JP2015205042A - リハビリテーション装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リハビリ対象者の脳波を計測して脳波信号を得る脳波計測部と、このリハビリ対象者の筋の不随意運動に基づく活動電位を計測して筋電図信号を得る筋電図計測部と、脳波計測部から得られる脳波信号のパワースペクトルを算出するパワースペクトル算出手段と、脳波筋電図コヒーレンスを算出するコヒーレンス算出手段と、パワースペクトル算出手段から得られるパワースペクトルのうち脳波の特徴量として算出する特徴量算出手段と、特徴量算出手段から得られる脳波の特徴量を線形判別関数に代入して皮質興奮性を示す判別結果を算出する線形判別手段と、リハビリ対象者へフィードバックするために、線形判別手段から得られた判別結果を表示画面に表示する表示制御手段とを備えている。
【選択図】図6
Description
LDA=w1x1+w2x2+c
から判別結果LDAを算出するように構成されていることが好ましい。
LDA=w1x1+w2x2+c
算出された線形判別結果LDAは、RAM43内のワークエリアに記憶される。この線形判別方法は単なる一例であり、他の方法を用いても良い。
J(w)=Tr{SW′−1SB′}=Tr{(wTSWw)−1(wTSBw)}
即ち、Jが最大となるwはSW′−1SB′の固有ベクトルで与えられるので、この行列の固有値を求めることでwを設定することができる。このパラメータの設定方法は単なる一例であり、他の設定方法を用いても良い。
11、13 生体信号増幅器
12 筋電極
14 デジタルコンピュータ
15 信号処理部
16 表示ディスプレイ
40 バス
41 CPU
42 ROM
43 RAM
44 HDD
45 画像処理部
46 外部メモリ駆動装置
47 入出力インタフェース
48 BD/DVD/CD
49 キーボード
50 マウス
60 パワースペクトル算出手段
61 コヒーレンス算出手段
62 特徴量算出手段
63 線形判別手段
64 表示制御手段
Claims (7)
- リハビリ対象者の脳波を計測して脳波信号を得る脳波計測部と、該リハビリ対象者の筋の不随意運動に基づく活動電位を計測して筋電図信号を得る筋電図計測部と、前記脳波計測部から得られる脳波信号のパワースペクトルを算出するパワースペクトル算出手段と、前記脳波計測部から得られる脳波信号及び前記筋電図計測部から得られる筋電図信号から脳波筋電図コヒーレンスを算出するコヒーレンス算出手段と、該脳波筋電図コヒーレンスから前記リハビリ対象者において強い同期性を有する周波数帯を求め、前記パワースペクトル算出手段から得られるパワースペクトルのうち前記周波数帯におけるパワースペクトルを脳波の特徴量として算出する特徴量算出手段と、該特徴量算出手段から得られる脳波の特徴量を線形判別関数に代入して皮質興奮性を示す判別結果を算出する線形判別手段と、前記リハビリ対象者へフィードバックするために、前記線形判別手段から得られた判別結果を表示画面に表示する表示制御手段とを備えていることを特徴とするリハビリテーション装置。
- 前記線形判別手段が、フィッシャーの線形判別法により、下式(ただし、x1は国際10−20法のC3に関する脳波の特徴量、x2は国際10−20法のC4に関する脳波の特徴量、w1、w2及びcはあらかじめ設定されたパラメータ)
LDA=w1x1+w2x2+c
から判別結果LDAを算出するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のリハビリテーション装置。 - 前記線形判別手段が、教師付学習によって、前記パラメータw1、w2及びcをあらかじめ計測及び/又は計算しラベル付けした特徴量を使って設定するように構成されていることを特徴とする請求項2に記載のリハビリテーション装置。
- 前記表示制御手段が、縦軸が判別結果を、横軸が時間をそれぞれ表す表示画面上に、前記線形判別手段から得られた前記判別結果をマーク表示するように構成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のリハビリテーション装置。
- 前記パワースペクトル算出手段が、前記脳波計測部から得られる脳波信号を所定時間毎のデータに分割し、該分割したデータをフーリエ変換し、該フーリエ変換後の全データを二乗して平均化することによって前記パワースペクトルを算出するように構成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のリハビリテーション装置。
- 前記特徴量算出手段が、前記パワースペクトル算出手段から得られる前記パワースペクトルを前記周波数帯のみのパワースペクトルとなるようにバンドパス処理し、該バンドパス処理したパワースペクトルを整流処理し、該整流処理したパワースペクトルを所定の窓幅で移動平均処理して脳波の特徴量を算出するように構成されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のリハビリテーション装置。
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