JP2001275989A - 生体信号計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】生体活動信号源情報を医用画像上での正確な位
置へ重畳表示する。 【解決手段】データ解析ユニット８は、生体活動信号源
情報の座標系と被検体の関心部位の計測３次元輪郭情報
の座標系との対応関係と、医用画像と被検体から求めた
二つの３次元輪郭情報のフィッティング結果により対応
つけられる両３次元輪郭情報の座標系の対応関係とに基
づき、生体活動信号源情報の座標をＭＲ像上での座標へ
変換するのに必要な座標系の対応関係を求める。フィッ
ティング対象の両輪郭情報が３次元情報であるので、デ
ータ量が多い上に３次元の医用画像から２次元画像を切
り出す必要もなく、フィッティング精度が向上して座標
系の対応関係が的確に求まり、生体活動信号源情報を医
用画像上の正確な位置へ表示することができる。

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、生体活動信号源
情報を別途に得られた医用画像に重畳表示（スーパーイ
ンポーズ）するよう構成された生体信号計測装置に係
り、特に生体活動信号源情報を医用画像上での正確な位
置に重畳表示するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】生体内に流れる生体活動電流により微小
な生体磁気（生体磁界）が生体から発生する。例えば、
脳から発生する生体磁気は脳磁と呼ばれ、生体に刺激を
与えることにより発生する誘発脳磁や、α波やてんかん
のスパイク波のように自然に発生する自発脳磁などがあ
る。近年、生体から出る微小な生体磁気を測定できる磁
束計として、ＳＱＵＩＤ（Superconducing Quantum Int
erference Device：超電導量子干渉計）を用いたマルチ
チャンネルＳＱＵＩＤセンサが開発されている。マルチ
チャンネルＳＱＵＩＤセンサは、デュアーと呼ばれる容
器内に多数個のＳＱＵＩＤセンサを液体窒素などの冷媒
に浸漬・収納した構成となっている。

【０００３】このマルチチャンネルＳＱＵＩＤセンサ
（以下、適宜「磁束計」と略記）を備えた生体信号計測
装置、つまり生体活動電流源計測装置の場合、磁束計を
被検体の関心部位（診断対象部位）である例えば頭部の
傍らに置くと、頭部内に生じた生体活動電流源（生体活
動信号源）から発生する微小な生体磁気（生体信号）が
磁束計内の各ＳＱＵＩＤセンサで無侵襲で測定されて磁
気検出信号として出力されるとともに、ＳＱＵＩＤセン
サからの磁気検出信号に基づいて生体磁気解析が行われ
て、生体活動電流源情報（例えば、電流源の位置や向き
或いは大きさ等）を把握することができる構成となって
いる。

【０００４】さらに、生体活動電流源計測装置におい
て、生体活動電流源情報を別途に得られた医用画像であ
る例えばＭＲ像に重畳表示することが知られている（特
開平２−９５３３７）。このＭＲ像は、核磁気共鳴（Nu
clear Magnetic Resonance：略称ＮＭＲ）現象を利用し
て被検体の断層撮影を行うよう構成された既知の磁気共
鳴断層撮影装置（ＮＭＲ−ＣＴ）により得られる医用断
層像であって、例えば被検体の頭部の内部を表す断層像
である。したがって、生体活動電流源情報がＭＲ像に重
畳表示されておれば、頭部内での生体活動電流源情報の
位置が明確に把握できるので、診断を的確に行える。た
だ生体活動電流源情報の座標系と別途に得られたＭＲ像
の座標系は同じでないので、両座標系の対応関係を先ず
求めた上で、求めた対応関係に従って生体活動信号源情
報の座標をＭＲ像上での座標へ変換してから重畳表示を
行う必要がある。

【０００５】すなわち、生体活動電流源情報の座標系の
場合、被検体の頭部の額及び両こめかみの計３ケ所の定
位置にそれぞれポジショニングコイル（生体指標点）を
取り付けるとともに、各ポジショニングコイルに流れる
電流によって発生した磁界をマルチチャンネルＳＱＵＩ
Ｄセンサで検出して各ポジショニングコイルの位置をそ
れぞれ求出した後、求出したポジショニングコイルの位
置を指標として座標系が設定される。そして設定した座
標系で生体活動電流源情報の存在位置が定められること
になる。ＭＲ像の座標系は、もちろん磁気共鳴断層撮影
装置で設定されている座標系である。これらの両座標系
の対応関係は次のようにして求められる。

【０００６】先ず頭部に対してＭＲＩ撮像を行って、３
次元像を得ておく。そして、この３次元像から、図７及
び図８に示すように、正面断層像９１と側面断層像９２
とを作成する。また、ポジショニングコイルを取り付け
た状態で頭部の正面像と、右及び左の側面像とを通常の
光学カメラ或いはビデオカメラで撮影する。これらの光
学像にはポジショニングコイルの像が写っていることに
なるので、これら光学画像データから頭部及びポジショ
ニングコイルの輪郭を抽出する。すると図７及び図８に
示すように、正面輪郭像９３と側面輪郭像９４がそれぞ
れポジショニングコイル９５も含むかたちで得られる。

【０００７】次に、上記の断層像と輪郭像とを同方向の
もの同士を大きさを揃えた上で重ね合わせる。すなわ
ち、図７に示すように、正面断層像９１と正面輪郭像９
３とを重ね合わせるとともに、図８に示すように、側面
断層像９２と側面輪郭像９４とを重ね合わせる。これら
像を重ね合わせるフィッティング処理により、断層像上
でのポジショニングコイル９５の位置が分かることにな
る。

【０００８】一方、上記のように先に求出されたマルチ
チャンネルＳＱＵＩＤセンサに対するポジショニングコ
イル９５の位置は生体活動電流源情報の座標系を規定し
ている。そこで、断層像上でのポジショニングコイルの
位置が、輪郭像中のポジショニングコイルの位置を介し
てＳＱＵＩＤで先に求出されたポジショニングコイルの
位置と関係があるので、この関係に基づいて、座標変換
を行うのに必要な座標系の対応関係が求められる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の生体活動電流源計測装置には、生体活動信号源情報
を医用画像上での正確な位置へ重畳表示することが難し
いという問題がある。ひとつは、フィッティング処理の
際に重ね合わせる断層像９１，９２と輪郭像９３，９４
とが共に２次元情報であってデータ量（サンプル数）が
少なくて座標変換に必要な座標系の対応関係が的確に求
まらず、生体活動信号源情報の座標をＭＲ像上の座標へ
正確に変換することができないからである。

【００１０】もうひとつは、立体の３次元像から断層像
９１，９２を切り出す際の切り出し方向を光学カメラ等
の撮影方向に正確に一致させることが難しくて、やはり
座標変換に必要な座標系の対応関係が的確に求まらず、
生体活動信号源情報の座標をＭＲ像上の座標へ正確に変
換することができないからである。フィッティング処理
の際の重ね合わせ対象である断層像９１，９２が元々適
切でなければ、輪郭像９３，９４に正確に重ね合わせる
ことは無理であり、フィッティング精度は落ちて座標変
換のための座標系の対応関係が的確に求まらない。

【００１１】この発明は、上記の事情に鑑み、生体活動
信号源情報を別途に得られた医用画像上での正確な位置
に重畳表示することができる生体信号計測装置を提供す
ることを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、被検体の関心部位において生体
活動信号源から生じる生体信号を計測することに基づい
て、被検体の関心部位にセットされた少なくとも３個の
生体指標点で定まる座標系で存在位置が求められる生体
活動信号源情報を得るとともに、得られた生体活動信号
源情報を別途に得られた医用画像に重畳表示するよう構
成された生体信号計測装置において、前記生体指標点で
定まる生体活動信号源情報の座標系と対応関係がつけら
れる座標系をもつようにして前記関心部位の３次元輪郭
情報を計測する生体輪郭計測手段と、重畳対象である医
用画像のデータから算出された被検体の関心部位の算出
３次元輪郭情報と生体輪郭計測手段による計測３次元輪
郭情報とをフィッティング処理するフィッティング手段
と、輪郭情報のフィッティング結果に従って生体活動信
号源情報の座標を医用画像上の座標へ変換する座標変換
手段とを備えている。

【００１３】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の生体信号計測装置において、生体指標点を含んで撮影
された被検体の関心部位の２次元画像から生体指標点の
２次元位置が自動的に抽出されるとともに、生体指標点
の２次元位置の抽出結果に基づき計測３次元輪郭情報に
おける生体指標点の３次元位置が自動的に求出され、つ
いで計測３次元輪郭情報における生体指標点の３次元位
置の求出結果に基づき生体活動信号源情報の座標系と計
測３次元輪郭情報の座標系との対応関係がつけられるよ
う構成されている。

【００１４】〔作用〕次に、この発明の生体信号計測装
置における作用について説明する。請求項１に記載の生
体信号計測装置による医用画像への生体活動信号源情報
の重畳表示の際は、生体輪郭計測手段により、生体指標
点で定まる生体活動信号源情報の座標系と対応関係がつ
けられた座標系をもつようにして前記関心部位の３次元
輪郭情報が計測されるのに続き、フィッティング手段に
より、医用画像のデータから算出された被検体の関心部
位の算出３次元輪郭情報と計測生体輪郭情報とがフィッ
ティングさせられた後、座標変換手段により、輪郭情報
のフィッティング結果に基づき生体活動信号源情報の座
標が医用画像上の座標へ変換された上で生体活動信号源
情報が医用画像上へ重畳表示される。

【００１５】すなわち、この発明の生体信号計測装置の
場合、生体指標点で定まる生体活動信号源情報の座標系
と、関心部位の計測３次元輪郭情報の座標との対応関係
は、生体輪郭計測手段によってつけられ、また計測３次
元輪郭情報の座標と医用画像の座標系との対応関係も、
計測３次元輪郭情報と算出３次元輪郭情報のフィッティ
ング結果によってつけられるので、生体活動信号源情報
の座標系と医用画像の座標系との対応関係が、両座標系
それぞれが計測３次元輪郭情報の座標系との間に有する
対応関係を仲立ちとして求出されるのである。そして、
求められた座標系の対応関係に従って座標変換を行うこ
とにより、医用画像上での生体活動信号源情報の座標が
求められる。勿論、医用画像上での生体活動信号源情報
の座標は生体活動信号源情報の重畳表示位置である。

【００１６】請求項１の発明では、生体指標点で定まる
生体活動信号源情報の座標系と、医用画像の座標系との
対応関係を求めるのにデータ量の多い３次元輪郭情報が
用いられるので、フィッティング精度が良い上に、従来
のように医用画像の３次元像から２次元断層像を切り出
す為に起こるフィッティング精度の低下も回避できる。
その結果、フィッティング精度は向上して座標変換に必
要な座標系の対応関係が的確に求まり、生体活動信号源
情報の座標が医用画像上の座標へ正確に変換される。

【００１７】また、請求項２に記載の生体信号計測装置
の場合、被検体の関心部位の２次元画像から自動抽出さ
れた生体指標点の２次元位置に基づき計測３次元輪郭情
報における生体指標点の３次元位置が自動的に求出され
るとともに、計測３次元輪郭情報における生体指標点の
３次元位置に基づき、生体活動信号源情報の座標系と計
測３次元輪郭情報の座標系との対応関係が速やかに求め
られる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面を
参照しながら説明する。図１はこの発明の一実施例に係
る生体活動電流源計測装置の全体構成を示したブロック
図、図２はマルチチャンネルＳＱＵＩＤセンサの要部構
成を示す図である。

【００１９】図１の生体活動電流源計測装置には、磁気
シールドルーム２内に被検体Ｍが仰臥するベッド３と、
被検体Ｍの関心部位に近接配備され、関心部位に生じた
生体活動電流源による微小磁界を無侵襲に計測するため
のマルチチャンネルＳＱＵＩＤセンサ１とが設けられて
いる。なお、被検体Ｍの関心部位としては例えば頭部が
挙げられ、ここでは便宜上、関心部位は頭部であるとし
て説明する。マルチチャンネルＳＱＵＩＤセンサ１は、
図２に示すように、デュアー内に多数の磁気センサＳ₁
〜Ｓ_m が冷媒中に浸漬されて２次元アレイ配列で収納さ
れている。図２の中の点１〜ｎで構成される点群Ｎは、
計測実行の際に脳内に想定される３次元格子点群を示
す。なお、この実施例においては、各磁気センサＳ₁ 〜
Ｓ_m は被検体Ｍの脳を球体とした場合に、その半径方向
の磁界成分を検出する一対のコイルでそれぞれ構成され
ている。

【００２０】また実施例の計測装置には、マルチチャン
ネルＳＱＵＩＤセンサ１で検出された磁界データをデジ
タルデータに変換するデータ変換ユニット４、及び、デ
ータ変換ユニット４で変換されるデジタルデータを収集
して通信回線１２を経由してデータ解析ユニット８へ送
るデータ収集ユニット５の他に、電気的刺激（あるいは
音、光刺激など）を被検体Ｍに与える刺激装置６や、マ
ルチチャンネルＳＱＵＩＤセンサ１を基準とした３次元
座標系に対する被検体Ｍの頭部の位置関係を把握するた
めの構成を有するポジショニングユニット７が設けられ
ている。

【００２１】実施例装置の場合、例えば図３に示すよう
に、生体指標点として４個の小さなポジショニングコイ
ルＰＣ１〜ＰＣ４を被検体Ｍの頭部（関心部位）の所定
位置にそれぞれ取り付けておいて、これらコイルＰＣ１
〜ＰＣ４へポジショニングユニット７から給電する。給
電を受けて各コイルＰＣ１〜ＰＣ４から発生した磁界を
マルチチャンネルＳＱＵＩＤセンサ１で検出して最小自
乗法を用いた演算処理により、マルチチャンネルＳＱＵ
ＩＤセンサ１に対する被検体Ｍの頭部の位置関係を把握
する構成となっている。

【００２２】さらに実施例の計測装置には、データ収集
ユニット５により収集される磁界データに基づいて、被
検体Ｍの診断対象領域内の電流源を推定する等の解析処
理を行うデータ解析ユニット８が設けられている以外
に、データ解析ユニット８の解析結果などを記録する光
磁気ディスク９、及び解析結果などを表示するカラーモ
ニタ１０や、さらには解析結果などを印刷出力するカラ
ープリンタ１１が設けられている。

【００２３】実施例装置で計測を実行する場合、ポジシ
ョニングコイルＰＣ１〜ＰＣ４とポジショニングユニッ
ト７によりマルチチャンネルＳＱＵＩＤセンサ１に対す
る被検体Ｍの頭部の位置関係を把握する。そして、刺激
装置６により被検体Ｍに電気的刺激を与えながら、マル
チチャンネルＳＱＵＩＤセンサ１で被検体Ｍの関心部位
である頭部脳内の生体活動電流源からの微小磁界を計測
して、その磁界データをデータ収集ユニット５により収
集するとともに、収集データをデータ解析ユニット８で
解析することにより電流源を推定する処理が実行され
る。

【００２４】上述したように、実施例の計測装置の場
合、マルチチャンネルＳＱＵＩＤセンサ１を基準とした
３次元座標系に対する被検体Ｍの位置関係を測定して記
憶しておいて、マルチチャンネルＳＱＵＩＤセンサ１で
被検体Ｍの診断対象領域である例えば脳内の生体活動電
流源からの微小磁界を計測するとともに、計測した磁界
データを所定の電流源推定手法に従って解析し生体活動
電流源情報（例えば、電流源の位置や向き或いは大きさ
等）を解析結果として得るのである。つまり、こうし
て、マルチチャンネルＳＱＵＩＤセンサ１に対するポジ
ショニングコイルＰＣ１〜ＰＣ４の位置を指標とする座
標系で存在位置が定められる生体活動電流源情報が得ら
れるのである。

【００２５】さらに、実施例の生体活動電流源計測装置
は、カラーモニタ１０の画面において、得られた生体活
動電流源情報が別途に得られた医用画像に重畳表示（ス
ーパーインポーズ）されるよう構成されており、しか
も、生体活動電流源情報を医用画像上での正確な位置へ
重畳表示させるための特徴的な構成を備えている。以
下、この特徴的な構成を医用画像がＭＲ像である場合を
例にとって具体的に説明する。このＭＲ像は、核磁気共
鳴現象を利用して断層撮影を行う既知の磁気共鳴断層撮
影装置により得られる医用断層像である。

【００２６】生体活動電流源情報の存在位置を定める座
標系は上記のように、ＳＱＵＩＤセンサ１に対するポジ
ショニングコイルＰＣ１〜ＰＣ４の位置を指標として設
定された座標系であり、またＭＲ像の座標系はＳＱＵＩ
Ｄセンサ１と全く別に設置されている磁気共鳴断層撮影
装置の座標系であり、生体活動電流源情報の座標系とＭ
Ｒ像の座標系が全く異なる。したがって、生体活動電流
源情報の座標系とＭＲ像の座標系の対応関係を先ず求
め、求めた座標系の対応関係から生体活動電流源情報の
ＭＲ像上での表示位置を求めるのであるが、この発明の
計測装置の場合、生体活動電流源情報の座標系とＭＲ像
の座標系の的確な対応関係を求めるための構成が設けら
れているのである。

【００２７】先ず実施例の計測装置は、図１に示すよう
に、別途に撮影されて通信回線１２を経由して送り込ま
れてくるＭＲ像を記憶する医用画像メモリ１３を備えて
いるとともに、データ解析ユニット８が医用画像メモリ
１３のＭＲ像データから被検体Ｍの頭部の立体輪郭を算
出し、これを算出３次元輪郭情報として用いるよう構成
されている。数値データの形で記憶されているＭＲ像の
算出３次元輪郭情報をモニタ１０の画面に映し出してみ
ると、例えば図４のようになる。図４では、左上が被検
体Ｍの頭部を側方より見た時の輪郭図、左下が頭部を上
方より見た時の輪郭図、右上が頭部を後方より見た時の
輪郭図である。なお、図４中のハッチング領域は、後述
する生体輪郭計測器１４で得られた計測３次元輪郭情報
をＭＲ像の算出３次元輪郭情報にフッティングさせた状
態を示している。

【００２８】次に実施例の計測装置は、頭部にセットさ
れた４個の各ポジショニングコイルＰＣ１〜ＰＣ４の少
なくとも１つを含んで撮影された２次元画像をカラー撮
影するＣＣＤ式カメラ機能と、前記２次元画像の各画素
の距離情報（奥行き情報）を計測する距離情報測定機能
とを備えた生体輪郭計測器１４と、この生体輪郭計測器
１４により得られた２次元画像及び各画素の距離情報を
記憶する撮像・輪郭データメモリ１５とを備えている。
実施例の場合、ポジショニングコイルの数は４個である
から、２次元画像の撮影及び距離情報の収集は最大で４
回行われることになる。

【００２９】生体輪郭計測器１４は、ＣＣＤ式カメラで
被検体Ｍを撮像して被検体Ｍの２次元画像（二次元位置
情報）を得るとともに、レーザ光で被検体Ｍを走査し、
その反射光をＣＣＤ式カメラで受光し、三角測距の原理
に基づいて前記２次元画像の各画素の距離情報（奥行き
情報）を得ている。上述した２次元位置情報と各画素の
距離情報とによって、被検体Ｍの関心部位の計測３次元
輪郭情報が構成される。生体輪郭計測器１４により得ら
れて数値データの形で記憶されている計測３次元輪郭情
報をモニタ１０の画面に映し出してみると、例えば図５
のようになる。図５においては、右上図は被検体Ｍのポ
ジショニングコイルＰＣ１が正面となるようにして撮影
された２次元画像、また左下図は計測３次元輪郭情報に
基づいて再現された、視線方向と同一方向から見た頭部
の輪郭図、左上図は計測３次元輪郭情報に基づいて再現
された、２次元画像の視線方向に対して直角真上の方向
から見た輪郭図、右下図は計測３次元輪郭情報に基づい
て再現された、２次元画像の視線方向に対して直角真横
の方向から見た輪郭図である。

【００３０】さらに実施例の計測装置の場合、データ解
析ユニット８により、正面撮影されたポジショニングコ
イルの位置が２次元画像から自動抽出されるとともに、
２次元画像から自動抽出されたポジショニングコイルの
位置（２次元位置情報）から、ポジショニングコイルの
距離情報が特定される。ポジショニングコイルの３次元
の位置情報を得た後、ＳＱＵＩＤセンサ１に対するポジ
ショニングコイルＰＣ１〜ＰＣ４の３次元位置と計測３
次元輪郭情報におけるポジショニングコイルの３次元位
置の関係から生体活動電流源情報の座標系と計測３次元
輪郭情報の座標系との対応関係が求められる構成となっ
ている。

【００３１】計測３次元輪郭情報における各ポジショニ
ングコイルの３次元位置は、マルチチャンネルＳＱＵＩ
Ｄセンサ１に対する各ポジショニングコイルＰＣ１〜Ｐ
Ｃ４の３次元位置にそれぞれ対応しているので、生体活
動電流源情報の座標系と計測３次元輪郭情報の座標系と
の対応関係が速やかに求まるのである。

【００３２】なお、実施例の場合、２次元画像の自動抽
出処理の際に抽出すべきコイルを間違うことがないよう
に、各ポジショニングコイルＰＣ１毎に異なる色を施し
て、各ポジショニングコイルが色で容易に識別できるよ
うにしている。使われる色としては、例えば青，緑，黄
色，白などコイル間で大きな色の差がつくような色の組
み合わせが選定される。

【００３３】加えて、実施例の計測装置の場合、データ
解析ユニット８により、計測３次元輪郭情報〔Ａ_i (j)
〕と算出３次元輪郭情報〔Ｂ(k) 〕とをマッチさせる
フィッティング処理（輪郭重ね合わせ処理）が行われる
よう構成されている。図４に計測３次元情報（図４中に
示すハッチング領域）と算出３次元輪郭情報とをフィッ
ティングさせた状態を示す。実施例の計測装置の場合、
フィッティング処理においては、計測３次元輪郭は算出
３次元輪郭の一部であると考えて、下の式（１）で表さ
れる最小評価関数ｆｉを最小とする時の計測３次元輪郭
情報の座標系の平行移動量（３変数）及び回転移動量
（３変数）の計６変数が求めるフィッティング結果とな
る。フィッティング結果である計測３次元輪郭情報に関
する６変数は計測３次元輪郭情報の座標系と算出３次元
輪郭情報の座標系との対応関係である。なお、計測３次
元輪郭情報〔Ａ_i (j) 〕のｉは２次元画像の撮影および
距離情報の収集情報に対応しており、ｉを１，２，…と
順に変化させながら最大４回のフィッティング処理が行
われる。ｊは計測３次元輪郭情報に含まれる各画素（ｊ
＝１〜ｍ）を、ｋは算出３次元輪郭情報に含まれる各画
素（ｋ＝１〜ｎ）を、それぞれ示している。

【００３４】

【数１】

【００３５】さらに加えて、実施例の計測装置の場合、
データ解析ユニット８により、生体活動電流源情報の座
標系と計測３次元輪郭情報の座標系との対応関係、及
び、計測３次元輪郭情報の座標系と算出３次元輪郭情報
の座標系との対応関係から、生体活動電流源情報の座標
系とＭＲ像の座標系との対応関係を求出するよう構成さ
れている。算出３次元輪郭情報の座標系はＭＲ像の座標
系にリンクしているとともに、生体活動電流源情報の座
標系とＭＲ像の座標系とが、両座標系それぞれが計測３
次元輪郭情報の座標系との間に有する対応関係を仲立ち
にしてリンクしているので、生体活動電流源情報の座標
系とＭＲ像の座標系との対応関係が求出できるのであ
る。

【００３６】そして、実施例の計測装置のデータ解析ユ
ニット８では生体活動電流源情報の座標系とＭＲ像の座
標系との対応関係に従って生体活動電流源情報の座標を
ＭＲ像上での座標へ変換する処理を実行する。もちろん
ＭＲ像上の生体活動電流源情報の座標は生体活動電流源
情報の重畳表示位置である。したがって、データ解析ユ
ニット８による座標変換処理に続いて、生体活動電流源
情報がカラーモニタ１０の画面の上でＭＲ像に重ねて表
示される。

【００３７】次に実施例の計測装置により生体活動電流
源情報をＭＲ像に重畳表示する際の装置動作を、図６を
参照しながら説明する。図６は実施例装置の生体活動電
流源情報とＭＲ像の重畳表示プロセスを示すフローチャ
ートである。なお、ここではＭＲ像が先に撮影されて医
用画像メモリ１３に格納されるとともに、データ解析ユ
ニット８により算出３次元輪郭情報が既に求められてい
るものとして説明してゆく。

【００３８】〔ステップＳ１〕図３に示すように、被検
体Ｍの頭部の適当な位置に４個のポジショニングコイル
ＰＣ１〜ＰＣ４を貼りつける。

【００３９】〔ステップＳ２〕生体輪郭計測器１４によ
り各ポジショニングコイルＰＣ１〜ＰＣ４毎に、２次元
画像及び各画素の距離情報（計測３次元輪郭情報）を得
る。

【００４０】〔ステップＳ３〕データ解析ユニット８に
より２次元画像からコイルＰＣ１〜ＰＣ４の２次元位置
を自動抽出するとともに、自動抽出結果に基づきコイル
ＰＣ１〜ＰＣ４の距離情報を自動求出する。

【００４１】〔ステップＳ４〕各ポジショニングコイル
ＰＣ１〜ＰＣ４に給電してＳＱＵＩＤセンサ１に対する
コイルＰＣ１〜ＰＣ４の位置を求出するとともに、デー
タ解析ユニット８により、求出結果に基づき生体活動電
流源情報の座標系を設定した後、生体活動電流源情報の
座標系と計測３次元輪郭情報の座標系との対応関係を求
める。

【００４２】〔ステップＳ５〕刺激装置６により刺激を
与えながら生体活動電流源情報を測定する。

【００４３】〔ステップＳ６〕データ解析ユニット８が
計測３次元輪郭情報と算出３次元輪郭情報のフィッティ
ング処理を実行することにより、計測３次元輪郭情報の
座標系と算出３次元輪郭情報の座標系との対応関係を求
出する。

【００４４】〔ステップＳ７〕データ解析ユニット８
が、生体活動電流源情報の座標系と計測３次元輪郭情報
の座標系との対応関係、及び、計測３次元輪郭情報の座
標系と算出３次元輪郭情報の座標系の対応関係から、生
体活動電流源情報の座標系とＭＲ像の座標系との対応関
係を求出する。

【００４５】〔ステップＳ８〕データ解析ユニット８が
生体活動電流源情報の座標系とＭＲ像の座標系との対応
関係に従って、生体活動電流源情報の座標をＭＲ像上で
の座標へ変換する。

【００４６】〔ステップＳ９〕カラーモニタ１０の画面
に生体活動電流源情報をＭＲ像に重ねて表示する。

【００４７】実施例の計測装置では、生体指標点により
設定された生体活動電流源情報の座標系とＭＲ像の座標
系との対応関係を求める際にデータ量の多い３次元輪郭
情報が用いられるので、フィッティング精度が良い上
に、従来のように医用画像の３次元像から２次元断層像
を切り出す為に起こるフィッティング精度の低下も回避
できる。その結果、フィッティング精度は向上して座標
変換に必要な生体活動電流源情報の座標系とＭＲ像の座
標系との対応関係が的確に求まって、生体活動電流源情
報の座標が医用画像上の座標へ正確に変換されるように
なり、生体活動電流源情報がＭＲ像上での正確な位置へ
重畳表示されることになる。

【００４８】この発明は、上記実施の形態に限られるこ
とはなく、下記のように変形実施することができる。

【００４９】（１）実施例においては、ポジショニング
コイルの数が４個であったが、ポジショニングコイルは
少なくとも３個あればよい。

【００５０】（２）実施例においては、医用画像がＭＲ
像であったが、この発明における医用画像はＭＲ像に限
らず、例えば Ｘ線ＣＴ像であってもよい。

【００５１】（３）実施例においては、計測３次元輪郭
情報を算出３次元輪郭情報に計測回ごとにフィッティン
グしたが、複数計測回の計測３次元輪郭情報を２次元画
像にある同一点を指標として３次元的に結合した後、算
出３次元輪郭情報にフィッティングしてもよい。

【００５２】（４）実施例装置の場合、データ解析ユニ
ット８によりＭＲ像から算出３次元輪郭情報を得る構成
であったが、算出３次元輪郭情報も磁気共鳴断層撮影装
置から受け取るようになっている構成の装置も、変形例
として挙げられる。

【００５３】（５）実施例装置の場合、データ解析ユニ
ット８により２次元画像からのポジショニングコイルの
位置（２次元位置情報）が自動的に抽出される構成であ
ったが、２次元画像をモニタの画面に表示してオペレー
タがポジショニングコイルをマニュアル操作で指定して
ポジショニングコイルの２次元位置を抽出する構成の装
置が、変形例として挙げられる。

【００５４】（６）実施例装置の場合、データ解析ユニ
ット８により２次元画像からのポジショニングコイルの
２次元位置の自動抽出、及びポジショニングコイルの距
離情報（奥行き情報）の自動求出が行われる構成であっ
たが、ポジショニングコイルの２次元位置の自動抽出、
及びポジショニングコイルの距離情報の自動求出が生体
輪郭計測器１４により行われる構成の装置が、変形例と
して挙げられる。

【００５５】（７）実施例に用いられている生体輪郭計
測器１４の代わりに、例えば直交３軸の各軸上の所定の
位置にそれぞれ配置された少なくとも３台のＣＣＤ式カ
メラを備え、ポジショニングコイルが被着されて所定の
位置にセットされた被検体Ｍの関心部位を３台のＣＣＤ
式カメラにより撮影することにより得られた画像データ
から画像中の同一点を指標として関心部位全体の計測３
次元輪郭情報を一挙に得て、この計測３次元輪郭情報と
医用画像より求めた算出３次元輪郭情報でもってフィッ
ティング処理する構成の装置も、変形例として挙げられ
る。

【００５６】（８） また、上述した実施例では、脳磁
計による計測装置を例に採って説明したが、脳波計など
を用いた生体信号計測装置であっても、やはり同様の効
果を得ることができる。

【００５７】

【発明の効果】以上に詳述したように、請求項１に記載
の発明の生体信号計測装置によれば、生体活動信号源情
報の座標系と医用画像の座標系との対応関係を求める際
にデータ量の多い３次元輪郭情報が用いられるので、フ
ィッティング精度を高めることができる。また、従来の
ように医用画像の３次元像から２次元断層像を切り出す
為に起こるフィッティング精度の低下も回避することが
できる。その結果、フィッティング精度は向上して座標
変換に必要な座標系の対応関係が的確に求まるので、生
体活動信号源情報の座標が医用画像上の座標へ正確に変
換され、生体活動信号源情報を医用画像上での正確な位
置へ重畳表示することができる。

【００５８】また、請求項２に記載の発明の生体信号計
測装置によれば、被検体を撮影して得られた２次元画像
から生体指標点の２次元位置を自動的に求め、その生体
指標点の２次元位置に基づき計測３次元輪郭情報におけ
る生体指標点の３次元位置を自動的に求めているので、
生体指標点により設定された生体活動信号源情報の座標
系と計測３次元輪郭情報の座標系との対応関係が、速や
かに求められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る生体活動電流源計測装置の全体構
成を示すブロック図である。

【図２】実施例装置に使用されているＳＱＵＩＤセンサ
の要部構成を示す図である。

【図３】実施例におけるポジショニングコイルの被着例
を示す模式図である。

【図４】実施例におけるＭＲ像の算出３次元輪郭情報の
一例を示す説明図である。

【図５】実施例における被検体の頭部の２次元画像及び
各画素の距離情報の一例を示す説明図である。

【図６】実施例装置の生体活動電流源情報とＭＲ像の重
畳表示プロセスを示すフローチャートである。

【図７】従来装置による２次元情報の正面断層像及び正
面輪郭像のフィッティング状況を示す模式図である。

【図８】従来装置による２次元情報の側面断層像及び側
面輪郭像のフィッティング状況を示す模式図である。

【符号の説明】

１ …マルチチャンネルＳＱＵＩＤセン
サ ５ …データ収集ユニット ７ …ポジショニングユニット ８ …データ解析ユニット １０ …カラーモニタ １３ …医用画像メモリ １４ …生体輪郭計測器 １５ …撮像・輪郭データメモリ ＰＣ１〜ＰＣ４ …ポジショニングコイル Ｍ …被検体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検体の関心部位において生体活動信号源
   から生じる生体信号を計測することに基づいて、被検体
   の関心部位にセットされた少なくとも３個の生体指標点
   で定まる座標系で存在位置が求められる生体活動信号源
   情報を得るとともに、得られた生体活動信号源情報を別
   途に得られた医用画像に重畳表示するよう構成された生
   体信号計測装置において、前記生体指標点で定まる生体
   活動信号源情報の座標系と対応関係がつけられる座標系
   をもつようにして前記関心部位の３次元輪郭情報を計測
   する生体輪郭計測手段と、重畳対象である医用画像のデ
   ータから算出された被検体の関心部位の算出３次元輪郭
   情報と生体輪郭計測手段による計測３次元輪郭情報とを
   フィッティング処理するフィッティング手段と、輪郭情
   報のフィッティング結果に従って生体活動信号源情報の
   座標を医用画像上の座標へ変換する座標変換手段とを備
   えていることを特徴とする生体信号計測装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の生体信号計測装置におい
   て、生体指標点を含んで撮影された被検体の関心部位の
   ２次元画像から生体指標点の２次元位置が自動的に抽出
   されるとともに、生体指標点の２次元位置の抽出結果に
   基づき計測３次元輪郭情報における生体指標点の３次元
   位置が自動的に求出され、ついで計測３次元輪郭情報に
   おける生体指標点の３次元位置の求出結果に基づき生体
   活動信号源情報の座標系と計測３次元輪郭情報の座標系
   との対応関係がつけられるよう構成されている生体信号
   計測装置。