JP2002248087A - 脳活動自動判定方法及び装置 - Google Patents
脳活動自動判定方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】老人性痴呆障害を自動判定する方法と装置に関
し、判定に人間が介在せずに客観的な痴呆障害の判定結
果が安価に得られるようにする。 【解決手段】自発脳波または指定された周波数領域の脳
波またはある種の刺激に対する誘発脳波を脳波センサで
記録して得られる電位分布を近似するために脳内に仮定
された一つまたは複数個の等価電流双極子群が当該セン
サ位置に作る電位分布と当該記録電位分布の二乗誤差平
均値は、他の電流双極子に比べて、最小になるように決
められるが、そのときの近似度を示す双極子度の時間変
動に関するいくつかの統計量、例えば多数のサンプル時
点において求められた双極子度またはそれらのピーク値
の一定個数の平均値及びそのピーク値のゆらぎを表わす
標準偏差、の内の少なくとも一つを、被験者の痴呆度パ
ラメータとして求めて出力する。
し、判定に人間が介在せずに客観的な痴呆障害の判定結
果が安価に得られるようにする。 【解決手段】自発脳波または指定された周波数領域の脳
波またはある種の刺激に対する誘発脳波を脳波センサで
記録して得られる電位分布を近似するために脳内に仮定
された一つまたは複数個の等価電流双極子群が当該セン
サ位置に作る電位分布と当該記録電位分布の二乗誤差平
均値は、他の電流双極子に比べて、最小になるように決
められるが、そのときの近似度を示す双極子度の時間変
動に関するいくつかの統計量、例えば多数のサンプル時
点において求められた双極子度またはそれらのピーク値
の一定個数の平均値及びそのピーク値のゆらぎを表わす
標準偏差、の内の少なくとも一つを、被験者の痴呆度パ
ラメータとして求めて出力する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は脳活動自動判定方法
及び装置に関し、特に老人性痴呆障害を自動判定する方
法及び装置に関するものである。
及び装置に関し、特に老人性痴呆障害を自動判定する方
法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】老人性痴呆に関しては、９０歳では３０
％近くが痴呆状態になっているという統計もあり、これ
からの高齢化社会にとって大きな問題になりつつある。
従って、このような痴呆障害をできるだけ早期に発見し
重度の痴呆状態に至る前にその治療を行うことが望まれ
ているが、この痴呆障害の判定は従来より下記に示すよ
うな種々の人為的な方法で行われている。 （１）長谷川式簡易知能評価スケール（ＨＤＳ） 長谷川式簡易知能評価スケール（ＨＤＳ）は、正常老人
から痴呆性老人をスクリーニングする目的で作成された
スケールであり、知能障害のない正常な老人には比較的
簡単に答えられるような問題から構成されており、通常
５〜１０分程度で行うことができる。
％近くが痴呆状態になっているという統計もあり、これ
からの高齢化社会にとって大きな問題になりつつある。
従って、このような痴呆障害をできるだけ早期に発見し
重度の痴呆状態に至る前にその治療を行うことが望まれ
ているが、この痴呆障害の判定は従来より下記に示すよ
うな種々の人為的な方法で行われている。 （１）長谷川式簡易知能評価スケール（ＨＤＳ） 長谷川式簡易知能評価スケール（ＨＤＳ）は、正常老人
から痴呆性老人をスクリーニングする目的で作成された
スケールであり、知能障害のない正常な老人には比較的
簡単に答えられるような問題から構成されており、通常
５〜１０分程度で行うことができる。
【０００３】質問は、「記憶・記銘」を中心に「見当
識」「計算問題」「一般的常識問題」などの１１項目で
構成されており、得点は質問項目の通過率をもとに難易
度に従って所定の重み付けが施されている。また、これ
らの評価項目を改訂して、本人の生年月日さえ確認でき
ていれば検査が可能な改訂長谷川式簡易知能評価スケー
ル（ＨＤＳ−Ｒ）に置き換えられている。 （２）国立精研式痴呆スクリーニング・テスト この国立精研式痴呆スクリーニング・テストは、健康な
老人の中から痴呆の疑いのある老人を的確にスクリーニ
ングすることを目的に標準化された簡易テストである。
識」「計算問題」「一般的常識問題」などの１１項目で
構成されており、得点は質問項目の通過率をもとに難易
度に従って所定の重み付けが施されている。また、これ
らの評価項目を改訂して、本人の生年月日さえ確認でき
ていれば検査が可能な改訂長谷川式簡易知能評価スケー
ル（ＨＤＳ−Ｒ）に置き換えられている。 （２）国立精研式痴呆スクリーニング・テスト この国立精研式痴呆スクリーニング・テストは、健康な
老人の中から痴呆の疑いのある老人を的確にスクリーニ
ングすることを目的に標準化された簡易テストである。
【０００４】地域の中で保健活動をしている保健婦を中
心とするコ・メディカルスタッフが、痴呆の疑いのある
人を早期に発見し、適切な助言や指導を行うために、そ
れらの人達が容易に使用し、採点でき、痴呆の疑いのあ
る人をスクリーニングできるものである。また、疫学調
査の際に、痴呆の疑いのある老人をスクリーニングする
ためにも使用できる。 （３）Ｎ式精神機能検査 Ｎ式精神機能検査は、記憶・見当識・計算のほかに、概
念構成・図形模写・空間認知・運動構成機能などに関す
る課題も加えて、より広範囲に知的機能を測定すること
を目的とする老人用の精神機能検査である。
心とするコ・メディカルスタッフが、痴呆の疑いのある
人を早期に発見し、適切な助言や指導を行うために、そ
れらの人達が容易に使用し、採点でき、痴呆の疑いのあ
る人をスクリーニングできるものである。また、疫学調
査の際に、痴呆の疑いのある老人をスクリーニングする
ためにも使用できる。 （３）Ｎ式精神機能検査 Ｎ式精神機能検査は、記憶・見当識・計算のほかに、概
念構成・図形模写・空間認知・運動構成機能などに関す
る課題も加えて、より広範囲に知的機能を測定すること
を目的とする老人用の精神機能検査である。
【０００５】本テストは、老化に伴う精神機能の変化が
正常な老化によるものか、病的な痴呆によるものかをス
クリーニングするためにも使用できるが、それよりも痴
呆の疑われる老人に実施することを主な目的としてい
る。そのために痴呆の程度を正常・境界・軽度痴呆・中
等度痴呆・重度痴呆に至る５段階の広い範囲の評価をし
得るように作成されている。 （４）精神状態質問表（ＭＳＱ） このＭＳＱ(Mental Status Questionnaire) は、１９５
８年のニューヨーク市の大規模な施設老人調査のために
開発されたものである。この調査の目的は、多数の、し
かも社会的、身体的、精神的にきわめて異質な人達を対
象にするために、単純で、客観的で、容易に施行するこ
とができ、しかも精神機能障害の確かな指標を与えるこ
とである。
正常な老化によるものか、病的な痴呆によるものかをス
クリーニングするためにも使用できるが、それよりも痴
呆の疑われる老人に実施することを主な目的としてい
る。そのために痴呆の程度を正常・境界・軽度痴呆・中
等度痴呆・重度痴呆に至る５段階の広い範囲の評価をし
得るように作成されている。 （４）精神状態質問表（ＭＳＱ） このＭＳＱ(Mental Status Questionnaire) は、１９５
８年のニューヨーク市の大規模な施設老人調査のために
開発されたものである。この調査の目的は、多数の、し
かも社会的、身体的、精神的にきわめて異質な人達を対
象にするために、単純で、客観的で、容易に施行するこ
とができ、しかも精神機能障害の確かな指標を与えるこ
とである。
【０００６】このＭＳＱの質問項目は、見当識、記憶、
計算、一般的、個人的な情報を網羅する質問項目から、
数百人の予備テストにより、最も識別力のあるものとし
て選び出されたものである。その質問項目は、半分が見
当識、半分が一般的な記憶をテストするものからなり、
見当識テストに重点が置かれている。 （５）ミニ・メンタル・ステート検査（ＭＭＳＥ）法 このＭＭＳＥ法は、図11に示すように、入院患者用の認
知障害測定を目的とした短くかつ標準化された尺度とし
て開発されたものである。
計算、一般的、個人的な情報を網羅する質問項目から、
数百人の予備テストにより、最も識別力のあるものとし
て選び出されたものである。その質問項目は、半分が見
当識、半分が一般的な記憶をテストするものからなり、
見当識テストに重点が置かれている。 （５）ミニ・メンタル・ステート検査（ＭＭＳＥ）法 このＭＭＳＥ法は、図11に示すように、入院患者用の認
知障害測定を目的とした短くかつ標準化された尺度とし
て開発されたものである。
【０００７】この他にも下記のような行動観察尺度（観
察式）も種々提案されている。 （６）柄澤式「老人知能の臨床的判定基準」 （７）ファンクショナル・アセスメント・ステージング
（ＦＡＳＴ）法 （８）クリニカル・ディメンシア・レーティング（ＣＤ
Ｒ）法 （９）ＧＢＳスケール （１0）Ｎ式老年者用精神状態尺度（ＮＭスケール）
察式）も種々提案されている。 （６）柄澤式「老人知能の臨床的判定基準」 （７）ファンクショナル・アセスメント・ステージング
（ＦＡＳＴ）法 （８）クリニカル・ディメンシア・レーティング（ＣＤ
Ｒ）法 （９）ＧＢＳスケール （１0）Ｎ式老年者用精神状態尺度（ＮＭスケール）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の痴
呆判定方法の内、ＭＭＳＥ法は、図１の特性曲線Ｎに示
す如く、横軸に目盛られたＭＭＳＥ値が小さく(痴呆度
が高く)なればなる程、解剖結果によって判明したニュ
ーロン欠損率Ｎが高くなり相関関係が認められるので、
一定の信頼性が担保された手法であることが判るが、全
て医師が被験者（患者）に対して問診する形式を採用し
ているため、次のような問題点があった。
呆判定方法の内、ＭＭＳＥ法は、図１の特性曲線Ｎに示
す如く、横軸に目盛られたＭＭＳＥ値が小さく(痴呆度
が高く)なればなる程、解剖結果によって判明したニュ
ーロン欠損率Ｎが高くなり相関関係が認められるので、
一定の信頼性が担保された手法であることが判るが、全
て医師が被験者（患者）に対して問診する形式を採用し
ているため、次のような問題点があった。
【０００９】聞き手が介在するため、その聞き手と被
験者との固有の人間関係についての依存性が大きく回答
が常に客観的に正確に得られるとは限らず判定結果にバ
ラツキが生ずる。 被験者がテストを繰り返す内に問診内容を学習してし
まうことがあり、やはり客観的な判定結果が得られなく
なる。
験者との固有の人間関係についての依存性が大きく回答
が常に客観的に正確に得られるとは限らず判定結果にバ
ラツキが生ずる。 被験者がテストを繰り返す内に問診内容を学習してし
まうことがあり、やはり客観的な判定結果が得られなく
なる。
【００１０】被験者が回答を拒否することもある。 このように、現在の診断方法では初期の痴呆患者と正常
者を区別する客観的な方法は提案されていない。さら
に、痴呆症のスクリーニングに用いるためには、短時間
で低価格、しかも取り扱いが簡単な診断法でなければな
らないが、上記の方法を含めて痴呆患者を早期診断可能
で且つ実用化可能な方法は提案されていない。
者を区別する客観的な方法は提案されていない。さら
に、痴呆症のスクリーニングに用いるためには、短時間
で低価格、しかも取り扱いが簡単な診断法でなければな
らないが、上記の方法を含めて痴呆患者を早期診断可能
で且つ実用化可能な方法は提案されていない。
【００１１】また、上記のＳＰＥＣＴやＰＥＴ等を利用
した方法は、半減期を極めて短縮するため、放射性同位
元素を発生させるサイクロトロン等の設備が必要であり
コストが非常に高くなってしまう。従って本発明は、判
定に人間が介在せずに客観的な痴呆障害の判定結果が得
られる安価な脳活動自動判定方法及び装置を提供するこ
とを目的とする。
した方法は、半減期を極めて短縮するため、放射性同位
元素を発生させるサイクロトロン等の設備が必要であり
コストが非常に高くなってしまう。従って本発明は、判
定に人間が介在せずに客観的な痴呆障害の判定結果が得
られる安価な脳活動自動判定方法及び装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】人間の思考・認識・記憶
の想起・快／不快及び精神的な疲労・緊張等は、脳内に
ある多数のニューロン（神経細胞）の電気的な活動に依
存することは既に広く知られている。
の想起・快／不快及び精神的な疲労・緊張等は、脳内に
ある多数のニューロン（神経細胞）の電気的な活動に依
存することは既に広く知られている。
【００１３】即ち、脳内の信号伝達は神経軸索の活動電
位パルスの伝達によって行われ、信号の内容はパルスの
頻度に符号化されていると考えられている。この活動電
位パルスが興奮性シナプスに到達すると、電流がニュー
ロンから外部に流出し、それがニューロン外部の組織を
流れ元の細胞体に戻るが、その電流の流れ方が単一の電
流双極子によるものと酷似しているので、１つ１つのニ
ューロンの電気的な活動は電流双極子で置き換えること
が出来る。
位パルスの伝達によって行われ、信号の内容はパルスの
頻度に符号化されていると考えられている。この活動電
位パルスが興奮性シナプスに到達すると、電流がニュー
ロンから外部に流出し、それがニューロン外部の組織を
流れ元の細胞体に戻るが、その電流の流れ方が単一の電
流双極子によるものと酷似しているので、１つ１つのニ
ューロンの電気的な活動は電流双極子で置き換えること
が出来る。
【００１４】大脳皮質の或る部分のニューロンが集団的
に活動するときに、もしも活動ニューロンが比較的局限
された場所に集中していれば、その電気的な活動を１つ
以上の電流双極子で近似することができる。このような
電流双極子を探し当てるため、頭部内の任意の位置に任
意のモーメントを持った電流双極子を１つ以上置いたと
きに頭皮上の各脳波(脳磁)センサの位置に現れる電位
（磁場の強さ）を計算し、これと各センサによって測定
された電位（磁場）との差の二乗平均値を計算する。
に活動するときに、もしも活動ニューロンが比較的局限
された場所に集中していれば、その電気的な活動を１つ
以上の電流双極子で近似することができる。このような
電流双極子を探し当てるため、頭部内の任意の位置に任
意のモーメントを持った電流双極子を１つ以上置いたと
きに頭皮上の各脳波(脳磁)センサの位置に現れる電位
（磁場の強さ）を計算し、これと各センサによって測定
された電位（磁場）との差の二乗平均値を計算する。
【００１５】そして、該電流双極子を移動させながら、
その二乗誤差平均値が最も小さくなる位置と向きと大き
さを求め、これを等価双極子とする。アルツハイマー痴
呆症により皮質内のニューロン活動に不均一性が発生す
ると、それによって発生する頭皮上の電位分布にも空間
的なゆらぎが発生する。等価双極子によって作られる頭
皮上電位分布は滑らかであるから、この滑らかな電位分
布から外れる「ゆらぎ」成分の二乗平均値は皮質内ニュ
ーロン活動の不均一性を反映している。この度合いを表
しているのが１つ又は複数の双極子度(実測した電位に
対する等価双極子の近似度)の平均値＝「平均双極子
度」である。
その二乗誤差平均値が最も小さくなる位置と向きと大き
さを求め、これを等価双極子とする。アルツハイマー痴
呆症により皮質内のニューロン活動に不均一性が発生す
ると、それによって発生する頭皮上の電位分布にも空間
的なゆらぎが発生する。等価双極子によって作られる頭
皮上電位分布は滑らかであるから、この滑らかな電位分
布から外れる「ゆらぎ」成分の二乗平均値は皮質内ニュ
ーロン活動の不均一性を反映している。この度合いを表
しているのが１つ又は複数の双極子度(実測した電位に
対する等価双極子の近似度)の平均値＝「平均双極子
度」である。
【００１６】本発明は、特公平3-42897 号公報、特開平
3-99630 号公報、特許第2540728号公報等に示される如
く既によく知られている技術を基礎にしている。これら
の基礎技術から発展した本発明では、双極子度の時間変
動に関する統計量である確率過程のモーメント又はアル
ファ波に関する平均双極子度には閾値があり、それを境
にして正常と痴呆症の区別ができることが明らかになっ
た。そして、これに基づいて痴呆症、特にアルツハイマ
ー型痴呆の定量化が可能になり、ある正診率で正常と痴
呆症を識別することが可能になった。
3-99630 号公報、特許第2540728号公報等に示される如
く既によく知られている技術を基礎にしている。これら
の基礎技術から発展した本発明では、双極子度の時間変
動に関する統計量である確率過程のモーメント又はアル
ファ波に関する平均双極子度には閾値があり、それを境
にして正常と痴呆症の区別ができることが明らかになっ
た。そして、これに基づいて痴呆症、特にアルツハイマ
ー型痴呆の定量化が可能になり、ある正診率で正常と痴
呆症を識別することが可能になった。
【００１７】さらに平均双極子度は時々刻々とゆらいで
いるが、これはニューロン活動の不安定性（標準偏差）
を反映している。この不安定性は一般に痴呆症の進行と
ともに増加する。このような平均双極子度のゆらぎを表
わす標準偏差にも閾値があり、その閾値よりも標準偏差
が大になるとアルツハイマー型痴呆症であると診断する
ことができる。
いるが、これはニューロン活動の不安定性（標準偏差）
を反映している。この不安定性は一般に痴呆症の進行と
ともに増加する。このような平均双極子度のゆらぎを表
わす標準偏差にも閾値があり、その閾値よりも標準偏差
が大になるとアルツハイマー型痴呆症であると診断する
ことができる。
【００１８】このような平均双極子度ｄと標準偏差ＳＤ
との関係を示したものが図２の脳劣化グラフである。そ
れぞれの閾値によって４つの領域〜に区分される。
第４象限が正常を示す領域である。図３は、頭部のMRI
断面である。白色部分のニューロンが活動しているとき
の計算機シミュレーションによって得られた双極子度を
示している。同図(a)は正常例で、これだけの部分にニ
ューロン活動が広がっているにもかかわらず平均双極子
度は"99.862"という大きな値を示している。また、同図
(b)はアルツハイマー症患者を模したもので、ニューロ
ン活動が部分的に欠如している場合で、平均双極子度
は"97.057"という低い値になっている。
との関係を示したものが図２の脳劣化グラフである。そ
れぞれの閾値によって４つの領域〜に区分される。
第４象限が正常を示す領域である。図３は、頭部のMRI
断面である。白色部分のニューロンが活動しているとき
の計算機シミュレーションによって得られた双極子度を
示している。同図(a)は正常例で、これだけの部分にニ
ューロン活動が広がっているにもかかわらず平均双極子
度は"99.862"という大きな値を示している。また、同図
(b)はアルツハイマー症患者を模したもので、ニューロ
ン活動が部分的に欠如している場合で、平均双極子度
は"97.057"という低い値になっている。
【００１９】従って、それぞれの等価双極子について、
上記の平均双極子度ｄを求めると、平均双極子度ｄとニ
ューロン欠損率Nは図１の特性曲線に示すようになる。
曲線Nはアルツハイマー患者の脳の解剖検査結果と臨床
結果から推定されたものである。
上記の平均双極子度ｄを求めると、平均双極子度ｄとニ
ューロン欠損率Nは図１の特性曲線に示すようになる。
曲線Nはアルツハイマー患者の脳の解剖検査結果と臨床
結果から推定されたものである。
【００２０】また、上記のＳＰＥＣＴ法においても、双
極子度と、側頭葉及び頭頂側頭葉の血流低下とが非常に
高い相関を示すことも明らかになった。一方、アルファ
波等の脳波を脳波センサ又は脳磁センサを用いて測定す
る場合、その発生源は脳の左右両半球に分布していると
考えられるから、２つの等価双極子を導入することもで
きるが、活動ニューロンの場所を特定するためには２つ
の等価双極子が必要であっても、双極子度を見る為には
等価双極子の数は１つでよい。
極子度と、側頭葉及び頭頂側頭葉の血流低下とが非常に
高い相関を示すことも明らかになった。一方、アルファ
波等の脳波を脳波センサ又は脳磁センサを用いて測定す
る場合、その発生源は脳の左右両半球に分布していると
考えられるから、２つの等価双極子を導入することもで
きるが、活動ニューロンの場所を特定するためには２つ
の等価双極子が必要であっても、双極子度を見る為には
等価双極子の数は１つでよい。
【００２１】そこで、本発明者は、図４〜７に示すよう
に、例えば単一の等価双極子を仮定した場合(図４及び
５)と２つの等価双極子を仮定した場合(図６及び７)の
２つのモデルにおいて、それぞれ、頭部を球形状と仮定
した場合(図４及び６)と実形状の場合(図５及び７)に分
けて解析したところ、いずれも、各双極子度のピーク値
を結ぶ包絡線はほぼ一致することが判った。
に、例えば単一の等価双極子を仮定した場合(図４及び
５)と２つの等価双極子を仮定した場合(図６及び７)の
２つのモデルにおいて、それぞれ、頭部を球形状と仮定
した場合(図４及び６)と実形状の場合(図５及び７)に分
けて解析したところ、いずれも、各双極子度のピーク値
を結ぶ包絡線はほぼ一致することが判った。
【００２２】すなわち、単一の等価双極子による場合に
は図３に示したようにベクトルの回転中心は頭部の真中
に来るので活動ニューロンの場所を特定し難いが、平均
双極子度ｄのピーク値については互いにあまり変化が無
く、これは実形状及び球形状のいずれに対して求めても
あまり変わりがないことが判った。
は図３に示したようにベクトルの回転中心は頭部の真中
に来るので活動ニューロンの場所を特定し難いが、平均
双極子度ｄのピーク値については互いにあまり変化が無
く、これは実形状及び球形状のいずれに対して求めても
あまり変わりがないことが判った。
【００２３】そこで、本発明に係る脳活動自動判定方法
においては、被験者の頭部に複数個の脳波センサを取り
付けて該被験者の頭皮電位を検出し、該頭皮電位を数値
データに変換して双極子度を求め、該双極子度の時間変
動に関する統計量を、該被験者の痴呆度パラメータとし
て求め、該パラメータを出力することを特徴としてい
る。
においては、被験者の頭部に複数個の脳波センサを取り
付けて該被験者の頭皮電位を検出し、該頭皮電位を数値
データに変換して双極子度を求め、該双極子度の時間変
動に関する統計量を、該被験者の痴呆度パラメータとし
て求め、該パラメータを出力することを特徴としてい
る。
【００２４】さらに、本発明に係る脳活動自動判定方法
では、該頭皮電位を端末装置で検出し、該頭皮電位のデ
ータを通信回線を経由して計算センターに送り、該計算
センターにおいて痴呆症診断に必要な該パラメータを求
め、該通信回線を介して該端末装置に送り返して出力す
ることも可能である。
では、該頭皮電位を端末装置で検出し、該頭皮電位のデ
ータを通信回線を経由して計算センターに送り、該計算
センターにおいて痴呆症診断に必要な該パラメータを求
め、該通信回線を介して該端末装置に送り返して出力す
ることも可能である。
【００２５】上記の本発明に係る脳活動自動判定方法を
実施するための装置としては、被験者の頭部に取り付け
られて該被験者の頭皮電位を検出する複数個の脳波セン
サと、各脳波センサの出力信号を数値データに変換して
双極子度を求め、該双極子度の時間変動に関する統計量
を、該被験者の痴呆度パラメータとして求める演算装置
と、該パラメータを出力する出力装置と、を備えること
ができる。
実施するための装置としては、被験者の頭部に取り付け
られて該被験者の頭皮電位を検出する複数個の脳波セン
サと、各脳波センサの出力信号を数値データに変換して
双極子度を求め、該双極子度の時間変動に関する統計量
を、該被験者の痴呆度パラメータとして求める演算装置
と、該パラメータを出力する出力装置と、を備えること
ができる。
【００２６】さらに、本発明に係る脳活動自動判定装置
では、該脳波センサ及び該出力装置を端末装置に設ける
と共に該演算装置を計算センターに設け、該端末装置と
該計算センターとを通信回線を介して接続した構成とし
てもよい。本発明では、さらにコンピュータに実行させ
るためのプログラムを提供することができる。このプロ
グラムは、脳活動を自動判定するために、被験者の頭部
に複数個の脳波センサを取り付けて検出した該被験者の
頭皮電位を変換した数値データに基づいて双極子度を求
め、該双極子度の時間変動に関する統計量を、該被験者
の痴呆度パラメータとして求め、該パラメータを出力す
る手順を備えている。
では、該脳波センサ及び該出力装置を端末装置に設ける
と共に該演算装置を計算センターに設け、該端末装置と
該計算センターとを通信回線を介して接続した構成とし
てもよい。本発明では、さらにコンピュータに実行させ
るためのプログラムを提供することができる。このプロ
グラムは、脳活動を自動判定するために、被験者の頭部
に複数個の脳波センサを取り付けて検出した該被験者の
頭皮電位を変換した数値データに基づいて双極子度を求
め、該双極子度の時間変動に関する統計量を、該被験者
の痴呆度パラメータとして求め、該パラメータを出力す
る手順を備えている。
【００２７】本発明ではさらに、上記のプログラムを記
録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記
録媒体も提供される。上記の方法とその装置並びにプロ
グラムとその記録媒体においては、以下の種々の態様が
可能である。
録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記
録媒体も提供される。上記の方法とその装置並びにプロ
グラムとその記録媒体においては、以下の種々の態様が
可能である。
【００２８】上記の双極子度は、該データの内の所定周
波数成分を抽出すると共に頭部内に仮定した１つ又はそ
れ以上の電流双極子が各脳波センサの位置に作る電位分
布と各データによって示される各脳波センサの測定電位
との二乗誤差の平均値が最小になる１つ又はそれ以上の
等価双極子を決定したときの近似度を示すものとするこ
とができる。この場合の頭部は球状モデルを採用するこ
とができる。
波数成分を抽出すると共に頭部内に仮定した１つ又はそ
れ以上の電流双極子が各脳波センサの位置に作る電位分
布と各データによって示される各脳波センサの測定電位
との二乗誤差の平均値が最小になる１つ又はそれ以上の
等価双極子を決定したときの近似度を示すものとするこ
とができる。この場合の頭部は球状モデルを採用するこ
とができる。
【００２９】該統計量として、確率過程のモーメント、
又は該双極子度をサンプリングにより複数個求めたとき
のピーク値の一定個数の平均値を表わす平均双極子度を
用いることができる。あるいは、平均双極子度が低下す
るに従い標準偏差は増加し、その相関が大きいので、平
均双極子度の代わりにそのゆらぎを表わす標準偏差を用
いても同様な結果が得られる。
又は該双極子度をサンプリングにより複数個求めたとき
のピーク値の一定個数の平均値を表わす平均双極子度を
用いることができる。あるいは、平均双極子度が低下す
るに従い標準偏差は増加し、その相関が大きいので、平
均双極子度の代わりにそのゆらぎを表わす標準偏差を用
いても同様な結果が得られる。
【００３０】該所定周波数成分としてアルファ波周波数
帯域内の信号を用いて該平均双極子度または該標準偏差
を求めてもよい。該データは、該脳波センサの代わりに
脳磁センサを用い、該電位の代わりに磁場を用いて得た
ものでもよい。
帯域内の信号を用いて該平均双極子度または該標準偏差
を求めてもよい。該データは、該脳波センサの代わりに
脳磁センサを用い、該電位の代わりに磁場を用いて得た
ものでもよい。
【００３１】また、該平均双極子度の平均値を所定の閾
値と比較することにより、あるいは該標準偏差を所定の
閾値と比較することにより、又は、該平均双極子度と該
標準偏差との相互関係から、正常か痴呆症であるかを判
定してもよい。また、該平均双極子度と該標準偏差との
関係から痴呆症の種類および程度を判定してもよい。
値と比較することにより、あるいは該標準偏差を所定の
閾値と比較することにより、又は、該平均双極子度と該
標準偏差との相互関係から、正常か痴呆症であるかを判
定してもよい。また、該平均双極子度と該標準偏差との
関係から痴呆症の種類および程度を判定してもよい。
【００３２】このように、被験者の頭部を実形状でなく
球形状等と仮定して一つ以上の等価双極子による双極子
度の一定個数の平均値又は標準偏差を求めることによ
り、被験者の痴呆度を求めるようにしたので、計算が非
常に簡単になり、またＭＭＳＥ法のように判定結果にば
らつきが生じることも少なく、さらにはＳＰＥＣＴ法な
どに比べてコストが大幅に低減でき、さらに正常と異常
の識別感度が向上する。
球形状等と仮定して一つ以上の等価双極子による双極子
度の一定個数の平均値又は標準偏差を求めることによ
り、被験者の痴呆度を求めるようにしたので、計算が非
常に簡単になり、またＭＭＳＥ法のように判定結果にば
らつきが生じることも少なく、さらにはＳＰＥＣＴ法な
どに比べてコストが大幅に低減でき、さらに正常と異常
の識別感度が向上する。
【００３３】
【発明の実施の形態】図８は、本発明に係る脳活動自動
判定方法及び装置の一実施例を示したものである。この
実施例では、まず、頭部１に例えば２１個前後の脳波セ
ンサ又は脳磁センサ（電極）群２を装着して脳内神経活
動に基づく電位を測定するか、或いは、予めセンサを配
置したキャップを被る。なお、この場合のセンサは、頭
部を例えば球形状と仮定した場合でも、international
１0-２0 standardによって決められた位置に配置すれば
よい。
判定方法及び装置の一実施例を示したものである。この
実施例では、まず、頭部１に例えば２１個前後の脳波セ
ンサ又は脳磁センサ（電極）群２を装着して脳内神経活
動に基づく電位を測定するか、或いは、予めセンサを配
置したキャップを被る。なお、この場合のセンサは、頭
部を例えば球形状と仮定した場合でも、international
１0-２0 standardによって決められた位置に配置すれば
よい。
【００３４】センサ２からの測定電位は増幅器３及びマ
ルチプレクサ４を介してアナログ／ディジタル変換器
（Ａ／Ｄ）５に供給され、ディジタル化された測定電位
（脳波）データは入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１５を
介してコンピュータ１０に供給される。なお、入力イン
タフェース１５では該データをフーリェ変換して所定の
フィルタリング処理を行うことにより、安静時に発生す
るアルファ波のみを取り出して以下の処理を行うことが
出来る。但し、このアルファ波に限定されるものではな
い。
ルチプレクサ４を介してアナログ／ディジタル変換器
（Ａ／Ｄ）５に供給され、ディジタル化された測定電位
（脳波）データは入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１５を
介してコンピュータ１０に供給される。なお、入力イン
タフェース１５では該データをフーリェ変換して所定の
フィルタリング処理を行うことにより、安静時に発生す
るアルファ波のみを取り出して以下の処理を行うことが
出来る。但し、このアルファ波に限定されるものではな
い。
【００３５】コンピュータ１０内ではＣＰＵ１１がバス
１２を介してＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、入力インタフェ
ース１５、及び出力インタフェース１６に接続されてい
る。上記ＲＯＭ１３は等価双極子を求める上記のプログ
ラム等を記憶した媒体であり、ＲＡＭ１４はディジタイ
ザー２３、キーボード２４、Ａ／Ｄ変換器５からの脳波
データを記憶するメモリである。
１２を介してＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、入力インタフェ
ース１５、及び出力インタフェース１６に接続されてい
る。上記ＲＯＭ１３は等価双極子を求める上記のプログ
ラム等を記憶した媒体であり、ＲＡＭ１４はディジタイ
ザー２３、キーボード２４、Ａ／Ｄ変換器５からの脳波
データを記憶するメモリである。
【００３６】なお、この脳波データは、図９に示すよう
に、この場合のみデータ転送端末装置として動作するコ
ンピュータ１０のインタフェース１７から、インターネ
ット等の通信回線４１を経由して演算装置としての計算
センター４２に送り、ここで解析した結果を再び通信回
線１４を経由して臨床現場のコンピュータ１０に送り返
し、ＣＲＴ３１又はプリンタ３２などの出力装置におい
て出力して医師が診断の材料とするように構成してもよ
い。この場合は、プログラムとその記録媒体は計算セン
ターに装備される。
に、この場合のみデータ転送端末装置として動作するコ
ンピュータ１０のインタフェース１７から、インターネ
ット等の通信回線４１を経由して演算装置としての計算
センター４２に送り、ここで解析した結果を再び通信回
線１４を経由して臨床現場のコンピュータ１０に送り返
し、ＣＲＴ３１又はプリンタ３２などの出力装置におい
て出力して医師が診断の材料とするように構成してもよ
い。この場合は、プログラムとその記録媒体は計算セン
ターに装備される。
【００３７】また、入力インタフェース１５には、図１
又は図２に示したグラフの特性データを格納した外部記
憶装置２５が接続され、出力インタフェース１６にはコ
ンピュータ１０の演算結果（痴呆度としてのＭＭＳＥ
値）を表示するＣＲＴ等の表示装置３１と表示装置３１
に表示されたデータや波形を記憶するプリンタ３２が出
力装置として接続されている。なお、外部記憶装置２５
は用いずに、全てＲＯＭ１３にプログラム等を格納して
おいてもよい。
又は図２に示したグラフの特性データを格納した外部記
憶装置２５が接続され、出力インタフェース１６にはコ
ンピュータ１０の演算結果（痴呆度としてのＭＭＳＥ
値）を表示するＣＲＴ等の表示装置３１と表示装置３１
に表示されたデータや波形を記憶するプリンタ３２が出
力装置として接続されている。なお、外部記憶装置２５
は用いずに、全てＲＯＭ１３にプログラム等を格納して
おいてもよい。
【００３８】上述の構成における本実施例の動作を図１
０に示すフローチャートにより以下に説明する。まず、
頭部１に示されたセンサ群２を配置した後（ステップＳ
１）、図示しない電源を"オン"してコンピュータ１０を
初期状態に設定する（ステップＳ２）。
０に示すフローチャートにより以下に説明する。まず、
頭部１に示されたセンサ群２を配置した後（ステップＳ
１）、図示しない電源を"オン"してコンピュータ１０を
初期状態に設定する（ステップＳ２）。
【００３９】次に、各種演算用のプログラム及び信号処
理用のプログラム等を外部記憶装置２０から読み出して
コンピュータ１０内のＲＡＭ１４に格納する（ステップ
Ｓ３）。この様なプログラムはコンピュータ１０内の不
揮発性メモリであるＲＯＭ１３内に予め記憶して置いて
もよい。
理用のプログラム等を外部記憶装置２０から読み出して
コンピュータ１０内のＲＡＭ１４に格納する（ステップ
Ｓ３）。この様なプログラムはコンピュータ１０内の不
揮発性メモリであるＲＯＭ１３内に予め記憶して置いて
もよい。
【００４０】次に、頭部１に載置した２１個前後のセン
サ群２から脳内神経活動に基づく電位測定を一定のサン
プリング間隔で行う（ステップＳ４）。この後、アルフ
ァ波等の特定周波数帯域にピークを有する脳波成分をデ
ィジタルフィルタ処理を行って分離する（ステップＳ
５）。
サ群２から脳内神経活動に基づく電位測定を一定のサン
プリング間隔で行う（ステップＳ４）。この後、アルフ
ァ波等の特定周波数帯域にピークを有する脳波成分をデ
ィジタルフィルタ処理を行って分離する（ステップＳ
５）。
【００４１】そして、サンプリングされた頭皮上測定電
位の全てについて等価双極子を計算する（ステップＳ
６）。すなわちこのステップＳ６においては、上述した
ように、コンピュータ１０のＣＰＵ１１は、頭部内の所
定位置に置いたと仮定した時の例えば１つの電流双極子
が発生する頭皮上の各電極位置の電位（Ｖｃ）を計算
し、ステップＳ４で測定した電位（Ｖｍ）との二乗誤差
の平均値を求め、この二乗誤差平均値を最小とするよう
な電流双極子の位置とベクトルを求め、この二乗誤差が
基準値以下に収束するまでこのような処理を繰り返し、
二乗誤差が収束して基準値以下になったとき、この位置
の電流双極子を等価双極子としてその位置をＲＡＭ１４
に記憶する。
位の全てについて等価双極子を計算する（ステップＳ
６）。すなわちこのステップＳ６においては、上述した
ように、コンピュータ１０のＣＰＵ１１は、頭部内の所
定位置に置いたと仮定した時の例えば１つの電流双極子
が発生する頭皮上の各電極位置の電位（Ｖｃ）を計算
し、ステップＳ４で測定した電位（Ｖｍ）との二乗誤差
の平均値を求め、この二乗誤差平均値を最小とするよう
な電流双極子の位置とベクトルを求め、この二乗誤差が
基準値以下に収束するまでこのような処理を繰り返し、
二乗誤差が収束して基準値以下になったとき、この位置
の電流双極子を等価双極子としてその位置をＲＡＭ１４
に記憶する。
【００４２】この後、双極子度を計算する（ステップＳ
７）。すなわち、等価双極子が、実測された電位に対し
てどの程度近似しているかを示す双極子度ｄ(この時点
では未だ平均値ではない。)を次式(１)及び(２)に示す
ように計算する。
７）。すなわち、等価双極子が、実測された電位に対し
てどの程度近似しているかを示す双極子度ｄ(この時点
では未だ平均値ではない。)を次式(１)及び(２)に示す
ように計算する。
【００４３】
【数１】
【００４４】
【数２】
【００４５】なお、上記の式(１)及び(２)においては、
Ｍはセンサ２の数を示し、また、Ｖma及びＶcaはそれぞ
れ測定値及び計算値の平均値を示している。このように
して、例えば１０ｍｓ毎にサンプリングされた頭皮上測
定電位の各々について求められた双極子度ｄのピーク値
(図３〜６参照)を一定個数、例えば２００個抽出してそ
の平均値＝「平均双極子度」を求める（ステップＳ
８）。
Ｍはセンサ２の数を示し、また、Ｖma及びＶcaはそれぞ
れ測定値及び計算値の平均値を示している。このように
して、例えば１０ｍｓ毎にサンプリングされた頭皮上測
定電位の各々について求められた双極子度ｄのピーク値
(図３〜６参照)を一定個数、例えば２００個抽出してそ
の平均値＝「平均双極子度」を求める（ステップＳ
８）。
【００４６】そして、平均双極子度を所定の閾値と比較
し、この閾値以上のときは正常とし、閾値以下のときは
痴呆状態であると判定し（ステップＳ９）、又は標準偏
差と閾値とを比較して正常／痴呆症を判定する（ステッ
プＳ１０）。或いは、平均双極子度ｄと標準偏差ＳＤと
の関係を示した図２の脳劣化グラフにおいて、それが第
２象限にあればアルツハイマー症と診断し、第４象限
にあるときは正常であると判定する（ステップＳ１
１）。これらの判定結果が出力装置としてのＣＲＴ３１
又はプリンタ３２に出力される。これまでの臨床データ
によると、この方法による正診率は約７０％である。
し、この閾値以上のときは正常とし、閾値以下のときは
痴呆状態であると判定し（ステップＳ９）、又は標準偏
差と閾値とを比較して正常／痴呆症を判定する（ステッ
プＳ１０）。或いは、平均双極子度ｄと標準偏差ＳＤと
の関係を示した図２の脳劣化グラフにおいて、それが第
２象限にあればアルツハイマー症と診断し、第４象限
にあるときは正常であると判定する（ステップＳ１
１）。これらの判定結果が出力装置としてのＣＲＴ３１
又はプリンタ３２に出力される。これまでの臨床データ
によると、この方法による正診率は約７０％である。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る脳活動
自動判定方法とその装置並びにプログラムとその記録媒
体によれば、球状等の頭部内に仮定した一つ以上の電流
双極子が脳波センサの位置に作る電位分布と測定電位と
の二乗誤差平均値が最小になる一つ以上の等価双極子を
決定したときの近似度を示す双極子度の時間的変動に関
する統計量、例えばサンプリングにより求めたときのピ
ーク値の一定個数の平均値（平均双極子度）及びそのピ
ーク値のゆらぎを表わす標準偏差の内の少なくとも一
方、から正常か痴呆症かの判定が直ちに、しかも客観的
にできる。
自動判定方法とその装置並びにプログラムとその記録媒
体によれば、球状等の頭部内に仮定した一つ以上の電流
双極子が脳波センサの位置に作る電位分布と測定電位と
の二乗誤差平均値が最小になる一つ以上の等価双極子を
決定したときの近似度を示す双極子度の時間的変動に関
する統計量、例えばサンプリングにより求めたときのピ
ーク値の一定個数の平均値（平均双極子度）及びそのピ
ーク値のゆらぎを表わす標準偏差の内の少なくとも一
方、から正常か痴呆症かの判定が直ちに、しかも客観的
にできる。
【００４８】また痴呆症と判定された場合には、その痴
呆症の程度が評価できる。また痴呆症に対する薬物投与
を行ったり認知リハビリテーションを行ったときの効果
が数値的に評価できるので、それぞれの患者に対する最
適な薬物の選択とその投与量・頻度の決定が短期間でで
き、各種の認知リハビリテーションのなかで最適な方法
の適用が可能になる。
呆症の程度が評価できる。また痴呆症に対する薬物投与
を行ったり認知リハビリテーションを行ったときの効果
が数値的に評価できるので、それぞれの患者に対する最
適な薬物の選択とその投与量・頻度の決定が短期間でで
き、各種の認知リハビリテーションのなかで最適な方法
の適用が可能になる。
【００４９】薬物、認知リハビリテーションその他によ
る治療の前後における双極子度の平均値の変化から、こ
れらの薬物および各種療法の有効性を計測することが可
能である。また、アルファ波に対する双極子度の時間的
な変化の解析から、将来にわたる痴呆度の進行を予測す
ることも可能である。
る治療の前後における双極子度の平均値の変化から、こ
れらの薬物および各種療法の有効性を計測することが可
能である。また、アルファ波に対する双極子度の時間的
な変化の解析から、将来にわたる痴呆度の進行を予測す
ることも可能である。
【００５０】従来のような問診式の判定結果とは異な
り、客観的で正確且つ迅速な被験者の痴呆度を低コスト
の装置により判定することが可能となり、以って、下記
のような特有の効果が得られる。 （１）約３分間の脳波測定によってアルツハイマー症の
進行状態がモニターできる。
り、客観的で正確且つ迅速な被験者の痴呆度を低コスト
の装置により判定することが可能となり、以って、下記
のような特有の効果が得られる。 （１）約３分間の脳波測定によってアルツハイマー症の
進行状態がモニターできる。
【００５１】（２）高齢者全員に対して痴呆症のスクリ
ーニングが簡便にできるので、痴呆の早期発見が可能に
なる。早期治療は痴呆の発症を遅延させるのに有効なの
で、老人性痴呆人口の抑制に寄与する。それにより経済
効果と看護をする家族の負担軽減に寄与するところが大
きい。
ーニングが簡便にできるので、痴呆の早期発見が可能に
なる。早期治療は痴呆の発症を遅延させるのに有効なの
で、老人性痴呆人口の抑制に寄与する。それにより経済
効果と看護をする家族の負担軽減に寄与するところが大
きい。
【００５２】（３）アルツハイマー症の進行抑制または
治癒に有効とされる薬物の効果が直ちに計測できるの
で、これに関係した新薬の開発に利用できる。 （４）芸術療法、音楽療法、園芸療法などの各種療法の
効果が客観的に計測できる。
治癒に有効とされる薬物の効果が直ちに計測できるの
で、これに関係した新薬の開発に利用できる。 （４）芸術療法、音楽療法、園芸療法などの各種療法の
効果が客観的に計測できる。
【００５３】（５）痴呆症の程度が客観的に認定でき
る。 （６）非侵襲的かつ簡便に痴呆症のスクリーニングに応
用できる。
る。 （６）非侵襲的かつ簡便に痴呆症のスクリーニングに応
用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明者が求めた、ＭＭＳＥ値に対する双極子
度(平均値）ｄ及びニューロン欠損率Ｎを示したグラフ
図である。
度(平均値）ｄ及びニューロン欠損率Ｎを示したグラフ
図である。
【図２】本発明者が求めた、正常／痴呆症を判定するた
めの平均双極子度とその標準偏差との関係を示した脳劣
化グラフ図である。
めの平均双極子度とその標準偏差との関係を示した脳劣
化グラフ図である。
【図３】正常者と痴呆者の頭部断層面において求めた単
一の等価双極子を示した図である。
一の等価双極子を示した図である。
【図４】本発明に係る脳活動自動判定方法と装置及びそ
のプログラムと記録媒体を実現するために、頭部を球形
状と仮定とし、単一の等価双極子を用いた時の双極子度
を示したグラフ図である。
のプログラムと記録媒体を実現するために、頭部を球形
状と仮定とし、単一の等価双極子を用いた時の双極子度
を示したグラフ図である。
【図５】本発明を実現するために、頭部を実形状とし、
単一の等価双極子を用いた時の双極子度を示したグラフ
図である。
単一の等価双極子を用いた時の双極子度を示したグラフ
図である。
【図６】本発明を実現するために、頭部を球形状と仮定
とし、２つの等価双極子を用いた時の双極子度を示した
グラフ図である。
とし、２つの等価双極子を用いた時の双極子度を示した
グラフ図である。
【図７】本発明を実現するために、頭部を実形状とし、
２つの等価双極子を用いた時の双極子度を示したグラフ
図である。
２つの等価双極子を用いた時の双極子度を示したグラフ
図である。
【図８】本発明の実施例を示したブロック図である。
【図９】本発明の変形例を示したブロック図である。
【図１０】本発明に用いる演算装置の処理手順を示した
フローチャート図である。
フローチャート図である。
【図１１】従来より知られているミニ・メンタル・ステ
ート検査（ＭＭＳＥ）法を示す図表である。
ート検査（ＭＭＳＥ）法を示す図表である。
１ 被験者の頭部 ２ 脳波（脳磁）センサ群 ３ 増幅器 ５ Ａ／Ｄ変換器 １０ コンピュータ １１ ＣＰＵ １３ ＲＯＭ（プログラム記録媒体） １４ ＲＡＭ １５，１６，１７ インタフェース ２４ キーボード ２５ 外部記憶装置 ３１ ＣＲＴ ３２ プリンタ ４１ 通信回線 ４２ 計算センター 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (36)
- 【請求項１】被験者の頭部に複数個の脳波センサを取り
付けて該被験者の頭皮電位を検出し、該頭皮電位をデー
タに変換して双極子度を求め、該双極子度の時間変動に
関する統計量を、該被験者の痴呆度パラメータとして求
め、該パラメータを出力することを特徴とした脳活動自
動判定方法。 - 【請求項２】請求項１において、 該双極子度として、該データの内の所定周波数成分を抽
出すると共に頭部内に仮定した１つ以上の電流双極子が
各脳波センサの位置に作る電位分布と各データによって
示される各脳波センサの測定電位との二乗誤差の平均値
が最小になる１つ以上の等価双極子を決定したときの近
似度を示す値を用いることを特徴とした脳活動自動判定
方法。 - 【請求項３】請求項２において、 該頭部が球状モデルであることを特徴とした脳活動自動
判定方法。 - 【請求項４】請求項１において、 該統計量として、確率過程のモーメントを用いることを
特徴とした脳活動自動判定方法。 - 【請求項５】請求項１において、 該統計量として、該双極子度をサンプリングにより複数
個求めたときのピーク値の一定個数の平均値を表わす平
均双極子度及びそのピーク値のゆらぎを表わす標準偏差
の内の少なくとも一方を用いることを特徴とした脳活動
自動判定方法。 - 【請求項６】請求項２において、 該所定周波数成分としてアルファ波周波数帯域内の信号
を用いて該平均双極子度または該標準偏差を求めること
を特徴とした脳活動自動判定方法。 - 【請求項７】請求項１又は２において、 該脳波センサの代わりに脳磁センサを用い、該電位の代
わりに磁場を用いることを特徴とした脳活動自動判定方
法。 - 【請求項８】請求項５又は６において、 該平均双極子度の平均値を所定の閾値と比較することに
より正常か痴呆症であるかを判定することを特徴とした
脳活動自動判定方法。 - 【請求項９】請求項５又は６において、 該標準偏差を所定の閾値と比較することにより正常か痴
呆症であるかを判定することを特徴とした脳活動自動判
定方法。 - 【請求項１０】請求項５又は６において、 該平均双極子度と該標準偏差との相互関係から正常か痴
呆症であるかを判定することを特徴とした脳活動自動判
定方法。 - 【請求項１１】請求項５又は６において、 該平均双極子度と該標準偏差との関係から痴呆症の種類
および程度を判定することを特徴とした脳活動自動判定
方法。 - 【請求項１２】請求項１から１１のいずれかにおいて、 該頭皮電位を端末装置で検出し、該データを通信回線を
経由して計算センターに送り、該計算センターにおいて
該パラメータを求めて該通信回線を介して該端末装置に
送り返して出力することを特徴とした脳活動自動判定方
法。 - 【請求項１３】被験者の頭部に取り付けられて該被験者
の頭皮電位を検出する複数個の脳波センサと、各脳波セ
ンサの出力信号をデータに変換して双極子度を求め、該
双極子度の時間変動に関する統計量を、該被験者の痴呆
度パラメータとして求める演算装置と、該パラメータを
出力する出力装置と、を備えたことを特徴とする脳活動
自動判定装置。 - 【請求項１４】請求項１３において、 該演算装置は、該双極子度として、該データの内の所定
周波数成分を抽出すると共に頭部内に仮定した１つ以上
の電流双極子が各脳波センサの位置に作る電位分布と各
データによって示される各脳波センサの測定電位との二
乗誤差の平均値が最小になる１つ以上の等価双極子を決
定したときの近似度を示す値を用いることを特徴とした
脳活動自動判定装置。 - 【請求項１５】請求項１４において、 該頭部が球状モデルであることを特徴とした脳活動自動
判定方法。 - 【請求項１６】請求項１３において、 該演算装置は、該統計量として、確率過程のモーメント
を用いることを特徴とした脳活動自動判定装置。 - 【請求項１７】請求項１３において、 該演算装置は、該統計量として、該双極子度をサンプリ
ングにより複数個求めたときのピーク値の一定個数の平
均値を表わす平均双極子度及びそのピーク値のゆらぎを
表わす標準偏差の内の少なくとも一方を用いることを特
徴とした脳活動自動判定装置。 - 【請求項１８】請求項１７において、 該演算装置が、該所定周波数成分としてアルファ波周波
数帯域内の信号を用いて該平均双極子度または該標準偏
差を求めることを特徴とした脳活動自動判定装置。 - 【請求項１９】請求項１３又は１４において、 該脳波センサの代わりに脳磁センサを用い、該電位の代
わりに磁場を用いることを特徴とした脳活動自動判定装
置。 - 【請求項２０】請求項１７又は１８において、 該演算装置が、該平均双極子度の平均値を所定の閾値と
比較することにより正常か痴呆症であるかを判定するこ
とを特徴とした脳活動自動判定装置。 - 【請求項２１】請求項１７又は１８において、 該演算装置が、該標準偏差を所定の閾値と比較すること
により正常か痴呆症であるかを判定することを特徴とし
た脳活動自動判定装置。 - 【請求項２２】請求項１７又は１８において、 該演算装置が、該平均双極子度と該標準偏差との相互関
係から正常か痴呆症であるかを判定することを特徴とし
た脳活動自動判定装置。 - 【請求項２３】請求項１７又は１８において、 該演算装置が、該平均双極子度と該標準偏差との関係か
ら痴呆症の種類および程度を判定することを特徴とした
脳活動自動判定装置。 - 【請求項２４】請求項１３から２３のいずれかにおい
て、 該脳波センサ及び該出力装置を端末装置に設けると共に
該演算装置を計算センターに設け、該端末装置と該計算
センターとを通信回線を介して接続したことを特徴とす
る脳活動自動判定装置。 - 【請求項２５】脳活動を自動判定するために、 被験者の頭部に複数個の脳波センサを取り付けて検出し
た該被験者の頭皮電位のデータに基づいて双極子度を求
め、該双極子度の時間変動に関する統計量を、該被験者
の痴呆度パラメータとして求め、該パラメータを出力す
る手順をコンピュータに実行させるためのプログラム。 - 【請求項２６】請求項２５において、 該双極子度が、該データの内の所定周波数成分を抽出す
ると共に頭部内に仮定した１つ以上の電流双極子が各脳
波センサの位置に作る電位分布と各データによって示さ
れる各脳波センサの測定電位との二乗誤差の平均値が最
小になる１つ以上の等価双極子を決定したときの近似度
を示すことを特徴としたプログラム。 - 【請求項２７】請求項２６において、 該頭部が球状モデルであることを特徴とした脳活動自動
判定方法。 - 【請求項２８】請求項２３において、 該統計量が、確率過程のモーメントであることを特徴と
したプログラム。 - 【請求項２９】請求項２５において、 該統計量が、該双極子度をサンプリングにより複数個求
めたときのピーク値の一定個数の平均値を表わす平均双
極子度及びそのピーク値のゆらぎを表わす標準偏差の内
の少なくとも一方であることを特徴としたプログラム。 - 【請求項３０】請求項２６において、 該所定周波数成分としてアルファ波周波数帯域内の信号
を用いて該平均双極子度または該標準偏差を求めること
を特徴としたプログラム。 - 【請求項３１】請求項２５又は２６において、 該データが、該脳波センサの代わりに脳磁センサを用
い、該電位の代わりに磁場を用いて得られたものである
ことを特徴としたプログラム。 - 【請求項３２】請求項２９又は３０において、 該平均双極子度の平均値を所定の閾値と比較することに
より正常か痴呆症であるかを判定することを特徴とした
プログラム。 - 【請求項３３】請求項２９又は３０において、 該標準偏差を所定の閾値と比較することにより正常か痴
呆症であるかを判定することを特徴としたプログラム。 - 【請求項３４】請求項２９又は３０において、 該平均双極子度と該標準偏差との相互関係から正常か痴
呆症であるかを判定することを特徴としたプログラム。 - 【請求項３５】請求項２９又は３０において、 該平均双極子度と該標準偏差との関係から痴呆症の種類
および程度を判定することを特徴としたプログラム。 - 【請求項３６】請求項２５から３５のいずれかに記載の
プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読
み取り可能な記録媒体。
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| EP01127200A EP1216656B1 (en) | 2000-12-18 | 2001-11-16 | Method and apparatus for estimating degree of neuronal impairment in brain cortex |
| DE60137185T DE60137185D1 (de) | 2000-12-18 | 2001-11-16 | Verfahren und Gerät zum Schätzen des Grades der neuronalen Störung in der Grosshirnrinde |
| KR1020010072562A KR100846397B1 (ko) | 2000-12-18 | 2001-11-21 | 대뇌 피질에서의 뉴론 손상도 평가 방법 및 장치 |
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| JP2000-383581 | 2000-12-18 | ||
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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