JPH10295659A - Organism activity current source displaying device - Google Patents
Organism activity current source displaying deviceInfo
- Publication number
- JPH10295659A JPH10295659A JP9107065A JP10706597A JPH10295659A JP H10295659 A JPH10295659 A JP H10295659A JP 9107065 A JP9107065 A JP 9107065A JP 10706597 A JP10706597 A JP 10706597A JP H10295659 A JPH10295659 A JP H10295659A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current source
- magnetic field
- field data
- estimated
- coincidence
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 18
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000004088 simulation Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 14
- 241000238366 Cephalopoda Species 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、生体活動電流源
の位置を表示する生体活動電流源表示装置に係り、特
に、生体活動電流源の存在する可能性のある領域を容易
に知ることができる生体活動電流源表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biological activity current source display device for displaying the position of a biological activity current source, and more particularly to an area in which a biological activity current source may exist. The present invention relates to a biological activity current source display device.
【0002】[0002]
【従来の技術】生体に刺激を与えると、細胞膜を挟んで
形成されている分極が壊れて生体活動電流が流れる。こ
の生体活動電流は、脳や心臓において現れ、脳波,心電
図として記録される。また、生体活動電流によって生じ
る磁界は、脳磁図,心磁図として記録される。2. Description of the Related Art When a living body is stimulated, the polarization formed across a cell membrane is broken and a living activity current flows. This biological activity current appears in the brain and heart, and is recorded as an electroencephalogram and an electrocardiogram. The magnetic field generated by the biological activity current is recorded as a magnetoencephalogram and a magnetocardiogram.
【0003】近年、生体内の微小な磁界を計測する装置
として、SQUID(Superconduc-ting Quantum Inter
ference Device:超電導量子干渉計)を用いたマルチチ
ャンネルSQUIDセンサ(以下、「センサ」と呼ぶ)
が開発されている。このセンサは、デュアーと呼ばれる
容器内に多数のSQUIDセンサを液体窒素などの冷媒
に浸漬して収納している。このセンサを被検体の関心部
位である例えば頭部の外側に置き、脳内に生じた生体活
動電流源である電流双極子(以下、「電流源」と呼ぶ)
による微小磁界をそのセンサで無侵襲に計測することが
できる。計測された計測磁界データに基づき、被検体の
関心部位に発生した電流源の位置、向き、大きさを推定
している。この電流源の推定方法として、最小自乗法や
最小ノルム法などを用いた種々の手法がある。Recently, as a device for measuring a minute magnetic field in a living body, SQUID (Superconducting Quantum Inter
Multi-channel SQUID sensor using ference device (superconducting quantum interferometer) (hereinafter referred to as "sensor")
Is being developed. In this sensor, a large number of SQUID sensors are immersed in a refrigerant such as liquid nitrogen and stored in a container called a dewar. This sensor is placed at the site of interest of the subject, for example, outside the head, and a current dipole (hereinafter, referred to as a “current source”), which is a bioactive current source generated in the brain
Can be measured non-invasively by the sensor. Based on the measured magnetic field data, the position, direction, and size of the current source generated at the site of interest of the subject are estimated. As a method of estimating the current source, there are various methods using a least square method, a minimum norm method, and the like.
【0004】このような方法で推定される電流源の位置
は、MRI装置やX線CT装置で得られた断層画像上に
重ねて表示させることにより、関心部位に対する電流源
の位置を特定することができる。しかし、この電流源の
位置は、微小磁界を計測したときの周囲の磁場の乱れな
どの要因を含む計測磁界データに基づいて、推定され
る。この推定された計測電流源の位置は、磁場の乱れな
どの要因を含まない理論磁界データに基づき推定される
理論電流源の位置に対して誤差が生じる。ここで、理論
磁界データとは、被検体の関心部位の電流源の微小磁界
を計測して得られた計測磁界データに基づき推定された
電流源の位置、向きのデータに基づいて、ビオ・サバー
ル法を用いて理論的に求めた磁界データである。The position of the current source estimated by such a method is specified by superimposing and displaying the position of the current source on a tomographic image obtained by an MRI apparatus or an X-ray CT apparatus. Can be. However, the position of the current source is estimated based on measured magnetic field data including factors such as disturbance of a surrounding magnetic field when a minute magnetic field is measured. The estimated position of the measured current source has an error with respect to the position of the theoretical current source estimated based on the theoretical magnetic field data that does not include factors such as disturbance of the magnetic field. Here, the theoretical magnetic field data refers to Bio-Savart based on the data of the position and orientation of the current source estimated based on the measured magnetic field data obtained by measuring the minute magnetic field of the current source at the site of interest of the subject. It is magnetic field data theoretically obtained by using the method.
【0005】従来この誤差は、この計測磁界データと、
理論磁界データとの一致の度合いを、一致度や相関値で
表している。Conventionally, this error is calculated by comparing the measured magnetic field data with
The degree of coincidence with the theoretical magnetic field data is represented by a degree of coincidence or a correlation value.
【0006】ここで、誤差と一致度の関係を説明する。
まず、被検体の関心部位に電流源を仮想的に設定する。
この設定された電流源から発生する磁界をセンサで計測
される磁界データの分布を理論的に求める。これによ
り、仮想的に設定した電流源からの仮想磁界データの分
布が得られる。一方、この仮想磁界データに任意のノイ
ズを重畳して、ノイズを含むノイズ仮想磁界データの分
布を得る。このノイズ仮想磁界データの分布は仮想磁界
データに対して、ノイズを重畳させている分、ノイズの
大きさに影響されて分布がずれる。この仮想磁界データ
とノイズ仮想磁界データとのズレの度合いを数値(一致
度)で表す。例えば、一致度のレベルが低い場合は、仮
想磁界データの分布に対して、ノイズ仮想磁界データの
分布のズレが大きいわけである。換言すれば、仮想磁界
データに基づいて推定された電流源の位置とノイズ仮想
磁界データに基づいて推定された位置の誤差がが大きい
ことになる。Here, the relationship between the error and the degree of coincidence will be described.
First, a current source is virtually set at a site of interest of the subject.
The distribution of the magnetic field data measured by the sensor for the magnetic field generated from the set current source is theoretically obtained. Thereby, a distribution of virtual magnetic field data from a virtually set current source is obtained. On the other hand, arbitrary noise is superimposed on the virtual magnetic field data to obtain a distribution of noise virtual magnetic field data including noise. The distribution of the noise virtual magnetic field data is shifted due to the magnitude of the noise because noise is superimposed on the virtual magnetic field data. The degree of deviation between the virtual magnetic field data and the noise virtual magnetic field data is represented by a numerical value (degree of coincidence). For example, when the level of the degree of coincidence is low, the deviation of the distribution of the noise virtual magnetic field data from the distribution of the virtual magnetic field data is large. In other words, the error between the position of the current source estimated based on the virtual magnetic field data and the position estimated based on the noise virtual magnetic field data is large.
【0007】次に、一致度のレベルに応じて、真の電流
源の位置に対して、推定された電流源の位置のズレがど
の程度あるかは、シュミレーションによって、経験的に
知ることができる。具体的には、上述したように前記仮
想磁界データに、意図的にノイズを重畳させる。このノ
イズが重畳したときの磁界データの分布に基づく電流源
の位置と、先の仮想磁界データの分布に基づく電流源の
位置とを推定する。このとき推定された電流源の位置
は、ノイズの影響で誤差がでる。この誤差は定量的に知
ることができる。すなわち、先に仮想的に設定した電流
源の位置と、ノイズを重畳した磁界データに基づき推定
された位置との差分が誤差である。一方、このときの一
致度も算出することができる。この一致度と電流源の位
置の誤差とは対応関係にある。ノイズのレベルを種々変
えて、上記シュミレーションを実行すれば、一致度と電
流源の誤差との関係が得られる。Next, depending on the level of the degree of coincidence, the degree of deviation of the estimated current source position from the true current source position can be empirically known by simulation. . Specifically, as described above, noise is intentionally superimposed on the virtual magnetic field data. The position of the current source based on the distribution of the magnetic field data when the noise is superimposed and the position of the current source based on the distribution of the virtual magnetic field data are estimated. The position of the current source estimated at this time has an error due to the influence of noise. This error can be known quantitatively. That is, the difference between the position of the current source virtually set previously and the position estimated based on the magnetic field data on which noise is superimposed is an error. On the other hand, the matching degree at this time can also be calculated. There is a correspondence between the degree of coincidence and the error in the position of the current source. If the above simulation is executed with various noise levels, a relationship between the degree of coincidence and the current source error can be obtained.
【0008】例えば、一致度=90と算出された場合、
計測された計測磁界データによって推定された位置は、
真の電流源の位置に対して、90%一致していると表現
される。予め、一致度または相関値を伴って推定された
電流源の位置が、理論電流源の位置に対して、どの程度
の位置ずれがあるかを上述のようにシュミレーションし
ておく。シュミレーションの例として、例えば、S/N
=10の雑音を含む磁界データに基づいて電流源の位置
を推定すると、この時の一致度は、一致度90%とな
る。この一致度90%の場合、本来の電流源の位置に対
して、10mmずれることが確認できる。このようにし
て、任意の雑音を含む磁界データに基づき推定された電
流源の位置と真の電流源の位置のズレ量を調べておく。For example, when the degree of coincidence = 90 is calculated,
The position estimated from the measured magnetic field data is
Expressed as 90% coincident with the true current source position. It is simulated in advance how much the position of the current source estimated with the degree of coincidence or correlation value is shifted from the position of the theoretical current source, as described above. As an example of the simulation, for example, S / N
When the position of the current source is estimated based on magnetic field data including noise of = 10, the coincidence at this time is 90%. In the case of this coincidence of 90%, it can be confirmed that the position of the current source is shifted by 10 mm. In this way, the amount of deviation between the position of the current source and the position of the true current source estimated based on magnetic field data including arbitrary noise is checked in advance.
【0009】ここで、被検体の関心部位である例えば脳
の電流源の位置を、上述した手法によって求め、モニタ
画面上に表示した脳の断層画像に対する電流源の位置を
特定する場合を図5を参照して説明する。モニタ画面3
0には、推定された電流源を含む脳の上方断層画像31
a、後方断面像31b、側方断層画像31cおよび一致
度33がそれぞれ表示されている。また、推定された電
流源の位置32が脳の断層画像31a,31b,31c
にそれぞれ重ねて表示されている。この断層画像31
a,31b,31cと電流源の位置32と一致度33と
を参酌することにより、脳の断層画像上の電流源の位置
とその位置に対して例えば90%で一致している場合に
は、その電流源の位置32に対して、±10mmの領域
内に真の電流源の位置が存在する可能性があることが判
る。FIG. 5 shows a case where the position of a current source in the brain, for example, which is a region of interest of the subject, is determined by the above-described method, and the position of the current source with respect to the tomographic image of the brain displayed on the monitor screen is specified. This will be described with reference to FIG. Monitor screen 3
0, the upper tomographic image 31 of the brain including the estimated current source
a, the rear cross-sectional image 31b, the lateral tomographic image 31c, and the degree of coincidence 33 are displayed. In addition, the estimated current source position 32 corresponds to the tomographic images 31a, 31b, 31c of the brain.
Are superimposed on each other. This tomographic image 31
By taking into account a, 31b, 31c, the current source position 32, and the degree of coincidence 33, if the current source position on the tomographic image of the brain matches the position, for example, by 90%, It can be seen that there is a possibility that a true current source position exists within a range of ± 10 mm with respect to the current source position 32.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。例えば、計測データに基づき推定された計測電流
源の位置が、脳の断層画像のシルビウス溝の上部に表示
された場合に、この断層画像上の電流源の表示位置のみ
で判断すると、電流源はシルビウス溝の上部に発生した
と解釈される。この場合、解剖学的にはシルビウス溝の
下部に存在すると考えられているので、この計測電流源
の位置は、正確な表示位置でないことが判る。ここで、
一致度を参酌し例えば一致度90%の場合、この推定さ
れた電流源の位置に対して、±10mmの領域内に存在
する可能性がある。この領域をモニタ画面上で推測し、
シルビウス溝の下部がこの領域に含まれた場合は、解剖
学の知見と一致するので磁界計測は、正常に行われたと
考えられる。このように、被検体の関心部位の断層画像
上に表示された電流源の位置と一致度および相関値を参
酌するのでは、電流源の存在する領域を正確に判断する
ことが難しい。However, the prior art having such a structure has the following problems. For example, when the position of the measurement current source estimated based on the measurement data is displayed above the Sylvian groove of the tomographic image of the brain, if the determination is made based only on the display position of the current source on this tomographic image, the current source is It is interpreted as occurring at the top of the Sylvian groove. In this case, since it is anatomically considered to be present below the Sylvian groove, it can be seen that the position of this measurement current source is not an accurate display position. here,
Considering the degree of coincidence, for example, when the degree of coincidence is 90%, there is a possibility that the current source is located within a region of ± 10 mm from the estimated position of the current source. Guess this area on the monitor screen,
If the lower part of the Sylvian groove is included in this region, it is considered that the magnetic field measurement was performed normally because it matches the knowledge of the anatomy. As described above, it is difficult to accurately determine the region where the current source exists by considering the position of the current source, the degree of coincidence, and the correlation value displayed on the tomographic image of the region of interest of the subject.
【0011】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、生体活動電流源の存在する可能性の
ある領域を正確、かつ容易に判断することができる生体
活動電流源表示装置を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of such circumstances, and a living activity current source display device capable of accurately and easily determining an area where a living activity current source may exist. It is intended to provide.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】この発明は、このような
目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、この発明は、被検体の関心部位の生体活動電流源か
ら発生する微小磁界を計測した計測磁界データと、この
計測磁界データに基づいて、被検体の関心部位の電流源
を推定し、被検体の関心部位の断層画像上に前記電流源
の位置を重ねて表示するとともに、前記推定された電流
源の位置、向きのデータに基づき推測した理論磁界デー
タと前記計測磁界データとの一致する度合いを示す値を
併せて表示することで真の電流源の位置を把握する生体
活動電流源表示装置であって、(a)被検体の関心部位
に仮想的に設定した電流源から発生する仮想磁界データ
に任意のノイズを重畳させたときに推定される電流源の
位置と、この仮想的に設定した電流源の位置とのズレ量
を、前記ノイズを重畳させた仮想磁界データと前記仮想
磁界データとの一致の度合いに関連付けて予め記憶する
記憶手段と、(b)前記計測磁界データと、前記推定さ
れた電流源の位置、向きのデータに基づき推測される理
論磁界データとの一致の度合いを算出し、この一致の度
合いに対応するズレ量を前記記憶手段から読み出し、真
の電流源が存在する可能性のある領域を設定する領域設
定手段と、(c)前記関心部位の断層画像上に推定され
た電流源の位置に、前記領域設定手段によって設定され
た領域を重ねる画像処理手段と、(d)前記画像処理手
段によって処理された画像を表示するための表示手段と
を備えたことを特徴とするものである。The present invention has the following configuration to achieve the above object. That is, the present invention estimates the current source at the site of interest of the subject based on the measured magnetic field data obtained by measuring the minute magnetic field generated from the biological activity current source at the site of interest of the subject, and The position of the current source is superimposed and displayed on the tomographic image of the region of interest of the specimen, and the degree of coincidence between the theoretical magnetic field data estimated based on the estimated position and orientation data of the current source and the measured magnetic field data A biological activity current source display device for grasping the position of a true current source by also displaying a value indicative of: (a) a virtual magnetic field generated from a current source virtually set at a site of interest of the subject The difference between the position of the current source estimated when any noise is superimposed on the data and the position of the virtually set current source is represented by virtual magnetic field data and the virtual magnetic field data with the noise superimposed. (B) calculating the degree of coincidence between the measured magnetic field data and theoretical magnetic field data estimated based on the estimated position and direction data of the current source. Then, an amount of deviation corresponding to the degree of coincidence is read out from the storage means, and an area setting means for setting an area where a true current source is likely to exist; and (c) estimation on a tomographic image of the site of interest. Image processing means for superimposing an area set by the area setting means on the set position of the current source; and (d) display means for displaying an image processed by the image processing means. It is assumed that.
【0013】〔作用〕この発明の作用は次のとおりであ
る。この発明では、まず、次のようにして電流源のズレ
量と一致の度合いとの関係を記憶手段に記憶する。すな
わち、被検体の関心部位に仮想的に電流源を設定してこ
の電流源からの磁界データを仮想磁界データとして、こ
の仮想磁界データに任意のノイズを重畳させて電流源の
位置を推定する。この推定された電流源の位置と、その
とき仮想的に設定された電流源の位置とのズレ量を求め
る。また、この仮想磁界データと任意のノイズを重畳さ
せた仮想磁界データとの一致の度合いを求める。前記仮
想的に設定された電流源からのズレ量と、そのときの一
致の度合いとを、ノイズのレベルを種々変更して求め、
仮想的に設定された電流源からのズレ量と一致の度合い
との関係を記憶手段に記憶しておく。[Operation] The operation of the present invention is as follows. In the present invention, first, the relationship between the deviation amount of the current source and the degree of coincidence is stored in the storage means as follows. That is, a current source is virtually set at a site of interest of the subject, and magnetic field data from the current source is used as virtual magnetic field data, and any noise is superimposed on the virtual magnetic field data to estimate the position of the current source. The amount of deviation between the estimated position of the current source and the position of the current source virtually set at that time is determined. Further, the degree of coincidence between the virtual magnetic field data and the virtual magnetic field data on which arbitrary noise is superimposed is determined. The amount of deviation from the virtually set current source and the degree of coincidence at that time are obtained by variously changing the noise level,
The relationship between the amount of deviation from the virtually set current source and the degree of coincidence is stored in the storage means.
【0014】次に、被検体の関心部位の電流源からの微
小磁界を計測して得られた計測磁界データに基づき推定
された電流源の位置、向きのデータに基づいて、理論磁
界データを推測する。この理論磁界データと計測磁界デ
ータとの一致の度合いを算出し、この一致の度合いに対
応するズレ量を記憶手段から読み出し、真の電流源が存
在する可能性のある領域を設定する。画像処理手段は、
電流源推定手段によって推定された電流源の位置を関心
部位の断層画像上に特定し、その位置に、領域設定手段
によって設定された領域を重ねる。この領域は、推定さ
れた電流源の位置を中心として、電流源の位置のズレ量
を半径とする円で囲まれた領域となる。この領域を関心
部位の断層画像上に重ねた画像を表示手段へ出力する。Next, theoretical magnetic field data is estimated based on the position and direction data of the current source estimated based on the measured magnetic field data obtained by measuring the minute magnetic field from the current source at the site of interest of the subject. I do. The degree of coincidence between the theoretical magnetic field data and the measured magnetic field data is calculated, the amount of deviation corresponding to the degree of coincidence is read from the storage means, and an area where a true current source may exist is set. The image processing means includes:
The position of the current source estimated by the current source estimating means is specified on the tomographic image of the region of interest, and the area set by the area setting means is superimposed on the position. This region is a region surrounded by a circle having a radius corresponding to the amount of deviation of the position of the current source around the estimated position of the current source. An image in which this region is superimposed on the tomographic image of the region of interest is output to the display means.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
一実施例を説明する。図1はこの発明にかかる生体活動
電流源表示装置の一実施例の概略構成を示したブロック
図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a living activity current source display device according to the present invention.
【0016】図中、符号2は磁気シールドルームであ
り、この磁気シールドルーム2内に被検体Mが仰臥され
るベッド3と、被検体Mの例えば脳に近接配備され、脳
内に生じた生体活動電流源による微小磁界を無侵襲に計
測するためのマルチチャンネルSQUIDセンサ1とが
設けられている。上述したように、マルチチャンネルS
QUIDセンサ1は、デュアー内に多数のSQUIDセ
ンサが冷媒に浸漬されたかたちで収納されている。本実
施例において、各SQUIDセンサは被検体Mの脳を球
体とした場合に、その半径方向の磁界成分を検出する一
対のコイルでそれぞれ構成されている。In the figure, reference numeral 2 denotes a magnetically shielded room, in which a bed 3 on which the subject M lies supine, and a living body which is placed close to, for example, the brain of the subject M and is generated in the brain. A multi-channel SQUID sensor 1 for non-invasively measuring a small magnetic field by an active current source is provided. As described above, the multi-channel S
The QUID sensor 1 has a large number of SQUID sensors housed in a dewar in a state of being immersed in a refrigerant. In the present embodiment, when the brain of the subject M is a sphere, each SQUID sensor is composed of a pair of coils for detecting a magnetic field component in the radial direction.
【0017】マルチチャンネルSQUIDセンサ1で検
出された磁界データはデータ変換部4に与えられてデジ
タルデータに変換された後、データ収集部5に集められ
る。電流源推定部8は、データ収集部5に集められた磁
界データに基づいて、被検体Mの関心部位の電流源の位
置、向き、大きさを推定する。この推定された電流源の
データおよび計測された磁界データは、通信回線14を
介してデータ処理部9に伝送される。刺激装置6は、被
検体Mに電気的刺激(あるいは音、光刺激など)を与え
るためのものである。ポジショニング部7は、マルチチ
ャンネルSQUIDセンサ1を基準とした3次元座標系
に対する被検体Mの位置関係を把握するための装置であ
る。例えば、被検体Mの複数個所に小コイルを取り付
け、これらの小コイルにポジショニング部7から給電す
る。そして、各コイルから発生した磁界をマルチチャン
ネルSQUIDセンサ1で検出することにより、マルチ
チャンネルSQUIDセンサ1に対する被検体Mの位置
関係を把握する。なお、SQUIDセンサ1に対する被
検体Mの位置関係を把握するための手法は、これ以外
に、デュワーに投光器を取り付けて光ビームを被検体M
に照射して両者の位置関係を把握するものや、あるい
は、特開平5─237065号、特開平6─78892
5号などに開示された種々の手法が用いられる。The magnetic field data detected by the multi-channel SQUID sensor 1 is provided to a data converter 4 and converted into digital data. The current source estimating unit 8 estimates the position, the direction, and the size of the current source at the site of interest of the subject M based on the magnetic field data collected by the data collecting unit 5. The estimated current source data and the measured magnetic field data are transmitted to the data processing unit 9 via the communication line 14. The stimulating device 6 is for giving an electrical stimulus (or a sound, a light stimulus, or the like) to the subject M. The positioning unit 7 is a device for grasping the positional relationship of the subject M with respect to a three-dimensional coordinate system based on the multi-channel SQUID sensor 1. For example, small coils are attached to a plurality of locations on the subject M, and power is supplied to these small coils from the positioning unit 7. Then, the magnetic field generated from each coil is detected by the multi-channel SQUID sensor 1 to grasp the positional relationship of the subject M with respect to the multi-channel SQUID sensor 1. In addition, as a technique for grasping the positional relationship of the subject M with respect to the SQUID sensor 1, a light beam is attached to the dewar to attach the light beam to the subject M.
To grasp the positional relationship between the two, or Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-2370065 and 6-78892.
Various techniques disclosed in No. 5, etc. are used.
【0018】データ処理部9は、電流源推定部8から送
られた電流源の位置データに基づいて、被検体Mの関心
部位の断層画像上に電流源の存在する可能性のある領域
を重ねた画像を求めるものである。データ処理部9は、
後述する説明から明らかになるように、この発明におけ
る領域設定手段、および画像処理手段に相当する。デー
タ処理部9に関連して設けられたこの発明の記憶手段で
あるメモリ10には、予め、シュミレーションによって
得られた一致度あるいは相関値に対応する電流源の位置
のズレ量のデータが記憶されている。The data processing unit 9 superimposes a region where a current source may exist on a tomographic image of a region of interest of the subject M based on the position data of the current source sent from the current source estimating unit 8. Image. The data processing unit 9
As will be apparent from the description to be described later, it corresponds to an area setting unit and an image processing unit in the present invention. The memory 10 as storage means of the present invention provided in association with the data processing unit 9 previously stores data on the amount of displacement of the current source corresponding to the degree of coincidence or correlation obtained by simulation. ing.
【0019】光磁気ディスク13には、X線CT装置や
MRI装置で得られた断層画像などが記録されている。
この発明の表示手段11である例えばカラーモニタ11
aおよびカラープリンタ11bは、データ処理部から出
力された画像が表示および印字されるようになってい
る。なお、X線CT装置やMRI装置で得られた断層画
像は、図1に示した通信回線14を介してデータ処理部
9に直接伝送するように構成してもよい。On the magneto-optical disk 13, a tomographic image obtained by an X-ray CT apparatus or an MRI apparatus is recorded.
The display means 11 of the present invention, for example, a color monitor 11
a and the color printer 11b are adapted to display and print the image output from the data processing unit. The tomographic image obtained by the X-ray CT apparatus or MRI apparatus may be configured to be directly transmitted to the data processing unit 9 via the communication line 14 shown in FIG.
【0020】上述したように、マルチチャンネルSQU
IDセンサ1を基準とした3次元座標系に対する被検体
Mの位置関係を測定して記憶するとともに、マルチチャ
ンネルSQUIDセンサ1で被検体Mの関心部位である
例えば脳内の生体活動電流源からの微小磁界を計測す
る。その磁界データをデータ収集部5に集められたデー
タに基づいて、電流源推定部8で電流源を推定する。具
体的には、この電流源を推定する手法として最小ノルム
法や最小自乗法などの手法を用いる。この電流源の推定
後、データ処理部9で断層画像に対する電流源の存在す
る可能性のある領域が重ねられた画像を、カラーモニタ
などに出力する。以下、図2に示したフローチャートを
参照してデータ処理部で行われる処理を説明する。As described above, the multi-channel SQUA
The position relationship of the subject M with respect to the three-dimensional coordinate system based on the ID sensor 1 is measured and stored, and the multi-channel SQUID sensor 1 detects a position of interest from the subject M, for example, from a biological activity current source in the brain. Measure a small magnetic field. The current source estimation unit 8 estimates the current source based on the magnetic field data based on the data collected by the data collection unit 5. Specifically, a method such as a minimum norm method or a least square method is used as a method for estimating the current source. After the estimation of the current source, the data processing unit 9 outputs an image in which a region where the current source may exist to the tomographic image is superimposed on a color monitor or the like. Hereinafter, the processing performed by the data processing unit will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【0021】まず、被検体の関心部位内に電流源を仮想
的に設定し、この電流源から得られる磁界データを仮想
磁界データとする。この仮想磁界データに任意のノイズ
を重畳させて電流源の位置を推定する。この推定された
電流源の位置と、先の仮想的に設定した電流源の位置と
のズレ量を求める。また、仮想磁界データと、任意のノ
イズを重畳させた仮想磁界データとの一致度を求める。
前記仮想的に設定された電流源の位置からのズレ量と、
そのときの一致の度合いとを、ノイズのレベルを種々変
更して求め、ズレ量と一致度との関係をメモリ10に記
憶する(ステップS1)。また、このメモリ10内での
一致度とズレ量の関係を示す模式図を図3に示す。ここ
で、シュミレーションで得られたズレ量のデータは、光
磁気ディスク13または通信回線14を通じてメモリ1
0に送られる。First, a current source is virtually set in a region of interest of a subject, and magnetic field data obtained from this current source is used as virtual magnetic field data. An arbitrary noise is superimposed on the virtual magnetic field data to estimate the position of the current source. The amount of deviation between the estimated position of the current source and the position of the previously virtually set current source is determined. Further, the degree of coincidence between the virtual magnetic field data and the virtual magnetic field data on which any noise is superimposed is determined.
A deviation amount from the position of the virtually set current source,
The degree of coincidence at that time is obtained by variously changing the noise level, and the relationship between the amount of deviation and the degree of coincidence is stored in the memory 10 (step S1). FIG. 3 is a schematic diagram showing the relationship between the degree of coincidence and the amount of deviation in the memory 10. Here, the data of the deviation amount obtained by the simulation is stored in the memory 1 through the magneto-optical disk 13 or the communication line 14.
Sent to 0.
【0022】被検体の関心部位の電流源を計測して得ら
れた計測磁界データと、この計測磁界データに基づき推
定された電流源の位置、向きのデータに基づいて、ビオ
・サバール法を用いて推測された理論磁界データとを、
下述する式(1)に与えて一致度を算出する(ステップ
S2)。ここでは、一致の度合いを示す値として一致度
を使用したが、相関値を利用しても同様である。ここ
で、一致度を算出する関数は次式(1)で、相関値を算
出する関数は次式(2)で表すことができる。The Bio-Savart method is used on the basis of the measured magnetic field data obtained by measuring the current source at the site of interest of the subject and the data on the position and orientation of the current source estimated based on the measured magnetic field data. And the theoretical magnetic field data estimated
The degree of coincidence is calculated by giving it to equation (1) described below (step S2). Here, the degree of coincidence is used as a value indicating the degree of coincidence, but the same applies when a correlation value is used. Here, the function for calculating the degree of coincidence can be expressed by the following equation (1), and the function for calculating the correlation value can be expressed by the following equation (2).
【0023】[0023]
【数1】 (Equation 1)
【0024】式(1)、式(2)において、算出された
値A、Cの単位は、パーセンテージ(%)で表される。
例えば、A=90と算出された場合、計測された計測磁
界データと理論磁界データとは、90%一致していると
表現される。In the equations (1) and (2), the units of the calculated values A and C are represented by percentages (%).
For example, when A = 90 is calculated, it is expressed that the measured magnetic field data and the theoretical magnetic field data match by 90%.
【0025】領域設定手段は、ステップS2で算出され
た一致度に対応する電流源の位置のズレ量をメモリ10
から呼び出す。このズレ量を半径rとし、推定された電
流源の位置データを中心とした半径rの円を設定する
(ステップS3)。The area setting means stores the amount of displacement of the position of the current source corresponding to the degree of coincidence calculated in step S2 in the memory 10
Call from. This deviation amount is defined as a radius r, and a circle having a radius r centered on the estimated position data of the current source is set (step S3).
【0026】推定された電流源を含む断層画像を光磁気
ディスク13から呼び出す。この断層画像にステップS
3で設定された円を重ねる。(ステップS4)。ここで
は、断層画像の位置は二次元の座標系で表され、推定さ
れた電流源はこの断層画像上に含まれている。ステップ
S3で設定された円の中心を、断面像上にある推定され
た電流源の座標に重ねればよい。この断層画像を表示手
段11である例えばカラーモニタ11aやカラープリン
タ11bに表示する(ステップS5)。A tomographic image including the estimated current source is called from the magneto-optical disk 13. Step S is performed on this tomographic image.
Overlap the circle set in 3. (Step S4). Here, the position of the tomographic image is represented by a two-dimensional coordinate system, and the estimated current source is included on the tomographic image. The center of the circle set in step S3 may be superimposed on the coordinates of the estimated current source on the cross-sectional image. This tomographic image is displayed on the display means 11, for example, the color monitor 11a or the color printer 11b (step S5).
【0027】この実施例によってモニタ画面上に表示さ
れている画像を図4を参照して説明する。モニタ画面2
0には、ステップS4によって、電流源を含む脳の上方
断層画像21a、後方断面像21b、側方断層画像21
cおよび一致度23がそれぞれ表示されている。また、
ステップS3で設定された、電流源の存在する可能性の
ある領域22が脳の断層画像21a,21b,21cに
それぞれ重ねて表示されている。An image displayed on the monitor screen according to this embodiment will be described with reference to FIG. Monitor screen 2
In step S4, the upper tomographic image 21a, the posterior sectional image 21b, and the lateral tomographic image 21 of the brain including the current source are set to 0.
c and the degree of coincidence 23 are displayed. Also,
The region 22 where the current source is likely to be set, which is set in step S3, is displayed so as to be superimposed on the tomographic images 21a, 21b, and 21c of the brain.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、一致の度合いを示す値に対応する、ズレ量
が予め記憶手段に記憶されているので、計測磁界データ
と理論磁界データの一致の度合いを示す値に対応するズ
レ量を呼び出し、このズレ量に基づいて、電流源の位置
が存在する可能性のある領域を設定するとともに、被検
体の関心部位の断層画像上に前記領域を重ねた断層画像
を表示手段に表示させるので、一致の度合いを示す値を
参酌する必要がなく、表示手段に表示されている断層画
像を見るだけで、電流源の存在する可能性のある領域
を、正確かつ、容易に確認することができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, since the deviation amount corresponding to the value indicating the degree of coincidence is stored in the storage means in advance, the measured magnetic field data and the theoretical magnetic field data are stored. A deviation amount corresponding to a value indicating the degree of coincidence is called, and based on this deviation amount, a region where the position of the current source is likely to be present is set, and the above-described region is displayed on a tomographic image of a site of interest of the subject. Since the tomographic image in which the regions are superimposed is displayed on the display means, there is no need to consider the value indicating the degree of coincidence, and only by looking at the tomographic image displayed on the display means, there is a possibility that the current source exists. The area can be checked accurately and easily.
【図1】この発明に係る生体活動電流源表示装置の一実
施例の概略構成を示したブッロク図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a biological activity current source display device according to the present invention.
【図2】実施例のデータ処理部で行われる処理手順を示
すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by a data processing unit according to the embodiment;
【図3】実施例の生体活動電流源表示装置のメモリに記
憶されるデータの関係を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a relationship between data stored in a memory of the biological activity current source display device according to the embodiment.
【図4】実施例の生体活動電流源表示装置に表示される
画面の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a screen displayed on the biological activity current source display device of the embodiment.
【図5】従来の生体活動電流源表示装置に表示される画
面の概略図である。FIG. 5 is a schematic view of a screen displayed on a conventional life activity current source display device.
9 … データ処理部 10 … メモリ 11a… カラーモニタ 11b… カラープリンタ 20 … モニタ面画 21a… 上部断面画像 21b… 後部断面画像 21c… 側部断面画像 22 … 電流源が存在する可能性のある領域 9 Data processing unit 10 Memory 11a Color monitor 11b Color printer 20 Monitor screen 21a Upper cross-sectional image 21b Rear cross-sectional image 21c Side cross-sectional image 22 Area where a current source may be present
Claims (1)
発生する微小磁界を計測した計測磁界データと、この計
測磁界データに基づいて、被検体の関心部位の電流源を
推定し、被検体の関心部位の断層画像上に前記電流源の
位置を重ねて表示するとともに、前記推定された電流源
の位置、向きのデータに基づき推測した理論磁界データ
と前記計測磁界データとの一致する度合いを示す値を併
せて表示することで真の電流源の位置を把握する生体活
動電流源表示装置であって、(a)被検体の関心部位に
仮想的に設定した電流源から発生する仮想磁界データに
任意のノイズを重畳させたときに推定される電流源の位
置と、この仮想的に設定した電流源の位置とのズレ量
を、前記ノイズを重畳させた仮想磁界データと前記仮想
磁界データとの一致の度合いに関連付けて予め記憶する
記憶手段と、(b)前記計測磁界データと、前記推定さ
れた電流源の位置、向きのデータに基づき推測される理
論磁界データとの一致の度合いを算出し、この一致の度
合いに対応するズレ量を前記記憶手段から読み出し、真
の電流源が存在する可能性のある領域を設定する領域設
定手段と、(c)前記関心部位の断層画像上に推定され
た電流源の位置に、前記領域設定手段によって設定され
た領域を重ねる画像処理手段と、(d)前記画像処理手
段によって処理された画像を表示するための表示手段と
を備えたことを特徴とする生体活動電流源表示装置。The present invention estimates a current source at a site of interest of a subject based on measured magnetic field data obtained by measuring a minute magnetic field generated from a biological activity current source at a site of interest of the subject. The position of the current source is superimposed and displayed on the tomographic image of the site of interest, and the degree of coincidence between the theoretical magnetic field data estimated based on the estimated position of the current source and the direction data and the measured magnetic field data is determined. A biological activity current source display device for grasping the position of a true current source by displaying the indicated values together, wherein (a) virtual magnetic field data generated from a current source virtually set at a site of interest of a subject The position of the current source estimated when any noise is superimposed on, and the amount of deviation between the position of this virtually set current source, the virtual magnetic field data with the noise superimposed and the virtual magnetic field data The match of (B) calculating a degree of coincidence between the measured magnetic field data and theoretical magnetic field data estimated based on the estimated position and orientation data of the current source; An area setting means for reading a shift amount corresponding to the degree of coincidence from the storage means and setting an area where a true current source may exist; and (c) a current estimated on a tomographic image of the site of interest. A living body, comprising: image processing means for superimposing an area set by the area setting means at the position of a source; and (d) display means for displaying an image processed by the image processing means. Active current source display.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9107065A JPH10295659A (en) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | Organism activity current source displaying device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9107065A JPH10295659A (en) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | Organism activity current source displaying device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10295659A true JPH10295659A (en) | 1998-11-10 |
Family
ID=14449608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9107065A Pending JPH10295659A (en) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | Organism activity current source displaying device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10295659A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
-
1997
- 1997-04-24 JP JP9107065A patent/JPH10295659A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20070010732A1 (en) | Method for measuring neurovascular uncoupling in fMRI | |
JP7293814B2 (en) | Biological information measuring device, biological information measuring method and program | |
JP4276107B2 (en) | Cardiac magnetic measuring device | |
JP3387236B2 (en) | Biomagnetic measurement device | |
JPH04109932A (en) | Living body magnetism measuring device | |
JPH10295659A (en) | Organism activity current source displaying device | |
JP2001275989A (en) | Biological signal measuring apparatus | |
JP2022147542A (en) | Biological information measurement system and program for biological information measurement | |
JPH105186A (en) | Biomagnetism measuring device | |
JP4006543B2 (en) | Bioactive current source estimation device | |
JP3407520B2 (en) | Biomagnetic measurement device | |
JP3298312B2 (en) | Biological activity current source estimation device | |
JP3233444B2 (en) | Biomagnetism measuring device, biomagnetism measuring method, and mounting device for biomagnetism measuring device | |
JPH04303416A (en) | Device for measuring magnetism of living body | |
JPH10211181A (en) | Biological activity current source estimating device | |
EP4150631B1 (en) | Quality control in medical imaging | |
JPH10295660A (en) | Organism activity current source estimating device | |
JPH0295337A (en) | Method for measuring position relation between multichannel squid sensor and subject | |
JPH0634783B2 (en) | Biomagnetic measurement method | |
JP2000325323A (en) | Organism action current source estimating device | |
JP3461380B2 (en) | Apparatus for determining measurement position in biological function measurement | |
JP2752884B2 (en) | Life activity current source estimation method | |
JPH08266499A (en) | Biomagnetic measuring apparatus | |
JP2795211B2 (en) | Biomagnetic measurement device | |
JP3407509B2 (en) | Biological activity current source display |