CN110402099B - 信息显示装置、生物信号测量系统和计算机可读记录介质 - Google Patents

信息显示装置、生物信号测量系统和计算机可读记录介质 Download PDF

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Abstract

一种信息显示装置，包括：分量提取单元，其被配置为从基于检测到的生物信号的多个信号波形中切出的多个给定波形中提取请求的分量；以及噪声分量选择单元，其被配置为接受从由所述分量提取单元执行的所述提取的多个结果中选择所述提取的结果作为噪声分量，并且所述噪声分量选择单元显示由所述分量提取单元执行的所述提取的所述多个结果和特定波形出现的时间。

Description

信息显示装置、生物信号测量系统和计算机可读记录介质
技术领域
本发明涉及信息显示装置、生物信号测量系统和计算机可读记录介质。
背景技术
脑磁图仪(MEG)是一种通过测量由大脑中的神经活动产生的弱磁场来检查大脑功能的仪器。
当用MEG测量磁场时，可能混合诸如由心脏产生的磁场之类的活体相关噪声。因此，已经公开了用于去除混合在MEG信号中的噪声的一些技术。
专利文献1公开了一种利用专用于测量心脏磁场的装置通过分析磁场波形并由此检测噪声出现的时间然后从原始磁场信号中减去噪声信号来去除混合在MEG信号中的噪声的技术。
发明内容
技术问题
然而，传统技术使用从专用于测量心脏磁场的装置获得的心脏磁场的波形，因此，当测量利用MEG获得的磁场信号时，难以清楚地区分作为噪声混合的由心脏产生的磁场的波形。此外，传统技术需要外部装置用于与噪声的发生同步，这使得装置配置复杂化。
鉴于上述情况，需要提供一种信息显示装置、生物信号测量系统和具有程序的计算机可读记录介质，该信息显示装置、生物信号测量系统和具有程序的计算机可读记录介质使得能够从其中要获取信号和混合有噪声信号的复杂信号中可靠地提取噪声信号并能够确认噪声去除过程是最优。
解决问题的技术方案
根据实施方式，一种信息显示装置包括：分量提取单元，其被配置为从基于检测到的生物信号的多个信号波形中切出的多个给定波形中提取请求的分量；以及噪声分量选择单元，其被配置为接受从由所述分量提取单元执行的所述提取的多个结果中选择所述提取的结果作为噪声分量，并且所述噪声分量选择单元显示由所述分量提取单元执行的所述提取的所述多个结果和特定波形出现的时间。
本发明的有益效果
本实施方式实现了这样的效果，即，通过从基于检测到的生物信号的多个信号波形中切出的多个给定波形中提取请求的分量，并且在参考所述给定波形的出现时间的显示的同时，接受从多个提取结果中选择提取结果作为噪声分量，可以在没有任何外部装置的情况下从其中要获取信号且混合有噪声信号的复杂信号中提取噪声信号，并且使得能够确认所述噪声去除过程为最优。
附图说明
图1是根据实施方式的生物信号测量系统的示意图。
图2是示出示例性开始屏幕的前视图。
图3是示出示例性测量记录屏幕的前视图。
图4是测量记录屏幕中左侧区域的放大视图。
图5是测量记录屏幕中右侧区域的放大视图。
图6是测量记录屏幕中左侧区域的放大视图。
图7是注释列表的放大视图。
图8是示意性地示出测量和记录阶段的信息显示处理的流程的流程图。
图9是示出分析屏幕的前视图。
图10是分析屏幕左侧区域的放大视图。
图11是分析屏幕右侧区域的放大视图。
图12是紧接在选择线之后的分析屏幕的前视图。
图13是图12中所示的分析屏幕左侧区域的放大视图。
图14是图12中所示的分析屏幕右侧区域的放大视图。
图15是示意性地示出分析阶段的信息显示处理的流程的流程图。
图16是示出显示布局的变型例的图。
图17是示出显示布局的另一变型例的图。
图18是示意性地示出分析阶段的信息显示处理中的噪声去除处理的流程的流程图。
图19是示出示例性噪声去除主对话框的前视图。
图20是示出利用滑块的显示区域的示例性调整的图。
图21是示出指定噪声时间时的示例性错误的图。
图22是示出示例性主分量分析(PCA)的图。
图23是示出示例性噪声去除分量选择对话框的前视图。
图24是示出与主分量分析(PCA)相对应的信号的示例性重构的图。
图25是信息显示装置的硬件配置图。
图26是信息显示装置的功能框图。
图27是示出噪声去除主对话框的显示布局的变型例的图。附图旨在描述本发明的示例性实施方式，并且不应被解释为限制本发明的范围。在各个附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的部件。
具体实施方式
本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，并且不旨在限制本发明。
如本文中所使用，除非文中另有明确指示，否则单数形式“一(a)”和“一个(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式。
在描述附图中所示的优选实施方式时，为了清楚起见，可以采用特定术语。然而，本专利说明书的公开不旨在限于如此选择的特定术语，并且应当理解，每个特定元素包括具有相同功能、以类似方式操作并且实现类似结果的所有技术等同物。
图1是根据实施方式的生物信号测量系统1的示意图。生物信号测量系统1测量并显示多种类型的生物信号，诸如MEG(脑磁图)信号和EEG(脑电图)信号。
如图1中所示，生物信号测量系统1包括测量装置3、测量台4、数据记录服务器42和信息显示装置50。信息显示装置50包括监测显示器26，其显示通过测量获得的信号信息以及分析结果。在本实施方式中，数据记录服务器42和信息显示装置50是分开设置的；然而，数据记录服务器42的至少一部分可以被包含到信息显示装置50中。
进行测量的测量对象仰卧在测量台4上，其头部附接有用于MEG测量的电极(或传感器)，并且头部置于杜瓦容器30的腔31中。杜瓦容器30是利用液氦保持超低温环境的容器，并且其中用于MEG测量的大量磁传感器布置在杜瓦容器30的腔31的内侧。测量装置3收集来自电极的MEG信号和来自磁传感器的EEG信号。测定装置3将收集到的生物信号输出到数据记录服务器42。
通常，包括磁传感器的杜瓦容器30和测量台4被布置在磁屏蔽室中；然而，为了便于图示，在附图中省略了磁屏蔽室。
数据记录服务器42记录诸如从测量装置3输出的生物信号的数据。
信息显示装置50读取记录在数据记录服务器42中的数据，在监测显示器26上显示该数据，并分析该数据。信息显示装置50在同一时间轴上彼此同步地显示来自多个磁传感器的MEG信号的波形和来自多个电极的EEG信号的波形。EEG信号将神经细胞的电活动(在突触传递中在神经元的树突处发生的离子电荷流)表示为电极之间的电压值。MEG信号表示由大脑的电活动产生的磁场的微小变化。脑磁场由高灵敏度超导量子干涉装置(SQUID)传感器感测。
图2是示出在信息显示装置50的监测显示器26上显示的示例性开始屏幕204的正视图。如图2中所示，在信息显示装置50的监测显示器26上显示的开始屏幕204上显示“测量-记录”和“分析”选择框。在EEG和/或MEG测量的情况下，测量和记录数据以及分析数据通常由不同的单元执行。例如，当开始屏幕204上的“测量-记录”框被测量技术人员(测量者)选择时，测量装置3将测定数据顺序地保存在数据记录服务器42中。信息显示装置50读取保存在数据记录服务器42中的数据，并在监测显示器26上显示该数据。在测量和记录之后，当开始屏幕204上的“分析”选择框被诸如医生的分析者选择时，信息显示装置50读取保存在数据记录服务器42中的测量数据并分析测量数据。
测量和记录操作
首先，将描述由信息显示装置50对测量和记录执行的操作。
图3是示出在测量和记录时在信息显示装置50的监测显示器26上显示的示例性测量记录屏幕205的正视图。如图3中所示，测量记录屏幕205在标签111上显示这是“测量-记录”屏幕。测量-记录屏幕205包括用于显示测得的信号波形的区域201A和用于显示除了信号波形之外的监测信息的区域201B。当从测量者的角度来看时，用于显示信号波形的区域201A布置在屏幕中的左侧，而当从测量者的角度观看时，用于显示除了信号波形之外的监测信息的区域201B布置在屏幕中的右侧。测量-记录屏幕205不会导致根据实时检测和显示的波形(在屏幕上从左侧到右侧显示)的移动在测量者角度上的任何额外移动以及在将鼠标从屏幕左侧的区域201A移动到屏幕右侧的区域201B中的任何额外移动，这提高了操作效率。
测量-记录屏幕205在显示屏幕的区域201B上显示用于检查在测量期间测量对象的状态的监测窗口170。测量-记录屏幕205显示测量期间的测量的现场图像，并因此，如下所述，能够提高检查信号波形和确定的可靠性。
在图3中所示的测量-记录屏幕205表示在单个监测显示器26的显示屏幕上显示整个测量-记录屏幕205的情况。左侧的区域201A和右侧的区域201B可以单独在两个或更多个监测显示器上独立地显示。
图4是测量-记录屏幕205中左侧的区域201A的放大视图。如图4中所示，区域201A包括第一显示部110和第二显示部101至103，第一显示部110在屏幕的水平方向上(在第一方向上)显示信号检测时间信息，第二显示部101至103在屏幕的垂直方向上(在第二方向上)显示基于信号检测的多个信号波形。
在图4中的示例中，显示在显示部110上的时间信息是包含沿时间轴112添加的时间显示的时间线。可以在不显示时间(数字)的情况下仅显示带状轴，或者可以在不提供轴的情况下仅显示时间(数字)。除了在屏幕的上侧显示时间线之外，时间轴112还可以显示在显示部103的下侧上。
在测量-记录屏幕205的区域201A中，沿着同一时间轴彼此同步地显示从相同类型的多个传感器获取的多个信号波形或从多种类型的传感器组获取的多种类型的信号波形。例如，在显示部101上并列显示从测量对象的头部右侧获得的多个MEG信号的波形，并且在显示部102上并列显示从测量对象的头部左侧获得的多个MEG信号的波形。在显示部103上并列显示多个MEG信号的波形。多个EEG信号波形是在每个电极之间测量的电压信号。多个信号波形中的每一个与获取该信号的传感器的标识号相关联地显示，或者与信道编号相关联地显示。
当开始测量并且收集来自每个传感器的测量信息时，信息显示装置50随着时间在右方向上从区域201A的显示部101至103中的每个显示部的左端显示信号波形。测量-记录屏幕205的线113表示(当前的)时间并且在区域201A中从左向右移动。当信号波形被显示到区域201A的右端(时间轴112的右端)时，信息显示装置50从屏幕的左端向右逐渐删除信号波形，在删除位置中从左向右顺序地显示新的信号波形，并且将线113从左端向右移动。信息显示装置50根据水平显示部110中的测量的进展在时间轴112上显示经过的时间。继续数据记录服务器42中的测量和记录，直到按下结束按钮119。
当测量者(记录者)在记录数据的同时注意到信号波形上的噪声波形、波形不稳定性或振幅奇异性时，信息显示装置50接受在与测量-记录屏幕205的区域201A上的有问题的点或区域相对应的信号波形上的标记。可以通过使用鼠标的指针操作或点击操作来指定要标记的点或区域。信息显示装置50在显示部101至103中的信号波形上以增强的方式显示指定的点(或区域)，并且在指定结果所对应的时间位置或时间范围中沿时间轴112在显示部110中进行显示。信息显示装置50将与包含时间轴112上的显示的标记有关的信息与信号波形数据一起保存。在测量-记录屏幕205的区域201A中指定的点对应于时间，并且在测量-记录屏幕205的区域201A中指定的区域对应于包含该时间的特定区域。
在图4中例示的测量-记录屏幕205的区域201A中，在时间t1指定显示部103中包含一个或多个信道的区域，并且用标记103a-1以突出显示的方式显示包含时间t1的时间。在图4中例示的测量-记录屏幕205的区域201A中，表示指定结果的注释110a-1与标记103a-1的显示相关联地显示在显示部110中的对应时间位置中。此外，在图4中例示的测量-记录屏幕205的区域201A中，在时间t2，在显示部103上标记另一个波形位置和该波形位置的附近，在该位置(时间t2)或该位置附近的区域以突出显示的方式显示标记103a-2(多个波形的时间范围中的至少一个被指定)。同时，在图4中例示的测量-记录屏幕205的区域201A中，在显示部110的对应的时间位置(时间范围)显示注释110a-2。
在时间t1添加到显示部110的注释110a-1包含例如注释标识号和表示波形的属性的信息。在该示例中，与注释编号“1”一起显示表示波形属性的图标和文本信息“强尖峰”。
如图4中所示，当测量者在时间t2指定另一个波形点或该点附近的区域时，信息显示装置50在指定的点以突出显示的方式显示标记103a-2，并在显示部110中的相应时间位置显示注释编号“2”。此外，信息显示装置50显示用于选择以突出显示的方式显示的点中的属性的弹出窗口115。弹出窗口115包括用于选择各种属性的选择按钮115a和用于输入评论或附加信息的输入框115b。在选择按钮115a上，波形不稳定的原因，诸如“快速活动”、“眼睛运动”、“身体运动”和“尖峰”，被表示为波形属性。由于测量者能够检查在屏幕的区域201B中的监测窗口170上的测量对象的状态，所以观察者能够适当地选择表示波形不稳定性的原因的属性。例如，当在波形中出现尖峰时，可以确定尖峰是表示癫痫症状的尖峰还是由测量对象的身体运动(例如打喷嚏)导致的尖峰。
在时间t1执行相同的操作，并且根据图4，在弹出窗口115上选择“尖峰”的选择按钮115a，并在输入框115b中输入“强尖峰”，从而在显示部110中显示注释110a-1。这样的显示模式使得当在同一时间轴112上彼此同步地显示大量信号波形时，可以通过目视检查容易地指定信号波形中的关注点或关注区域，并且容易地掌握关注点的基本信息。
注意，可以在显示部103中的信号波形上的标记103a-1附近显示注释110a-1的一部分或全部，例如，属性图标和文本注释中的至少一个。由于向信号波形添加注释可能妨碍检查波形形状，因此期望当在显示部101至103中的信号波形上显示注释时，可以选择显示或不显示注释。
测量-记录屏幕205的区域201A包括计数器框118。计数器框118显示尖峰注释的累积总数。每次选择“尖峰”时，信息显示装置50使计数器框118的计数器值递增，以使得可以一次看到从开始记录到现在(线113)的尖峰的总数。
图5是测量-记录屏幕205中右侧的区域201B的放大视图，并且示出了与根据图4的状态(线113上的时间点)同时的状态。信息显示装置50在测量-记录屏幕205的区域201B的监测窗口170上显示仰卧在测量台4上的测量对象的状态的实时图像，测量对象的头部位于测量装置3中。信息显示装置50显示分别对应于显示部101、102和103中的信号波形集的分布图141、142和130和测量-记录屏幕205的区域201B中的注释列表180。
注释列表180是图4中的信号波形上的标记的注释的列表。每次在显示部101至103中指定信号波形上的位置或区域并且添加注释时，将相应的信息顺序地添加到注释列表180。注释列表180在测量-记录屏幕205上的添加和显示例如以降序执行(新数据显示在顶部)；然而，顺序不限于该示例。注释列表180的显示可以按升序执行，但是注意，与在显示部110中沿着时间轴112显示的注释的对应关系是可见的。此外，还可以根据每个项目改变显示顺序或执行分类。
在图5中所示的示例性注释列表180中，列出与注释编号“1”对应的时间信息和添加的注释信息。表示“尖峰”的属性图标和文本“强尖峰”被记录为注释信息。在图5所示的示例性注释列表180中，在以突出显示的方式显示标记103a-1的时间处列出与注释编号“2”相对应的时间信息。
信息显示装置50在测量-记录屏幕205的区域201B中的注释列表180附近布置显示/非显示选择框180a以选择是否显示注释。当在选择框180a上选择不显示时，在显示部101至103上不显示除了信号波形上的突出显示的标记之外的注释，而是保持在显示部110中沿着时间轴112的注释的显示。这使得注释信息可识别而不妨碍信号波形的可见性。
图6是在时间t2在弹出窗口115上选择“尖峰”并输入文本“正常尖峰”之后测量-记录屏幕205中左侧的区域201A的放大视图。一旦在图4中例示的弹出窗口115上选择了“确认”按钮，信息显示装置50就关闭弹出窗口115，并且如图6中所示在显示部110中相应的时间位置显示注释110a-2。信息显示装置50与注释编号“2”相关联地显示表示“尖峰”的属性图标和文本信息“正常尖峰”。同时，信息显示装置50使计数器框118的值递增。信息显示装置50还在以突出显示的方式显示的标记103a-2附近显示属性图标106-2。在图6所示的示例中，在标记103a-1的附近显示属性图标106-1，并且如上所述，可以选择是否显示属性图标106-1和106-1。包含标记103a-1和属性图标106-1的注释A1以及包含标记103a-2和属性图标106-2的注释A2被包含在注释信息中。
图7是示出注释列表180的放大视图。响应于将对应于标记103a-2的注释添加到屏幕左侧的区域201A，信息显示装置50更新注释列表180。如图7中所示，向注释列表180中的注释编号“2”添加备忘录“正常尖峰”。
此后，以相同的方式，当每次在测量期间在区域201A中指定信号波形上的给定点或区域时，以增强的方式显示指定点，并且在显示部110中沿着时间轴112显示注释信息。在区域201B中，注释信息被顺序地添加到注释列表180。
在注释列表180和其上显示信号波形的区域201A中，显示注释编号不是必需的并且不需要使用。可以使用任何信息作为识别信息，只要该信息识别所添加的注释即可。例如，可以与时间轴112附近的时间相关联地显示属性图标和属性字符串(诸如“强尖峰”)。此外，可以在区域201A中一起显示文件编号(图6中的项“文件”中显示的数字)。
一旦选择(按下)在测量-记录屏幕205左侧的区域201A中的结束按钮119(如图4中所示)并且测量结束，信息显示装置50就与信号波形相关联地保存在显示部101至103中指定的突出显示的点。信息显示装置50还将在显示单元110中在相应的时间位置显示的注释信息与注释编号和时间相关联地进行保存。信息显示装置50还保存相关信息，诸如计数器框118的计数器值和注释列表180的内容。信息显示装置50保存显示信息，因此，即使当测量者和分析者彼此不同时，分析者也能够容易地识别有问题的点并分析该点。
图8是示意性地示出由信息显示装置50执行的测量和记录阶段的信息显示处理的流程的流程图。
如图8中所示，当在图2所示的开始屏幕204上选择“测量-记录”时(S11)，信息显示装置50使测量装置3开始测量，并且沿同一时间轴彼此同步地显示多个信号的波形(S12)。这里的“多个信号波形”包括由相同类型的多个传感器检测到的信号波形和由不同类型的传感器中的每一个检测到的信号波形。
信息显示装置50确定在所显示的信号波形上是否指定了关注点或关注区域(S13)。
当指定了关注位置或区域时(S13为是)，信息显示装置50在信号波形显示区域(显示部101至103)中以增强的方式显示所指定的点，并且在时间轴区域(显示部110)中的对应时间位置上显示指定的结果(S14)。指定结果包含表示执行指定的信息或识别该指定的信息。
并且在时间轴区域中显示指定结果之前或之后，信息显示装置50确定是否存在注释输入请求(S15)。
当存在注释输入请求时(S15中为是)，信息显示装置50在时间轴区域中的相应时间位置显示输入的注释信息，并将该注释信息添加到注释列表中(S16)。
然后，信息显示装置50确定是否输入了测量结束命令(S17)。
当没有指定关注位置(区域)(S13中为否)和当没有注释输入请求时(S15中为否)，信息显示装置50跳到步骤S17，判断是否结束测量。信息显示装置50重复步骤S13至S16，直到测量结束为止(S17中为是)。
当收集来自多个传感器的信号时，信息显示方法为测量-记录屏幕205提供信号信息的高可见性。
进行分析的操作
将描述由信息显示装置50在分析时所执行的操作。
图9是示出示例性分析屏幕206的前视图，该示例性分析屏幕206显示在用于分析的信息显示装置50的监测显示器26上。如图9中所示，通过选择图2中的开始屏幕上的“分析”按钮来显示分析屏幕206。分析屏幕206在标签111上显示这是“分析”屏幕。分析屏幕206包括与注释一起显示所记录的信号波形的区域202A和显示分析信息的区域202B。用于显示所记录的信号波形和注释信息的区域202A被布置在从测量者的角度观看时屏幕的左侧，并且用于显示分析信息的区域202B被布置在从测量者的角度观看时的右侧，因为这在分析时提高了检查信号波形或在区域202A中选择信号波形以检查或确定区域202B中的分析结果的同时操作鼠标的操作等的效率。
分析屏幕206在区域202A的第二显示部103中用于EEG信号的波形的屏幕上方，在第二显示部101和102中显示MEG信号的波形。分析屏幕206将MEG分布图141和142显示在区域202A右侧的区域202B中靠近区域202A的一侧和屏幕上侧的屏幕区域中，并且将EEG分布图130显示在MEG分布图141和142之下。因此，分析者能够以如下顺序(在这种情况下，顺时针地)移动视野：从第二显示部103中的“EEG信号的波形”到第二显示部101和102中的“MEG信号的波形”，到MEG分布图141和142，以及到EEG分布图130。这使得分析者(或观察者)视野的移动有效，并且因此使得可以提高分析操作效率。上面已经描述了顺时针方向的移动；然而，移动不限于该示例。
图10是分析屏幕206中左侧的区域202A的放大视图。如图10中所示，区域202A包括显示当测量时在屏幕的水平方向上(在第一方向上)显示的时间信息的显示部110和显示部120以及根据每种类型在垂直方向上(在第二方向上)显示所记录的信号波形的显示部101至103。
信息显示装置50在显示部110上显示表示记录时所经过的时间的时间轴112以及沿时间轴112添加的注释110a-7和110a-8。信息显示装置50在显示部120中显示表示整个记录时间的时间轴122。信息显示装置50沿时间轴122显示指针符号120a和时区120b，指针符号120a各自表示添加注释的时间位置，时区120b表示记录当前显示在显示部101至103中的信号波形的时间段。该显示使得分析者能够直观地掌握当前分析的信号波形在测量和记录的哪个阶段获得。
在打开分析屏幕206之后，分析者能够通过在时间轴122的条上的时区120b上拖动来显示所请求的时间带中的信号波形。或者，如下所述，通过从注释列表180中选择所请求的注释，分析者能够在显示部101至103中显示包含注释的前后信号波形。
在图10中例示的分析屏幕206的区域202A中，在显示部101至103中显示有记录时添加到信号波形的注释A7和A8。在图10中例示的分析屏幕206的区域202A中，以突出显示的方式显示标记103a-7和103a-8，并且在标记103a-7和103a-8的附近显示对应的属性图标106-7和106-8。在图10中例示的分析屏幕206的区域202A中，显示表示标记103a-7和103a-8的时间位置的垂直线117-7和117-8。例如，当与指定显示部103中的特定点相关联地添加注释时，显示线117使得也可以在作为不同类型的信号显示区域的显示部102和101中容易地通过视觉检查指定的结果。线117可以包含在注释信息中，因为它使得易于通过视觉检查注释信息，并且因此可以被称为“注释线”。选择线117使得能够放大显示包含相对于该时间的特定前后时段中的信号波形的信号波形。下面将描述该过程。
图11是分析屏幕206中右侧的区域202B的放大视图，并且示出了与图10中的状态同时的状态。信息显示装置50在分析屏幕206的区域202B中显示与在区域202A的显示部101和102中显示的信号波形相对应的MEG分布图141和142以及与在区域202A的显示部103中显示的信号波形相对应的EEG分布图130。
信息显示装置50在分析屏幕206的区域202B中显示通过MRI(磁共振成像)获取的测量对象的大脑的断层图像的显示窗口190、MEG(磁脑图)等场等高线图150、和EEG(脑电图)图区域160。在等场等高线图150中，以不同的颜色显示源区域和宿(sink)区域，并且通过视觉掌握电流流动的方向。等场等高线图150和图区域160是在测量完成之后获得的信息，MRI断层图像是在单独检查中获得的信息。
在监测窗口170上，与获取区域202A中的显示部101至103中的信号波形的时间同步地显示测量时的测量对象的视频图像。分析者能够在观察监测窗口170的同时分析信号波形，以检查测量对象的状态。
在注释列表180中，列出了在测量和记录中添加的所有注释。在注释列表180中，写入与注释编号181相关联地添加的注释信息(诸如属性图标和文本输入信息)。分析屏幕206上的注释列表180例如以升序显示(使得旧数据在顶部)；然而，显示不限于此。与测量-记录屏幕205的情况一样，使用注释编号不是必需的，并且可以根据例如时间、文件名和属性的组合来识别注释。可以改变注释列表180中包含的注释的显示顺序，并且可以根据每个项目对其进行排序。点击注释编号181或所请求的行使得可以在图10中的区域202A中的显示部101至103上显示包含注释所添加在的时间位置的特定时间段上的信号波形。
与测量-记录屏幕205的情况不同，在分析屏幕206中，信息显示装置50显示估计完成符号182(在图11中表示)用于注释，对于该注释，分析者检查注释部分的信号波形并最终估计信号源。
信息显示装置50在分析屏幕206的区域202B中的注释列表180附近布置显示/非显示选择框180a，以选择显示或不显示注释。当在选择框180a上指定不显示时，属性图标106-7和160-8消失。可以在显示/非显示选择框180a上选择不显示突出显示的标记103a-7和103a-8。
图12是紧接在(例如，通过双击)选择线117-7之后的分析屏幕206的前视图。当分析者关注注释A7并且(例如，通过双击)选择线117-7以分析该区域的波形时，信息显示装置50在放大显示部200中以放大的方式显示突出显示的信号波形中的信号波形以及突出显示的信号波形的附近。信息显示装置50在由区域114表示的特定时间范围内以放大的方式显示信号波形以及表示时间位置的线217-7。
图13是图12中所示的分析屏幕206的左侧的区域203A(信号波形显示区域)的放大视图。如图13中所示在放大显示部200上以放大的方式显示信号波形使得分析者能够重新检查在记录时添加的标记的充分性或者检查在测量和记录时未检查的波形部分。例如，分析者能够通过水平地拖动线217-7来指定或改变有问题波形的精确点。
信息显示装置50可以反映以突出显示的方式显示在显示部103中的标记103a和/或属性图标106。注意，由于这可能妨碍通过视觉检查来确定振幅奇异性，因此期望当在放大显示部200上显示突出显示的标记103a或属性图标106时，可以选择显示或不显示突出显示的标记103a或属性图标106。
信息显示装置50还能够指定要在放大显示部200上显示的信号波形的类型和信道范围。例如，分析者将视野从突出显示的标记103a-7移动到屏幕的上侧，并且检查在用于MEG波形的显示部101和102中的波形中是否存在振幅奇异点。在这种情况下，通过在框125中输入用于显示部101或102的目标信道区域，可以在放大显示部200中以放大的方式显示与标记103a-7有关的MEG波形。
如图13中所示，信息显示装置50在放大显示部200的屏幕下侧显示确认窗口210。确认窗口210包含信号波属性按钮211和信号源估计按钮212。信号波属性按钮211对应于测量-记录屏幕205的弹出窗口115中包含的属性信息，并且当记录时添加的属性错误时，可以选择属性按钮211以选择正确的属性。当确认选择正确的信号波形位置和/或属性时，分析者能够通过点击信号源估计按钮212在注释中反映信号源的估计。
图14是图12中所示的分析屏幕206中右侧的区域203B的放大视图。当相对于所请求的注释确认信号波形位置和/或属性并且选择信号源估计按钮212，如图14所示，信息显示装置50将估计完成符号182添加到注释列表180中的对应注释(在该示例中，注释编号“7”)。此外，信息显示装置50在显示窗口190上显示MRI断层图像上的偶极子估计结果190a。
当在显示部101至103中以突出显示的方式显示的标记位置和/或注释110a的内容发生改变时，存在两种类型的更新注释列表180的方法。所述方法包括在注释列表180中仅反映分析者更新的最新信息的方法和在保持关于测量和记录的注释信息的同时添加最新更新信息作为新注释信息的方法。当采用后一种方法时，例如，可以添加来自记录时的注释编号的分支编号作为注释标识信息。在这种情况下，可以将新的注释信息添加到显示部110，并且可以沿时间轴以不同的颜色显示所添加的注释信息。
图15是示意性地示出由信息显示装置50执行的分析阶段的信息显示处理的流程的流程图。
如图15中所示，当在开始屏幕204上选择“分析”(参见图2)时(S21)，信息显示装置50开始分析并显示分析屏幕206(S22)。初始分析屏幕206可以是空白屏幕，在该空白屏幕上不显示信号波形，或者在记录的顶部或末端可以存在一定时间范围内的信号波形。
在显示分析屏幕206时，信息显示装置50确定是否选择了给定注释(S23)。选择注释可以是选择注释列表180中的给定注释编号或行，或者通过在显示部120中在时间轴122上操作时区120b来指定时间位置。
一旦选择了注释(S23中为是)，信息显示装置50就显示包含所选择的注释的时间位置的特定时间内的信号波形(S24)。
然后，信息显示装置50确定是否在所显示的场景上选择了表示以突出显示的方式显示的标记的时间位置的线117(S25)。
当线117被选择时(S25中为是)，信息显示装置50以放大方式显示包含所选择的线的一定时间范围内的信号波形(S26)。放大显示不一定限于以突出显示的方式显示的标记附近的信号波形，并且可以以放大的方式显示相同时间位置处的不同类型的信号波形。例如，当以突出显示的方式显示的标记被添加到EEG信号波形时，可以以放大的方式显示相同时间位置处的MEG信号波形。此外，代替以放大的方式显示所有信道的信号波形，可以以放大的方式显示在包含获取所标记的信号波形的信道的给定信道范围中获取的信号波形。在这种情况下，可以确定是否存在用于指定要以放大方式显示的信号波形的类型和/或信道范围的输入。
信息显示装置50确定是否按下了信号源估计按钮212(S27)。
当存在选择信号源估计按钮212的输入时(S27中为是)，信息显示装置50进入S28并执行计算以估计信号源。具体地，信息显示装置50在MRI断层扫描屏幕上显示估计结果，并将估计完成符号182添加到注释列表180(S28)。
然后，信息显示装置50确定是否输入了分析结束命令(S29)。
当未选择注释时(S23中为否)，未选择进行放大显示的注释行时(S25中为否)，以及未输入信号源估计按钮的选择时(S27中为否)，信息显示装置50跳到步骤S29，确定是否结束分析。信息显示装置50重复步骤S23至S28，直到输入分析结束命令为止(S29中为是)。
信息显示装置50可以确定注释是否在步骤S26和S27之间改变。当注释改变时，信息显示装置50反映注释列表180中的改变，并且移动到步骤S27的确定。
上述显示处理操作实现了具有良好可视性和可操作性的信息显示。
图16和图17是示出显示布局的变型例的图。当显示来自多种类型的传感器的信号波形时，信息显示装置50能够根据信号类型适当地设置显示位置。
例如，如图16中所示，信息显示装置50也可以在屏幕上部布置显示部103以显示振幅大且容易观察的EEG信号波形。在这种情况下，图11中所示的MEG分布图141和142布置在显示部101和102的右侧，并且EEG分布图130布置在显示部103的右侧且在MEG分布图141和142的上方。
此外，如图17中所示，信息显示装置50可以改变给定显示部分的垂直尺寸。例如，通过选择显示部103的框架来显示EEG波形并且垂直地移动屏幕，可以改变显示部103的垂直尺寸与显示部101和102的垂直尺寸之间的比率。
此外，在显示时间线的显示部110的位置不限制到屏幕的顶端和底端的情况下，信息显示装置50可以在MEG波形和EEG波形之间设置显示单元110。信息显示装置50可以组合例如在MEG波形和EEG波形之间水平延伸的时间线以及布置在屏幕的顶端和/或底端上的时间线。
噪声去除处理
噪声去除处理，用于去除活体相关噪声，例如由心脏产生并混合在测得的MEG信号中的磁场。在该实施方式中，将描述分析时的噪声去除处理；然而，该处理不限于此，并且执行关于测量和记录的处理没有问题。活体相关噪声不限于由心脏产生的磁场(心脏磁场噪声)，并且例如包括由眨眼造成的磁场。
图18是示意性地示出由信息显示装置50执行的分析阶段的信息显示处理中的噪声去除处理的流程的流程图。分析者适当地确定执行噪声去除处理的定时。具体地，分析者可以在紧接在分析屏幕206的显示之后的定时确定噪声混合在波形中时执行处理，并且或者可以在估计信号源之后并且在估计结果不利时执行处理。
如图18中所示，信息显示装置50确定是否从分析屏幕206上的菜单中选择了“生物噪声去除”(S31)。
当信息显示装置50(给定波形显示单元251d、调整单元251e、波形显示单元251f(参见图26))确定从分析屏幕206上的菜单中选择了“生物噪声去除”时(S31中为是)，信息显示装置50显示噪声去除主对话框300(参见图19)(S32)，并且接受进行指定注释和在该注释之前和之后的切除宽度。
图19是示出示例性噪声去除主对话框300的前视图。如图19中所示，信息显示装置50(列表显示单元251g(参见图26))显示注释列表301，注释列表301是在信息显示装置50的监测显示器26上显示的噪声去除主对话框300中出现给定波形的信号波形的列表。对注释列表301执行与在图7中所示的注释列表180中进行显示(滚动/放大/缩小)的操作相同的操作。在降噪处理中，由于噪声的时间通过注释确定，因此在注释列表180上显示的注释类型可以限于噪声相关的注释类型。
信息显示装置50(波形显示单元251f)在噪声去除主对话框300中显示波形显示屏幕302和波形显示屏幕305。波形显示屏幕302显示在注释列表301上选择的信道的注释之前和之后的EEG波形。在初始状态下，波形显示屏幕302显示最接近对象的左耳的信号(左信号)。这是因为通过头部侧的左传感器和右传感器由MEG容易地测量作为由心脏产生的磁场的心脏磁场噪声。不用说，根据要处理的噪声类型，可以将另一信道用于初始值。此外，通过按钮303，可以切换要在波形显示屏幕302上显示的信道。
当波形显示屏幕302包含注释时间时，进行显示以使得注释时间(给定波形出现的时间)是可识别的。根据图19，信息显示装置50在注释时间的位置处显示心形(红色)符号。
波形显示屏幕305显示在注释列表301上选择的信道注释之前和之后的MEG波形。波形显示屏幕305显示初始状态下最接近对象的右耳的信道的信号(右信号)。按钮304使波形显示屏幕305能够切换所显示的信道。波形显示屏幕302和波形显示屏幕305上显示的波形可以是诸如心电图仪的外部设备的心电图波形。
信息显示装置50还能够在噪声去除主对话框300的波形显示屏幕302或波形显示屏幕305上另外指定(创建)注释。在注释列表301中反映在波形显示屏幕302或波形显示屏幕305上指定的注释。在波形显示屏幕302或波形显示屏幕305上指定注释的方法与在图7中所示的注释列表180上指定注释的方法相同。
当在注释列表301上选择与噪声有关的注释时，信息显示装置50不显示其他注释。信息显示装置50最终仅在列表中留下要对其执行噪声去除的注释，并且对留下的注释执行以下处理。
信息显示装置50(给定波形显示单元251d)在噪声去除主对话框300上显示串接波形显示屏幕306和307。串接波形显示屏幕306和307显示通过从在波形显示屏幕302和305上显示的信号中切出注释之前和之后的MEG波形(给定波形)并且使波形串接而获得的波形。在该实施方式中，信息显示装置50仅关注注释时间，并显示注释时间前后的MEG波形。如图19中所示，为了容易理解，信息显示装置50在串接波形的串接部分(即，关于每个注释)显示作为给定符号的分割线311。
信息显示装置50(调整单元251e)能够调整在串接波形显示屏幕306和307上显示的注释前后的切出宽度。如图19中所示，在串接波形显示屏幕306和307上显示的注释前后的切出宽度能够用滑块308调节。在心脏磁场噪声的情况下，可以看到山(或谷)。为此，分析者利用滑块308调整注释时间前后的切出宽度，使得山(或谷)在每个范围内。信息显示装置50(给定波形显示单元251d)根据滑块308的移动来改变串接波形显示屏幕306和307上的串接波形。换句话说，滑块308相对于注释前后的时间指定对多少时间进行下面描述的分量提取处理(PCA)。
图20是示出利用滑块308对显示区域的示例性调整的图。图20(a)是示出切出宽度小(宽度不足)的情况的图。图20的部分(a)示出了用滑块308在30ms处调节的切出宽度。根据图20的部分(a)中的示例，看不到心脏磁场噪声的谷。换句话说，根据图20的部分(a)中的示例，存在不包含心脏磁场噪声的准确时间的风险。
图20的部分(b)是示出切出宽度为中等(宽度稍微不足)的情况的图。图20的部分(b)示出了用滑块308在60ms处调节的切出宽度。根据图20的部分(b)中的示例，心脏磁场噪声的谷是不清楚的。
图20的部分(c)是示出切出宽度大的情况(宽度为优选的情况)的图。图20的部分(c)示出了用滑块308在90ms处调节的切出宽度。根据图20的部分(c)中的示例，看到心脏磁场噪声的谷，并且包含心脏磁场的准确时间。
通过在串接波形显示屏幕306和307上显示串接波形，同时用滑块308调整注释前后的切出宽度，分析者能够容易地且无误地切出包含心脏磁场时间的信号。
在串接波形显示屏幕306和307上，各表示切出区域的线与串接波形一起显示；然而，可以采用另一种显示方法，只要其是可以同时检查每个切出波形的模式即可。
将描述调整注释时间前后的切出宽度的必要性。一些噪声与心脏磁场噪声一样在给定周期出现。当搜索这样的噪声时，优选以能够检查周期的分辨率来显示波形。图21是示出指定噪声时间时的示例性错误的图。当在图21中以401所示的分辨率表示波形时，周期性谷是明显的，并且容易理解的是，考虑到间隔，谷也是心脏磁场噪声。换句话说，优选地，用户以图21中的401所示的分辨率添加注释(在屏幕上点击)。
然而，对于实际信号，可以表示如图21中402所示的波形。在这种情况下，当分析者在图21中401所示的分辨率图上指定注释时间时，一定错误的发生是不可避免的。
因此，为了将包含噪声时间的信号无差错地传递到噪声去除处理，需要从由分析者指定的注释时间的前部分和后部分切出具有切出宽度的信号；然而，存在这样的缺点，即增加宽度从而无差错地包含噪声发生时间使得难以确定噪声特性，并且增加了执行噪声去除处理所花费的时间。
换言之，要求经过噪声处理的信号是在注释时间前后具有适当宽度的信号。太小的宽度(没有包含精确的噪声时间)和太大的宽度(导致难以确定噪声特性并增加处理时间)都使得难以执行适当的噪声处理。
以这种方式，信息显示装置50显示噪声去除主对话框300(S32)，并且接受指定注释和注释前后的切出宽度(S33)。
然后，如图18中所示，信息显示装置50(分量提取单元251a(参见图26))执行主分量分析(PCA)以从在S33获得的噪声信号中提取所请求的分量(假设是噪声)(S34)。下面将详细描述主分量分析(PCA)。
根据实施方式的信息显示装置50使用主分量分析(PCA)作为分量提取处理。根据主分量分析(PCA)，当适当地切出噪声信号时，代表噪声的分量出现在顶部。在该实施方式中，通过主分量分析(PCA)来执行分量提取处理；然而，该处理不限于此，并且可以使用独立分量分析(ICA)来执行分量提取处理。
将简要描述主分量分析(PCA)。图22是示出示例性主分量分析(PCA)的图。在图22中，605和606表示原始轴，并且轴601和602是通过主分量分析(PCA)获得的轴(分量)。主分量分析(PCA)是对给定的样本执行以转换(旋转)轴以容易地比较样本的特性的方法。将给定样本的数据投影到轴601上使得容易将样本彼此区分。此外，在顶部获得的到轴602上的投影增加了样本之间的变化。
如在实施方式中那样，当切出注释时间前后的时间宽度时，从山(谷)点到另一个点变化的样本被输入到主分量分析(PCA)。换句话说，输入从噪声最大的样本到噪声逐渐减小的样本。因此，当每个样本的值被投影到表示噪声的轴601上时，样本之间的变化增大。换句话说，表示噪声分量的轴出现在顶部。
如图18中所示，当分量提取处理(PCA)在S34结束时，信息显示装置50(噪声分量选择单元251b(参见图26))显示噪声去除分量选择对话框(S35)，并接受在噪声去除分量选择对话框上选择表示噪声的轴(分量)。当在噪声去除分量选择对话框上选择了表示噪声的轴(分量)时(S36处为是)，信息显示装置50(重构单元251c(参见图26))根据该选择重构关于所有信道的信号(S37)。
通过从主分量分析(PCA)的结果中选择表示噪声的轴(分量)、去除所选择分量的分量并且重构信号，信息显示装置50获取没有噪声的信号。
首先，将描述从主分量分析(PCA)的结果中选择表示噪声的轴(分量)。通过将各个样本的数据集投影到分量上而获得的值被称为得分。在由图22中的603表示的样本的情况下，604表示第一分量的得分(投影到第一轴601上的值)。
图23是示出示例性噪声去除分量选择对话框500的前视图。如图23中所示，显示在信息显示装置50的监测显示器26上的噪声去除分量选择对话框500包括得分显示屏幕502、504和506。噪声去除分量选择对话框500包括分别与得分显示屏幕502、504和506相关联的复选框501、503和505。得分显示屏幕502、504和506还显示注释(时间)。噪声去除分量选择对话框500还包括确定分量的选择的确认按钮507和取消分量的选择的取消按钮508。显示注释的方法与噪声去除主对话框300的显示方法相同。要显示的得分显示屏幕的数目不限于三个，并且分析者可以适当地改变数目。
在该实施方式中，每个时间点的数据用作每个样本。因此，将关于每个时间点的数据投影到第一分量上使得可以计算第一分量上的得分。通过根据各个时间点显示计算出的得分而获得的是得分显示屏幕502、504和506。
当得分显示屏幕502、503和506上显示的曲线图包含注释时间时，进行显示以使得可以看到注释时间(给定波形出现的时间)。在注释时间的位置显示心形(红色)符号。
表示噪声的分量上的得分从噪声大的部分到噪声小的部分变化很大。换句话说，该值在注释时间(具有噪声的时间)增加(或减少)，并且在注释时间前后之间看到显著的变化。
当观看在得分显示屏幕502、502和506上显示的曲线图时，与注释时间周围的值相比，在注释时间处在得分显示屏幕504上的值显著减小。另一方面，在得分显示屏幕502和506上的注释时间处没有看到显著的变化，并且分量不可能是表示噪声的分量。如上所述，在得分的曲线图上表示注释时间使得分析者能够容易地将表示噪声的分量与其他分量区分开。
在图23所示的噪声去除分量选择对话框500的情况下，分析者能够通过参考每个分量的得分和注释时间来确定得分显示屏幕504是表示噪声的分量。在确定得分显示屏幕504是噪声分量时，分析者选中复选框503并按下确认按钮。
将对根据S36处的选择来重构关于所有信道的信号进行描述。
当在噪声去除分量选择对话框500上选择了表示噪声的轴(分量)并且按下了确认按钮507时，信息显示装置50执行重构信号的处理。信息显示装置50(重构单元251c)排除关于在噪声去除分量选择对话框500上选择的分量的信息，并且通过使用其他分量的得分来重构信号。
图24是示出根据主分量分析(PCA)的信号的示例性重构的图。为简单起见，图24示出了传感器的数量(维数)为“2”的情况。在图24中，807和808表示原始轴(分量)，并且轴801和802是通过主分量分析(PCA)获得的轴(分量)。信息显示装置50重构关于样本803的点的值。样本803在X轴上的原始值是805。
如图24中所示，通过将样本803投影到作为分量1的轴801上，信息显示装置50能够计算得分804(得分1)。以相同的方式，如图24中所示，信息显示装置50还能够计算得分806(得分2)，得分806是投影到分量2上的值。通过使用得分1和得分2来表示样本803使得可以表示与原始样本相同的样本803的一组坐标。通过将样本803的该组坐标投影到x轴上，信息显示装置50能够计算样本803在X轴上的原始值805作为在X轴上的值。换句话说，信息显示装置50能够通过使用所有分量的数据来重构与原始信号相同的信号。
假设分析者将分量2指定为表示噪声的分量。在这种情况下，分量2表示噪声分量，因此在重构时被忽略。换句话说，到作为分量2的轴802上的投影被忽略，因此样本803被表示为分量1上的得分804。信息显示装置50获得通过将分量1上的点804投影到X轴上而获得的得分806作为重构的信号，忽略了作为噪声分量的轴802上的投影，即，去除了噪声分量的信号。
最后，如图18中所示，信息显示装置50将关于在S37中重构的所有信道的信号(去除了噪声的信号)反映到用作主页面的分析屏幕206上(S38)，并结束噪声去除处理。
在用作主页面的分析屏幕206上显示的重构信号(去除了噪声的信号)被用在后一阶段(诸如偶极子估计)的处理中。
信息显示装置50(重构单元251c)还可以基于表示在噪声去除分量选择对话框500上选择的噪声的分量来表示噪声分量。这允许分析者仅观察心脏磁场噪声。
将描述信息显示装置50。
图25是信息显示装置50的硬件配置图。信息显示装置50包括经由总线27彼此连接的CPU(中央处理单元：处理器)21、RAM(随机存取存储器)22、ROM(只读存储器)23、辅助存储装置24、输入/输出接口25和显示装置26。
CPU 21控制信息显示装置50的整体操作并执行各种信息处理。CPU 21执行存储在ROM 23或辅助存储装置24中的信息显示程序，以控制用于在测量-记录屏幕205和分析屏幕206上显示的操作。RAM 22用作CPU 21的工作区域，并且RAM 22可以包括存储主控制参数和信息的非易失性RAM。ROM23存储基本输入/输出程序。根据本发明的信息显示程序可以保存在ROM 23中。辅助存储装置24是诸如SSD(固态驱动器)或HDD(硬盘驱动器)的存储装置，并且例如存储用于控制信息显示装置50的操作的控制程序以及信息显示装置50的操作所需的各种类型的数据和文件。输入/输出接口25既包括诸如触摸面板、键盘、显示屏或操作按钮的用户接口，又包括从各种传感器或数据记录服务器42加载信息并将分析信息输出到另一电子设备的通信接口。显示装置26对应于图1中的监测显示器26。显示装置26显示测量-记录屏幕205和分析屏幕206，并且根据经由输入/输出接口25的输入和输出操作来更新屏幕。
图26是信息显示装置50的功能框图。信息显示装置50包括控制器250、分析器252、传感器信息获取单元253、记录/分析信息保存单元254和注释输入单元255。控制器250包括控制信息显示装置50的屏幕显示的显示控制器251。
传感器信息获取单元253从测量装置3或数据记录服务器42获取传感器信息。注释输入单元255输入添加到传感器信息的注释信息。
分析器252分析所收集的传感器信息。分析传感器信息包括分析信号波形、分析振幅奇异性以及分析包含电流偶极子的取向的脑磁场。
显示控制器251包括分量提取单元251a、噪声分量选择单元251b、重构单元251c、给定波形显示单元251d、调整单元251e、波形显示单元251f和列表显示单元251g。显示控制器251根据参照图2至图24描述的方法控制关于传感器信息的测量、记录和分析的屏幕显示。
记录/分析信息保存单元254保存测量数据和分析结果。当在测量和记录时向信号波形添加注释时，将注释与关于获取信号波形的时间的信息相关联地保存。
包括显示控制器251的控制器250的功能由图25中的CPU 21实现。分析器252的功能由CPU 21和RAM 22实现。传感器信息获取单元253的功能和注释输入单元255的功能通过输入/输出接口25实现。记录/分析信息保存单元254的功能通过ROM 203或辅助存储装置24实现。
当通过执行信息显示程序来实现本实施方式的信息显示装置50的操作时，信息显示程序使CPU 21执行：(a)在所显示的第一显示部屏幕的第一方向上显示信号检测时间轴的过程；(b)在所显示的第二显示部上并且在与第一方向不同的第二方向上并行地显示通过测量信号而获取的多个波形的过程；以及(c)当在第二显示部上指定多个信号波形中的至少一个波形上的点或者该波形附近的区域中的点时，以增强的方式显示该点，并且在与所指定的点相对应的第一显示部上的时间位置中显示所述指定的结果作为指定信息的过程。
当通过执行信息显示程序来实现根据实施方式的信息显示装置50的操作时，信息显示程序使得CPU 21在执行噪声去除处理时执行用于显示噪声去除主对话框300的过程和用于显示噪声去除分量选择对话框500的过程。
在信息显示装置50中安装这样的信息显示程序使得能够容易地通过视觉检查在同一时间轴上显示多个信号波形的屏幕上关注的位置或范围(区域)。
如上所述，本实施方式实现了从基于检测到的生物信号的多个信号波形中切出的多个给定波形中提取所请求的分量，并且在参考给定波形的出现时间的显示的同时，接受从多个提取结果中选择提取结果作为噪声分量。因此，在没有任何外部设备的情况下，能够从其中要获取信号并且混合有噪声信号的复杂信号中提取噪声信号，并且能够确认噪声去除处理是最优的。
此外，可以提供一种用于分析者的UI(用户界面)，以最佳地从所测得的磁场的波形中而不是从通过使用外部设备获得的单独波形中切出噪声波形。
图27是示出噪声去除主对话框300的显示布局的变型例的图。如图27中所示，在提前缩小注释范围的条件下，噪声去除主对话300不需要包括图19中所示的注释列表301。噪声去除主对话框300可以仅包括波形显示屏幕302和串接波形显示屏幕306，波形显示屏幕302显示在初始状态下最接近对象的左耳的信号(左信号)，串接波形显示屏幕306基于在波形显示屏幕302上显示的信号来显示串接波形。
在上述实施方式中，测量装置3被配置为收集MEG信号和EEG信号；然而，测量装置3不限于此。例如，测量装置3可以收集MEG信号，不同于测量装置3的EEG可以收集EEG信号，并且各组生物信号可以从测量装置3和EEG输出到数据记录服务器42。
工业实用性
本发明的信息显示技术不仅适用于EEG和MEG并行显示，而且适用于具有例如心电图仪或脊柱磁力计的场景，其中在同一时间轴上显示大量的心电图波形和神经信号。
信息显示技术还适用于在同一时间轴上显示从地质勘探系统收集的信号波形的情况，该地质勘探系统利用在质量管理现场中设置的大量对流仪(热流传感器)或大量露点仪(湿度传感器)的大量地磁传感器来分析磁场。本发明的信息显示技术不仅适用于脑波、叠加在脑波上的噪声、噪声去除处理和结果的显示，而且适用于从信号中拾取多个给定波形的场景。
上述实施方式和变型例是说明性的，并且不限制本发明。因此，根据上述教导，许多附加的变型和变化是可能的。例如，在本公开和所附权利要求的范围内，本文的不同说明性和示例性实施方式的至少一个要素可以彼此组合或彼此替代。此外，本实施方式的部件的特征(诸如数量、位置和形状)不限于本实施方式，因此可以优选地设置。因此，应当理解，在所附权利要求的范围内，本发明的公开内容可以以不同于这里具体描述的方式来实施。
此外，上述装置、设备或单元中的任何一个可以实现为硬件装置，诸如专用电路或设备，或者实现为硬件/软件组合，诸如执行软件程序的处理器。
此外，如上所述，本发明的上述和其他方法中的任何一种可以以存储在任何种类的存储介质中的计算机程序的形式来实现。存储介质的示例包括但不限于软盘、硬盘、光盘、磁光盘、磁带、非易失性存储器、半导体存储器、只读存储器(ROM)等。
或者，可以通过专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)来实现本发明的上述和其他方法中的任何一种，所述专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)是通过使常规组件电路的适当网络互连或通过其与相应编程的一个或多个常规通用微处理器或信号处理器的组合来制备的。
附图标记列表
1 生物信号测量系统
3 测量装置
20 信息显示装置
26 监测显示器
42 数据记录服务器
101-103 显示单元
103a 标记
106 属性图标
110、120 显示单元
110a 注释
112、122 时间轴
115 弹出窗口
180 注释列表
200 放大显示部
201A 测量-记录屏幕左侧的区域
201B 测量-记录屏幕右侧的区域
202A 分析屏幕左侧的区域
202B 分析屏幕右侧的区域
203A 分析屏幕左侧的区域
203B 分析屏幕右侧的区域
250 控制器
251 显示控制器
251a 分量提取单元
251b 噪声分量选择单元
251c 重构单元
251d 给定波形显示单元
251e 调整单元
251f 波形显示单元
251g 列表显示单元
引用列表
专利文献
专利文献1：
日本特开专利公开No.2009-195571

Claims (10)

1.一种信息显示装置，其包括：
分量提取单元，其被配置为从基于检测到的生物信号的多个信号波形中切出的多个给定波形中提取请求的分量，所述给定波形是包含噪声时间的信号的信号波形，其中所述分量提取单元通过执行主分量分析或独立分量分析来提取 所请求的分量；以及
噪声分量选择单元，其被配置为接受从所述分量提取单元执行的所述提取的多个结果中选择表示噪声分量的所述提取的结果，其中，
所述噪声分量选择单元显示给定波形出现的时间和由所述分量提取单元执行的所述提取的所述多个结果，
所述信息显示装置还包括：
给定波形显示单元，其被配置为切出所述多个给定波形并同时显示切出的多个给定波形，所述给定波形显示单元将所切出的多个给定波形显示为通过将所切出的多个给定波形串接而获得的串接波形，其中噪声信号的时间通过注释确定，所述给定波形显示单元根据选择的与噪声有关的注释，切出注释之前和之后的信号波形，即给定波形；以及
调整单元，其被配置为在通过所述给定波形显示单元显示所述串接波形的同时，利用滑块来调整所述给定波形的切出宽度，其中，
所述给定波形显示单元以通过所述调整单元调整的所述切出宽度来切出所述多个给定波形；
所述信息显示装置还包括重构单元，该重构单元被配置为通过去除基于所述噪声分量选择单元所接受的所述提取的结果的所述噪声分量来重构所述信号波形。
2.根据权利要求1所述的信息显示装置，其中，
所述重构单元还呈现基于所述噪声分量选择单元所接受的所述提取的结果的所述噪声分量。
3.根据权利要求1或2所述的信息显示装置，其中，
所述分量提取单元通过执行主分量分析或独立分量分析来提取所请求的分量，并且
所述噪声分量选择单元在由所述分量提取单元提取的每个分量的得分上显示所述给定波形出现的时间。
4.根据权利要求1所述的信息显示装置，其中，
所述给定波形显示单元将给定符号显示在所述串接波形中的串接部处。
5.根据权利要求1或4所述的信息显示装置，所述信息显示装置还包括波形显示单元，该波形显示单元被配置为显示切出所述给定波形之前的所述信号波形。
6.根据权利要求5所述的信息显示装置，其中，
所述波形显示单元将所述给定波形出现的时间与切出所述给定波形之前的所述信号波形一起显示。
7.根据权利要求5所述的信息显示装置，其中，
所述波形显示单元显示其中倾向于出现所述给定波形的给定信道的信号波形。
8.根据权利要求1、2、4、6或7中任一项所述的信息显示装置，所述信息显示装置还包括列表显示单元，该列表显示单元被配置为显示其中出现所述给定波形的所述信号波形的列表。
9.一种生物信号测量系统，其包括：
测量装置，其被配置为测量对其执行测量的对象并检测生物信号；以及
根据权利要求1至8中任一项所述的信息显示装置，所述信息显示装置接受由所述测量装置检测到的所述生物信号。
10.一种计算机可读记录介质，其包含计算机程序，该计算机程序使计算机作为以下部件起作用：
分量提取单元，其被配置为从基于检测到的生物信号的多个信号波形中切出的多个给定波形中提取请求的分量，所述给定波形是包含噪声时间的信号的信号波形，其中所述分量提取单元通过执行主分量分析或独立分量分析来提前所请求的分量；以及
噪声分量选择单元，其被配置为接受从所述分量提取单元执行的所述提取的多个结果中选择表示噪声分量的所述提取的结果，其中，
所述噪声分量选择单元显示给定波形出现的时间和由所述分量提取单元执行的所述提取的所述多个结果，
所述计算机程序还使计算机作为以下部件起作用：
给定波形显示单元，其被配置为切出所述多个给定波形并同时显示切出的多个给定波形，所述给定波形显示单元将所切出的多个给定波形显示为通过将所切出的多个给定波形串接而获得的串接波形，其中噪声信号的时间通过注释确定，所述给定波形显示单元根据选择的与噪声有关的注释，切出注释之前和之后的信号波形，即给定波形；以及
调整单元，其被配置为在通过所述给定波形显示单元显示所述串接波形的同时，利用滑块来调整所述给定波形的切出宽度，其中，
所述给定波形显示单元以通过所述调整单元调整的所述切出宽度来切出所述多个给定波形；
所述计算机程序使计算机还作为以下部件起作用：重构单元，该重构单元被配置为通过去除基于所述噪声分量选择单元所接受的所述提取的结果的所述噪声分量来重构所述信号波形。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6996095B2 (ja) * 2017-03-17 2022-01-17 株式会社リコー 情報表示装置、生体信号計測システムおよびプログラム
JP7187785B2 (ja) 2018-03-15 2022-12-13 株式会社リコー 情報表示装置、生体信号計測システムおよびプログラム
CN109820503A (zh) * 2019-04-10 2019-05-31 合肥工业大学 单通道脑电信号中多种伪迹同步去除方法
CN113268180A (zh) * 2021-05-14 2021-08-17 北京字跳网络技术有限公司 数据标注方法、装置、设备、计算机可读存储介质及产品

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101152075A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 刘珉恺 基于脉像检测及恢复实现中医诊断的脉像信息处理方法
CN103908248A (zh) * 2013-01-08 2014-07-09 日本光电工业株式会社 生物信号平均处理装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6067467A (en) * 1994-02-07 2000-05-23 New York University EEG operative and post-operative patient monitoring method
US5864812A (en) 1994-12-06 1999-01-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Speech synthesizing method and apparatus for combining natural speech segments and synthesized speech segments
JPH105186A (ja) 1996-06-21 1998-01-13 Shimadzu Corp 生体磁気計測装置
JP3228703B2 (ja) 1997-10-02 2001-11-12 株式会社日立製作所 生体が発する磁場の計測データの処理方法および装置
JP3140733B2 (ja) 1998-06-04 2001-03-05 株式会社日立製作所 生体の磁場図表示装置
JP4236352B2 (ja) * 1999-10-26 2009-03-11 株式会社島津製作所 生体信号計測装置
JP3843668B2 (ja) 1999-10-28 2006-11-08 横河電機株式会社 符号間干渉解析装置及び符号間干渉解析プログラムを記録した記録媒体
JP4474145B2 (ja) 2003-11-12 2010-06-02 株式会社日立メディコ 光計測装置
JP2004216184A (ja) 2004-04-26 2004-08-05 Hitachi Ltd 生体磁場計測装置
JP2006314688A (ja) 2005-05-16 2006-11-24 Toshiba Corp 超音波診断装置及び超音波波形表示プログラム
JP4991154B2 (ja) 2005-06-03 2012-08-01 株式会社リコー 画像表示装置、画像表示方法及びコマンド入力方法
JP2009195571A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Kanazawa Inst Of Technology ノイズ除去方法とその方法を利用可能な生体情報計測装置および脳磁場計測装置
US9247890B2 (en) * 2011-10-31 2016-02-02 Case Western Reserve University Expert system to facilitate source localization of brain electrical activity
US9055927B2 (en) * 2011-11-25 2015-06-16 Persyst Development Corporation User interface for artifact removal in an EEG
CA2812783A1 (en) 2012-02-24 2013-06-24 Jerry Wolfe System and method for providing flavor advisement and enhancement
JP6188275B2 (ja) 2012-03-30 2017-08-30 フクダ電子株式会社 心電図解析装置及びその制御方法
CN103488661A (zh) 2013-03-29 2014-01-01 吴晗 音视频文件注释系统
US20150261936A1 (en) 2014-03-13 2015-09-17 Hong Kong Baptist University Method for Separating and Analyzing Overlapping Data Components with Variable Delays in Single Trials
JP6742628B2 (ja) * 2016-08-10 2020-08-19 国立大学法人広島大学 脳の島皮質活動抽出方法
JP6828585B2 (ja) 2016-11-30 2021-02-10 株式会社リコー 情報表示システム、情報表示プログラム、及び情報表示方法
JP6996095B2 (ja) * 2017-03-17 2022-01-17 株式会社リコー 情報表示装置、生体信号計測システムおよびプログラム
CN113496770A (zh) 2020-04-07 2021-10-12 株式会社OPExPARK 信息集成装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101152075A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 刘珉恺 基于脉像检测及恢复实现中医诊断的脉像信息处理方法
CN103908248A (zh) * 2013-01-08 2014-07-09 日本光电工业株式会社 生物信号平均处理装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EEG/MEG Temporal Independent Component Analysis;Rainer Goebel;《BrainVoyagerQXUsersGuide》;20141230;全文 *
MEG and EEG analysis with Brainstorm;Francois Tadel, Sylvain Baillet, Anne-Sophine Dubarry;《BrainStorm》;20151230;1-45 *

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Publication number Publication date
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US11666262B2 (en) 2023-06-06
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US20200060564A1 (en) 2020-02-27

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