一接ロ連接單元110和第二接ロ連接單元120輸出的信號來提取對象的生物信號。例如，生物信號提取單元130通過從第十一接ロ
112的輸出信號去除第二十一接ロ 122的輸出信號，從第十二接ロ 114的輸出信號去除第二十ニ接ロ 124的輸出信號，并對由于去除而產(chǎn)生的信號執(zhí)行差分放大，來提取對象的生物信號。詳細地講，第二加法器132從第i^ 一接ロ 112的輸出信號去除第二 i^ 一接ロ 122的輸出信號，第三加法器134從第十二接ロ 114的輸出信號去除第二十二接ロ 124的輸出信號，第三差分放大器136對由于去除而產(chǎn)生的信號執(zhí)行差分放大。在這種情況下，第二加法器132可從第i^一接ロ 112的輸出信號去除第二i^一接ロ 122的考慮比例因子的輸出信號，第三加法器134可從第十二接ロ 114的輸出信號去除第二十二接ロ 124的考慮比例因子的輸出信號。在這種情況下，可根據(jù)從監(jiān)視噪聲信號而獲得的結(jié)果來確定所述比例因子，這將在下面參照圖3B進行詳細解釋。因此，圖3A的設備100可通過僅使用第三差分放大器136來準確并有效地提取不包括對象的噪聲的生物信號，并且使用提取的對象的生物信號的診斷準確度可被提高。圖3B是示出圖1的設備100的另ー示例的框圖。參照圖3B，設備100包括第一接ロ連接單元110、第二接ロ連接單元120和生物信號提取單元130。第一接ロ連接單元110包括第i^一接ロ 112和第十二接ロ 114。第二接ロ連接單元120包括第二i^一接ロ 122、第二十ニ接ロ 124和連接單元126。生物信號提取單元130包括第二加法器132、第三加法器134、第三差分放大器136、第二 ADF 138和第三ADF 139。除了第二 ADF 138和第三ADF 139被另外地包括在生物信號提取單元130中以夕卜，圖3B的設備100與圖3A的設備100相同，因此將不給出重復解釋。第二 ADF 138基于從第三差分放大器136輸出的生物信號對第二i^一接ロ 122的輸出信號進行自適應濾波，第三ADF 139基于從第三差分放大器136輸出的生物信號對第二十ニ接ロ 124的輸出信號進行自適應濾波。例如，第二 ADF 138和第三ADF 139更新濾波器系數(shù)，以將沒有完全從第三差分放大器136輸出的生物信號去除的噪聲信號匯聚至0(零)。在這種情況下，第二 ADF 138和第三ADF 139可考慮從第三差分放大器136輸出的生物信號的SNR、偽影消除百分比(ARP)、噪聲降低比率來更新濾波器系數(shù)，但本實施例不限于此。第二加法器132從第i^一接ロ 112的輸出信號去除第二 ADF 138的輸出信號。第三加法器134從第十二接ロ 114的輸出信號去除第三ADF 139的輸出信號。第三差分放大器136對由于去除而產(chǎn)生的信號執(zhí)行差分放大。因此，圖3B的設備100可通過使用在通過第二 ADF 138和第三ADF 139的同時考慮比例因子的信號來去除噪聲信號，輸出完全去除了噪聲的生物信號。圖4是示出圖1的設備100的第一接ロ連接單元110和第二接ロ連接單元120的框圖。參照圖4，第一接ロ連接單元110和第二接ロ連接單元120被附著到襯墊(pad) 40。這樣，附著到襯墊40的第一接ロ連接單元110和第二接ロ連接單元120可被實現(xiàn)為混合電極khybrid electrode)。第一接ロ連接單元110包括用于從對象測量包括噪聲的生物信號的第十一接ロ112和第十二接ロ 114。此外，第一接ロ連接單元110還可包括(但不限于)作為參考接ロ的第十三接ロ 116。第二接ロ連接單元120包括第二i^一接ロ 122、第二十二接ロ 124和連接單元126。在這種情況下，第二十一接ロ 122和第二十二接ロ 124可共享(但不限干)作為參考接ロ的第十三接ロ 116。 連接單元126可使第二i^一接ロ 122和第二十二接ロ 124短路。也就是說，連接單元126可以是用于連接包括在第二i^一接ロ 122和第二十二接ロ 124中的電解質(zhì)的電解質(zhì)，或者可以是用于連接包括在第二十一接ロ 122和第二十二接ロ 124中的電解質(zhì)的金屬。此外，第一接ロ連接單元110和第二接ロ連接單元120之間的距離可小于約5cm?？蛇x擇地，由于第一接ロ連接單元110和第二接ロ連接單元120位于襯墊40上，因此第一接ロ連接單元110和第二接ロ連接單元120可被附著到對象的同一身體部分。這樣，由于當?shù)谝唤鹰磉B接單元110和第二接ロ連接單元120被布置為彼此接近時測量信號，因此從對象測量生物信號的準確度可被提高。由于第一接ロ連接單元110和第二接ロ連接單元120如圖4中被實現(xiàn)，因此對象的生物信號可被準確且方便地測量。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的另ー實施例的用于測量生物信號的設備500的框圖。參照圖5，設備500包括第一接ロ連接單元510、第二接ロ連接單元520和生物信號提取單元530。第一接ロ連接單元510包括第i^一接ロ 512和第十二接ロ 514，第二接ロ連接單元520包括第二i^一接ロ 522和第二十二接ロ 524。
圖5的設備500是圖1的設備100的另ー示例。因此，圖5的設備500不限于圖5中示出的単元。此外，圖1的描述可應用于圖5的設備500，因此將不給出重復解釋。此外，除了第二接ロ連接單元520不包括連接單元126以外，圖5的設備500與圖2A至圖3B的設備100以及圖4的第一接ロ連接單元110和第二接ロ連接單元120的實現(xiàn)的實施例相同，因此將不給出重復解釋。第一接ロ連接單元510包括用于從對象檢測包括噪聲的生物信號的第i^一接ロ512和第十二接ロ 514，第二接ロ連接單元520包括用于檢測噪聲信號的第二i^一接ロ 522和第二十二接ロ 524。在這種情況下，包括在第二接ロ連接單 元520中的第二i^一接ロ 522和第二十二接ロ 524之間的距離比包括在第一接ロ連接單元510中的第i^一接ロ 512和第十二接ロ514之間的距離更短。因此，第二接ロ連接單元520可檢測減少了生物信號的影響的噪聲信號。生物信號提取單元130通過使用從第一接ロ連接單元510和第二接ロ連接單元520輸出的信號來提取對象的生物信號。因此，設備500可通過使用第二接ロ連接單元520測量對象的具有改善的SNR特性的生物信號。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的另ー實施例的用于測量生物信號的設備600的框圖。參照圖6，設備600包括第一接ロ連接單元610、控制單元625和生物信號提取單元630。第一接ロ連接單元610包括第i^一接ロ 612、第十二接ロ 614以及第一切換裝置618。圖6的設備600是圖1的設備100的另ー示例。因此，圖6的設備600不限于圖6中示出的単元。此外，參照圖1的描述可應用于圖6的設備600，因此將不給出重復解釋。此外，除了設備600不包括第二接ロ連接單元120以外，圖6的設備600與圖2A至圖3B的設備100以及圖4的第一接ロ連接單元110和第二接ロ連接單元120的實現(xiàn)的實施例相同，因此將不給出重復解釋。第一接ロ連接單元610包括至少兩個接ロ以及用于切換所述至少兩個接ロ之間的連接狀態(tài)的第一切換裝置618。例如，第一接ロ連接單元610包括用于檢測包括噪聲的生物信號以及噪聲信號中的至少ー個的第^^一接ロ 612和第十二接ロ 614。此外，第一接ロ連接單元610包括用于切換第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614之間的連接狀態(tài)的第一切換裝置618。在這種情況下，第一切換裝置618可包括(但不限干)開關、晶體管、金屬氧化物半導體場效應晶體管(M0SFET)、繼電器等，并可包括用于在控制単元625的控制下執(zhí)行切換操作的任何裝置。控制單元625控制包括在第一接ロ連接單元110中的第一切換裝置618。因此，控制単元625可輸出(但不限干)用于控制第一切換裝置618的控制信號和時鐘信號。例如，控制單元625輸出用于斷開(open)第一切換裝置618的控制信號，并通過使用第一接ロ連接單元110來檢測包括噪聲的生物信號?？蛇x擇地，控制單元625輸出用于閉合(close)第一切換裝置618的控制信號，并通過使用第一接ロ連接單元UO來檢測噪聲信號。因此，第一接ロ連接單元610可在控制單元625的控制下選擇性地輸出包括噪聲的生物信號或噪聲信號。生物信號提取單元630通過使用在控制單元625的控制下，根據(jù)包括在第一接ロ連接單元610中的所述至少兩個接ロ之間的連接狀態(tài)而輸出的信號來提取對象的生物信號。例如，生物信號提取單元630在第一切換裝置618在控制單元625的控制下被斷開時從第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614接收包括噪聲的生物信號，并在第一切換裝置618在控制單元625的控制下被閉合時從第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614接收噪聲信號。因此，生物信號提取單元630通過使用加上了噪聲的生物信號以及噪聲信號來提取對象的生物信號，這將在下面參照圖7A至圖SB進行詳細解釋。因此，圖6的設備600可在不使用另外的接ロ的情況下測量對象的具有改善的SNR特性的生物信號。 圖7A是示出圖6的設備600的另ー示例的框圖。參照圖7A，設備600包括第一接ロ連接單元610、控制單元625和生物信號提取單元630。第一接ロ連接單元610包括第i^一接ロ 612、第十二接ロ 614和第一切換裝置618，生物信號提取單元630包括第一差分放大器631、第二差分放大器633、第一加法器635和第二切換裝置637。圖7A的設備600是圖6的設備600的另ー示例。因此，圖7A的設備600不限于圖7A中示出的単元。此外，參照圖6的描述可應用于圖7A的設備600，因此將不給出重復解釋。第一接ロ連接單元610包括第i^一接ロ 612、第十二接ロ 614以及用于切換第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614之間的連接狀態(tài)的第一切換裝置618?？刂茊卧?25控制包括在第一接ロ連接單元610中的第一切換裝置618以及包括在生物信號提取單元630中的第二切換裝置637。例如，控制單元625輸出用于斷開第一切換裝置618的控制信號，并通過使用第一接ロ連接單元610來檢測包括噪聲的生物信號。可選擇地，控制單元625輸出用于閉合第一切換裝置618的控制信號，并通過使用第一接ロ連接單元610來檢測噪聲信號。此外，控制單元625還可輸出用于控制第二切換裝置637的控制信號。生物信號提取單元630通過使用在控制單元625的控制下，根據(jù)第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614之間的連接狀態(tài)而輸出的信號來提取對象的生物信號。例如，控制單元625輸出用于控制第二切換裝置637的控制信號，生物信號提取單元630根據(jù)第二切換裝置637的切換結(jié)果，通過從對包括噪聲的生物信號執(zhí)行差分放大而獲得的結(jié)果去除對噪聲信號執(zhí)行差分放大而獲得的結(jié)果，來提取對象的生物信號。詳細地講，當用于斷開第一切換裝置618的控制信號從控制単元625被輸出以使第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614絕緣時，控制單元625輸出用于控制第二切換裝置637的控制信號。根據(jù)在控制単元625的控制下的第二切換裝置637的切換結(jié)果，生物信號提取單元638將從第一接ロ連接單元610輸出的包括噪聲的生物信號發(fā)送到第一差分放大器631。此外，當用于閉合第一切換裝置618的控制信號從控制単元625被輸出以使第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614短路吋，控制單元625輸出用于控制第二切換裝置637的控制信號。根據(jù)在控制単元625的控制下的第二切換裝置637的切換結(jié)果，生物信號提取単元638將從第一接ロ連接單元610輸出的噪聲信號發(fā)送到第二差分放大器633。第一加法器635通過從使用第一差分放大器631執(zhí)行差分放大而獲得的結(jié)果去除使用第二差分放大器633執(zhí)行差分放大而獲得的結(jié)果，來提取對象的生物信號。詳細地講，第一差分放大器631對包括噪聲的生物信號執(zhí)行差分放大，第二差分放大器633對噪聲信號執(zhí)行差分放大,第一加法器從第一差分放大器631的輸出信號去除第二差分放大器633的輸出信號。在這種情況下，第一加法器635可從第一差分放大器631的輸出信號去除第二差分放大器633的考慮比例因子的輸出信號。在這種情況下，可根據(jù)從監(jiān)控噪聲信號而獲得的結(jié)果來確定所述比例因子，這將在下面參照圖7B進行詳細解釋。因此，圖7的設備600可準確且有效地提取對象的去除了噪聲的生物信號，并且使 用對象的提取的生物信號的診斷準確度可被提高。圖7B是示出圖6的設備600的另ー示例的框圖。參照圖7B，設備600包括第一接ロ連接單元610、控制單元625和生物信號提取單元630。第一接ロ連接單元610包括第i^一接ロ 612、第十二接ロ 614和第一切換裝置618。生物信號提取單元630包括第一差分放大器631、第二差分放大器633、第一加法器635和第二切換裝置637和第一 ADF 638。除了第一 ADF 638被另外地包括在生物信號提取單元630中以外，圖7B的設備600與圖7A的設備600相同，因此將不給出其重復解釋。第一 ADF 638基于第一加法器635提取的生物信號對從第二差分放大器633輸出的已執(zhí)行了差分放大的噪聲信號進行自適應濾波。圖7B的第一 ADF638執(zhí)行與圖2B的第一 ADF 137的功能相同的功能，因此將不給出其重復解釋。圖8A是示出圖6的設備600的另ー示例的框圖。參照圖8A，設備600包括第一接ロ連接單元610、控制單元625和生物信號提取單元630。第一接ロ連接單元610包括第i^一接ロ 612、第十二接ロ 614和第一切換裝置618，生物信號提取單元630包括第二加法器632、第三加法器634、第三差分放大器636和第三切換裝置638。圖8A的設備600是圖6的設備600的另ー示例。因此，圖8A的設備600不限于圖8A中示出的單元。此外，參照圖6的描述可應用于圖8A的設備600，因此將不給出重復解釋。此外，除了生物信號提取單元630的結(jié)構(gòu)以外，圖8A的設備600與圖7A的設備600相同，因此將不給出重復解釋。第一接ロ連接單元610包括第i^一接ロ 612、第十二接ロ 614以及用于切換第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614之間的連接狀態(tài)的第一切換裝置618。控制單元625控制包括在第一接ロ連接單元610中的第一切換裝置618以及包括在生物信號提取單元630中的第三切換裝置638。生物信號提取單元630通過使用在控制單元625的控制下，根據(jù)第i^一接ロ 612與第十二接ロ 614之間的連接狀態(tài)而輸出的信號來提取對象的生物信號。例如，控制單元625輸出用于控制第三切換裝置638的控制信號，生物信號提取單元639通過根據(jù)第三切換裝置638的切換結(jié)果從包括噪聲的生物信號去除噪聲信號并對由于去除而產(chǎn)生的信號執(zhí)行差分放大，來提取對象的生物信號。詳細地講，當用于斷開第一切換裝置618的控制信號從控制単元625被輸出以使第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614絕緣時，控制單元625輸出用于控制第三切換裝置638的控制信號。根據(jù)在控制単元625的控制下的第三切換裝置638的切換結(jié)果，生物信號提取單元630將從第一接ロ連接單元610輸出的包括噪聲的生物信號發(fā)送到第二加法器632和第三加法器634的正極(+ )端子。此外，當用于閉合第一切換裝置618的控制信號從控制単元625被輸出以使第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614短路吋，控制單元625輸出用于控制第三切換裝置638的控制信號。根據(jù)在控制単元625的控制下的第三切換裝置638的切換結(jié)果，生物信號提取單元630將從第一接ロ連接單元610輸出的噪聲信號發(fā)送到第二加法器632和第三加法器634的負極(-)端子。第二加法器632和第二加法器634從包括噪聲的生物/[目號去除噪聲/[目號，第二差分放大器636對由于去除而產(chǎn)生的信號執(zhí)行差分放大。在這種情況下，第二加法器632和第三加法器634可從包括噪聲的生物信號去除考慮比例因子的噪聲信號。在這種情況下，可根據(jù)從監(jiān)控噪聲信號而獲得的結(jié)果來確定所述比例因子，這將在下面參照圖8B進行詳 細解釋。因此，圖8的設備600可通過僅使用第三差分放大器636準確且有效地提取不包括對象的噪聲的生物信號，并且使用提取的對象的生物信號的診斷準確度可被提高。圖8B是示出圖6的設備600的另ー示例的框圖。參照圖8B，設備600包括第一接ロ連接單元610、控制單元625和生物信號提取單元630。第一接ロ連接單元610包括第i^一接ロ 612、第十二接ロ 614和第一切換裝置618。生物信號提取單元630包括第二加法器632、第三加法器634、第三差分放大器636、第三切換裝置638、第二 ADF 6391和第三ADF6392。除了第二 ADF 6391和第三ADF 6392被另外地包括在生物信號提取單元630中以夕卜，圖8B的設備600與圖8A的設備600相同，因此將不給出其重復解釋。由于用于閉合第一切換裝置618的控制信號以及用于控制第二切換裝置637的控制信號從控制単元625被輸出，因此從第一接ロ連接單元610輸出的噪聲信號被發(fā)送到第ニ ADF 6391 和第三 ADF 6392。因此，第二 ADF 6391基于從第三差分放大器636輸出的生物信號對第i^ 一接ロ612的輸出信號進行自適應濾波，第三ADF 6392基于從第三差分放大器636輸出的生物信號對第十二接ロ 614的輸出信號進行自適應濾波。例如,第二 ADF 6391基于由第三差分放大器636提取的生物信號,在第一切換裝置618閉合時對第i^一接ロ 612的輸出信號進行自適應濾波，第二加法器632在第一切換裝置618斷開時從第i^一接ロ 612的輸出信號去除第二 ADF 6391的輸出信號。另外,第三ADF 6392基于第三差分放大器636提取的生物信號,在第一切換裝置618閉合時對第十二接ロ 614的輸出信號進行自適應濾波，第三加法器632在第一切換裝置618斷開時從第十二接ロ 614的輸出信號去除第三ADF 6392的輸出信號。因此，第三差分放大器636可對第二加法器632的輸出信號以及第三加法器634的輸出信號執(zhí)行差分放大，并輸出生物信號。圖8B的第二 ADF 6391和第三ADF 6392執(zhí)行與圖3B的第二 ADF 138和第三ADF139的功能相同的功能，因此將不給出其重復解釋。
圖9是示出接ロ 920的結(jié)構(gòu)91以及接ロ 920的電路圖92的框圖。參照接ロ 920的結(jié)構(gòu)91，接ロ 920包括金屬電極921、電解質(zhì)922以及粘合片(adhesive sheet) 923。金屬電極921通過平臺930電連接或機械連接接ロ 920和設備100、500或600。在這種情況下，平臺930可以是包括數(shù)字信號處理器(DSP)等的感測平臺。粘合片923可以是被附著到對象的皮膚的片，電解質(zhì)922可以是導電凝膠。參照與接ロ 920對應的電路模型92，金屬電極921a·可與電容器和電阻器元件921b對應，電解質(zhì)922a可與電阻器元件922b對應。此外，對象的皮膚的表皮925a可與電容器和電阻器元件925b對應，對象的皮膚的真皮和皮下層926a可與電阻器元件926b對應。此外，可在不同材料彼此接觸的雙層927a和928a(如在電解質(zhì)922和對象的皮膚940之間以及金屬電極921和電解質(zhì)922之間)中產(chǎn)生半電池電位(half cell potential),所述雙層927a和928a可與電源元件927b和928b對應。如圖9中所示，可在不同材料彼此接觸的雙層(如在金屬電極921和電解質(zhì)之間以及電解質(zhì)922和對象940的皮膚之間)中產(chǎn)生半電池電位，并且由于對象的運動使這樣的雙層的電學穩(wěn)定性被破壞，因此產(chǎn)生運動偽影。由于運動偽影，因此難以檢測到對象的準確生物信號。因此，設備100、500或600可通過使用第二接ロ連接單元120或520，或者通過使用包括在第一接ロ連接單元610中的第一切換裝置618來檢測準確的噪聲信號，因此，可檢測到具有改善的SNR特性的生物信號。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的醫(yī)學成像系統(tǒng)1000的框圖。參照圖10，醫(yī)學成像系統(tǒng)1000包括用于測量生物信號的設備1100、顯示單元1200、存儲單元1300以及通信單元1400。僅示出包括在圖10的醫(yī)學成像系統(tǒng)1000中的與本實施例相關的元件。因此，本領域普通技術人員將理解，除圖10中示出的元件以外的通用元件也可包括在醫(yī)學成像系統(tǒng)1000中。圖10的設備1100是圖1至圖8的設備100、500和600中的至少ー個。因此，參照圖1至圖8A的描述可應用于圖10的設備1100，因此，將不給出重復解釋。顯示單元1200顯示由設備1100測量到的生物信號。例如,顯示單元1200的示例包括布置在醫(yī)學成像系統(tǒng)1000上的輸出裝置(諸如顯示面板、液晶顯示器(IXD)屏幕和監(jiān)控器)。然而，本領域普通技術人員將理解，醫(yī)學成像系統(tǒng)1000可不包括顯示單元1200，而可包括用于將由設備1100測量的生物信號輸出到外部顯示裝置(未示出)的通信単元1400。存儲單元1300存儲當執(zhí)行醫(yī)學成像系統(tǒng)1000的操作時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。本領域普通技術人員將理解，存儲單元1300的示例可包括硬盤驅(qū)動器(HDD)、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、閃存和存儲卡。通信単元1400可通過有線或無線網(wǎng)絡或有線串行通信網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)發(fā)送到外部裝置或從外部裝置接收數(shù)據(jù)。例如，外部裝置的示例可包括位于遠處的另ー醫(yī)學成像系統(tǒng)，通用計算機系統(tǒng)、個人數(shù)字助理(PDA)、移動終端和傳真機。在這種情況下，網(wǎng)絡的示例可包括(但不限干)互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)(LAN)、無線局域網(wǎng)(無線LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)和個域網(wǎng)(PAN)，并可包括可發(fā)送和接收信息的任何網(wǎng)絡。此外，本領域普通技術人員將理解，存儲單元1300和通信單元1400還可具有圖像讀取和捜索功能，并可集成為醫(yī)學影像存檔與通信系統(tǒng)(PACS)。因此，圖10的醫(yī)學成像系統(tǒng)1000可將由設備1100測量的生物信號顯示、存儲或輸出到外部裝置。因此，可提高由設備100測量的生物信號的有效性。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的測量生物信號的方法的流程圖。參照圖11，所述方法包括由圖1至圖4的設備100以及圖10的醫(yī)學成像系統(tǒng)1000中的任意ー個順序執(zhí)行的步驟。因此，所省略的與圖1至圖4的設備100以及圖10的醫(yī)學成像系統(tǒng)1000相關的描述可應用于圖11的方法。
在操作1101，第一接ロ連接單元110通過使用第i^一接ロ 112和第十二接ロ 114，從對象檢測包括噪聲的生物信號。在操作1102，第二接ロ連接單元120通過使用彼此連接的第二i^一接ロ 122和第二十ニ接ロ 124檢測噪聲信號。例如，包括在第二i^一接ロ 122和第二十二接ロ 124中的電解質(zhì)可被彼此連接，并且可以是水凝膠?？蛇x擇地，包括在第二i^一接ロ 122和第二十二接ロ 124中的電解質(zhì)可通過金屬彼此連接。在操作1103，生物信號提取單元130通過使用在操作1101中檢測的包括噪聲的生物信號以及在操作1102中檢測的噪聲信號來提取對象的生物信號。因此，圖11的方法可通過使用彼此連接的第二i^一接ロ 122和第二十二接ロ 124來準確地檢測噪聲信號，因此，可測量到具有改善的SNR特性的生物信號。圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的另ー實施例的測量生物信號的方法的流程圖。參照圖12，所述方法包括由圖6至圖8A的設備600以及圖10的醫(yī)學成像系統(tǒng)1000順序執(zhí)行的步驟。因此，所省略的與圖6至圖8A的設備600以及圖10的醫(yī)學成像系統(tǒng)1000相關的描述可應用于圖12的方法。在操作1201，控制單元625輸出用于控制第一切換裝置618處于第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614之間的連接狀態(tài)斷開的控制信號。在操作1202，由于第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614根據(jù)在操作1201輸出的控制信號的控制而被斷開，因此第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614從對象檢測包括噪聲的生物信號。在操作1203，控制單元625輸出用于控制第一切換裝置618處于第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614之間的連接狀態(tài)短路的控制信號。在操作1204，由于第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614根據(jù)在操作1203輸出的控制信號的控制而被短路，因此第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614檢測噪聲信號。在操作1205，生物信號提取單元130通過使用在操作1201中檢測的包括噪聲的生物信號以及在操作1204中檢測的噪聲信號來提取對象的生物信號。因此，圖12的方法可通過使用用于切換第i^一接ロ 612和第十二接ロ 614之間的連接狀態(tài)的第一切換裝置618來準確地檢測噪聲信號，因此，可測量到具有改善的SNR特性的生物信號。在這種情況下，操作1201和1202以及操作1203和1204被執(zhí)行的順序可被改變。如上所述，由于在不使用另外的傳感器和信號源的情況下，噪聲信號被準確地檢測到，因此可準確地測量到對象的生物信號。另外，由于用于測量生物信號的設備的大小減小并且設備的便攜性提高，因此當對象的生物信號被測量時產(chǎn)生運動偽影。然而，即使圖1至圖8的設備100、500和600的大小被減小并且其便攜性提高，所述設備也可測量去除了噪聲的生物信號。另外，由于通過使用圖1至圖8的設備100、500和600來測量具有改善的SNR特性的生物信號，因此可通過提高設備100、500和600的效率來使功耗最小化。
同時，所述方法可被實現(xiàn)為可執(zhí)行程序，并可被通過使用計算機可讀記錄介質(zhì)來運行所述程序的通用數(shù)字計算機執(zhí)行?？赏ㄟ^使用計算機可讀介質(zhì)上的任意單元來記錄所述方法中使用的數(shù)據(jù)。計算機可讀記錄介質(zhì)的示例包括磁存儲介質(zhì)(例如，ROM、軟盤、硬盤等)和光記錄介質(zhì)(例如，⑶-ROM或數(shù)字通用盤(DVD))。盡管已使用特定術語參照本發(fā)明的示例性實施例具體示出和描述了本發(fā)明，但所述實施例和術語已被用于解釋本發(fā)明，且不應該被解釋為限制由權利要求限定的本發(fā)明的范圍。優(yōu)選實施例應被視為僅是描述性的意義，而不是用于限制的目的。因此，本發(fā)明的范圍不由本發(fā)明的詳細描述限定，而是由權利要求限定，所述范圍內(nèi)的所有不同將被解釋為包括在本發(fā)明中。
權利要求
1.一種用于測量生物信號的設備，所述設備包括 第一接口連接單元，包括至少兩個用于從對象檢測包括噪聲的生物信號的接口 ； 第二接口連接單元，包括至少兩個用于檢測噪聲信號的接口以及用于連接所述至少兩個接口的連接單元； 生物信號提取單元，通過使用從第一接口連接單元和第二接口連接單元輸出的信號來提取對象的生物信號。
2.如權利要求1所述的設備，其中，包括在第二接口連接單元中的連接單元使包括在第二接口連接單元中的所述至少兩個接口短路。
3.如權利要求1所述的設備，其中，包括在第二接口連接單元中的所述至少兩個接口包括電解質(zhì)， 其中，包括在第二接口連接單元中的連接單元是用于連接包括在所述至少兩個接口中的電解質(zhì)的電解質(zhì)。
4.如權利要求1所述的設備，其中，包括在第二接口連接單元中的所述至少兩個接口包括電解質(zhì)， 其中，包括在第二接口連接單元中的連接單元是用于連接包括在所述至少兩個接口中的電解質(zhì)的金屬。
5.如權利要求3所述的設備，其中，每種電解質(zhì)是水凝膠。
6.如權利要求4所述的設備，其中，每種電解質(zhì)是水凝膠。
7.如權利要求1所述的設備，其中，第一接口連接單元和第二接口連接單元被附著到襯墊。
8.如權利要求1所述的設備，其中，生物信號提取單元通過從對從第一接口連接單元輸出的信號執(zhí)行差分放大所獲得結(jié)果去除對從第二接口連接單元輸出的信號執(zhí)行差分放大所獲得的結(jié)果，來提取對象的生物信號。
9.如權利要求8所述的設備，其中，生物信號提取單元包括 第一差分放大器，對從第一接口連接單元輸出的信號執(zhí)行差分放大； 第二差分放大器，對從第二接口連接單元輸出的信號執(zhí)行差分放大； 第一自適應濾波器，基于提取的生物信號，對從第二差分放大器輸出的信號進行自適應濾波； 第一加法器，從第一差分放大器的輸出信號去除第一自適應濾波器的輸出信號。
10.如權利要求1所述的設備，其中，生物信號提取單元通過從第一接口連接單元的第十一接口的輸出信號去除第二接口連接單元的第二十一接口的輸出信號，從第一接口連接單元的第十二接口的輸出信號去除第二接口連接單元的第二十二接口的輸出信號，并對由于去除而產(chǎn)生的信號執(zhí)行差分放大，來提取對象的生物信號。
11.如權利要求10所述的設備，其中，生物信號提取單元包括 第二自適應濾波器，基于提取的生物信號，對第二接口連接單元的第二十一接口的輸出信號進行自適應濾波； 第二加法器，從第一接口連接單元的第十一接口的輸出信號去除第二自適應濾波器的輸出信號； 第三自適應濾波器，基于提取的生物信號，對第二接口連接單元的第二十二接口的輸出信號進行自適應濾波； 第三加法器，從第一接口連接單元的第十二接口的輸出信號去除第三自適應濾波器的輸出信號； 第三差分放大器，對第二加法器的輸出信號和第三加法器的輸出信號執(zhí)行差分放大。
12.一種用于測量生物信號的設備，所述設備包括 第一接口連接單元，包括至少兩個用于從對象檢測包括噪聲的生物信號的接口 ； 第二接口連接單元，包括至少兩個用于檢測噪聲信號的接口 ； 生物信號提取單元，通過使用從第一接口連接單元和第二接口連接單元輸出的信號來提取對象的生物信號， 其中，包括在第二接口連接單元中的所述至少兩個接口之間的距離比包括在第一接口連接單元中的所述至少兩個接口之間的距離更短。
13.如權利要求12所述的設備，其中，第一接口連接單元和第二接口連接單元被附著到襯墊。
14.一種用于測量生物信號的設備，所述設備包括 第一接口連接單元，包括至少兩個接口以及用于切換所述至少兩個接口之間的連接狀態(tài)的第一切換裝置； 控制單元，控制包括在第一接口連接單元中的第一切換裝置； 生物信號提取單元，通過使用在控制單元的控制下，根據(jù)包括在第一接口連接單元中的所述至少兩個接口之間的連接狀態(tài)而輸出的信號，提取對象的生物信號。
15.如權利要求14所述的設備，其中，當控制單元輸出用于斷開第一切換裝置的控制信號時，第一接口連接單元檢測包括噪聲的生物信號。
16.如權利要求14所述的設備，其中，當控制單元輸出用于短路第一切換裝置的控制信號時，第一接口連接單元檢測噪聲信號。
17.如權利要求15所述的設備，其中，控制單元輸出用于控制包括在生物信號提取單元中的第二切換裝置的控制信號，生物信號提取單元根據(jù)第二切換裝置的切換結(jié)果，通過從對包括噪聲的生物信號執(zhí)行差分放大而獲得結(jié)果去除對噪聲信號執(zhí)行差分放大而獲得的結(jié)果，來提取對象的生物信號。
18.如權利要求16所述的設備，其中，控制單元輸出用于控制包括在生物信號提取單元中的第二切換裝置的控制信號，生物信號提取單元根據(jù)第二切換裝置的切換結(jié)果，通過從對包括噪聲的生物信號執(zhí)行差分放大而獲得結(jié)果去除對噪聲信號執(zhí)行差分放大而獲得的結(jié)果，來提取對象的生物信號。
19.如權利要求17所述的設備，其中，生物信號提取單元包括 第一差分放大器，對由第一接口連接單元檢測到的包括噪聲的生物信號執(zhí)行差分放大； 第二差分放大器，對由第一接口連接單元檢測到的噪聲信號執(zhí)行差分放大； 第一自適應濾波器，基于提取的生物信號，對從第二差分放大器輸出的信號進行自適應濾波； 第一加法器，從第一差分放大器的輸出信號去除第一自適應濾波器的輸出信號。
20.如權利要求18所述的設備，其中，生物信號提取單元包括第一差分放大器，對由第一接口連接單元檢測到的包括噪聲的生物信號執(zhí)行差分放大； 第二差分放大器，對由第一接口連接單元檢測到的噪聲信號執(zhí)行差分放大； 第一自適應濾波器，基于提取的生物信號，對從第二差分放大器輸出的信號進行自適應濾波； 第一加法器，從第一差分放大器的輸出信號去除第一自適應濾波器的輸出信號。
21.如權利要求15所述的設備，其中，控制單元輸出用于控制包括在生物信號提取單元中的第三切換裝置的控制信號，生物信號提取單元通過根據(jù)第三切換裝置的切換結(jié)果從包括噪聲的生物信號去除噪聲信號并對由于去除而產(chǎn)生的信號執(zhí)行差分放大，來提取對象的生物信號。
22.如權利要求16所述的設備，其中，控制單元輸出用于控制包括在生物信號提取單元中的第三切換裝置的控制信號，生物信號提取單元通過根據(jù)第三切換裝置的切換結(jié)果從包括噪聲的生物信號去除噪聲信號并對由于去除而產(chǎn)生的信號執(zhí)行差分放大，來提取對象的生物信號。
23.如權利要求21所述的設備，其中，生物信號提取單元包括 第二自適應濾波器，基于提取的生物信號，當?shù)谝磺袚Q裝置閉合時對第一接口連接單元的第十一接口的輸出信號進行自適應濾波； 第二加法器，當?shù)谝磺袚Q裝置斷開時，從第一接口連接單元的第十一接口的輸出信號去除第二自適應濾波器的輸出信號； 第三自適應濾波器，基于提取的生物信號，當?shù)谝磺袚Q裝置閉合時對第一接口連接單元的第十二接口的輸出信號進行自適應濾波； 第三加法器，當?shù)谝磺袚Q裝置斷開時，從第一接口連接單元的第十二接口的輸出信號去除第三自適應濾波器的輸出信號； 第三差分放大器，對第二加法器的輸出信號和第三加法器的輸出信號執(zhí)行差分放大。
24.如權利要求22所述的設備，其中，生物信號提取單元包括 第二自適應濾波器，基于提取的生物信號，當?shù)谝磺袚Q裝置閉合時對第一接口連接單元的第十一接口的輸出信號進行自適應濾波； 第二加法器，當?shù)谝磺袚Q裝置斷開時，從第一接口連接單元的第十一接口的輸出信號去除第二自適應濾波器的輸出信號； 第三自適應濾波器，基于提取的生物信號，當?shù)谝磺袚Q裝置閉合時對第一接口連接單元的第十二接口的輸出信號進行自適應濾波； 第三加法器，當?shù)谝磺袚Q裝置閉合時，從第一接口連接單元的第十二接口的輸出信號去除第三自適應濾波器的輸出信號； 第三差分放大器，對第二加法器的輸出信號和第三加法器的輸出信號執(zhí)行差分放大。
25.—種測量生物信號的方法,所述方法包括 通過使用第十一接口和第十二接口來從對象檢測包括噪聲的生物信號； 通過使用彼此連接的第二十一接口和第二十二接口來檢測噪聲信號； 通過使用檢測的包括噪聲的生物信號和檢測的噪聲信號來提取對象的生物信號。
26.—種測量生物信號的方法,所述方法包括輸出用于控制切換裝置處于第十一接口和第十二接口之間的連接狀態(tài)斷開的控制信號; 當?shù)谑唤涌诤偷谑涌诟鶕?jù)所述控制信號被斷開時，從對象檢測包括噪聲的生物信號; 輸出用于控制切換裝置處于第十一接口和第十二接口之間的連接狀態(tài)短路的控制信號; 當?shù)谑唤涌诤偷谑涌诟鶕?jù)輸出的控制信號被短路時，檢測噪聲信號； 通過使用檢測的包括噪聲的生物信號和檢測的噪聲信號來提取對象的生物信號。
全文摘要
一種用于測量生物信號的設備，所述設備包括第一接口連接單元，包括至少兩個用于從對象檢測包括噪聲的生物信號的接口；第二接口連接單元，包括至少兩個用于檢測噪聲信號的接口；生物信號提取單元，通過使用從第一接口連接單元和第二接口連接單元輸出的信號來提取對象的生物信號。
文檔編號A61B5/04GK103006199SQ201210356228
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權日2011年9月26日
發(fā)明者李卓炯, 高秉勛 申請人:三星電子株式會社