JPH0628455A - Tomographic image processing method, living body magnetic field measuring method, living body magnetic field measuring result display method and devices therefor - Google Patents

Tomographic image processing method, living body magnetic field measuring method, living body magnetic field measuring result display method and devices therefor

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JPH0628455A
JPH0628455A JP4235534A JP23553492A JPH0628455A JP H0628455 A JPH0628455 A JP H0628455A JP 4235534 A JP4235534 A JP 4235534A JP 23553492 A JP23553492 A JP 23553492A JP H0628455 A JPH0628455 A JP H0628455A
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Tomoaki Ueda
智章 上田
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Abstract

PURPOSE:To obtain delicate image data, based on a tomographic image at every prescribed interval by dividing a space which becomes a processing object into prescribed small stereo scopic areas, counting stereoscopic image data contained in each small stereoscopic area, and binarizing the small stereoscopic area based on a counting value. CONSTITUTION:Based on a tomographic image at a prescribed interval, an interpolating operation is executed and stereoscopic image data is obtained (SP4). A space which becomes a processing object is divided into prescribed small stereoscopic areas, stereoscopic image data contained in each stereoscopic area is counted (SP5), and based on a counting value, the small stereoscopic area is binarized. Even if only the tomographic image at every prescribed interval is obtained, the stereoscopic image data is obtained so as to correspond to all spaces by executing an interpolating operation, and also, by binarizing the small stereoscopic area based on the number of stereoscopic image data contained in the divided small stereoscopic areas, a simplified stereoscopic image can be obtained. Accordingly, in the case where the displayed is executed visibly, the part corresponding to internal organs, etc., and the part corresponding to the space can be recognized simply.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は断層像処理方法、生体
磁場測定方法、生体磁場測定結果表示方法およびこれら
の装置に関し、さらに詳細にいえば、所定間隔毎の断層
像に基づいてきめ細かい像データを得るための新規な断
層像処理方法およびその装置、断層像処理方法により得
られたきめ細かい像データに基づいて生体磁場源の解析
を行なうための新規な生体磁場測定方法およびその装
置、ならびに生体磁場源の解析結果を把握し易い状態で
表示するための新規な生体磁場測定結果表示方法および
その装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tomographic image processing method, a biomagnetic field measurement method, a biomagnetic field measurement result display method, and these devices, and more specifically, detailed image data based on tomographic images at predetermined intervals. Tomographic image processing method and device therefor, new biomagnetic field measuring method and device therefor for analyzing a biomagnetic field source based on fine image data obtained by the tomographic image processing method, and biomagnetic field The present invention relates to a novel biomagnetic field measurement result display method and apparatus for displaying the source analysis result in an easily understandable state.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から生体磁場解析結果を把握し易い
状態で表示するために、MRI画像等の断層像を可視的
に表示した状態で磁場源を可視的に重畳して表示する方
法が採用されている。また、磁場源を可視的に重畳表示
する方法として、磁場源に最も近い断層像と重畳した状
態で磁場源を2次元的に表示する方法および複数の断層
像を3次元的に表示し、磁場源をも3次元的に表示する
方法が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to display a biomagnetic field analysis result in a state in which it is easy to understand, a method of visually superimposing a magnetic field source while displaying a tomographic image such as an MRI image is employed. Has been done. Further, as a method of visually superimposing and displaying the magnetic field source, a method of two-dimensionally displaying the magnetic field source in a state of being superposed with a tomographic image closest to the magnetic field source and a method of displaying a plurality of tomographic images three-dimensionally A method of displaying the source in three dimensions has been proposed.

【0003】また、生体磁場測定を測定する方法とし
て、磁場源がシングル・ダイポールであると仮定した場
合に対処するための測定方法および磁場源が複数電流素
片であると仮定した場合に対処するための測定方法が提
案されている。前者の方法は、体表近傍における複数点
の磁場測定結果に基づいてシングル・ダイポールの位置
および方向性等を算出する方法である。また、後者の方
法は、複数の電流素片(通常は30〜100程度の電流
素片)の存在を仮定しておき、電流素片の数よりも著し
く多い測定点における磁場測定結果に基づいて演算を行
ない、上記複数の電流素片の位置および方向性を算出す
る方法である。
As a method for measuring the biomagnetic field, a measuring method for dealing with the case where the magnetic field source is a single dipole and a case for assuming that the magnetic field source is a plurality of current elements are dealt with. A measurement method for this has been proposed. The former method is a method of calculating the position and directionality of a single dipole based on the magnetic field measurement results at a plurality of points near the body surface. Further, the latter method assumes the existence of a plurality of current elements (usually about 30 to 100 current elements), and based on the magnetic field measurement result at a measurement point significantly larger than the number of current elements. This is a method of performing a calculation to calculate the position and directionality of the plurality of current pieces.

【0004】また、生体磁気計測結果に基づく磁場源解
析を行なうことにより得られた電流素片を電流ベクトル
として表示するアローマップ表示、または、等磁線に基
づくコンターマップ表示が知られている。そして、医療
解析に用いる場合には、MRI画像上に電流ベクトルを
示す矢印、または等磁線をオーバーラップさせて表示す
ることにより、臓器中における電流素片または等磁線を
可視的に表示することが提案されている。
Further, an arrow map display for displaying a current element obtained as a current vector by performing a magnetic field source analysis based on a biomagnetic measurement result, or a contour map display based on isomagnetic lines is known. When used for medical analysis, the current element or the isomagnetic line in the organ is visually displayed by displaying the arrow indicating the current vector or the isomagnetic line on the MRI image in an overlapping manner. Is proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記磁場源表示方法の
うち、2次元的に表示する方法を採用した場合には、磁
場源が何れかの断層像上に位置する可能性が著しく低い
とともに、選択された断層像に対する磁場源の相対位置
(特に奥行き方向の相対位置)が全く把握できないので
あるから、医師等が2次元的な重畳表示を見ても磁場源
の位置を正確に把握することが非常に困難になってしま
うという不都合がある。また、断層像では生体内部の臓
器の有無を示しているのであるが、臓器の奥行き方向の
形状が断層像の形状からずれてしまう可能性が高いので
あるから、実際には断層像上において臓器が存在しない
位置に磁場源が表示されてしまう可能性が高くなり、こ
の点からも磁場源の位置を正確に把握することが非常に
困難になってしまう。
When the two-dimensional display method among the above magnetic field source display methods is adopted, it is extremely unlikely that the magnetic field source is located on any tomographic image, and Since the relative position of the magnetic field source (especially the relative position in the depth direction) with respect to the selected tomographic image cannot be grasped at all, the doctor etc. must grasp the position of the magnetic field source accurately even when looking at the two-dimensional superimposed display. Has the disadvantage that it becomes very difficult. Although the tomographic image shows the presence or absence of an organ inside the living body, it is highly possible that the shape of the organ in the depth direction will deviate from the shape of the tomographic image. There is a high possibility that the magnetic field source will be displayed at a position where there is no, and from this point too, it becomes very difficult to accurately grasp the position of the magnetic field source.

【0006】また、3次元的に表示する方法を採用した
場合には、基準になる画像として複数の断層像が存在す
るだけであるから、臓器との位置関係が非常に把握しに
くいのみならず、断層像以外に目印がないのであるか
ら、磁場源の深さ、奥行きが非常に把握しにくいという
不都合がある。上記生体磁場測定を測定する方法のう
ち、磁場源がシングル・ダイポールであると仮定した場
合に対処するための測定方法を採用した場合には、測定
結果としてシングル・ダイポールが得られるだけである
から、臓器の運動時に流れる体積電流に代表される分布
性磁場源の測定には対処できないという不都合があるの
みならず、深すぎる解に収束してしまい勝ちであるとい
う不都合もある。
Further, when the three-dimensional display method is adopted, since only a plurality of tomographic images are present as reference images, it is very difficult to grasp the positional relationship with organs. Since there is no mark other than the tomographic image, there is a disadvantage that it is very difficult to grasp the depth and depth of the magnetic field source. Among the methods for measuring the biomagnetic field measurement, if a measurement method for dealing with the case where the magnetic field source is assumed to be a single dipole is adopted, only a single dipole is obtained as the measurement result. Not only is it inconvenient to deal with the measurement of a distributed magnetic field source typified by volume current flowing during the movement of an organ, but it is also disadvantageous in that it tends to converge to a solution that is too deep.

【0007】また、磁場源が複数電流素片であると仮定
した場合に対処するための方法を採用した場合には、分
布性磁場源の測定が可能になるのである。しかし、一般
的に、30〜100程度の電流素片を想定することが必
要になるのであるから、全ての電流素片の測定を行なお
うとすれば、200〜1000チャネル程度のアレイセ
ンサを設けて多数の磁場計測値を得、得られた多数の磁
場計測値に基づいて各電流素片の推定処理のための演算
を行なう必要がある。そして、上述の場合に対する推定
処理のための演算負荷はテラ・フロップスが要求される
のであるから、システム全体として著しく大規模になる
とともに、高価になってしまうという不都合がある。ま
た、推定処理においてローカルミニマに収束してしまう
確率が高く、正確な電流素片の推定を達成できる確率が
著しく減少してしまうという不都合もある。
Further, when a method for coping with the case where the magnetic field source is assumed to be a plurality of current elements is adopted, it is possible to measure the distributed magnetic field source. However, since it is generally necessary to assume a current element of about 30 to 100, if all current elements are to be measured, an array sensor of about 200 to 1000 channels is provided. Therefore, it is necessary to obtain a large number of magnetic field measurement values and perform an operation for estimating each current element based on the obtained large number of magnetic field measurement values. Since tera-flops are required as the calculation load for the estimation processing in the above case, there is a disadvantage that the system as a whole becomes significantly large and expensive. In addition, there is a high probability that the estimation process will converge to a local minimum, and the probability that accurate current element estimation can be achieved will be significantly reduced.

【0008】また、上記アローマップ表示、等磁線表示
の何れも特定のタイミングにおける生体磁場測定値、即
ち分布を可視的に表示するものであり、動的な生体磁場
測定値の表示には不適切である。さらに詳細に説明する
と、アローマップ表示により動的に電流素片を表示する
ことは可能であるが、一般的に臓器における電流素片の
数は、体積電流を表示するのに十分な数に設定しなけれ
ばならない。即ち、著しく多数の電流素片がベクトル表
示されなければならない。そして、これら全ての電流素
片の向き、大きさが時々刻々と変化するのであるから、
MRI画像とオーバーラップ表示された矢印を見ても、
例えば、臓器の興奮電流の伝播状態を簡単には把握でき
ないという不都合がある。
Further, both of the arrow map display and the isomagnetic line display visually display the biomagnetic field measurement value at a specific timing, that is, the distribution, and are not suitable for displaying the dynamic biomagnetic field measurement value. Appropriate. More specifically, it is possible to dynamically display the current elements by the arrow map display, but generally, the number of current elements in the organ is set to a number sufficient to display the volume current. Must. That is, a remarkably large number of current pieces must be displayed as vectors. And since the direction and size of all these current elements change from moment to moment,
Even if you see the arrow that overlaps with the MRI image,
For example, there is an inconvenience that the propagation state of the excitation current of the organ cannot be easily grasped.

【0009】コンターマップ表示を動的な生体磁場測定
値の表示に適用しても、等磁線はもともと個々の電流素
片の表示には不向きであるから、到底臓器の興奮電流の
伝播状態の把握のために採用することはできない。
Even if the contour map display is applied to the display of the dynamic biomagnetic field measurement value, since the isomagnetic lines are originally unsuitable for the display of individual current elements, the propagation state of the excitation current of the ultimate organ is It cannot be adopted for grasping.

【0010】[0010]

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、所定間隔毎の断層像に基づいてきめ細か
い像データを得ることができる新規な断層像処理方法お
よびその装置を提供することを第1の目的とし、断層像
処理方法により得られたきめ細かい像データに基づいて
簡単にかつ正確に生体磁場源の解析を行なうことができ
る生体磁場測定方法およびその装置を提供することを第
2の目的とし、動的な生体物理量測定値を把握し易い状
態で表示できる生体物理量計測結果表示方法およびその
装置を提供することを第3の目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and provides a novel tomographic image processing method and apparatus capable of obtaining fine image data based on tomographic images at predetermined intervals. It is a first object of the present invention to provide a biomagnetic field measuring method and apparatus capable of easily and accurately analyzing a biomagnetic field source based on fine image data obtained by a tomographic image processing method. As a second object, a third object is to provide a biophysical quantity measurement result display method and device for displaying a dynamic biophysical quantity measurement value in a state where it is easy to grasp.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るための、請求項1の断層像処理方法は、所定間隔毎の
断層像に基づいて補間演算を行なって立体像データを
得、処理対象となる空間を所定の小立体領域に区分して
各小立体領域に含まれる立体像データを計数し、計数値
に基づいて小立体領域を2値化する方法である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a tomographic image processing method, wherein interpolation processing is performed based on tomographic images at predetermined intervals to obtain three-dimensional image data. This is a method in which the space to be processed is divided into predetermined small solid regions, the stereoscopic image data contained in each small solid region is counted, and the small solid regions are binarized based on the count value.

【0012】請求項2の断層像処理装置は、所定間隔毎
の断層像に基づいて補間演算を行なって立体像データを
得る断層像補間手段と、処理対象となる空間を所定の小
立体領域に区分する空間区分手段と、区分された各小立
体領域に含まれる立体像データを計数する立体像データ
計数手段と、計数値に基づいて小立体領域を2値化する
2値化手段とを含んでいる。
A tomographic image processing apparatus according to a second aspect of the present invention is a tomographic image interpolating means for obtaining stereoscopic image data by performing an interpolation operation based on tomographic images at predetermined intervals, and a space to be processed into a predetermined small three-dimensional area. It includes space partitioning means for partitioning, stereoscopic image data counting means for counting stereoscopic image data included in each partitioned small solid area, and binarizing means for binarizing the small solid area based on the count value. I'm out.

【0013】上記第2の目的を達成するための、請求項
3の生体磁場測定方法は、請求項1の断層像処理方法に
より得られた小立体領域の頂点の位置情報に基づいて異
なる磁場源情報に基づく複数のビオ・サバールの法則の
演算を行ない、各演算結果を累積加算して得られる磁場
演算値と測定した磁場計測値との差を算出し、算出した
差に基づいて各演算式に含まれる磁場源情報を補正し、
差が十分に小さくなるまで上記一連の処理を反復してか
ら各演算式に含まれる磁場源情報を生体磁場測定結果と
して出力する方法である。
In order to achieve the second object, a biomagnetic field measuring method according to a third aspect of the present invention is a magnetic field source different according to the position information of the apexes of the small solid region obtained by the tomographic image processing method according to the first aspect. A plurality of Biot-Savart's laws are calculated based on information, the difference between the calculated magnetic field value obtained by cumulatively adding the calculation results and the measured magnetic field measurement value is calculated, and each calculation formula is based on the calculated difference. Correct the magnetic field source information contained in
In this method, the series of processes described above is repeated until the difference becomes sufficiently small, and then the magnetic field source information included in each arithmetic expression is output as the biomagnetic field measurement result.

【0014】請求項4の生体磁場測定方法は、算出した
差に基づく補正に代えて、各小立体領域の各頂点の各座
標成分の修正量を算出し、各座標成分の修正量の符号に
基づいて修正対象頂点を得るとともに、各座標成分の修
正量に基づいて、得られた修正対象頂点に対して磁場源
情報推定値の再配分を行なう処理を採用する方法であ
る。
According to the biomagnetic field measuring method of claim 4, instead of the correction based on the calculated difference, the correction amount of each coordinate component of each vertex of each small three-dimensional area is calculated, and the correction amount of each coordinate component is coded. This is a method in which the correction target vertex is obtained based on the correction target and the magnetic field source information estimated value is redistributed to the obtained correction target vertex based on the correction amount of each coordinate component.

【0015】請求項5の生体磁場測定装置は、請求項1
の断層像処理方法により得られた小立体領域の頂点の位
置情報に基づいて異なる磁場源情報に基づく複数のビオ
・サバールの法則の演算を行なう演算手段と、各演算手
段から出力される演算結果を累積加算する累積加算手段
と、累積加算手段から出力される累積加算結果と磁場計
測値とを入力として誤差を算出する誤差算出手段と、算
出誤差に基づいて各演算手段における磁場源情報の補正
を行なう補正手段と、補正手段による補正が施された結
果を収集して生体磁場測定結果として出力する補正結果
収集手段とを含んでいる。
According to a fifth aspect of the biomagnetic field measuring apparatus of the present invention.
Calculating means for calculating a plurality of Biot-Savart's laws based on different magnetic field source information based on the position information of the vertices of the small three-dimensional area obtained by the tomographic image processing method, and the calculation result output from each calculating means A cumulative addition means for cumulatively adding, an error calculation means for calculating an error by inputting the cumulative addition result and the magnetic field measurement value output from the cumulative addition means, and correction of the magnetic field source information in each calculation means based on the calculated error. And a correction result collecting unit that collects the result corrected by the correcting unit and outputs the result as a biomagnetic field measurement result.

【0016】請求項6の生体磁場測定装置は、補正手段
として、各小立体領域の各頂点の各座標成分の修正量を
算出する修正量算出手段と、各座標成分の修正量の符号
に基づいて修正対象頂点を抽出する修正対象頂点抽出手
段と、各座標成分の修正量に基づいて、得られた修正対
象頂点に対して磁場源情報推定値の再配分を行なう再配
分手段とを含むものを用いている。
According to a sixth aspect of the biomagnetic field measuring apparatus, as correction means, correction amount calculation means for calculating the correction amount of each coordinate component of each vertex of each small three-dimensional area, and the code of the correction amount of each coordinate component are used. And a redistribution means for reallocating the estimated magnetic field source information value to the obtained correction target vertices based on the correction amount of each coordinate component. Is used.

【0017】上記第3の目的を達成するための、請求項
7の生体磁場測定結果表示方法は、生体内の複数の点の
それぞれに対応する生体物理量計測値の絶対値に基づい
て単位図形のサイズを設定し、生体構造参照像を表示す
るとともに、生体構造参照像の該当位置に設定されたサ
イズの単位図形を表示する方法である。請求項8の生体
磁場測定結果表示方法は、円からなる単位図形を表示す
る方法である。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for displaying a biomagnetic field measurement result, which is based on absolute values of biophysical quantity measurement values corresponding to a plurality of points in a living body. It is a method of setting a size, displaying a anatomical structure reference image, and displaying a unit graphic having a size set at a corresponding position of the anatomical structure reference image. The biomagnetic field measurement result display method according to claim 8 is a method for displaying a unit figure composed of a circle.

【0018】請求項9の生体磁場測定結果表示装置は、
生体内の複数の点のそれぞれに対応する生体物理量計測
値の絶対値に基づいて単位図形のサイズを設定する単位
図形サイズ設定手段と、生体構造参照像を表示する生体
像表示手段と、生体構造参照像の該当位置に設定された
サイズの単位図形を表示する単位図形表示手段とを含ん
でいる。請求項10の生体磁場測定結果表示装置は、円
からなる単位図形を表示するものである。
The biomagnetic field measurement result display device according to claim 9 is
Unit graphic size setting means for setting the size of the unit graphic based on the absolute value of the biophysical quantity measurement value corresponding to each of a plurality of points in the living body, biometric image display means for displaying the biostructure reference image, and biometric structure And unit graphic display means for displaying a unit graphic of a size set at a corresponding position of the reference image. The biomagnetic field measurement result display device according to a tenth aspect displays a unit figure composed of a circle.

【0019】[0019]

【作用】請求項1の断層像処理方法であれば、所定間隔
毎の断層像に基づいて補間演算を行なって立体像データ
を得、処理対象となる空間を所定の小立体領域に区分し
て各小立体領域に含まれる立体像データを計数し、計数
値に基づいて小立体領域を2値化するのであるから、所
定間隔毎の断層像しか得られていなくても、補間演算を
行なうことにより全空間に対応して立体像データを得、
しかも区分された小立体領域に含まれる立体像データの
数に基づいて小立体領域を2値化することにより単純化
された立体像を得ることができる。したがって、可視的
に表示した場合に、臓器等に相当する箇所、空間に相当
する箇所を簡単に認識できる。
According to the tomographic image processing method of the first aspect, interpolation calculation is performed based on tomographic images at predetermined intervals to obtain stereoscopic image data, and the space to be processed is divided into predetermined small stereoscopic regions. Since the stereoscopic image data included in each small stereoscopic region is counted and the small stereoscopic region is binarized based on the count value, interpolation calculation is performed even if only tomographic images at predetermined intervals are obtained. To obtain stereoscopic image data corresponding to the entire space,
Moreover, a simplified stereoscopic image can be obtained by binarizing the small stereoscopic area based on the number of stereoscopic image data included in the divided small stereoscopic area. Therefore, when visually displayed, a part corresponding to an organ or the like and a part corresponding to a space can be easily recognized.

【0020】尚、上記補間演算としては、直線補間演
算、スプライン補間演算等から適宜選択された補間演算
を採用すればよい。また、小立体領域を2値化する場合
における立体像データの数についても断層像の種類、対
象臓器等に適合させるべく適宜閾値を設定すればよい。
さらに、小立体領域としては、空間を密に充填し得る立
体領域であればよいが、後処理の簡素化等を考慮すれ
ば、立方体領域であることが最も好ましい。
As the interpolation calculation, an interpolation calculation appropriately selected from linear interpolation calculation, spline interpolation calculation and the like may be adopted. Further, with respect to the number of stereoscopic image data when the small stereoscopic region is binarized, a threshold value may be appropriately set so as to match the type of tomographic image, the target organ, and the like.
Further, the small three-dimensional region may be any three-dimensional region that can densely fill the space, but in consideration of the simplification of the post-treatment, the cubic region is most preferable.

【0021】請求項2の断層像処理装置であれば、所定
間隔毎の断層像に基づいて断層像補間手段により補間演
算を行なって立体像データを得る。また、空間区分手段
により、処理対象となる空間を所定の小立体領域に区分
しておく。そして、立体像データ計数手段により、区分
された各小立体領域に含まれる立体像データを計数し、
2値化手段により、計数値に基づいて小立体領域を2値
化する。可視的に表示した場合に、臓器等に相当する箇
所、空間に相当する箇所を簡単に認識できる。請求項3
の生体磁場測定方法であれば、請求項1の断層像処理方
法により得られた小立体領域の頂点の位置情報に基づい
て異なる磁場源情報に基づく複数のビオ・サバールの法
則の演算を行ない、各演算結果を累積加算して得られる
磁場演算値と測定した磁場計測値との差を算出し、算出
した差に基づいて各演算式に含まれる磁場源情報を補正
し、差が十分に小さくなるまで上記一連の処理を反復し
てから各演算式に含まれる磁場源情報を生体磁場測定結
果として出力するのであるから、複数のビオ・サバール
の法則の演算結果の累積加算値が磁場計測値と高精度に
近似されるまで補正を行なうことにより、各小立体領域
の頂点における磁場源情報を得ることができる。また、
小立体領域の頂点の位置情報は既知であるから、推定す
べき未知数の数を大幅に低減できる。
According to the tomographic image processing apparatus of the second aspect, the tomographic image interpolating means performs interpolation calculation based on the tomographic images at predetermined intervals to obtain stereoscopic image data. Further, the space to be processed is divided into predetermined small solid regions by the space dividing means. Then, the stereoscopic image data counting means counts the stereoscopic image data contained in each of the divided small stereoscopic regions,
The binarizing means binarizes the small solid region based on the count value. When visually displayed, a part corresponding to an organ or the like and a part corresponding to a space can be easily recognized. Claim 3
According to the biomagnetic field measuring method of claim 1, a plurality of Biot-Savart's laws are calculated based on different magnetic field source information based on the position information of the vertices of the small three-dimensional region obtained by the tomographic image processing method of claim 1, Calculate the difference between the calculated magnetic field value obtained by cumulatively adding each calculation result and the measured magnetic field measurement value, correct the magnetic field source information included in each calculation formula based on the calculated difference, and make the difference sufficiently small. The magnetic field source information contained in each arithmetic expression is output as the biomagnetic field measurement result after repeating the above series of processing until the cumulative addition value of the plurality of Biot-Savart law calculation results is the magnetic field measurement value. The magnetic field source information at the apex of each small three-dimensional region can be obtained by performing correction until it is approximated with high accuracy. Also,
Since the position information of the vertices of the small solid region is already known, the number of unknowns to be estimated can be greatly reduced.

【0022】請求項4の生体磁場測定方法であれば、各
小立体領域の各頂点の各座標成分の修正量を算出し、各
座標成分の修正量の符号に基づいて修正対象頂点を得る
とともに、各座標成分の修正量に基づいて、得られた修
正対象頂点に対して磁場源情報推定値の再配分を行なう
ことにより、算出した差に基づく補正を行なうのである
から、互に近接する状態で割り当てられた、大きさが互
に等しくかつ向きが互に逆の磁場源ベクトルが存在して
いても、これらを確実に補正でき、一層高精度に推定さ
れた磁場源情報を得ることができる。また、隣接する頂
点間で再配分を行なうことにより推定を行なうのである
から、推定対象となる磁場源情報の数に見合って従来必
要とされていた測定点数よりも少ない測定点に基づいて
高精度の磁場源推定を達成できる。
According to the biomagnetic field measuring method of claim 4, the correction amount of each coordinate component of each vertex of each small solid region is calculated, and the correction target vertex is obtained based on the sign of the correction amount of each coordinate component. , The magnetic field source information estimated value is redistributed to the obtained correction target vertices based on the correction amount of each coordinate component, so that the correction based on the calculated difference is performed. Even if there are magnetic field source vectors that have the same magnitude and opposite directions that are assigned by, these can be corrected without fail, and the estimated magnetic field source information can be obtained with higher accuracy. . In addition, since the estimation is performed by redistributing between the adjacent vertices, it is possible to obtain high accuracy based on the number of measurement points which is smaller than the number of measurement points that has been conventionally required according to the number of magnetic field source information to be estimated. The magnetic field source estimation can be achieved.

【0023】請求項5の生体磁場測定装置であれば、請
求項1の断層像処理方法により得られた小立体領域の頂
点の位置情報に基づいて、演算手段により異なる磁場源
情報に基づく複数のビオ・サバールの法則の演算を行な
って、累積加算手段により、各演算手段から出力される
演算結果を累積加算する。そして、累積加算手段から出
力される累積加算結果と磁場計測値とに基づいて誤差算
出手段により誤差を算出し、算出誤差に基づいて補正手
段により各演算手段における磁場源情報の補正を行な
う。補正手段による補正処理を必要回数だけ行なった後
に、補正結果収集手段により、補正手段による補正が施
された結果を収集して生体磁場測定結果として出力する
ことにより、各小立体領域の頂点における磁場源情報を
得ることができる。また、小立体領域の頂点の位置情報
は既知であるから、推定すべき未知数の数を大幅に低減
でき、装置全体として構成を簡素化できる。
According to the biomagnetic field measuring apparatus of claim 5, a plurality of magnetic field source information based on different magnetic source information is calculated by the calculating means based on the position information of the vertices of the small solid region obtained by the tomographic image processing method of claim 1. The Biot-Savart law is calculated, and the cumulative addition means cumulatively adds the calculation results output from the respective calculation means. Then, the error calculation means calculates an error based on the cumulative addition result output from the cumulative addition means and the magnetic field measurement value, and the correction means corrects the magnetic field source information in each calculation means based on the calculated error. After the correction processing by the correction means has been performed a required number of times, the correction result collection means collects the results corrected by the correction means and outputs the results as the biomagnetic field measurement results. Source information can be obtained. Further, since the position information of the vertices of the small solid region is known, the number of unknowns to be estimated can be greatly reduced, and the configuration of the entire device can be simplified.

【0024】請求項6の磁場源測定装置であれば、補正
量算出手段により各小立体領域の各頂点の各座標成分の
修正量を算出し、各座標成分の修正量の符号に基づいて
修正対象頂点抽出手段により修正対象頂点を抽出し、再
配分手段により、各座標成分の修正量に基づいて、得ら
れた修正対象頂点に対して磁場源情報推定値の再配分を
行なうことにより、算出した差に基づく補正を行なうの
であるから、互に近接する状態で割り当てられた、大き
さが互に等しくかつ向きが互に逆の磁場源ベクトルが存
在していても、これらを確実に補正でき、一層高精度に
推定された磁場源情報を得ることができる。また、隣接
する頂点間で再配分を行なうことにより推定を行なうの
であるから、推定対象となる磁場源情報の数に見合って
従来必要とされていた測定点数よりも少ない測定点に基
づいて高精度の磁場源推定を達成できる。
In the magnetic field source measuring device according to the sixth aspect, the correction amount calculating means calculates the correction amount of each coordinate component of each vertex of each small solid region, and the correction amount is corrected based on the code of the correction amount of each coordinate component. Calculation is performed by extracting the correction target vertices by the target vertex extraction means, and reallocating the magnetic field source information estimated value to the obtained correction target vertices based on the correction amount of each coordinate component by the redistribution means. Since the correction is performed based on the difference, even if there are magnetic field source vectors that are assigned close to each other and have the same magnitude and opposite directions, they can be reliably corrected. The magnetic field source information estimated with higher accuracy can be obtained. In addition, since the estimation is performed by redistributing between the adjacent vertices, it is possible to obtain high accuracy based on the number of measurement points which is smaller than the number of measurement points that has been conventionally required according to the number of magnetic field source information to be estimated. The magnetic field source estimation can be achieved.

【0025】生体磁場測定方法についてさらに詳細に説
明すると、本件発明者が生体磁場の測定に関して鋭意研
究を重ねた結果、次のことを見出した。各小立体領域の
各頂点は断層像処理方法により得られているのであるか
ら、座標値は既知である。したがって、各頂点における
磁場源情報を得るために必要な情報は電流素片のベクト
ル成分のみである。
The method for measuring the biomagnetic field will be described in more detail. As a result of the earnest research conducted by the present inventor on the measurement of the biomagnetic field, the following has been found out. Since the vertices of each small solid region are obtained by the tomographic image processing method, the coordinate values are known. Therefore, the information necessary to obtain the magnetic field source information at each vertex is only the vector component of the current element.

【0026】また、1つの小立体領域の1つの頂点は、
隣合う他の小立体領域の頂点を兼ねているのであるか
ら、小立体領域の数が増加しても、頂点数が小立体領域
の増加に比例して増加することはなく、小立体領域の数
が十分に大きければ、頂点数と小立体領域の数はほぼ等
しくなる。さらに、1つの頂点の電流素片は近接する他
の電流素片と相関があるので、1つの頂点の電流素片当
りの情報量は一般的な未知数量の推定を行なう場合と比
較して著しく少なくできる。
Further, one vertex of one small solid region is
Since it also serves as the vertices of other adjacent small solid regions, even if the number of small solid regions increases, the number of vertices does not increase in proportion to the increase of small solid regions. If the number is large enough, the number of vertices and the number of small solid regions are almost equal. Furthermore, since the current element at one vertex correlates with other current elements in the vicinity, the amount of information per current element at one vertex is significantly higher than that in the case of estimating a general unknown quantity. Can be reduced.

【0027】さらにまた、磁場源でない頂点における電
流素片は0ベクトルに収束するので、最終的に推定を行
なわなければならない電流素片の数は著しく少なくな
る。請求項3から請求項6の発明は上記の知見に基づい
てなされたものであり、測定開始時点においては未知の
電流素片(数も未知)の推定を行なうに当って、未知の
電流素片数を考慮することなく、計測システムの能力、
容量等に基づいて定まる所定数の磁場計測値を得、所定
数の磁場計測値に基づいて磁場源情報の補正処理を反復
することにより未知の電流素片の高精度の推定を達成で
き、推定結果を生体磁場測定結果として採用できる。
Furthermore, since the current fragments at the vertices that are not magnetic field sources converge to the 0 vector, the number of current fragments that must be finally estimated is significantly reduced. The inventions of claims 3 to 6 were made based on the above findings, and at the time of starting the measurement, unknown current elements (the number is unknown) are estimated. The capacity of the measurement system, without considering the number
By obtaining a predetermined number of magnetic field measurement values that are determined based on the capacity, etc. and repeating the correction process of the magnetic field source information based on the predetermined number of magnetic field measurement values, it is possible to achieve highly accurate estimation of unknown current elements. The result can be adopted as the biomagnetic field measurement result.

【0028】請求項7の生体磁場測定結果表示方法であ
れば、生体磁場測定結果を生体構造参照像と共に表示す
るに当って、生体内の複数の点のそれぞれに対応する生
体磁場測定値の絶対値に基づいて単位図形のサイズを設
定し、生体構造参照像を表示するとともに、生体構造参
照像の該当位置に設定されたサイズの単位図形を表示す
るのであるから、矢印の方向と長さで磁場測定結果を表
示する場合と比較して、例えば、最大の生体磁場測定結
果の分布状態を簡単に認識できる。但し、生体磁場の方
向成分に関しては把握できないことになるが、生体磁場
測定結果を動的に表示すれば、例えば、最大の生体磁場
測定結果の分布状態の時間的変動を簡単に認識できるの
であるから、特に不都合はない。生体磁場測定結果の表
示が最も意味を持つ医療解析においては、一般に最大の
生体磁場測定結果の分布および時間的変動を簡単に把握
できることが要望されるのであるから、この生体磁場測
定結果表示方法はこの要望に最適の方法である。
According to the biomagnetic field measurement result display method of claim 7, in displaying the biomagnetic field measurement result together with the biostructure reference image, the absolute value of the biomagnetic field measurement value corresponding to each of a plurality of points in the living body is displayed. The size of the unit figure is set based on the value, the anatomical structure reference image is displayed, and the unit figure of the size set at the corresponding position of the anatomical structure reference image is displayed. Compared with the case where the magnetic field measurement result is displayed, for example, the distribution state of the maximum biomagnetic field measurement result can be easily recognized. However, although it is not possible to understand the direction component of the biomagnetic field, if the biomagnetic field measurement result is dynamically displayed, for example, it is possible to easily recognize the temporal variation of the distribution state of the maximum biomagnetic field measurement result. Therefore, there is no particular inconvenience. In medical analysis, where displaying biomagnetic field measurement results is most meaningful, it is generally required that the distribution and temporal variation of the maximum biomagnetic field measurement result can be easily grasped. This is the most suitable method for this request.

【0029】請求項8の生体磁場測定結果表示方法であ
れば、請求項7の作用に加え、単位図形が円であるか
ら、単位図形同士の隙間をかなり大きくでき、背景とな
る生体構造参照像の把握が容易になる。請求項9の生体
磁場測定結果表示装置であれば、生体磁場測定結果を生
体構造参照像と共に表示するに当って、生体内の複数の
点のそれぞれに対応する生体磁場測定値の絶対値に基づ
いて単位図形サイズ設定手段により単位図形のサイズを
設定し、生体像表示手段により生体構造参照像を表示す
るとともに、単位図形表示手段により生体構造参照像の
該当位置に設定されたサイズの単位図形を表示するので
あるから、矢印の方向と長さで磁場測定結果を表示する
場合と比較して、例えば、最大の生体磁場測定結果の分
布状態を簡単に認識できる。但し、生体磁場の方向成分
に関しては把握できないことになるが、生体磁場測定結
果を動的に表示すれば、例えば、最大の生体磁場測定結
果の分布状態の時間的変動を簡単に認識できるのである
から、特に不都合はない。生体磁場測定結果の表示が最
も意味を持つ医療解析においては、一般に最大の生体磁
場測定結果の分布および時間的変動を簡単に把握できる
ことが要望されるのであるから、この生体磁場測定結果
表示装置はこの要望に最適の装置である。
According to the biomagnetic field measurement result display method of claim 8, in addition to the effect of claim 7, since the unit figures are circles, the gaps between the unit figures can be considerably enlarged, and the background biostructure reference image. It becomes easy to understand. According to the biomagnetic field measurement result display device of claim 9, in displaying the biomagnetic field measurement result together with the anatomical structure reference image, based on the absolute value of the biomagnetic field measurement value corresponding to each of a plurality of points in the living body. The unit figure size setting means sets the size of the unit figure, the living body image display means displays the anatomical structure reference image, and the unit figure display means displays the unit figure of the size set at the corresponding position of the anatomical structure reference image. Since the information is displayed, it is possible to easily recognize, for example, the distribution state of the maximum biomagnetic field measurement result as compared with the case where the magnetic field measurement result is displayed in the direction and length of the arrow. However, although it is not possible to understand the direction component of the biomagnetic field, if the biomagnetic field measurement result is dynamically displayed, for example, it is possible to easily recognize the temporal variation of the distribution state of the maximum biomagnetic field measurement result. Therefore, there is no particular inconvenience. In medical analysis, where the display of biomagnetic field measurement results is most meaningful, it is generally desired that the distribution and temporal variation of the maximum biomagnetic field measurement result can be easily grasped. It is the most suitable device for this request.

【0030】請求項10の生体磁場測定結果表示装置で
あれば、請求項9の作用に加え、単位図形が円であるか
ら、単位図形同士の隙間をかなり大きくでき、背景とな
る生体構造参照像の把握が容易になる。
According to the biomagnetic field measurement result display device of claim 10, in addition to the function of claim 9, since the unit figures are circles, the gaps between the unit figures can be considerably increased, and the background biostructure reference image. It becomes easy to understand.

【0031】[0031]

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図1はこの発明の断層像処理方法の一実施例
を説明するフローチャートであり、ステップSP1にお
いて断層像が与えられるまで待ち、ステップSP2にお
いて、与えられた断層像に基づく補間処理を行なって補
間断層像を得、ステップSP3において、与えられた断
層像および補間断層像を予め設定されたサイズの正方形
に量子化し、ステップSP4において、量子化された正
方形の中心を中心とし、かつ1辺が正方形の1辺と等し
い立方体を得、ステップSP5において、何れかの立方
体について、与えられた断層像を構成する画素および補
間断層像を構成する画素の数を計数し、ステップSP6
において計数値が予め設定されている閾値(例えば、全
平均値の平均値)よりも大きいか否かを判別する。そし
て、計数値が閾値よりも大きいと判別された立方体につ
いてはステップSP7において表示されるべき立方体
(以下、表示立方体と称する)に割り当て、逆にステッ
プSP6において計数値が閾値よりも大きくないと判別
された立方体についてはステップSP8において表示さ
れない立方体(以下、非表示立方体と称する)に割り当
てる。ステップSP7またはステップSP8の処理が行
なわれた後は、ステップSP9において全ての立方体に
ついて処理が完了したか否かを判別し、処理が行なわれ
ていない立方体が存在すると判別された場合には、ステ
ップSP10において他の立方体を選択し、再びステッ
プSP5の処理を行なう。また、ステップSP9におい
て全ての立方体について処理が完了したと判別された場
合には、ステップSP11において、表示立方体に割り
当てられた立方体のみを可視的に表示して一連の処理を
終了する。
Embodiments will be described in detail below with reference to the accompanying drawings showing embodiments. FIG. 1 is a flow chart for explaining an embodiment of the tomographic image processing method of the present invention. In step SP1, the process waits until a tomographic image is given, and in step SP2, an interpolation process based on the given tomographic image is performed to perform an interpolated tomographic image. An image is obtained, and in step SP3, the given tomographic image and interpolated tomographic image are quantized into a square of a preset size, and in step SP4, the center of the quantized square is the center and one side is a square. A cube equal to one side is obtained, and in step SP5, the number of pixels forming a given tomographic image and the number of pixels forming an interpolated tomographic image are counted for any cube, and step SP6
At, it is determined whether or not the count value is larger than a preset threshold value (for example, the average value of all average values). Then, the cube whose count value is determined to be larger than the threshold value is assigned to the cube to be displayed in step SP7 (hereinafter referred to as a display cube), and conversely it is determined that the count value is not larger than the threshold value in step SP6. The created cube is assigned to a cube that is not displayed in step SP8 (hereinafter referred to as a non-display cube). After the processing in step SP7 or step SP8 is performed, it is determined in step SP9 whether or not the processing is completed for all the cubes, and if it is determined that there is an unprocessed cube, the step is performed. In SP10, another cube is selected and the process of step SP5 is performed again. If it is determined in step SP9 that the processing has been completed for all cubes, in step SP11 only the cube assigned to the display cube is visibly displayed, and the series of processing ends.

【0032】但し、立方体に含まれる画素数に代えて、
立方体中の全画素数に対する断層像画素数の割合および
対応する閾値を採用してもよいことはもちろんである。
図2から図4を参照しながら断層像処理方法をさらに説
明する。図2は断層像の一例を示す概略図であり、ぬり
つぶし表示された部分が人体の臓器を示している。図2
に示す断層像について量子化された正方形の中心が小さ
いドットで示されるように与えられるので、与えられた
ドットを中心とする立方体が定まることになる。そし
て、定められた立方体に含まれる画素数が閾値よりも大
きい場合には図3に平面視して示すように表示立方体と
非表示立方体とに割り当てられる。図4は図3に対応す
る斜視図であり、表示立方体に割り当てられた立方体の
みが表示されている。したがって、表示された立方体を
見ることにより、臓器の立体形状を簡単に把握できる。
However, instead of the number of pixels included in the cube,
It goes without saying that the ratio of the number of tomographic image pixels to the total number of pixels in the cube and the corresponding threshold value may be adopted.
The tomographic image processing method will be further described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a tomographic image, and a solidly displayed portion shows a human organ. Figure 2
Since the center of the quantized square of the tomographic image shown in is given as shown by a small dot, a cube centered on the given dot is determined. Then, when the number of pixels included in the determined cube is larger than the threshold value, the cube is assigned to the display cube and the non-display cube as shown in plan view in FIG. FIG. 4 is a perspective view corresponding to FIG. 3, and only the cube assigned to the display cube is displayed. Therefore, the three-dimensional shape of the organ can be easily grasped by looking at the displayed cube.

【0033】尚、この一連の処理を全ての断層像および
補間断層像について行なうことにより、生体臓器をソリ
ッド・モデルとして可視的に表示できる。但し、磁場源
解析結果を重畳表示する場合には、磁場源解析結果を確
認し易くするために、表示立方体に割り当てられた立方
体を半透明表示することが好ましい。また、断層像中に
おける各臓器を指定することにより、該当する臓器のみ
の表示、複数の臓器の色分け表示をも簡単に達成でき
る。さらに、非表示立方体は臓器の空洞等に対応するの
であるから、後述する生体磁場源解析等に当っては表示
立方体のみについて処理を行なえばよくなり、後処理に
必要な演算負荷を大幅に低減できる。
By performing this series of processing for all tomographic images and interpolated tomographic images, the living organ can be visually displayed as a solid model. However, when the magnetic field source analysis result is displayed in a superimposed manner, it is preferable to display the cube assigned to the display cube in a semitransparent manner in order to easily confirm the magnetic field source analysis result. Further, by designating each organ in the tomographic image, it is possible to easily achieve display of only the relevant organ and color-coded display of a plurality of organs. Furthermore, since the non-display cube corresponds to the cavity of an organ, it is necessary to process only the display cube in the biomagnetic field source analysis described later, and the calculation load required for post-processing is greatly reduced. it can.

【0034】[0034]

【実施例2】図5はこの発明の断層像処理装置の一実施
例を示すブロック図であり、複数の断層像を保持する断
層像保持部1と、断層像保持部1から処理対象となる断
層像を選択する第1断層像選択部2と、選択された断層
像に基づく補間処理を行なって補間断層像を得る断層像
補間部3と、補間断層像を保持する補間断層像保持部4
と、断層像選択部2および断層像補間部3を必要回数だ
け反復動作させる第1反復制御部5と、第1反復制御部
5による反復動作制御が終了したことに応答して、断層
像保持部1または補間断層像保持部4から順次断層像を
選択する第2断層像選択部6と、選択された断層像に対
応して立方体を割り当てる立方体割り当て部7と、割り
当てられた立方体中に存在する画素数を計数する画素数
計数部8と、計数された画素数が所定の閾値よりも大き
いか否かを判別する判別部9と、画素数が所定の閾値よ
りも大きいことを示す判別部9の判別結果に応答して該
当する立方体を表示立方体に割り当てる表示立方体割当
部10と、画素数が所定の閾値よりも大きくないことを
示す判別部9の判別結果に応答して該当する立方体を非
表示立方体に割り当てる非表示立方体割当部11と、断
層像、補間断層像に対応して立方体の割当結果を保持す
る割当結果保持部12と、第2断層像選択部6、立方体
割当部7、画素計数部8、判別部9、表示立方体割当部
10および非表示立方体割当部11を必要回数だけ反復
動作させる第2反復制御部13と、第2反復制御部13
により反復動作制御が終了したことに応答して表示立方
体に割り当てられた立方体のみを可視的に表示する立方
体表示部14とを有している。
[Embodiment 2] FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of the tomographic image processing apparatus according to the present invention. The tomographic image holding unit 1 holds a plurality of tomographic images, and the tomographic image holding unit 1 serves as a processing target. A first tomographic image selection unit 2 that selects a tomographic image, a tomographic image interpolation unit 3 that obtains an interpolated tomographic image by performing interpolation processing based on the selected tomographic image, and an interpolated tomographic image holding unit 4 that holds the interpolated tomographic image.
A first iterative control unit 5 for repeatedly operating the tomographic image selecting unit 2 and the tomographic image interpolating unit 3 a required number of times, and holding the tomographic image in response to the end of the iterative operation control by the first iterative control unit 5. A second tomographic image selecting unit 6 that sequentially selects tomographic images from the unit 1 or the interpolated tomographic image holding unit 4, a cube allocating unit 7 that allocates a cube corresponding to the selected tomographic image, and exists in the allocated cubes. A pixel number counting unit 8 that counts the number of pixels to be processed, a determination unit 9 that determines whether or not the counted number of pixels is greater than a predetermined threshold, and a determination unit that indicates that the number of pixels is greater than a predetermined threshold. In response to the determination result of 9, the display cube assigning unit 10 assigns the corresponding cube to the display cube, and in response to the determination result of the determining unit 9 indicating that the number of pixels is not larger than a predetermined threshold value, the corresponding cube is assigned. Split into hidden cubes A non-display cube assigning unit 11, an assigning result holding unit 12 that holds the assigning result of a cube corresponding to a tomographic image and an interpolated tomographic image, a second tomographic image selecting unit 6, a cube assigning unit 7, and a pixel counting unit 8 , A second repetition control unit 13 for repeatedly operating the determination unit 9, the display cube allocation unit 10, and the non-display cube allocation unit 11 as many times as necessary, and a second repetition control unit 13.
The cube display unit 14 visually displays only the cube assigned to the display cube in response to the end of the repetitive operation control.

【0035】したがって、図5の構成の断層像処理装置
を採用することにより、図2から図4に示す断層像の処
理および表示立方体に割り当てられた立方体のみに基づ
く可視的表示を達成できる。
Therefore, by adopting the tomographic image processing apparatus having the configuration shown in FIG. 5, the tomographic image processing shown in FIGS. 2 to 4 and the visual display based on only the cube assigned to the display cube can be achieved.

【0036】[0036]

【実施例3】図6はこの発明の生体磁場測定装置の一実
施例を示すブロック図であり、複数個の、ビオ・サバー
ルの法則の演算を行なうビオ・サバール演算ユニット1
11,112,・・・,11mと、ビオ・サバール演算
ユニット111,112,・・・,11mから出力され
る演算結果を累積加算するシグマ・ユニット20と、シ
グマ・ユニット20から出力される累積加算結果Oj
(t)と教師パターンとしての磁場計測値Sj(t)と
を入力として両者の差を算出する誤差演算器30と、算
出された差に基づいて、ビオ・サバール演算ユニット1
11,112,・・・,11mにおいて推定されている
電流素片のベクトル成分を補正する補正部111a,1
12a,・・・,11maと、ビオ・サバール演算ユニ
ット111,112,・・・,11mにおいて推定され
ている電流素片のベクトル成分を収集して解析結果とし
て出力する情報収集ユニット40とを有している。尚、
上記ビオ・サバール演算ユニット111,112,・・
・,11mは、時刻t、図1の断層像処理方法もしくは
図5の断層像処理装置により得られた、表示立方体に割
り当てられた立方体の頂点の位置情報が既知情報として
供給されたことに応答して、既知情報に基づいて各ビオ
・サバール演算ユニットに設定されている、ビオ・サバ
ールの法則の演算を行なうとともに、誤差演算器30か
ら出力される推定誤差dj(t){=Sj(t)−Oj
(t)}が供給されたことに応答して演算式に含まれる
暖流素片のベクトル成分を推定誤差が少なくなるように
補正する。また、ビオ・サバール演算ユニット111,
112,・・・,11mはそれぞれ同期的に動作するよ
うに制御してもよく、また、非同期的に動作するように
制御してもよい。
[Embodiment 3] FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of the biomagnetic field measuring apparatus of the present invention, in which a plurality of Biot-Savart computing units 1 for computing the Biot-Savart's law.
, 11m and the sigma unit 20 for cumulatively adding the calculation results output from the Biot-Savart operation units 111, 112, ..., 11m, and the accumulation output from the sigma unit 20. Addition result Oj
An error calculator 30 that calculates the difference between (t) and the magnetic field measurement value Sj (t) as the teacher pattern, and the bio-Savart calculation unit 1 based on the calculated difference.
Correction units 111a, 1 for correcting the vector component of the current element estimated at 11, 112, ..., 11m.
, 11 ma, and an information collecting unit 40 that collects vector components of current elements estimated in the Biot-Savart computing units 111, 112, ..., 11 m and outputs them as analysis results. is doing. still,
The bio-Savart operation units 111, 112, ...
., 11 m is in response to the time t, the position information of the vertex of the cube assigned to the display cube obtained by the tomographic image processing method of FIG. 1 or the tomographic image processing device of FIG. 5 is supplied as known information. Then, based on the known information, the Biot-Savart's law set in each Biot-Savart operation unit is calculated, and the estimated error dj (t) {= Sj (t ) -Oj
In response to the supply of (t)}, the vector component of the warm flow element included in the arithmetic expression is corrected so as to reduce the estimation error. Also, the Bio-Savart operation unit 111,
.., 11m may be controlled to operate synchronously, or may be controlled to operate asynchronously.

【0037】上記の構成の生体磁場測定装置の作用は次
のとおりである。解析対象となる磁場Oj(t)は、時
刻tと各小立方体の頂点の3次元座標値xi,yi,z
i(iは正の整数、以下同じ)および電流素片のベクト
ル成分Pxi,Pyi,Pziを持つ関数gi(ビオ・
サバールの法則に基づいて定まる関数)の線形和であ
る。但し、磁場センサとして平面内のベクトル成分のみ
を計測可能なものを使用する場合には、座標系をセンサ
に適合させることにより何れかのベクトル成分をオミッ
トできる。また、各小立方体は図1の断層像処理方法ま
たは図5の断層像処理装置により得られているのである
から、3次元座標値は全て既知の値である。
The operation of the biomagnetic field measuring apparatus having the above configuration is as follows. The magnetic field Oj (t) to be analyzed is the time t and the three-dimensional coordinate values xi, yi, z of the vertices of each small cube.
i (i is a positive integer, the same applies hereinafter) and a function gi (bio
It is a linear sum of functions determined based on Savart's law). However, when a magnetic field sensor that can measure only a vector component in a plane is used, any vector component can be omitted by adapting the coordinate system to the sensor. Further, since each small cube is obtained by the tomographic image processing method of FIG. 1 or the tomographic image processing device of FIG. 5, all three-dimensional coordinate values are known values.

【0038】したがって、時刻tおよび各小立方体の各
頂点の3次元座標値をm個のビオ・サバール演算ユニッ
ト111,112,・・・,11mに供給してそれぞれ
関数g1,g2,・・・,gmの演算を行なって関数値
を算出し、算出された全ての関数値をシグマ・ユニット
20に供給することにより累積加算値Oj(t)を得る
ことができる。但し、当初は各電流素片のベクトル成分
が適当に設定されているのであるから、得られる累積加
算値Oj(t)は実際の計測値Sj(t)とは異なる。
したがって、誤差演算器30において実際の計測値Sj
(t)と累積加算値Oj(t)との差を算出し、算出さ
れた差を推定誤差dj(t)としてビオ・サバール演算
ユニット111,112,・・・,11mの補正部11
1a,112a,・・・,11maにフィードバック
し、推定誤差dj(t)が小さくなるように各ビオ・サ
バール演算ユニットのベクトル成分を変化させる。
Therefore, the time t and the three-dimensional coordinate values of each vertex of each small cube are supplied to m biot-Savart arithmetic units 111, 112, ..., 11m, and the functions g1, g2 ,. , Gm are calculated to calculate the function values, and all the calculated function values are supplied to the sigma unit 20 to obtain the cumulative addition value Oj (t). However, since the vector component of each current element is initially set appropriately, the obtained cumulative addition value Oj (t) is different from the actual measured value Sj (t).
Therefore, in the error calculator 30, the actual measured value Sj
The difference between (t) and the cumulative addition value Oj (t) is calculated, and the calculated difference is used as the estimation error dj (t) to correct the correction unit 11 of the Biot-Savart operation units 111, 112 ,.
1a, 112a, ..., 11ma are fed back, and the vector component of each Bio-Savall arithmetic unit is changed so that the estimation error dj (t) becomes small.

【0039】上記一連の処理を反復すれば推定誤差dj
(t)が小さくなり、ついには推定誤差dj(t)がほ
ぼ0になるので、この時点においてビオ・サバール演算
ユニットのベクトル成分の値を情報収集ユニット40に
より収集して出力することにより各小立方体の各頂点に
おける電流素片のベクトル成分を得ることができる。ま
た、推定誤差評価関数Ej(t)を次式で定義すれば、
数1が得られる。 Ej(t)=(1/2){Sj(t)−Oj(t)}2
If the above series of processing is repeated, the estimation error dj
(T) becomes small and the estimation error dj (t) finally becomes almost 0. Therefore, at this point, the value of the vector component of the Biot-Savart operation unit is collected by the information collecting unit 40 and output. It is possible to obtain the vector component of the current element at each vertex of the cube. Further, if the estimation error evaluation function Ej (t) is defined by the following equation,
The number 1 is obtained. Ej (t) = (1/2) {Sj (t) -Oj (t)} 2

【0040】[0040]

【数1】 [Equation 1]

【0041】そして、各ビオ・サバール演算ユニットに
おけるベクトル成分の補正を最急降下法に基づいて行な
うこととすれば、、推定誤差評価関数が最小になるベク
トル成分の推定は数2に基づいて行なうことができる。
但し、εkはベクトル成分aikの学習ゲイン(補正ゲ
イン)である。
If the correction of the vector component in each Biot-Savart operation unit is performed based on the steepest descent method, the estimation of the vector component that minimizes the estimation error evaluation function is performed based on Equation 2. You can
However, εk is a learning gain (correction gain) of the vector component aik.

【0042】[0042]

【数2】 [Equation 2]

【0043】また、累積加算値Oj(t)のaikによ
る偏微分値は数3で与えられるので、数2は数4と表現
できる。
Since the partial differential value of the cumulative addition value Oj (t) by aik is given by equation 3, equation 2 can be expressed as equation 4.

【0044】[0044]

【数3】 [Equation 3]

【0045】[0045]

【数4】 [Equation 4]

【0046】したがって、数4の処理を行なうことによ
りベクトル成分の推定精度を高め、より正確なベクトル
成分を得ることができる。尚、推定誤差dj(t)の傾
きが正の場合には補正値を負に、推定誤差dj(t)の
傾きが負の場合には補正値を正に設定すればよい。以上
のようにして各頂点の電流素片のベクトル成分が得られ
れば、8頂点における電流素片に基づいてベクトルの空
間補間処理を行なって各微小点が発生する磁束密度を
得、各微小点が発生する磁束密度を積分することによ
り、各小立方体が発生する磁界を得ることができる。し
たがって、得られた結果に基づいて分布電流を霧状に表
示でき、または矢印によるアロー図で表示できる。
Therefore, the accuracy of vector component estimation can be increased by performing the processing of Equation 4, and more accurate vector components can be obtained. The correction value may be set to a negative value when the estimated error dj (t) has a positive slope, and the correction value may be set to a positive value when the estimated error dj (t) has a negative slope. When the vector component of the current segment at each vertex is obtained as described above, the spatial interpolation processing of the vector is performed based on the current segment at each of the 8 vertices to obtain the magnetic flux density generated by each minute point, and each minute point is obtained. The magnetic field generated by each small cube can be obtained by integrating the magnetic flux density generated by. Therefore, the distributed current can be displayed in the form of mist based on the obtained result, or can be displayed in the arrow diagram by the arrow.

【0047】また、図6の装置に基づく処理は図1また
は図5の実施例により得られた小立方体(表示立方体に
割り当てられた小立方体)のみに基づいて行なえばよい
のであるから、臓器等を対象とする場合に、臓器の内部
空洞部分等は当初から処理対象に含まれないことにな
り、処理負荷を低減できる。また、各小立方体の各頂点
はかなり高い確率で他の小立方体の頂点を兼ねているの
であるから、小立方体の数が増加割合に比して処理対象
となる頂点数の増加割合が小さくなり、この点からも処
理負荷を低減できる。
Further, the processing based on the apparatus of FIG. 6 may be performed only on the basis of the small cubes (small cubes assigned to the display cubes) obtained by the embodiment of FIG. 1 or FIG. In the case of targeting, the internal cavity part of the organ is not included in the target of processing from the beginning, and the processing load can be reduced. Also, since each vertex of each small cube also serves as a vertex of another small cube with a fairly high probability, the increase rate of the number of vertices to be processed becomes smaller than the increase rate of the number of small cubes. From this point as well, the processing load can be reduced.

【0048】さらに、磁場計測値を得るための測定点数
については、一般的な逆問題の解析を行なう場合に未知
数の数よりも多い数の測定点が要求されると思われてい
たのであるが、比較的少ない測定点数で十分なベクトル
成分の推定を達成できることを見出した。したがって、
測定点数を比較的少なくできることに伴なって全体とし
ての処理負荷を低減できることになる。
Further, regarding the number of measurement points for obtaining the magnetic field measurement value, it was thought that a larger number of measurement points than the number of unknowns would be required when performing analysis of a general inverse problem. , It was found that sufficient estimation of vector components can be achieved with relatively few measurement points. Therefore,
Since the number of measurement points can be made relatively small, the processing load as a whole can be reduced.

【0049】この点についてさらに詳細に説明する。従
来は臓器等を小立方体の集合として定義することは全く
行なわれておらず、したがって、例えば、推定すべき電
流素片の数よりも少なくない測定点が必要であった。こ
の結果、電流素片の数が定まっていなければ、十分な安
全性を見込んで測定点数を設定していた。具体的には、
臓器に流れる電流は時間の経過に伴なって位置および向
き、大きさが変化するのであるから、電流素片の数は膨
大にならざるを得ない。しかし、この実施例において
は、各小立方体の位置が予め固定されているのであるか
ら、測定点に影響を及ぼさない小立方体における電流素
片は0ベクトルに収束してしまうことになる。そして、
0ベクトルに収束した電流素片については以後の推定処
理が不要になるのであるから、比較的少ない測定点で得
られる磁場計測値のみに基づいて高精度のベクトル成分
の推定を達成できる。
This point will be described in more detail. Conventionally, organs and the like have not been defined as a set of small cubes at all, and therefore, for example, measurement points which are not less than the number of current elements to be estimated are necessary. As a result, if the number of current pieces was not determined, the number of measurement points was set in consideration of sufficient safety. In particular,
Since the position, direction, and size of the current flowing through the organ change with the passage of time, the number of current pieces must be enormous. However, in this embodiment, since the position of each small cube is fixed in advance, the current element in the small cube that does not affect the measurement point will converge to the 0 vector. And
Since the subsequent estimation process is unnecessary for the current element that has converged to the 0 vector, highly accurate estimation of the vector component can be achieved based only on the magnetic field measurement values obtained at relatively few measurement points.

【0050】[0050]

【実施例3】図7はこの発明の生体磁場測定装置の他の
実施例を示すブロック図、図8は1つの階層型パーセプ
トロンに対応する部分の構成を詳細に示す概略図であ
り、多入力1出力の複数個の階層型パーセプトロン10
p(p=1,2,・・・,m)と、階層型パーセプトロ
ン10pからの関数値出力gijを累積加算するシグマ
・ユニット200と、シグマ・ユニット200から出力
される累積加算結果Oj(t)と教師パターンとしての
計測値Sj(t)とを入力として両者の差を算出する関
数値誤差演算器300と、各階層型パーセプトロン10
pからの関数値出力gijに対応する偏微分値を算出す
る偏微分値算出部10pr(r=1,2,・・・n)
と、各階層型パーセプトロン10pの偏微分値算出部1
0prからの出力と数値微分法等により予め算出されて
いる偏微分値(偏微分値教師パターン)とを入力として
両者の差を算出する偏微分値誤差演算器30prと、関
数値誤差演算器300により算出される差および偏微分
値誤差演算器30prにより算出される差に基づいて該
当する階層型パーセプトロン10pに偏微分関数の学習
を行なわせる偏微分関数学習部60pと、関数値誤差演
算器300により算出された累積加算結果Oj(t)と
教師パターンとしての計測値Sj(t)との差および偏
微分値算出部10prにより算出された偏微分値に基づ
いて階層型パーセプトロン10pの入力層における入力
を補正する補正部12pと、補正部12pと偏微分関数
学習部60pとを選択するとともに、選択された補正部
12pまたは偏微分関数学習部60pを所定回数(差を
十分に小さくできる回数)だけ反復動作させる制御部4
00と、補正部12pにより補正が所定回数だけ反復さ
れたことを条件として各階層型パーセプトロン10pの
未知のベクトル成分に対応する入力を未知数量推定結果
として出力する情報収集ユニット500とを有してい
る。 尚、上記各階層型パーセプトロン10pは、既知
の入力パターンおよび対応する教師パターンを与えて十
分にビオ・サバールの法則に基づく関数の学習を行なっ
たものである。また、階層型パーセプトロン10pはそ
れぞれ同期的に動作するように制御してもよく、また、
非同期的に動作するように制御してもよい。
[Embodiment 3] FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the biomagnetic field measuring apparatus of the present invention, and FIG. 8 is a schematic diagram showing in detail the configuration of the portion corresponding to one hierarchical perceptron, and multi-input One output multiple hierarchical perceptron 10
p (p = 1, 2, ..., M) and the sigma unit 200 that cumulatively adds the function value output gij from the hierarchical perceptron 10p, and the cumulative addition result Oj (t that is output from the sigma unit 200. ) And the measured value Sj (t) as the teacher pattern, and a function value error calculator 300 for calculating the difference between the two, and each hierarchical perceptron 10
Partial differential value calculation unit 10pr (r = 1, 2, ... N) for calculating a partial differential value corresponding to the function value output gij from p
And the partial differential value calculation unit 1 of each hierarchical perceptron 10p
A partial differential value error calculator 30pr and a function value error calculator 300 that calculate the difference between the input from the output from 0pr and the partial differential value (partial differential value teacher pattern) calculated in advance by the numerical differential method or the like. The partial differential function learning unit 60p that causes the relevant hierarchical perceptron 10p to learn the partial differential function based on the difference calculated by the above and the partial differential value error arithmetic unit 30pr, and the function value error arithmetic unit 300. In the input layer of the hierarchical perceptron 10p based on the difference between the cumulative addition result Oj (t) calculated by the above and the measurement value Sj (t) as the teacher pattern and the partial differential value calculated by the partial differential value calculating unit 10pr. The correction unit 12p that corrects the input, the correction unit 12p, and the partial differential function learning unit 60p are selected, and the selected correction unit 12p or bias Control unit causes the function learning unit 60p (the number of times that can sufficiently reduce the difference) predetermined number of times repeated operations 4
00 and an information collection unit 500 that outputs an input corresponding to an unknown vector component of each hierarchical perceptron 10p as an unknown quantity estimation result on condition that the correction is repeated a predetermined number of times by the correction unit 12p. There is. Each of the hierarchical perceptrons 10p described above sufficiently learns a function based on the Biot-Savart law by giving a known input pattern and a corresponding teacher pattern. Further, the hierarchical perceptrons 10p may be controlled to operate synchronously, and
You may control so that it may operate asynchronously.

【0051】また、偏微分関数学習部60pは、例え
ば、関数値誤差演算器300により算出される差に基づ
く階層型パーセプトロン10pの学習(例えば、バック
プロパゲーション学習)および偏微分値誤差演算器30
prにより算出される差に基づく階層型パーセプトロン
10pの学習を交互に反復させるものであり、関数の学
習結果を余り損なうことなく偏微分関数の学習を行なわ
せることができる。
The partial differential function learning unit 60p, for example, learns the hierarchical perceptron 10p based on the difference calculated by the function value error calculator 300 (eg, back propagation learning) and the partial differential value error calculator 30.
The learning of the hierarchical perceptron 10p based on the difference calculated by pr is alternately repeated, and the learning of the partial differential function can be performed without significantly impairing the learning result of the function.

【0052】さらに、補正部12pはそれぞれ複数の補
正部を有しており、関数値誤差演算器300により算出
された差および偏微分値算出部10pkにより算出され
た差を入力として該当する未知数量を補正する。上記の
構成の未知数量推定装置の作用は次のとおりである。各
階層型パーセプトロン10pにおいてビオ・サバールの
法則に基づく学習が完了しているのであるから、未知の
ベクトル成分に対応する既知の入力の何れか1つを微小
量だけ変化させて出力パターンを得るとともに、偏微分
値算出部10prにより対応する偏微分値を得る。尚、
未知のベクトル成分に対応する既知の入力を微小量だけ
変化させた場合における偏微分値を数値微分法等により
予め算出して偏微分値教師パターンとして与えておく。
この状態において制御部40により偏微分関数学習部6
0pを選択し、選択した偏微分関数学習部60pを所定
回数だけ反復動作させることにより再びバックプロパゲ
ーション学習を行ない、ビオ・サバールの法則に基づく
関数およびこの関数の偏微分関数の演算と等価な処理を
達成できるように各階層型パーセプトロン10pを構成
するニューロン素子の荷重、閾値を決定する。
Further, each of the correction units 12p has a plurality of correction units, and the difference calculated by the function value error calculator 300 and the difference calculated by the partial differential value calculation unit 10pk are input to the corresponding unknown quantity. To correct. The operation of the unknown quantity estimation device having the above configuration is as follows. Since learning based on the Biot-Savart law has been completed in each hierarchical perceptron 10p, an output pattern is obtained by slightly changing any one of known inputs corresponding to unknown vector components. The partial differential value calculation unit 10pr obtains the corresponding partial differential value. still,
A partial differential value when a known input corresponding to an unknown vector component is changed by a small amount is calculated in advance by a numerical differential method or the like and given as a partial differential value teacher pattern.
In this state, the control unit 40 controls the partial differential function learning unit 6
0p is selected, and the backpropagation learning is performed again by repeatedly operating the selected partial differential function learning unit 60p a predetermined number of times, which is equivalent to the function based on Biot-Savart law and the calculation of the partial differential function of this function. The weights and threshold values of the neuron elements constituting each hierarchical perceptron 10p are determined so that the processing can be achieved.

【0053】尚、何れかの階層型パーセプトロン10p
により得られた学習結果としての荷重、閾値を他の階層
型パーセプトロンの荷重、閾値としてそのまま採用すれ
ば、他の階層型パーセプトロンについては関数の学習お
よび偏微分関数の学習を共に不要にでき、学習所要時間
を大幅に短縮できる。以上のようにして必要な学習が完
了した後は、偏微分関数学習部60Pに代えて制御部4
00により補正部12pを選択するとともに情報収集ユ
ニット500を動作させればよく、図6の実施例と同様
にベクトル成分を精度よく推定できる。
Any of the hierarchical perceptrons 10p
If the weights and thresholds obtained as a result of learning are adopted as they are as the weights and thresholds of other hierarchical perceptrons, learning of functions and learning of partial differential functions can be omitted for other hierarchical perceptrons. The time required can be greatly reduced. After the necessary learning is completed as described above, the control unit 4 is replaced with the partial differential function learning unit 60P.
00, the correction unit 12p is selected and the information collecting unit 500 is operated, and the vector component can be accurately estimated as in the embodiment of FIG.

【0054】[0054]

【実施例4】図9はこの発明の生体磁場測定方法のさら
に他の実施例を示すブロック図であり、図7および図8
の実施例と異なる点は、図7の実施例において階層型パ
ーセプトロン毎に設けられている偏微分値算出部10p
rに代えて、1入力のみを微小量だけ変化させる入力変
化部15pと、1入力の変化前後における出力を保持す
る出力保持部16pと、両出力の差を算出する差算出部
17pを設けた点のみである。
[Fourth Embodiment] FIG. 9 is a block diagram showing still another embodiment of the biomagnetic field measuring method of the present invention.
7 is different from the embodiment of FIG. 7 in that the partial differential value calculator 10p provided for each hierarchical perceptron in the embodiment of FIG.
Instead of r, an input changing unit 15p that changes only one input by a small amount, an output holding unit 16p that holds the output before and after the change of one input, and a difference calculation unit 17p that calculates the difference between both outputs are provided. Only points.

【0055】したがって、この実施例の場合には、偏微
分演算を行なわなくても、1入力のみの微小変化に対応
する出力変化を算出でき、この出力変化が偏微分値に相
当するのであるから、上記実施例と同様の作用を達成で
きる。また、この実施例では偏微分関数の学習が不要に
なるので、学習所要時間を大幅に短縮できる。
Therefore, in the case of this embodiment, the output change corresponding to the minute change of only one input can be calculated without performing the partial differential calculation, and this output change corresponds to the partial differential value. It is possible to achieve the same operation as the above embodiment. Further, since learning of the partial differential function is unnecessary in this embodiment, the time required for learning can be greatly reduced.

【0056】[0056]

【実施例5】図10はこの発明の磁場源測定装置のさら
に他の実施例を示すブロック図であり、1ユニット分の
みを示している。複数個の、ビオ・サバールの法則の演
算を行なうビオ・サバール演算ユニット11iと、ビオ
・サバール演算ユニット11iにおいて推定されている
電流素片のベクトル成分を収集して解析結果として出力
する電流素片収集ユニット40aと、図1の方法または
図5の装置により得られた3次元座標値を基準として修
正量Δx,Δy,Δzを算出する修正量算出部41i
と、算出された修正量Δx,Δy,Δzの符号に基づい
て、推定されている電流素片のベクトル成分の再配分対
象となる隣接頂点を抽出する頂点抽出部42iと、修正
量Δx,Δy,Δzに基づいて定まる修正ベクトルを正
規化する正規化部43iと、正規化された修正ベクトル
の各成分の絶対値に基づいて再配分比率を算出する再配
分比率算出部44iと、推定されている電流素片のベク
トル成分および算出された再配分比率に基づいて抽出さ
れた頂点に関して推定されている電流素片のベクトル成
分に推定値の再配分を行なう再配分部45iと、再配分
部45iにより再配分された再配分値に基づいて該当す
る電流素片のベクトル成分の推定値を更新する推定値更
新部46iと、全ての頂点について修正量Δx,Δy,
Δzが十分に小さくなるまでビオ・サバール演算ユニッ
ト11i、修正量算出部41i、頂点抽出部42i、正
規化部43i、再配分比率算出部44i、再配分部45
iおよび推定値更新部46iの処理を反復させる反復制
御部47とを有している。
Fifth Embodiment FIG. 10 is a block diagram showing still another embodiment of the magnetic field source measuring apparatus of the present invention, showing only one unit. A plurality of Bio-Savart operation units 11i that perform the operation of Biot-Savart's law, and a current element that collects the vector components of the current elements estimated in the Bio-Savart operation unit 11i and outputs them as an analysis result. A correction amount calculation unit 41i for calculating the correction amounts Δx, Δy, Δz based on the collection unit 40a and the three-dimensional coordinate values obtained by the method of FIG. 1 or the apparatus of FIG.
And a vertex extraction unit 42i that extracts adjacent vertices to be redistributed of the estimated vector component of the current element based on the calculated signs of the correction amounts Δx, Δy, and Δz, and the correction amounts Δx and Δy. , Δz, a normalization unit 43i that normalizes the correction vector, and a redistribution ratio calculation unit 44i that calculates the redistribution ratio based on the absolute value of each component of the normalized correction vector. Redistribution unit 45i for reallocating the estimated value to the vector component of the current element estimated for the vertex extracted based on the vector component of the current element and the calculated redistribution ratio, and a redistribution unit 45i. The estimated value updating unit 46i that updates the estimated value of the vector component of the corresponding current element based on the redistributed value that is redistributed by, and the correction amounts Δx, Δy, for all the vertices.
The Bio-Savart operation unit 11i, the correction amount calculation unit 41i, the vertex extraction unit 42i, the normalization unit 43i, the redistribution ratio calculation unit 44i, and the redistribution unit 45 until Δz becomes sufficiently small.
i and the estimated value updating unit 46i.

【0057】尚、上記推定値更新部46iにおいては、
複数の隣接頂点から配分を受ける場合に、各隣接頂点か
らの再配分比率の加算を行なうのではなく、全ての再配
分比率の平均値を算出して現在の値(他の隣接頂点に再
配分した残りの割合)に加算することにより新たな推定
値を得るようにしている。上記修正量算出部41iは、
例えば、ビオ・サバール演算ユニットにより算出された
関数値の偏微分値を算出することにより修正量Δx,Δ
y,Δzを得るものである。
In the estimated value updating section 46i,
When receiving distribution from multiple adjacent vertices, instead of adding the redistribution ratio from each adjacent vertex, calculate the average value of all redistribution ratios and calculate the current value (redistribution to other adjacent vertices). The new estimated value is obtained by adding it to the remaining ratio). The correction amount calculation unit 41i
For example, by calculating the partial differential value of the function value calculated by the Biot-Savart operation unit, the correction amounts Δx, Δ
to obtain y and Δz.

【0058】上記の構成の生体磁場測定装置の作用は次
のとおりである。各ビオ・サバール演算ユニットにおい
ては、 gij=(μ0/4π){(Yji×pxi−Xji×
pyi)/Rji3} の演算を行なう。ここで、μ0は透磁率を示し、i(i
=1,2,・・・,N)は各小立方体の各頂点における
電流素片を、j(j=1,2,・・・,m)は測定点を
それぞれ示し、測定点の計測条件をPj=(xj,y
j,zj)、電流素片の未知の物理量をUi=(xi,
yi,zi,pxi,pyi)とした場合にXji=x
j−xi、Yji=yj−yi、Zji=zj−ziで
あり、Rji=(Xji2+Yji2+Zji21/2であ
る。
The operation of the biomagnetic field measuring apparatus having the above configuration is as follows. In each of the Biot-Savart operation units, gij = (μ0 / 4π) {(Yji × pxi−Xji ×
pyi) / Rji 3 }. Here, μ0 indicates the magnetic permeability, and i (i
= 1, 2, ..., N) indicates the current element at each vertex of each small cube, and j (j = 1, 2, ..., m) indicates the measurement point, and the measurement condition of the measurement point To Pj = (xj, y
j, zj) and the unknown physical quantity of the current element are Ui = (xi,
yi, zi, pxi, pyi), Xji = x
j-xi, Yji = yj- yi, a Zji = zj-zi, Rji = (Xji 2 + Yji 2 + Zji 2) 1/2.

【0059】したがって、ビオ・サバール演算ユニット
により得られる結果を対応する修正量算出部41に供給
すれば、上記演算式を各未知数で偏微分した値が得られ
る。これらの偏微分値を得るための演算式は数5から数
9で与えられる。
Therefore, if the result obtained by the Biot-Savart operation unit is supplied to the corresponding correction amount calculation section 41, the value obtained by partially differentiating the above-mentioned operation expression by each unknown is obtained. The arithmetic expressions for obtaining these partial differential values are given by Equations 5 to 9.

【0060】[0060]

【数5】 [Equation 5]

【0061】[0061]

【数6】 [Equation 6]

【0062】[0062]

【数7】 [Equation 7]

【0063】[0063]

【数8】 [Equation 8]

【0064】[0064]

【数9】 [Equation 9]

【0065】即ち、数5から数7の偏微分演算とSj−
Ojに基づいて修正量Δx,Δy,Δzを得ることがで
きる。修正量Δx,Δy,Δzが得られれば、頂点抽出
部42iにより、算出された修正量Δx,Δy,Δzの
符号に基づいて、推定されている電流素片のベクトル成
分の再配分対象となる隣接頂点を抽出する。具体的に
は、図11に破線で示すように修正ベクトルが得られる
のであるから、二重丸で示される頂点が再配分対象とな
る隣接頂点として抽出される。そして、正規化部43i
により修正ベクトルを正規化し、正規化された修正ベク
トルの各成分の絶対値に基づいて再配分比率算出部44
iにより再配分比率を算出し、再配分部45iにより、
推定されている電流素片のベクトル成分および頂点抽出
部42iにより抽出された頂点に関して推定されている
電流素片のベクトル成分に推定値の再配分を行なう。こ
の場合において、各電流素片のベクトル成分は複数の修
正ベクトルに基づく再配分が行なわれる可能性がある
が、これらを単純に加算すると再配分前の値と再配分後
の値とが大幅に異なり、推定の安定性を損なう危険性が
あるので、推定値更新部46iにおいて、該当する現在
の推定値(他の推定値に配分して残りの割合)に対して
再配分値の平均(複数の修正ベクトルに基づく再配分比
率の平均)を加算することにより新たなベクトル成分推
定値を得るようにしている。
That is, the partial differential operation of the equations 5 to 7 and Sj-
The correction amounts Δx, Δy, and Δz can be obtained based on Oj. When the correction amounts Δx, Δy, and Δz are obtained, the vertex extraction unit 42i serves as a redistribution target of the estimated vector component of the current element based on the signs of the calculated correction amounts Δx, Δy, and Δz. Extract adjacent vertices. Specifically, since the correction vector is obtained as shown by the broken line in FIG. 11, the vertices indicated by double circles are extracted as the adjacent vertices to be redistributed. Then, the normalization unit 43i
The correction vector is normalized by, and the redistribution ratio calculation unit 44 is based on the absolute value of each component of the normalized correction vector.
The redistribution ratio is calculated by i, and the redistribution unit 45i
The estimated value is redistributed to the vector component of the estimated current element and the vector component of the current element estimated for the vertex extracted by the vertex extraction unit 42i. In this case, the vector component of each current element may be redistributed based on a plurality of modified vectors. However, if these are simply added, the value before the reallocation and the value after the reallocation are significantly increased. In contrast, since there is a risk of impairing the stability of the estimation, in the estimated value updating unit 46i, the average of the redistributed values (the plural A new vector component estimated value is obtained by adding (the average of the redistribution ratios based on the modified vector).

【0066】以下、全ての頂点について修正量Δx,Δ
y,Δzが十分に小さくなるまで反復制御部47により
ビオ・サバール演算ユニット11i、座標値収集ユニッ
ト40a、修正量算出部41i、頂点抽出部42i、正
規化部43i、再配分比率算出部44i、再配分部45
iおよび推定値更新部46iの処理を反復させることに
より高精度の電流素片の推定を達成できる。尚、反復制
御部47により推定処理を反復させる場合において、各
小立方体の各頂点の3次元座標値は固定されているので
あるから、上記修正量Δx,Δy,Δzが直接数5、数
6、数7に反映されることはないが、電流素片のベクト
ル成分は再配分処理により変更されるのであるから、ベ
クトル成分を通して間接的に反映されることになる。即
ち、数5、数6、数7、数8および数9におけるXj
i,Yji,Zji,Rjiは推定開始当初から推定終
了まで変化せず、pxi,pyiのみが変化し、最終的
に高精度に推定されたpxi,pyiを得ることができ
る。この結果、例えば図12(A)に示すように、互に
キャンセルし合う電流素片が互に近接する位置に割り当
てられていても、再配分処理を行なうことにより図12
(B)に示すように推定が行なわれ、電流が存在してい
ない位置に互にキャンセルし合う電流が残留するという
不都合を確実に解消できる。尚、図12中、黒丸が処理
対象頂点を、白丸が隣接する頂点を示している。
Hereinafter, the correction amounts Δx, Δ for all the vertices
The iterative control unit 47 controls the biot-Savart operation unit 11i, the coordinate value collection unit 40a, the correction amount calculation unit 41i, the vertex extraction unit 42i, the normalization unit 43i, the redistribution ratio calculation unit 44i until y and Δz are sufficiently small. Redistribute unit 45
By repeating the processing of i and the estimated value updating unit 46i, highly accurate estimation of the current element can be achieved. When the estimation process is repeated by the iterative control unit 47, since the three-dimensional coordinate values of the vertices of each small cube are fixed, the correction amounts Δx, Δy, and Δz are directly expressed by the equations 5 and 6. However, since the vector component of the current element is changed by the redistribution process, it is indirectly reflected through the vector component. That is, Xj in Equation 5, Equation 6, Equation 7, Equation 8 and Equation 9
i, Yji, Zji, and Rji do not change from the beginning of estimation to the end of estimation, only pxi and pyi change, and finally highly accurate estimated pxi and pyi can be obtained. As a result, for example, as shown in FIG. 12A, even if the current pieces that cancel each other are assigned to the positions that are close to each other, the redistribute processing is performed to perform the redistributing process.
As shown in (B), the estimation is performed, and it is possible to reliably eliminate the inconvenience that currents that cancel each other remain at positions where no current exists. Note that, in FIG. 12, black circles represent vertices to be processed, and white circles represent adjacent vertices.

【0067】図14から図18は1チャネルのマグネト
メータを用いて3cm間隔、6×6点で計測された心磁図
を心電図を用いて同期加算して得た磁界分布図に基づい
てQ波近傍時刻の磁場源推定結果を示す図であり、医学
的に確認されている心臓の体積電流に高精度に近似でき
る推定結果が得られていることが分る。尚、図13はM
RI画像に基づいて得られた深さが6cmの頂点情報であ
り、図14から図18はそれぞれR波出現前35msec、
33msec、30msec、25msec、20msecの時刻に対応
する推定結果であり、大きい黒丸が心臓の壁を示してい
るとともに、黒丸を起点とする線分で電流素片を示して
いる。
14 to 18 show the vicinity of the Q wave based on the magnetic field distribution chart obtained by synchronously adding the magnetocardiograms measured at 6 × 6 points at 3 cm intervals using a 1-channel magnetometer using the electrocardiogram. It is a figure which shows the magnetic field source estimation result of time, and it turns out that the estimation result which can be approximated to the volume current of the heart confirmed medically with high precision is obtained. Incidentally, FIG. 13 shows M
It is the vertex information with a depth of 6 cm obtained based on the RI image. FIGS. 14 to 18 show 35 msec before the R wave appears, and FIG.
It is the estimation result corresponding to the time of 33 msec, 30 msec, 25 msec, and 20 msec, and the large black circle indicates the wall of the heart, and the current segment is indicated by the line segment starting from the black circle.

【0068】尚、この実施例において、各ビオ・サバー
ル演算ユニットに代えて階層型パーセプトロンを採用す
ることが可能である。
In this embodiment, it is possible to employ a hierarchical perceptron in place of each Biot-Savart operation unit.

【0069】[0069]

【実施例7】図19はこの発明の生体磁場測定結果表示
方法の一実施例を説明するフローチャートであり、ステ
ップSP1において、生体断層像に対応する平面内にお
ける、所定の時点における電流素片の位置および大きさ
(興奮電流の絶対値)が得られるまで待ち、ステップS
P2において複数の電流素片のそれぞれの大きさに対応
する直径の円を割り当て、ステップSP3において生体
断層像を表示し、ステップSP4において、割り当てら
れた円を対応箇所に生体断層像とオーバーラップした状
態で表示し、ステップSP5において興奮電流表示の終
了が指示されたか否かを判別し、終了が指示されていな
い場合には、ステップSP6において異なる時点におけ
る電流素片の位置および大きさが得られるまで待ってか
ら再びステップSP2の処理を行なう。逆に、ステップ
SP5において終了が指示された場合にはそのまま一連
の処理を終了する。但し、ステップSP2における円の
割り当てについては、電流素片の大きさに正確に対応す
る直径の円を割り当てるようにしてもよいが、電流素片
の大きさを複数段階に区分し、各区分に対応して段階的
に変化するように円の直径を割り当ててもよい。
[Embodiment 7] FIG. 19 is a flow chart for explaining an embodiment of a method for displaying a biomagnetic field measurement result of the present invention. In step SP1, the current element at a predetermined time point in a plane corresponding to a biotomographic image is displayed. Wait until the position and magnitude (absolute value of excitation current) are obtained, and then step S
A circle having a diameter corresponding to each size of the plurality of current pieces is assigned in P2, a biological tomographic image is displayed in step SP3, and the assigned circle is overlapped with the biological tomographic image in the corresponding location in step SP4. In step SP5, it is determined whether or not the end of the excitation current display is instructed. If the end is not instructed, the position and size of the current element at different time points are obtained in step SP6. Then, the process of step SP2 is performed again. On the contrary, if the end is instructed in step SP5, the series of processes is ended as it is. However, regarding the allocation of the circle in step SP2, a circle having a diameter that exactly corresponds to the size of the current element may be allocated. However, the size of the current element is divided into a plurality of steps, and each size is divided into a plurality of sections. The diameter of the circle may be assigned to change correspondingly.

【0070】[0070]

【実施例8】図20はこの発明の生体磁場測定測結果表
示方法の他の実施例を説明するフローチャートであり、
ステップSP1において、生体断層像に対応する平面内
における臓器等の存在箇所が検出されるまで待ち、ステ
ップSP2において臓器等の存在箇所に対応して所定の
直径の通常の円を割り当て、、ステップSP3において
上記平面内における、所定の時点における電流素片の位
置および大きさが得られるまで待ち、ステップSP4に
おいて、該当する円に代えて複数の電流素片のそれぞれ
の大きさに対応する直径の強調表示円を割り当て、ステ
ップSP5において生体断層像を表示し、ステップSP
6において、割り当てられた円を対応箇所に生体断層像
とオーバーラップした状態で表示し、ステップSP7に
おいて興奮電流表示の終了が指示されたか否かを判別
し、終了が指示されていない場合には、ステップSP8
において異なる時点における電流素片の位置および大き
さが得られるまで待ってから再びステップSP4の処理
を行なう。逆に、ステップSP7において終了が指示さ
れた場合にはそのまま一連の処理を終了する。
[Embodiment 8] FIG. 20 is a flow chart for explaining another embodiment of the biomagnetic field measurement / result display method of the present invention.
In step SP1, wait until the location of an organ or the like in the plane corresponding to the tomographic image is detected, and in step SP2, a normal circle having a predetermined diameter is assigned to the location of the organ or the like, and then step SP3. In step SP4, wait until the position and size of the current element at a predetermined point in the plane are obtained, and in step SP4, the diameter corresponding to each size of the plurality of current elements is emphasized instead of the corresponding circle. A display circle is assigned, a biological tomographic image is displayed in step SP5, and step SP
In 6, the assigned circle is displayed at the corresponding position in a state of overlapping with the biological tomographic image, and it is determined in step SP7 whether or not the end of the excitation current display has been instructed. If the end has not been instructed, , Step SP8
In step S4, the process of step SP4 is performed again after waiting until the position and size of the current element at different times are obtained. On the contrary, when the end is instructed in step SP7, the series of processes is ended as it is.

【0071】図21はこの実施例による興奮電流の表示
例を示す図であり、著しく高い視認性を発揮できている
ことが分る。また、興奮電流が存在していない箇所にお
いても臓器等に対応して通常の円が表示されているとと
もに、円同士の間にはかなりの間隙が存在し、この間隙
を通して断層像を簡単に確認できる。特に、時系列的に
興奮電流を表示する場合には、例えば最大の興奮電流が
変化する状態を簡単に把握できることになる。
FIG. 21 is a diagram showing a display example of the excitation current according to this embodiment, and it can be seen that remarkably high visibility is exhibited. In addition, normal circles are displayed corresponding to organs and the like even where there is no excitation current, and there are considerable gaps between the circles, and tomographic images can be easily confirmed through this gap. it can. Particularly, when the excitation current is displayed in time series, for example, the state in which the maximum excitation current changes can be easily grasped.

【0072】[0072]

【実施例9】図22はこの発明の生体磁場測定結果表示
方法のさらに他の実施例を説明するフローチャートであ
り、ステップSP1において所定の時点における電流素
片の位置および大きさが得られるまで待ち、ステップS
P2において複数の電流素片のそれぞれの大きさに対応
する直径の球を割り当て、ステップSP3において生体
構造参照像を3次元的に半透明表示し、ステップSP4
において、割り当てられた球を対応箇所に生体構造参照
像とオーバーラップした状態で表示し、ステップSP5
において興奮電流表示の終了が指示されたか否かを判別
し、終了が指示されていない場合には、ステップSP6
において異なる時点における電流素片の位置および大き
さが得られるまで待ってから再びステップSP2の処理
を行なう。逆に、ステップSP5において終了が指示さ
れた場合にはそのまま一連の処理を終了する。
[Embodiment 9] FIG. 22 is a flow chart for explaining still another embodiment of the biomagnetic field measurement result display method of the present invention, and waits until the position and size of the current element at a predetermined time point are obtained in step SP1. , Step S
In P2, a sphere having a diameter corresponding to each size of the plurality of current pieces is assigned, and in step SP3, the anatomical structure reference image is three-dimensionally displayed semitransparently, and in step SP4.
In step SP5, the assigned sphere is displayed at the corresponding position in a state of overlapping with the anatomical structure reference image.
In step SP6, it is determined whether or not the end of the excitation current display is instructed. If the end is not instructed, step SP6.
In step S2, the process of step SP2 is performed again after waiting until the position and size of the current element at different times are obtained. On the contrary, if the end is instructed in step SP5, the series of processes is ended as it is.

【0073】したがって、この実施例の場合には、3次
元的な生体構造参照像に対応付けて電流素片の大きさに
対応する直径の球を表示でき、時系列的に球の表示を行
なうことにより興奮電流の3次元的な伝播方向を簡単に
把握できることになる。
Therefore, in the case of this embodiment, a sphere having a diameter corresponding to the size of the current element can be displayed in association with the three-dimensional anatomical structure reference image, and the sphere is displayed in time series. This makes it possible to easily grasp the three-dimensional propagation direction of the exciting current.

【0074】[0074]

【実施例10】図23はこの発明の生体磁場測定結果表
示装置の一実施例を示すブロック図であり、電流素片解
析結果を保持する解析結果保持部600と、電流素片の
大きさに対応する直径の円を割り当てる円割り当て部7
00と、生体断層像を表示する断層像表示部800と、
断層像とオーバーラップさせた状態で割り当てられた直
径の円を表示する円表示部900とを有している。
[Embodiment 10] FIG. 23 is a block diagram showing an embodiment of the biomagnetic field measurement result display device of the present invention, in which an analysis result holding unit 600 for holding the current element analysis result and the size of the current element are shown. Circle assigning section 7 for assigning circles of corresponding diameters
00, a tomographic image display unit 800 that displays a biological tomographic image,
It has a circle display unit 900 that displays a circle having a diameter assigned to the tomographic image in an overlapped state.

【0075】したがって、生体断層像の表示とオーバー
ラップさせて電流素片の大きさに対応する円を表示で
き、興奮電流の視認性を著しく高めることができる。そ
して、時系列的に解析結果に基づいて円のオーバーラッ
プ表示を行なうことにより興奮電流の伝播方向を簡単に
把握できる。尚、上記実施例7〜10において、例え
ば、生体像の視認性の多少の低下を許容できる場合に
は、円に代えて正方形、球に代えて立方体を表示するこ
とが可能であるほか、この発明の要旨を変更しない範囲
内において種々の設計変更を施すことが可能である。
Therefore, the circle corresponding to the size of the current element can be displayed by being overlapped with the display of the biological tomographic image, and the visibility of the exciting current can be remarkably enhanced. Then, the propagation direction of the excitation current can be easily grasped by displaying the circles in an overlapped manner based on the analysis result in time series. In Examples 7 to 10 described above, for example, when it is possible to allow a slight decrease in the visibility of the biological image, it is possible to display a square instead of a circle and a cube instead of a sphere. Various design changes can be made without changing the gist of the invention.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上のように請求項1の発明は、所定間
隔毎の断層像しか得られていなくても、補間演算を行な
うことにより全空間に対応して立体像データを得、しか
も区分された小立体領域に含まれる立体像データの数に
基づいて小立体領域を2値化することにより単純化され
た立体像を得ることができ、ひいては、可視的に表示し
た場合に、臓器等に相当する箇所、空間に相当する箇所
を簡単に認識できるという特有の効果を奏する。
As described above, according to the first aspect of the present invention, even if only tomographic images at predetermined intervals are obtained, the interpolation calculation is performed to obtain stereoscopic image data corresponding to the entire space, and the division is performed. A simplified stereoscopic image can be obtained by binarizing the small stereoscopic region based on the number of stereoscopic image data included in the generated small stereoscopic region. It has a unique effect that it is possible to easily recognize a part corresponding to the space and a part corresponding to the space.

【0077】請求項2の発明も、所定間隔毎の断層像し
か得られていなくても、補間演算を行なうことにより全
空間に対応して立体像データを得、しかも区分された小
立体領域に含まれる立体像データの数に基づいて小立体
領域を2値化することにより単純化された立体像を得る
ことができ、ひいては、可視的に表示した場合に、臓器
等に相当する箇所、空間に相当する箇所を簡単に認識で
きるという特有の効果を奏する。
According to the second aspect of the invention, even if only tomographic images at predetermined intervals are obtained, stereoscopic image data corresponding to the entire space can be obtained by performing the interpolation operation, and the divided small stereoscopic regions can be obtained. A simplified stereoscopic image can be obtained by binarizing the small stereoscopic region based on the number of stereoscopic image data included, and thus, when visually displayed, a part or space corresponding to an organ or the like. It has a unique effect of easily recognizing the part corresponding to.

【0078】請求項3の発明は、複数のビオ・サバール
の法則の演算結果の累積加算値が磁場計測値と高精度に
近似されるまで補正を行なうことにより、各小立体領域
の頂点における磁場源情報を得ることができ、全体とし
て処理負荷を大幅に低減できるという特有の効果を奏す
る。請求項4の発明は、互に近接する状態で割り当てら
れた、大きさが互に等しくかつ向きが互に逆の磁場源ベ
クトルが存在していても、これらを確実に補正でき、一
層高精度に推定された磁場源情報を得ることができると
ともに、隣接する頂点間で再配分を行なうことにより推
定を行なうのであるから、推定対象となる磁場源情報の
数に見合って従来必要とされていた測定点数よりも少な
い測定点に基づいて高精度の磁場源推定を達成できると
いう特有の効果を奏する。
According to the third aspect of the invention, the magnetic field at the apex of each small three-dimensional region is corrected by correcting the cumulative addition value of the plurality of Biot-Savart's law calculation results to be close to the magnetic field measurement value with high accuracy. The source information can be obtained, and the processing load as a whole can be significantly reduced, which is a unique effect. According to the invention of claim 4, even when there are magnetic field source vectors which are assigned in the state of being close to each other and whose magnitudes are equal to each other and whose directions are opposite to each other, these can be surely corrected, and the accuracy is further improved. Since it is possible to obtain the estimated magnetic field source information and to perform the estimation by redistributing between adjacent vertices, it has been conventionally required to match the number of magnetic field source information to be estimated. There is a unique effect that highly accurate magnetic field source estimation can be achieved based on the number of measurement points smaller than the number of measurement points.

【0079】請求項5の発明も、複数のビオ・サバール
の法則の演算結果の累積加算値が磁場計測値と高精度に
近似されるまで補正を行なうことにより、各小立体領域
の頂点における磁場源情報を得ることができ、全体とし
て処理負荷を大幅に低減できるという特有の効果を奏す
る。請求項6の発明も、互に近接する状態で割り当てら
れた、大きさが互に等しくかつ向きが互に逆の磁場源ベ
クトルが存在していても、これらを確実に補正でき、一
層高精度に推定された磁場源情報を得ることができると
ともに、隣接する頂点間で再配分を行なうことにより推
定を行なうのであるから、推定対象となる磁場源情報の
数に見合って従来必要とされていた測定点数よりも少な
い測定点に基づいて高精度の磁場源推定を達成できると
いう特有の効果を奏する。
According to the invention of claim 5, the magnetic field at the apex of each small three-dimensional region is corrected by correcting the cumulative addition value of the plurality of Biot-Savart's law calculation results to be close to the magnetic field measurement value with high accuracy. The source information can be obtained, and the processing load as a whole can be significantly reduced, which is a unique effect. Also in the invention of claim 6, even when there are magnetic field source vectors which are assigned in the state of being close to each other and whose magnitudes are equal to each other and whose directions are opposite to each other, these can be surely corrected, and the accuracy is further improved. Since it is possible to obtain the estimated magnetic field source information and to perform the estimation by redistributing between adjacent vertices, it has been conventionally required to match the number of magnetic field source information to be estimated. There is a unique effect that highly accurate magnetic field source estimation can be achieved based on the number of measurement points smaller than the number of measurement points.

【0080】請求項7の発明は、生体構造参照像を表示
するとともに、生体構造参照像の該当位置に設定された
サイズの単位図形を表示するのであるから、矢印の方向
と長さで物理量計測結果を表示する場合と比較して、例
えば、最大の生体物理量計測結果の分布状態を簡単に認
識できるとともに、生体物理量計測結果を動的に表示す
ることにより、例えば、最大の生体物理量計測結果の分
布状態の時間的変動を簡単に認識できるという特有の効
果を奏する。
According to the seventh aspect of the present invention, the anatomical structure reference image is displayed, and at the same time, the unit figure having the size set at the corresponding position of the anatomical structure reference image is displayed. Compared with the case of displaying the results, for example, while being able to easily recognize the distribution state of the maximum biophysical quantity measurement result, by dynamically displaying the biophysical quantity measurement result, for example, the maximum biophysical quantity measurement result The unique effect is that the temporal change of the distribution state can be easily recognized.

【0081】請求項8の発明は、請求項7の効果に加
え、単位図形が円であるから、単位図形同士の隙間をか
なり大きくでき、背景となる生体構造参照像の把握が容
易になるという特有の効果を奏する。請求項9の発明
は、生体構造参照像を表示するとともに、生体構造参照
像の該当位置に設定されたサイズの単位図形を表示する
のであるから、矢印の方向と長さで物理量計測結果を表
示する場合と比較して、例えば、最大の生体物理量計測
結果の分布状態を簡単に認識できるとともに、生体物理
量計測結果を動的に表示することにより、例えば、最大
の生体物理量計測結果の分布状態の時間的変動を簡単に
認識できるという特有の効果を奏する。
According to the invention of claim 8, in addition to the effect of claim 7, since the unit figures are circles, the gap between the unit figures can be considerably increased, and the background anatomical reference image can be easily grasped. Has a unique effect. According to the invention of claim 9, the anatomical structure reference image is displayed, and at the same time, the unit figure of the size set at the corresponding position of the anatomical structure reference image is displayed. Therefore, the physical quantity measurement result is displayed in the direction and length of the arrow. Compared with the case, for example, while easily recognizing the distribution state of the maximum biophysical quantity measurement result, by dynamically displaying the biophysical quantity measurement result, for example, of the distribution state of the maximum biophysical quantity measurement result It has a unique effect that temporal changes can be easily recognized.

【0082】請求項10の発明は、請求項9の効果に加
え、単位図形が円であるから、単位図形同士の隙間をか
なり大きくでき、背景となる生体構造参照像の把握が容
易になるという特有の効果を奏する。
According to the tenth aspect of the invention, in addition to the effect of the ninth aspect, since the unit figures are circles, the gap between the unit figures can be considerably increased, and the background anatomical structure reference image can be easily grasped. Has a unique effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【0083】[0083]

【図1】この発明の断層像処理方法の一実施例を説明す
るフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart illustrating an embodiment of a tomographic image processing method of the present invention.

【0084】[0084]

【図2】断層像の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a tomographic image.

【0085】[0085]

【図3】表示立方体と非表示立方体との割り当て状態を
概略的に示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view schematically showing an allocation state of display cubes and non-display cubes.

【0086】[0086]

【図4】図3に対応する斜視図である。FIG. 4 is a perspective view corresponding to FIG.

【0087】[0087]

【図5】この発明の断層像処理装置の一実施例を示すブ
ロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of the tomographic image processing apparatus of the present invention.

【0088】[0088]

【図6】この発明の生体磁場測定装置の一実施例を示す
ブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of the biomagnetic field measuring apparatus of the present invention.

【0089】[0089]

【図7】この発明の生体磁場測定装置の他の実施例を示
すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the biomagnetic field measuring apparatus of the present invention.

【0090】[0090]

【図8】1つの階層型パーセプトロンに対応する部分の
構成を詳細に示す概略図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing in detail the configuration of a portion corresponding to one hierarchical perceptron.

【0091】[0091]

【図9】この発明の生体磁場測定方法のさらに他の実施
例を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing still another embodiment of the biomagnetic field measuring method of the present invention.

【0092】[0092]

【図10】この発明の磁場源測定装置のさらに他の実施
例を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing still another embodiment of the magnetic field source measuring apparatus of the present invention.

【0093】[0093]

【図11】推定されている電流素片のベクトル成分の再
配分対象となる隣接頂点を抽出する処理を説明する概略
図である。
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a process of extracting adjacent vertices to be redistributed of the estimated vector component of the current element.

【0094】[0094]

【図12】再配分による電流素片の推定処理を説明する
概略図である。
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a current segment estimation process by redistribution.

【0095】[0095]

【図13】MRI画像に基づいて得られた深さが6cmの
頂点情報を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing vertex information having a depth of 6 cm obtained based on an MRI image.

【0096】[0096]

【図14】R波出現前35msecに対応する推定結果を示
す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an estimation result corresponding to 35 msec before the appearance of an R wave.

【0097】[0097]

【図15】R波出現前33msecに対応する推定結果を示
す図である。
FIG. 15 is a diagram showing an estimation result corresponding to 33 msec before the appearance of an R wave.

【0098】[0098]

【図16】R波出現前30msecに対応する推定結果を示
す図である。
FIG. 16 is a diagram showing an estimation result corresponding to 30 msec before the appearance of an R wave.

【0099】[0099]

【図17】R波出現前25msecに対応する推定結果を示
す図である。
FIG. 17 is a diagram showing an estimation result corresponding to 25 msec before the appearance of an R wave.

【0100】[0100]

【図18】R波出現前20msecに対応する推定結果を示
す図である。
FIG. 18 is a diagram showing an estimation result corresponding to 20 msec before the appearance of an R wave.

【0101】[0101]

【図19】この発明の生体磁場測定結果表示方法の一実
施例を説明するフローチャートである。
FIG. 19 is a flow chart for explaining an embodiment of the biomagnetic field measurement result display method of the present invention.

【0102】[0102]

【図20】この発明の生体磁場測定結果表示方法の他の
実施例を説明するフローチャートである。
FIG. 20 is a flowchart illustrating another embodiment of the biomagnetic field measurement result display method of the present invention.

【0103】[0103]

【図21】図20の実施例による興奮電流の表示例を示
す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a display example of excitation current according to the embodiment of FIG. 20.

【0104】[0104]

【図22】この発明の生体磁場測定結果表示方法のさら
に他の実施例を説明するフローチャートである。
FIG. 22 is a flow chart for explaining still another embodiment of the biomagnetic field measurement result display method of the present invention.

【0105】[0105]

【図23】この発明の生体磁場測定結果表示装置の一実
施例としての興奮電流表示装置を示すブロック図であ
る。
FIG. 23 is a block diagram showing an excitation current display device as an example of the biomagnetic field measurement result display device of the present invention.

【0106】[0106]

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 断層像補間部 7 立方体割り当て部 8 画
素数計数部 9 判別部 10 表示立方体割当部 20,20
0 シグマ・ユニット 30,300 誤差演算器 41i 修正量算出部
42i 頂点抽出部 43i 正規化部 44i 再配分比率算出部 4
5i 再配分部 46i 推定値更新部 40,500 情報収集ユニ
ット 101,102,・・・,10m 階層型パーセプトロ
ン 111,112,・・・,11m ビオ・サバール演算
ユニット 111a,112a,・・・,11ma,121,12
2,・・・,12m 補正部 700 円割り当て部 800 断層像表示部 900 円表示部
3 tomographic image interpolating unit 7 cube assigning unit 8 pixel number counting unit 9 discriminating unit 10 display cube assigning unit 20, 20
0 Sigma unit 30,300 Error calculator 41i Correction amount calculator
42i vertex extraction unit 43i normalization unit 44i redistribution ratio calculation unit 4i
5i Reallocation unit 46i Estimated value updating unit 40,500 Information collecting unit 101, 102, ..., 10m Hierarchical perceptron 111, 112, ..., 11m Bio-Savart arithmetic unit 111a, 112a ,. , 121, 12
2, ..., 12 m correction unit 700 circle allocation unit 800 tomographic image display unit 900 circle display unit

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定間隔毎の断層像に基づいて補間演算
を行なって立体像データを得、処理対象となる空間を所
定の小立体領域に区分して各小立体領域に含まれる立体
像データを計数し、計数値に基づいて小立体領域を2値
化することを特徴とする断層像処理方法。
1. Stereoscopic image data included in each small stereoscopic region by dividing a space to be processed into predetermined small stereoscopic regions by performing interpolation calculation based on tomographic images at predetermined intervals. And a small three-dimensional region is binarized based on the counted value.
【請求項2】 所定間隔毎の断層像に基づいて補間演算
を行なって立体像データを得る断層像補間手段(3)
と、処理対象となる空間を所定の小立体領域に区分する
空間区分手段(7)と、区分された各小立体領域に含ま
れる立体像データを計数する立体像データ計数手段
(8)と、計数値に基づいて小立体領域を2値化する2
値化手段(9)(10)とを含むことを特徴とする断層
像処理装置。
2. A tomographic image interpolating means (3) for obtaining stereoscopic image data by performing interpolation calculation based on tomographic images at predetermined intervals.
A space partitioning means (7) for partitioning the space to be processed into predetermined small solid areas, and a stereoscopic image data counting means (8) for counting the stereoscopic image data contained in each of the partitioned small solid areas, Binarize the three-dimensional area based on the count value 2
A tomographic image processing apparatus comprising: a digitizing unit (9) (10).
【請求項3】 請求項1の断層像処理方法により得られ
た小立体領域の頂点の位置情報に基づいて異なる磁場源
情報に基づく複数のビオ・サバールの法則の演算を行な
い、各演算結果を累積加算して得られる磁場演算値と測
定した磁場計測値との差を算出し、算出した差に基づい
て各演算式に含まれる磁場源情報を補正し、差が十分に
小さくなるまで上記一連の処理を反復してから各演算式
に含まれる磁場源情報を生体磁場測定結果として出力す
ることを特徴とする生体磁場測定方法。
3. A plurality of Biot-Savart's laws are calculated based on different magnetic field source information based on the position information of the vertices of the small three-dimensional area obtained by the tomographic image processing method of claim 1, and each calculation result is calculated. Calculate the difference between the magnetic field calculation value obtained by cumulative addition and the measured magnetic field measurement value, correct the magnetic field source information contained in each calculation formula based on the calculated difference, and repeat the above series until the difference becomes sufficiently small. A method for measuring a biomagnetic field, characterized in that the magnetic field source information included in each arithmetic expression is output as a biomagnetic field measurement result after repeating the above process.
【請求項4】 算出した差に基づく補正に代えて、各小
立体領域の各頂点の各座標成分の修正量を算出し、各座
標成分の修正量の符号に基づいて修正対象頂点を得ると
ともに、各座標成分の修正量に基づいて、得られた修正
対象頂点に対して磁場源情報推定値の再配分を行なう処
理を採用する請求項3に記載の生体磁場測定方法。
4. In place of the correction based on the calculated difference, the correction amount of each coordinate component of each vertex of each small solid region is calculated, and the correction target vertex is obtained based on the sign of the correction amount of each coordinate component. The biomagnetic field measurement method according to claim 3, wherein a process of redistributing the magnetic field source information estimated value to the obtained correction target vertex is adopted based on the correction amount of each coordinate component.
【請求項5】 請求項1の断層像処理方法により得られ
た小立体領域の頂点の位置情報に基づいて異なる磁場源
情報に基づく複数のビオ・サバールの法則の演算を行な
う演算手段(111)(112)・・・(11m)(1
01)(102)・・・(10m)と、各演算手段(1
11)(112)・・・(11m)(101)(10
2)・・・(10m)から出力される演算結果を累積加
算する累積加算手段(20)(200)と、累積加算手
段(20)(200)から出力される累積加算結果と磁
場計測値とを入力として誤差を算出する誤差算出手段
(30)(300)と、算出誤差に基づいて各演算手段
(111)(112)・・・(11m)(101)(1
02)・・・(10m)における磁場源情報の補正を行
なう補正手段(111a)(112a)・・・(11m
a)(121)(122)・・・(12m)と、補正手
段(111a)(112a)・・・(11ma)(12
1)(122)・・・(12m)による補正が施された
結果を収集して生体磁場測定結果として出力する補正結
果収集手段(40)(500)とを含むことを特徴とす
る生体磁場測定装置。
5. A calculation means (111) for calculating a plurality of Biot-Savart's laws based on different magnetic field source information based on the position information of the vertices of the small solid region obtained by the tomographic image processing method of claim 1. (112) ... (11m) (1
01) (102) ... (10 m) and each calculation means (1
11) (112) ... (11m) (101) (10
2) ... Cumulative addition means (20) (200) for cumulatively adding the calculation results output from (10 m), cumulative addition results output from the cumulative addition means (20) (200), and the magnetic field measurement value. Error calculating means (30) (300) for calculating an error by inputting, and each calculating means (111) (112) ... (11m) (101) (1) based on the calculated error.
02) ... (10m) correction means (111a) (112a) ... (11m) for correcting the magnetic field source information
a) (121) (122) ... (12m) and correction means (111a) (112a) ... (11ma) (12
1) (122) ... (12 m) correction results collecting means (40) (500) for collecting and outputting the results corrected as a biomagnetic field measurement result. apparatus.
【請求項6】 補正手段として、各小立体領域の各頂点
の各座標成分の修正量を算出する修正量算出手段(41
i)と、各座標成分の修正量の符号に基づいて修正対象
頂点を抽出する修正対象頂点抽出手段(42i)と、各
座標成分の修正量に基づいて、得られた修正対象頂点に
対して磁場源情報推定値の再配分を行なう再配分手段
(43i)(44i)(45i)(46i)とを含むも
のを用いる請求項5に記載の生体磁場測定装置。
6. A correction amount calculation means (41) for calculating a correction amount of each coordinate component of each vertex of each small solid region as correction means.
i), a correction target vertex extracting means (42i) for extracting a correction target vertex based on the sign of the correction amount of each coordinate component, and the correction target vertex obtained based on the correction amount of each coordinate component. The biomagnetic field measuring apparatus according to claim 5, which includes a redistribution unit (43i) (44i) (45i) (46i) for reallocating the estimated value of the magnetic field source information.
【請求項7】 生体磁場測定結果を生体構造参照像と共
に表示する方法であって、生体内の複数の点のそれぞれ
に対応する生体磁場測定値の絶対値に基づいて単位図形
のサイズを設定し、生体構造参照像を表示するととも
に、生体構造参照像の該当位置に設定されたサイズの単
位図形を表示することを特徴とする生体磁場測定結果表
示方法。
7. A method of displaying a biomagnetic field measurement result together with a biostructure reference image, wherein a size of a unit figure is set based on absolute values of biomagnetic field measurement values corresponding to a plurality of points in a living body. A method for displaying a biomagnetic field measurement result, which displays a anatomical structure reference image and a unit graphic having a size set at a corresponding position of the anatomical structure reference image.
【請求項8】 単位図形が円である請求項7に記載の生
体磁場測定結果表示方法。
8. The biomagnetic field measurement result display method according to claim 7, wherein the unit figure is a circle.
【請求項9】 生体磁場測定結果を生体構造参照像と共
に表示する装置であって、生体内の複数の点のそれぞれ
に対応する生体磁場測定値の絶対値に基づいて単位図形
のサイズを設定する単位図形サイズ設定手段(700)
と、生体構造参照像を表示する生体像表示手段(80
0)と、生体構造参照像の該当位置に設定されたサイズ
の単位図形を表示する単位図形表示手段(900)とを
含むことを特徴とする生体磁場測定結果表示装置。
9. An apparatus for displaying a biomagnetic field measurement result together with a biostructure reference image, wherein the size of a unit figure is set based on the absolute value of the biomagnetic field measurement value corresponding to each of a plurality of points in the living body. Unit figure size setting means (700)
And a biometric image display means (80 for displaying the biostructure reference image).
0), and a unit figure display means (900) for displaying a unit figure of a size set at a corresponding position of the anatomical structure reference image, a biomagnetic field measurement result display device.
【請求項10】 単位図形が円である請求項9に記載の
生体磁場測定結果表示装置。
10. The biomagnetic field measurement result display device according to claim 9, wherein the unit figure is a circle.
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