用于抑制周期脉冲的压力信号的滤波的制作方法
【专利摘要】一种滤波装置，从流体容纳系统中的压力传感器接收压力信号(P)，所述压力信号(P)包括源自第一周期脉冲发生器的第一脉冲以及第二脉冲。所述装置获取用来指示所述第一周期脉冲发生器的当前工作频率的基准信号。所述装置基于所述基准信号识别与所述当前工作频率相关联的多个谐波计算压力信号(P)的时间窗口内谐波与压力信号(P)之间的相关值并根据相关值通过从压力信号(P)中减去谐波来生成滤波后的信号。使用相关值是一种直接、快速、强健而且计算效率高的用来估计压力信号(P)中第一脉冲的信号贡献(d)的方法。
【专利说明】用于抑制周期脉冲的压力信号的滤波
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对从流体容纳系统中的压力传感器获得的压力信号的处理，尤其涉及 用于抑制源自流体容纳系统中周期脉冲发生器的信号脉冲的压力信号的滤波。本发明例如 可应用于体外血液处理的流体容纳系统。
【背景技术】
[0002] 在体外血液处理中，将血液从人体取出、处理（例如处置）然后通过体外血流回路 ("EC回路"）再次引入到人体，该体外血流回路是血液处理装置的一部分。一般来说，血液 通过血液泵经由EC回路循环。在某些类型的体外血液处理中，EC回路包括用于取出血液的 接入装置（例如动脉针或导管）和用于血液再引入的接入装置（例如，静脉针或导管），它 们被插入到人体上专用的血管接入点（如瘘管或移植部）。这种体外血液处理包括血液透 析、血液透析过滤、血液过滤、血浆置换、血液存储、捐赠者血液的血液成分（例如细胞）分 离、血浆成分置换、体外血液氧化、辅助血液循环、体外肝支持/透析、超滤等。
[0003] 将EC回路中出现故障的风险降到最小是非常重要的，因为这些风险可能导致对 人体带来潜在生命威胁的情况。例如，如果血液泵下游的EC回路例如由于静脉针脱出 (VND)事件（其中静脉针从血管接入点松动）而中断，则可能出现严重的情况。这种中断 可能会导致人体血液在几分钟内枯竭。W097/10013、US2005/0010118、W02009/156174、 W02010/149726和US2010/0234786都提出了通过从EC回路中血液泵下游侧上的压力传感 器（"静脉压力传感器"）的压力信号中识别出不存在心跳或呼吸脉冲来检测VND事件的各 种技术。
[0004] 近年来，基于EC回路中的压力记录，监控并分析诸如心脏或呼吸系统之类生理压 力生成器的行为也被证明是可行的。在W02010/149726、W02011/080189、W02011/080190、 W02011/080191、W02011/080194中发现了各种应用，并且这些专利文献通过引用的方式并 入本文。例如，这些应用包括监控人体心脏脉搏率、血压、心律、心输出量、通过血管通路的 血液流量（"通路流量"）、动脉僵硬度，识别血管通路内狭窄形成的标志，预测有症状的快 速血压下降，以及检测、跟踪并预测各种呼吸疾病。
[0005] 此外，W02011/080188提出一种技术，该技术用来通过检测和分析EC回路中记录 的压力信号中的生理脉冲而识别血管通路中血液取出和血液再次引入的装置的反转放置， 并将其通过信号表示。
[0006] 所有这些监控技术都假设能够在压力信号中可靠地检测到生理脉冲。为了能够进 行监控，对压力信号进行滤波以去除或抑制信号干扰可能是必要的。信号干扰包括源自血 液泵的压力脉冲（"泵脉冲"），并且还可能包括例如由于EC回路中另外的泵、阀、平衡腔等 造成的进一步的干扰压力脉冲。适当地去除例如泵脉冲可能是一项艰巨的任务，因为生理 脉冲的速率和血液泵的速率（即，通过EC回路的血流量）可以随时间变化。如果生理脉冲 的速率与泵脉冲的速率匹配，则通过滤波可能会将生理脉冲也去除，从而导致监控技术失 效。压力信号中泵脉冲通常远比生理脉冲更强，由于这一事实使得滤波变得困难。
[0007] 为了解决这些问题，W02009/156175中提出，通过减去源自血液泵的压力脉冲的预 测信号轮廓来在时域中对压力信号进行滤波。预测信号轮廓可以通过基准测量或通过模拟 来获得。在一种实施方式中，基于血液泵的当前工作频率从预先存储的基准轮廓的库中取 出预测信号轮廓，并基于专用泵传感器或血液泵的控制信号给出的时间信息将预测信号轮 廓从压力信号中减去。在另一种实施方式中，通过最佳匹配技术取出并减去预测信号轮廓， 在最佳匹配技术中，在进行减去之前，将预测信号轮廓进行缩放和移位，以使得与压力信号 的差异最小化。在又一实施方式中，预测信号轮廓和压力信号被输入到自适应滤波器中，该 滤波器进行迭代以产生基本上不含由于血液泵造成的信号干扰的误差信号。
[0008] W097/10013提出了被称为"陷波等效滤波器"的不同滤波技术，该技术假设血 液泵的频率和相位是已知的。在已知的频率和已知的频率的倍数处产生窦信号（sinus signal)。将窦信号输入到自适应滤波器，该滤波器将每个窦信号的振幅和相位适应于将被 滤波的压力信号。然后在各振幅和相位处从压力信号中减去窦信号。
[0009] 就如下情况中的一个或多个而言，仍然需要实现滤波技术的改进：处理泵脉冲和 生理脉冲之间的频率和/或时间交叠的能力；滤波技术的复杂性；实时地生成滤波后的信 号的能力；滤波期间的处理效率以及存储器使用；滤波后的信号的精度；以及滤波技术的 鲁棒性。
[0010] 在其它【技术领域】中可能出现了相应的需求。因此，一般而言，需要一种改进的技术 来对从流体容纳系统中的压力传感器获得的依赖于时间的压力信号进行滤波，从而基本上 去除源自流体容纳系统中第一周期脉冲发生器的第一脉冲同时保留具有其它来源的第二 脉冲。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的是至少部分克服现有技术中的一个或多个限制。
[0012] 另一目的是提供一种能够满足上述需求中的一个或多个的滤波技术。
[0013] 这些目的中的一个或多个以及从以下描述中将清楚的其它目的至少部分地通过 根据独立权利要求的用于对压力信号进行滤波的装置、用于对压力信号进行滤波的方法以 及计算机可读介质来实现的，它们的实施例通过从属权利要求来限定。
[0014] 本发明的第一方案是一种用于将从流体容纳系统中的压力传感器获得的压力信 号进行滤波的装置，所述压力信号包括源自第一周期脉冲发生器的第一脉冲以及第二脉 冲。所述装置包括：输入端，用于从所述压力传感器接收压力信号；以及信号处理器，连接 至所述输入端。所述信号处理器被配置为：基于用来指示所述第一周期脉冲发生器的当前 工作频率的基准信号，识别与所述当前工作频率关联的多个谐波；在所述压力信号中的时 间窗口内计算所述谐波与所述压力信号之间的相关值；以及通过根据所述相关值从所述压 力信号中减去所述谐波来生成滤波后的信号。
[0015] 应当认识到，由于第一脉冲是通过周期脉冲发生器生成的，即，是周期性生成的， 因而时间窗口内一个或多个第一脉冲的能量将分散在一组谐波频率上。每个谐波频率是周 期脉冲发生器的基频的整数倍的合成频率（component frequency),其可以等于当前工作 频率但不是必须等于该当前工作频率。无论如何，谐波频率组都可基于当前频率被识别。该 第一方案利用了这一认识来限定滤波技术，该滤波技术固有地（inherently)与第一周期 脉冲发生器中的脉冲生成处理相匹配，因为该滤波技术是通过减去基于基准信号被识别出 的谐波来操作的，该基准信号代表第一周期脉冲发生器的当前工作频率。该基准信号可以 是通过信号处理器经由该装置的第二输入端接收到的单独的信号，例如具有如下形式：来 自与第一周期脉冲发生器相关联的转速计等的脉冲信号的形式、第一周期脉冲发生器的控 制信号的形式、或来自流体容纳系统中的另一压力传感器或与流体容纳系统相关联的另一 压力传感器的辅助压力信号。可选地，该压力信号本身可以用作基准信号。
[0016] 该第一方案还基于如下认识：可以通过将压力信号与各谐波（即，在各谐波频率 处的正弦曲线）相关来估计时间窗口内一个或多个第一脉冲中每个谐波频率的能量含量 (振幅）和相位。从而，类似于本征值（eigenvalue)，所得到的相关值定义了压力信号中谐 波的"权重"，当从压力信号中减去谐波时可以应用该相关值。因而，与使用本质上为迭代 的自适应滤波器的现有技术方法相比，第一方案提供了一种确定将从压力信号中减去的信 号贡献以消除或至少显著地抑制第一脉冲的直接方法。因而，与使用自适应滤波器的方法 相比，例如在第一周期脉冲发生器的工作频率变化后，本发明的滤波技术不存在稳定性或 收敛的问题。而且，第一方案的滤波技术可以不需要存储基准轮廓（reference profile)的 库。应当注意，谐波和压力信号之间的相关值的计算是相当简单的运算，其可以通过硬件或 软件或软件和硬件的组合来高效地实现。因而，该第一方案涉及用于估计时间窗口内每个 谐波对于（多个）第一脉冲的贡献的快速准确的技术。例如，每个相关值可以作为两个矢 量之间的简单标量积（点积）而获得。
[0017] 在一个实施例中，所述多个谐波包括在多个谐波频率处的正弦波和在所述多个谐 波频率处的余弦波。
[0018] 在一个实施例中，所述信号处理器被配置为，当计算给定谐波的相关值时，通过将 所述压力信号中的各个压力值乘以所述给定谐波中的各个值来生成乘积值，并根据所述乘 积值的时间序列来生成相关值。
[0019] 在一个实施例中，所述信号处理器被配置为，选择所述乘积值的时间序列以对应 于给定谐波的至少一个周期，优选对应于所述给定谐波的至少两个周期。
[0020] 在一个实施例中，所述信号处理器被配置为，选择所述乘积值的时间序列以与所 述给定谐波的全部周期相匹配。
[0021] 在一个实施例中，所述信号处理器被配置为，当计算所述相关值时，将所述多个谐 波中的所有谐波设定为与所述时间窗口匹配的长度。换句话说，所述信号处理器可以被配 置为选择所述乘积值的时间序列以与所述多个谐波中所有谐波的压力信号中的时间窗口 相匹配。
[0022] 在一个实施例中，所述信号处理器被配置为将所述相关值生成为所述乘积值的时 间序列的加权相加或非加权相加。
[0023] 在一个实施例中，所述信号处理器被配置为，对所述乘积值的时间序列运行低通 滤波器，并基于所述低通滤波器的输出信号获得给定谐波的相关值。
[0024] 在可选实施例中，所述信号处理器被配置为，获得代表所述时间窗口内的压力信 号的信号矢量，获得代表给定谐波的谐波矢量，计算所述信号矢量和所述谐波矢量之间的 标量积，并基于所述标量积获得所述相关值。例如，该信号处理器可以被配置为基于相同的 信号矢量生成所有的相关值。
[0025] 在一个实施例中，每个谐波被设定为在时间窗口内具有的能量为1。
[0026] 在一个实施例中，所述信号处理器还被配置为，在计算所述相关值之前，处理所述 压力信号以选择性移除与第二脉冲相关联的预定义频率范围之外的频率，并且其中所述信 号处理器被配置为将所述多个谐波限制到所述预定义频率范围。
[0027] 在一个实施例中，所述信号处理器被配置为，通过根据所述相关值组合所述谐波 从而形成所述时间窗口内第一脉冲的预测的时间信号轮廓，并从所述压力信号中减去所述 预测的时间轮廓来生成滤波后的信号。
[0028] 在一个实施例中，所述信号处理器被配置为，通过使用所述相关值作为系数减去 所述谐波的线性组合来生成滤波后的信号。
[0029] 在一个实施例中，所述信号处理器被配置为，通过在时间窗口内从所述压力信号 减去谐波而生成滤波后的信号。
[0030] 在一个实施例中，所述信号处理器被配置为，针对时间窗口的序列反复生成滤波 后的信号，从而基本上消除所述第一脉冲同时保留所述第二脉冲。在一个实施方式中，所述 时间窗口的序列中的时间窗口是不交叠的。在另一实施方式中，所述时间窗口的序列中的 时间窗口部分交叠，其中，每次在所述压力信号的时间窗口内从所述压力信号减去谐波都 产生滤波后的信号段，所述信号处理器还被配置为通过将所述滤波后的信号段中的交叠信 号值组合而生成滤波后的信号。
[0031] 在一个实施例中，所述流体容纳系统包括连接至人体中血液系统的体外血流回 路，其中，所述第一周期脉冲发生器包括所述体外血流回路中的泵送装置，并且其中所述第 二脉冲源自人体中的生理脉冲发生器（PH)。
[0032] 本发明的第二方案是一种用于将从流体容纳系统中的压力传感器获得的压力信 号进行滤波的装置，所述压力信号包括源自第一周期脉冲发生器的第一脉冲以及第二脉 冲。所述装置包括：用于从所述压力传感器接收压力信号的装置；用于基于用来指示所述 第一周期脉冲发生器的当前工作频率的基准信号，识别与所述当前工作频率关联的多个谐 波的装置；用于在所述压力信号中的时间窗口内计算所述谐波与所述压力信号之间的相关 值的装置；以及用于通过根据所述相关值从所述压力信号中减去所述谐波来生成滤波后的 信号的装置。
[0033] 本发明的第三方案是一种用于将从流体容纳系统中的压力传感器获得的压力信 号进行滤波的方法，所述压力信号包括源自第一周期脉冲发生器的第一脉冲以及第二脉 冲。所述方法包括以下步骤：从所述压力传感器获得压力信号；基于用来指示所述第一周 期脉冲发生器的当前工作频率的基准信号，识别与所述当前工作频率关联的多个谐波；在 所述压力信号中时间窗口内计算所述谐波与所述压力信号之间的相关值；以及通过根据所 述相关值从所述压力信号中减去所述谐波来生成滤波后的信号。
[0034] 本发明的第四方案是一种计算机可读介质，包括计算机指令，当被处理器执行时， 所述计算机指令促使所述处理器执行第三方案的方法。
[0035] 第方案的上述实施例中的任意一个均可以被适应并实施为第二到第四方案的实 施例。
[0036] 本发明的其它目的、特征、方案和优点将从以下详细描述、从所附权利要求书以及 附图中变得清晰。
【专利附图】
【附图说明】
[0037] 现在将结合示意性附图详细描述本发明的实施例。
[0038] 图1是附连至人体的体外血液处理装置的血液路径的示意图。
[0039] 图2(a)是包含泵频率成分和心脏信号这二者的压力信号的时域中的绘图，图 2(b)是频域中对应信号的绘图。
[0040] 图3(a)是蠕动泵的转子的侧视图，图3(b)是由图1的体外血液处理装置中的压 力传感器测得的图3(a)中转子的完整旋转期间生成的压力信号的绘图。
[0041] 图4是根据一个实施例的滤波装置的框图。
[0042] 图5 (a)到图5 (b)示出了通过分别与正弦波和余弦波相关而生成给定谐波频率的 相关值。
[0043] 图6到图7分别示出了当基于与血液泵的两个和四个完整旋转对应的压力信号段 生成泵轮廓（pump profile)时的时间序列。
[0044] 图8到图9分别示出了基于不交叠和交叠的压力信号段的滤波信号的生成。
[0045] 图10是用于对压力信号进行滤波的方法的实施例的流程图。
[0046] 图11是图4中的相关块的实施例的框图。
【具体实施方式】
[0047] 贯穿整个说明书，相同的附图标记用于表示相应的元件。
[0048] 图1示出了人体，其通过插入到人体上指定血管接入点3(也已知为"血管接入 点"）的接入装置2'、2"连接至体外流体回路1。该体外流体回路1(下文中称为"EC回 路"）被配置为向人体的心血管系统输运血液并从人体的心血管系统接收血液。在一个示 例中，EC回路1是用于血液处理的装置（例如透析机）的一部分。在示出的示例中，血液 泵4经由接入装置2'从血管接入点3取出血液，并将血液泵送经过血液处理单元5 (例如 透析仪）并经由接入装置2"返回血管接入点3。因此，当两个接入装置2'、2"都连接至血 管接入点3时，EC回路1定义了血液路径，该血液路径的开始和结束均在血管接入点3处。 可以看出，EC回路1包括"静脉侧"和"动脉侧"，该"静脉侧"是位于血液泵4下游的血液 路径的一部分，该"动脉侧"是位于血液泵4上游的血液路径的一部分。
[0049] 压力传感器6a和6b被布置为检测EC回路1中的压力波。如本文所使用的，"压 力波"是具有通过材料或物质行进或传播的扰动形式的机械波。在以下实施例的上下文中， 压力波通常以大约3-20米/秒范围内的速度在人体心血管系统的血液中以及EC回路1的 血液路径中传播。与血液直接或非直接液压接触的传感器6a、6b生成压力数据，该压力数 据形成了针对每个压力波的压力脉冲。因而，"压力脉冲"是一组数据样本，该组数据样本定 义了依赖于时间的测量信号（"压力信号"）P中信号大小的局部增大或减小（依赖于实施 方式）。
[0050] 图2 (a)示出了从传感器6b获取的时间分辨压力信号P的示例，图2 (b)示出了对 应的谱密度，即根据频率的信号能量。谱密度表明，压力信号P含有源于血液泵4的设计并 由血液泵4的设计给出的频率成分。如从图中可以看出的，频率成分是一组谐波频率0.5&、 foU.Sfddfc!等。在示出的示例中，血液泵4是具有图3 (a)中示出的类型的旋转式懦动泵， 该频率成分受控于转子12的旋转以及辊13a、13b与管段的卡合。主导频率&是泵频率， 即泵冲程的频率，其中每个泵冲程通过辊13a、13b中的一个与管段的卡合而产生。图3(b) 示出了在转子12的一次旋转期间仅源自泵4的压力信号中的压力脉动（"泵脉冲"，d)。因 而，图3 (b)中的泵脉冲d表示在完整的转子旋转期间由辊13a、13b与管段的卡合所产生的 压力波。返回图2(a)到图2(b)，压力信号P还包括源自病人心脏跳动的压力脉动（"心脏 脉冲")。在本示例中，心脏脉冲比泵脉冲弱得多，并且在由泵脉冲占据主导地位的压力信号 P中难以检测出来。通常，压力信号P可以包含来自病人体内周期性或非周期性的任一生理 脉冲发生器PH(图1)的压力脉冲（"生理脉冲"），包括反射、自主肌肉收缩、非自主肌肉收 缩、心脏、呼吸系统、用于血压调节的自主系统和用于体温调节的自主系统。
[0051] 在示出的示例中，滤波装置7通过传输线连接至传感器6b以获取并处理压力信号 P，目的是消除或至少显著抑制泵脉冲同时保留源自上述生理脉冲发生器中一个或多个生 理脉冲。装置7还被连接以接收基准信号REF，该基准信号REF是由基准传感器8生成的， 用于指示泵4的当前工作频率。在一个示例中，基准传感器8是与泵4关联的转速计（如 图示出的），用来测量泵4的动力传动部件中的元件（例如，转子12)的转速。这种转速计 可以被配置为提供用于表示转子每转一圈期间（例如在转子每转一圈期间的单个时刻（实 例，instance)或多个时刻）的转速的多个读数。在另一示例中，基准信号REF是泵4的控 制信号，例如，指示泵4的血液流速或泵频率的设定值，或指示反馈给用于驱动泵4的电机 的电流/功率。在另一个示例中，基准信号REF是通过EC回路1中被布置为检测源自泵4 的压力波的另一个压力传感器（如传感器6a)产生的压力信号。在又一个不例中，待滤波 的压力信号P被用作基准信号REF。本领域技术人员已知多种技术来从这些类型的基准信 号中的任意一种确定泵4的当前工作频率。
[0052] 虽然本文未示出，然而应当理解的是，可替代地，该装置7可以被连接以抑制来自 EC回路1中传感器6a的压力信号或来自EC回路1中多于一个压力传感器的压力信号中的 泵脉冲。
[0053] 依赖于实施方式的不同，该装置7可以使用数字组件或模拟组件或其组合，以获 取并处理压力信号。装置7可以是计算机，或类似的数据处理装置，其具有适当的硬件来根 据本发明的不同实施例获取并处理压力信号。例如，可以通过计算机可读介质上提供的软 件指令来实施本发明的实施例，该软件指令可以在装置7中结合电子存储器9b由处理器9a 执行。该计算机可读介质可以是有形的产品（例如，磁性介质、光盘、只读存储器、闪速存储 器等）或传播信号。
[0054] 该装置7是基于如下认识而设计的：如果泵4的谐波频率是（近似）已知的，则可 以通过直接相关操作（straight-forward correlation operation)来直接估计泵脉冲的 频率组成。
[0055] 在一个实施例中，如图4所不，装置7包括输入块40和输入块41，输入块40用于 获取基准信号REF，输入块41用于获取压力信号P。输入块40、41可以通过装置7的1/0 接口的不同信号端口来实现。输入块40、41也可以被配置为预先处理信号REF和P，例如 进行AD转换、信号放大、去除偏移、高频噪声和电源电压的干扰等等。基准信号REF被提 供给谐波检测器42,该谐波检测器42处理该基准信号以识别由泵4生成的当前谐波频率。 本领域技术人员将认识到，针对将知道的所有谐波频率，识别出基准信号REF中的一个谐 波频率足以，只要能够确定可用谐波频率中的哪一个已经被识别即可。关于当前谐波频率 的信息HI被提供给相关器43,其被配置为计算经由输入块41接收到的压力信号P和信息 HI给出的不同谐波频率处的一组谐波之间的各相关值&。每个谐波均是在给定谐波频率 处的正弦曲线。所得到的相关值^和信息HI被提供给减法块44,其被配置为使用相关值 作为系数从压力信号P中减去谐波的线性组合。可以看出该线性组合形成了压力信号P中 泵脉冲d(参见图3(b))的当前估计^，从而减法块44生成了滤波后的信号e，该信号e中 消除/抑制了泵脉冲。然后，将该滤波后的信号e通过输出块45输出，该输出块45也可以 是上述I/O接口的一部分。
[0056] 人们意识到，可以通过装置7或单独的装置对滤波后的信号e进行进一步的处理， 以用于如【背景技术】部分描述的任意类型的监控目的。这种监控目的包括关于VND或接入装 置2'、2"的适当布置而监控EC回路1和病人之间的连接的完整性以及监控/分析病人体 内生理生成器PH的行为，例如心脏或呼吸系统。
[0057] 在一个实施例中，相关器43被配置为针对压力信号P中的各个时间窗口生成相关 值。对于每个时间窗口，相关器43获得代表时间窗口内压力信号的N个压力值的时间序列 的压力矢量戶：
[0058]
【权利要求】
1. 一种用于将从流体容纳系统（1)中的压力传感器（6a，6b)获得的压力信号（P)进行 滤波的装置，所述压力信号（P)包括第一脉冲以及第二脉冲，所述第一脉冲源自第一周期 脉冲发生器（4)，所述装置包括： 输入端（41)，用于从所述压力传感器（6a，6b)接收所述压力信号（P);以及 信号处理器（9a)，连接至所述输入端（41)并被配置为： 基于用来指示所述第一周期脉冲发生器（4)的当前工作频率的基准信号（REF)，识别 与所述当前工作频率关联的多个谐波； 在所述压力信号（P)中的时间窗口内计算所述谐波与所述压力信号（P)之间的相关值 (毛；）；以及 通过根据所述相关值)从所述压力信号（P)中减去所述谐波来生成滤波后的信号 (e)。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个谐波包括在多个谐波频率处的正弦波 和在所述多个谐波频率处的余弦波。
3. 根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述信号处理器（9a)被配置为，当计算给定 谐波的相关值时，通过将所述压力信号（P)中的各个压力值乘以所述给定谐波中的各个值 来生成乘积值,并根据所述乘积值的时间序列来生成所述相关值（4 )。
4. 根据权利要求3所述的装置，其中，所述信号处理器（9a)被配置为，选择所述乘积值 的时间序列以对应于所述给定谐波的至少一个周期，优选对应于所述给定谐波的至少两个 周期。
5. 根据权利要求3或4所述的装置，其中，所述信号处理器（9a)被配置为，选择所述乘 积值的时间序列以与所述给定谐波的全部周期相匹配。
6. 根据权利要求3-5中任一权利要求所述的装置，其中，所述信号处理器（9a)被配置 为，当计算所述相关值时，将所述多个谐波中的所有谐波设定为与所述时间窗口匹配的长 度。
7. 根据权利要求3-6中任一权利要求所述的装置，其中，所述信号处理器（9a)被配置 为，将所述相关值（4)生成为所述乘积值的时间序列的加权相加或非加权相加。
8. 根据权利要求3-7中任一权利要求所述的装置，其中，所述信号处理器（9a)被配置 为，对所述乘积值的时间序列运行低通滤波器（51)，并基于所述低通滤波器（51)的输出信 号获得所述给定谐波的相关值（4)。
9. 根据权利要求1-7中任一权利要求所述的装置，其中，所述信号处理器（9a)被配置 为，获得代表所述时间窗口内的压力信号（P)的信号矢量（及），获得代表给定谐波的谐波 矢量（^ )，计算所述信号矢量（尹）和所述谐波矢量（^ )之间的标量积，并基于所述标 量积获得所述相关值（4)。
10. 根据权利要求9所述的装置，其中，所述信号处理器（9a)被配置为基于相同的信号 矢量（P)生成所有的相关值（4)。
11. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其中，每个所述谐波被设定为在所 述时间窗口内具有的能量为1。
12. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其中，所述信号处理器（9a)还被 配置为，在计算所述相关值)之前，处理所述压力信号（P)以选择性移除与所述第二脉 冲相关联的预定义频率范围之外的频率，并且其中所述信号处理器（9a)被配置为将所述 多个谐波限制到所述预定义频率范围。
13. 根据前述权要求中任一权利要求所述的装置，其中，所述信号处理器（9a)被配置 为，通过根据所述相关值（4)组合所述谐波从而形成所述时间窗口内所述第一脉冲的预 测的时间信号轮廓（）），并从所述压力信号（P)中减去所述预测的时间轮廓（j )来生成 所述滤波后的信号（e)。
14. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其中，所述信号处理器（9a)被配 置为，通过使用所述相关值（^)作为系数减去所述谐波的线性组合来生成所述滤波后的 信号（e)。
15. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其中，所述信号处理器（9a)被配 置为，通过在所述时间窗口内从所述压力信号减去所述谐波而生成所述滤波后的信号（e)。
16. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其中，所述信号处理器（9a)被配 置为，针对时间窗口的序列反复生成所述滤波后的信号（e)，从而基本上消除所述第一脉冲 同时保留所述第二脉冲。
17. 根据权利要求16所述的装置，其中，所述时间窗口的序列中的时间窗口是不交叠 的。
18. 根据权利要求16所述的装置，其中，所述时间窗口的序列中的时间窗口部分交叠， 其中，每次在所述压力信号（P)的时间窗口内从所述压力信号（P)减去所述谐波都产生滤 波后的信号段（5 )，所述信号处理器（9a)还被配置为通过将所述滤波后的信号段（5 ) 中的交叠信号值组合而生成所述滤波后的信号（e)。
19. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其中，所述流体容纳系统包括连接 至人体中血液系统的体外血流回路（1)，其中，所述第一周期脉冲发生器包括所述体外血流 回路（1)中的泵送装置（4)，并且其中所述第二脉冲源自人体中的生理脉冲发生器（PH)。
20. -种用于将从流体容纳系统（1)中的压力传感器（6a，6b)获得的压力信号（P)进 行滤波的装置，所述压力信号（P)包括第一脉冲以及第二脉冲，所述第一脉冲源自第一周 期脉冲发生器（4)，所述装置包括： 用于从所述压力传感器（6a，6b)接收所述压力信号（P)的装置（41); 用于基于用来指示所述第一周期脉冲发生器（4)的当前工作频率的基准信号（REF)， 识别与所述当前工作频率关联的多个谐波的装置（42); 用于在所述压力信号（P)中的时间窗口内计算所述谐波与所述压力信号（P)之间的相 关值（4)的装置（43);以及 用于通过根据所述相关值（4 )从所述压力信号（P)中减去所述谐波来生成滤波后的 信号（e)的装置（44)。
21. -种用于将从流体容纳系统⑴中的压力传感器（6a，6b)获得的压力信号⑵进 行滤波的方法，所述压力信号（P)包括第一脉冲以及第二脉冲，所述第一脉冲源自第一周 期脉冲发生器（4)，所述方法包括以下步骤： 从所述压力传感器^a，6b)获得（S2)所述压力信号（P); 基于用来指示所述第一周期脉冲发生器（4)的当前工作频率的基准信号（REF)，识别 (S3)与所述当前工作频率关联的多个谐波； 在所述压力信号（P)中的时间窗口内计算（S4)所述谐波与所述压力信号（P)之间的 相关值（4);以及 通过根据所述相关值（^ )从所述压力信号（P)中减去所述谐波来生成（S5-S7)滤波 后的信号（e)。
22. -种计算机可读介质，包括计算机指令，当被处理器（9a)执行时，所述计算机指令 促使所述处理器（9a)执行权利要求21所述的方法。
【文档编号】G01M3/28GK104284687SQ201380024926
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年6月18日 优先权日:2012年7月13日
【发明者】克里斯蒂安·索雷姆, 布·奥尔德, 扬·斯坦贝 申请人:甘布罗伦迪亚股份公司