DE69330644T2 - Verfahren und vorrichtung zur trennung der verschiedenen signal-komponenten von evozierter und spontaner hirn-aktivität sowie der herz-aktivität - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur trennung der verschiedenen signal-komponenten von evozierter und spontaner hirn-aktivität sowie der herz-aktivitätInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Trennung von Signalkomponenten eines zeitlich veränderlichen mehrkanaligen Meßsignals, welches über mehrere evozierte elektrische und magnetische Antwortsignale, spontane Aktivitätssignale des Gehirns sowie Meßsignale vom Herzen empfangene Meßkanäle erhalten wurde. Jede der Signalkomponenten wird von einer unterschiedlichen Quelle erzeugt, deren Ort und Ausrichtung gleich bleibt, während ihre Amplitude zeitabhängig veränderlich ist.
- Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
- Die Körperfunktion kann durch das Messen eines elektrischen Feldes E und des magnetischen Feldes B untersucht werden. Das elektrische Feld wird im allgemeinen durch das Anlegen von Elektroden auf der Haut und die anschließende Aufzeichnung ihrer Potentialunterschiede gemessen. Magnetfelder werden gewöhnlicherweise mit Hilfe von supraleitenden SQUID-Magnetometern gemessen. Die externe Messung von elektrischen Gehirnwellen wird gewöhnlicherweise Elektroenzephalographie oder EEG genannt; in Analogie dazu nennt man die Messung von magnetischen Feldern, die vom Gehirn erzeugt werden, MEG, während die Messung von elektrischen Potentialen, die aus der Herzaktivität herrühren, Elektrokardiographie oder ECG genannt werden und die Messung von magnetischen Feldern, welche vom Herzen erzeugt werden, werden entsprechenderweise Magnetokardiographie oder MCG genannt [siehe z. B. J. Nenonen und T. Katila "Noninvasive Functional Localization by Biomagnetic Methods", J. Clin. Eng. 16, 423-434 und 495-503 (1991)]. Bei beiden Messungen, sowohl elektrisch als auch magnetisch, ist das Meßsignal eine gewichtete Summe des aktiven Stromflusses im Gewebe, welcher Primärstrom Jp(r,t) genannt wird. Wenn das Ausgangs-Signal eines gegebenen Meßkanals (mit i indiziert) mit dem Symbol Xi bezeichnet wird, kann das Ausgangs-Signal folgendermaßen ausgedrückt werden:
- Xi(t) = v Li (r) Jp*(r,t) dv + ni (t) (1)
- wobei die Integration mindestens über das Quellenvolumen das ist das Volumen des Ursprungsprimärstromes durchgeführt wird, und wobei die Sensitivitätsfunktion des Meßkanals i für die Primärstromdichte beim Punkt r Li(r) ist. Diese Sensitivitätsfunktion wird normalerweise Transferfeld des Messkanals genannt, weil dieses das Gewicht ausdrückt, bei dem die Primärstromverteilung mit dem in Frage kommenden Meßsignal gekoppelt ist. Der Ausdruck ni(t) in der Gleichung (1) stellt den Einfluss des Rauschens auf das Output-Signal des Kanals i dar. Die Signale der verschiedenen Kanäle definieren einen zeitlich veränderlichen Signalvektor:
- X(t) = (X&sub1;(t) ,X2(t), ...XN(t))T (2)
- wobei N die Anzahl der Kanäle ist und T die Transponierte darstellt. Der Signalvektor kann als Vektor eines Raumes visualisiert werden, dessen Dimensionalität und Anzahl von Basisvektoren gleich der Anzahl von Messkanälen ist. Solch ein Raum wird Signalraum genannt. Typischerweise liegt die Anzahl der Messkanäle in den EEG-Messungen, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, zwischen 16 und 128, bei MEG-Messungen zwischen 19 und 122 und bei MCG-Messungen ungefähr in der gleichen Grössenordnung, während mit den vorhergehenden Techniken die Anzahl der Kanäle anzusteigen neigt.
- Die Primärstromverteilung, welche die Forscher interessiert, besteht häufig aus einer Vielzahl getrennter Komponenten, die von einer Primärstromverdichtung an verschiedenen Orten herrührt. Der Ausdruck "Komponente" bezieht sich in diesem Zusammenhang auf eine Quelle deren Ort und Ausrichtung gleich bleibt, während ihre Amplitude zeitabhängig veränderlich ist. Eine solche Komponente hat gleichbleibend zeitabhängig veränderliches Verhalten in allen Messkanälen; sie wird jedoch in jedem Kanal multipliziert mit einem verschiedenen Gewichtsfaktor dargestellt, welcher abhängt von der Art, auf die der in Frage kommende Kanal mit der besagten Quellenkomponente, wie es in Gleichung (1) ausgedrückt ist, gekoppelt ist, mit anderen Worten, abhängt vom Transferfeld des Kanals bzw. der Sensitivitätsfunktion Li(r) am Ort der erzeugenden Quelle. Wegen des zeitlichen Zusammenfallens dieser Komponenten und ihrer gewichteten Aufsummierung in den verschiedenen Messkanälen liefern die Messergebnisse häufig nicht genügend Information über den ursprünglichen Ort jeder Quelle oder zumindest über die Anzahl und die Art der Komponenten, die zu den Meßsignalen beitragen. Diese Erschwerung kommt von der komplexen Aufsummierung aus mehreren verschieden Quellen in den verschieden Messkanälen gemäss Gleichung (1), was es so schwierig macht, den Beitrag einer einzelnen Komponente in dem Gesamtverhalten festzustellen.
- Nach dem Stand der Technik kann ein Mehrkomponenten- Antwortsignal aufgelöst werden, indem man z. B. durch iterative Verfahren einen solchen Satz von elementaren Primärstromquellenmustern findet, mit welchem man das Messergebnis interpretieren kann. Eine häufig auftretende Schwierigkeit in der oben genannten Lösung ist, dass das Iterationsverfahren zu einem örtlichen Minimum konvergiert, was ein falsches Ergebnis ergibt.
- Als weiteres Beispiel aus dem Stand der Technik beschreibt das Dokument US 4 913 160 ein Verfahren, in dem aus gemessenen Wellenformen aus mehreren Kanälen mindestens eine vorbestimmte Wellenform (Faktor) abgezogen wird unter Benutzung einer Gewichtung, welche proportional ist zur Korrelation zwischen der Ursprungswellenform und der vorbestimmten Wellenform. Eine statistische Analyse wird durchgeführt, um mögliche Unregelmässigkeiten des Meßsignals zu bestimmen.
- Auf Grund des erfindungsgemässen in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 8 definierten Verfahrens und Vorrichtung kann der Benutzer aus einer graphischen Darstellung eines mehrkanaligen Signals einen Zeitpunkt, Zeitintervall, Frequenz oder Frequenzband auswählen, welches plausiblerweise angenommen werden kann, um nur eine oder im wesentlichen wenige Signalquellenkomponenten darzustellen. Für einen gegebenen ausgewählten Zeitpunkt t&sub1; kann ein Signalvektor Xs = (X&sub1;(t&sub1;), X&sub2;(t1), ... XN(t&sub1;)), welcher später Vorlagevektor genannt wird, gebildet werden. Als Alternative kann für ein ausgewähltes Zeitintervall t&sub1;.... t&sub2;, ein Vorlagevektor Xs, welcher den Unterschied der Signalwerte zu Zeitpunkten, die das Zeitintervall definieren, darstellt, gebildet werden: Xs = (X&sub1;(t2)-X&sub1;(t1), X&sub2;(t2)-X2(t1) ... XN(t&sub2;)-XN(t&sub1;))T. Ausserdem wird das Signal, wenn eine Frequenz bzw. ein Frequenzband gewählt ist, mit Hilfe eines auf eine gewählte Punktfrequenz zentrierten Bandpassfilters gefiltert bzw. auf ein gewähltes Frequenzband eingestellt, und der Vorlagevektor ist dann zu dem Zeitpunkt des derartig gefilterten Signals oder alternativ dazu direkt aus den durch eine Fourriertransformation gewonnenen Signalkomponenten gebildet.
- Der Vorlagevektor Xs kann auch gebildet werden aus einer Kombination verschiedener Frequenzen und Zeitkriterien. Zum Beispiel können die Signale zuerst von einem Bandpassfilter gefiltert werden und dann wird ein Zeitintervall gewählt, über das die Signale zur Bildung des Vorlagevektors Xs gemittelt werden.
- Gemäß Gleichung (1) gibt es für den gewählten Vorlagevektor Xs eine gewisse Quellstromverteilung Jsp(r), welche folgenden Vektor erzeugt:
- Xs = v Li(r) *Jsp(r) dv (3)
- Der Einfachheit halber ist der Rauschanteil weggelassen. Im allgemeinen ist Jsp(r) nicht bekannt, aber glücklicherweise benötigt man es nicht für das erfindungsgemässe Verfahren. Das Wesentliche liegt darin, dass falls sich die Amplitude der Stromverteilung Jsp(r) ändert ohne einen Wechsel in der Form der Stromverteilung hervorzurufen, der entsprechende Signalvektor einer proportionellen Amplitudenänderung ohne Richtungsänderung unterliegt. Diese Tatsache eröffnet die Möglichkeit, das erfindungsgemässe Projektionsverfahren zur Trennung der Quellkomponenten auf die unten beschriebene Weise anzuwenden. Es soll hierbei bemerkt werden, dass die Projektion von Vektoren und die Subtraktion linearer Kombinationen von mehrkanaligen Meßsignalen aus dem Stand der Technik bekannt ist [siehe z. B. die deutsche Patentanmeldung Klaus Abraham-Fuchs et al., DE 4118126 A1]
- Das unverarbeitete Signal wird auf einen Einheitsvektor projiziert, welcher parallel zum Vektor Xs verläuft, wobei ein projizierter Vektor folgendermassen erhalten wird:
- Xp(t) = (X(t)*Xs/ Xs )*(Xs/ Xs )
- wobei Xs der Betrag von Xs ist und X(t)*Xs = Σi Xi(t) Xsi das Skalarprodukt von X(t) und Xs ist, und Xs ² = Xs*Xs. Der projizierte Vektor Xp(t) und der Rest X'(t) = X(t) - Xp(t) des Signals bilden jetzt eine Zerlegung des unverarbeiteten Signals in Komponenten von denen die letztere Komponente X'(t) keinen Beitrag von Jsp(r) oder ihren Amplitudenänderungen aufweist. Auf diese Art und Weise wird der Einfluss des dem ausgewählten Vorlagevektor zugrundeliegenden Stromrasters für jeden Zeitpunkt von dem unverarbeiteten Signal weggefiltert, wobei das Ergebnis X'(t) ist. Später wird der Vektor X'(t) auch als gefiltertes Signal bezeichnet.
- Das oben beschriebene Verfahren kann für X'(t) so oft wie gewünscht wiederholt werden. Jeder Schritt trennt eine neue gewünschte Komponente von dem Signal ab. Falls die Meßsignale bei einem hohen Rauschsignal aufgezeichnet werden, ist der Vorlagevektor vom Rauschen verfälscht. Folglich ist auch das gefilterte Signal X'(t) verfälscht, weil davon solche Komponenten partiell subtrahiert worden sind, die bei Abwesenheit von Rauschen nicht subtrahiert worden wären. Um eine solche störende Wirkung zu verringern, wird der projizierte Vektor Xp(t) vorteilhafterweise während des Subtraktionsschrittes mit einem Faktor gewichtet, der eine stetige Funktion der Signal-Rauschen-Ratio von Xp(t) ist, mit anderen Worten, wenn das Signal-Rausch-Verhältnis niedrig ist, bedeutet das, dass Xp(t) stark von Rauschen verfälscht ist und die Subtraktion so durchgeführt wird, dass Xp(t) mit einem Faktor kleiner als 1 gewichtet wird.
- Genauer gesagt, ist das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gekennzeichnet, was im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dargelegt ist.
- Ausserdem ist die erfindungsgemässe Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, was im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 9 dargelegt ist.
- Das erfindungsgemässe Ausführungsbeispiel erleichtert die Trennung der verschiedenen Messkomponenten voneinander. Ausserdem wird die Anzahl ungenauer Messergebnisse verglichen mit dem Stand der Technik verringert.
- Im folgenden wird die Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die Fig. 1 beschrieben, welche schematisch ein Durchführungsbeispiel der erfindungsgemässen Anordnung zeigt.
- Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 wird erfindungsgemäss eine Vorrichtunganordnung gezeigt, bei der die Erfindung nicht auf Anwendungen dieses Durchführungsbeispieles begrenzt ist. Eine Testperson P wird einem Lichtreiz 1 ausgesetzt, welcher im Gehirn eine elektrische Aktivität 2 evoziert. Diese Aktivität wird magnetisch mit Hilfe eines SQUID-Sensors gemessen, welcher in einem als Kühlbehälter dienenden Dewar'schen Behälter untergebracht ist. Die Signale des SQUID-Sensors werden mit Hilfe eines Verstärkers 5 verstärkt und dann zu einer Datensammelvorrichtung 6 übertragen. Die stimulierte Aktivität wird elektrisch mit Hilfe von Elektroden 7 gemessen, die Signale werden mit Hilfe von Verstärkern 8 verstärkt und dann zur besagten Datensammelvorrichtung 6 übertragen. Von der Datensammelvorrichtung werden die Signale zu einer Datenverarbeitungseinheit oder einem Computer 9 übertragen, welche bzw. welcher ein Grafikdisplay 10 zur Darstellung der Signale für den Benutzer steuert. Auf der Grundlage einer klar unterscheidbaren kennzeichnenden Eigenschaft der angezeigten Signale kann der Benutzer unter Einsatz einer Bedienungsvorrichtung 11 des besagten Computers wie z. B. einer Maus oder einer Tastatur gewisse Zeitpunkte, Zeitintervalle oder Frequenzbänder auswählen, auf deren Grundlage die Datenverarbeitungeinheit dann einen Vorlagevektor, ein entsprechendes projiziertes Signal und ein gefiltertes Signal bildet.
Claims (9)
1. Verfahren zur Trennung von Signalkomponenten eines
zeitlich veränderlichen mehrkanaligen Messsignals,
welches über mehrere, die evozierte elektrische und
magnetische Antwortsignale, spontane
Aktivitätssignale des Gehirns sowie Meßsignale vom Herzen
empfangende Messkanäle erhalten wurde, wobei jede der
Signalkomponenten von einer unterschiedlichen
Quelle erzeugt wird, deren Ort und Ausrichtung gleich
bleibt während ihre Amplitude zeitabhängig
veränderlich ist, wobei das Verfahren dadurch
gekennzeichnet ist, dass die nachfolgenden Schritte
umfasst sind:
i) ausgewählt wird ein vom Benutzer vorgegebener
Zeitpunkt oder ein Zeitintervall, eine
Frequenz oder ein Frequenzband oder eine
Kombination davon bezogen auf das vorerwähnte
Messsignal oder, alternativ dazu, ein Signal,
welches zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt oder
aus einer unterschiedlichen Untersuchung
gemessen wurde, oder ein vorgegebener
automatischer Suchkriterium-Algorithmus, der in einer
Datenverarbeitungsanlage gespeichert ist, wird
zu dem vorstehend genannten Zweck zugänglich
gemacht, und
ii) die Signalkomponenten werden von dem zeitlich
veränderlichen mehrkanaligen Messsignal getrennt,
indem lineare Kombinationen von
Signalen, die aus einer Anzahl oder von allen
Messkanälen der von den unterschiedlichen
Meßkanälen erfassten Signale erhalten wurden,
abgezogen werden,
iii) nach dem Schritt i) wird ein Vorlagevektor aus
den Signalwerten zu dem ausgewählten Zeitpunkt
gebildet, wobei der Vorlagevektor dargestellt
ist durch Xs - (X&sub1;(t), X&sub2;(t&sub1;), X&sub2;(t&sub1;), ..., XN(t1)))T,
oder aus den Änderungen der Signalwerte
während des ausgewählten Zeitintervalls, wobei in
diesem Fall der Vorlagevektor dargestellt ist
durch Xs = (X&sub1;(t&sub2;)-X&sub1;(t&sub1;), X&sub2;(t&sub2;)-X&sub2;(t&sub1;), ...,
XN(t&sub2;)-XN(t&sub1;))T, oder von Frequenzbestandteilen
der ausgewählten Frequenz oder über das
ausgewählte Frequenzband,
iv) das unverarbeitete zeitlich veränderliche
mehrkanalige Messsignal X(t) = (X&sub1;(t), X&sub2;(t),
... , XN(t))T ist auf einen Einheitsvektor
Xs/ Xs parallel zu dem derart erzeugten
Vorlagevektor Xs projiziert, wobei ein
zeitabhängiger Bestandteil des nicht verarbeiteten
Messsignals für die unterschiedlichen Kanäle
als Projektionsbestandteil davon abgetrennt
wird, und
v) um den vorgenannten Schritt ii) auszuführen
wird die projizierte Komponente Xp(t) von dem
nicht verarbeiteten zeitlich veränderlichen
mehrkanaligen Messsignal X(t) = (X&sub1;(t), X&sub2;(t),
... , XN(t))T abgezogen, wobei die erhaltenen
Komponenten X'(t) = X(t)-Xp(t) des Messsignals
um die Signalkomponenten bereinigt sind, die
durch die Ursprungsverteilung, für welche der
Vorlagenvektor gebildet wurde, hervorgebracht
wurde.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass zur Auswahl des Frequenzbandes, Zeitintervalls
oder Zeitpunkts das nicht verarbeitete Signal oder
ein Teil davon dem Benutzer bildlich auf einer von
einem Rechner gesteuerten Anzeige (10) angezeigt
wird, wobei der Rechner oder die
Datenverarbeitungsanlage mit einer Tastatur und/oder einem
Zeigergerät (11) versehen ist, welches dazu geeignet
ist, ein gewünschtes Zeitintervall aus dem Signal
auszuwählen.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswahl des Frequenzbands, Zeitintervalls
oder Zeitpunkts durch einen in dem Rechner
programmierten Algorithmus ausgeführt wird.
4. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente,
die auf die Achse des ausgewählten Signalvektors
projiziert wird, nicht in ihrer Gesamtheit von dem
unverarbeiteten Signal abgezogen wird, sondern eher
mit einem Faktor kleiner als 1 gewichtet, wobei der
Faktor eine monoton steigende Funktion des während
der Erfassung des ausgewählten Vorlagenvektors
hervorgerufen Signal-Rauschabstandes ist.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass der Schritt der Subtraktion des Signals unter
Verwendung eines Gewichtungsfaktors ausgeführt
wird, welcher eine Funktion der Zeit oder der
Frequenz ist.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte
gemäß i) bis v) von Anspruch 1 für unterschiedliche
Zeitpunkte, Zeitintervalle, Frequenzen oder
Frequenzbänder, oder Kombinationen davon, so oft
ausgeführt werden, wie vom Benutzer gewünscht.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlagenvektor aus
störungsbehafteten Signalkomponenten ausgewählt
wird, die auf einer Anzeige (10) sichtbar gemacht
werden, beispielsweise Augenbewegungen bei
Gehirnaktivitätsmessungen oder die elektrische Aktivität
des Herzens oder äußere Störungen.
8. Vorrichtung zur Trennung von Signalkomponenten
eines zeitlich veränderlichen mehrkanaligen
Messsignals, welches über mehrere, die evozierte
elektrische und magnetische Antwortsignale, spontane
Aktivitätssignale des Gehirns sowie Messsignale von dem
Herzen empfangende Messkanälen erhalten wurde,
wobei jede der Signalkomponenten von einer
unterschiedlichen Quelle erzeugt wird, deren Ort und
Ausrichtung gleich bleibt, während ihre Amplitude
zeitabhängig veränderlich ist, wobei die Trennung
der Signalkomponenten durch Subtrahieren linearer
Kombinationen von Signalen, die aus einer Anzahl
oder von allen Messkanälen der von den
unterschiedlichen Messkanälen erhaltenen Signale erhalten
wurden, wobei diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet
ist, dass sie umfasst
i) Mittel zur Auswahl eines vom Benutzer
vorgegebenen Zeitpunkts oder eines Zeitintervalls,
einer Frequenz oder eines Frequenzbands oder
eine Kombination davon bezogen auf das
Messsignal oder eines vorgegebenen automatischen
Suchkriterium-Algorithmus, der in einer
Datenverarbeitungsanlage zu dem Zweck einer
derartigen Auswahl gespeichert ist,
ii) Mittel zur Bildung eines Vorlagevektors aus
den Signalwerten zu dem ausgewählten
Zeitpunkt, wobei der Vorlagevektor dargestellt ist
durch Xs = (X&sub1;(t&sub1;), X&sub2;(t&sub1;), ... , XN (t&sub1;))) T, oder
aus den Änderungen der Signalwerte während des
ausgewählten Zeitintervalls, wobei in diesem
Fall der Vorlagevektor dargestellt ist durch Xs
= (X&sub1;(t&sub2;)-X&sub1;(t&sub1;), X&sub2;(t&sub2;)-X&sub2;(t&sub1;), ... , XN(t&sub2;)-
XN(t&sub1;))T, oder von Frequenzbestandteilen der
ausgewählten Frequenz oder über das
ausgewählte Frequenzband,
iii) Mittel zur Projektion des unverarbeiteten
zeitlich veränderlichen mehrkanaligen
Messsignals X(t) = (X&sub1;(t), X&sub2;(t) ... , XN(t))T auf
einen Einheitsvektor Xs/ Xs parallel zu dem
derart erzeugten Vorlagevektor Xs, wobei ein
zeitabhängiger Bestandteil des nicht
verarbeiteten Messsignals für die unterschiedlichen
Kanäle als Projektionsbestandteil davon
abgetrennt wird, und
iv) Mittel zur Subtraktion der projizierten
Komponente Xp(t) von dem nicht verarbeiteten
zeitlich veränderlichen mehrkanaligen Messsignal
X(t) = (X&sub1;(t), X&sub2;(t), ..... XN(t))T, wobei die
erhaltenen Komponenten X'(t) = X(t)-Xp(t) des
Messsignals um die Signalkomponenten bereinigt
sind, die durch die Ursprungsverteilung, für
welche der Vorlagenvektor gebildet wurde,
hervorgebracht wurde.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Anzeige (10) Mittel zur graphischen
zeitabhängigen Anzeige der Komponenten des Vektors
umfasst, welche durch Projektion des nicht
verarbeiteten Signalvektors als auch der Komponenten des
Signalvektors, die nach der Subtraktion des
projizierten Vektors übrig bleiben, erhalten wurde.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007014558A2 (de) | 2005-08-04 | 2007-02-08 | Heinrich-Heine-Universität | Verfahren und anordnung zur analyse eines sich über die zeit ändernden bioelektromagnetischen signals |
Families Citing this family (69)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5657756A (en) * | 1995-06-07 | 1997-08-19 | Ctf Systems Inc. | Method and systems for obtaining higher order gradiometer measurements with lower order gradiometers |
| CA2319227C (en) | 1998-01-23 | 2003-09-30 | Ctf Systems Inc. | System and method for measuring, estimating and displaying rms current density maps |
| FI112399B (fi) | 1998-08-28 | 2003-11-28 | Neuromag Oy | Menetelmä ja laite taustahäiriön poistamiseksi monikanavaisista ilmaisinasetelmista |
| US7153256B2 (en) * | 2003-03-07 | 2006-12-26 | Neuronetics, Inc. | Reducing discomfort caused by electrical stimulation |
| US8118722B2 (en) * | 2003-03-07 | 2012-02-21 | Neuronetics, Inc. | Reducing discomfort caused by electrical stimulation |
| FI115324B (fi) | 2003-03-14 | 2005-04-15 | Elekta Neuromag Oy | Menetelmä ja järjestelmä monikanavaisen mittaussignaalin käsittelemiseksi |
| US7104947B2 (en) * | 2003-11-17 | 2006-09-12 | Neuronetics, Inc. | Determining stimulation levels for transcranial magnetic stimulation |
| US7651459B2 (en) * | 2004-01-06 | 2010-01-26 | Neuronetics, Inc. | Method and apparatus for coil positioning for TMS studies |
| US8000767B2 (en) * | 2004-01-20 | 2011-08-16 | Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Magneto-optical apparatus and method for the spatially-resolved detection of weak magnetic fields |
| US8177702B2 (en) * | 2004-04-15 | 2012-05-15 | Neuronetics, Inc. | Method and apparatus for determining the proximity of a TMS coil to a subject's head |
| JP4012900B2 (ja) * | 2004-10-21 | 2007-11-21 | 株式会社日立製作所 | 生体光計測装置 |
| US7344244B2 (en) | 2004-12-03 | 2008-03-18 | Searete, Llc | Adjustable lens system with neural-based control |
| US7931373B2 (en) | 2004-12-03 | 2011-04-26 | The Invention Science Fund I, Llc | Vision modification with reflected image |
| US9155483B2 (en) | 2004-12-03 | 2015-10-13 | The Invention Science Fund I, Llc | Vision modification with reflected image |
| US7350919B2 (en) | 2004-12-03 | 2008-04-01 | Searete Llc | Vision modification with reflected image |
| US7390088B2 (en) | 2004-12-03 | 2008-06-24 | Searete Llc | Adjustable lens system with neural-based control |
| US7594727B2 (en) | 2004-12-03 | 2009-09-29 | Searete Llc | Vision modification with reflected image |
| US7334892B2 (en) | 2004-12-03 | 2008-02-26 | Searete Llc | Method and system for vision enhancement |
| US7470027B2 (en) | 2004-12-03 | 2008-12-30 | Searete Llc | Temporal vision modification |
| US7486988B2 (en) | 2004-12-03 | 2009-02-03 | Searete Llc | Method and system for adaptive vision modification |
| US8244342B2 (en) | 2004-12-03 | 2012-08-14 | The Invention Science Fund I, Llc | Method and system for adaptive vision modification |
| US7656569B2 (en) | 2004-12-03 | 2010-02-02 | Searete Llc | Vision modification with reflected image |
| US8104892B2 (en) | 2004-12-03 | 2012-01-31 | The Invention Science Fund I, Llc | Vision modification with reflected image |
| US7334894B2 (en) | 2004-12-03 | 2008-02-26 | Searete, Llc | Temporal vision modification |
| US8088058B2 (en) * | 2005-01-20 | 2012-01-03 | Neuronetics, Inc. | Articulating arm |
| US20060199159A1 (en) * | 2005-03-01 | 2006-09-07 | Neuronetics, Inc. | Head phantom for simulating the patient response to magnetic stimulation |
| US7396326B2 (en) | 2005-05-17 | 2008-07-08 | Neuronetics, Inc. | Ferrofluidic cooling and acoustical noise reduction in magnetic stimulators |
| US7824324B2 (en) * | 2005-07-27 | 2010-11-02 | Neuronetics, Inc. | Magnetic core for medical procedures |
| US7914499B2 (en) | 2006-03-30 | 2011-03-29 | Valeritas, Inc. | Multi-cartridge fluid delivery device |
| JP2010513557A (ja) * | 2006-12-20 | 2010-04-30 | アボット・ラボラトリーズ | 疼痛治療のためのｔｒｐｖ１バニロイド受容体アンタゴニストとしてのｎ−（５，６，７，８−テトラヒドロナフタレン−１−イル）尿素誘導体および関連化合物 |
| US8128549B2 (en) * | 2007-02-20 | 2012-03-06 | Neuronetics, Inc. | Capacitor failure detection |
| US8484081B2 (en) | 2007-03-29 | 2013-07-09 | The Nielsen Company (Us), Llc | Analysis of marketing and entertainment effectiveness using central nervous system, autonomic nervous system, and effector data |
| WO2008137581A1 (en) | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Neurofocus, Inc. | Neuro-feedback based stimulus compression device |
| US8386312B2 (en) | 2007-05-01 | 2013-02-26 | The Nielsen Company (Us), Llc | Neuro-informatics repository system |
| US8392253B2 (en) | 2007-05-16 | 2013-03-05 | The Nielsen Company (Us), Llc | Neuro-physiology and neuro-behavioral based stimulus targeting system |
| US8494905B2 (en) | 2007-06-06 | 2013-07-23 | The Nielsen Company (Us), Llc | Audience response analysis using simultaneous electroencephalography (EEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI) |
| WO2009018374A1 (en) | 2007-07-30 | 2009-02-05 | Neurofocus, Inc. | Neuro-response stimulus and stimulus attribute resonance estimator |
| EP2180825A4 (de) | 2007-08-28 | 2013-12-04 | Neurofocus Inc | System zur beurteilung von benutzererfahrungen |
| US8386313B2 (en) | 2007-08-28 | 2013-02-26 | The Nielsen Company (Us), Llc | Stimulus placement system using subject neuro-response measurements |
| US8635105B2 (en) | 2007-08-28 | 2014-01-21 | The Nielsen Company (Us), Llc | Consumer experience portrayal effectiveness assessment system |
| US8392255B2 (en) | 2007-08-29 | 2013-03-05 | The Nielsen Company (Us), Llc | Content based selection and meta tagging of advertisement breaks |
| US20090083129A1 (en) | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Neurofocus, Inc. | Personalized content delivery using neuro-response priming data |
| US8494610B2 (en) | 2007-09-20 | 2013-07-23 | The Nielsen Company (Us), Llc | Analysis of marketing and entertainment effectiveness using magnetoencephalography |
| US9884200B2 (en) * | 2008-03-10 | 2018-02-06 | Neuronetics, Inc. | Apparatus for coil positioning for TMS studies |
| US9357240B2 (en) | 2009-01-21 | 2016-05-31 | The Nielsen Company (Us), Llc | Methods and apparatus for providing alternate media for video decoders |
| US8464288B2 (en) | 2009-01-21 | 2013-06-11 | The Nielsen Company (Us), Llc | Methods and apparatus for providing personalized media in video |
| US8270814B2 (en) | 2009-01-21 | 2012-09-18 | The Nielsen Company (Us), Llc | Methods and apparatus for providing video with embedded media |
| US20100250325A1 (en) | 2009-03-24 | 2010-09-30 | Neurofocus, Inc. | Neurological profiles for market matching and stimulus presentation |
| US8655437B2 (en) | 2009-08-21 | 2014-02-18 | The Nielsen Company (Us), Llc | Analysis of the mirror neuron system for evaluation of stimulus |
| US10987015B2 (en) * | 2009-08-24 | 2021-04-27 | Nielsen Consumer Llc | Dry electrodes for electroencephalography |
| US8756657B2 (en) * | 2009-09-29 | 2014-06-17 | Ebay Inc. | Mobile or user device authentication and tracking |
| US8209224B2 (en) | 2009-10-29 | 2012-06-26 | The Nielsen Company (Us), Llc | Intracluster content management using neuro-response priming data |
| US20110106750A1 (en) | 2009-10-29 | 2011-05-05 | Neurofocus, Inc. | Generating ratings predictions using neuro-response data |
| US9560984B2 (en) | 2009-10-29 | 2017-02-07 | The Nielsen Company (Us), Llc | Analysis of controlled and automatic attention for introduction of stimulus material |
| US8335716B2 (en) | 2009-11-19 | 2012-12-18 | The Nielsen Company (Us), Llc. | Multimedia advertisement exchange |
| US8335715B2 (en) | 2009-11-19 | 2012-12-18 | The Nielsen Company (Us), Llc. | Advertisement exchange using neuro-response data |
| US8684742B2 (en) | 2010-04-19 | 2014-04-01 | Innerscope Research, Inc. | Short imagery task (SIT) research method |
| US8655428B2 (en) | 2010-05-12 | 2014-02-18 | The Nielsen Company (Us), Llc | Neuro-response data synchronization |
| US8392251B2 (en) | 2010-08-09 | 2013-03-05 | The Nielsen Company (Us), Llc | Location aware presentation of stimulus material |
| US8392250B2 (en) | 2010-08-09 | 2013-03-05 | The Nielsen Company (Us), Llc | Neuro-response evaluated stimulus in virtual reality environments |
| US8396744B2 (en) | 2010-08-25 | 2013-03-12 | The Nielsen Company (Us), Llc | Effective virtual reality environments for presentation of marketing materials |
| US9569986B2 (en) | 2012-02-27 | 2017-02-14 | The Nielsen Company (Us), Llc | System and method for gathering and analyzing biometric user feedback for use in social media and advertising applications |
| US9451303B2 (en) | 2012-02-27 | 2016-09-20 | The Nielsen Company (Us), Llc | Method and system for gathering and computing an audience's neurologically-based reactions in a distributed framework involving remote storage and computing |
| US9292858B2 (en) | 2012-02-27 | 2016-03-22 | The Nielsen Company (Us), Llc | Data collection system for aggregating biologically based measures in asynchronous geographically distributed public environments |
| US9814426B2 (en) | 2012-06-14 | 2017-11-14 | Medibotics Llc | Mobile wearable electromagnetic brain activity monitor |
| US9060671B2 (en) | 2012-08-17 | 2015-06-23 | The Nielsen Company (Us), Llc | Systems and methods to gather and analyze electroencephalographic data |
| US9320450B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-04-26 | The Nielsen Company (Us), Llc | Methods and apparatus to gather and analyze electroencephalographic data |
| US9622702B2 (en) | 2014-04-03 | 2017-04-18 | The Nielsen Company (Us), Llc | Methods and apparatus to gather and analyze electroencephalographic data |
| US9936250B2 (en) | 2015-05-19 | 2018-04-03 | The Nielsen Company (Us), Llc | Methods and apparatus to adjust content presented to an individual |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4913160A (en) * | 1987-09-30 | 1990-04-03 | New York University | Electroencephalographic system and method using factor structure of the evoked potentials |
| US4949725A (en) * | 1988-07-01 | 1990-08-21 | Bio-Logic Systems Corporation | Apparatus and method for displaying electrical activity generated within a living body |
| US5020538A (en) * | 1988-08-12 | 1991-06-04 | Sam Technology, Inc. | Low noise magnetoencephalogram system and method |
| EP0355506B1 (de) * | 1988-08-16 | 1994-12-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zum Messen lokaler bioelektrischer Ströme in biologischen Gewebekomplexen |
| JPH0728285B2 (ja) * | 1988-08-22 | 1995-03-29 | 日本電信電話株式会社 | 回線切換方式 |
| JPH0267849A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 回線切換方式 |
| US5269325A (en) * | 1989-05-26 | 1993-12-14 | Biomagnetic Technologies, Inc. | Analysis of biological signals using data from arrays of sensors |
| JPH0344243A (ja) * | 1989-07-12 | 1991-02-26 | Nec Corp | 通話路系切替制御方式 |
| EP0504027A3 (en) * | 1991-03-15 | 1993-04-21 | Centro De Neurociencias De Cuba | Method and system for three-dimensional tomography of activity and connectivity of brain and heart electromagnetic waves generators |
-
1992
- 1992-11-30 FI FI925461A patent/FI98337C/fi not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-11-30 WO PCT/FI1993/000504 patent/WO1994012100A1/en active IP Right Grant
- 1993-11-30 DE DE69330644T patent/DE69330644T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-30 EP EP94900836A patent/EP0674493B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-30 US US08/446,657 patent/US5655534A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-30 CA CA002149915A patent/CA2149915C/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-30 JP JP51281094A patent/JP3312177B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007014558A2 (de) | 2005-08-04 | 2007-02-08 | Heinrich-Heine-Universität | Verfahren und anordnung zur analyse eines sich über die zeit ändernden bioelektromagnetischen signals |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI98337C (fi) | 1997-06-10 |
| JPH08503404A (ja) | 1996-04-16 |
| JP3312177B2 (ja) | 2002-08-05 |
| FI98337B (fi) | 1997-02-28 |
| DE69330644D1 (de) | 2001-09-27 |
| FI925461A0 (fi) | 1992-11-30 |
| CA2149915A1 (en) | 1994-06-09 |
| EP0674493B1 (de) | 2001-08-22 |
| CA2149915C (en) | 2003-12-30 |
| FI925461A (fi) | 1994-05-31 |
| EP0674493A1 (de) | 1995-10-04 |
| WO1994012100A1 (en) | 1994-06-09 |
| US5655534A (en) | 1997-08-12 |
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