JPH05200009A - 電気生理学的活動の局所限定のための方法 - Google Patents
電気生理学的活動の局所限定のための方法Info
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- JPH05200009A JPH05200009A JP4237710A JP23771092A JPH05200009A JP H05200009 A JPH05200009 A JP H05200009A JP 4237710 A JP4237710 A JP 4237710A JP 23771092 A JP23771092 A JP 23771092A JP H05200009 A JPH05200009 A JP H05200009A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気生理学的活動の局所限定のための方法に
おいて、最小二乗法において局部的な極小がグローバル
な極小の代わりに求められることを回避する。確率密度
関数または分散により結果の評価のための価値の高い追
加情報が得られるようにする。 【構成】 目的関数に基づいて一双極子モデルが形成さ
れる。この関数から次いで双極子場所が正規化された位
置期待値に基づいて求められる。この形式の計算の際に
は、従来の反復方法と異なり、すべての関心のある範囲
内の目的関数の構造が顧慮される。
おいて、最小二乗法において局部的な極小がグローバル
な極小の代わりに求められることを回避する。確率密度
関数または分散により結果の評価のための価値の高い追
加情報が得られるようにする。 【構成】 目的関数に基づいて一双極子モデルが形成さ
れる。この関数から次いで双極子場所が正規化された位
置期待値に基づいて求められる。この形式の計算の際に
は、従来の反復方法と異なり、すべての関心のある範囲
内の目的関数の構造が顧慮される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生物の内部で検査体積
のなかで進行し、また検査体積の内側に位置する等価な
電流双極子により表現可能である測定可能な磁場および
電場を検査体積の外側に発生する電気生理学的活動を局
所限定するための方法に関する。
のなかで進行し、また検査体積の内側に位置する等価な
電流双極子により表現可能である測定可能な磁場および
電場を検査体積の外側に発生する電気生理学的活動を局
所限定するための方法に関する。
【０００２】以前から、電気生理学的活動により発生さ
れる電場が脳電図（ＥＥＧ）および心電図（ＥＫＧ）と
して医学診断で評価されている。電気生理学的活動によ
り発生される磁場を生物磁気的測定システムにより測定
することも可能である。
れる電場が脳電図（ＥＥＧ）および心電図（ＥＫＧ）と
して医学診断で評価されている。電気生理学的活動によ
り発生される磁場を生物磁気的測定システムにより測定
することも可能である。
【０００３】生物磁気的測定システムの基本的構成はた
とえばヨーロッパ特許第A1-0359864号明細書に記載され
ている。その際、センサ装置により電気生理学的活動に
より発生される極度に弱い磁場が測定される。その際に
センサ装置は一般に、アレイのなかに配置された複数の
グラディオメータを含んでいる。グラディオメータの信
号の評価により、磁場が出発する電気生理学的活動の位
置が検査体積のなかで求められる。そのために、電気生
理学的活動に相応する等価な電流双極子の位置が決定さ
れる。従って、制限された数の測定空間点における磁場
の値から出発して電流双極子が、測定された場に基づい
て位置、強さおよび方向について求められなければなら
ない。この問題は検査体積のなかの生物組織に対するモ
デルに基づいて、また外部の場を発生する等価な電流双
極子に対して、解決される。
とえばヨーロッパ特許第A1-0359864号明細書に記載され
ている。その際、センサ装置により電気生理学的活動に
より発生される極度に弱い磁場が測定される。その際に
センサ装置は一般に、アレイのなかに配置された複数の
グラディオメータを含んでいる。グラディオメータの信
号の評価により、磁場が出発する電気生理学的活動の位
置が検査体積のなかで求められる。そのために、電気生
理学的活動に相応する等価な電流双極子の位置が決定さ
れる。従って、制限された数の測定空間点における磁場
の値から出発して電流双極子が、測定された場に基づい
て位置、強さおよび方向について求められなければなら
ない。この問題は検査体積のなかの生物組織に対するモ
デルに基づいて、また外部の場を発生する等価な電流双
極子に対して、解決される。
【０００４】公知の方法では、たとえばJ.Sarvas、“生
物磁気的逆問題の基本的数学および電磁的コンセプ
ト”、Physics in qmedicine and Biology、第１９３２
巻、１９８７、第１１〜２２頁に記載されているように
最小二乗法による解決が行われる。電流双極子における
基礎となっているパラメータはその検査体積のなかの位
置およびそのモーメントである。本方法では位置は非線
形で入り、他方においてモーメントは線形で入る。最小
二乗関数の最小化はすべてのパラメータに関して、また
は直線的なパラメータのみに関して行われる。最小二乗
関数は目的関数とも呼ばれる。
物磁気的逆問題の基本的数学および電磁的コンセプ
ト”、Physics in qmedicine and Biology、第１９３２
巻、１９８７、第１１〜２２頁に記載されているように
最小二乗法による解決が行われる。電流双極子における
基礎となっているパラメータはその検査体積のなかの位
置およびそのモーメントである。本方法では位置は非線
形で入り、他方においてモーメントは線形で入る。最小
二乗関数の最小化はすべてのパラメータに関して、また
は直線的なパラメータのみに関して行われる。最小二乗
関数は目的関数とも呼ばれる。
【０００５】第１の、しかし非常に計算時間のかかる最
小化方法はすべてのパラメータ空間のなかの最小二乗の
探索である。この最小化方法は制限された数の電流双極
子の際の解決を与え得る。不当に長い計算時間を必要と
しないように，実際には単一の電流双極子から出発され
る。追加的に、その際にさもなければ６次元のパラメー
タ空間が検査体積の特殊なモデルにより減ぜられ得る。
心臓検査に対しては検査体積が均等な伝導性の無限の半
空間により、また脳検査に対しては均等な伝導性の球に
より置換される。その場合、一双極子モデルではパラメ
ータ空間は５次元であり、二双極子モデルでは１０次元
である。
小化方法はすべてのパラメータ空間のなかの最小二乗の
探索である。この最小化方法は制限された数の電流双極
子の際の解決を与え得る。不当に長い計算時間を必要と
しないように，実際には単一の電流双極子から出発され
る。追加的に、その際にさもなければ６次元のパラメー
タ空間が検査体積の特殊なモデルにより減ぜられ得る。
心臓検査に対しては検査体積が均等な伝導性の無限の半
空間により、また脳検査に対しては均等な伝導性の球に
より置換される。その場合、一双極子モデルではパラメ
ータ空間は５次元であり、二双極子モデルでは１０次元
である。
【０００６】別のパラメータ減少は局所最適な電流双極
子の導入により達成され得る。それによって目的関数の
最小化は線形方程式の一致する系の解を見つ出すことに
より線形パラメータ、すなわち双極子モーメントに関し
て行われる。この直線化は既にSarvasほかの前記の文献
およびJ.C.Mosher、P.S.Lewis 、R.Leahy 、M.Singh、
“空間および時間的なＭＥＧデータの多極双極子モデリ
ング”、ディジタル画像合成および逆光学に関するＳＰ
ＩＥ会議論文集、第１３５１巻、１９９０年７月、サン
ディエゴ、第３６４〜３７５頁に記載されている。線形
方程式は双極子モーメントおよび測定値を測定空間点に
結び付ける。それらはオーバーおよびアンダー決定され
た場合に考察され得る。相応のオーバー決定された解は
局所最適な双極子モーメントのコンセプトに通ずる。そ
の際に各検査体積点に対して、そこに位置する電流双極
子のモーメントが、電流双極子から測定空間点に発生さ
れる場が測定空間点で測定された場と最良に合致するよ
うに決定される。
子の導入により達成され得る。それによって目的関数の
最小化は線形方程式の一致する系の解を見つ出すことに
より線形パラメータ、すなわち双極子モーメントに関し
て行われる。この直線化は既にSarvasほかの前記の文献
およびJ.C.Mosher、P.S.Lewis 、R.Leahy 、M.Singh、
“空間および時間的なＭＥＧデータの多極双極子モデリ
ング”、ディジタル画像合成および逆光学に関するＳＰ
ＩＥ会議論文集、第１３５１巻、１９９０年７月、サン
ディエゴ、第３６４〜３７５頁に記載されている。線形
方程式は双極子モーメントおよび測定値を測定空間点に
結び付ける。それらはオーバーおよびアンダー決定され
た場合に考察され得る。相応のオーバー決定された解は
局所最適な双極子モーメントのコンセプトに通ずる。そ
の際に各検査体積点に対して、そこに位置する電流双極
子のモーメントが、電流双極子から測定空間点に発生さ
れる場が測定空間点で測定された場と最良に合致するよ
うに決定される。
【０００７】局所最適な双極子モーメントは双極子位置
に関係する。従って、目的関数は専ら空間の関数として
考察され得る。それによってパラメータ空間の次元がか
なり減ぜられている。このことは利用可能な結果を有
し、また局所限定アルゴリズムの改善を可能にする。さ
らに一双極子モデルではすべての目的関数が関心のある
範囲でグラフィックに表現され得る。
に関係する。従って、目的関数は専ら空間の関数として
考察され得る。それによってパラメータ空間の次元がか
なり減ぜられている。このことは利用可能な結果を有
し、また局所限定アルゴリズムの改善を可能にする。さ
らに一双極子モデルではすべての目的関数が関心のある
範囲でグラフィックに表現され得る。
【０００８】目的関数は点状のセンサまたは検出器に対
して下記の式に基づいて求められ得る：
して下記の式に基づいて求められ得る：
【数１】 ここでｂi は理論的なまたは電流双極子から発生される
各検出器の法線に沿う磁場成分であり、ｍi は測定され
た磁場成分、すなわち測定空間点で検出器の位置により
予め定められた法線に沿って測定された場であり、また
Ｍは検出器または測定点の数である。一双極子モデルの
なかの局所最適な双極子モーメントを有する目的関数が
例として図１に示されている。前記のように、双極子の
位置決定のために目的関数の極小が電流パラメータに関
して探索される。たとえば Levenberg-Marquardtアルゴ
リズムのような公知の反復方法では常に、グローバルな
極小ではなく副極小が、すなわち図１中で点Ａの代わり
に点Ｂが見い出される危険がある。
各検出器の法線に沿う磁場成分であり、ｍi は測定され
た磁場成分、すなわち測定空間点で検出器の位置により
予め定められた法線に沿って測定された場であり、また
Ｍは検出器または測定点の数である。一双極子モデルの
なかの局所最適な双極子モーメントを有する目的関数が
例として図１に示されている。前記のように、双極子の
位置決定のために目的関数の極小が電流パラメータに関
して探索される。たとえば Levenberg-Marquardtアルゴ
リズムのような公知の反復方法では常に、グローバルな
極小ではなく副極小が、すなわち図１中で点Ａの代わり
に点Ｂが見い出される危険がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、妥当
な計算時間で複数の電流双極子をも局所限定し得る局所
限定方法を提供することである。さらに副極小による誤
った局所限定が防止されなければならない。
な計算時間で複数の電流双極子をも局所限定し得る局所
限定方法を提供することである。さらに副極小による誤
った局所限定が防止されなければならない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題は、第１の数の
測定チャネルにより検査体積の外側の第１の数の測定空
間点の磁場および（または）電場を測定する過程と、検
査体積のなかの第２の数のそれぞれ相異なる検査空間点
に位置し、またそれぞれ測定空間点に測定空間点で測定
された場と最良に合致する磁場および（または）電場を
発生する局所最適な電流双極子組合わせを計算する過程
と、局所最適な電流双極子組合わせに基づいて、第１の
数の空間点における局所最適な電流双極子組合わせから
発生される場をこれらの空間点における測定された場と
比較する最小二乗関数を計算する過程とを含んでおり、
その際に最小二乗関数が検査体積のなかの空間点のただ
１つの関数であり、負の指数が最小二乗関数を含んでい
る指数的確率密度関数を計算する過程と、確率密度関数
により電流双極子組合わせの位置期待値を計算する過程
とを含んでおり、その際に位置期待値が相応する確率密
度関数により重み付けされた検査空間点の、全確率によ
り正規化された和から形成され、また検査領域のなかの
等価な電流双極子に相応することを特徴とする方法によ
り解決される。
測定チャネルにより検査体積の外側の第１の数の測定空
間点の磁場および（または）電場を測定する過程と、検
査体積のなかの第２の数のそれぞれ相異なる検査空間点
に位置し、またそれぞれ測定空間点に測定空間点で測定
された場と最良に合致する磁場および（または）電場を
発生する局所最適な電流双極子組合わせを計算する過程
と、局所最適な電流双極子組合わせに基づいて、第１の
数の空間点における局所最適な電流双極子組合わせから
発生される場をこれらの空間点における測定された場と
比較する最小二乗関数を計算する過程とを含んでおり、
その際に最小二乗関数が検査体積のなかの空間点のただ
１つの関数であり、負の指数が最小二乗関数を含んでい
る指数的確率密度関数を計算する過程と、確率密度関数
により電流双極子組合わせの位置期待値を計算する過程
とを含んでおり、その際に位置期待値が相応する確率密
度関数により重み付けされた検査空間点の、全確率によ
り正規化された和から形成され、また検査領域のなかの
等価な電流双極子に相応することを特徴とする方法によ
り解決される。
【００１１】最初に局所最適な電流双極子組合わせが決
定されることにより、等価な電流双極子の局所限定を妥
当な計算時間中に実行する前提が得られている。指数的
確率密度関数を経る過程は、目的関数の構造がすべての
検査空間のなかで顧慮されるので、副極大による誤った
局所限定を防止する。
定されることにより、等価な電流双極子の局所限定を妥
当な計算時間中に実行する前提が得られている。指数的
確率密度関数を経る過程は、目的関数の構造がすべての
検査空間のなかで顧慮されるので、副極大による誤った
局所限定を防止する。
【００１２】有利な実施例は、指数がその分母のなかに
すべての測定チャネルにわたり平均された二乗測定値‐
ノイズ‐振幅を含んでいることを特徴とする。それによ
ってノイズも確率密度関数の幅に影響を与え、また局所
限定誤りの決定の際に一緒に顧慮される。
すべての測定チャネルにわたり平均された二乗測定値‐
ノイズ‐振幅を含んでいることを特徴とする。それによ
ってノイズも確率密度関数の幅に影響を与え、また局所
限定誤りの決定の際に一緒に顧慮される。
【００１３】別の有利な実施例は、場が電流双極子によ
り表現可能であり、また局所最適な電流双極子組合わせ
がそれぞれただ１つの局所最適な電流双極子を含んでい
ることを特徴とする。一双極子モデルへの制限はパラメ
ータの決定のために必要とされる計算時間をかなり減ず
る。
り表現可能であり、また局所最適な電流双極子組合わせ
がそれぞれただ１つの局所最適な電流双極子を含んでい
ることを特徴とする。一双極子モデルへの制限はパラメ
ータの決定のために必要とされる計算時間をかなり減ず
る。
【００１４】本方法の別の有利な実施例は、確率密度関
数の第２のモーメントから標準偏差が計算され、その際
に標準偏差が等価な電流双極子の位置決定の際の誤りに
対する尺度であることを特徴とする。局所限定の誤りの
指示は診断評価の際に重要な情報を与える。
数の第２のモーメントから標準偏差が計算され、その際
に標準偏差が等価な電流双極子の位置決定の際の誤りに
対する尺度であることを特徴とする。局所限定の誤りの
指示は診断評価の際に重要な情報を与える。
【００１５】請求項５ないし９にあげられている確率密
度関数の種々の特性量の画像による表現は医師に診断を
容易にする。
度関数の種々の特性量の画像による表現は医師に診断を
容易にする。
【００１６】
【実施例】本発明の実施例を以下に図２ないし図６によ
り説明する。
り説明する。
【００１７】実施例は図示をわかりやすくするため一双
極子モデルに制限されている。類似のことが多双極子モ
デルまたは電流双極子組合わせにも当てはまるが、その
場合にはパラメータ空間の次元がより大きい。たとえば
二双極子モデルではパラメータ空間は６次元、また三双
極子モデルでは９次元である。
極子モデルに制限されている。類似のことが多双極子モ
デルまたは電流双極子組合わせにも当てはまるが、その
場合にはパラメータ空間の次元がより大きい。たとえば
二双極子モデルではパラメータ空間は６次元、また三双
極子モデルでは９次元である。
【００１８】局所限定方法は確率計算に基づいている。
目的関数はすべての関心のある領域または検査体積のな
かで格子上で求められる。それにより極小の探索がグロ
ーバルであり、副極小が認識され得る。一双極子モデル
では探索は認められるほどの計算時間なしに実行され得
る。
目的関数はすべての関心のある領域または検査体積のな
かで格子上で求められる。それにより極小の探索がグロ
ーバルであり、副極小が認識され得る。一双極子モデル
では探索は認められるほどの計算時間なしに実行され得
る。
【００１９】目的関数の極小の位置は一般に、データが
ノイズを含んでいるならば、等価な電流双極子の位置に
一致しない。“ノイズなし”の極小はノイズ効果に基づ
いて測定チャネルのなかでシフトされる。従って、双極
子モーメントが“ノイズを含んでいる”極小の周りで目
的関数の構造によっても決定される局所限定のためのア
ルゴリズムが望まれる。以下に説明されるアルゴリズム
は測定チャネルのなかのノイズをも顧慮する。
ノイズを含んでいるならば、等価な電流双極子の位置に
一致しない。“ノイズなし”の極小はノイズ効果に基づ
いて測定チャネルのなかでシフトされる。従って、双極
子モーメントが“ノイズを含んでいる”極小の周りで目
的関数の構造によっても決定される局所限定のためのア
ルゴリズムが望まれる。以下に説明されるアルゴリズム
は測定チャネルのなかのノイズをも顧慮する。
【００２０】位置に関係する、等価な電流双極子の位置
の非ガウス確率密度関数ｇ（ｘ）は単に位置に関係する
目的関数から下記のように生ずる：
の非ガウス確率密度関数ｇ（ｘ）は単に位置に関係する
目的関数から下記のように生ずる：
【数２】 ここでσN 2 はすべての測定チャネルにわたり平均され
た二乗‐測定値‐ノイズ振幅、Ｆは式（１）による目的
関数である。確率密度関数は予め定められた検査空間点
に対して確率密度値を示す。
た二乗‐測定値‐ノイズ振幅、Ｆは式（１）による目的
関数である。確率密度関数は予め定められた検査空間点
に対して確率密度値を示す。
【００２１】等価な電流双極子の位置は、下記の規則に
従って求められる位置期待値である：
従って求められる位置期待値である：
【数３】 ここで鋭い括弧は平均値を示し、またＮは検査空間点の
数である。加算は確率密度関数ｇが零からシフトしてい
る範囲内で十分に細かいラスター上で実行されなければ
ならない。
数である。加算は確率密度関数ｇが零からシフトしてい
る範囲内で十分に細かいラスター上で実行されなければ
ならない。
【００２２】さらに、個別の局所限定誤りがデータのな
かの統計的変動に基づいて決定され得る。これは、確率
密度関数の第２のモーメントから計算され得る局所限定
‐標準偏差により与えられている。ｊ軸に沿う分散は下
記の値である：
かの統計的変動に基づいて決定され得る。これは、確率
密度関数の第２のモーメントから計算され得る局所限定
‐標準偏差により与えられている。ｊ軸に沿う分散は下
記の値である：
【数４】 その際に
【数５】 ここでｊはそのつどの方向ｘ、ｙ、ｚを表し、また相応
に１から３まで続く。座標回転に無関係である全分散は
下記の値である：
に１から３まで続く。座標回転に無関係である全分散は
下記の値である：
【数６】 それは電流双極子の位置の周りの球として説明される。
【００２３】上記の計算に基づいて、求められた電流双
極子位置がたとえば解剖学的断面図のなかに表現され得
るだけでなく、確率密度関数も図２ないし図５中に種々
の深さｚに対して検査領域内に示されているように表現
され得る。このような表現に基づいて、観察者は求めら
れた位置だけでなく確率分布をも見て、それによって、
求められた電流双極子位置がどのように信頼できるかの
画像を作り得る。説明される方法はこうして従来の目的
関数の極小の探索方法よりも信頼でき、また供述力に富
んでいる。
極子位置がたとえば解剖学的断面図のなかに表現され得
るだけでなく、確率密度関数も図２ないし図５中に種々
の深さｚに対して検査領域内に示されているように表現
され得る。このような表現に基づいて、観察者は求めら
れた位置だけでなく確率分布をも見て、それによって、
求められた電流双極子位置がどのように信頼できるかの
画像を作り得る。説明される方法はこうして従来の目的
関数の極小の探索方法よりも信頼でき、また供述力に富
んでいる。
【００２４】また、確率密度関数がしきい値を超過する
範囲のみが写像され得る。さらに、得られた画像を確率
密度関数のそのつどの値に相応してカラーでコード化す
ることが可能である。
範囲のみが写像され得る。さらに、得られた画像を確率
密度関数のそのつどの値に相応してカラーでコード化す
ることが可能である。
【００２５】さらに、個別の誤りが各局所限定に対して
数値で示され得る。
数値で示され得る。
【００２６】最初はより粗い格子上での確率密度関数の
形成に基づいて重要な電流双極子範囲の予選択が行わ
れ、また次いで選択された範囲内でより細かい格子上で
位置、誤りおよび確率計算が実行され得る。
形成に基づいて重要な電流双極子範囲の予選択が行わ
れ、また次いで選択された範囲内でより細かい格子上で
位置、誤りおよび確率計算が実行され得る。
【００２７】シミュレーション実験で位置に関する指数
的重み付けが下記の結果を生じた：計算された双極子位
置の約５６％が半径σを有する球のなかに位置してお
り、約９７％が半径２σを有する球のなかに位置してお
り、また９９，５％以上が半径３σを有する球のなかに
位置している。
的重み付けが下記の結果を生じた：計算された双極子位
置の約５６％が半径σを有する球のなかに位置してお
り、約９７％が半径２σを有する球のなかに位置してお
り、また９９，５％以上が半径３σを有する球のなかに
位置している。
【００２８】述べられたアルゴリズムはすべての関心の
ある範囲内の目的関数の構造を顧慮する。従来の反復的
局所限定方法ではそうではなかった。これらは、出発点
が属する範囲内の局部的極小を見い出す。反復の際の停
止規範は通常、容易に上昇するリング状の谷のなかの非
極小位置においても満足されている。この図１中に示さ
れている目的関数の構造は、データが単極または準単極
であるとき、すなわち場値がたとえば圧倒的に正の振幅
を有するときに生ずる。目的関数のよりグローバルな考
察は、指数的重み付けと一緒に、反復が局部の極小のな
かで、またはリング状の谷のなかの誤った位置に走るこ
とを防止する。従って、提示されるアルゴリズムの局所
限定精度は測定チャネルに起因する測定値のなかのノイ
ズ成分によってのみ制限されている。
ある範囲内の目的関数の構造を顧慮する。従来の反復的
局所限定方法ではそうではなかった。これらは、出発点
が属する範囲内の局部的極小を見い出す。反復の際の停
止規範は通常、容易に上昇するリング状の谷のなかの非
極小位置においても満足されている。この図１中に示さ
れている目的関数の構造は、データが単極または準単極
であるとき、すなわち場値がたとえば圧倒的に正の振幅
を有するときに生ずる。目的関数のよりグローバルな考
察は、指数的重み付けと一緒に、反復が局部の極小のな
かで、またはリング状の谷のなかの誤った位置に走るこ
とを防止する。従って、提示されるアルゴリズムの局所
限定精度は測定チャネルに起因する測定値のなかのノイ
ズ成分によってのみ制限されている。
【００２９】深く位置する双極子に対してはノイズ成分
が真の電流双極子位置の周りの比較的大きい範囲内の目
的関数を平らにする。このことはしばしば目的関数の極
小のかなりのシフトをひきおこす。従来のアルゴリズム
がこの極小を見い出すときにも、結果は誤っている。確
率密度関数に基づく提示されたアルゴリズムでは、平ら
な目的関数が広い重み付け関数を生ずる。従って、位置
期待値はノイズにより決定される極小の周りの目的関数
の構造を顧慮する。従って、深く位置する双極子に対し
て、説明されるアルゴリズムは従来のアルゴリズムより
も良好な結果を与える。
が真の電流双極子位置の周りの比較的大きい範囲内の目
的関数を平らにする。このことはしばしば目的関数の極
小のかなりのシフトをひきおこす。従来のアルゴリズム
がこの極小を見い出すときにも、結果は誤っている。確
率密度関数に基づく提示されたアルゴリズムでは、平ら
な目的関数が広い重み付け関数を生ずる。従って、位置
期待値はノイズにより決定される極小の周りの目的関数
の構造を顧慮する。従って、深く位置する双極子に対し
て、説明されるアルゴリズムは従来のアルゴリズムより
も良好な結果を与える。
【００３０】図６には、確率密度関数を検査体積の平面
内で輪郭線により表す可能性が示されている。輪郭線
は、確率密度関数が決定された値をとる位置を示す。最
も内側の線は最も高い値を表し、最も外側の線は最も低
い値を表す。ここにはたとえば内から外へ０．９５／
０．７５／０．５／０．２５／０．１の値を有する線が
示されている。
内で輪郭線により表す可能性が示されている。輪郭線
は、確率密度関数が決定された値をとる位置を示す。最
も内側の線は最も高い値を表し、最も外側の線は最も低
い値を表す。ここにはたとえば内から外へ０．９５／
０．７５／０．５／０．２５／０．１の値を有する線が
示されている。
【００３１】輪郭線の間の範囲のカラー表現は白黒断面
図のなかで良好に見ることができる。
図のなかで良好に見ることができる。
【図１】グローバルな極小および副極小。
【図２】種々の深さ（ｚ方向）のｘｙ平面内の確率密度
関数のプロット。
関数のプロット。
【図３】種々の深さ（ｚ方向）のｘｙ平面内の確率密度
関数のプロット。
関数のプロット。
【図４】種々の深さ（ｚ方向）のｘｙ平面内の確率密度
関数のプロット。
関数のプロット。
【図５】種々の深さ（ｚ方向）のｘｙ平面内の確率密度
関数のプロット。
関数のプロット。
【図６】検査体積のｘｙ平面内の確率密度関数の画像表
現。
現。
Ａ、Ｂ 点
Claims (9)
- 【請求項１】 生物の内部で検査体積のなかで進行し、
また検査体積の内側に位置する等価な電流双極子により
表現可能である測定可能な磁場および電場を検査体積の
外側に発生する電気生理学的活動を局所限定するための
方法において、 第１の数の測定チャネルにより検査体積の外側の第１の
数の測定空間点の磁場および（または）電場を測定する
過程と、 検査体積のなかの第２の数のそれぞれ相異なる検査空間
点に位置し、またそれぞれ測定空間点に測定空間点で測
定された場と最良に合致する磁場および（または）電場
を発生する局所最適な電流双極子組合わせを計算する過
程と、 局所最適な電流双極子組合わせに基づいて、第１の数の
空間点における局所最適な電流双極子組合わせから発生
される場をこれらの空間点における測定された場と比較
する最小二乗関数を計算する過程とを含んでおり、その
際に最小二乗関数が検査体積のなかの空間点のただ１つ
の関数であり、 負の指数が最小二乗関数を含んでいる指数的確率密度関
数を計算する過程と、 確率密度関数により電流双極子組合わせの位置期待値を
計算する過程とを含んでおり、その際に位置期待値が相
応する確率密度関数により重み付けされた検査空間点
の、全確率により正規化された和から形成され、また検
査領域のなかの等価な電流双極子に相応することを特徴
とする電気生理学的活動の局所限定のための方法。 - 【請求項２】 指数がその分母のなかにすべての測定チ
ャネルにわたり平均された二乗測定値‐ノイズ‐振幅を
含んでいることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 場が電流双極子により表現可能であり、
また局所最適な電流双極子組合わせがそれぞれただ１つ
の局所最適な電流双極子を含んでいることを特徴とする
請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 確率密度関数の第２のモーメントから標
準偏差が計算され、その際に標準偏差が等価な電流双極
子の位置決定の際の誤りに対する尺度であることを特徴
とする請求項１ないし３の１つに記載の方法。 - 【請求項５】 確率密度関数および位置が画像として表
現されることを特徴とする請求項１ないし４の１つに記
載の方法。 - 【請求項６】 標準偏差および位置が画像として表現さ
れることを特徴とする請求項４または５記載の方法。 - 【請求項７】 第１のしきい値の上側に位置する確率密
度関数の範囲が第１のしきい値の下側の範囲に対照をな
して写像されることを特徴とする請求項５または６記載
の方法。 - 【請求項８】 第２のしきい値の上側に位置する確率密
度関数のただ１つの範囲が写像されることを特徴とする
請求項５ないし７の１つに記載の方法。 - 【請求項９】 位置期待値の予め定め得る周囲に対する
確率密度から確立が計算され、また数値として表現され
ることを特徴とする請求項１ないし８の１つに記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4126949.7 | 1991-08-16 | ||
| DE4126949A DE4126949A1 (de) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | Verfahren zur signalauswertung bei biomagnetischen messeinrichtungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05200009A true JPH05200009A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=6438327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4237710A Pending JPH05200009A (ja) | 1991-08-16 | 1992-08-12 | 電気生理学的活動の局所限定のための方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5392210A (ja) |
| EP (1) | EP0531703B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05200009A (ja) |
| DE (2) | DE4126949A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003530557A (ja) * | 2000-04-07 | 2003-10-14 | ノーザン・デジタル・インコーポレイテッド | 磁気的な位置または配向の決定における誤差の検出方法 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5239474A (en) * | 1990-11-20 | 1993-08-24 | Hughes Aircraft Company | Dipole moment detection and localization |
| US5264793A (en) * | 1991-04-11 | 1993-11-23 | Hughes Aircraft Company | Split array dipole moment detection and localization |
| US5387863A (en) * | 1992-04-14 | 1995-02-07 | Hughes Aircraft Company | Synthetic aperture array dipole moment detector and localizer |
| US5601081A (en) * | 1993-06-04 | 1997-02-11 | Shimdaszu Corporation | Method and apparatus for deducing bioelectric current sources |
| US6192262B1 (en) | 1994-02-23 | 2001-02-20 | Dobi Medical Systems, Llc | Method of living organism multimodal functional mapping |
| US5865743A (en) * | 1994-02-23 | 1999-02-02 | Dynamics Imaging, Inc. | Method of living organism multimodal functional mapping |
| EP0846296A1 (en) * | 1995-03-31 | 1998-06-10 | Richard I. Levin | System and method of generating prognosis reports for coronary health management |
| US5947899A (en) * | 1996-08-23 | 1999-09-07 | Physiome Sciences | Computational system and method for modeling the heart |
| JP3033508B2 (ja) * | 1997-01-20 | 2000-04-17 | 日本電気株式会社 | 生体内活動部位推定方法 |
| US6546378B1 (en) * | 1997-04-24 | 2003-04-08 | Bright Ideas, L.L.C. | Signal interpretation engine |
| US6697660B1 (en) | 1998-01-23 | 2004-02-24 | Ctf Systems, Inc. | Method for functional brain imaging from magnetoencephalographic data by estimation of source signal-to-noise ratio |
| WO1999037206A1 (en) | 1998-01-23 | 1999-07-29 | Ctf Systems Inc. | System and method for measuring, estimating and displaying rms current density maps |
| DE19860037C2 (de) | 1998-12-23 | 2001-01-25 | Siemens Ag | Verfahren zur ortsaufgelösten Messung der elektrischen Aktivität von Nervenzellen mittels magnetischer Resonanz und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| US6625563B2 (en) * | 2001-06-26 | 2003-09-23 | Northern Digital Inc. | Gain factor and position determination system |
| US20050124863A1 (en) * | 2001-06-28 | 2005-06-09 | Cook Daniel R. | Drug profiling apparatus and method |
| US6904367B2 (en) * | 2002-10-04 | 2005-06-07 | Daniel R. Cook | Petroleum exploration and prediction apparatus and method |
| US6952649B2 (en) * | 2002-10-04 | 2005-10-04 | Cook Daniel R | Petroleum exploration and prediction apparatus and method |
| NO336680B1 (no) * | 2013-12-04 | 2015-10-19 | Global Maritime As | Fremgangsmåte for estimering av risiko for minst én utilsiktet sluppet last fra minst én kran på en plattform eller et fartøy på undersjøiske rørledninger og annet undersjøisk utstyr, samt anvendelser av fremgangsmåten |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2556088B1 (fr) * | 1983-12-01 | 1988-09-09 | Rech Const Electro Et | Procede pour la mesure de distance entre deux points d'observation sur la base du temps de propagation aller-retour d'un signal entre ces deux points, adapte en particulier aux turbulences du milieu de propagation, et telemetre mettant en oeuvre ce procede |
| DE3886044D1 (de) * | 1988-09-23 | 1994-01-13 | Siemens Ag | Einrichtung und Verfahren zur Messung von schwachen, orts- und zeitabhängigen Magnetfeldern. |
| JPH02246926A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-10-02 | Fujitsu Ltd | 推定電流源の表示方式 |
| EP0449231B1 (en) * | 1990-03-28 | 1995-11-29 | Hitachi, Ltd. | Process and apparatus for measuring the biocurrent distribution |
-
1991
- 1991-08-16 DE DE4126949A patent/DE4126949A1/de not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-08-03 EP EP92113225A patent/EP0531703B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-08-03 DE DE59202937T patent/DE59202937D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-08-05 US US07/924,978 patent/US5392210A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-08-12 JP JP4237710A patent/JPH05200009A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003530557A (ja) * | 2000-04-07 | 2003-10-14 | ノーザン・デジタル・インコーポレイテッド | 磁気的な位置または配向の決定における誤差の検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0531703A1 (de) | 1993-03-17 |
| DE59202937D1 (de) | 1995-08-24 |
| DE4126949A1 (de) | 1993-02-18 |
| EP0531703B1 (de) | 1995-07-19 |
| US5392210A (en) | 1995-02-21 |
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