JP2002051999A - 磁気共鳴イメージング装置中で測定可能な脳波モニタ装置 - Google Patents

磁気共鳴イメージング装置中で測定可能な脳波モニタ装置

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JP2002051999A
JP2002051999A JP2000242185A JP2000242185A JP2002051999A JP 2002051999 A JP2002051999 A JP 2002051999A JP 2000242185 A JP2000242185 A JP 2000242185A JP 2000242185 A JP2000242185 A JP 2000242185A JP 2002051999 A JP2002051999 A JP 2002051999A
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Japan
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electroencephalogram
resonance imaging
magnetic resonance
measured
imaging apparatus
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Application number
JP2000242185A
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English (en)
Inventor
Seiichi Yamamoto
誠一 山本
Iwao Sugano
巌 菅野
Kenichi Kashiwakura
健一 柏倉
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Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Japan Science and Technology Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 円滑に脳波の測定を行うことができる磁気共
鳴イメージング装置中で測定可能な脳波モニタ装置を提
供する。 【解決手段】 磁気共鳴イメージング装置中で測定可能
な脳波モニタ装置であって、脳波を検出するための非金
属の電極3と、この電極3に接続される非金属のコード
4と、この非金属のコード4の導出により磁気共鳴イメ
ージング装置2外に配置される差動増幅器5と、この差
動増幅器5により増幅された脳波信号を光信号に変換す
る電気・光変換器6と、この電気・光変換器6に接続さ
れる光ファイバー7と、この光ファイバー7に接続され
る光・電気変換器8と、この光・電気変換器8に接続さ
れるデータ処理・記録装置9とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体信号の一種で
ある脳波の測定装置に係り、特に、磁気共鳴イメージン
グ装置中で測定可能な脳波モニタ装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の脳波測定装置は、外来ノイズの少
ないシールドルームで測定される場合が多かったが、近
年、医療用診断装置である磁気共鳴イメージング装置
(MRI装置)が開発され、MRI装置のなかで脳波を
測定したいという要求が高まってきた。
【0003】MRI装置を用いて脳の機能を測定する機
能的MRI測定においては、被験者の覚醒状態を把握す
ることが重要になるからである。また、異なる態様の測
定では、被験者の睡眠状態を把握して機能的MRI装置
の測定を開始したい場合もある。あるいは、てんかん発
作時の測定をする場合にも脳波の測定は必要である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機能的
MRI装置の磁場強度は1から数テスラに達するため、
このような高磁場中で脳波を測定することはこれまで行
われていなかった。MRI装置中でこれまでの脳波測定
装置を用いると、MRI装置の磁場に悪影響を与えるこ
とでMRIの画像にアーチファクトを生じさせたり、脳
波測定装置が高磁場に引き寄せられるという問題点が生
じる。そこで、MRI装置中で測定可能な脳波モニタが
切望されていた。
【0005】本発明では、上記問題点を除去し、円滑に
脳波の測定を行うことができる磁気共鳴イメージング装
置中で測定可能な脳波モニタ装置を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、 〔1〕磁気共鳴イメージング装置中で測定可能な脳波モ
ニタ装置であって、脳波を検出するための非金属の電極
と、この電極に接続される非金属のコードと、この非金
属のコードの導出により前記磁気共鳴イメージング装置
外に配置される差動増幅器と、この差動増幅器により増
幅された脳波信号を光信号に変換する電気・光変換器
と、この電気・光変換器に接続される光ファイバーと、
この光ファイバーに接続される光・電気変換器と、この
光・電気変換器に接続されるデータ処理・記録装置とを
具備する。
【0007】〔2〕上記〔1〕記載の磁気共鳴イメージ
ング装置中で測定可能な脳波モニタ装置において、前記
非金属の電極およびコードは、非金属のカーボンファイ
バーであることを特徴とする。
【0008】〔3〕上記〔1〕記載の磁気共鳴イメージ
ング装置中で測定可能な脳波モニタ装置において、脳波
の検出を被験者の2箇所以上で行うことを特徴とする。
【0009】〔4〕上記〔3〕記載の磁気共鳴イメージ
ング装置中で測定可能な脳波モニタ装置において、被験
者の2箇所の脳波検出位置の内1箇所は頭皮に、それ以
外は頭皮以外に配置することを特徴とする。
【0010】〔5〕上記〔3〕又は〔4〕記載の磁気共
鳴イメージング装置中で測定可能な脳波モニタ装置にお
いて、前記被験者の2箇所で検出した脳波を演算するこ
とによりノイズを減少させることを特徴とする。
【0011】〔6〕上記〔5〕記載の磁気共鳴イメージ
ング装置中で測定可能な脳波モニタ装置において、前記
被験者の2箇所で検出した脳波を演算することによりノ
イズを減少させた上に、周波数解析処理を行うことによ
りさらにノイズの減少を行うことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。
【0013】図1は本発明の実施例を示す磁気共鳴イメ
ージング装置中で測定可能な脳波モニタ装置の模式図で
ある。
【0014】この図において、1はシールドルーム、2
はそのシールドルーム1内の磁気共鳴イメージング装置
(MRI装置)、3は被験者Aにセットされた非金属の
カーボンファイバーからなる電極、4はその電極3に接
続される非金属のカーボンファイバーからなるコード、
5はそのコード4の導出によりMRI装置2外に配置さ
れる差動増幅器、6はその差動増幅器5により増幅され
た脳波信号を光信号に変換する電気・光変換器、7はそ
の電気・光変換器6に接続される光ファイバー、8はそ
の光ファイバー7に接続される光・電気変換器、9はそ
の光・電気変換器8に接続されるデータ処理・記録装置
である。
【0015】MRI装置2中に横になった状態の被験者
Aに、脳波測定用装置の電極3を装着する。この電極3
にはカーボンファイバーを用いる。カーボンファイバー
は非金属であるため、MRI装置2の画像にアーチファ
クトを生じさせ難いからである。同じく電極3からのコ
ード4にもカーボンファイバーを用いる。コード4はM
RI装置内2でも最も磁場強度の高いトンネル内部2A
に導き出され、差動増幅器5により増幅される。
【0016】この増幅器5はトンネル内部2Aから離れ
た位置に配置され、磁場に影響を与えず、また、磁場の
影響を受け難くする。差動増幅器5の出力は電気・光変
換器6で光信号に変換され、光ファイバー7によりMR
I装置2のシールドルーム1外に導かれる。光信号はシ
ールド外部で電気信号に変換され、データ処理・記録用
装置9、例えばパーソナルコンピュータによりデータ処
理されるとともに保存される。
【0017】このように、本発明の磁気共鳴イメージン
グ装置中で測定可能な脳波モニタ装置は、MRI装置に
影響を与えることなく脳波を測定可能であるが、電極お
よびコードが被験者の心臓の動きによって微少に揺れる
ことから生ずる起電力がノイズとなり、脳波の観察を困
難にすることが明らかになった。
【0018】この点を更に改良するために、電極を被験
者Aの2箇所に配置する方式を採用する。
【0019】図2に示すように、例えば、1箇所は頭皮
11で脳波を採取し、他方は頭皮以外の場所、例えば鼻
の側面12に配置し、両方の信号を演算することによ
り、電極およびコードに生じるノイズを減少させる方法
を採用する。
【0020】この方法でかなりのノイズを減少可能であ
るが、不十分な場合は一定時間測定したデータを周波数
解析し、心臓の動きに同期した成分を除去した後、逆変
換するノイズの除去方法を採用する。
【0021】これらを併用することにより、ノイズの影
響の少ない脳波信号の収集が可能となる。
【0022】なお、電極はカーボンファイバーに限られ
るものではなく、また、データ収集方法もいろいろな方
法が考えられ、上記実施例に限定されるものではないこ
とは言うまでもない。
【0023】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。
【0024】(A)MRI装置中で脳波測定が可能とな
り、MRI装置を用いて脳の機能を測定する機能的MR
I測定の被験者の覚醒状態又は被験者の睡眠状態を把握
し、てんかん発作時の検出などが可能になる。
【0025】(B)脳波測定用の電極及びコードに非金
属のカーボンファイバーを用いることにより、MRI画
像にアーチファクトを生じさせないようにすることがで
きる。
【0026】(C)MRI装置の高磁場な部分から離れ
た場所に差動増幅器を配置して信号増幅し、その信号を
電気信号に変換してMRI室から長距離電送可能とし
た。さらに、光信号を電気信号に逆変換し、データを保
存可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す磁気共鳴イメージング装
置中で測定可能な脳波モニタ装置の模式図である。
【図2】本発明の実施例を示す電極を被験者の2箇所に
配置する方式の説明図である。
【符号の説明】
1 シールドルーム 2 磁気共鳴イメージング装置(MRI装置) 3 非金属のカーボンファイバーからなる電極 4 非金属のカーボンファイバーからなるコード 5 差動増幅器 6 電気・光変換器 7 光ファイバー 8 光・電気変換器 9 データ処理・記録装置 11 被験者Aの頭皮 12 被験者Aの鼻の側面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61B 5/055 Fターム(参考) 4C027 AA03 BB05 CC01 EE01 EE05 FF15 GG15 JJ00 4C096 AA18 AB32 AB41 FC20

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気共鳴イメージング装置中で測定可能
    な脳波モニタ装置であって、(a)脳波を検出するため
    の非金属の電極と、(b)該電極に接続される非金属の
    コードと、(c)該非金属のコードの導出により前記磁
    気共鳴イメージング装置外に配置される差動増幅器と、
    (d)該差動増幅器により増幅された脳波信号を光信号
    に変換する電気・光変換器と、(e)該電気・光変換器
    に接続される光ファイバーと、(f)該光ファイバーに
    接続される光・電気変換器と、(g)該光・電気変換器
    に接続されるデータ処理・記録装置とを具備する磁気共
    鳴イメージング装置中で測定可能な脳波モニタ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装
    置中で測定可能な脳波モニタ装置において、前記非金属
    の電極およびコードは、非金属のカーボンファイバーで
    あることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置中で測
    定可能な脳波モニタ装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装
    置中で測定可能な脳波モニタ装置において、脳波の検出
    を被験者の2箇所以上で行うことを特徴とする磁気共鳴
    イメージング装置中で測定可能な脳波モニタ装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の磁気共鳴イメージング装
    置中で測定可能な脳波モニタ装置において、被験者の2
    箇所の脳波検出位置の内1箇所は頭皮に、それ以外は頭
    皮以外に配置することを特徴とする磁気共鳴イメージン
    グ装置中で測定可能な脳波モニタ装置。
  5. 【請求項5】 請求項3又は4記載の磁気共鳴イメージ
    ング装置中で測定可能な脳波モニタ装置において、前記
    被験者の2箇所で検出した脳波を演算することによりノ
    イズを減少させることを特徴とする磁気共鳴イメージン
    グ装置中で測定可能な脳波モニタ装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の磁気共鳴イメージング装
    置中で測定可能な脳波モニタ装置において、前記被験者
    の2箇所で検出した脳波を演算することによりノイズを
    減少させた上に、周波数解析処理を行うことによりさら
    にノイズの減少を行うことを特徴とする磁気共鳴イメー
    ジング装置中で測定可能な脳波モニタ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 20030225