[发明专利]避免ECG系统中的驱动电路饱和

说明书

本发明公开了避免ECG系统中的驱动电路饱和。一种被配置成产生患者的ECG输出信号的心电图（ECG）系统包括多个电极、监控电路、驱动电路、导联电路和控制模块。电极形成多个导联。监控电路被配置成监控导联上的电压差分，并且产生ECG输出信号。驱动电路被配置成基于电极处的所测量的电压来向电极递送电流。导联故障检测系统包括一个或多个电流源，所述电流源被配置成产生电流以递送到电极。控制模块被配置成基于所述电极中一个或多个处的所测量的参数来改变电流源所产生的电流。

技术领域

本公开内容一般涉及与避免心电图（ECG）系统中的驱动电路饱和有关的方法、系统和装置。所公开的技术尤其可适用于ECG系统，所述ECG系统利用低电压专用集成电路（ASIC）或其它低电压组件。

背景技术

心电图（ECG）系统用于测量并且监控患者的心脏功能。典型地，在ECG电极被连接到患者的皮肤上的多个接触点或“导联”的情况下，通过ECG系统来检测用于测量或得到心脏信号的电势。这些电极包括被安置在患者的胸部上的测量电极，其记录心肌纤维的电活动的总和。该总和在本文中被称为ECG输出信号。除了测量电极之外，附加的电极被安置在患者的右腿上，用于电势补偿。该附加电极，通常被称为“右腿驱动电极”或“RLD”电极为如下电路（“RLD电路”）提供信号：所述电路消除噪声并且维持跨ECG系统的共模电压。典型地，该电路消除不想要的共模交流（AC）和直流（DC）信号含量二者。

如同许多电子系统那样，ECG系统的各种电组件在近年来已经演进了非常多。ECG系统的组件正变得越来越小型化。同时，特别为ECG系统定制的较低电压专用集成电路（ASIC）与其前驱相比已经被设计有低得多的电压要求。这些低电压ECG ASIC现在是ECG组件制造商所推荐的第一（并且一些情况下仅有的）解决方案。

现代低电压ECG系统遭受特定的缺陷，其将很可能阻碍普遍的市场实现方式以及进一步的小型化努力直到被解决为止。特别地，RLD电路可容易地由于典型的ECG电极阻抗而饱和。对该问题的传统解决方案是在较高电压下将高性能硬件前置放大器电路添加到ASIC的前端。然而，该解决方案由于其大尺寸和较高的电压功率基础设施而在现代ECG设计中不是合期望的。

发明内容

本发明的实施例通过提供与避免ECG系统中的右腿驱动电路的饱和有关的方法、系统和装置而解决和克服上述缺点和缺陷中的一个或多个。简要地，通过改变经由电流源感测信号而流到每个电极中的偏置电流的量，每个单独电极的电荷被平衡，而无论RLD电路如何。本文中描述的该技术通过电极偏置来最大化在电极上从ECG系统对不想要的DC信号含量的移除，并且为下一代ECG系统小型化铺平道路。

根据一些实施例，一种被配置成产生患者的ECG输出信号的ECG系统包括多个电极、监控电路、驱动电路、导联电路和控制模块。电极形成多个导联。监控电路被配置成监控导联上的电压差分，并且产生ECG输出信号。驱动电路被配置成基于电极处的所测量的电压来向电极递送电流。导联故障检测系统包括一个或多个电流源，所述电流源被配置成产生电流以递送到电极。控制模块被配置成基于所述电极中一个或多个处的所测量的参数来使电流源所产生的电流变化。

根据其它实施例，一种用于避免ECG系统中的右腿驱动电路的过饱和的方法包括测量与从连接患者的多个电极流到右腿驱动电路的偏置电流相关联的一个或多个参数。所述方法此外包括基于所测量的参数来确定由于所述多个电极中所包括的第一电极的接触状态所致的ECG系统中的电流泄漏的量。然后，经由电流源来调节流到第一电极中的偏置电流，以补偿电流泄漏的量。

根据其它实施例，一种被配置成产生患者的ECG输出信号的ECG系统包括多个电极、监控电路、导联电路和控制模块。电极形成多个导联。监控电路被配置成监控导联上的电压差分，并且产生ECG输出信号。导联故障检测系统包括一个或多个电流源，所述电流源被配置成产生电流以递送到电极。控制模块被配置成（a）将脉冲直流施加到电流源，（b）基于脉冲直流的时间-幅度相关性来标识所预期的信号，以及（c）从与所预期的信号相对应的ECG输出信号中移除伪像。