JP2000139863A - Ｆ波の開始点・終了点検出装置および開始点・終了点検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｆ波の伝導速度を測定する際にＦ波の開始点
および終了点の位置決定を自動で行う。 【解決手段】 誘発電位測定装置１から入力した波形デ
ータに、Ｆ波の開始点・終了点検出装置４において、移
動平均や直線近似・２次曲線近似を行うことによって波
形データからノイズを取り去り、ヒステリシスピーク検
出法を用いて、Ｆ波の開始点および終了点を検出する。
検出された開始点および終了点はディスプレイなどの出
力装置３に出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、外部から生体に
刺激を付与し、その刺激に応じた誘発電位を測定する誘
発電位測定装置から出力されるＦ波の開始点・終了点検
出装置および開始点・終了点検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】誘発電位測定装置から出力されるＦ波と
は、手や足を電気刺激することによって筋肉から観測さ
れる波形であり、このＦ波の伝導速度を検出することに
より神経疾患のある部位を検出することが行われてい
る。このＦ波の伝導速度を測定する際には、Ｆ波の開始
点と終了点の位置を決定する必要があり、従来は、Ｆ波
の開始点および終了点の位置の決定は、測定した波形を
観察することによって手動で行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のＦ波の伝導速度の測定では、Ｆ波の開始点および終了
点の位置を決定する手段が、波形を観察して決定する手
段しかなかったため、測定する際に、非常に時間がかか
ってしまっていた。

【０００４】また、Ｆ波自体の振幅はあまり大きくな
く、Ｆ波自体が、ノイズやドリフト成分に埋もれてしま
うことが多々あるため、Ｆ波の開始点・終了点の検出の
精度を上げることができなかった。

【０００５】この発明の目的は、従来、波形を観察する
ことによって行っていた、Ｆ波の開始点および終了点の
検出を、自動で行うことによって、検査時間を大幅に短
縮することを可能にするＦ波の開始点・終了点検出装置
および開始点・終了点検出方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、Ｆ波の検出
精度を上げるために、移動平均フィルタをかけたり、直
線近似や２次曲線近似を行うことによって、検出しやす
い波形を作り出す。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【０００８】図１は、この発明のＦ波の開始点・終了点
検出装置における一実施の形態を示す構成図である。図
１において、１はＦ波を出力する誘発電位測定装置であ
り、２はキーボードやマウスなどの入力装置であり、３
はディスプレイ装置や印刷装置などの出力装置であり、
４は波形データに移動平均や直線近似・２次曲線近似を
行うことによって波形データからノイズやドリフトを取
り去り、ヒステリシスピーク検出法を用いてＦ波の開始
点および終了点を検出するＦ波の開始点・終了点検出装
置であり、５はＦ波の開始点・終了点検出装置４を制御
するプログラムを記録した記録媒体である。

【０００９】Ｆ波の開始点・終了点検出装置４は、入力
波形データのノイズを軽減するノイズ軽減手段６と、入
力波形データのドリフトを軽減するドリフト軽減手段７
と、入力波形データからＦ波の開始点および終了点を検
出するＦ波開始点・終了点検出手段８とにより構成され
ている。

【００１０】次に、この実施の形態の動作について、図
２のフローチャートを用いて説明する。

【００１１】まず、ノイズ軽減手段６により、誘発電位
測定装置１から入力した波形データに移動平均フィルタ
をかけてを軽減する（ステップＡ１）。図３は、入力波
形データの波形図であり、図４は、入力波形データに移
動平均をかけた波形図である。

【００１２】次に、ドリフト軽減手段７において、ノイ
ズ軽減手段６により移動平均をかけた波形データに対し
て、波形データの検出開始点と検出終了点を結ぶ直線を
求め、波形データから直線データを減じることによっ
て、波形のドリフトを軽減する（ステップＡ２）。

【００１３】波形データから直線データを減じることに
よって、検出開始点と検出終了点の波形データの値が等
しくなり、また、低周波成分を除去することになる。図
５は、波形データから直線データを減じた波形図であ
る。

【００１４】次に、波形データポイントから、波形デー
タから直線データを減じた波形への関数をｆとして、検
出開始点（Ｘ０、（ｆ（Ｘ０））、波形終了点（Ｘ１，
ｆ（Ｘ１））、および（（Ｘ０＋Ｘ１）／２，ｆ（（Ｘ
０＋Ｘ１）／２）） の３点を通る２次曲線を求め、波
形データから、上で求めた２次曲線データを減じること
によって、波形のドリフトを軽減する（ステップＡ
３）。

【００１５】２次曲線データを減じることによって、波
形データ中のＦ波成分をより強調することができ、検出
精度を上げることができる。図６は、直線データを減じ
た波形データから２次曲線データを減じた波形図であ
る。

【００１６】次に、Ｆ波開始点・終了点検出手段８によ
り、波形データの検出開始点から検出終了点までの間
で、波形データのＰ−Ｐ値を求める。このＰ−Ｐ値（最
大値−最小値）の一定の割合をヒステリシスとして、ヒ
ステリシスピーク検出を行って、陰性頂点等を求める
（ステップＡ４）。この時、ピークが１つも求まらなか
った場合には、Ｆ波は検出できなかったとして終了す
る。

【００１７】図７は、ヒステリシスピークを検出する方
法を説明する図である。波形データの極値点を中心とし
て、その前後に波形データにヒステリシス分の落差があ
る場合には、その極値点をヒステリシスピークとして検
出する。

【００１８】なお、過剰検出を防ぐために、ヒステリシ
スピーク検出を行う場合には、ヒステリシスの値を少し
大きめに設定する。

【００１９】次に、求めたピークに対して、一番波形デ
ータの検出開始点寄りにあるピークから検出開始点側に
向かって、片側ピーク検出を行い、ピークが求まった場
合には、それをＦ波開始点として、求まらなかった場合
には、Ｆ波開始点は無しとする（ステップＡ５）。

【００２０】次に、一番波形データの検出終了点寄りに
あるピークから検出終了点側に向かって、片側ピーク検
出を行い、ピークが求まった場合には、それをＦ波終了
点として、求まらなかった場合には、Ｆ波終了点は無し
とする（ステップＡ６）。

【００２１】図８は、片側ヒステリシスピークを検出す
る方法を説明する図である。波形データの極値点の手前
にヒステリシス分の落差がある場合には、その極値点を
片側ヒステリシスピーク検出点として検出する。

【００２２】次に、波形上の検出した位置にマークをつ
けて、ディスプレイなどの出力装置３に出力する（ステ
ップＡ７）。

【００２３】検出されたマークの位置を確認して、マー
クの位置が違う場合には、キーボードやマウスなどの入
力装置２を使用して、操作者が手動でマークを修正する
こともできる。

【００２４】なお、Ｆ波の開始点・終了点検出装置４
は、記録媒体８に記録されたプログラムによって動作す
るものとする。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、従
来、Ｆ波の伝導速度の測定に必要なＦ波の開始点と終了
点の位置の特定を手動で行っていたものを、自動で検出
することができ、また、検出精度を上げることによっ
て、検出位置の修正等を少なくすることができるので、
Ｆ波の伝導速度の測定時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のＦ波の開始点・終了点検出装置にお
ける一実施の形態を示す構成図である。

【図２】この実施の形態の動作について説明するフロー
チャートである。

【図３】入力波形データの波形図である。

【図４】入力波形データに移動平均をかけた波形図であ
る。

【図５】波形データから直線データを減じた波形図であ
る。

【図６】直線データを減じた波形データから２次曲線デ
ータを減じた波形図である。

【図７】ヒステリシスピークを検出する方法を説明する
図である。

【図８】片側ヒステリシスピークを検出する方法を説明
する図である。

【符号の説明】

１ 誘発電位測定装置 ２ 入力装置 ３ 出力装置 ４ Ｆ波の開始点・終了点検出装置 ５ 記録媒体 ６ ノイズ軽減手段 ７ ドリフト軽減手段 ８ Ｆ波開始点・終了点検出手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】誘発電位測定装置から入力した波形データ
   に移動平均フィルタをかけてノイズを軽減するノイズ軽
   減手段と、 ノイズ軽減手段により移動平均をかけた波形データに対
   して、波形データの検出開始点と検出終了点を結ぶ直線
   を求め、波形データから直線データを減じ、波形データ
   の検出開始点と検出終了点とその中間点の３点を結ぶ２
   次曲線を求め、波形データから求めた２次曲線データを
   減じることによって、波形のドリフトを軽減するドリフ
   ト軽減手段と、 ２次曲線データを減じた波形データの検出開始点から検
   出終了点までの間で、波形データの最大値−最小値を求
   め、この最大値−最小値の一定の割合をヒステリシスと
   して、ヒステリシスピーク検出を行い、求めたピークに
   対して、一番波形データの検出開始点寄りにあるピーク
   から検出開始点側に向かって、片側ピーク検出を行い、
   ピークが求まった場合には、そのピークをＦ波開始点と
   し、求まらなかった場合には、Ｆ波開始点は無しとし、
   一番波形データの検出終了点寄りにあるピークから検出
   終了点側に向かって、片側ピーク検出を行い、ピークが
   求まった場合には、そのピークをＦ波終了点とし、求ま
   らなかった場合には、Ｆ波終了点は無しとするＦ波開始
   点・終了点検出手段と、を備えることを特徴とするＦ波
   の開始点・終了点検出装置。
2. 【請求項２】手や足を電気刺激することによって筋肉か
   ら観測されるＦ波の開始点・終了点検出方法において、 Ｆ波の波形データに移動平均フィルタをかけ、 直線近似および２次曲線近似を行い、 検出開始点と検出終了点までの間でヒステリシスピーク
   を検出し、 検出した前記ヒステリシスピークから片側ヒステリシス
   ピークを検出してＦ波の開始点および終了点を求めるこ
   とを特徴とするＦ波の開始点・終了点検出方法。
3. 【請求項３】手や足を電気刺激することによって筋肉か
   ら観測されるＦ波の開始点・終了点検出方法において、 Ｆ波の波形データに移動平均フィルタをかけ、 前記波形データの検出開始点と検出終了点を結ぶ直線を
   求めて前記波形データから直線データを減じ、 直線データを減じた波形データの検出開始点と検出終了
   点とその中間点の３点を結ぶ２次曲線を求めてさらに２
   次曲線データを減じ、 ２次曲線データを減じた波形データの検出開始点と検出
   終了点までの間で、ヒステリシスピークを検出し、 検出した前記ヒステリシスピークに対して、一番検出開
   始点寄りにあるピークから検出開始点側に向かって片側
   ヒステリシスピークの検出を行い、求められたピークを
   Ｆ波開始点とし、 検出した前記ヒステリシスピークに対して、一番検出終
   了点寄りにあるピークから検出開終了点側に向かって片
   側ヒステリシスピークの検出を行い、求められたピーク
   をＦ波終了点とすることを特徴とするＦ波の開始点・終
   了点検出方法。
4. 【請求項４】前記波形データの最大値−最小値を求め、
   最大値−最小値の一定の割合をヒステリシスとして前記
   ヒステリシスピークを検出することを特徴とする請求項
   ２または３に記載のＦ波の開始点・終了点検出方法。
5. 【請求項５】手や足を電気刺激することによって筋肉か
   ら観測されるＦ波の波形データに移動平均フィルタをか
   ける手順と、 直線近似および２次曲線近似を行う手順と、 検出開始点と検出終了点までの間でヒステリシスピーク
   を検出する手順と、 検出した前記ヒステリシスピークから片側ヒステリシス
   ピークを検出してＦ波の開始点および終了点を求める手
   順と、を実行させるためのプログラムを記録した記録媒
   体。
6. 【請求項６】手や足を電気刺激することによって筋肉か
   ら観測されるＦ波の波形データに移動平均フィルタをか
   ける手順と、 前記波形データの検出開始点と検出終了点を結ぶ直線を
   求めて前記波形データから直線データを減じる手順と、 直線データを減じた波形データの検出開始点と検出終了
   点とその中間点の３点を結ぶ２次曲線を求めてさらに２
   次曲線データを減じる手順と、 直線および２次曲線データを減じた波形データの検出開
   始点と検出終了点までの間で、ヒステリシスピークを検
   出する手順と、 検出した前記ヒステリシスピークに対して、一番検出開
   始点寄りにあるピークから検出開始点側に向かって片側
   ヒステリシスピークの検出を行い、求められたピークを
   Ｆ波開始点とする手順と、 検出した前記ヒステリシスピークに対して、一番検出終
   了点寄りにあるピークから検出開終了点側に向かって片
   側ヒステリシスピークの検出を行い、求められたピーク
   をＦ波終了点とする手順と、を実行させるためのプログ
   ラムを記録した記録媒体。