JPS6211433A - 実時間脳波地図表示装置 - Google Patents

実時間脳波地図表示装置

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JPS6211433A
JPS6211433A JP60153127A JP15312785A JPS6211433A JP S6211433 A JPS6211433 A JP S6211433A JP 60153127 A JP60153127 A JP 60153127A JP 15312785 A JP15312785 A JP 15312785A JP S6211433 A JPS6211433 A JP S6211433A
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JP
Japan
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data
frequency
amplitude
electrode
resistor network
Prior art date
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Pending
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JP60153127A
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English (en)
Inventor
晴見 竹田
畑 四郎
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BIIKON KK
Original Assignee
BIIKON KK
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野〕 この発明は、脳波地図表示装置、特に頭皮全面にわたる
脳波の振幅情報および周波数11報ナリアルタイムで表
示する実時間脳波地図表示装置に関するものである。
〔従来の技術〕
脳波(EEG)検査は重要な脳の機能的検査として古く
から行なわれており、コンピュータ断層撮影(CT)や
脳血管撮影では得られない、脳の機能に関する詳細な情
報を得ることができる。そこで今日では、脳波所見をも
とにしてCT所見や脳血管撮影所見を再度検討し、総合
的に病因・病態生理機溝の解明を行なうことによって診
断と治療方針を決定することが多い。
しかるに2次元的に表示されたCT像や脳血管撮影像と
、多チャンネル・ペンレコーダ等で記録された従来の脳
波チャートとの対応関係を直観的に把握することは困難
であるため、頭皮上の脳波のFi幅〔等価電位〕分布を
計算機を用いて2次元的に表示する脳波地図作成(CT
 E : Computeri−zed  Topog
ral)hic  Electroencephalo
gram )システムが近年提案され、その有用性が注
目されている。
脳波の検査や解析には振幅(電位)の情報だけではなく
、周波数に関する情報が極めて重要な役割を果している
が、従来のCTEシステムは、そのままでは周波数分布
の2次元表示を行なうことはできず、また、振幅分布の
脳波地図作成においても、10数箇所から導出される脳
波信号の高速フーリエ変換をソフトウェアで行なえば多
大の処理時間を要し、ハードウェアで処理するには高価
なシステムが必要になるという障害があった。さらに、
FFTによるCTEシステムを周波数分布の2次元表示
への拡張も考えられるが、医師の視察による周波数の分
析方法とフーリエ解析の手法とでは大きな相違がある。
そこで、本願発明昔は、脳波を電極単位で振幅成分およ
び周波数成分に分け、一定サンプリング時間毎にデジタ
ルデータとして出力するようにして、脳波の振幅分布お
よび周波数分布を共に2次元表示することができ、かつ
医師の視察による脳波分析に極めて近い分析が可能な簡
単で安価な脳波の周板数・振幅分布地図作成表示装置を
発明し、昭和59年特許出願第259622号として出
願した。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記特許出願の脳波の周波数・振幅分布地図作成表示装
置は、電極データをコンピュータに取シ込み、ソフトウ
ェアによって電極間データを補間することによシ脳波地
図の静止画像を表示するようになっており、脳波の周波
数分布および振幅分布を頭部全体として視覚的に把握す
ることはできるが、静止画像であるため、脳波として表
われる脳活動を頭部全体にわたって実時間で二次元表示
し、連続的な動態として観察することは困難である0 〔問題点を解決するだめの手段」 上記の問題点を解決するために、この発明は、脳波計の
各電極チャンネル毎に脳波の周波数データおよび振幅デ
ータを得るための周波数・振幅データ作成装置と、この
周波数・振幅データ作成装置の出力データよりあらかじ
め所定の無電極点のデータを補間する補助補間部と、周
波数・振幅データ作成装置の各出力チャンネルがそれぞ
れ各電極点に対応する網点に接続され、上記補助補間部
の゛出力がそれぞれ上記所定の無電極点に対応する網点
に接続された抵抗回路網と、この抵抗回路網上の罰点を
順次選択し、選択された網点の電位をマルチプレクス出
力するマルチプレクサと、マルチプレクサの出力データ
を処理して画像信号を得ると共に、上記各部の動作を制
御するデータ処理・制御部と、上記画像信号を実時間で
動画像としてカラー表示する表示装置と、で構成された
実時間脳波地図表示装置を提供するものである。
〔作 用〕
上記の構成を有するこの発明の実時間脳波地図表示装置
において、脳波は、たとえば、第2図に示すように、「
国際10−20電極法」に定められた21の電極点(Φ
〜O1囚〜国)のうち12ないし16の電極点より導出
され、周波数・振幅データ作成装置に入力される。もち
ろん、脳波はいったんデータレコーダに記録されたもの
を周波数・振幅データ作成装置に入力さるようにしても
よい。
周波数・振幅データ作成装置は、各電極チャンネル毎に
脳波の周波数データおよび振幅データを作成する。補助
補間部は、周波数・振幅データ作成装置の出力データに
もとすき所定の無電極点のデータ、すなわちたとえば上
記第2図の「国際10−20電極法」において、21の
電極点のうち■〜Oにのみ実際に電極を装着する場合は
、電極が装着されない囚〜国およびその他所要の無電極
点の周波数データおよび振幅データを演算により補間す
る。これは、頭皮上のこれらの無電極点に対応する抵抗
回路網上の網点に電圧を与えず、上記の12の電極点■
〜@に対応する網点にだけ周波数・振幅データ作成装置
の各出力チャンネルのデータを表わす電圧を与えて補間
を行なうと、実際には囚〜国の各点には脳波データがあ
るにもかかわらず、無データとして抵抗回路網による補
間が行なわれることになシ、抵抗回路網上の電位分布が
実際の周波数分布および振幅分布と大幅に異ったものと
なるから、あらかじめ上記囚〜■等の特定の無電極点に
ついては、電極点■〜@のデータにより補間を行ない、
得られたデータを表わす電圧を抵抗回路網上の対応する
網点に与える必要があるためである。
抵抗回路網は、第3図k)K示すように、同じ値の多数
の抵抗器を網状に接続したものであシ、その基本回路を
第3図(blに示す。第2図の基本回路において、点p
、p’間の電圧Vは、電圧における重ね合わせの定理に
より次式で与えられる。
V=+(EI+E2) すなわち、直列に接続された2つの同じ値の抵抗の接続
点PにはP′に対して左右の電圧励、E2を平均した電
圧が現われるので、この原理にもとづいて電気的な補間
を行なうことができる。
この基本回路を2次元に拡張したものが、第3図(al
に示すような抵抗回路網でキャパシタやインダクタを含
まない抵抗のみの電気回路であるため、1つまたは複数
の抵抗接続点、すなわち網点に電圧を与えると、他の網
点にもこれらの網点に与えられた電圧によって定まる定
常的な電圧が現われる。
周波数・振幅データ作成装置および補助補間部の各出力
チャンネルからの周波数データおよび振幅データは、ア
ナログ量として抵抗回路網上のそれぞれ対応する網点に
入力され、瞬時に他のすべての網点についての補間が行
なわれ、抵抗回路網上には各瞬間における頭皮上の脳波
の周波数分布または振幅分布を表わす電位分布が生じる
。なお、抵抗回路網上において、周波数と振幅のどちら
の電位分布を得るかの切換えは、データ処理・制御部か
らの制御によって行なわれる。
マルチプレクサは、あらかじめ設定された条件に従い抵
抗回路網上の網点を順次選択し、各網点の電位をデータ
処理・制御部へ入力する。データ処理・制御部は、上記
各部の動作を制御すると共に、マルチプレクサからの入
力データを処理して画像信号を得、表示装置に実時間で
動画像としてカラー表示させる。このようにして、頭皮
上における脳波の周波数分布および振幅分布を示す脳波
地図が実時間で表示される。
〔実施例〕
以下、第1図に示すこの発明の実時間脳波地図表示装置
の一実施例について詳細に説明する。
図示実施例の実時間脳波地図表示装置は、周波数・振幅
データ作成装置1と、周期−周波数線形変換部21、D
A変換器群22、補助補間部23、抵抗回路網24、マ
ルチプレクサ(MPX)群2およびAD変換器26等よ
りなる実時間変換部2と、DA変換器群チャンネル制御
邪31、MPX群アドアドレス制御部32びホストコン
ピュータ33等よりなるデータ処理・制御部と、カラー
CRT41およびVTR42等よりなる表示装置4とで
溝底されている。
上記周波数・振幅データ作成装置1は前記の特許出願昭
59−259622号のものと全く同じであり、その詳
細な説明は省くが、その出力部、すなわちデータバス1
1には頭皮上の各電極点からの脳波(EEG)の振幅デ
ータおよび周期データが現われ、実時間変換部2の周期
−周波数変換部21に入力される。
振幅データは周期−周波数線形変換部21を通ってDA
変換器群22に入力され、アナログデータに変換される
。一方、周期データは、周波数=1/周期によりそのま
ま周波数に変換すると、高周波数帯域では1ビツトあた
りの周波数変動が大きく、低周波数帯域では極端に小さ
くなるので、そのままDA変換するのは不適当であるた
め、周期−周波数線形変換部21により線形化処理され
た後、DA変換器群22に入力されて、アナログデータ
に変換される。
補助補間部23は主として演算増幅器よりなり、DA変
換器群22よりアナログ形で供給される各電極点の振幅
データおよび周波数データにもとずいて、たとえば第2
図の四〜口のような所定の無電極点のデータを補間する
この実施例の抵抗回路網24は64行64列形のもので
、上記DA変換器群22の振幅データおよび周波数デー
タと補助補間部23で補間により求められたデータを国
際10−20電極法により定められた電極位置に相当す
る抵抗回路網24上の各点に与えると、64X64=4
096点の全てに振幅および周波数の分布が瞬時に定常
的な分布となりて表われる。
振幅と周波数について上では同様に述べてきたが、振幅
を語る場合、必ず何に対してどれだけの振幅があるとい
うふうに基準になる電位が存在する。いわゆるGNDで
あるが、脳波の測定では不関電極なるものが定義されて
いて、そこをGNDとする。部位で示せば、頭の外周あ
たりである。
実際の測定においては、通常耳朶を用いる。抵抗回路網
においても、不関電極の影響を考慮しなくてはならない
ので、ハード的に不関電極を与える必要がある。そこで
、抵抗回路網の外周をC−MOSICである。CD40
66 Bを用いコントロール信号により、外周をGND
に落したり、落さなかったりを切り換えられるようにし
た。すなわち振幅をrJlll定するとき、コントロー
ル信号をハイ・レベルにし、外周をGNDに落とし、周
波数を測定するトキには、コントロール信号をロー・レ
ベルにし、外周をGNDがら切り離すのである。このコ
ントロールは、ホストコンピュータ33側がら行なえる
ようをこなっている。これにより、1つの抵抗回路網を
振幅と周波数の2つのモードで共有できるようになった
MPX群25は上記のようにして抵抗回路網24上に形
成される振幅データおよび周波数データの電位分布を、
上記4096点のうち表示に必要な所定数の点(この実
施例では984点)を順番に選ぶこと(こより、遂次A
/D変換器26に入力する。これによって、抵抗回路網
24上の振幅データおよび周波数データの電位分布はデ
ジタル形に変換され、ホストコンピュータ33に取り込
まれ、その処理・制御下1こおいて表示装置4にカラー
CRT41により実時間で動画像として表示されると共
に、VTR42+こ記録される。
〔発明の効果〕
この発明の実時間脳波表示装置によれば、頭部全体ζこ
わたる脳波現象を実時間で二次元表示し、連続的な動態
として観察することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実時間脳波表示装置の一実施例のブ
ロック図、@2図は国際10−20電極法の電極配置の
一例を示す平面図、第3図(a)および(b)は抵抗回
路網の原理を説明するための回路図である。 1・・・周波数・振幅データ作成装置、2・・・実時間
変換部、4・・・表示装置、23・・・補助補間部、2
4・・・抵抗回路網、25・・・マルチプレクサ(MP
X)群、31・・・DA変変換器群中ヤンネル制御部3
2・・・MPX群アドアドレス制御部3・・・ホストコ
ンピュータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 脳波計の各電極チャンネル毎に脳波の周波数データおよ
    び振幅データを得るための周波数・振幅データ作成装置
    と、この周波数・振幅データ作成装置の出力データによ
    りあらかじめ所定の無電極点のデータを補間する補助補
    間部と、周波数・振幅データ作成装置の各出力チャンネ
    ルがそれぞれ各電極点に対応する網点に接続され、上記
    補助補間部の出力が上記所定の無電極点に対応する網点
    に接続された抵抗回路網と、この抵抗回路網上の網点を
    順次選択し、選択された網点の電位をマルチプレクス出
    力するマルチプレクサと、マルチプレクサの出力データ
    を処理して画像信号を得ると共に、上記各部の動作を制
    御するデータ処理・制御部と、上記画像信号を実時間で
    動画像としてカラー表示する表示装置とで構成された実
    時間脳波地図表示装置。
JP60153127A 1985-07-09 1985-07-09 実時間脳波地図表示装置 Pending JPS6211433A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002272693A (ja) * 2001-03-21 2002-09-24 New Industry Research Organization 眼球停留関連電位解析装置

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JPS5752436A (en) * 1980-09-12 1982-03-27 Mochida Pharm Co Ltd Brain wave data treating method
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