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1、(10)申请公布号 CN 103181761 A (43)申请公布日 2013.07.03 CN 103181761 A *CN103181761A* (21)申请号 201110458233.2 (22)申请日 2011.12.31 A61B 5/0476(2006.01) (71)申请人 复旦大学附属儿科医院 地址 201102 上海市闵行区万源路 399 号 申请人 上海丽捷仪器设备有限公司 郑豪杰 (72)发明人 邵肖梅 郑豪杰 虞强 王志中 周文浩 程国强 (74)专利代理机构 上海智信专利代理有限公司 31002 代理人 潘振甦 (54) 发明名称 一种可以代表亚洲人群特征的 CF。
2、M 滤波补偿 (57) 摘要 本发明涉及一种可以代表亚洲人群特征 的 CFM 滤 波 补 偿， 使 用 FIR 或 IIR 数 字 滤 波 器， 其特征在于设采样频率为 400Hz， 采用 200 阶 的 FIR 或 IIR 滤 波 器， CFM 的 滤 波 补 偿 为 其中， h(i) 为符合 滤波补偿谱图的滤波器单位冲击响应 ； 使用频率 抽样法进行滤波器参数计算， 使用 12 位长的整型 参数。 采用200阶以上的滤波器， 则滤波补偿效果 更好。不同频段的新生儿脑电信号滤波补偿特征 不一致。 采用了本发明描述的CFM补偿滤波后， 使 新生儿脑电信号与国外的应用效果差异很小。 (51)In。
3、t.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103181761 A CN 103181761 A *CN103181761A* 1/1 页 2 1.一种可以代表亚洲人群特征的CFM滤波补偿， 使用FIR或IIR型数字滤波器， 其特征 在于设采样频率为 400Hz， 采用 200 阶的 FIR 或 IIR 滤波器， CFM 的滤波补偿为 其中， h(i) 为符合滤波补偿谱图的滤波器单位冲击响应 ； 使用频率抽样法进行滤波器 参数计算， 使用 12 位长的整。
4、型参数。 2.按权利要求1所述的滤波补偿， 其特征在于采用200阶以上的滤波器， 则滤波补偿效 果更好。 3. 按权利要求 1 所述的滤波补偿， 其特征在于不同频段的新生儿脑电信号滤波补偿特 征不一致。 4. 按权利要求 3 所述的滤波补偿， 其特征在于所述的滤波补偿中幅频响应特征是 ： 在 5Hz 以下频段， 其补偿特性近似对数曲线 ； 在 5Hz 到 16Hz 段， 其补偿特性近似斜率较低的直线 ； 在 16Hz 到 30Hz， 其补偿特性近似负斜率的直线 ； 在 30Hz 以上频段， 其补偿特性近似比较平缓的负斜率直线。 5. 按权利要求 3 所述的滤波补偿， 其特征在于所述的滤波补偿中。
5、相频特征为线性。 权 利 要 求 书 CN 103181761 A 2 1/2 页 3 一种可以代表亚洲人群特征的 CFM 滤波补偿 技术领域 0001 本发明涉及一种可以代表亚洲人群特征的 CFM 滤波补偿， 更确切地说适用于医用 数字信号处理的数字滤波器， 适用于研究开发和医疗仪器。属于一种数字滤波领域。 背景技术 0002 多年来， 脑损伤一直是新生儿期死亡和致残的最主要原因。2004 年卫生部统计数 据显示， 新生儿死因构成中窒息及其并发症占 26.5， 列居首位。另外， 早产儿脑损伤 ( 包 括颅内出血和脑室周白质软化 ) 也是造成儿童脑瘫和智力低下的重要原因。因此新生儿脑 损伤的早。
6、期诊断研究， 并适时地在全国范围内进行新生儿脑损伤筛查， 对提高我国的人口 与健康水平有着非常重要的现实意义。 0003 振幅整合脑功能监护对新生儿脑损伤的早期发现和筛查具有极其重要的作用， 数 字式振幅整合脑功能监护有别于传统的脑电， 其机理并不在于具体某一时刻的脑电图波 形， 而在于长时间的变化趋势。 自从国外提出振幅整合脑电这一新的信号处理方法以来， 美 欧等国都加强对这一医学领域的研究， 国内的振幅整合脑电图的起步较晚， 本发明申请人 之一复旦大学附属儿科医院的邵肖梅教授等率先在 90 年代末开始对新生儿的振幅整合脑 电进行研究。所开展的全国多中心临床研究结果显示， 具有 24 小时连。
7、续多方位监护的振幅 整合脑功能监护在新生儿脑损伤诊断中具有很好的效果。该研究是目前世界上 3 个样本量 最大的临床多中心研究之一， 也是唯一一个代表亚洲人群特征的研究。 0004 振幅整合脑功能监护， 主要采样体表脑电信号， 经过信号处理后， 提取信号的振幅 变化， 进行记录。具有安全、 方便、 准确、 不易受干扰等优点。但真正能代表大脑皮层活动状 态的的信号是大脑皮层的电生理信号， 经过从大脑皮层到体表的传播， 信号有较大的传输 衰减， 并且不同频率分量的衰减并非呈线性变化。未加补偿滤波的体表脑电信号的振幅信 号对新生儿脑损伤的临床诊断并无太大的作用， 因此 CFM 补偿滤波器对振幅整合脑功。
8、能监 护具有极重要的作用。经过补偿后的信号才能更接近大脑皮层的真实活动情况。尤其亚洲 人群中新生儿头骨比同龄的欧美人群的头骨薄， 并电解质含量也有差距， 从而引导出本发 明的构思是视图提供一种适用并可代表亚洲人群特性的 CFM 滤波补偿。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种适用并可代表亚洲人群的 CFM 滤波补偿， 主要用于对 脑电信号的滤波补偿。通过体表采集放大后的的体表脑电信号， 经过 CFM 补偿滤波器， 使信 号更能接近大脑皮层的真实活动情况 ( 见附图 1)， 但不同的补偿算法和补偿特征谱对不同 的人群的适应性不同， 通过大量的临床实验和比对， 采集和研究了近千例健康的和各。
9、种具 有脑损伤新生儿脑电信号， 发明人提出了适合我国可以代表亚洲人群特征的 CFM 滤波补偿 谱图， 设计出本发明申请中的 CFM 补偿滤波器。 0006 所述的 CFM 滤波补偿的幅频响应曲线和相频特征曲线如附图 2、 3 中所示。对不同 频段的新生儿脑电信号， 其补偿特性并不一致， 在 5Hz 以下频段， 其补偿特性近似对数曲线 说 明 书 CN 103181761 A 3 2/2 页 4 (0.1Hz 为 -80db、 1Hz 为 -20db、 2Hz 为 -6db) ； 在 5Hz 到 16Hz 段， 其补偿特性近似斜率较低 的直线 (5Hz 为 -2db、 16Hz 为 2db) ；。
10、 在 16Hz 到 30Hz， 其补偿特性近似负斜率的直线 (16Hz 为 2db、 30Hz 为 -24db) ； 在 30Hz 以上频段， 其补偿特性近似比较平缓的负斜率直线 (30Hz 为 -24db、 130Hz 为 -60db)。CFM 补偿滤波器的相频特征基本为线性。 0007 该滤波补偿谱图和国外文献上的不一致之处在于， 亚洲人群特别是亚洲新生儿的 头骨比同龄的欧美人群的头骨薄， 并电解质含量也有所差异。 因此， 振幅整合脑电在国内的 应用与国外的应用效果不同， 而采用了本发明描述的 CFM 补偿滤波器以后， 差异很小。因 此， 本发明的重要性不言而喻。 附图说明 0008 图 。
11、1 为本发明的应用示意图。 0009 图 2 为本发明所述的 CFM 滤波的幅频特征曲线。 0010 图 3 为本发明所述的 CFM 滤波的相频特征曲线。 0011 图 4 为本发明所述的 CFM 滤波的幅频特征曲线低频段放大曲线。 具体实施方式 0012 CFM 补偿滤波器可以采用传统的 FIR 滤波器或 IIR 滤波器来实现。下面结合具体 实施例对本发明做进一步说明， 应清楚， 以下只是对本发明的一个说明， 而不应当认为是对 本发明的限定。 0013 以使用 FIR 数字滤波器为例， 在具体实现中设采样频率为 400Hz， 可以采用 200 阶 的 FIR 数字滤波器 0014 0015 其中， h(i) 为符合图 2 所示的滤波补偿谱图的滤波器单位冲击响应。使用频率抽 样法进行滤波器参数计算， 使用 12 位长的整型参数就能符合要求， 结果如图 4 所示。当然， 更高阶数的滤波器能实现更好的滤波效果。 本发明所述的滤波器在临床应用中取得了很好 的效果。 说 明 书 CN 103181761 A 4 1/2 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103181761 A 5 2/2 页 6 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103181761 A 6 。