JP2011104340A - 生体信号解析装置、生体信号解析方法、生体信号解析プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】生体信号を受信する生体信号受信部100と、前記生体信号をm次元(mは4以上の整数)において解析する高次元空間解析部110と、前記高次元空間解析部110の解析に基づいて生成される、3次元の空間に表示させるための信号である3次元表示信号を送信する、3次元表示信号送信部140を備える、生体信号解析装置を設ける。
【選択図】図2
Description
本発明の第1の実施の形態について説明する。本実施の形態について、図2に構成のブロック図を、図3に手順のフローチャートを表す。
本実施の形態を、閉塞型睡眠時無呼吸症候群の患者に有効な治療法の一つであるCPAP(continuous positive airway pressure)に用いる方法を挙げる。CPAPとは何らかの原因で発生する気道閉塞に対して行う対処療法の一つで、鼻マスクを鼻にかけ、その鼻マスクを利用して空気を送り込み、圧力をかけ、気道を閉じないようにするものである。空気圧が低すぎると効果が無く、高すぎると逆に呼吸が不安定になるので、適切な空気圧をいかに設定するかが問題になる。そこで鼻マスクに空気圧を徐々に上げていくにあたり、本発明を利用することにより、適切な空気圧を容易に確認することができる。
本実施の形態を、例えば心電図に用いた場合を述べる。通常の心電図を生体信号として受信すると、健康な状態では特有の規則的なパターンの信号が確認されるが、心室性期外収縮又は心房細動を起こした場合には、一時的に心電図が別の規則的なパターンに変化したり不規則的なものになったりすることが知られている。したがって、本発明を用い、そのパターンの変化や不規則性を観測することにより、心室性期外収縮又は心房細動による異常を容易に観測することができる。
本実施の形態を、例えば脳波に用いた場合を述べる。通常の脳波を生体信号として受信すると、健康な状態では複雑で不規則な信号が確認されるが、てんかん発作を起こした場合には、一時的に脳波が規則的なものになることが知られている。したがって、本発明を用い、その規則性を観測することにより、てんかん発作による異常を容易に観測することができる。
デルタ波 0.5〜4Hz未満 ぐっすり寝ている時に現れる。
シータ波 4〜8Hz未満 とろとろと眠くなって来た時に現れる。
アルファ波 8〜13Hz未満 脳の休めている部位に現れる波である。健康な成人の安静、リラックス、閉眼時に後頭部に現れる。前頭部にはあまり見られない。このアルファ波は目を開けると消えてしまい、振幅も小さいベータ波へと変わる。これは、今まで休んでいた後頭部の視覚野が開眼したことにより活発に働き出したからである。
ベータ波 13〜40Hz未満 精神活動している部位に現れる。
本発明の第2の実施の形態について説明する。生体信号の軌跡が3次元空間上に表示されると、上記のように軌跡に中空の輪ができれば規則的であると評価できる。しかし、さらに詳細な分析を行うため、本実施の形態では、過去に受信され、記録された生体信号と、現在受信されている生体信号を比較し、その変化の程度を確認することができる。本実施の形態について、図16に構成のブロック図を、図17に手順のフローチャートを表す。
101 アナログ生体信号受信部
102 アナログ生体信号記録部
103 A/D変換部
110 高次元空間解析部
120 ずらし時間設定部
121 ずらし時間決定部
122 ずらし時間記録部
123 ずらし時間呼出部
124 ずらし時間入力部
125 自己相関関数計算部
126 ずらし時間記録部
127 ずらし時間呼出部
130 埋め込み変換処理部
131 次元設定部
132 基本ベクトル生成部
133 m次元軸生成部
134 m次元配置部
135 m次元ベクトル情報生成部
140 3次元表示信号処理送信部
141 3次元空間生成部
142 3次元射影部
143 3次元表示信号生成部
144 3次元表示信号送信部
200 生体信号受信部
210 高次元空間解析部
220 ずらし時間設定部
230 埋め込み変換処理部
240 3次元表示信号処理送信部
250 情報記録部
260 情報比較部
Claims (11)
- 生体信号を受信する生体信号受信部と、
前記生体信号をm次元(mは4以上の整数)において解析する高次元空間解析部と、
前記高次元空間解析部の解析に基づいて生成される、3次元の空間に表示させるための信号である3次元表示信号を送信する、3次元表示信号送信部を備える、生体信号解析装置。 - 前記高次元空間解析部は、前記生体信号に対して埋め込み変換を行う埋め込み変換部を備える、請求項1に記載の生体信号解析装置。
- 前記3次元表示信号は、3軸の組み合わせが異なる複数の3次元座標に表示する信号である、請求項1または2に記載の生体信号解析装置。
- 前記3次元表示信号は、3軸の組み合わせが異なる3次元空間を表示させるための信号を数4の数式で表される数だけ表示する信号である、請求項1ないし3のいずれかに記載の生体信号解析装置。
- 前記生体信号は、呼吸運動、心電図又は脳波を示す信号である、請求項1ないし4のいずれかに記載の生体信号解析装置。
- 前記生体信号受信部は、第1の生体信号、及び前記第1の生体信号と受信した時間の異なる第2の生体信号を受信し、
前記高次元空間解析部は、前記第1の生体信号及び前記第2の生体信号をm次元(mは4以上の整数)において解析し、
前記3次元表示信号送信部は、前記高次元空間解析部の解析を行うことにより、前記第1の生体信号に基づいて生成される3次元の空間に表示させるための信号である第1の3次元表示信号、及び前記第2の生体信号に基づいて生成される3次元の空間に表示させるための信号である第2の3次元表示信号、を送信する、請求項1に記載の生体信号解析装置。 - 前記高次元空間解析部は、前記第1の生体信号に基づいてm次元のベクトルの信号である第1のm次元ベクトル情報信号を生成し、前記第2の生体信号に基づいてm次元のベクトルの信号である第2のm次元ベクトル情報信号を生成するm次元ベクトル情報生成部を備える、請求項6に記載の生体信号解析装置。
- 前記第1の3次元表示信号と、前記第2の3次元表示信号を比較する情報比較部をさらに備える、請求項6または7に記載の生体信号解析装置。
- 前記第1のm次元ベクトル情報信号と、前記第2のm次元ベクトル情報信号を比較する情報比較部をさらに備える、請求項7に記載の生体信号解析装置。
- 生体信号を受信する手順と、
前記生体信号をm次元(mは4以上の整数)において解析し、解析結果を取得する手順と、
前記解析結果に基づいて生成される、3次元の空間に表示させるための信号である3次元表示信号を送信する手順を行う、生体信号解析方法。 - 生体信号を受信する手順である手順と、
前記生体信号をm次元(mは4以上の整数)において解析し、解析結果を取得する手順と、
前記解析結果に基づいて生成される、3次元の空間に表示させるための信号である3次元表示信号を送信する手順をコンピュータに実行させる、生体信号解析プログラム。
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