JP2002272692A - 脳運動機能解析診断方法および装置 - Google Patents
脳運動機能解析診断方法および装置Info
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- JP2002272692A JP2002272692A JP2001079251A JP2001079251A JP2002272692A JP 2002272692 A JP2002272692 A JP 2002272692A JP 2001079251 A JP2001079251 A JP 2001079251A JP 2001079251 A JP2001079251 A JP 2001079251A JP 2002272692 A JP2002272692 A JP 2002272692A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒト脳運動機能解析診断装置における運動関
連脳電位の同定に際して、筋電図などから運動開始点を
判断してそこから多数の脳波データを収集し、平均化す
るといった人為的で繁雑な処理の必要をなくすことにあ
る。 【解決手段】 脳波データ中の定常的な周期信号成分
は、フィルタリングにより比較的容易に除去することが
でき、他方、運動関連脳電位のレベルは低くても、変化
があれば周波数の変化として検出しやすくなることに着
目して、脳波データ中に埋没している運動関連脳電位の
微小な信号成分を、ウェーブレット変換により、周波数
分布の時間変化の形で容易に観測できるようにした。ま
た、筋電位デジタルデータに対してウェーブレット変換
を適用し、周波数の時間変化（ダイナミックスペクトラ
ム）を求め、その広帯域で生じる変化の生起時間を検出
することで、運動開始時間を自動的に検出するようにし
た。
連脳電位の同定に際して、筋電図などから運動開始点を
判断してそこから多数の脳波データを収集し、平均化す
るといった人為的で繁雑な処理の必要をなくすことにあ
る。 【解決手段】 脳波データ中の定常的な周期信号成分
は、フィルタリングにより比較的容易に除去することが
でき、他方、運動関連脳電位のレベルは低くても、変化
があれば周波数の変化として検出しやすくなることに着
目して、脳波データ中に埋没している運動関連脳電位の
微小な信号成分を、ウェーブレット変換により、周波数
分布の時間変化の形で容易に観測できるようにした。ま
た、筋電位デジタルデータに対してウェーブレット変換
を適用し、周波数の時間変化（ダイナミックスペクトラ
ム）を求め、その広帯域で生じる変化の生起時間を検出
することで、運動開始時間を自動的に検出するようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、運動に関連して変
化する脳電位の信号成分を脳波データから取り出して、
脳運動機能の解析診断を行なう脳運動機能解析診断方法
および装置に関する。
化する脳電位の信号成分を脳波データから取り出して、
脳運動機能の解析診断を行なう脳運動機能解析診断方法
および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ヒトの随意運動に伴い発生する脳電位の
変化は、運動関連脳電位と呼ばれており、この電位は脳
波の信号レベルに比べて非常に小さいことから、従来
は、被験者に随意運動を反復させ、その際の筋電図によ
る運動開始時点を基準に多数の脳波データを加算平均
し、定常的に変動する大きなレベルの周期信号成分をキ
ャンセルすることで求めている。しかし、その平均化の
ためには、かなり多数のデータを取得しなければなら
ず、かつ、その処理には相当の時間がかかるという問題
があった。また、それは脳波の波形の形状から運動に起
因する変化の成分を同定しているために、定量的な判断
が難しいという問題があった。
変化は、運動関連脳電位と呼ばれており、この電位は脳
波の信号レベルに比べて非常に小さいことから、従来
は、被験者に随意運動を反復させ、その際の筋電図によ
る運動開始時点を基準に多数の脳波データを加算平均
し、定常的に変動する大きなレベルの周期信号成分をキ
ャンセルすることで求めている。しかし、その平均化の
ためには、かなり多数のデータを取得しなければなら
ず、かつ、その処理には相当の時間がかかるという問題
があった。また、それは脳波の波形の形状から運動に起
因する変化の成分を同定しているために、定量的な判断
が難しいという問題があった。
【０００３】一方、公開特許公報「特開２０００−１２
６１４８号（発明の名称：脳波データ処理装置及び記録
媒体）」には、脳波デジタルデータに対してのみウェー
ブレット変換を行い、その結果から特徴的な変化を捉え
るようにした手法が開示されている。しかし、実際に筋
肉が動いたかどうかを確認する手段がないので、運動開
始時間を筋電位変動に基づいて決定することができない
ところに問題がある。
６１４８号（発明の名称：脳波データ処理装置及び記録
媒体）」には、脳波デジタルデータに対してのみウェー
ブレット変換を行い、その結果から特徴的な変化を捉え
るようにした手法が開示されている。しかし、実際に筋
肉が動いたかどうかを確認する手段がないので、運動開
始時間を筋電位変動に基づいて決定することができない
ところに問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、運動
関連脳電位の同定に際して、筋電図などから運動開始点
を判断してそこから多数の脳波データを収集し、平均化
するといった人為的で繁雑な処理の必要をなくすことに
ある。
関連脳電位の同定に際して、筋電図などから運動開始点
を判断してそこから多数の脳波データを収集し、平均化
するといった人為的で繁雑な処理の必要をなくすことに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、脳波データ中
の定常的な周期信号成分は、フィルタリングにより比較
的容易に除去することができ、他方、運動関連脳電位の
レベルは低くても、変化があれば周波数の変化として検
出しやすくなることに着目して、脳波データ中に埋没し
ている運動関連脳電位の微小な信号成分を、ウェーブレ
ット変換により、周波数分布の時間変化の形で容易に観
測できるようにするものである。
の定常的な周期信号成分は、フィルタリングにより比較
的容易に除去することができ、他方、運動関連脳電位の
レベルは低くても、変化があれば周波数の変化として検
出しやすくなることに着目して、脳波データ中に埋没し
ている運動関連脳電位の微小な信号成分を、ウェーブレ
ット変換により、周波数分布の時間変化の形で容易に観
測できるようにするものである。
【０００６】本発明は、ヒト頭皮上に付着させた電極に
より得られた脳電位デジタルデータに対して、ウェーブ
レット変換を用いた時間周波数成分同定法を適用し、そ
れにより周波数の時間変化を表わすパラメータを得て、
運動関連脳電位の信号成分を定量的に同定することを可
能にする。本発明による運動関連脳電位の同定では、必
要とされる加算の平均回数が従来例と比較して極端に少
なくて済むことから、脳運動機能解析診断をより短時間
で行うことができる。
より得られた脳電位デジタルデータに対して、ウェーブ
レット変換を用いた時間周波数成分同定法を適用し、そ
れにより周波数の時間変化を表わすパラメータを得て、
運動関連脳電位の信号成分を定量的に同定することを可
能にする。本発明による運動関連脳電位の同定では、必
要とされる加算の平均回数が従来例と比較して極端に少
なくて済むことから、脳運動機能解析診断をより短時間
で行うことができる。
【０００７】さらに、本発明では、ヒト皮膚上に付着さ
せた電極により得られる単一試行の随意運動に伴って生
じる筋電位デジタルデータに対してウェーブレット変換
を適用し、周波数の時間変化（ダイナミックスペクトラ
ム）を求め、その広帯域で生じる変化の生起時間を検出
することで、運動開始時間を自動的に検出することがで
きる。そのため、本発明では、この筋電位デジタルデー
タによるダイナミックスペクトラムを利用して検出した
運動開始時間を、脳電位時間周波数成分を求める上での
基準時間とすることができる。
せた電極により得られる単一試行の随意運動に伴って生
じる筋電位デジタルデータに対してウェーブレット変換
を適用し、周波数の時間変化（ダイナミックスペクトラ
ム）を求め、その広帯域で生じる変化の生起時間を検出
することで、運動開始時間を自動的に検出することがで
きる。そのため、本発明では、この筋電位デジタルデー
タによるダイナミックスペクトラムを利用して検出した
運動開始時間を、脳電位時間周波数成分を求める上での
基準時間とすることができる。
【０００８】また本発明では、筋電位、脳電位、眼球電
位のデジタルデータに対してそれぞれダイナミックスペ
クトラムを求めることにより、筋電位と脳電位の関係、
及び、眼球運動に基づくノイズを同時に検出できるの
で、より精度の高い解析と、運動関連脳電位の時間周波
数成分同定とが可能となる。
位のデジタルデータに対してそれぞれダイナミックスペ
クトラムを求めることにより、筋電位と脳電位の関係、
及び、眼球運動に基づくノイズを同時に検出できるの
で、より精度の高い解析と、運動関連脳電位の時間周波
数成分同定とが可能となる。
【０００９】図１により、本発明の概要を説明する。図
１は、本発明による、ヒト運動関連脳電位のウェーブレ
ット変換を用いた時間周波数成分同定機能を内蔵した簡
易型ヒト脳運動機能解析診断装置のブロック構成図であ
る。図において、Ａｇ／ＡｇＣｌ（銀／塩化銀）皿電極
を用いて、ヒトの頭皮１上の脳電位２、耳朶電位３、皮
膚上の筋電位４、顔面上の眼球電位５を取得し、それぞ
れの信号を脳・筋・眼球電位信号伝送ケーブル６によ
り、ヒト脳運動機能解析診断装置７へ入力する。
１は、本発明による、ヒト運動関連脳電位のウェーブレ
ット変換を用いた時間周波数成分同定機能を内蔵した簡
易型ヒト脳運動機能解析診断装置のブロック構成図であ
る。図において、Ａｇ／ＡｇＣｌ（銀／塩化銀）皿電極
を用いて、ヒトの頭皮１上の脳電位２、耳朶電位３、皮
膚上の筋電位４、顔面上の眼球電位５を取得し、それぞ
れの信号を脳・筋・眼球電位信号伝送ケーブル６によ
り、ヒト脳運動機能解析診断装置７へ入力する。
【００１０】ヒト脳運動機能解析診断装置７は、増幅・
Ａ／Ｄ変換器８に送り、デジタルデータに変換する。こ
のデジタルデータをデジタル信号伝送ケーブル９によ
り、デジタルフィルタリング処理部（ＩＩＲデジタルフ
ィルタリング）１０に送り、電源周波数成分（５０Hz／
６０Hz任意に選択決定）、低周波成分（１．６Hz以下、
任意に決定）、高周波成分（３０Hz以上、任意に決定）
を遮断する。そのフィルタリング処理されたデータをデ
ジタルフィルタリング処理信号伝送ケーブル１１によ
り、本発明のウェーブレット変換を用いた時間周波数成
分同定システム部１２に送り、任意のデータ数（可変）
にて脳電位デジタルデータの加算平均、時間周波数成分
同定の各処理を自動的に行なう。なお、加算平均、時間
周波数同定を行う際に基準となる時間は、単一試行時の
筋電位デジタルデータに対してウェーブレット変換を適
用することで得られるダイナミックスペクトラムにより
求める。なお、時間周波数成分同定システム部１２に
は、統計処理を可能とするために記憶装置が設けられて
おり、多人数の、多試行によって求め得たデータを保存
し、そのデータと個人データとの比較を行なうことで、
脳運動機能の統計的データに基づく診断を可能とする。
Ａ／Ｄ変換器８に送り、デジタルデータに変換する。こ
のデジタルデータをデジタル信号伝送ケーブル９によ
り、デジタルフィルタリング処理部（ＩＩＲデジタルフ
ィルタリング）１０に送り、電源周波数成分（５０Hz／
６０Hz任意に選択決定）、低周波成分（１．６Hz以下、
任意に決定）、高周波成分（３０Hz以上、任意に決定）
を遮断する。そのフィルタリング処理されたデータをデ
ジタルフィルタリング処理信号伝送ケーブル１１によ
り、本発明のウェーブレット変換を用いた時間周波数成
分同定システム部１２に送り、任意のデータ数（可変）
にて脳電位デジタルデータの加算平均、時間周波数成分
同定の各処理を自動的に行なう。なお、加算平均、時間
周波数同定を行う際に基準となる時間は、単一試行時の
筋電位デジタルデータに対してウェーブレット変換を適
用することで得られるダイナミックスペクトラムにより
求める。なお、時間周波数成分同定システム部１２に
は、統計処理を可能とするために記憶装置が設けられて
おり、多人数の、多試行によって求め得たデータを保存
し、そのデータと個人データとの比較を行なうことで、
脳運動機能の統計的データに基づく診断を可能とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】図２は、図１に示す時間周波数成
分同定システム部の１実施の形態における処理フローで
ある。
分同定システム部の１実施の形態における処理フローで
ある。
【００１２】図２において、ヒト頭皮から取得された脳
電位のデジタルデータと、眼球電位のデジタルデータ、
耳朶電位のデジタルデータ、皮膚から取得された筋電位
のデジタルデータは、それぞれタイムマーカとともにい
ったんファイル記憶装置２１に格納される。次に加算平
均処理部２２は、ファイル記憶装置２１から脳電位デジ
タルデータの複数波形分を読み出して、加算平均処理す
る。加算平均された脳電位デジタルデータは、次にウェ
ーブレット変換処理部２３においてウェーブレット変換
される。ダイナミックスペクトラム生成処理部２４は、
ウェーブレット変換結果からダイナミックスペクトラム
を生成し、ファイル記憶装置２５に格納する。
電位のデジタルデータと、眼球電位のデジタルデータ、
耳朶電位のデジタルデータ、皮膚から取得された筋電位
のデジタルデータは、それぞれタイムマーカとともにい
ったんファイル記憶装置２１に格納される。次に加算平
均処理部２２は、ファイル記憶装置２１から脳電位デジ
タルデータの複数波形分を読み出して、加算平均処理す
る。加算平均された脳電位デジタルデータは、次にウェ
ーブレット変換処理部２３においてウェーブレット変換
される。ダイナミックスペクトラム生成処理部２４は、
ウェーブレット変換結果からダイナミックスペクトラム
を生成し、ファイル記憶装置２５に格納する。
【００１３】一方、脳電位と同時に皮膚から取得された
眼球電位のデジタルデータ、耳朶電位のデジタルデー
タ、筋電位のデジタルデータは、それぞれウェーブレッ
ト変換処理部２６でウェーブレット変換される。ダイナ
ミックスペクトラム生成処理部２７は、それぞれのウェ
ーブレット変換結果からダイナミックスペクトラムを生
成し、ファイル記憶装置２５に格納する。変化生起時間
検出処理部２８は、このうちの筋電位のダイナミックス
ペクトラムから広帯域の変化部分を検出して、その時間
位置を基準時間として出力する。脳運動機能解析処理部
２９は、その基準時間に基づいて脳電位のダイナミック
スペクトラムを解析し、運動関連脳電位を同定する。
眼球電位のデジタルデータ、耳朶電位のデジタルデー
タ、筋電位のデジタルデータは、それぞれウェーブレッ
ト変換処理部２６でウェーブレット変換される。ダイナ
ミックスペクトラム生成処理部２７は、それぞれのウェ
ーブレット変換結果からダイナミックスペクトラムを生
成し、ファイル記憶装置２５に格納する。変化生起時間
検出処理部２８は、このうちの筋電位のダイナミックス
ペクトラムから広帯域の変化部分を検出して、その時間
位置を基準時間として出力する。脳運動機能解析処理部
２９は、その基準時間に基づいて脳電位のダイナミック
スペクトラムを解析し、運動関連脳電位を同定する。
【００１４】図１により取得した単一試行による筋電位
デジタル波形に対してウェーブレット変換を行なうこと
により周波数の時間変化（ダイナミックスペクトラム）
が求まり、その筋電位デジタルデータのダイナミックス
ペクトラムにおいて、広帯域で生じる変化の生起時間を
検出することで、運動開始時点を自動的に検出する。そ
して、その運動開始時点を基準に、運動前２秒、運動後
１秒の計３秒を切り出し、その脳電位デジタルデータ２
０波形分を加算平均した波形に対してウェーブレット変
換を行うことにより、ダイナミックスペクトラムが図３
のように求めることができる。すなわち運動関連脳電位
を時間周波数成分として同定可能となる。この時間周波
数成分はデジタルデータとして記憶装置に保存される。
デジタル波形に対してウェーブレット変換を行なうこと
により周波数の時間変化（ダイナミックスペクトラム）
が求まり、その筋電位デジタルデータのダイナミックス
ペクトラムにおいて、広帯域で生じる変化の生起時間を
検出することで、運動開始時点を自動的に検出する。そ
して、その運動開始時点を基準に、運動前２秒、運動後
１秒の計３秒を切り出し、その脳電位デジタルデータ２
０波形分を加算平均した波形に対してウェーブレット変
換を行うことにより、ダイナミックスペクトラムが図３
のように求めることができる。すなわち運動関連脳電位
を時間周波数成分として同定可能となる。この時間周波
数成分はデジタルデータとして記憶装置に保存される。
【００１５】なお、同図は国際１０−２０電極配置法に
基づいて配置した電極Ｃｚでの脳電位の時間周波数成分
同定結果（上図：脳波の２０波形分の加算平均結果、下
図：ダイナミックスペクトラム）を示しており、ダイナ
ミックスペクトラムは、エネルギーレベルが高い部分を
黒色、低い部分を白色と階調表現している。また、他の
箇所（Ｃ３、Ｃ４、Ｆｚ、Ｐｚ等）でも同様なものが取
得できる。データを取得するための測定点数、測定箇所
も上記以外にて任意に決定できる。
基づいて配置した電極Ｃｚでの脳電位の時間周波数成分
同定結果（上図：脳波の２０波形分の加算平均結果、下
図：ダイナミックスペクトラム）を示しており、ダイナ
ミックスペクトラムは、エネルギーレベルが高い部分を
黒色、低い部分を白色と階調表現している。また、他の
箇所（Ｃ３、Ｃ４、Ｆｚ、Ｐｚ等）でも同様なものが取
得できる。データを取得するための測定点数、測定箇所
も上記以外にて任意に決定できる。
【００１６】ここで、ウェーブレット変換は、
【００１７】
【数１】
【００１８】ａ：スケール・パラメータ ｂ：トランスレート・パラメータ と定義されており、但し、信号ｆ（ｔ）が、脳電位デジ
タルデータ、筋電位デジタルデータ、眼球電位デジタル
データに相当し、ψ（ｔ）が、マザーウェーブレットで
ある。本発明のウェーブレット変換では、マザーウェー
ブレットとして、時間と周波数に関する不確定性が最小
の関数（時間周波数空間において最も局在性が良い関
数）であることから、〔数２〕に示す信号の周波数を探
り出すのに適しているガボール、又は、ガボアー（Gabo
r ）のマザー・ウェーブレットを用いている。
タルデータ、筋電位デジタルデータ、眼球電位デジタル
データに相当し、ψ（ｔ）が、マザーウェーブレットで
ある。本発明のウェーブレット変換では、マザーウェー
ブレットとして、時間と周波数に関する不確定性が最小
の関数（時間周波数空間において最も局在性が良い関
数）であることから、〔数２〕に示す信号の周波数を探
り出すのに適しているガボール、又は、ガボアー（Gabo
r ）のマザー・ウェーブレットを用いている。
【００１９】
【数２】
【００２０】なお、 ａ＝１／２πｆ ｆ：周波数〔Hz〕 とし、この周波数ｆを可変することにより、様々な時間
周波数成分を同定することができる。また、σは任意に
決定できる。
周波数成分を同定することができる。また、σは任意に
決定できる。
【００２１】同図から、運動開始時０ｓから１０Hz前後
（α波帯域）の周波数成分が強く表れていることを明ら
かにできることが分かる。他の電極位置においても求め
得た。なお、これまでに報告されている運動関連脳電位
において、Ｃｚでは運動開始時に約０．１ｓの波形（Ｐ
−５０）が報告されており、すなわち、約１０Hz（＝１
／０．１ｓ）の周波数と概算できることから、本手法に
おいて求められたものと一致すると考えられる。また、
Ｆｚでは運動開始後約０．５ｓにおいて、同様に約１０
Hzの周波数成分がより強く表れており、この成分はＮ＋
５０を検出したものと考えられる。
（α波帯域）の周波数成分が強く表れていることを明ら
かにできることが分かる。他の電極位置においても求め
得た。なお、これまでに報告されている運動関連脳電位
において、Ｃｚでは運動開始時に約０．１ｓの波形（Ｐ
−５０）が報告されており、すなわち、約１０Hz（＝１
／０．１ｓ）の周波数と概算できることから、本手法に
おいて求められたものと一致すると考えられる。また、
Ｆｚでは運動開始後約０．５ｓにおいて、同様に約１０
Hzの周波数成分がより強く表れており、この成分はＮ＋
５０を検出したものと考えられる。
【００２２】運動開始前１．０ｓ〜０．５ｓでは、約５
Hz前後の周波数成分が生じ、０．２ｓ前にその成分が減
少することがわかる。これは、ＢＰ（Beritschaftspote
ntial)、ＩＳ（Intermediate Ｓlope）成分に含まれる
ものと考えられる。
Hz前後の周波数成分が生じ、０．２ｓ前にその成分が減
少することがわかる。これは、ＢＰ（Beritschaftspote
ntial)、ＩＳ（Intermediate Ｓlope）成分に含まれる
ものと考えられる。
【００２３】また、本方法により得られたダイナミック
スペクトラムの頭皮上分布により、空間─時間周波数マ
ッピングをデジタルデータとして表示することもでき
る。
スペクトラムの頭皮上分布により、空間─時間周波数マ
ッピングをデジタルデータとして表示することもでき
る。
【００２４】
【発明の効果】本発明によるウェーブレット変換を用い
た時間周波数成分同定機能を内蔵した簡易型ヒト脳機能
解析診断装置は、ヒトの随意運動による脳電位成分を周
波数の時間変化として同定することができ、従来の報告
されている方法では、例えば、１被験者に対して２００
回、１４名の試行を総加算し、平均化するものと比較し
て、本発明の図２では１被験者のみ２０回試行（さらに
少ない数にすることも可能。但し、検出精度が低下す
る。）と、その加算回数が少ないということから、解
析、診断を短時間で容易に行うことができる。
た時間周波数成分同定機能を内蔵した簡易型ヒト脳機能
解析診断装置は、ヒトの随意運動による脳電位成分を周
波数の時間変化として同定することができ、従来の報告
されている方法では、例えば、１被験者に対して２００
回、１４名の試行を総加算し、平均化するものと比較し
て、本発明の図２では１被験者のみ２０回試行（さらに
少ない数にすることも可能。但し、検出精度が低下す
る。）と、その加算回数が少ないということから、解
析、診断を短時間で容易に行うことができる。
【００２５】従来の報告では運動開始時間を筋電位波形
の変化により検出するものや、公開特許公報第２０００
−１２６１４８号では、脳波データのみのウェーブレッ
ト変換による結果から特徴的な変化を捉えていたが、本
発明では、単一試行の随意運動時の筋電位デジタルデー
タに対してダイナミックスペクトラムを求め、広帯域で
生じる変化の生起時間を検出することで、運動開始時間
を自動的に検出し、その時間を基準として脳電位の時間
周波数成分同定を行うことから、時間基準という点から
高い精度を保証することができる。本発明では筋電位、
脳電位、眼球電位の各々のダイナミックスペクトラムを
個別に求めていることから、筋電位と脳電位の時間周波
数成分の関係、及び、眼球運動によるアーチファクトの
時間周波数成分をデジタルデータとして同時に検出で
き、より精度の高い解析、運動関連脳電位の時間周波数
成分同定が可能となる。
の変化により検出するものや、公開特許公報第２０００
−１２６１４８号では、脳波データのみのウェーブレッ
ト変換による結果から特徴的な変化を捉えていたが、本
発明では、単一試行の随意運動時の筋電位デジタルデー
タに対してダイナミックスペクトラムを求め、広帯域で
生じる変化の生起時間を検出することで、運動開始時間
を自動的に検出し、その時間を基準として脳電位の時間
周波数成分同定を行うことから、時間基準という点から
高い精度を保証することができる。本発明では筋電位、
脳電位、眼球電位の各々のダイナミックスペクトラムを
個別に求めていることから、筋電位と脳電位の時間周波
数成分の関係、及び、眼球運動によるアーチファクトの
時間周波数成分をデジタルデータとして同時に検出で
き、より精度の高い解析、運動関連脳電位の時間周波数
成分同定が可能となる。
【００２６】また本発明では、運動関連脳電位の成分
を、波形の形状ではなく、周波数と時間にて数値化でき
ることからより客観的な指標を求めることができ、その
値をデジタルデータとして表示することができる。な
お、加算平均回数は任意に決定できることから、多人数
による統計的処理等も可能である。個人の評価を行うに
あたり、統計的データが必要であることから、多人数の
多数回の試行データを標準データとして本発明の装置内
に保存しておき、そのデータと個人との比較が可能とな
る。
を、波形の形状ではなく、周波数と時間にて数値化でき
ることからより客観的な指標を求めることができ、その
値をデジタルデータとして表示することができる。な
お、加算平均回数は任意に決定できることから、多人数
による統計的処理等も可能である。個人の評価を行うに
あたり、統計的データが必要であることから、多人数の
多数回の試行データを標準データとして本発明の装置内
に保存しておき、そのデータと個人との比較が可能とな
る。
【００２７】さらに本方法により得られたダイナミック
スペクトラムの頭皮上分布により、空間─時間周波数マ
ッピングをつくることができることから、脳運動機能異
常箇所を特定できる。すなわち、空間─時間周波数成分
マッピングのパターンの異常による脳運動機能診断が可
能となる。
スペクトラムの頭皮上分布により、空間─時間周波数マ
ッピングをつくることができることから、脳運動機能異
常箇所を特定できる。すなわち、空間─時間周波数成分
マッピングのパターンの異常による脳運動機能診断が可
能となる。
【図１】この発明のヒト運動関連脳電位のウェーブレッ
ト変換を用いた時間周波数成分同定法を内蔵した簡易型
ヒト脳運動機能解析診断装置の概要構成図である。
ト変換を用いた時間周波数成分同定法を内蔵した簡易型
ヒト脳運動機能解析診断装置の概要構成図である。
【図２】時間周波数成分同定システム部の１実施の形態
における処理フローを示す説明図である。
における処理フローを示す説明図である。
【図３】本発明の簡易型ヒト脳運動機能解析診断装置に
より得られた結果の一部の写真である。
より得られた結果の一部の写真である。
１： ヒトの頭表面（頭頂） ２： Ａｇ／ＡｇＣｌ（銀／塩化銀）皿電極（脳電位測
定） ３： Ａｇ／ＡｇＣｌ（銀／塩化銀）皿電極（耳朶電位
測定、基準用） ４： Ａｇ／ＡｇＣｌ（銀／塩化銀）皿電極（筋電位測
定） ５： Ａｇ／ＡｇＣｌ（銀／塩化銀）皿電極（眼球電位
測定） ６： 脳・筋電、眼球電位信号伝送ケーブル ７： 簡易型ヒト脳運動機能診断装置 ８： 増幅・Ａ／Ｄ変換器 ９： デジタル信号伝送ケーブル １０： デジタルフィルタリング処理部 １１： デジタルフィルタリング処理信号伝送ケーブル １２： ウェーブレット変換を用いた時間周波数成分同
定システム部
定） ３： Ａｇ／ＡｇＣｌ（銀／塩化銀）皿電極（耳朶電位
測定、基準用） ４： Ａｇ／ＡｇＣｌ（銀／塩化銀）皿電極（筋電位測
定） ５： Ａｇ／ＡｇＣｌ（銀／塩化銀）皿電極（眼球電位
測定） ６： 脳・筋電、眼球電位信号伝送ケーブル ７： 簡易型ヒト脳運動機能診断装置 ８： 増幅・Ａ／Ｄ変換器 ９： デジタル信号伝送ケーブル １０： デジタルフィルタリング処理部 １１： デジタルフィルタリング処理信号伝送ケーブル １２： ウェーブレット変換を用いた時間周波数成分同
定システム部
Claims (6)
- 【請求項１】 脳電位データに対して、ウェーブレット
変換を行なうことにより、周波数成分の時間変化を表わ
すダイナミックスペクトラムを生成し、それに基づき運
動関連脳電位の成分同定を行なうことを特徴とする脳運
動機能解析診断方法。 - 【請求項２】 請求項１において、ウェーブレット変換
のマザーウェーブレットとして、時間周波数空間におい
て最も局在性が良い関数を用いることを特徴とする脳運
動機能解析診断方法。 - 【請求項３】 請求項２において、ウェーブレット変換
のマザーウェーブレットとして、ガボール、または、ガ
ボアーの関数を使用することを特徴とする脳運動機能解
析診断方法。 - 【請求項４】 請求項１において、皮膚上に付着させた
電極により得られた単一試行の随意運動による筋電位デ
ータを対象としてウェーブレット変換を行ない、周波数
成分の時間変化を表わすダイナミックスペクトラムを生
成し、そのダイナミックスペクトラム上で広帯域に生じ
る変化の生起時間を自動的に検出して、運動開始時点と
することを特徴とする脳運動機能解析診断方法。 - 【請求項５】 請求項１において、頭皮上、顔面上、皮
膚上に付着された電極により得られた脳電位、眼球電
位、筋電位のデータに対してそれぞれウェーブレット変
換を行なって、ダイナミックスペクトラムを個別に、か
つ、同時に求めて、筋電位と脳電位の関連性、及び眼球
運動によるアーチファクトを検出することを特徴とする
脳運動機能解析診断方法。 - 【請求項６】 脳電位データに対して、ウェーブレット
変換を行ない、周波数成分の時間変化を表わすダイナミ
ックスペクトラムを生成する運動関連脳電位の成分同定
手段を備えていることを特徴とする脳運動機能解析診断
装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001079251A JP3983989B2 (ja) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | 脳運動機能解析診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001079251A JP3983989B2 (ja) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | 脳運動機能解析診断装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002272692A true JP2002272692A (ja) | 2002-09-24 |
| JP3983989B2 JP3983989B2 (ja) | 2007-09-26 |
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ID=18935735
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001079251A Expired - Lifetime JP3983989B2 (ja) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | 脳運動機能解析診断装置 |
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| JP (1) | JP3983989B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006524157A (ja) * | 2003-03-20 | 2006-10-26 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツア フォルデルング デア アンゲヴァンテン フォルシュング エー ファウ | 車両内の搭乗者支援による装置を始動する方法 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000126148A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-05-09 | Nec Corp | 脳波データ処理装置及び記録媒体 |
-
2001
- 2001-03-19 JP JP2001079251A patent/JP3983989B2/ja not_active Expired - Lifetime
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