JP4276107B2 - 心臓磁気計測装置 - Google Patents

心臓磁気計測装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4276107B2
JP4276107B2 JP2004053973A JP2004053973A JP4276107B2 JP 4276107 B2 JP4276107 B2 JP 4276107B2 JP 2004053973 A JP2004053973 A JP 2004053973A JP 2004053973 A JP2004053973 A JP 2004053973A JP 4276107 B2 JP4276107 B2 JP 4276107B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cardiac magnetic
subject
wavefront
vector
magnetic field
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004053973A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005237781A (ja
Inventor
敦士 石山
弓絵 小野
正浩 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Waseda University
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
Waseda University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi High Technologies Corp, Waseda University filed Critical Hitachi High Technologies Corp
Priority to JP2004053973A priority Critical patent/JP4276107B2/ja
Priority to US11/042,202 priority patent/US7395107B2/en
Publication of JP2005237781A publication Critical patent/JP2005237781A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4276107B2 publication Critical patent/JP4276107B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/242Detecting biomagnetic fields, e.g. magnetic fields produced by bioelectric currents
    • A61B5/243Detecting biomagnetic fields, e.g. magnetic fields produced by bioelectric currents specially adapted for magnetocardiographic [MCG] signals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A61B5/743Displaying an image simultaneously with additional graphical information, e.g. symbols, charts, function plots
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/7253Details of waveform analysis characterised by using transforms
    • A61B5/726Details of waveform analysis characterised by using transforms using Wavelet transforms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/7264Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Description

本発明は、人などの心臓から発生する微弱な磁気信号を計測する心臓磁気計測装置に関するものであり、特に医師が心臓疾患を診断するための診断支援機能に関する。
成人、小児、胎児などの心臓から発生する心臓磁気信号の検出はSQUID(Superconducting Quantum Interference Device:超伝導量子干渉素子)磁束計を用いて検出されている。このSQUIDを用いた従来の生体磁場観測装置として特許文献1、2,3等がある。ここには、心臓から発生する心臓磁気信号を含む、生体から発する生体磁気信号を検出する複数の磁束計と、信号の演算処理を行う演算処理手段と、演算結果を表示する手段とを有し、磁気シールドルーム内で生体磁気分布を計測する装置について記載されている。
特開平10−51798号公報
特開平11−104098号公報 特開平11−104100号公報
上記従来技術は、心臓磁気を含む生体磁気の計測装置によって計測された計測データを、分かりやすく、かつ効率的に表示するための表示方法に関するものであり、磁場−時間波形表示、等磁場線図表示、磁場―時間積分図表示などの心磁図について記載されている。しかし、医師がこれらの心磁図表示を見て、心疾患を診断するには、心臓磁気計測装置の動作原理や、心疾患に関する高度な知識が必要である。さらに、得られた心磁図データと過去に診断された心磁図の膨大な心疾患データと見比べて、そのパターンが似ているか似ていないか、似ていればどの程度似ているかなど、主観的な医師の経験や目利きに頼らなくてはならない部分があった。また、診る疾患によっては、様々な解析方法があり、その一つ一つを解析して診断していたのでは、長時間を要するなどの問題があった。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、医師の主観的な経験や目利きに頼ることなく医師の診断をサポートすることができる心疾患診断支援機能を備えた心臓磁気計測装置を提供することにある。また、解析操作が簡便で医師の診断時間の短縮につながり、また、疾患の見落とし防止にもつながる心臓磁気計測装置を提供することにある。
上述の課題を解決するための本発明は、心臓磁気計測装置において、得られた心磁図データから定量的に特徴を抽出し、過去に診断されたデータのパターンとの比較を自動的に行い、心疾患であるか否かの推定、および心疾患の候補を推定するものである。
すなわち、被験者の心臓から発生する磁気を、少なくとも1つ以上の磁気センサによって計測する心臓磁気計測装置において、計測した心臓磁気信号を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された心臓磁気信号の情報から、心筋興奮伝播過程における興奮波面の重心位置および推移ベクトル(以下、波面ベクトルと呼ぶ)を算出する計算手段と、解析結果を表示する表示手段を有していることを特徴とする。
前記計算手段は、前記心臓磁気信号から心臓磁場の等磁場線図を作成し、ウェーブレット近似によるスペクトル解析した等磁場線図上で前記波面ベクトルを算出し、算出した波面ベクトルをウェーブレット近似前の等磁場線図上に投影することを特徴とする
また、前記波面ベクトルを特徴パラメータとし、予め複数の既被験者より計測した特徴パラメータのクラスター分類データベースに基づいて、前記被験者のクラスターパターンを分類することを特徴とする。
また、前記クラスター分類データベースの各クラスターパターンの重心と前記被験者の特徴パラメータとのマハラノビス距離を計算し、求められたマハラノビス距離の情報をもとに、前記被験者の特徴パラメータが、どのクラスターパターンに属するかを判定することを特徴とする。
また、前記クラスターパターンによる判定結果から、ベイズの定理に基づき、健常者である確率および心疾患患者である確率を計算することを特徴とする。
また、前記健常者である確率および心疾患患者である確率から、健常者であるか心疾患患者であるかの判定を行うことを特徴とする。
さらに、以下の表示処理を行う。前記健常者である確率および心疾患患者である確率から、健常者であるか心疾患患者であるかの判定を行い、表示する。
ベイズ定理に基づき、被験者が各種心疾患について、どのくらいの確率で当てはまるかを表示する。
予め用意された擬似的な心臓絵あるいはX線CT画像、あるいはMRI画像などの心臓画像上に前記波面ベクトルを重ね合わせて表示する。
被験者の任意の計測時刻における波面ベクトルを複数選択し、1の画像上に複数の波面ベクトルを重ね合わせて表示する。
マハラノビス距離の最も近い(類似している)他の被験者のデータを呼び出し、表示する。ここでいう他の被験者のデータとは、波面ベクトルのデータだけでなく、磁場−時間波形、MCGマップ(等磁場線図)などの心磁図データやX線画像やMRI画像の画像データ、被験者の氏名、生年月日、性別などの属性情報等、被験者に関するデータも含まれる。
さらに、前記心臓磁気計測装置に適用され、コンピュータ処理可能なソフトウェアであって、計測した心臓磁気信号を記憶するステップと、該記憶された心臓磁気信号の情報から、心筋興奮伝播過程における興奮波面の重心位置および推移ベクトル(以下、波面ベクトルと呼ぶ)を算出するステップと、解析結果を表示するステップと、を有していることを特徴とする。
また、コンピュータを動作させて読み出し処理するために、前記ソフトウェアを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。
本発明によれば、計測データから被験者が心疾患であるか否か、および心疾患要因の候補を定量的に推定することができるため、医師の診断をサポートすることができる効果がある。また、解析操作が簡便であることから、データ解析時間を含む診断時間の短縮につながり、かつ、膨大なデータから推測する手法に比べて、疾患の見落とし防止にもつながるので、集団検診などに効果的である。
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の心臓磁気計測装置の一適用例を示す概略構成図である。磁気シールドルーム11内には、被験者18が横になるベッド14と複数個(複数チャンネル)のSQUID磁気センサおよびSQUID磁気センサを超伝導状態に保持するための冷媒(液体ヘリウムまたは液体窒素)が貯蔵されたクライオスタット12を配置している。クライオスタット12はガントリー13によって機械的に保持されている。ベッド14は、上昇下降、前後左右に移動可能である。磁気シールドルーム11の外部にはSQUID磁束計動作回路15と、アンプ回路およびフィルタ回路ユニット16と、データ取り込んで解析を行う解析用コンピュータ17と、が配置されている。
SQUID磁気センサによって検出された生体磁気信号は、アンプ回路およびフィルタ回路ユニット16により増幅される。かつ設定周波数より低い周波数信号を通過させるローパスフィルタや設定周波数より高い周波数信号を通過させるハイパスフィルタ、商用電源周波数だけをカットするノッチフィルタなどの信号処理を経た後、解析用コンピュータ(パソコン)17に生データとして取り込まれる。解析用コンピュータ17は、取り込んだ生データを生データファイルに格納し、波形を画面表示したり、また波形の解析処理などを行い、結果を表示することもできる。解析用コンピュータ17は本発明の計算手段、記憶手段及び表示手段に相当し、以下に述べる各機能をソフトウェアによって実現する。なお、本発明はコンピュータ処理可能なソフトウェア及び該ソフトウェアを記憶する記憶媒体でもある。
図2は、SQUID磁気センサの概略外観構造と配置を示す図である。図1のクライオスタット12の中に保冷されているSQUID磁気センサは、複数本のSQUID磁気センサ21が空間的に配置される。図2の実施例では8×8の合計64本を配置しているが、磁気センサの数は、任意であってもよい。このように空間的に複数本のSQUID磁気センサを配置することで、検出した心臓磁気信号出力から、図3に示すようなMCGマップ31を作成することができる。MCGマップとは心臓磁場の等磁場線図である。
心臓磁気計測は、心臓の刺激伝導神経細胞や、心筋細胞などが興奮して電流が流れることにより発生した外部磁場を測定するものである。心筋細胞中を伝播する活動電流は、細胞内イオン電流と考えることができる。心筋細胞の興奮は興奮波として伝わり、電気的には、電流ダイポールが興奮伝播波面(興奮伝播の先端)に集まった電気二重層として考えることができる。したがって、心臓磁気計測が捉える磁場発生源(電流源)は、心筋細胞が興奮伝播していく先端部分(興奮波面)である電気二重層の境界部分のみであると考えられる。つまり、心筋興奮伝播過程における興奮波面がつくる磁場分布がMCGマップであるとみなせる。
本発明においては、上述の興奮波面を解析する上で、特徴抽出化したパラメータとするために波面ベクトルという概念を考案した。波面ベクトルは、興奮波面の重心位置(MCGマップ上のX、Y座標)と伝播の推移ベクトル(角度θ[rad])で表される。
図4は、本発明の解析である波面ベクトルと、従来の解析であるベクトルアローマップについて説明した図である。ベクトルアローマップについては、「生体磁気計測」(小谷、内川ら著、1995年;コロナ社発行)等に詳細に説明されている。ここでは簡単に説明すると、ベクトルアローマップ41は、MCGマップから分布電位を近似的に求め、その方向と大きさを矢印(アロー)の方向、大きさとして表示したものである。従来は、このベクトルアローマップのパターンの違いを見て心疾患の判断をしていた。
本発明による波面ベクトル42では、MCGマップから波面ベクトル(X,Y,θ)を求め、この波面ベクトルを特徴パラメータとして解析する。
図5は、MCGマップから波面ベクトルを求める計算過程を説明した図である。MCGマップ31から波面ベクトル、つまり心筋興奮伝播過程における興奮波面の重心位置および推移ベクトルを計算する。興奮波面の重心位置は、MCGマップにおける湧き出しと吸い込みの磁場ピークの2点を結ぶ中点に位置し、興奮波面の進行方向(推移ベクトル)は波面にあるイオン電流の向きに等しい。つまり、進行方向は湧き出しの磁場ピークから吸い込みの磁場ピークへと右ネジを回す向きで、かつ磁場ピークを結ぶ線に対して直角である。ここでは興奮波面の検出精度を上げるために、一般的な空間周波数解析の周知の手法であるウェーブレット近似の手法を用いて、スペクトル解析したマップ51上での湧き出し・吸い込みの磁場ピーク(ウェーブレット係数の最大値と最小値)を結ぶ中点を重心としている。
ェーブレット近似によるマップ51で求めた波面ベクトルをMCGマップに投影し、波面ベクトルをX、Y座標と角度θで表した図が、波面ベクトルを投影したマップ42である。
なお、計測したMCGマップの範囲から湧き出し又は吸い込みの磁場ピークが含まれていない場合は、補外を行うとよい。
図6は、波面ベクトルを特徴パラメータとして、被験者の疾患の可能性(確率)を計算処理する過程を説明した図である。予め複数の被験者から計測した特徴パラメータ(波面ベクトル)を、ガウス分布の集合として、いくつかのクラスターに分類しておき、データベース化62しておく。次に、被験者の波面ベクトル61が、データベース62における、どのクラスターパターンに分類されるかを計算する(63)。
どのクラスターパターンに属するのかを計算する手段として、各クラスターパターンの重心と分類したい被験者の波面ベクトルとのマハラノビス距離を計算し、最も短い距離であったクラスターパターンをその被験者のクラスターパターンとする。マハラノビス距離については、日本規格協会:「技術開発のための品質工学」等の文献に詳細に述べられている。
クラスターCtの重心位置mtと被験者の波面ベクトルxとのマハラノビス距離dtは、数1で表される。
Figure 0004276107
Figure 0004276107
図6においては、時刻T1における波面ベクトル1個について解析している。しかし、1つのMCGマップ中に波面ベクトルが複数個ある場合や、時系列として複数枚のMCGマップの波面ベクトルを解析した場合など、複数個のクラスターパターンに分類される場合がある。この場合、最も多くの波面ベクトルが属したクラスターパターンを、その被験者のクラスターパターンとしてもよいし、あるいは1番目と2番目に多く属した2つのクラスターパターンをもって、その被験者のクラスターパターンとしてもよい。心疾患によっては、複数個の波面ベクトルのクラスターパターンをもつことが特徴となる場合もあるので、何番目までのクラスターパターンを用いるかは、本発明において限定するものではない。
次に、上述のように判定された被験者のクラスターパターンが、どのような心疾患にどの程度あてはまるかの可能性(確率)を計算する。すなわち、予め複数の既被験者から計測した各々の特徴パラメータ(波面ベクトル)のクラスター分類と既に診断された疾患名あるいは健常をまとめたデータベース64を用いて、どのような心疾患にどの程度あてはまるかの可能性(確率)を計算する。
以下に、この計算に用いるベイズの定理を説明する。ベイズの定理は「Bayes T,“An essay towards solving a problem in the doctrine of chances.”Philosophical toransactions (1763)」や「統計入門;仲村著、東京大学出版(1990)」等の文献で詳細に説明されている。
数2に示すベイズの定理は、あるデータのパラメータがC(ここでは、k=1,2,3、…、m)あると分ったときに、そのデータがグループSi(ここでは、i=1,2,3、…、nに含まれる条件確率P{S|C}を表したものである。
Figure 0004276107
本発明の場合、Sは分類すべき心疾患のグループ、CはMCGマップから得られるクラスターパターンを示している。右辺の条件付確率P{C|S}は、ある被験者が疾患Sのグループに属すると分っている場合に、そのクラスターパターンがCである確率を示している。これらの事前確率P{S}とP{C|S}をもとに、事後確率P{S|C}を求めることができる。つまり、予備的な健常者と心疾患患者のMCGデータのクラスターパターンと診断結果から、各クラスターパターンCに対応する各疾患の可能性(確率)を算出することができる。
具体的な数値を用いて説明する。健常グループSの割合が全体の50%、疾患グループSが20%、疾患グループSが30%であり、且つ健常グループSの内でクラスターパターンCの割合が80%、疾患グループSの内でクラスターパターンCの割合が20%、疾患グループSの内でクラスターパターンCの割合が10%とする。今ある被験者のクラスターパターンがCであった場合、健常Sおよび疾患S、疾患Sであるそれぞれの可能性(確率)は次のように計算される。
健常Sである可能性:
P{S|C}=0.5×0.8/(0.5×0.8+0.2×0.2+0.3×0.1)=0.851(=85.1%)
疾患Sである可能性:
P{S|C}=0.2×0.2/(0.5×0.8+0.2×0.2+0.3×0.1)=0.085(=8.5%)
疾患Sである可能性:
P{S|C}=0.3×0.1/(0.5×0.8+0.2×0.2+0.3×0.1)=0.064(=6.4%)
各疾患の可能性(確率)の表示手段としては、単なる数値的なパーセント表示であってもよいが、視覚的なグラフ表示でもよい。どの程度健常者であるのかという確率と、どのような心疾患にどの程度当てはまるかという確率の表示により、医師が心疾患診断をする際の支援となるが、最終的には医師は他の検査も含めて総合的に診断することになる。
図7は、本実施例の解析用コンピュータによる処理フロー図である。データ解析用コンピュータ17は、まず磁気センサより受け取った心臓磁気計測データ71からMCGマップを作成する(72)。次にMCGマップから波面ベクトルの計算を行う(73)。波面ベクトルの計算についての詳細は、図5において説明したとおりである。
次に、計算した被験者の波面ベクトルと、波面ベクトルのクラスター分類データベース74から、マハラノビス距離を計算して被験者のクラスターパターンを分類する(75)。次に、クラスターパターンと各疾患・健常群のデータベース76から、ベイズ定理により被験者の疾患の可能性(確率)を計算し(77)、画面表示する(78)。波面ベクトルのクラスター分類データベース74からベイズ定理により被験者の疾患の可能性(確率)計算78までについての詳細は、図6において説明したとおりである。以上の処理フローによる被験者の疾患の可能性(確率)の計算結果を医師が見て、最終的には医師が総合的に判断し、心疾患診断を行う(79)。
図8に、本実施例における画面表示例を示す。解析画面ウィンドウの入力ボックス81に、解析したい被験者のIDとデータIDを入力する。被験者IDを入力すると氏名が表示される。更に、属性詳細表示ボタン82をクリックすると、図9の被験者属性詳細表示ウィンドウ95が表示され、被験者の生年月日や身長、体重などの詳細な属性情報を確認することができる。
図8のウィンドウ83は、被験者の疾患の可能性(確率)の計算結果表示エリア(グラフ表示)である。ウィンドウ84は、計測された心臓磁気信号の波形表示エリアである。ここでは、各センサチャンネルの配置に合わせて、マトリックス上に各センサチャンネルが計測した磁場−時間波形を表示している。
ウィンドウ84のマトリックス上で、センサチャンネルを指定すると、そのチャンネルの磁場−時間波形がウィンドウ85に表示される。たとえば、この図では4行6列目(4−6)のセンサチャンネルが表示されている。ウィンドウ85の磁場−時間波形において、解析したい時間区間86を設定する。時間区間86において、何msごとのMCGマップを解析するかを解析間隔87に入力する。たとえば、時間区間86を580msから670msと設定し、間隔87を30msと設定すると、580ms、610ms、640ms、670msにおけるMCGマップを解析することになる。
解析された波面ベクトルの位置はウィンドウ88に表示される。ウィンドウ88は、波面ベクトルの位置をわかりやすくするために、あらかじめ用意された心臓絵の上に重ねて表示する。また、あらかじめ用意された被験者のX線CT画像、あるいはMRI画像上などでもよい。
ウィンドウ89は、被験者の波面ベクトルのクラスター分類位置を3次元に表示したものである。これにより、視覚的に被験者のクラスターパターンを確認することができる。
MCGマップ表示ボタン90をクリックすると、図10のMCGマップ表示ウィンドウ101が表示される。これにより、被験者のMCGマップを確認することができる。
類似検索ボタン91をクリックすると、被験者の特徴パラメータ(波面ベクトル)とマハラノビス距離の最も近い、つまり最も類似している他の被験者の特徴パラメータをデータベースから検索し、その被験者のデータを呼び出すことができる。
図11は類似検索結果の画面表示例である。この画面には被験者日立太郎81に対し、最も類似している他の被験者早稲田大111の検索結果が表示される。
本実施例によれば、被験者が心疾患であるか否か、および心疾患要因の候補を定量的に推定することができるため、医師の主観的な経験や目利きに頼ることなく、医師の診断をサポートすることができる。かつ解析操作が簡便であることから、データ解析時間を含む診断時間の短縮につながる。また、膨大なデータから推測する手法に比べて、疾患の見落とし防止にもつながる。
本発明の一実施例である心臓磁気計測装置の構成図。 心臓磁気計測装置におけるSQUID磁気センサの概略の外観構造図。 SQUID磁気センサで検出した心臓磁場の等磁場線図(MCGマップ)。 本発明の解析である波面ベクトルと、従来の解析であるベクトルアローマップを示した説明図。 MCGマップから波面ベクトルを求める計算過程を示した説明図。 波面ベクトルを特徴パラメータとして、被験者の疾患の可能性(確率)を計算する過程を示した説明図。 本発明の一実施例である解析用コンピュータが、波面ベクトルを求め、疾患の可能性(確率)を計算する手順を示す処理フロー図。 本発明の一実施例である心磁気計測の画面表示を示した説明図。 被験者の属性詳細表示ウィンドウを示した説明図。 被験者のMCGマップ表示ウィンドウを示した説明図。 類似検索により表示される類似検索結果表示ウィンドウを示した説明図。
符号の説明
11…磁気シールドルーム、12…クライオスタット、13…ガントリー、14…ベッド、15…SQUID磁束計動作回路、16…アンプ回路およびフィルタ回路ユニット、17…解析用コンピュータ、18…被験者、21…SQUID磁気センサ、31…MCGマップ(心臓磁場の等磁場線図)、41…ベクトルアローマップ、42…波面ベクトルを投影したMCGマップ、51…ウェーブレット近似による磁場波形のスペクトル解析したマップ上での波面ベクトル図、61…被験者の波面ベクトル図、62…波面ベクトルのクラスター分類のデータベース、63…被験者の波面ベクトルのクラスター分類位置、64…クラスターパターンと各疾患・健常群のデータベース、74…波面ベクトルのクラスター分類のデータベース、76…クラスターパターンと各疾患・健常群のデータベース、81…解析画面における被験者IDとデータID入力ボックス、82…属性詳細表示ボタン、83…被験者の疾患の可能性(確率)の計算結果のグラフ表示、84…計測された心臓磁気信号の波形表示エリア(センサ配置にあわせたマトリックス状)、85…指定したセンサチャンネルの磁場−時間波形表示、86…解析時間設定入力カーソル、87…解析時間間隔設定入力ボックス、88…心臓絵上に重ねた波面ベクトル位置表示、89…波面ベクトルのクラスター分類位置表示、90…MCGマップ表示ボタン、91…類似検索ボタン、95…被験者属性詳細表示ウィンドウ、101…MCGマップ表示ウィンドウ、111…類似検索結果表示ウィンドウ。

Claims (14)

  1. 被験者の心臓から発生する磁気を、少なくとも1つ以上の磁気センサによって計測する心臓磁気計測装置において、
    計測した心臓磁気信号を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された心臓磁気信号の情報から、心筋興奮伝播過程における興奮波面の重心位置および推移ベクトル(以下、波面ベクトルと呼ぶ)を算出する計算手段と、解析結果を表示する表示手段を有し、
    前記計算手段は前記心臓磁場信号から心臓磁場の等磁場線図を作成し、ウェーブレット近似によるスペクトル解析した等磁場線図上で前記波面ベクトルを算出することを特徴とする心臓磁気計測装置。
  2. 請求項1において、
    前記計算手段は、前記算出した波面ベクトルをウェーブレット近似前の等磁場線図上に投影することを特徴とする心臓磁気計測装置。
  3. 請求項において、
    前記計算手段は、前記波面ベクトルを特徴パラメータとし、予め複数の既被験者より計測した特徴パラメータのクラスター分類データベースに基づいて、前記被験者のクラスターパターンを分類することを特徴とする心臓磁気計測装置。
  4. 請求項3において、
    前記クラスターパターン上に分類された前記被験者の特徴パラメータを表示することを特徴とする心臓磁気計測装置。
  5. 請求項3において、
    前記計算手段は、前記クラスター分類データベースの各クラスターパターンの重心と前記被験者の特徴パラメータとのマハラノビス距離を計算し、求められたマハラノビス距離の情報をもとに、前記被験者の特徴パラメータが、どのクラスターパターンに属するかを判定することを特徴とする心臓磁気計測装置。
  6. 請求項5において、
    前記計算手段は、前記クラスターパターンによる判定結果から、健常者である確率および心疾患患者である確率を計算することを特徴とする心臓磁気計測装置。
  7. 請求項6において、
    前記計算手段は、前記確率をベイズ定理に基づいて求めることを特徴とする心臓磁気計測装置。
  8. 請求項6において、
    前記計算手段は、前記健常者である確率および心疾患患者である確率から、健常者であるか心疾患患者であるかの判定を行うことを特徴とする心臓磁気計測装置。
  9. 請求項6において、
    前記被験者が各種心疾患について、どのくらいの確率で当てはまるかを計算し、表示することを特徴とする心臓磁気計測装置。
  10. 請求項1において、
    あらかじめ用意された擬似的な心臓絵あるいはX線CT画像、あるいはMRI画像などの心臓図上に、前記波面ベクトルを重ね合わせて表示することを特徴とする心臓磁気計測装置。
  11. 請求項1において、
    前記被験者の任意の計測時刻における波面ベクトルを複数選択し、1の画像上に複数の波面ベクトルを重ね合わせて表示することを特徴とする心臓磁気計測装置。
  12. 請求項5において、
    前記計算手段は、前記被験者について求めたマハラノビス距離に最も類似している他の被験者のデータを、前記クラスター分類データベースから検索することを特徴とする心臓磁気計測装置。
  13. 被験者の心臓から発生する磁気を磁気センサによって計測する心臓磁気計測装置に適用され、コンピュータ処理可能なソフトウェアであって、
    計測した心臓磁気信号を記憶するステップと、該記憶された心臓磁気信号の情報から、心筋興奮伝播過程における興奮波面の重心位置および推移ベクトル(以下、波面ベクトルと呼ぶ)をウェーブレット近似によって算出するステップと、を有していることを特徴とするコンピュータ処理可能なソフトウェア。
  14. 被験者の心臓から発生する磁気を磁気センサによって計測する心臓磁気計測装置に適用されるソフトウェアを格納し、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体でであって、
    コンピュータを動作させて、計測した心臓磁気信号を記憶するステップと、該記憶された心臓磁気信号の情報から、心筋興奮伝播過程における興奮波面の重心位置および推移ベクトル(以下、波面ベクトルと呼ぶ)をウェーブレット近似によって算出するステップと、を処理するためのソフトウェアを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
JP2004053973A 2004-02-27 2004-02-27 心臓磁気計測装置 Expired - Lifetime JP4276107B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004053973A JP4276107B2 (ja) 2004-02-27 2004-02-27 心臓磁気計測装置
US11/042,202 US7395107B2 (en) 2004-02-27 2005-01-26 Magnetocardiograph

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004053973A JP4276107B2 (ja) 2004-02-27 2004-02-27 心臓磁気計測装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005237781A JP2005237781A (ja) 2005-09-08
JP4276107B2 true JP4276107B2 (ja) 2009-06-10

Family

ID=34879730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004053973A Expired - Lifetime JP4276107B2 (ja) 2004-02-27 2004-02-27 心臓磁気計測装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7395107B2 (ja)
JP (1) JP4276107B2 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5085155B2 (ja) * 2007-02-21 2012-11-28 株式会社日立ハイテクノロジーズ 生体磁場計測装置
US8583209B2 (en) * 2007-10-03 2013-11-12 Siemens Aktiengesellschaft Method and system for monitoring cardiac function of a patient during a magnetic resonance imaging (MRI) procedure
US20110144520A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-16 Elvir Causevic Method and device for point-of-care neuro-assessment and treatment guidance
US8970217B1 (en) 2010-04-14 2015-03-03 Hypres, Inc. System and method for noise reduction in magnetic resonance imaging
US9125581B2 (en) * 2012-05-23 2015-09-08 Seiko Epson Corporation Continuous modeling for dipole localization from 2D MCG images with unknown depth
US8715199B1 (en) * 2013-03-15 2014-05-06 Topera, Inc. System and method to define a rotational source associated with a biological rhythm disorder
CN105722459B (zh) 2013-08-28 2019-06-14 波士顿科学医学有限公司 在电生理学标测期间估计数据段中激活模式的普遍率
JP2015119818A (ja) * 2013-12-24 2015-07-02 学校法人金沢工業大学 生体磁場解析装置、生体磁場解析システム、生体磁場解析方法および生体磁場解析プログラム
CN104063445B (zh) * 2014-06-16 2017-04-26 百度移信网络技术(北京)有限公司 一种相似性度量的方法以及系统
JP6345806B2 (ja) 2014-06-20 2018-06-20 ボストン サイエンティフィック サイムド,インコーポレイテッドBoston Scientific Scimed,Inc. 心臓組織のマッピングのための医療装置
JP6013438B2 (ja) * 2014-12-09 2016-10-25 株式会社Nttデータ・アイ 脳疾患診断支援システム、脳疾患診断支援方法及びプログラム
JP7393947B2 (ja) 2017-05-22 2023-12-07 ジェネテシス エルエルシー 生体電磁界における異常の機械識別
US10602940B1 (en) 2018-11-20 2020-03-31 Genetesis, Inc. Systems, devices, software, and methods for diagnosis of cardiac ischemia and coronary artery disease
WO2023168392A2 (en) * 2022-03-04 2023-09-07 Genetesis, Inc. Shielded chamber for diagnostic evaluation of medical conditions
US20240306927A1 (en) * 2023-03-17 2024-09-19 SB Technology, Inc. Signal Processing Methods and Systems for Biomagnetic Field Imaging

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0687075B2 (ja) * 1990-09-30 1994-11-02 工業技術院長 ベクトル磁束測定方法およびその装置
JP4208275B2 (ja) * 1997-10-30 2009-01-14 株式会社東芝 心臓内電気現象の診断装置およびその現象の表示方法
US20030149354A1 (en) * 2001-08-23 2003-08-07 Bakharev Alexander A. Ischemia identification, quantification and partial localization MCG

Also Published As

Publication number Publication date
US20050192502A1 (en) 2005-09-01
US7395107B2 (en) 2008-07-01
JP2005237781A (ja) 2005-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7395107B2 (en) Magnetocardiograph
US6230037B1 (en) Biomagnetic field measuring method and apparatus
EP1049402B1 (en) Method for measuring, estimating and displaying rms current density maps
NL1024869C2 (nl) Werkwijze en systeem voor het meten van voor ziekte relevante weefselveranderingen.
US11213255B2 (en) Information processing device, information processing method, and recording medium storing information processing program
WO2006025504A1 (ja) 感性状態判別方法
JPH05200009A (ja) 電気生理学的活動の局所限定のための方法
US8050748B2 (en) Decision support system to detect the presence of artifacts in patients monitoring signals using morphograms
CN103142223A (zh) 一种基于极值差的心脏磁信号处理方法
US11768258B2 (en) Signal separating apparatus, signal separating method, and non-transitory recording medium
US11712189B2 (en) Dipole group quantification method and dipole group display system
JP4791797B2 (ja) 生体磁場計測装置
Sorrentino Particle filters for magnetoencephalography
JP2021087761A (ja) 信号分離装置、プログラムおよび信号分離方法
Zhao et al. An integrated maximum current density approach for noninvasive detection of myocardial infarction
JP2690678B2 (ja) 近似モデル表示装置
Primin et al. Magnetocardiographic technology for human heart investigation
JP4006543B2 (ja) 生体活動電流源推定装置
JP7002416B2 (ja) 磁界計測装置
Cui et al. EMHapp: a pipeline for the automatic detection, localization and visualization of epileptic magnetoencephalographic high-frequency oscillations
US20200400429A1 (en) Information processing device, biological information measurement device, and computer-readable medium
JP3407509B2 (ja) 生体活動電流源表示装置
JP2795211B2 (ja) 生体磁気計測装置
JP2003038455A (ja) 生体活動解析装置
Ghasemi Roudsari Development of a Low Cost Bio-magnetometer for the Detection of Myocardial Infarction

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061006

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20061006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20061006

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080701

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080901

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: 20090303

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090305

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4276107

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: 20120313

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120313

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313

Year of fee payment: 4

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term