JPH07227386A - Magnetic measurement apparatus - Google Patents
Magnetic measurement apparatusInfo
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- JPH07227386A JPH07227386A JP5303351A JP30335193A JPH07227386A JP H07227386 A JPH07227386 A JP H07227386A JP 5303351 A JP5303351 A JP 5303351A JP 30335193 A JP30335193 A JP 30335193A JP H07227386 A JPH07227386 A JP H07227386A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、生体等から発生する磁
界を計測し、生体の活動部位等を推定する磁気計測装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic measuring device for measuring a magnetic field generated from a living body or the like to estimate an active site of the living body or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、脳や心臓など生体から発生す
る微弱な磁界を高感度の磁気センサであるマルチチャネ
ルSQUIDセンサ(SQUIDセンサとは、超伝導量子干渉磁束
計のことであり、Superconducting Quantum Interferen
ce Deviceとも呼ばれている)で計測することにより生
体内の活動部位(信号源)の位置を求める生体磁気計測
装置は、脳機能解明や脳や心臓の臨床医療に応用されて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, a multi-channel SQUID sensor (SQUID sensor is a superconducting quantum interference magnetometer, which is a magnetic sensor with high sensitivity to a weak magnetic field generated from a living body such as a brain or a heart. Interferen
A biomagnetism measuring device that obtains the position of an active site (signal source) in a living body by measuring with a ce Device) has been applied to cerebral function elucidation and clinical medical treatment of the brain and heart.
【0003】ここで、生体磁気計測装置としてのマルチ
チャネルSQUIDセンサシステムの原理を、図7を参照し
ながら簡単に説明する。The principle of a multi-channel SQUID sensor system as a biomagnetism measuring device will be briefly described with reference to FIG.
【0004】すなわち、図7において、101は脳活動
電流、102は脳磁界、103はSQUIDセンサ、104
は液体ヘリウムである。That is, in FIG. 7, 101 is a brain activity current, 102 is a brain magnetic field, 103 is a SQUID sensor, and 104.
Is liquid helium.
【0005】人はものを考えたり、外部から刺激を受け
ると、大脳の神経細胞が興奮し脳の中に電流が流れる。
このような脳活動電流101が流れると「右ねじの法
則」に基づく脳磁界102が発生する。この脳磁界を計
測するのが上記のSQUIDセンサ103(実際の装置とし
ては、たとえば64個のSQUIDセンサ103が使用され
る)のであり、全体のシステムをマルチチャネルSQUID
センサシステムと呼ぶ。尚、脳磁界は非常に微弱で地磁
気の数億分の一であり、液体ヘリウム温度での超伝導現
象を利用した上記SQUIDという超高感度の磁気センサで
しか検出できないため、液体ヘリウム104を満たした
容器内にSQUIDセンサ103が配設されている。 上記
のような構成において、計測された脳磁界から、脳内の
電気生理的活動部位と対応する信号源の推定を行うに
は、生体を球モデル、平板モデル、あるいは三角要素モ
デル等を用いて近似モデル化し、その近似モデル内の特
定の位置に存在すると仮定した電流ダイポールから発生
する理論的計算により導かれる磁界と実際に計測された
脳磁界との差が最小となる電流ダイポールの位置を探索
し、最終的に求められた計算上の位置を信号源の位置と
するものである。When a person thinks about something or receives an external stimulus, nerve cells in the cerebrum are excited and a current flows in the brain.
When such a brain activity current 101 flows, a brain magnetic field 102 based on the "right-handed screw law" is generated. It is the above-mentioned SQUID sensor 103 (for example, 64 SQUID sensors 103 are used as an actual device) that measures this brain magnetic field, and the entire system is a multi-channel SQUID sensor.
It is called a sensor system. Since the brain magnetic field is extremely weak and is several hundred millionth of the earth's magnetism, and can be detected only by the super-sensitive magnetic sensor called SQUID that utilizes the superconducting phenomenon at the liquid helium temperature, the liquid helium 104 is filled. The SQUID sensor 103 is arranged in the container. In the above configuration, to estimate the signal source corresponding to the electrophysiological activity site in the brain from the measured brain magnetic field, use a sphere model, a flat plate model, or a triangular element model for the living body. Search for the position of the current dipole that minimizes the difference between the magnetic field derived by theoretical calculation generated from the current dipole that is assumed to exist at a specific position in the approximate model and the actually measured brain magnetic field The calculated position finally obtained is used as the position of the signal source.
【0006】生体を近似モデル化する方法の中でも、生
体を最も精密に再現できる三角要素モデルの作成に、断
層像を用いる方法(Various models of the head and t
heirinfluence on MEG's, Jan W.H. et al, Twente Uni
v., The Netherland,Biomagnetism '87)がある。Among the methods of approximating a living body, a method of using a tomographic image to create a triangular element model capable of reproducing the living body most accurately (Various models of the head and t
heirinfluence on MEG's, Jan WH et al, Twente Uni
v., The Netherland, Biomagnetism '87).
【0007】また、上記のようにして、推定された信号
源の位置を生体内の解剖学的位置に同程するための方法
として、MRI装置等の断層撮像装置から得られる断層像
との合成表示が行われている(Magneteic localization
of neuroral activity in thehuman brain, T. Yamamo
to et al., New York Univ., Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, November, 1988)。Further, as a method for making the position of the estimated signal source approximately equal to the anatomical position in the living body as described above, it is combined with a tomographic image obtained from a tomographic imaging device such as an MRI device. Displayed (Magneteic localization
of neuroral activity in thehuman brain, T. Yamamo
to et al., New York Univ., Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, November, 1988).
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、信号源の推定の理論的計算の過程にお
いては、現実の解剖学的情報を無視して、設定された近
似モデル内を自由にあるいは、くまなく探索するため、
次のような課題があった。However, in the above configuration, in the process of theoretical calculation of the estimation of the signal source, the actual anatomical information is ignored and the set approximate model is freed. Or to search all over,
There were the following issues.
【0009】すなわち、(1)理論的計算を行う際の、
信号源の初期値は、現実の解剖学的情報とは無関係に、
近似モデル内の適当な場所に設定されるため、その初期
値の設定のしかたによっては探索効率が悪く、計算等の
所要時間が長くかかる。That is, (1) when performing theoretical calculation,
The initial value of the signal source, regardless of the actual anatomical information,
Since it is set at an appropriate place in the approximate model, the search efficiency is low depending on how to set the initial value, and the time required for calculation and the like is long.
【0010】(2)信号源が存在しえないエリア、例え
ば、脳内のキャビティなどの欠陥部分を探索してローカ
ルミニマムに陥る場合があり、正しい発信源の探索がで
きない。(2) An area where no signal source can exist, for example, a defective portion such as a cavity in the brain may be searched for and fall into a local minimum, so that the correct source cannot be searched.
【0011】(3)理論的計算における信号源の探索途
中の軌跡が分からず、信号源推定アルゴリズムの効率が
把握できないため、プログラムの評価が行えない。(3) The program cannot be evaluated because the trajectory during the search for the signal source in the theoretical calculation is unknown and the efficiency of the signal source estimation algorithm cannot be grasped.
【0012】また、従来の推定信号源の表示において
は、信号源と断層画像との合成表示だけであるため、概
略の位置関係を把握することはできるが、正確な位置情
報を得ることはできないといった問題もあった。Further, in the conventional display of the estimated signal source, since only the composite display of the signal source and the tomographic image is displayed, it is possible to grasp a rough positional relationship, but it is not possible to obtain accurate positional information. There was also such a problem.
【0013】本発明は、従来の生体磁気計測装置のこの
ような課題を考慮し、信号源推定における計算時間の短
縮ができ、信号源推定の精度向上を図ることができ、信
号源の表示において従来に比べてより一層正確な位置情
報を提供することを目的とする。In consideration of such problems of the conventional biomagnetism measuring apparatus, the present invention can shorten the calculation time in the signal source estimation, improve the accuracy of the signal source estimation, and display the signal source. It is an object of the present invention to provide more accurate position information as compared with the conventional one.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】請求項1の本発明は、断
層撮像装置により得られる生体の画像データを利用し
て、生体内の磁界発生源の位置が存在しうる領域の全部
又は一部を指定するための領域指定指示手段と、その領
域指定指示手段による指示内容に基づいて領域データを
作成する領域データ作成手段と、領域データを利用して
磁界発生源の少なくとも位置を探索する磁気探索手段と
を備えた磁気計測装置である。The present invention according to claim 1 uses the image data of a living body obtained by a tomographic imaging apparatus to use the whole or part of a region where the position of a magnetic field generation source in the living body can exist. Area designating means for designating an area, area data creating means for creating area data based on the content of the area designating means, and magnetic search for searching at least the position of the magnetic field generation source using the area data. And a magnetic measuring device including means.
【0015】請求項2の本発明は、上記指定された領域
内に、磁気探索手段が磁界発生源の少なくとも位置を探
索する際に用いる、磁界発生源の少なくとも初期位置を
指定する初期位置指定手段を備えた磁気計測装置であ
る。According to a second aspect of the present invention, the initial position designating means for designating at least the initial position of the magnetic field generation source, which is used when the magnetic search means searches for at least the position of the magnetic field generation source in the designated area. It is a magnetic measuring device provided with.
【0016】請求項3の本発明は、上記存在しうる領域
内の一部分の位置を指定することにより、その一部分が
属する閉鎖的領域は全て指定されたことになる磁気計測
装置である。The present invention according to claim 3 is the magnetic measuring apparatus, wherein by designating the position of a part in the existing region, all the closed regions to which the part belongs are designated.
【0017】[0017]
【作用】本発明では、領域指定指示手段は、断層撮像装
置により得られる生体の画像データを利用して、生体内
の磁界発生源の位置が存在しうる領域の全部又は一部を
指定し、領域データ作成手段は、その領域指定指示手段
による指示内容に基づいて領域データを作成し、磁気探
索手段は、領域データを利用して磁界発生源の少なくと
も位置を探索する。According to the present invention, the area designating means designates all or part of the area where the position of the magnetic field generation source in the living body can exist by using the image data of the living body obtained by the tomographic imaging apparatus, The area data creating means creates area data based on the contents of the instruction by the area designating means, and the magnetic search means uses the area data to search at least the position of the magnetic field generation source.
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0019】図1は、本実施例における生体磁気計測装
置の構成を説明するための構成図であり、同図を用い
て、その構成を説明する。FIG. 1 is a configuration diagram for explaining the configuration of the biomagnetism measuring device according to this embodiment, and the configuration will be described with reference to FIG.
【0020】すなわち、同図において、1は信号源から
の磁界を計測するマルチチャネルSQUIDセンサであり、
2はマルチチャネルSQUIDセンサ1で計測したデータを
収集するデータ収集部であり、3はマルチチャネルSQUI
Dセンサ1を用いた計測結果に基づいて信号源の探索や
後述する外部装置の断層撮像装置11からのデータとマ
ルチチャネルSQUIDセンサ1からのデータとの合成等を
行うデータ処理・制御部であり、4はマルチチャネルSQ
UIDセンサ1と後述する断層撮像装置11との位置合わ
せを行う位置計測部であり、5は、データ処理・制御部
3が信号源の探索等を行う際の探索範囲等を指定するた
めの領域・初期値指定部であり、6は断層撮像装置11
の画像や領域・初期値指定部5により指定された信号源
の探索範囲等を表示する表示部であり、7は各種データ
をプリンター等により記録するための記録部である。
尚、11は被験者の頭部断層像を撮影する外部装置とし
ての断層撮像装置である。又、データ処理・制御部3
は、本発明における磁気探索手段と領域データ作成手段
を含み、領域・初期値指定部5は、本発明における領域
指定指示手段と初期位置指定手段を含む。That is, in the figure, 1 is a multi-channel SQUID sensor for measuring the magnetic field from the signal source,
Reference numeral 2 is a data collection unit that collects data measured by the multi-channel SQUID sensor 1, and reference numeral 3 is a multi-channel SQUID sensor.
A data processing / control unit that searches for a signal source based on a measurement result using the D sensor 1 and synthesizes data from a tomographic imaging device 11 of an external device, which will be described later, with data from the multi-channel SQUID sensor 1. 4 is multi-channel SQ
A position measuring unit that aligns the UID sensor 1 and a tomographic imaging apparatus 11 described later, and 5 is an area for designating a search range or the like when the data processing / control unit 3 searches for a signal source or the like. An initial value designation unit, 6 is a tomographic imaging apparatus 11
Is a display unit for displaying the image and the search range of the signal source designated by the area / initial value designation unit 5, and 7 is a recording unit for recording various data by a printer or the like.
Reference numeral 11 is a tomographic imaging device as an external device for taking a tomographic image of the head of the subject. Also, the data processing / control unit 3
Includes the magnetic search means and the area data creating means in the present invention, and the area / initial value specifying section 5 includes the area specifying instruction means and the initial position specifying means in the present invention.
【0021】次に、本実施例の生体磁気計測装置で脳磁
界を計測する場合の動作を図2に示すフローチャートを
参照しながら説明する。Next, the operation when the brain magnetic field is measured by the biomagnetism measuring apparatus of this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【0022】[ステップ21]:断層画像を撮像する。[Step 21]: A tomographic image is taken.
【0023】すなわち、断層撮像装置11を用いて被験
者の頭部の断層画像を撮像する。断層画像の枚数は、頭
内部を精密に再現できるよう十分な枚数が必要であり、
通常128枚程度とし、適宜変更することができる。That is, a tomographic image of the subject's head is taken using the tomographic imaging device 11. The number of tomographic images must be sufficient to accurately reproduce the inside of the head,
Usually, the number is about 128 and can be changed as appropriate.
【0024】[ステップ22]:信号源の探索範囲を指
定する。[Step 22]: Specify the search range of the signal source.
【0025】すなわち、断層撮像装置11により撮像さ
れた断層画像はデータ処理・制御部3に転送され、表示
部6に逐次表示され、それらの断層画像をオペレータが
確認しながら各断層画像における信号源の探索範囲をマ
ウス等の領域・初期値指定部5で指定する。領域・初期
値指定部5の指定内容に従って、データ処理・制御部3
は、探索範囲を「1」、非探索範囲を「0」とする二値
画像データを作成する。That is, the tomographic images picked up by the tomographic image pickup device 11 are transferred to the data processing / control unit 3 and sequentially displayed on the display unit 6, and the operator confirms these tomographic images while the signal source in each tomographic image is confirmed. The search range is designated by the area / initial value designation unit 5 such as a mouse. The data processing / control unit 3 according to the designation contents of the area / initial value designation unit 5
Creates binary image data in which the search range is "1" and the non-search range is "0".
【0026】オペレータは、表示部6の画面上の断層像
についてマウス等の領域・初期値指定部5を利用して、
探索すべき領域を逐一指定して、あるいは指定領域の修
正等を表示部6の画面を確認しながら行い、領域・初期
値指定部5を通じて対話的に探索範囲を限定してもよい
し、あるいは、エッジ検出などにより探索範囲をある程
度自動的に指定することもできる。The operator uses the area / initial value designation section 5 such as a mouse for the tomographic image on the screen of the display section 6,
The area to be searched may be designated one by one, or the designated area may be corrected while checking the screen of the display unit 6, and the search range may be interactively limited through the area / initial value designation unit 5, or It is also possible to automatically specify the search range to some extent by edge detection or the like.
【0027】ここで重要なことは、解剖学的に信号源が
存在しえないと予め判明している場合は、領域・初期値
指定部5を用いて、その場所を非探索範囲と指定するこ
とである。又、被験者の脳に欠陥があり脳の一部に空洞
(キャビティ)が存在したり、あるいは事故で脳の一部
が欠落している場合等の場合においても、信号源が存在
しえない領域として非探索範囲と指定する。What is important here is that when it is known in advance that the signal source cannot exist anatomically, the area / initial value designating section 5 is used to designate the location as a non-search range. That is. Also, in the case where the subject's brain is defective and there is a cavity in part of the brain, or when part of the brain is missing due to an accident, etc., the area where the signal source cannot exist Is designated as a non-search range.
【0028】図3(a)は表示部6に表示された被験者
の頭部断層画像の原画像例を示し、同図(b)はデータ
処理・制御部3により作成された二値画面データに基づ
き、表示部6に表示された二値画像例で探索範囲を白く
表示している。ここで、21は被験者の脳領域であり、
22は脳領域内に存在するキャビティである。又、31
は探索範囲であり、32は非探索範囲を示す。FIG. 3A shows an example of an original image of the head tomographic image of the subject displayed on the display unit 6, and FIG. 3B shows binary screen data created by the data processing / control unit 3. Based on this, the search range is displayed in white in the binary image example displayed on the display unit 6. Here, 21 is the brain region of the subject,
22 is a cavity existing in the brain region. Also, 31
Indicates a search range, and 32 indicates a non-search range.
【0029】[ステップ23]:断層画像を作成する。[Step 23]: A tomographic image is created.
【0030】すなわち、一方向の断層画像からこれに直
行する他方向の断層画像を作成する。ステップ22で求
めた信号源推定の探索範囲は新しく作成された画像にも
反映される。That is, a tomographic image in one direction is created from a tomographic image in one direction. The search range of the signal source estimation obtained in step 22 is also reflected in the newly created image.
【0031】[ステップ24]:三方向の断層画像上で
探索範囲を表示する。[Step 24]: The search range is displayed on the three-dimensional tomographic images.
【0032】すなわち、三方向の断層画像を表示し、各
断層像上の探索範囲が可視化できるようにする。That is, tomographic images in three directions are displayed so that the search range on each tomographic image can be visualized.
【0033】具体的には、データ処理・制御部3により
原画像のみを表示するモードと原画像と二値画像の合成
表示モードが作成される。合成表示モードでは原画像上
に探索範囲のエッジ情報がオーバーレイ表示される。例
えば、表示部6の画面上にエッジ情報を実線あるいは破
線などで表示したり、探索範囲に相当する原画像のみを
表示したり、あるいは、非探索範囲の原画像の輝度を低
くして表示すること等ができる。Specifically, the data processing / control section 3 creates a mode for displaying only the original image and a combined display mode for combining the original image and the binary image. In the composite display mode, the edge information of the search range is overlay-displayed on the original image. For example, the edge information is displayed on the screen of the display unit 6 as a solid line or a broken line, only the original image corresponding to the search range is displayed, or the original image in the non-search range is displayed with a low luminance. Things can be done.
【0034】[ステップ25]:脳磁界を計測する。[Step 25]: The brain magnetic field is measured.
【0035】一方、被験者の脳磁界については、マルチ
チャネルSQUIDセンサ1を用いて計測する。On the other hand, the brain magnetic field of the subject is measured using the multi-channel SQUID sensor 1.
【0036】[ステップ26]:マルチチャネルSQUID
センサ1と断層撮像装置11との相互の座標系の位置合
わせを行う。[Step 26]: Multi-channel SQUID
The coordinate system of the sensor 1 and the tomographic imaging apparatus 11 are aligned with each other.
【0037】すなわち、位置計測部4を用いてマルチチ
ャネルSQUIDセンサ1と断層撮像装置11との位置合わ
せを行う。位置合わせの方法は被験者の頭部上の少なく
とも三点をマルチチャネルSQUIDセンサ1と断層撮像装
置11で計測することにより両者間の座標変換行列を算
出する(マルチチャネルSQUIDとMRIによるMEGマッピン
グ法、政清史晃他、情報処理学会第45回平成4年度後
期全国大会)。That is, the position measuring unit 4 is used to align the multi-channel SQUID sensor 1 and the tomographic imaging apparatus 11. The alignment method calculates a coordinate conversion matrix between the three by measuring at least three points on the subject's head with the multi-channel SQUID sensor 1 and the tomographic imaging device 11 (a MEG mapping method using multi-channel SQUID and MRI, Masashi Kiyoaki et al., IPSJ 45th Annual Conference 1992).
【0038】[ステップ27]:合成表示された、所定
の近似モデル内(従来の方法により作成された近似モデ
ルも合成表示されている)の探索範囲内に信号源の初期
値(初期位置、初期方向及び、大きさ)を設定する。[Step 27]: The initial value (initial position, initial position) of the signal source is within the search range within the predetermined approximate model (the approximate model created by the conventional method is also synthetically displayed) synthesized and displayed. Direction and size).
【0039】すなわち、ステップ24で作成された合成
表示モードで三方向断層画像が適切なスライスで表示部
6に表示され、オペレータはその表示画面を見て、各三
方向断層画像上に合成表示された、所定の近似モデル内
の探索範囲内に信号源の初期値を設定する。That is, the three-direction tomographic images are displayed in appropriate slices on the display unit 6 in the composite display mode created in step 24, and the operator looks at the display screen and compositely displays on each of the three-direction tomographic images. In addition, the initial value of the signal source is set within the search range within the predetermined approximation model.
【0040】図4に三方向断層画像上の探索範囲内に表
示された信号源の初期値を示す。ここで、41は信号源
の初期値を示す初期信号源である。FIG. 4 shows the initial value of the signal source displayed within the search range on the three-direction tomographic image. Here, 41 is an initial signal source indicating an initial value of the signal source.
【0041】まず、初期信号源41の初期位置の設定
は、オペレータがマウス等の領域・初期値指定部5を用
いて、表示部6のディスプレイ上の点を指定することに
より行われ、その内容がデータ処理・制御部3に伝えら
れて、表示部6において、指定された位置に信号源が矢
印あるいは円と棒の組み合せ(例えば、矢印の先あるい
は円が初期位置、棒の方向が初期方向、棒の長さが大き
さを示す)としてスーパーインポーズされる。初期信号
源41の位置は三方向画像間で連動しているため、ある
一方向画像での変更は他の画像上の初期信号源41の位
置も変更される。First, the initial position of the initial signal source 41 is set by the operator designating a point on the display of the display unit 6 using the area / initial value designating unit 5 such as a mouse. Is transmitted to the data processing / control unit 3, and the signal source is an arrow or a combination of a circle and a bar at the designated position on the display unit 6 (for example, the tip of the arrow or the circle is the initial position, and the direction of the bar is the initial direction). , The length of the stick shows the size) is superimposed. Since the position of the initial signal source 41 is interlocked between the three-direction images, a change in one unidirectional image also changes the position of the initial signal source 41 on another image.
【0042】次に、初期信号源41の初期位置の設定
後、初期方向として信号源の向き及び、大きさを同様に
設定する。Next, after setting the initial position of the initial signal source 41, the direction and size of the signal source are similarly set as the initial direction.
【0043】このようにして、解剖学的な情報から初期
値(初期位置、初期方向及び、大きさ)を正確に設定す
るため、従来に比べて探索時間が削減される。In this way, the initial values (initial position, initial direction, and size) are accurately set from the anatomical information, so that the search time can be reduced as compared with the conventional case.
【0044】又、従来のように、全く別の場所に初期値
が設定されて、ローカルミニマムに陥り、信号源の推定
を誤る可能性が少なくなる。Further, unlike the conventional case, the initial value is set in a completely different place, and the possibility of falling into a local minimum and erroneously estimating the signal source is reduced.
【0045】[ステップ28]:信号源を近似モデル内
の探索範囲内で探索する。[Step 28]: The signal source is searched within the search range in the approximate model.
【0046】すなわち、データ処理・制御部3は、ステ
ップ25〜26における脳磁界データや位置合わせ情報
等を基にして、ステップ27にて設定した信号源の初期
位置を出発点とし、より誤差の少ない信号源を所定の近
似モデル内の探索範囲内で探索する。探索途中の信号源
は、その信号源の存在する三方向の断層画像上にスーパ
ーインポーズされる。That is, the data processing / control section 3 uses the initial position of the signal source set in step 27 as a starting point on the basis of the brain magnetic field data and the alignment information in steps 25 to 26 to obtain more error. A small number of signal sources are searched within a search range within a predetermined approximation model. The signal source in the middle of the search is superimposed on the three-direction tomographic image in which the signal source exists.
【0047】データ処理・制御部3は、探索途中におい
て初期位置から次々と候補点を選択していく場合、その
候補点が断層像上の探索範囲にあるか否かをその都度チ
ェック、すなわちピクセル値が「1」か「0」かを判定
し、「1」であれば候補点とする。When selecting candidate points one after another from the initial position during the search, the data processing / control unit 3 checks each time whether the candidate points are within the search range on the tomographic image, that is, pixel Whether the value is "1" or "0" is determined, and if it is "1", it is regarded as a candidate point.
【0048】このように、信号源推定の探索範囲が限定
されているため、信号源推定に要する計算時間が従来に
比べて短縮される。Since the search range of the signal source estimation is limited in this way, the calculation time required for the signal source estimation can be shortened as compared with the conventional case.
【0049】[ステップ29]:探索の完了した信号源
が断層画像上に表示される。[Step 29]: The signal source for which the search is completed is displayed on the tomographic image.
【0050】最終結果の信号源が、表示部6の断層画像
上に表示される。図5では最終結果の信号源が三方向画
像上に表示されいる状態を示している。ここで、51は
最終結果の信号源を示す最終信号源である。図6では最
終信号源51が断層画像から作成した頭表皮のサーフェ
スモデル61と断層画像の合成画像上に表示されてい
る。The final result signal source is displayed on the tomographic image on the display unit 6. FIG. 5 shows a state in which the signal source of the final result is displayed on the three-direction image. Here, 51 is a final signal source indicating a signal source of the final result. In FIG. 6, the final signal source 51 is displayed on the composite image of the surface model 61 of the epidermis of the head created from the tomographic image and the tomographic image.
【0051】[ステップ30]:信号源の探索状況を可
視化する。[Step 30]: Visualize the search situation of the signal source.
【0052】すなわち、探索中の信号源の全て(初期信
号源41〜最終信号源51)の候補の位置、大きさ、方
向などの情報がデータ処理・制御部3に保存されるた
め、全ての信号源の候補を同時表示したり、あるいは探
索の軌跡をアニメーションとして可視化できるため、信
号源推定における探索アルゴリズムの効率を評価するこ
とができ、更なる高効率のアルゴリズム開発に役立つ。That is, since information such as the position, size, and direction of candidates of all the signal sources being searched (initial signal source 41 to final signal source 51) is stored in the data processing / control unit 3, all of them are stored. Since the candidate of the signal source can be displayed simultaneously or the trajectory of the search can be visualized as an animation, the efficiency of the search algorithm in the signal source estimation can be evaluated, which is useful for the development of a highly efficient algorithm.
【0053】又、信号源の全候補を同時表示する場合
は、信号源を立体形状で表して、更に各々の立体形状の
色を変化させることにより、探索の経過を明示すること
ができる。例えば、探索のはじめは輝度を低く、終わり
は輝度を高くする方法や虹色を利用する等の方法があ
る。Further, in the case of simultaneously displaying all candidates of the signal source, the progress of the search can be clearly indicated by representing the signal source in a three-dimensional shape and changing the color of each three-dimensional shape. For example, there are a method of lowering the brightness at the beginning of the search and a higher brightness at the end of the search, and a method of using rainbow colors.
【0054】[ステップ31]:生体画像空間上の任意
点の位置情報を算出し表示する。[Step 31]: Position information of an arbitrary point in the biometric image space is calculated and displayed.
【0055】ある実験での信号源の全候補あるいは異な
る実験で推定された信号源の同時表示が可能であり、任
意の点の位置情報および任意の二点間の位置関係を算出
し表示できる。生体画像空間上の指定点はマウスなどの
領域・初期値指定部5を用いて設定する。これにより、
信号源間、信号源と解剖学的特徴点あるいは解剖学的特
徴点間の位置関係を正確に把握することができる。All the signal source candidates in a certain experiment or the signal sources estimated in different experiments can be displayed at the same time, and the positional information of an arbitrary point and the positional relationship between two arbitrary points can be calculated and displayed. The designated point in the biometric image space is set using the area / initial value designation unit 5 such as a mouse. This allows
It is possible to accurately grasp the positional relationship between the signal sources, the signal sources and the anatomical feature points, or the anatomical feature points.
【0056】このようにして、信号源推定の時間短縮と
精度向上を図り、信号源推定のアルゴリズムの効率の評
価が可能になり、かつ、生体の機能情報と解剖学的情報
との位置関係の把握が可能になる。In this way, it is possible to shorten the time of signal source estimation and improve the accuracy, to evaluate the efficiency of the algorithm of signal source estimation, and to determine the positional relationship between the functional information of the living body and the anatomical information. It becomes possible to grasp.
【0057】尚、請求項1の本発明における、「生体内
の磁界発生源の位置が存在しうる領域の全部又は一部を
指定する」の「一部を指定する」とは、磁界発生源の位
置が存在しうる領域を必ずしも全て指定するとは限ら
ず、例えばオペレータの判断に基づいて、上記存在しう
る領域の中の特定の一部の領域のみを指定する場合や、
近似モデル内の上記存在しうる領域を指定する場合等、
要するに、指定する領域は磁界発生源の位置が存在しう
る全ての領域とは限らないことを意味するものである。In the present invention of claim 1, "designating a part" of "designating all or part of the region where the position of the magnetic field generation source in the living body can exist" means the magnetic field generation source. Does not necessarily specify all the areas where the position may exist, for example, based on the judgment of the operator, when specifying only a part of a specific area among the possible areas,
When specifying the above-mentioned possible region in the approximate model, etc.
In short, it means that the designated area is not limited to all the areas where the position of the magnetic field generation source can exist.
【0058】又、計測対象である生体は、上記実施例で
は、被験者の頭部であるとして説明したが、これに限ら
ず、例えば、心臓等の他の生体部分であってもよいし、
あるいは被験者が脳死状態であってもよいし、あるいは
又人以外の生体であってもよく、要するに磁界を発生す
る信号源を有するものでありさえすればどのようなもの
でもよい。The living body to be measured has been described as the head of the subject in the above embodiment, but the present invention is not limited to this, and may be another living body part such as the heart, for example.
Alternatively, the subject may be in a brain-dead state, or may be a living body other than a human being, and may be anything as long as it has a signal source that generates a magnetic field.
【0059】又、本発明は、ハードウェア的に、各構成
部を用いて実現してもよいし、これに限らず、ソフトウ
ェア的に実現するようにしてもよい。Further, the present invention may be realized in terms of hardware using each component, or not limited to this, and may be realized by software.
【0060】[0060]
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
請求項1の本発明は、信号源推定における計算時間の短
縮ができ、信号源推定の精度向上を図ることができると
いう長所を有する。As is apparent from the above description,
The present invention of claim 1 has an advantage that the calculation time in the signal source estimation can be shortened and the accuracy of the signal source estimation can be improved.
【0061】又、請求項2の本発明は、上記効果に加え
て、信号源推定における計算時間を更に短縮できるとい
う長所を有する。In addition to the above effects, the present invention of claim 2 has an advantage that the calculation time in signal source estimation can be further shortened.
【0062】又、請求項3の本発明は、上記効果に加え
て、信号源の存在しうる領域の指定が容易に行えるとい
う長所を有する。In addition to the above effects, the present invention of claim 3 has an advantage that a region where a signal source can exist can be easily designated.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の一実施例にかかる生体磁気計測装置を
含む全体システムの構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an entire system including a biomagnetism measuring device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例にかかる生体磁気計測装置を
含む全体システムの動作のフローチャートFIG. 2 is a flowchart of the operation of the entire system including the biomagnetism measuring device according to the embodiment of the present invention.
【図3】(a)同実施例の表示部6に表示された被験者
の頭部断層画像の原画像の例 (b)同実施例のデータ処理・制御部3により作成され
た二値画面データに基づき、表示部6に表示された二値
画像の例を示す図面FIG. 3A is an example of an original image of a tomographic image of the head of a subject displayed on the display unit 6 of the same embodiment. FIG. 3B is binary screen data created by the data processing / control unit 3 of the same embodiment. Showing an example of a binary image displayed on the display unit 6 based on
【図4】同実施例の表示部6における三方向断層画像上
の探索範囲内に表示された初期信号源41を示す説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing an initial signal source 41 displayed within a search range on a three-direction tomographic image on the display unit 6 of the embodiment.
【図5】同実施例の表示部6において、最終信号源51
が三方向画像上に表示されいる状態を示す説明図FIG. 5 shows the final signal source 51 in the display unit 6 of the embodiment.
Explanatory drawing showing the state where is displayed on the three-way image
【図6】同実施例の表示部6において、最終信号源51
が頭表皮のサーフェスモデル61と断層画像の合成画像
上に表示されいる状態を示す説明図FIG. 6 shows a final signal source 51 in the display unit 6 of the embodiment.
Is an explanatory view showing a state in which is displayed on the composite image of the surface model 61 of the head epidermis and the tomographic image.
【図7】従来の生体磁気計測装置の原理を示す説明図FIG. 7 is an explanatory diagram showing the principle of a conventional biomagnetism measuring device.
1 マルチチャネルSQUIDセンサ 2 データ収集部 3 データ処理・制御部 4 位置測定部 5 領域・初期値指定部 6 表示部 7 記録部 11 断層撮像装置装着部 21 脳領域 22 キャビティ 31 探索範囲 32 非探索範囲 41 初期信号源 51 最終信号源 61 サーフェスモデル 101 脳活動電流 102 脳磁界 103 SQUIDセンサ 104 液体ヘリウム 1 multi-channel SQUID sensor 2 data acquisition unit 3 data processing / control unit 4 position measurement unit 5 region / initial value designation unit 6 display unit 7 recording unit 11 tomographic imaging device mounting unit 21 brain region 22 cavity 31 search range 32 non-search range 41 initial signal source 51 final signal source 61 surface model 101 brain activity current 102 brain magnetic field 103 SQUID sensor 104 liquid helium
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成7年3月16日[Submission date] March 16, 1995
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図4[Name of item to be corrected] Fig. 4
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図4】同実施例の表示部6における三方向断層画像上
の探索範囲内に表示された初期信号源41を示すものと
して、ディスプレー上に表示した中間調画像を、プリン
ターから出力したものであり、図面に代わる写真であ
る。FIG. 4 shows an initial signal source 41 displayed in a search range on a three-direction tomographic image on the display unit 6 of the embodiment, which is a halftone image displayed on a display output from a printer. Yes, it is a photograph instead of a drawing.
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図5[Name of item to be corrected] Figure 5
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図5】同実施例の表示部6において、最終信号源51
が三方向画像上に表示されいる状態を示すものとして、
ディスプレー上に表示した中間調画像を、プリンターか
ら出力したものであり、図面に代わる写真である。FIG. 5 shows the final signal source 51 in the display unit 6 of the embodiment.
Is displayed on the three-way image,
A halftone image displayed on the display is output from a printer and is a photograph instead of a drawing.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図6[Name of item to be corrected] Figure 6
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図6】同実施例の表示部6において、最終信号源51
が頭表皮のサーフェスモデル61と断層画像の合成画像
上に表示されいる状態を示すものとして、ディスプレー
上に表示した中間調画像を、プリンターから出力したも
のであり、図面に代わる写真である。FIG. 6 shows a final signal source 51 in the display unit 6 of the embodiment.
Shows a state in which the image is displayed on the composite image of the surface model 61 of the head epidermis and the tomographic image, and the halftone image displayed on the display is output from the printer and is a photograph instead of a drawing.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図4[Name of item to be corrected] Fig. 4
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図4】 [Figure 4]
【手続補正5】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図5[Name of item to be corrected] Figure 5
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図5】 [Figure 5]
【手続補正6】[Procedure correction 6]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図6[Name of item to be corrected] Figure 6
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図6】 [Figure 6]
フロントページの続き (72)発明者 貞広 佳史 大阪市西区千代崎3丁目2番95号 株式会 社オージス総研内 (72)発明者 筒井 秀行 大阪市西区千代崎3丁目2番95号 株式会 社オージス総研内Front page continuation (72) Inventor Yoshifumi Sadahiro 3-2-95 Chiyosaki, Nishi-ku, Osaka City OGIS Research Institute (72) Inventor Hideyuki Tsutsui 3-95 Chiyosaki, Nishi-ku Osaka City In-house OGIS Research Institute
Claims (3)
データを利用して、前記生体内の磁界発生源の位置が存
在しうる領域の全部又は一部を指定するための領域指定
指示手段と、その領域指定指示手段による指示内容に基
づいて領域データを作成する領域データ作成手段と、前
記領域データを利用して前記磁界発生源の少なくとも位
置を探索する磁気探索手段とを備えたことを特徴とする
磁気計測装置。1. A region designation instruction means for designating all or a part of a region in which the position of a magnetic field generation source in the living body may exist by using image data of the living body obtained by a tomographic imaging apparatus. It is characterized by further comprising area data creating means for creating area data based on the contents of the area designation instructing means, and magnetic searching means for searching at least the position of the magnetic field generation source using the area data. Magnetic measuring device.
手段が前記磁界発生源の少なくとも位置を探索する際に
用いる、前記磁界発生源の少なくとも初期位置を指定す
る初期位置指定手段を備えたことを特徴とする請求項1
記載の磁気計測装置。2. An initial position designating means for designating at least an initial position of the magnetic field generation source, which is used when the magnetic search means searches for at least the position of the magnetic field generation source, in the designated area. Claim 1 characterized by the above.
The magnetic measuring device described.
指定することにより、その一部分が属する閉鎖的領域は
全て指定されたことになることを特徴とする請求項1ま
たは請求項2記載の磁気計測装置。3. The method according to claim 1 or 2, wherein by designating a position of a part in the possible region, all the closed regions to which the part belongs are designated. Magnetic measuring device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5303351A JPH07227386A (en) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | Magnetic measurement apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5303351A JPH07227386A (en) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | Magnetic measurement apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07227386A true JPH07227386A (en) | 1995-08-29 |
Family
ID=17919937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5303351A Pending JPH07227386A (en) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | Magnetic measurement apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07227386A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001066355A (en) * | 1999-08-30 | 2001-03-16 | Toshiba Corp | Intracardial electrical phenomenon-diagnosing device |
JP2020151011A (en) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 株式会社リコー | Information display method, information display device, information display system, program, and recording medium |
-
1993
- 1993-11-08 JP JP5303351A patent/JPH07227386A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001066355A (en) * | 1999-08-30 | 2001-03-16 | Toshiba Corp | Intracardial electrical phenomenon-diagnosing device |
JP2020151011A (en) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 株式会社リコー | Information display method, information display device, information display system, program, and recording medium |
US11553884B2 (en) | 2019-03-18 | 2023-01-17 | Ricoh Company, Ltd. | Information display method, information display device, information display system, and computer-readable medium |
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