JP2010022775A - Stimulus suitability analyzer and program - Google Patents
Stimulus suitability analyzer and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010022775A JP2010022775A JP2008191299A JP2008191299A JP2010022775A JP 2010022775 A JP2010022775 A JP 2010022775A JP 2008191299 A JP2008191299 A JP 2008191299A JP 2008191299 A JP2008191299 A JP 2008191299A JP 2010022775 A JP2010022775 A JP 2010022775A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stimulus
- brain
- suitability
- human body
- vector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims abstract description 210
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 104
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 104
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 104
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 claims abstract description 76
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 claims abstract description 76
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004497 NIR spectroscopy Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 151
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 86
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 81
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 19
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 13
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims description 13
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 claims description 12
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 10
- 230000007177 brain activity Effects 0.000 claims description 9
- 210000003254 palate Anatomy 0.000 claims description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 8
- 206010039897 Sedation Diseases 0.000 claims description 7
- 230000036280 sedation Effects 0.000 claims description 7
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000013707 sensory perception of sound Effects 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 claims description 2
- 230000003238 somatosensory effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 55
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 27
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 17
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 15
- 230000009471 action Effects 0.000 description 14
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 13
- 230000036407 pain Effects 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 9
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 8
- 230000035943 smell Effects 0.000 description 7
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 6
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 6
- 206010008118 cerebral infarction Diseases 0.000 description 6
- 208000026106 cerebrovascular disease Diseases 0.000 description 6
- 210000001652 frontal lobe Anatomy 0.000 description 6
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 6
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 5
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 5
- 239000002304 perfume Substances 0.000 description 5
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 5
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 4
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 4
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 4
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 4
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 4
- 230000008451 emotion Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 4
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 4
- 235000019615 sensations Nutrition 0.000 description 4
- LQIAZOCLNBBZQK-UHFFFAOYSA-N 1-(1,2-Diphosphanylethyl)pyrrolidin-2-one Chemical compound PCC(P)N1CCCC1=O LQIAZOCLNBBZQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 208000014644 Brain disease Diseases 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 3
- 230000002490 cerebral effect Effects 0.000 description 3
- 230000007954 hypoxia Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000008035 nerve activity Effects 0.000 description 3
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 3
- 230000008557 oxygen metabolism Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 2
- 230000011157 brain segmentation Effects 0.000 description 2
- 238000006757 chemical reactions by type Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 2
- 230000001299 hyperoxygenation Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 210000001847 jaw Anatomy 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000008288 physiological mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000001624 sedative effect Effects 0.000 description 2
- 230000000392 somatic effect Effects 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- INGWEZCOABYORO-UHFFFAOYSA-N 2-(furan-2-yl)-7-methyl-1h-1,8-naphthyridin-4-one Chemical compound N=1C2=NC(C)=CC=C2C(O)=CC=1C1=CC=CO1 INGWEZCOABYORO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010041349 Somnolence Diseases 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000003444 anaesthetic effect Effects 0.000 description 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 201000007201 aphasia Diseases 0.000 description 1
- 230000008827 biological function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 210000004958 brain cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000005013 brain tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 230000002996 emotional effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 description 1
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 1
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 1
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 1
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 1
- 210000004247 hand Anatomy 0.000 description 1
- 230000001146 hypoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000030214 innervation Effects 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 210000002050 maxilla Anatomy 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 210000003928 nasal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 210000001331 nose Anatomy 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000578 peripheral nerve Anatomy 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000008786 sensory perception of smell Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000036410 touch Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005428 wave function Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えば口腔内装着器具、口内刺激具、マウスピース、入れ歯、歯ブラシ等の口内装着挿入物、コンタクトレンズ、眼鏡、靴、下着、ベルト、運動具等の人体装着物、注射、麻酔、ガム、香水(アロマオイル)、匂い、音楽、照明器具等の種々の刺激付与手段によって与えられる人体への刺激の適合性を判定・評価及び表示する刺激適合性解析装置及びプログラムに関し、特に、人間の脳内における所定の機能及び役割に応じて、神経活動の変化に伴い、酸素消費量が増加したり、賦活化と鎮静化による脳活性の調整機能が働くことを考慮した刺激適合性解析装置及びプログラムに関する。 The present invention includes, for example, oral appliances, oral stimulators, mouthpieces, dentures, toothbrushes and other intraoral inserts, contact lenses, glasses, shoes, underwear, belts, exercise equipment and other human body attachments, injection, anesthesia, The present invention relates to a stimulus suitability analysis apparatus and program for judging, evaluating and displaying the suitability of stimuli to a human body given by various stimulus applying means such as gum, perfume (aroma oil), smell, music, lighting equipment, etc. Stimulus compatibility analysis device that takes into account that the oxygen consumption increases or the brain activity adjustment function by activation and sedation works with the change of neural activity according to the predetermined function and role in the brain And the program.
従来、本発明者及び本出願人の一人である萩原秀紀は、口内のつぼや額関節部等を押圧して、口内に刺激を与えることにより、肩こり、関節可動域拡大、顔の歪みの矯正等の種々の治療を行うための口内刺激具を提案している(特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。
Conventionally, Hideki Sugawara, one of the present inventor and the present applicant, presses a pot in the mouth or a forehead joint part, etc. to give stimulation to the mouth, thereby stiff shoulders, joint range of motion expansion, correction of facial distortion And the like have been proposed (see
上記の口内刺激具以外に、例えばマウスピース、入れ歯、歯ブラシ等の口内装着挿入物、コンタクトレンズ、眼鏡、靴、下着、ベルト、運動具等の人体装着物、注射、麻酔、ガム、香水(アロマオイル)、匂い、音楽、照明器具等の種々の刺激付与手段によっても、人体に刺激を与えている(以下、従来例1という)。 In addition to the above mouth stimulators, mouthpieces, dentures, toothbrushes and other mouth-mounted inserts, contact lenses, eyeglasses, shoes, underwear, belts, exercise equipment and other human body-mounted items, injection, anesthesia, gum, perfume (aroma The human body is also stimulated by various stimulus applying means such as oil), odor, music, and lighting equipment (hereinafter referred to as Conventional Example 1).
また、人体の脳反応を解析する従来の技術としては、例えば、光生体計測法を用いた生体入力装置(特許文献4参照)、脳波を用いた香料判定方法及び香料判定装置(特許文献5参照),感情を脳から自動識別する生体情報自動識別装置(特許文献6参照)等の技術が提案されている。また、脳から眼科用生成物を評価する眼科用組成物の評価方法(特許文献7参照)の技術が提案されている。 In addition, as conventional techniques for analyzing the brain reaction of the human body, for example, a biological input device using an optical biometric method (see Patent Document 4), a fragrance determination method using an electroencephalogram, and a fragrance determination apparatus (see Patent Document 5) ), A technology such as a biological information automatic identification device (see Patent Document 6) that automatically identifies emotions from the brain has been proposed. Moreover, the technique of the evaluation method (refer patent document 7) of the ophthalmic composition which evaluates ophthalmic products from a brain is proposed.
これらの技術は、いずれも、脳の電気活動や脳のヘモグロビンの変化に基づいて脳反応を解析している(以下、従来例2という)。 All of these techniques analyze brain responses based on changes in brain electrical activity and brain hemoglobin (hereinafter referred to as Conventional Example 2).
ところで、脳の働きは、人体に刺激を与えたり、何か行動したり、課題を実行したり、安静にして睡眠をとることで、脳区分用番地にそれぞれ、神経活動の賦活化と鎮静化がおこる。
この脳区分用番地に関する発明について、本発明者及び本出願人の一人である加藤俊徳が既に出願している(特願2006−194357号参照)。
By the way, the brain works by stimulating the human body, taking some action, performing tasks, and resting and sleeping. Happens.
Regarding the invention relating to this brain classification address, Toshinori Kato, one of the present inventors and the present applicant, has already filed an application (see Japanese Patent Application No. 2006-194357).
ここで、脳区分用番地(本発明者かつ出願人は当該番地を脳番地(登録商標)と称している)とは、脳内において所定の機能及び役割に応じて、神経活動の変化に伴った酸素消費量の増加や賦活化と鎮静化による脳活性の調節機能が働くことを考慮した部位毎に区分して付与された番号である。 Here, the address for brain classification (the inventor and the applicant refer to the address as the brain address (registered trademark)) refers to a change in nerve activity according to a predetermined function and role in the brain. It is a number assigned separately for each part considering the increase in oxygen consumption and the function of regulating brain activity by activation and sedation.
脳内における各部位において酸素消費量が増加し活性化されている点や、賦活化と鎮静化による脳活性の調節機能が行われている点については、例えば、本発明者及び本出願人の一人である加藤俊徳によって提案された生体機能診断装置(特許文献8及び特許文献9参照)を用いて、酸化型ヘモグロビンの変化量と還元型ヘモグロビンの変化量との関係から導き出される各種パラメータ(例えば酸素交換度(k角)や酸素交換比(k比))、ヘモグロビン交換量(L値)や2次元あるいは3次元ダイアグラム上の軌跡等に基づいて認定できることが知られている。
従来例1には、次のような課題があった。
(1)人体にとって、例えば、口内刺激具による刺激具合、ベルトの締め具合、眼鏡の適合性、マウスピースの違和感、歯科治療中の傷み、麻酔の効き目の有無、歯科治療後の口腔内の違和感、予防注射の痛みにより受ける違和感や不快感、 匂いに対する不快感、快適感、音楽などの快適な音量、照明器具等による視覚のまぶしさ、下着の肌触り、靴の履きごこち等は、例え全く同じ材質や製品、装着物であったとしても、個々の人によって、異なった印象、感触、痛みの程度である等、千差万別であることが多い。
このような個々の人の状況を他人が本人と同程度に理解して、解決することは困難である。
Conventional Example 1 has the following problems.
(1) For the human body, for example, stimulation by mouth stimulators, belt tightening, eyeglass compatibility, mouthpiece discomfort, damage during dental treatment, presence or absence of anesthetic effect, discomfort in the oral cavity after dental treatment , Discomfort and discomfort caused by pain from vaccination, discomfort to smell, comfort, comfortable volume such as music, visual glare with lighting equipment, touch of underwear, feeling of wearing shoes, etc. are exactly the same Even if it is a material, a product, or an attachment, there are many different things such as different impressions, feels, and pain levels depending on the individual.
It is difficult for others to understand and solve the situation of each individual person as much as the person himself.
じっくり本人の主張を聞いてあげることが精一杯可能なことであった。 It was possible to listen to his claim carefully.
(2)口腔内に装着した治具が、違和感を生んだり、痛みが出たり、気になったりすることは、従来、装着後に、本人の訴えを通じて、知る方法以外、治具の効果の有無を客観的に判断することはできなかった。 (2) The fact that jigs installed in the oral cavity give a sense of incongruity, pain, or concern about the effects of the jigs, other than the method of knowing them through their own complaints after wearing them. Could not be judged objectively.
ましてや、違和感や快適感、不快感を定量的に判断して、治具の調節を行うことはできなかった。そのために、すべては、装着された側の訴えと装着する側の熟練による手加減で行われてきた。 In addition, the jig could not be adjusted by quantitatively judging discomfort, comfort and discomfort. To that end, everything has been done with the appeal of the wearing side and the skill of the wearing side.
従来は、例えば心理学的にSD法で、1から5の5段階,あるいは、1から10の10段階で評価していたにすぎず、客観性に欠けていた。 Conventionally, for example, the evaluation was psychologically based on the SD method in only 5 levels from 1 to 5 or 10 levels from 1 to 10, and lacked objectivity.
NIRS(Near-infrared Spectroscopy:近赤外分光法)を使っても、個人によって、変化の程度が異なったり、計測領域が一定しないという欠点があった。 Even when using NIRS (Near-Infrared Spectroscopy), the degree of change varies from person to person and the measurement area is not constant.
(3)装着具の効果や異物感は、時間の経過によって、後から分かってくる場合もあった。このような場合は、数日後に、再び、装着具の装着を調節しなければならならず、面倒であった。 (3) The effect of the wearing tool and the foreign object sensation may become apparent later over time. In such a case, after a few days, the mounting of the mounting tool had to be adjusted again, which was troublesome.
(4)同じタイプの装着具であっても、個人差があり、その都度、個人の申告を十分聞き分けて、それを判断して調節しなければならなかった。 (4) Even with the same type of wearing equipment, there are individual differences, and each time it was necessary to listen carefully to the individual's declaration and judge and adjust it.
このような場合には、必ずしも本人の訴えと、装着具との関係に対応関係があるとは限らなかった。このような場合には、訴えを聞きすぎて上手くいかないことも起こりえた。 In such a case, the relationship between the person's complaint and the wearing device is not necessarily in a corresponding relationship. In such a case, it could happen that it didn't work because of too much complaint.
(5)意図的に脳を賦活化と鎮静化させたりする口腔内装着器具は存在しなかった。もし結果的に、脳へ作用していたとしても、それは想像の域を得ないものであった。 (5) There was no intraoral device that intentionally activated and sedated the brain. As a result, even if it was acting on the brain, it was unimaginable.
(6)脳全体に与える作用ではなく、右脳と左脳への作用を分けたり、局所の脳区分用番地を効果的に、賦活したり、リラックスさせ、鎮静化させることができる器具はなかった。
(7)口腔内に装着する器具や食べ物、ガム、マウスピース、歯ブラシ、歯茎マッサージなどの、脳区分用番地への作用との関連性が不明だったので、意図的に、効果的に、選択的に、脳の局所作用を、コントロールすることができなかった。
(6) There was no device that could divide the action on the right and left brains, not the action on the whole brain, and effectively activate, relax, and soothe local brain address.
(7) Since the relevance to the action on brain classification addresses such as appliances, food, gum, mouthpieces, toothbrushes, and gum massages to be installed in the oral cavity was unknown, it was intentionally and effectively selected In particular, the local action of the brain could not be controlled.
そのため、脳の生理的な機序に作用を及ぼす効果を持った器具の装着を精度よく作成できなかった。 For this reason, it was not possible to accurately create a device having an effect on the physiological mechanism of the brain.
(8)脳への活性化とリラックスを、脳区分用番地での低酸素化、高酸素化、あるいは、血流の増減、血液量の増減として捉えて、口腔内装着器具を使いこなすことで、脳区分用番地をコントールできる装具はなかった。 (8) By activating and relaxing the brain as hypoxia, hyperoxygenation at the brain division address, or increase or decrease of blood flow, increase or decrease of blood volume, There was no brace that could control the brain address.
(9)脳リハビリテーションにおいては、脳の障害は、患者によって、障害されている脳区分用番地が多岐にわたっているにも関わらず、選択的に脳区分用番地を賦活化したり、鎮静化することができていなかった。そのために、脳区分用番地の選択性の乏しい脳リハビリになっていた。 (9) In brain rehabilitation, a brain disorder may be selectively activated or sedated depending on the patient, even though there are a wide variety of impaired brain classification addresses. It wasn't done. For this reason, the brain rehabilitation was poor in the selectivity of the brain classification address.
従来例2には、次のような課題があった。 Conventional Example 2 has the following problems.
(10)脳からの光計測を用いても、酸化型ヘモグロビンや還元型(脱酸化)ヘモグロビンの増加、減少という変化が得られるだけで、従来の光計測の解析では、特徴づけが曖昧であった。その結果、これらの変化が、モニタされたとしても、そのデータから即座に、感情の変化や、心理状態、ストレス状態、苦痛、リラックスなどを判断したりするまでには、ほど遠いものだった。 (10) Even if optical measurement from the brain is used, only changes such as increase and decrease in oxidized hemoglobin and reduced (deoxidized) hemoglobin can be obtained. In conventional optical measurement analysis, the characterization is ambiguous. It was. As a result, even if these changes were monitored, it was far from being able to immediately judge emotional changes, psychological states, stress states, pain, relaxation, etc. from the data.
(11)脳はいろいろな部位すなわち脳区分用番地が機能を分担しているが、脳波だけでは、脳の部位である脳区分用番地の機能特性を解析することは困難であった。また、アルファー波やシータ波の意味づけも困難であった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、脳の酸素交換状態を計測することにより、人体に与えられる刺激の適合性を客観的かつ的確に判定、評価及び表示することが可能な刺激適合性解析装置及びプログラムを提供することを目的とする。
(11) Although various parts of the brain, that is, brain classification addresses, share the functions, it is difficult to analyze the functional characteristics of the brain classification addresses, which are brain parts, only with the electroencephalogram. In addition, the meaning of alpha waves and theta waves was difficult.
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by measuring the oxygen exchange state of the brain, it is possible to objectively and accurately determine, evaluate, and display the suitability of a stimulus given to the human body. It is an object of the present invention to provide a possible stimulus compatibility analysis apparatus and program.
本発明の刺激適合性解析装置は、刺激付与手段により人体に与えられる刺激の適合性を解析する刺激適合性解析装置において、
人体の脳の所定部位に光を照射する光照射手段と、
人体内から出射する光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段によって検出された光の光量を近赤外分光法における演算処理を施すことにより、酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンのそれぞれ濃度変化量を計測する算出手段と、
前記算出手段によって計測された結果を経時的に表示する表示手段と、
前記人体に刺激を与える前と後とで前記計測された酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンのそれぞれの濃度変化量に生じる変化に基づいて、前記刺激の人体に対する適合性を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記刺激付与手段を評価する評価手段と、
を有することを特徴とするものである。
The stimulus suitability analysis apparatus of the present invention is a stimulus suitability analysis apparatus for analyzing suitability of a stimulus given to a human body by a stimulus applying means.
A light irradiation means for irradiating a predetermined part of the human brain with light;
Light detecting means for detecting light emitted from the human body;
Calculating means for measuring the amount of change in concentration of each of oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin by performing a calculation process in the near-infrared spectroscopy on the amount of light detected by the light detection means;
Display means for displaying results measured by the calculation means over time;
Determination means for determining suitability of the stimulus to the human body based on a change that occurs in each measured amount of change in the concentration of oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin before and after giving a stimulus to the human body,
Evaluation means for evaluating the stimulus applying means based on a determination result by the determination means;
It is characterized by having.
前記算出手段は、前記計測された酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンのそれぞれの濃度変化量の関係から導き出されるパラメータを算出し、前記判定手段は、前記算出されたパラメータの変化に基づいて、前記刺激の人体に対する適合性を判定するものでもよい。
前記表示手段は、前記酸化型ヘモグロビンの濃度変化量と還元型ヘモグロビンの濃度変化量との関係を示す第1の座標及び又は前記第1の座標を45度傾けて変換して、酸素飽和度の変化量と総ヘモグロビンの濃度変化量との関係を示す第2の座標を含む酸素交換座標を表示するものでもよい。
前記表示手段は、前記酸素交換座標に、事象を45度ごとに8等分して表示するとともに、原点から計測点に至る計測ベクトルを表示するものでもよい。
前記パラメータは、前記酸素交換座標において、原点から計測点に至る計測ベクトルと前記酸素飽和度の変化量の軸との間をなす角度で定義される酸素交換度(k角)であってもよい。
前記パラメータは、原点から計測点に至る計測ベクトルの距離で定義される酸素交換量(L値)であってもよい。
前記判定手段は、前記人体に刺激を与える前と後とで前記計測ベクトルが位置する事象の変化に基づいて、前記刺激の人体に対する適合性を判定するものでもよい。
前記光照射手段は、複数の脳区分用番地の部位にそれぞれ光を照射し、前記光検出手段は、前記脳区分用番地の部位毎に出射する光を検出し、前記算出手段は、前記脳区分用番地の部位毎に、酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンのそれぞれ濃度変化量を計測し、前記脳区分用番地の部位毎に作成された計測ベクトルを加算、減算、積算又は除算した合成ベクトルを作成するベクトル合成手段を有し、前記表示手段は、前記作成された合成ベクトルを表示するものでもよい。
The calculation means calculates a parameter derived from the relationship between the measured concentration changes of oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin, and the determination means calculates the stimulus based on the change in the calculated parameter. It is also possible to determine the suitability of the human body.
The display means converts the first coordinate indicating the relationship between the concentration change amount of the oxidized hemoglobin and the concentration change amount of the reduced hemoglobin and / or the first coordinate by inclining by 45 degrees to change the oxygen saturation level. An oxygen exchange coordinate including a second coordinate indicating the relationship between the change amount and the concentration change amount of total hemoglobin may be displayed.
The display means may display the measurement vector from the origin to the measurement point while displaying the event on the oxygen exchange coordinate by dividing the event into 8 equal parts every 45 degrees.
The parameter may be an oxygen exchange degree (k angle) defined by an angle between a measurement vector from an origin to a measurement point and an axis of change of the oxygen saturation in the oxygen exchange coordinates. .
The parameter may be an oxygen exchange amount (L value) defined by a distance of a measurement vector from an origin to a measurement point.
The determination unit may determine suitability of the stimulus to the human body based on a change in an event where the measurement vector is located before and after applying a stimulus to the human body.
The light irradiating means irradiates light to a plurality of brain classification address parts, the light detection means detects light emitted for each part of the brain classification address, and the calculation means includes the brain Measure the concentration variation of oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin for each part of the classification address, and add, subtract, integrate or divide the combined vector created for each part of the brain classification address Vector synthesis means for creating may be provided, and the display means may display the created synthesized vector.
前記算出手段のベクトル合成手段は、左脳のぞれぞれの脳区分用番地の部位毎に作成された計測ベクトルを加算した左脳合成ベクトルと、右脳のぞれぞれの脳区分用番地の部位毎に作成された計測ベクトルを加算した右脳合成ベクトルとを作成するものでもよい。
前記算出手段のベクトル合成手段は、前記左脳合成ベクトルと前記右脳合成ベクトルとを加算又は減算した合成ベクトルを作成するものでもよい。
The vector synthesizing means of the calculating means includes a left brain synthesized vector obtained by adding a measurement vector created for each part of the brain classification address of each left brain, and a part of the brain classification address of each right brain A right brain composite vector obtained by adding the measurement vectors created every time may be created.
The vector synthesizing unit of the calculating unit may create a synthesized vector obtained by adding or subtracting the left brain synthesized vector and the right brain synthesized vector.
前記刺激付与手段は、視覚、嗅覚、味覚、聴覚、触覚、体性感覚、運動のいずれか又はそれらの組み合わせを通じて人体に刺激を与えるものでもよい。
前記刺激付与手段は、左右の脳を別々に刺激するために、片耳、片目を覆ったり、片方の鼻腔を閉じて、匂いをかいだりして 左右の眼球、鼻、耳、手、足、体幹、聴覚、触覚の左右どちらかのいずれか又はそれらの組み合わせを通じて人体に刺激を与えるものでもよい。
前記刺激付与手段は、特定の脳区分用番地の部位で、酸素消費量が増加したり、賦活化と鎮静化による脳活性の調整機能が働くように構成されているものでもよい。
前記刺激付与手段は、唇に装着する唇装着部と、前記唇装着部の基端に一体に設けられ、口蓋に装着する口蓋装着部とを有する口腔内装着器具であってもよい。
前記刺激付与手段は、人体の四肢を加圧して、左右の脳への刺激を調節する加圧装置であってもよい。
前記評価手段は、前記判定手段による判定結果に基づいて、前記刺激付与手段を用いたトレーニングを行うためのトレーニング情報を作成するものでもよい。
The stimulus applying means may apply a stimulus to the human body through one of sight, smell, taste, hearing, touch, somatic sensation, movement, or a combination thereof.
In order to stimulate the left and right brains separately, the stimulus applying means covers one ear, one eye, closes one nasal cavity, smells it, right and left eyeballs, nose, ears, hands, feet, body The human body may be stimulated through either the left or right of the trunk, hearing, or touch, or a combination thereof.
The stimulus applying means may be configured such that the oxygen consumption increases or a brain activity adjusting function by activation and sedation functions at a specific brain section address.
The stimulus applying means may be an intraoral mounting device having a lip mounting part to be mounted on the lips and a palate mounting part integrally provided at the base end of the lip mounting part and mounted to the palate.
The stimulus applying means may be a pressurizing device that pressurizes the extremities of a human body and adjusts the stimulus to the left and right brains.
The evaluation unit may create training information for performing training using the stimulus applying unit based on a determination result by the determination unit.
本発明のプログラムは、刺激付与手段により人体に与えられる刺激の適合性を解析するプログラムにおいて、人体の脳の所定部位に光を照射し、人体内から出射する光を検出する光検出手段によって検出された光の光量を近赤外分光法における演算処理を施すことにより、酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンのそれぞれ濃度変化量を計測する処理と、前記計測された結果を表示部に経時的に表示する処理と、前記人体に刺激を与える前と後とで前記計測された酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンのそれぞれの濃度変化量に生じる変化に基づいて、前記刺激の人体に対する適合性を判定する処理と、前記判定結果に基づいて、前記刺激付与手段を評価する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とするものである。
前記計測された酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンのそれぞれの濃度変化量の関係から導き出されるパラメータを算出する処理と、前記算出されたパラメータの変化に基づいて、前記刺激の人体に対する適合性を判定する処理とを、コンピュータに実行させるものでもよい。
The program of the present invention is a program for analyzing the suitability of a stimulus applied to a human body by a stimulus applying means, and is detected by a light detecting means for irradiating a predetermined part of the human brain and detecting light emitted from the human body. The amount of light emitted is subjected to calculation processing in near-infrared spectroscopy, thereby measuring the concentration variation of each of oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin, and the measured results are displayed over time on the display. And a process for determining the suitability of the stimulus to the human body based on changes occurring in the measured concentration change amounts of the oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin before and after applying the stimulus to the human body. And a process of evaluating the stimulus applying means based on the determination result.
A process for calculating a parameter derived from the relationship between the measured concentrations of oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin, and the suitability of the stimulus to the human body is determined based on the change in the calculated parameter. Processing may be executed by a computer.
本発明によれば、次のような優れた効果を奏する。
(1)人間の脳は、酸素を消費して活動しており、消費した酸素は速やかに動脈から毛細血管へ供給している。本発明によれば、このような脳の酸素交換状態を計測することにより、従来個々の人の主観として捉えられていた人体に与えられる刺激の適合性を客観的かつ的確に判定、評価及び表示することが可能となる。
(2)口腔内装着器具や眼鏡、香水などによる種々の刺激を客観的かつ的確に理解、評価することができるので、個々の人にとって、より快適な感覚になるように、刺激付与手段の素材や形状を調整したり、選択したりすることが可能となる。
According to the present invention, the following excellent effects can be obtained.
(1) The human brain is active by consuming oxygen, and the consumed oxygen is quickly supplied from the artery to the capillaries. According to the present invention, it is possible to objectively and accurately determine, evaluate, and display the suitability of the stimulus given to the human body that has been conventionally regarded as the subjectivity of each individual person by measuring the oxygen exchange state of the brain. It becomes possible to do.
(2) Since it is possible to objectively and accurately understand and evaluate various stimuli caused by intraoral wearing devices, glasses, perfumes, etc., the material for the stimulus imparting means so as to provide a more comfortable sensation for each person. And the shape can be adjusted and selected.
(3)口腔内装着具等の刺激付与手段を活用して、脳への負担を軽減させることができるので、脳のリラックスと賦活化をコントロールすることが可能となる。
(4)表示部に酸素交換座標及び計測ベクトルを表示することができるので、刺激に対する快不快、違和感の状態が、複数のチャンネル(計測点)であっても視覚的に一目で判断できるモニタリングを行うことにより、快感、不快感、違和感を定量的に、判定することが可能となる。
(5)装着治具の形や、装着部位による脳区分用番地への影響を知ることができるので、脳区分用番地を選択的に活性化させ、勉強など、注意をコントロールすることが可能となる。
(3) Since it is possible to reduce the burden on the brain by utilizing stimulus applying means such as an intraoral wearing device, it becomes possible to control the relaxation and activation of the brain.
(4) Since the oxygen exchange coordinates and measurement vector can be displayed on the display unit, monitoring can be visually judged at a glance even if the state of pleasant discomfort and discomfort to the stimulus is a plurality of channels (measurement points). By doing so, it is possible to quantitatively determine pleasure, discomfort, and discomfort.
(5) Because it is possible to know the shape of the mounting jig and the effect of the mounting site on the brain classification address, it is possible to selectively activate the brain classification address and control attention such as studying. Become.
(6)血球増加による血圧の増減と神経細胞の活動性の増減による酸素消費の増減が、酸素交換波動方程式によって、同一の式の中で数学的に調節されていることがわかり、
酸素交換座標の軌跡の表示法から、一目で血圧と神経細胞の活性状態を判定できる。
(7)酸素交換座標による象限解釈から細胞の活性と血圧の変化を計測ベクトルとして定量的に判定できる。
(8)複数の脳区分用番地における計測ベクトルの和、差、積、除を算出して合成することにより、刺激の適合性を総合的に判定できる。
(6) It can be seen that the increase / decrease in blood pressure due to increased blood cells and the increase / decrease in oxygen consumption due to increase / decrease in neuronal activity are mathematically regulated in the same equation by the oxygen exchange wave equation,
From the method of displaying the trajectory of the oxygen exchange coordinates, the blood pressure and the activation state of nerve cells can be determined at a glance.
(7) From the quadrant interpretation based on the oxygen exchange coordinates, changes in cell activity and blood pressure can be quantitatively determined as measurement vectors.
(8) The suitability of the stimulus can be comprehensively determined by calculating and synthesizing the sum, difference, product, and divisor of the measurement vectors at a plurality of brain section addresses.
(9)口腔内装着器具の形状や口腔内の装着刺激部位を変えて、脳区分用番地への作用を表示部によりリアルタイムで見ながら、適正な形状や装着部位を調整、選択することができる。
(10)右脳と左脳に別々に刺激を与えることで、左右の脳を区別してトレーニングできる。
(9) By changing the shape of the intraoral device and the mounting stimulation site in the oral cavity, it is possible to adjust and select the appropriate shape and mounting site while watching the action on the brain classification address in real time on the display unit. .
(10) By separately stimulating the right and left brains, the left and right brains can be distinguished and trained.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
(刺激適合性解析装置の構成)
図1は、本発明の実施形態例に係る刺激適合性解析装置の構成を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Configuration of stimulus compatibility analyzer)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a stimulus suitability analysis apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
本発明の実施形態例に係る刺激適合性解析装置は、近赤外分光法を利用して被験者の脳の酸素交換状態を計測することにより、人体に与えられる刺激の適合性を解析する装置である。 A stimulus suitability analysis apparatus according to an embodiment of the present invention is an apparatus that analyzes suitability of a stimulus given to a human body by measuring the oxygen exchange state of a subject's brain using near infrared spectroscopy. is there.
被験者の人体に刺激を与える刺激付与手段は、人間の五感である視覚、嗅覚、味覚、聴覚、触覚、や 体性感覚、運動のいずれか又はそれらの(任意の)組み合わせを通じて人体に刺激を与えるものである。
また、刺激付与手段は、特定の脳区分用番地の部位で、酸素消費量が増加したり、賦活化と鎮静化による脳活性の調整機能が働くように構成されているものが望ましい。
Stimulus imparting means for stimulating the human body of the subject gives stimulation to the human body through one of the five human senses of sight, olfaction, taste, hearing, touch, somatosensory, movement, or any combination thereof. Is.
In addition, it is desirable that the stimulus applying means is configured to increase the oxygen consumption or to adjust the brain activity by activation and sedation at a specific brain section address.
なお、ここで、刺激付与手段によって人体に刺激を与える場合とは、口内刺激具のように意図的に人体に刺激を与える場合に限らず、意図することなく、結果として人体に刺激を与えている場合も含まれる。本発明の実施形態例では、刺激付与手段の一例として口腔内装着器具Kが用いられる(図2参照)。 Here, the case where the stimulus is given to the human body by the stimulus imparting means is not limited to the case where the stimulus is intentionally given to the human body like a mouth stimulator, and the result is that the stimulus is given to the human body without intention. It is also included. In the embodiment of the present invention, an intraoral wearing device K is used as an example of the stimulus applying means (see FIG. 2).
図1に示すように、本発明の実施形態例に係る刺激適合性解析装置Aは、複数の頭部用プローブ1と、頭部用プローブ1によって検出された光情報を入力し、演算、制御又は記憶を行う本体2と、入力部3と、表示部4と、印刷部5と、通信部6とを有する。
As shown in FIG. 1, a stimulus suitability analyzer A according to an embodiment of the present invention inputs a plurality of head probes 1 and light information detected by the head probes 1, and calculates and controls them. Alternatively, it includes a
各頭部用プローブ1は、人体の頭部の計測部位(組織)に光を照射する発光素子1a(発光ダイオード)と、計測部位からの透過光、反射光あるいは散乱光等、人体と相互作用した後の光を受光する受光素子1b(フォトダイオード)とで構成されている。
Each
本体2は、発光素子1aの発光光量を調節する光量調節部7と、受光素子1bからの信号を増幅するゲイン制御可能な信号増幅部8と、信号増幅部8の出力を数値化するA/D変換部9と、各部の制御処理やA/D変換部9の出力に基づいて所定の演算処理を実行する制御部10と、A/D変換部9の出力、各部の制御用データあるいは演算結果等の記憶に使用される記憶部11とを有する。
The
制御部10は、頭部用プローブ1によって検出された光の光量を近赤外分光法における演算処理を施すことにより、酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンのそれぞれ濃度変化量を計測する算出部12と、人体に刺激を与える前と後とで計測された酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンのそれぞれの濃度変化量に生じる変化に基づいて、刺激の人体に対する適合性を判定する判定部13と、判定部13による判定結果に基づいて、刺激付与手段を評価する評価部14とを有する。
入力部3は、被験者のプロフィール情報や身体情報(例えば年齢、性別、身長、体重、利き手)等の各種データを入力するものであり、例えばキーボード、テンキー、マウス等である。
表示部4は、各種データを表示するディスプレイ等である。
印刷部5は、各種データを印刷するプリンタ等である。
通信部6は、インターネット(TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)によるデータ転送網)やLAN(Local Area Network)等の通信ネットワークと接続するための各種データの送受信を行うものであり、例えば、モデム、ターミナルアダプタ、ルータ、DSU(Digital Service Unit)等である。
The
The
The
The
The communication unit 6 transmits and receives various data for connecting to a communication network such as the Internet (a data transfer network based on TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)) and a LAN (Local Area Network). Modem, terminal adapter, router, DSU (Digital Service Unit), etc.
(口腔内装着器具)
図2(A)〜(D)は、口腔内装着器具の一例を示す平面図である。
口腔内装着器具K(K1)は、例えばシリコン等の弾力性のある合成樹脂で作られており、図2(A)に示すように、上唇に装着する上唇装着部15と、上唇装着部15の基端に一体に設けられ、口蓋に装着する口蓋装着部16とを有し、前上歯を上唇装着部15と口蓋装着部16とで挟み込むように装着するものである。上唇装着部15の先端には、左右に間隔を隔てた一対の突起部15a,15bが形成されている。
また、図2(B)に示すように、上唇装着部15の一部及び口蓋装着部16の一部をカットした口腔内装着器具K2を用いてもよい。
(Oral appliance)
2A to 2D are plan views illustrating an example of an intraoral wearing device.
The intraoral wearing device K (K1) is made of, for example, an elastic synthetic resin such as silicon, and as shown in FIG. 2A, the upper
In addition, as shown in FIG. 2B, an intraoral wearing device K2 in which a part of the upper
また、人体の上顎と下顎では、上顎は上顎骨に固定されているのに対して、下顎は意図的に噛んだり、閉めたりする働きがあり、口腔内装着器具Kの脳への作用が異なる。口腔内の右側と左側では、神経支配が分かれるので、脳への影響も異なる。 In the upper and lower jaws of the human body, the upper jaw is fixed to the maxilla, whereas the lower jaw has a function of intentionally biting and closing, and the action of the intraoral wearing device K on the brain is different. . Since innervation is divided between the right and left sides of the oral cavity, the effects on the brain are also different.
そこで、上唇装着部15の左右の効果を区別するため、例えば左側突起部15bをカットした口腔内装着器具K3(図2(C)参照)や右側突起部15aをカットした口腔内装着器具K4(図2(D)参照)を用いてもよい。
Therefore, in order to distinguish the left and right effects of the upper
その他、前歯装着専用に形成された口腔内装着器具や奥歯装着専用に形成された口腔内装着器具等を用いてもよい。 In addition, you may use the intraoral mounting device formed exclusively for front tooth mounting, the intraoral mounting device formed only for back tooth mounting, etc.
(装着部位)
図3(A)〜(D)は、それぞれ口腔内装着器具K1〜K4を上顎T1の中央部(正中)の部位に装着した状態を概略的に示す説明図である。
(Attached part)
FIGS. 3A to 3D are explanatory views schematically showing a state in which the intraoral mounting devices K1 to K4 are respectively mounted on the central portion (median) of the upper jaw T1.
図4(A)は、口腔内装着器具K3を右上顎T1の奥の部位に装着した状態を概略的に示す説明図、(B)は、口腔内装着器具K4を左上顎T1の奥の部位に装着した状態を概略的に示す説明図、(C)は、口腔内装着器具K3を左下顎T2の奥の部位に装着した状態を概略的に示す説明図、(D)は、口腔内装着器具K4を右下顎T2の奥の部位に装着した状態を概略的に示す説明図である。 FIG. 4A is an explanatory diagram schematically showing a state in which the intraoral wearing device K3 is attached to the back part of the right upper jaw T1, and FIG. 4B is a back part of the left upper jaw T1. Explanatory drawing which shows the state with which it was mounted | worn schematically, (C) is explanatory drawing which shows the state with which the intraoral mounting | wearing apparatus K3 was mounted | worn in the site | part of the left lower jaw T2, and (D) is intraoral mounting It is explanatory drawing which shows the state which mounted | wore the back part of the right lower jaw T2 with the instrument K4 roughly.
図5は、口腔内装着器具K1を下顎T2の中央部(正中)の部位に装着した状態を概略的に示す説明図である。 FIG. 5 is an explanatory view schematically showing a state in which the intraoral wearing device K1 is attached to the central portion (midline) of the lower jaw T2.
(計測部位)
図6は、脳を真上から見た2次元図に脳区分用番地を付した説明図、図7(A)は左脳を前側から見た3次元図に脳区分用番地を付した説明図、(B)は右脳を前側から見た3次元図に脳区分用番地を付した説明図である。
(Measurement site)
6 is an explanatory diagram in which a brain classification address is attached to a two-dimensional view of the brain viewed from directly above, and FIG. 7A is an explanatory diagram in which a brain classification address is attached to a three-dimensional diagram of the left brain viewed from the front side. (B) is explanatory drawing which attached the address for brain division to the three-dimensional figure which looked at the right brain from the front side.
脳の働きは、人体に刺激を与えたり、何か行動したり、課題を実行したり、安静にして睡眠をとることで、脳区分用番地にそれぞれ、神経活動の賦活化と鎮静化がおこる。 この脳区分用番地に関する発明について、本発明者及び本出願人の一人である加藤俊徳が既に出願している(特願2006−194357号参照)。 The brain works by stimulating the human body, taking some action, performing tasks, resting and sleeping, and activating and sedating nerve activity at each brain segment address. . Regarding the invention relating to this brain classification address, Toshinori Kato, one of the present inventors and the present applicant, has already filed an application (see Japanese Patent Application No. 2006-194357).
ここで、脳区分用番地(本発明者かつ出願人は当該番地を脳番地(登録商標)と称している)とは、脳内において所定の機能及び役割に応じて、神経活動の変化に伴った酸素消費量の増加や賦活化と鎮静化による脳活性の調節機能が働くことを考慮した部位毎に区分して付与された番号である。 Here, the address for brain classification (the inventor and the applicant refer to the address as the brain address (registered trademark)) refers to a change in nerve activity according to a predetermined function and role in the brain. It is a number assigned separately for each part considering the increase in oxygen consumption and the function of regulating brain activity by activation and sedation.
頭部用プローブ1の発光素子1aにより光を照射する計測部位は、図7(A)の枠に示されている脳区分用番地の部位であり、前頭葉のブロードマン6野、4野,11野、10野,46野,45野,44野、6野に相当する。
The measurement site irradiated with light from the light emitting element 1a of the
脳区分用番地4番は、運動野で、それぞれの部位で体を動かす指令を出している。脳区分用番地6番は、運動前野とも呼ばれ、運動の計画、企画などに関係していると考えられている。脳区分用番地10番は、思考に関係する領域である。
The brain classification address No. 4 is a motor area and issues a command to move the body in each part. Brain classification address 6 is also called the pre-exercise cortex and is thought to be related to exercise planning and planning. The
左脳の脳区分用番地46番、45番、44番、6番は、言語に関係する領域であり、対側の脳区分用番地は、非言語の課題、例えば、図形操作などに関係する領域である。
特に、脳区分用番地10,11、9番地は、情動、感情、痛み、苦痛、喜怒哀楽の変化に敏感に変動する領域である。
The brain classification addresses 46, 45, 44, and 6 in the left brain are areas related to language, and the contralateral brain classification addresses are areas related to non-language tasks such as graphic operations. It is.
In particular, the brain classification addresses 10, 11, and 9 are areas that vary sensitively to changes in emotion, emotion, pain, pain, and emotion.
従って、頭部用プローブ1は、前頭葉、特に脳区分用番地10,11、9番地を含むように複数設置するのが好ましい。
Therefore, it is preferable to install a plurality of
(酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンの濃度変化量の算出)
頭部用プローブ1の発光素子1aは、波長730nmの光を照射するものと、波長850nmの光を照射するものの二種類が用意される。これらは、例えば列方向に交互に配置されるが、その他のパターンを検討するに当たっては、組織中での波長に依存する減衰を考慮して、受光光量をバランスよく計測できるような配置にすることが重要である。全ての発光素子1aは、本体2の光量調節部7に接続されており、全体的にあるいはそれぞれ独立的に発光光量の調節が可能である。
(Calculation of changes in concentration of oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin)
The light emitting element 1a of the
一方、全ての受光素子1bは、本体2の信号増幅部に接続されており、それぞれの受光素子1bから出力される受光信号は信号増幅部8に出力され、ここで増幅される。そして、増幅された受光信号は、A/D変換部9で数値化されて制御部10に出力される。
On the other hand, all the
制御部10は、A/D変換部7から入力されたデジタルデータをローパスフィルタにかけてノイズ除去処理を実行した後、この処理データ(以下、「受光光量」という)をタイムテーブル的に記憶部11に記憶させる。
The
また、制御部10は、得られた受光光量に基づき、以下に説明する演算処理を実行する。まず、波長730nmの吸光度(O.D.730)を(式1)により、そして、波長850nmの吸光度(O.D.850)を(式2)により算出すると共に、該算出結果をタイムテーブル的に記憶部11に記憶させる。
Moreover, the
O.D.730=log10(I0 730/I730 ) ・・・(式1)
O.D.850=log10(I0850/I850) ・・・(式2)
I0 730 :波長730nmの発光光量
I730 :波長730nmの受光光量
I0 850 :波長850nmの発光光量
I850 :波長850nmの受光光量
ここで、酸化型ヘモグロビンの濃度変化量と還元型ヘモグロビンの濃度変化量と吸光度変化量との間には、(式3),(式4)の関係があることが公知理論によりわかっている。
O.D. 730 = log 10 (I 0 730 / I 730 ) (Formula 1)
OD = 850 = log 10 (I 0850 / I 850 ) (Formula 2)
I 0 730 : Light emission amount at a wavelength of 730 nm I 730 : Light emission amount at a wavelength of 730 nm I 0 850 : Light emission amount at a wavelength of 850 nm I 850 : Light reception amount at a wavelength of 850 nm Here, the concentration change amount of oxidized hemoglobin and the concentration of reduced hemoglobin It is known from known theory that there is a relationship of (Equation 3) and (Equation 4) between the change amount and the absorbance change amount.
ΔO.D.730 =a1Δ[HbO2]+a1’Δ[Hb] ・・・(式3)
ΔO.D.850=a2Δ[HbO2]+a2’Δ[Hb] ・・・(式4)
ΔO.D.730 :波長730nmの吸光度変化量
ΔO.D.850:波長850nmの吸光度変化量
Δ[HbO2] :酸化型ヘモグロビンの濃度変化量
Δ[Hb] :還元型ヘモグロビンの濃度変化量
a1,a1’,a2,a2’ :吸光度係数
従って、この公知の連立方程式から、(式5),(式6)が求められる。
ΔO.D. 730 = a 1 Δ [HbO 2 ] + a 1 'Δ [Hb] (Formula 3)
ΔO.D. 850 = a 2 Δ [HbO 2 ] + a 2 'Δ [Hb] (Formula 4)
ΔO.D. 730 : Change in absorbance at a wavelength of 730 nm ΔOD. 850 : Change in absorbance at a wavelength of 850 nm Δ [HbO 2 ]: Change in concentration of oxidized hemoglobin Δ [Hb]: Change in concentration of reduced hemoglobin a 1 , a 1 ′, a 2 , a 2 ′: Absorbance coefficient Accordingly, (Expression 5) and (Expression 6) are obtained from this known simultaneous equation.
Δ[HbO2]=a{ΔO.D.730−(a1’/a2’)ΔO.D.850}・・・(式5)
Δ[Hb] =a(a2 /a2’){(a1 /a2 )ΔO.D.850−ΔO.D.730 }・・・(式6)
a=a2’/(a1a2’−a1’a2 )≒1(1あるいはその近傍値)
Δ [HbO 2 ] = a {ΔO.D. 730 − (a 1 ′ / a 2 ′) ΔO.D. 850 } (Expression 5)
Δ [Hb] = a (a 2 / a 2 ′) {(a 1 / a 2 ) ΔO.D. 850 −ΔO.D. 730 } (Expression 6)
a = a 2 ′ / (a 1 a 2 ′ −a 1 ′ a 2 ) ≈1 (1 or its neighboring value)
そこで、波長730nmの吸光度変化量(ΔO.D.730)及び波長850nmの吸光度変化量(ΔO.D.850)を求めた上で、酸化型ヘモグロビンの濃度変化量(Δ[HbO2 ])を(式5)により、そして、還元型ヘモグロビンの濃度変化量(Δ[Hb])を(式6)により算出すると共に、該算出結果をタイムテーブル的に記憶部11に記憶させる。
なお、総ヘモグロビンの濃度変化量(Δ[total-Hb])は、(式7)で表される。
Therefore, after obtaining the absorbance change amount (ΔOD. 730 ) at a wavelength of 730 nm and the absorbance change amount (ΔO.D. 850 ) at a wavelength of 850 nm, the concentration change amount (Δ [HbO 2 ]) of oxidized hemoglobin is obtained. Then, the concentration change amount (Δ [Hb]) of reduced hemoglobin is calculated according to (Expression 5) and according to (Expression 6), and the calculation result is stored in the
Note that the amount of change in total hemoglobin concentration (Δ [total-Hb]) is expressed by (Expression 7).
Δ[total-Hb]=Δ[HbO2]+Δ[Hb] ・・・(式7)
また、酸素飽和度の濃度変化量(Δ[ScO2])は、(式8)で表される。
Δ [total-Hb] = Δ [HbO 2 ] + Δ [Hb] (Expression 7)
The concentration change amount (Δ [ScO 2 ]) of the oxygen saturation is expressed by (Expression 8).
Δ[ScO2]=Δ[HbO2]−Δ[Hb] ・・・(式8) Δ [ScO 2 ] = Δ [HbO 2 ] −Δ [Hb] (Equation 8)
(酸素交換直交ベクトルと酸素交換行列について)
図8(A)及び(B)は、酸素交換直交ベクトルと酸素交換行列の定義を示す説明図である。
反磁性体の酸化型ヘモグロビンと常磁性体の還元型(脱酸化)ヘモグロビンは、磁性体としての物理的性質が異なる。この2つのヘモグロビンは酸素分子との結合の有無で、磁性が変化するために波動性も変化する。総ヘモグロビンは、酸化型ヘモグロビンと還元型ヘモグロビンの加算によって与えられる。
総ヘモグロビン(tHb)の変化をベクトルとして扱うと酸化型ヘモグロビンの変化と還元型ヘモグロビンの変化のベクトル成分によって表される。酸化型ヘモグロビンベクトル[HbO2]と還元型ヘモグロビンベクトル[Hb]は、直交ベクトルとして見なすことができる。
総ヘモグロビンベクトルに直交するベクトルは、酸素飽和度ベクトル[ScO2]で、[HbO2]ベクトルから [Hb]ベクトルの引き算で表される(図8(A)参照)。
(Oxygen exchange orthogonal vector and oxygen exchange matrix)
FIGS. 8A and 8B are explanatory diagrams showing definitions of an oxygen exchange orthogonal vector and an oxygen exchange matrix.
The diamagnetic oxidized hemoglobin and the paramagnetic reduced (deoxidized) hemoglobin differ in physical properties as a magnetic material. These two hemoglobins also change the wave nature due to the change in magnetism depending on the presence or absence of binding to oxygen molecules. Total hemoglobin is given by the addition of oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin.
When the change in total hemoglobin (tHb) is treated as a vector, it is represented by the vector component of the change in oxidized hemoglobin and the change in reduced hemoglobin. The oxidized hemoglobin vector [HbO 2 ] and the reduced hemoglobin vector [Hb] can be regarded as orthogonal vectors.
The vector orthogonal to the total hemoglobin vector is the oxygen saturation vector [ScO 2 ], which is expressed by subtracting the [Hb] vector from the [HbO 2 ] vector (see FIG. 8A).
図8(A)に示す関係から、[HbO2]ベクトルと[Hb]ベクトルは直交ベクトルでかつ列ベクトルをなしていることがわかる。 [tHb]ベクトルと[ScO2]ベクトルは直交ベクトルでかつ列ベクトルをなしている(図8(B)参照)。 From the relationship shown in FIG. 8A, it can be seen that the [HbO 2 ] vector and the [Hb] vector are orthogonal vectors and column vectors. The [tHb] vector and the [ScO 2 ] vector are orthogonal vectors and column vectors (see FIG. 8B).
[ScO2]、 [tHb]、 [Hb]、[HbO2]の4つの軸からなるベクトルは、それぞれ、正負の値をとるので、正負のベクトルを分けることにより、8つの酸素交換直交ベクトルの組み合わせで、酸素交換平面上の座標(この明細書では、酸素交換座標という)を決めることができる。 The vectors consisting of the four axes [ScO 2 ], [tHb], [Hb], and [HbO 2 ] take positive and negative values, respectively. Therefore, by dividing the positive and negative vectors, eight oxygen exchange orthogonal vectors In combination, coordinates on the oxygen exchange plane (referred to as oxygen exchange coordinates in this specification) can be determined.
(酸素交換座標について)
図9は、酸素交換座標を説明するための説明図である。
図9に示すように、酸素交換座標は、X軸(横軸)を酸化型ヘモグロビンの変化量Δ[HbO2 ]、Y軸(縦軸)を還元型ヘモグロビンの変化量Δ[Hb]とした第1の極座標(直交座標)と、第1の極座標を45度回転させて、X’軸(ΔSc02軸)を毛細血管中の酸素飽和度の変化量 [ScO2]、Y’軸(ΔtHb軸)を総ヘモグロビンの濃度変化量[tHb]とした第2の極座標(直交座標)とからなる。なお、上記の2次元座標に時間軸を加えて3次元座標に表示してもよい。
(About oxygen exchange coordinates)
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining oxygen exchange coordinates.
As shown in FIG. 9, in the oxygen exchange coordinates, the change amount Δ [HbO 2 ] of oxidized hemoglobin is set on the X axis (horizontal axis), and the change amount Δ [Hb] of reduced hemoglobin is set on the Y axis (vertical axis). a first polar (orthogonal coordinates), a first polar rotated 45 degrees, X 'axis (DerutaSc0 2 axes) oxygen saturation variation in capillary [ScO 2], Y' axis (? THb The second polar coordinates (orthogonal coordinates) with the axis) as the concentration change [tHb] of total hemoglobin. Note that a time axis may be added to the above two-dimensional coordinates and displayed in three-dimensional coordinates.
また、図9に示すように、上記の酸素交換座標において、事象を45度ごとに8等分することができる(象限I〜象限VIII)。 Moreover, as shown in FIG. 9, in the oxygen exchange coordinates, the event can be divided into 8 equal parts every 45 degrees (quadrant I to quadrant VIII).
ここで、ベクトルの方向が、象限Iと象限VIIIを分ける[ScO2] >0のとき、細胞内で酸素代謝が低下し、供給された酸素に比べて、消費量が少なく、毛細血管内の酸素濃度が増加している状態で、計測部位の脳区分用番地の細胞活性が低下、減少と判断される。 Here, when the vector direction is [ScO 2 ]> 0, which separates quadrant I and quadrant VIII, oxygen metabolism decreases in the cell, and the amount of consumption is less than that of supplied oxygen. In the state where the oxygen concentration is increasing, it is determined that the cell activity of the brain classification address at the measurement site is decreased or decreased.
一方、ベクトルの方向が、象限IVと象限Vを分ける[ScO2] <0のとき、細胞内で酸素代謝が亢進し、供給された酸素に比べて、消費量が多く、毛細血管内の酸素濃度が低下している状態で、計測部位の脳区分用番地の細胞活性が亢進、増加、減少と判断される。 On the other hand, when the vector direction is [ScO 2 ] <0, which separates quadrant IV and quadrant V, oxygen metabolism is increased in the cell, and the amount of consumption is larger than the supplied oxygen. In the state where the concentration is lowered, it is determined that the cell activity of the brain classification address at the measurement site is increased, increased or decreased.
ベクトルの方向が、象限IIと象限IIIを分ける[tHb] >0のとき、細胞活性のレベルには変化がないが、毛細血管内に赤血球が増加している状態で、計測部位の脳区分用番地の局所血圧が上昇し、ストレス(緊張)状態と判断される。 When the vector direction divides quadrant II and quadrant III [tHb]> 0, there is no change in the level of cell activity, but there is an increase in red blood cells in the capillaries, and for the brain segmentation of the measurement site The local blood pressure at the address rises and is determined to be in a stress (tension) state.
一方、ベクトルの方向が、象限VIと象限VIIを分ける[tHb] <0のとき、細胞活性のレベルには変化がないが、毛細血管内に赤血球が現象している状態で、計測部位の脳区分用番地の局所血圧が下降し、リラックス状態と判断される。 On the other hand, when the vector direction divides quadrant VI and quadrant VII [tHb] <0, there is no change in the level of cell activity, but there is no change in the level of red blood cells in the capillaries. The local blood pressure at the sorting address decreases, and it is determined to be in a relaxed state.
このように、[ScO2]と[tHb]の正負4つのベクトル方向の組み合わせによって、象限Iから象限VIIIの8つの象限のそれぞれの意味、すなわち、象限効果が、以下のように定義される。 Thus, the meaning of each of the eight quadrants from quadrant I to quadrant VIII, that is, the quadrant effect, is defined as follows by combining the four vector directions of [ScO 2 ] and [tHb].
象限Iは、細胞活性減少量>血圧増加量>0という関係が成り立つ。 In quadrant I, the relationship of decreased cell activity> increased blood pressure> 0 holds.
象限IIは、血圧増加量>細胞活性減少量>0という関係が成り立つ。 In quadrant II, the relationship of increased blood pressure> reduced cell activity> 0 holds.
象限IIIは、血圧増加量>細胞活性増加量>0という関係が成り立つ。 In quadrant III, the relationship of increased blood pressure> increased cell activity> 0 holds.
象限IVは、細胞活性増加量>血圧増加量>0という関係が成り立つ。 In quadrant IV, the relationship of increased cell activity> increased blood pressure> 0 holds.
象限Vは、細胞活性増加量>血圧減少量>0という関係が成り立つ。 In quadrant V, the relationship of increased cell activity> decreased blood pressure> 0 holds.
象限VIは、血圧減少量>細胞活性増加量>0という関係が成り立つ。 In quadrant VI, the relationship of decreased blood pressure> increased cell activity> 0 holds.
象限VIIは、血圧減少量>細胞活性減少量>0という関係が成り立つ。 In quadrant VII, the relationship of decreased blood pressure> reduced cell activity> 0 holds.
象限VIIIは、細胞活性減少量>地血圧減少量>0という関係が成り立つ。
このように、酸素交換座標の象限は、脳細胞の活動が、酸素消費、酸素供給、局所脳血圧の増減によって調節されている現象を即座に判定するための基準とすることができる。これによって、判定部13は、人体に刺激を与える前と後とで、計測点が位置する事象の変化に基づいて、刺激の人体に対する適合性を客観的かつ的確に判定することが可能となる。
In quadrant VIII, the relationship of decreased cell activity> reduced blood pressure> 0 holds.
Thus, the quadrant of the oxygen exchange coordinate can be used as a reference for immediately determining a phenomenon in which brain cell activity is regulated by oxygen consumption, oxygen supply, and increase or decrease in local cerebral blood pressure. Thereby, the
図10〜図13は、それぞれの象限変化に対応して、[Hb]と[HbO2]の時系列データと[ScO2] と [tHb]の時系列データとの互換性を示す説明図である。
図10〜図13からわかるように、[Hb]と[HbO2]の時系列データと[ScO2] と [tHb]の各時系列データは、一見して、8つの象限上の変動として置き換えることができる。
10 to 13 are explanatory diagrams showing the compatibility between the time series data of [Hb] and [HbO 2 ] and the time series data of [ScO 2 ] and [tHb] corresponding to each quadrant change. is there.
As can be seen from FIGS. 10 to 13, the time series data of [Hb] and [HbO 2 ] and the time series data of [ScO 2 ] and [tHb] are at first glance replaced as fluctuations in eight quadrants. be able to.
図14は毛細血管内血球変動と神経細胞の活動を説明するための模式図である。図14に示すように、毛細血管の任意点0では、実際の生体構造においても[tHb]ベクトルの増減方向に直交した方向に酸素分子の移動が行われている。すなわち、血球の進行方向に90度の方向に酸素交換を行う。したがって、酸素交換を表す[ScO2]ベクトルと[tHb]ベクトルは直交関係にある。 FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the blood cell fluctuation in the capillary blood vessels and the activity of the nerve cells. As shown in FIG. 14, at an arbitrary point 0 of the capillary blood vessel, oxygen molecules are moved in the direction perpendicular to the increase / decrease direction of the [tHb] vector even in the actual anatomy. That is, oxygen exchange is performed in the direction of 90 degrees in the direction of blood cell progression. Therefore, the [ScO 2 ] vector representing the oxygen exchange and the [tHb] vector are orthogonal to each other.
血液速度が増加すると赤血球が増加し、毛細血管内血圧が増加して、[tHb]ベクトルが正となる。血液速度が減少すると赤血球が減少し、毛細血管内血圧が減少して、[tHb]ベクトルが負となる。 As blood velocity increases, red blood cells increase, capillary blood pressure increases, and the [tHb] vector becomes positive. When blood velocity decreases, red blood cells decrease, intracapillary blood pressure decreases, and the [tHb] vector becomes negative.
神経細胞活動が増加すると、毛細血管から細胞への酸素移動ベクトルが生じたことになる。逆に、神経細胞活動が低下すると、酸素は細胞に取り込まれずに静脈側に向かって、素通りベクトルが生ずる。 When nerve cell activity increases, oxygen transfer vectors from the capillaries to the cells are generated. On the other hand, when nerve cell activity decreases, oxygen is not taken up by the cells, and a passing vector is generated toward the vein side.
このように、血球増加による血圧の増減と神経細胞の活動性の増減による酸素消費の増減が、酸素交換波動方程式によって、同一の式の中で数学的に調節されていることがわかり、酸素交換座標上の軌跡の表示から、一目で血圧と神経細胞の活性状態が判定できる。 In this way, it can be seen that the increase or decrease in blood pressure due to increase in blood cells and the increase or decrease in oxygen consumption due to increase or decrease in neuronal activity are mathematically regulated in the same equation by the oxygen exchange wave equation. From the display of the locus on the coordinates, the blood pressure and the activation state of the nerve cell can be determined at a glance.
(パラメータの算出)
算出部12は、計測された酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンのそれぞれの濃度変化量の関係から導き出されるパラメータを算出することができる。
判定部13は、算出部12によって、算出されたパラメータの変化に基づいて、刺激の人体に対する適合性を判定することができる。
(Calculation of parameters)
The
The
パラメータは、例えば本発明者及び本出願人の一人である加藤俊徳によって提案された生体機能診断装置で用いられる酸素交換度(k角)や酸素交換量(L値)等が用いられる(特許文献8及び特許文献9参照)。
なお、これ以外のパラメータを用いることも可能である。
図15は、酸素交換度(k角)及び酸素交換量(L値)を説明するための説明図である。
As the parameter, for example, the oxygen exchange degree (k angle) and the oxygen exchange amount (L value) used in the biological function diagnostic apparatus proposed by the present inventor and one of the present applicants, Toshinori Kato are used (Patent Literature). 8 and Patent Document 9).
It is also possible to use other parameters.
FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the oxygen exchange degree (k angle) and the oxygen exchange amount (L value).
(酸素交換度(k角)について)
図15に示すように、酸素交換度(k角)とは、酸化型Hbの変化量をX軸、還元型Hbの変化量をY軸にした直交座標を、原点を中心して45度右回りに回転させて、酸素飽和度の変化量をX’軸、総Hbの変化量をY’軸、にした極座標において、計測上の原点から計測点に至る計測ベクトルA1と前記X’軸との間をなす角度をいう。
図16は、毛細血管及び静脈と酸素交換度との関係を概略的に示すグラフである。図16に示すように、毛細血管は酸素交換度(k角)が高く、静脈はk角が低いので、k角の高い毛細血管優位のデータを抽出することができる。
(About the degree of oxygen exchange (k angle))
As shown in FIG. 15, the degree of oxygen exchange (k angle) is the right angle of 45 degrees around the origin, with the change amount of oxidized Hb as the X axis and the change amount of reduced Hb as the Y axis. The measurement vector A1 from the measurement origin to the measurement point and the X ′ axis in the polar coordinates where the oxygen saturation change amount is the X ′ axis and the total Hb change amount is the Y ′ axis. The angle between them.
FIG. 16 is a graph schematically showing the relationship between capillaries and veins and the degree of oxygen exchange. As shown in FIG. 16, the capillary blood vessel has a high degree of oxygen exchange (k angle), and the vein has a low k angle. Therefore, it is possible to extract capillary dominant data having a high k angle.
酸素交換座標上における素通りベクトルを酸素交換度0, 酸素移動ベクトルを酸素交換度πあるいは−πと定義できる。 [ScO2]ベクトルに赤血球の増減がかかわる度合いによって、酸素交換度の値がアナログな値をとりうる。
動脈内と静脈内では酸素交換が起こらないので、酸素交換度は0である。酸素交換度の変動は、毛細血管内の酸素交換を精度よく計測することになる。
The passing vector on the oxygen exchange coordinate can be defined as the oxygen exchange degree 0, and the oxygen transfer vector as the oxygen exchange degree π or -π. Depending on the degree of increase / decrease of red blood cells in the [ScO 2 ] vector, the value of the degree of oxygen exchange can take an analog value.
Since oxygen exchange does not occur in the artery and vein, the degree of oxygen exchange is zero. The change in the degree of oxygen exchange accurately measures the oxygen exchange in the capillaries.
(酸素交換量(L値、スカラー)について)
図15に示すように、酸素交換量(L値)とは、計測上の原点から計測点に至る計測ベクトルA1の距離をいう。
(Oxygen exchange amount (L value, scalar))
As shown in FIG. 15, the oxygen exchange amount (L value) refers to the distance of the measurement vector A1 from the measurement origin to the measurement point.
L値の大きさは、象限における効果の強さを表す。特定の刺激が与えられないとき、酸素交換量L値は小さい。 The magnitude of the L value represents the strength of the effect in the quadrant. When a specific stimulus is not given, the oxygen exchange amount L value is small.
波動関数Ψにおける波動振幅を表すL値は、[HbO2]ベクトルと[Hb]ベクトルから成るスカラーとしても表記される。あるいは、[tHb]ベクトルと[ScO2]ベクトルから成るスカラーとして表記される。脳への刺激開始からの時間に依存して、毛細血管相で高酸素交換度を示す場合には、ヘモグロビン交換量の増大は、強いFORCE(フォース)効果を意味する。反対に低酸素交換度で、ヘモグロビン交換量の増大は、Watering(ウォータリング)効果を示す(FORCE効果及びWatering効果についての説明は特許文献8及び特許文献9参照)。
The L value representing the wave amplitude in the wave function ψ is also expressed as a scalar composed of the [HbO 2 ] vector and the [Hb] vector. Alternatively, it is expressed as a scalar composed of a [tHb] vector and a [ScO 2 ] vector. Depending on the time from the start of stimulation to the brain, when the degree of oxygen exchange is high in the capillary phase, an increase in the amount of hemoglobin exchange means a strong FORCE effect. On the other hand, an increase in the amount of hemoglobin exchange at a low oxygen exchange degree shows a Watering effect (see
(L値を用いた判定の実例)
図17(A)〜(C)は、判定部13がL値を用いて、口腔内装着器具Kによる刺激の人体に対する適合性を判定する場合について説明するためのグラフである。
算出部12では、図17(A)に示す安静時における平均L値(L0値)と、図17(B)及び(C)に示す装着中の平均L値(La値)から装着・挿入影響値HE比(HE比=La/L0)を算出する。
(Example of determination using L value)
FIGS. 17A to 17C are graphs for explaining the case where the
The
判定部13では、算出されたHE比≧1の場合には、挿入装着効果が大きいと判定し(図17(C)参照)、HE比<1の場合には、挿入装着効果が小さいと判定する(図17(B)参照)。
The
違和感を感じないレベルに設定したい場合は、HE比が1以下になるように調節する。
このように、判定部13では、算出されたL値を用いて安静時の状態と装着時の状態とを定量的に比較することにより、治具の装着の有無、前頭葉系脳区分用番地への作用、効果を判定することができる。
If you want to set the level so that you do not feel uncomfortable, adjust the HE ratio to be 1 or less.
As described above, the
図18〜図20(A)は、口腔内装着器具Kを装着前、装着中のHb変化の時系列変化を示すグラフであり、図18〜図20(B)はそれに対応して酸素交換座標に表示したグラフである。なお、図18〜図20(A)のグラフでは、口腔内装着器具Kの装着後200秒までの時系列変化を経時的に表示している。 18 to 20 (A) are graphs showing time-series changes in Hb change before and during wearing the intraoral wearing device K, and FIGS. 18 to 20 (B) correspond to oxygen exchange coordinates. It is the graph displayed on. In addition, in the graph of FIGS. 18-20A, the time-sequential change until 200 seconds after mounting | wearing of the intraoral mounting | wearing apparatus K is displayed with time.
図18では、安静時の変化は○で囲まれた範囲で変動し、揺らいでいるが、装着しても、この○の範囲を逸脱せずに、○内にととまっており、「無反応タイプ」のパターンである。 In FIG. 18, the change at rest fluctuates and fluctuates in the range surrounded by ○, but even if it is worn, it stays within ○ without departing from the range of ○. "Type" pattern.
このパターンの被験者に対して、判定部13は、装着により違和感がなく自然な状態で装着されているものと判定する。
For the subject having this pattern, the
また、もし、強い痛み刺激を加えてもこのパターンが認められれば、痛みの影響が該当する脳区分用番地には影響しないことを示している。
図19では、装着による変化は、L値が大きく、象限VII、VIIIへの移動が認められており、「リラックス反応タイプ」のパターンである。
このパターンの被験者に対して、判定部13は、心地よくリラックスした状態に移行しているものと判定する。
In addition, if this pattern is recognized even when a strong pain stimulus is applied, it indicates that the influence of pain does not affect the corresponding brain classification address.
In FIG. 19, the change due to wearing has a large L value, and movement to quadrants VII and VIII is recognized, which is a “relaxation reaction type” pattern.
For the subject having this pattern, the
図20では、装着による変化は、L値が大きく、象限II、IIIへの移動が認められており、「緊張反応タイプ」のパターンである。 In FIG. 20, the change due to wearing has a large L value and movement to quadrants II and III is recognized, which is a pattern of “tension response type”.
このパターンの被験者に対して、判定部13は、痛みがあったり、不快感があるものと判定する。
For the subject with this pattern, the
そのほか、判定部13は、K角が大きくなるにしたがって、脳区分用番地の活性化が増加したことも判定できる。
In addition, the
このように、上記3つの反応タイプについて、酸素交換座標を利用することで、容易に判定できるため、表示部4に表示された酸素交換座標上の動きを見ながら、リラックス度や緊張度を最適にするように刺激付与手段(例えば口腔内装着器具K)を調整することができる。
As described above, since the above three reaction types can be easily determined by using the oxygen exchange coordinates, the degree of relaxation and tension are optimized while observing the movement on the oxygen exchange coordinates displayed on the
また、判定部13は、被験者が刺激付与手段による刺激に慣れているか否かについても、図18に示す無反応パターンに移行することを確認することにより、即座に判定できる。
Moreover, the
(酸素交換座標及び計測ベクトルの表示)
図21(A)〜(C)は、複数の脳区分用番地での計測結果を酸素交換座標及び計測ベクトルで表示した例であり、(D)は、(A)〜(C)の計測ベクトルを加算した合成ベクトルを表示した例である。
(Display of oxygen exchange coordinates and measurement vector)
21A to 21C are examples in which measurement results at a plurality of brain section addresses are displayed as oxygen exchange coordinates and measurement vectors. FIG. 21D is a measurement vector of (A) to (C). This is an example in which a combined vector obtained by adding is displayed.
算出部12は、脳区分用番地の部位毎に作成された複数の計測ベクトルを加算、減算、積算又は除算した合成ベクトルを作成する合成ベクトル作成手段を有し、表示部4は、作成された合成ベクトルを表示することができる。
The
複数の計測部位で、異なった反応が起こったとしても、計測ベクトルを加算した合成(総和)ベクトルを用いることで、脳全体の動向を即坐に判定できる。 Even if different reactions occur at a plurality of measurement sites, the trend of the entire brain can be immediately determined by using a combined (summation) vector obtained by adding the measurement vectors.
すなわち、複数の脳区分用番地が異なった脳反応をしながら、お互いに連動し合っているので、個別の脳区分用番地の評価だけでは、不十分の場合がある。 That is, since a plurality of brain section addresses are linked to each other while performing different brain reactions, it may be insufficient to evaluate individual brain section addresses alone.
そこで、複数の脳区分用番地が異なった脳反応をしながら、お互いに連動し合っている大脳生理現象を、統合的に評価する方法として、複数の脳区分用番地の計測ベクトルの総和がどの象限を示すかで判定することができる。 Therefore, as a method of comprehensively evaluating cerebral physiological phenomena that are linked to each other while different brain reactions occur in different brain classification addresses, which is the sum of the measurement vectors of the multiple brain classification addresses? It can be determined by indicating the quadrant.
例えば、9番地から11番地のベクトルの総和が、象限IVや象限Vを示せば、全体として、酸素消費量が増大し、細胞活性が盛んであることがわかる。
For example, if the sum of the vectors from
一方、象限VIIや象限VIIIを示せば、部分的に細胞活性があったとしても、全体として、リラックスした細胞活性低下状態であることがわかる。あるいは、全体としてリラックスした細胞活性低下状態でありながら、一部の脳区分用番地は、細胞活性状態にあったと判断できる。 On the other hand, if quadrant VII or quadrant VIII is shown, even if there is partial cell activity, it is understood that the cell activity is in a relaxed state as a whole. Alternatively, it can be determined that some of the addresses for brain classification were in the cell active state while the cell activity was lowered as a whole.
図22(A)は左脳の複数の脳区分用番地での計測結果を酸素交換座標及び計測ベクトルで表示した例であり、(B)は右脳の複数の脳区分用番地での計測結果を酸素交換座標及び計測ベクトルで表示した例であり、(C)は、(A)の計測ベクトルを加算した合成ベクトルを表示した例であり、(D)は(C)の計測ベクトルを加算した合成ベクトルを表示した例である。 FIG. 22A is an example in which the measurement results at a plurality of brain segment addresses in the left brain are displayed with oxygen exchange coordinates and measurement vectors, and FIG. 22B shows the measurement results at a plurality of brain segment addresses in the right brain. It is an example displayed with exchange coordinates and a measurement vector, (C) is an example displaying a combined vector obtained by adding the measured vector of (A), and (D) is a combined vector obtained by adding the measured vector of (C). Is an example.
図2(C)及び(D)のように、左右非対称な口腔内装着器具K3,K4をそれぞれ被験者の口内に挿入した場合、脳の左右では、図22(C)及び(D)のように、合成ベクトルが異なった方向を示しており、異なった作用を引き起こしていることがわかる。このように、左右の脳区分用番地ごとに、合成ベクトルを表示することで、左脳と右脳への作用が異なっていることが判定できる。 As shown in FIGS. 2 (C) and 2 (D), when the left and right asymmetric intraoral wearing devices K3 and K4 are inserted into the subject's mouth, as shown in FIGS. 22 (C) and 22 (D), It can be seen that the composite vector indicates different directions and causes different actions. In this way, it is possible to determine that the action on the left brain and the right brain is different by displaying the composite vector for each of the left and right brain division addresses.
すなわち、人間の脳は、右脳と左脳に分かれており、左脳の機能は、主に言語系機能を担当し、右脳の機能は、主に非言語系機能を担当していると考えられている。 That is, the human brain is divided into a right brain and a left brain, the functions of the left brain are mainly responsible for language functions, and the functions of the right brain are mainly responsible for non-language functions. .
右脳、左脳の脳区分用番地のベクトルをそれぞれ総和することによって、右脳と左脳の脳活動状態を比較することが容易にできる。 It is possible to easily compare the brain activity states of the right brain and the left brain by summing the vectors of the right brain and the left brain.
例えば、図22では、それぞれで、総和しなければ、どの象限が優位なのかを判定することができない(図22(A)及び(B)参照)。しかし、総和することで、左脳は、象限II(図22(C)参照)、右脳は象限VIIIと判定される(図22(D)参照)ので、左脳と右脳での脳活動の状態がまったく異なっていたことがわかる。すなわち、判定部13は、左脳の血圧が亢進している一方で、右脳は、細胞活動が低下しゆったりした状態であると判定する。
For example, in FIG. 22, it is impossible to determine which quadrant is dominant unless the sum is obtained (see FIGS. 22A and 22B). However, by summing up, the left brain is determined to be quadrant II (see FIG. 22C) and the right brain is determined to be quadrant VIII (see FIG. 22D), so that the state of brain activity in the left and right brains is completely different. You can see that it was different. That is, the
図23(A)は左脳の複数の脳区分用番地での計測ベクトルを加算した合成ベクトルを表示した例であり、(B)は右脳の複数の脳区分用番地での計測ベクトルを加算した合成ベクトルを表示した例であり、(C)は(A)の合成ベクトルと(B)の合成ベクトルを加算したベクトルを表示した例であり、(D)は(A)の合成ベクトルから(B)の合成ベクトルを減算したベクトルを表示した例である。 FIG. 23A is an example in which a composite vector obtained by adding measurement vectors at a plurality of brain segment addresses in the left brain is displayed, and FIG. 23B is a composition obtained by adding measurement vectors at a plurality of brain segment addresses in the right brain. (C) is an example of displaying a vector obtained by adding the combined vector of (A) and the combined vector of (B), and (D) is an example of (B) from the combined vector of (A). This is an example of displaying a vector obtained by subtracting the combined vector of
左右の脳の番地の総和や差をとることで、脳全体の動向あるいは、左右の脳への作用の相違を判定できる。
すなわち、右脳、左脳の脳区分用番地のベクトルの総和を取ることで、脳全体の状態判定が可能になる。
By taking the sum or difference of the left and right brain addresses, it is possible to determine the trend of the entire brain or the difference in action on the left and right brains.
In other words, the state of the entire brain can be determined by taking the sum of the vectors of the right and left brain brain classification addresses.
例えば、図23(C)に示すように、右脳と左脳のベクトルの総和は、象限Iを示した。
このことから、細胞内で酸素代謝が低下し、供給された酸素に比べて、消費量が少なく、毛細血管内の酸素濃度が増加している状態で、計測部位の脳区分用番地の細胞活性が低下、減少と判定される。
For example, as shown in FIG. 23C, the sum of the vectors of the right brain and the left brain shows quadrant I.
From this, the cell activity of the brain classification address at the measurement site is reduced in a state where the oxygen metabolism in the cell is reduced, the consumption is less than the supplied oxygen, and the oxygen concentration in the capillary is increased. Is determined to be decreased or decreased.
一方、右脳、左脳の脳区分用番地のベクトル差を取ることで、左脳と右脳の比較が、ベクトル量と象限によって定量的に判定される。例えば、図23(D)に示すように、右脳、左脳の脳区分陽番地のベクトル差は、象限VIIを示している。象限VIIは、脳区分用番地血圧減少量>脳区分用番地細胞活性減少量>0という関係が成り立っているので、左脳と右脳では、細胞活性の差よりも脳区分用番地の血圧差が非常に強いことが判定できる。 On the other hand, by taking the vector difference between the right brain and the left brain address for brain classification, the comparison between the left brain and the right brain is quantitatively determined by the vector amount and the quadrant. For example, as shown in FIG. 23 (D), the vector difference between the right brain and left brain segmentation addresses indicates quadrant VII. In quadrant VII, the relationship between the blood pressure at the brain section address> the decrease in the cell activity at the brain section address> 0 holds, so the difference in blood pressure at the brain section address is much greater than the difference in cell activity between the left and right brains. It can be determined that it is strong.
図24(A)は、被験者が口腔内装着器具Kを装着して調整する前に計測された酸素交換座標及び計測ベクトルで表示した例であり、(B)は調整した後に計測された酸素交換座標及び計測ベクトルで表示した例である。 FIG. 24 (A) is an example displayed with the oxygen exchange coordinates and the measurement vector measured before the subject wears and adjusts the intraoral wearing device K, and (B) shows the oxygen exchange measured after the adjustment. It is an example displayed with coordinates and measurement vectors.
図24(A)に示すように、被験者が口腔内装着器具Kを装着して痛みがあったため、計測ベクトルは象限IIを示していたが、形状や材質等を調整することにより、図20(B)に示すように、L値とK角が減少し、象限VIIIに移動したことがわかる。 As shown in FIG. 24 (A), since the subject was in pain when wearing the intraoral wearing device K, the measurement vector indicated quadrant II, but by adjusting the shape, material, etc., FIG. As shown in B), it can be seen that the L value and the K angle have decreased and moved to quadrant VIII.
このように、表示部4で酸素交換座標の計測ベクトルの軌跡の移動を見ながら、個々の被験者に対して最適な刺激を与えるように、治具の調整をリアルタイムで行うことが可能である。
As described above, the jig can be adjusted in real time so as to give an optimal stimulus to each subject while observing the movement of the measurement vector locus of the oxygen exchange coordinates on the
図25(A)は、被験者が口腔内装着器具Kを装着することなく7kgのダンベルを持ち上げた時に計測された酸素交換座標及び計測ベクトルで表示した例であり、(B)は、被験者が口腔内装着器具Kを装着した後に7kgのダンベルを持ち上げた時に計測された酸素交換座標及び計測ベクトルで表示した例であり、(C)は(A)の計測ベクトルと(B)の計測ベクトルの差を示すベクトルを表示した例である。
図25(A)に示すように、口腔内装着器具Kの装着無しでのダンベル運動では、象限IIIを示していた。
FIG. 25 (A) is an example displayed with the oxygen exchange coordinates and measurement vector measured when the subject lifts the 7 kg dumbbell without wearing the intraoral wearing device K, and (B) shows the subject's oral cavity. It is an example displayed with the oxygen exchange coordinates and measurement vector measured when the 7 kg dumbbell is lifted after mounting the internal mounting device K, and (C) is the difference between the measurement vector of (A) and the measurement vector of (B). It is the example which displayed the vector which shows.
As shown in FIG. 25A, in the dumbbell exercise without wearing the intraoral wearing device K, quadrant III was shown.
しかし、口腔内装着器具Kの装着によって、図25(B)に示すように、L値、k角は減少し、象限IIに移動したことがわかる。 However, as shown in FIG. 25 (B), it can be seen that the L value and the k angle are decreased and moved to the quadrant II by the mounting of the intraoral mounting device K.
図25(C)に示すように、口腔内装着器具Kの装着の前後での計測ベクトルの差を算出すると、象限VIIを示し、口腔内装着器具Kによって、脳への負担が軽減され、リラックスした状態を作り出せたことがわかる。 As shown in FIG. 25C, when the difference between the measurement vectors before and after the intraoral wearing device K is installed, quadrant VII is shown, and the intraoral wearing device K reduces the burden on the brain and relaxes. We can see that we were able to create
その他、本発明によれば、口内刺激具、マウスピース、入れ歯、歯ブラシ等の口内装着挿入物、コンタクトレンズ、眼鏡、靴、下着、ベルト、運動具等の人体装着物、注射、麻酔、ガム、香水(アロマオイル)、匂い、音楽、照明器具等のような刺激付与手段により、人間の五感である視覚、嗅覚、味覚、聴覚、触覚、体性感覚、運動のいずれか又はそれらの組み合わせを通じて人体に与えられる種々の刺激の適合性を判定、表示することができる。 In addition, according to the present invention, intraoral stimulators, mouthpieces, dentures, toothbrushes and other intraoral inserts, contact lenses, glasses, shoes, underwear, belts, exercise equipment and other human body attachments, injection, anesthesia, gum, The human body through one of the five senses of sight, smell, taste, hearing, touch, somatic sensation, movement, or a combination thereof, by means of applying stimuli such as perfume (aroma oil), smell, music, lighting equipment, etc. It is possible to determine and display the suitability of various stimuli applied to the.
(評価部について)
評価部14は、判定部13による刺激の適合性の判定結果に基づいて、刺激付与手段が最適なものなのか、形状や材質を調整した方がよいのか、別の刺激付与手段に変更した方がよいのか等の評価情報を作成し、表示部4に表示させることができる。
(About the Evaluation Department)
The
評価部14は又、判定部13による刺激の適合性の判定結果に基づいて、刺激付与手段を用いたトレーニングを行うためのトレーニング情報を作成し、表示部4に表示させることができる。トレーニング情報は、例えば口腔内装着器具Kを用いてトレーニングを行うための具体的な方法やスケジュール等のアドバイス情報等である。
The
(口腔内装着器具を用いたトレーニングの効果)
本発明の刺激適合性解析装置による解析結果のもとで、刺激付与手段としての口腔内装着器具Kを用いてトレーニングを行うことにより、次のような効果を奏する。
(1)安静時に使用する効果と活動時に使用する効果を認識できる。
(2)安静時、眠い時やだるいとき、前葉前野へ新鮮な血液を増加させることで、気力を回復させることができる。勉強や仕事を始めるまえに、超前頭野を集中的に使う準備運動として、思考ではなく、口腔内装着具で予備的に賦活化させることができる。
(Effect of training using intraoral appliances)
Based on the analysis result by the stimulus suitability analysis apparatus of the present invention, training is performed using the intraoral-mounted device K as the stimulus applying means, thereby providing the following effects.
(1) Recognize effects used at rest and effects used during activities.
(2) When resting, sleepy or dull, it is possible to recover energy by increasing fresh blood to the anterior cortex. As a preparatory exercise that uses the superfrontal area intensively before studying or starting work, it can be preliminarily activated with an oral appliance instead of thinking.
(3)使いすぎて疲れた脳区分用番地を鎮静化させることができる。
(4)脳梗塞や前頭葉ボケ、失語症などで、脳代謝の低下している脳区分番地を選択的に刺激して訓練できる会話をしなくとも、言語系脳区分用番地を賦活化して、脳区分用番地のリハビリを促進することができる。
(3) It is possible to soothe brain sorting addresses that have been overused and tired.
(4) Even without a conversation that can be stimulated and trained by selectively stimulating the brain division address where brain metabolism is reduced due to cerebral infarction, frontal lobe blurring, aphasia, etc. Rehabilitation of sorting addresses can be promoted.
(5)脳梗塞の患者では、右脳の障害、左脳の障害など、脳区分用番地ごとに障害が異なるので、口腔内装着器具Kの形状を選択して、適切に目的とする脳区分用番地の部位に作用させることができる。
(6)活動時、重い荷物を持つとき、運動系脳区分用番地での酸素消費付加を減らすことができるので、運動系番地での省エネになる。結果的に、装着をしていないときに比べて、脳が疲れにくい。手足の動きの可動性を良好にすることができる。
(7)体幹のバランスや位置関係に関する部位を刺激することができる。
(8)思考したり、緊張したりすると、結果的の前頭葉の血流、血液量が増加しやすくなるが、口腔内装着器具Kを用いることによって、脳区分用番地の鎮静化を行い、脳の負担を緩和することができる。
すなわち、脳への酸素負荷をへらして、体が動きやすくなる、より重いものが持てる、脳の回復効果を早める等の効果を奏する。
(5) In patients with cerebral infarction, the disorder varies depending on the brain classification address, such as a right brain disorder and a left brain disorder. It can act on these parts.
(6) When carrying a heavy load at the time of activity, it is possible to reduce the additional oxygen consumption at the address for the motor system brain classification, thus saving energy at the motor system address. As a result, the brain is less tired than when it is not worn. The mobility of movement of limbs can be improved.
(7) It is possible to stimulate a part related to the balance and positional relationship of the trunk.
(8) When thinking or being nervous, the resulting blood flow and blood volume in the frontal lobe are likely to increase, but by using the intraoral device K, the brain section address is sedated, Can alleviate the burden.
That is, there are effects such as reducing the oxygen load on the brain, making the body easier to move, having a heavier thing, and accelerating the recovery effect of the brain.
(プログラム)
図26は、本発明の他の実施形態例の構成を示すブロック図である。図26に示すように、本発明の他の実施形態例は、本発明の実施形態例に係る刺激適合性解析装置Aを制御し、上記説明された刺激適合性解析装置Aの行う処理をコンピュータに実行させるプログラム17に関する。このプログラム17は、磁気ディスク、CD−ROM、半導体メモリ等の記録媒体に記録されていてもよく、通信ネットワークを介してダウンロードされるものでもよい。
(program)
FIG. 26 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 26, another embodiment of the present invention controls the stimulus suitability analysis apparatus A according to the embodiment of the present invention, and performs the processing performed by the stimulus suitability analysis apparatus A described above as a computer. It relates to the
(加圧装置)
図27(A)は、本発明の実施形態例に係る刺激適合性解析装置と脳に刺激を加えるための加圧装置とが接続されている例を示すブロック図、(B)は、加圧装置により右腕を加圧した場合の各チャンネル(数字がチャンネルを示す)毎の各Hbの変化量を計測した結果を示すグラフである。
(Pressure device)
FIG. 27A is a block diagram showing an example in which a stimulus suitability analyzer according to an embodiment of the present invention is connected to a pressurizing device for applying a stimulus to the brain, and FIG. It is a graph which shows the result of having measured the amount of change of each Hb for every channel (a number shows a channel) at the time of pressurizing the right arm with an apparatus.
図27(A)に示すように、脳に刺激を加えるための刺激付与手段としての加圧装置18と本発明の実施形態例に係る刺激適合性解析装置Aとを接続して構成してもよい。加圧装置18は、人体の四肢を加圧して、左右の脳への刺激を調節する装置であり、例えば腕に血圧計に類似したマンシェットを巻き加圧するものである。
As shown in FIG. 27 (A), the pressurizing
加圧装置18で腕の筋肉を圧迫することにより、腕と反対側の脳に低酸素化にすることができる。すなわち、末梢神経からの圧迫圧をコントロールして、中枢に生ずるFORCE効果の有無や程度を表示して、脳血管状態の機能判定を行うことができる。
例えば、図27(B)は、加圧装置により右腕を加圧した場合の各チャンネル(数字がチャンネルを示す)毎の各Hbの変化量を計測した結果を示すグラフである。
図27(B)に示すように、左脳に低酸素化が生じていることがわかる。
By pressing the arm muscles with the pressurizing
For example, FIG. 27B is a graph showing the results of measuring the amount of change in each Hb for each channel (the number indicates the channel) when the right arm is pressurized by the pressure device.
As shown in FIG. 27B, it can be seen that hypoxia occurs in the left brain.
(本発明の効果)
本発明に係る刺激適合性解析装置A及びプログラム17によれば、次のような効果を奏する。
(1)口腔内に装着した治具等の刺激により、違和感を生んだり、痛みが出たり、気になったりする効果の有無を客観的かつ的確に判定することができる。
さらに、違和感や快適感、不快感を定量的に判定して、治具の調節や選択を行うことができる。それによって、装着された側と装着する側は、共通の定量基準で、判定することができる。
(Effect of the present invention)
According to the stimulus compatibility analysis apparatus A and the
(1) It is possible to objectively and accurately determine whether or not there is an effect of causing a sense of incongruity, pain, or concern by stimulation of a jig or the like attached to the oral cavity.
Furthermore, the jig can be adjusted or selected by quantitatively determining a sense of discomfort, comfort or discomfort. Thereby, the wearing side and the wearing side can be determined by a common quantitative standard.
(2)同じタイプ装着具であっても、個人差をその人の脳情報から判断して、使用することができる。 (2) Even with the same type of wearing device, individual differences can be determined from the person's brain information and used.
(3)脳を賦活化と鎮静化させたりする刺激付与手段を提供できる。
(4)前頭葉の左右に装着することで、さらに、脳全体に与える作用ではなく、局所の脳区分用番地を効果的に、賦活したり、リラックスさせ、鎮静化させることができる器具の調整が可能である。
(5)口腔内に装着する器具や食べ物、ガム、マウスピース、歯ブラシ、歯茎マッサージ等の製品を、脳の局所作用から、目的に応じて、意図的に、効果的に、選択することができる。
(3) It is possible to provide a stimulus applying means for activating and sedating the brain.
(4) By attaching to the left and right of the frontal lobe, it is not an action that affects the entire brain, but the adjustment of the device that can effectively activate, relax, and soothe local brain segment addresses Is possible.
(5) Devices such as appliances, foods, gums, mouthpieces, toothbrushes, gum massages, etc. to be worn in the oral cavity can be selected intentionally and effectively from the local action of the brain according to the purpose. .
(6)脳の生理的な機序に作用を及ぼす効果を持った器具の装着を精度よく作成できる。
(7)脳区分用番地での低酸素化、高酸素化、あるいは、血流の増減、血液量の増減から脳への活性化とリラックスをコントールできる口腔内装着器具K等の刺激付与手段を提供できる。
(8)脳リハビリテーションにおいては、口腔内装着器具K等の刺激付与手段によって選択的に脳区分用番地を賦活化したり、鎮静化することができる。
(6) It is possible to accurately create a device that has an effect on the physiological mechanism of the brain.
(7) Stimulation imparting means such as an intraoral device K that can control hypoxia, hyperoxygenation, increase or decrease in blood flow, increase or decrease in blood volume, and activation and relaxation of the brain from the brain section address. Can be provided.
(8) In the brain rehabilitation, the brain section address can be selectively activated or sedated by the stimulus applying means such as the intraoral wearing device K.
脳梗塞の病巣となった脳区分用番地は、脳組織が破壊されているが、その周囲の脳区分用番地では、血液の環流が十分でないので、口腔内装着器具K等の刺激付与手段を通じて、脳梗塞周囲の脳区分用番地を刺激することができる。 Although the brain tissue in the address for cerebral infarction that has become a focal point of cerebral infarction has been destroyed, blood circulation is not sufficient in the surrounding cerebral address, so through a stimulus applying means such as an intraoral wearing device K Can stimulate the brain section address around the cerebral infarction.
言語機能は、9割近い確率で、人の左脳に局在していることが報告されている。 It has been reported that language function is localized in the human left brain with a probability of nearly 90%.
脳梗塞によって、必ずしも左脳が障害されるわけではない。その場合、対側の右脳の持つ機能回復訓練を口腔内装着器具K等の刺激付与手段によって、適切に促すことができる。
(9)表示部により、脳の左右の影響をモニタしながら、口腔内装着器具K等の刺激付与手段を調節できる。
(10)複数のチャンネルで同時に計測した場合、どのチャンネルの値が有効かを選択して判断できると同時に、計測部位全体の動向も同時に把握することができる。
(11)脳区分用番地の部位を計測し、使用時間を変えることで、脳への作用時間を変えることができる。また、賦活化の時間と休息時間のコントロールが可能になる。
A cerebral infarction does not necessarily damage the left brain. In this case, the function recovery training of the contralateral right brain can be appropriately promoted by the stimulus applying means such as the intraoral wearing device K.
(9) The stimulus applying means such as the intraoral wearing device K can be adjusted by the display unit while monitoring the influence of the left and right sides of the brain.
(10) When measurement is simultaneously performed on a plurality of channels, it is possible to select and determine which channel value is valid, and at the same time, it is possible to simultaneously grasp the trend of the entire measurement region.
(11) The action time on the brain can be changed by measuring the part of the address for brain division and changing the usage time. In addition, the activation time and rest time can be controlled.
本発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical matters described in the claims.
本発明は、例えば口腔内装着器具、口内刺激具、マウスピース、入れ歯、歯ブラシ等の口内装着挿入物、コンタクトレンズ、眼鏡、靴、下着、ベルト、運動具等の人体装着物、注射、麻酔、ガム、香水(アロマオイル)、匂い、音楽、照明器具等の種々の刺激付与手段によって与えられる人体への刺激の適合性を判定・評価及び表示するために用いられる。 The present invention includes, for example, oral appliances, oral stimulators, mouthpieces, dentures, toothbrushes and other intraoral inserts, contact lenses, glasses, shoes, underwear, belts, exercise equipment and other human body attachments, injection, anesthesia, It is used to determine / evaluate and display the adaptability of stimuli to the human body given by various stimulating means such as gum, perfume (aroma oil), smell, music, lighting equipment and the like.
A:刺激適合性解析装置
K:口腔内装着器具
1:頭部用プローブ
1a:発光素子
1b:受光素子
2:本体
3:入力部
4:表示部
5:印刷部
6:通信部
7:光量調節部
8:信号増幅部
9:A/D変換部
10:制御部
11:記憶部
12:算出部
13:判定部
14:評価部
15:上唇装着部
16:口蓋装着部
17:プログラム
18:加圧装置
A: Stimulus compatibility analysis device K: Intraoral wearing instrument 1: Head probe 1a:
Claims (18)
人体の脳の所定部位に光を照射する光照射手段と、
人体内から出射する光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段によって検出された光の光量を近赤外分光法における演算処理を施すことにより、酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンのそれぞれ濃度変化量を計測する算出手段と、
前記算出手段によって計測された結果を経時的に表示する表示手段と、
前記人体に刺激を与える前と後とで前記計測された酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンのそれぞれの濃度変化量に生じる変化に基づいて、前記刺激の人体に対する適合性を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記刺激付与手段を評価する評価手段と、
を有することを特徴とする刺激適合性解析装置。 In a stimulus suitability analysis apparatus that analyzes suitability of a stimulus given to a human body by a stimulus applying means,
A light irradiation means for irradiating a predetermined part of the human brain with light;
Light detecting means for detecting light emitted from the human body;
Calculating means for measuring the amount of change in concentration of each of oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin by performing a calculation process in the near-infrared spectroscopy on the amount of light detected by the light detection means;
Display means for displaying results measured by the calculation means over time;
Determination means for determining suitability of the stimulus to the human body based on a change that occurs in each measured amount of change in the concentration of oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin before and after giving a stimulus to the human body,
Evaluation means for evaluating the stimulus applying means based on a determination result by the determination means;
A stimulus suitability analyzing apparatus characterized by comprising:
前記光検出手段は、前記脳区分用番地の部位毎に出射する光を検出し、
前記算出手段は、前記脳区分用番地の部位毎に、酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンのそれぞれ濃度変化量を計測し、前記脳区分用番地の部位毎に作成された計測ベクトルを加算、減算、積算又は除算した合成ベクトルを作成するベクトル合成手段を有し、
前記表示手段は、前記作成された合成ベクトルを表示する、ことを特徴とする請求項4乃至7のいずれか1つの項に記載の刺激適合性解析装置。 The light irradiating means irradiates light to each of a plurality of brain section addresses,
The light detection means detects light emitted for each part of the brain section address,
The calculating means measures the concentration change amount of each of oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin for each part of the brain section address, and adds, subtracts a measurement vector created for each part of the brain section address, A vector synthesis means for creating a synthesized vector obtained by integration or division;
The stimulus compatibility analysis apparatus according to any one of claims 4 to 7, wherein the display unit displays the created composite vector.
人体の脳の所定部位に光を照射し、人体内から出射する光を検出する光検出手段によって検出された光の光量を近赤外分光法における演算処理を施すことにより、酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンのそれぞれ濃度変化量を計測する処理と、
前記計測された結果を表示部に経時的に表示する処理と、
前記人体に刺激を与える前と後とで前記計測された酸化型ヘモグロビン及び還元型ヘモグロビンのそれぞれの濃度変化量に生じる変化に基づいて、前記刺激の人体に対する適合性を判定する処理と、
前記判定結果に基づいて、前記刺激付与手段を評価する処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 In a program for analyzing the suitability of a stimulus given to a human body by a stimulus applying means,
Oxygenated hemoglobin and reduction are performed by applying light to a predetermined part of the human brain and detecting the amount of light detected by the light detection means for detecting the light emitted from the human body. A process for measuring the concentration variation of each type hemoglobin,
A process of displaying the measured result on the display unit over time;
A process for determining suitability of the stimulus to the human body based on a change that occurs in each measured concentration change amount of the oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin before and after giving a stimulus to the human body;
A process of evaluating the stimulus applying means based on the determination result;
A program that causes a computer to execute.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008191299A JP5203081B2 (en) | 2008-07-24 | 2008-07-24 | Stimulus compatibility analysis device and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008191299A JP5203081B2 (en) | 2008-07-24 | 2008-07-24 | Stimulus compatibility analysis device and program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010022775A true JP2010022775A (en) | 2010-02-04 |
JP5203081B2 JP5203081B2 (en) | 2013-06-05 |
Family
ID=41729164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008191299A Active JP5203081B2 (en) | 2008-07-24 | 2008-07-24 | Stimulus compatibility analysis device and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5203081B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109965873A (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | 株式会社理光 | Biological function measuring and analysis system, method and recording medium |
KR20210102679A (en) * | 2020-02-12 | 2021-08-20 | 광주과학기술원 | Apparatus and System for Diagnosing Dementia Including the Same |
CN114531847A (en) * | 2019-09-27 | 2022-05-24 | 爱设株式会社 | Dementia inspection device, dementia diagnosis device, and dementia diagnosis system including the same |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102410137B1 (en) * | 2021-08-10 | 2022-06-22 | 주식회사 엔서 | Apparatus and Method for Classifying Dementia Grades Based on Differences in Tissue Activity between the Left and Right Brains |
WO2023017940A1 (en) * | 2021-08-10 | 2023-02-16 | 주식회사 엔서 | Dementia examination device mounted for dementia level classification, and method for classifying dementia levels using same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002177282A (en) * | 2000-12-13 | 2002-06-25 | Forestry & Forest Products Research Institute | Evaluation method for external stimulus working on human body |
JP2003164507A (en) * | 2001-12-03 | 2003-06-10 | Hidenori Hagiwara | Intraoral stimulator |
JP2004294593A (en) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Hitachi Ltd | Training support apparatus |
-
2008
- 2008-07-24 JP JP2008191299A patent/JP5203081B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002177282A (en) * | 2000-12-13 | 2002-06-25 | Forestry & Forest Products Research Institute | Evaluation method for external stimulus working on human body |
JP2003164507A (en) * | 2001-12-03 | 2003-06-10 | Hidenori Hagiwara | Intraoral stimulator |
JP2004294593A (en) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Hitachi Ltd | Training support apparatus |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109965873A (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | 株式会社理光 | Biological function measuring and analysis system, method and recording medium |
CN109965873B (en) * | 2017-12-28 | 2022-12-20 | 株式会社理光 | Biological function measurement and analysis system, method and recording medium |
US11864905B2 (en) | 2017-12-28 | 2024-01-09 | Ricoh Company, Ltd. | Biological function measurement and analysis system, biological function measurement and analysis method, and recording medium storing program code |
CN114531847A (en) * | 2019-09-27 | 2022-05-24 | 爱设株式会社 | Dementia inspection device, dementia diagnosis device, and dementia diagnosis system including the same |
KR20210102679A (en) * | 2020-02-12 | 2021-08-20 | 광주과학기술원 | Apparatus and System for Diagnosing Dementia Including the Same |
KR102319336B1 (en) * | 2020-02-12 | 2021-10-29 | 주식회사 엔서 | Apparatus and System for Diagnosing Dementia Including the Same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5203081B2 (en) | 2013-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Saliba et al. | Functional near-infrared spectroscopy for neuroimaging in cochlear implant recipients | |
Litscher et al. | Effects of QiGong on brain function | |
EP1818016B1 (en) | Biofunction diagnosis device, biofunction diagnosis method, bioprobe, bioprobe wearing tool, bioprobe support tool, and bioprobe wearing assisting tool | |
Kamiya et al. | Improved prefrontal activity and chewing performance as function of wearing denture in partially edentulous elderly individuals: functional near-infrared spectroscopy study | |
Hosni et al. | An fNIRS-based motor imagery BCI for ALS: A subject-specific data-driven approach | |
JP5203081B2 (en) | Stimulus compatibility analysis device and program | |
AU2018299209B2 (en) | A hearing assessment system and method | |
Lodetti et al. | EMG spectral characteristics of masticatory muscles and upper trapezius during maximum voluntary teeth clenching | |
Hosoi et al. | Influence of denture treatment on brain function activity | |
McKay et al. | Connectivity in language areas of the brain in cochlear implant users as revealed by fNIRS | |
Higaki et al. | Periodontal tactile input activates the prefrontal cortex | |
Wriessnegger et al. | Imagine squeezing a cactus: Cortical activation during affective motor imagery measured by functional near-infrared spectroscopy | |
CN113180650A (en) | Near-infrared brain imaging atlas identification method | |
Ung et al. | Effectiveness evaluation of real-time scalp signal separating algorithm on near-infrared spectroscopy neurofeedback | |
Ono et al. | Prefrontal hemodynamic changes associated with subjective sense of occlusal discomfort | |
Ono et al. | Diagnosis of occlusal dysesthesia utilizing prefrontal hemodynamic activity with slight occlusal interference | |
Narita et al. | Prefrontal consolidation and compensation as a function of wearing denture in partially edentulous elderly patients | |
Monaco et al. | Visual input effect on EMG activity of masticatory and postural muscles in healthy and in myopic children | |
JP5285972B2 (en) | Biological light measurement device | |
Sasaguri et al. | Influence of restoration adjustments on prefrontal blood flow: a simplified NIRS preliminary study | |
JP5916187B2 (en) | Brain habit diagnosis apparatus and program | |
Coyle | Near-infrared spectroscopy for brain computer interfacing | |
Guo et al. | Lateralization of processing spectrally-degraded music in the auditory cortex: An fNIRS study | |
Zhang et al. | Clenching-Related Motion Artifacts in Functional Near-Infrared Spectroscopy in the Auditory Cortex | |
Guo et al. | Characterizing the Area of Significant Brain Activation Region to Spectrally-Degraded Music: A Functional Near-Infrared Spectroscopy Study |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110722 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20120425 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20120425 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121002 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121126 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130213 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5203081 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160222 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |