KR20200007627A - Apparatus for removing signal by cochlear implantation and method thereof - Google Patents

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KR20200007627A
KR20200007627A KR1020180142936A KR20180142936A KR20200007627A KR 20200007627 A KR20200007627 A KR 20200007627A KR 1020180142936 A KR1020180142936 A KR 1020180142936A KR 20180142936 A KR20180142936 A KR 20180142936A KR 20200007627 A KR20200007627 A KR 20200007627A
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KR
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cochlear implant
signal
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waveform
groups
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Application number
KR1020180142936A
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경정숙
오승하
이준호
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서울대학교산학협력단
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
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    • A61B5/7235—Details of waveform analysis

Abstract

According to an embodiment of the present invention, an apparatus for removing a signal caused by a cochlear implant includes: a brainwave signal acquisition part acquiring a brainwave signal; an independent component extraction part extracting a plurality of independent components from the acquired brainwave signal; a characteristic acquisition part acquiring characteristics by analyzing each of the extracted independent components; a clustering part clustering the independent components into at least two groups based on the acquired characteristics, while making at least one independent component included in one group; an identification part identifying the position or waveform of a source of a signal indicated by each of the groups; and a removal part determining one of the groups, which is related with a cochlear implant, based on the position or waveform of the source of the signal, and removing the independent components included in the determined group from the brainwave.

Description

인공와우에 의한 신호 제거 장치 및 방법 {APPARATUS FOR REMOVING SIGNAL BY COCHLEAR IMPLANTATION AND METHOD THEREOF}Apparatus and method for removing signal by cochlear implant {APPARATUS FOR REMOVING SIGNAL BY COCHLEAR IMPLANTATION AND METHOD THEREOF}

본 발명은 뇌파 신호에서 인공와우에 의해 생성되는 신호를 제거하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for removing a signal generated by a cochlear implant from an EEG signal.

청각 신경의 손상에 의해 청각이 저하된 상태 또는 상실된 상태에 있는 난청 환자는 인공와우(cochlear implant)를 착용하여 소리를 들을 수 있다. 인공와우는 체외부와 환자의 측두골 영역에 수술을 통해 삽입되는 방식으로 장착될 수 있다. 보다 구체적으로, 인공와우는 인공와우의 체외부로부터 수신되는 소리에 따른 전기 자극이 인공와우의 체내부로 전달됨으로써 환자의 청각 신경을 자극함으로써 환자로 하여금 소리를 들을 수 있게 한다.Patients with hearing loss that are deaf or lost due to damage to the auditory nerve may hear a sound by wearing a cochlear implant. The cochlear implant can be mounted in a manner that is surgically inserted into the extracorporeal and temporal bone areas of the patient. More specifically, the cochlear implant enables the patient to hear sound by stimulating the auditory nerve of the patient by transmitting electrical stimulation according to the sound received from the outside of the cochlear implant into the body of the cochlear implant.

한편, 인공와우를 이식한 환자의 경우, 환자의 청력 상태를 파악하기 위해 뇌신경학적 상태 검사가 수반되어야 한다. 뇌신경학적 상태 검사는 인공와우를 이식한 환자의 뇌파를 검사하여 수행될 수 있는데, 이 때 인공와우에 의해 발생되는 신호 성분이 뇌파에 포함되게 된다. 이에 따라, 보다 정확한 검사를 위해 환자의 뇌파에서 인공와우에 의해 발생되는 신호 성분의 제거가 요구된다. On the other hand, patients with cochlear implants should be accompanied by a neurological condition test to determine their hearing status. Cerebral neurological examination may be performed by examining the brain waves of a patient who has had a cochlear implant, and the signal components generated by the cochlear implant are included in the brain waves. Accordingly, the removal of signal components caused by cochlear implants in the brain waves of patients is required for more accurate examination.

한국등록특허 제10-1200355호 (2012년 11월 06일 등록)Korea Patent Registration No. 10-1200355 (November 06, 2012 registration)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 인공와우를 이식한 환자에 대한 보다 정확한 뇌신경학적 상태 검사를 위해, 환자의 뇌파 신호에서 인공와우에 의한 신호를 제거하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for removing a cochlear implant signal from a brain wave signal of a patient for more accurate brain neurological condition examination of a patient implanted with a cochlear implant.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 바로 제한되지 않으며, 언급되지는 않았으나 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있는 목적을 포함할 수 있다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned, it is not mentioned but includes the purpose that can be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description. can do.

본 발명의 일 실시예에 따른 인공와우에 의한 신호 제거 장치는, 뇌파 신호를 획득하는 뇌파 신호 획득부와, 상기 획득된 뇌파 신호의 복수의 독립성분을 추출하는 독립성분 추출부와, 상기 추출된 복수의 독립성분 각각에 대해 분석하여 특징을 획득하는 특징 획득부와, 상기 획득된 특징에 기초하여, 상기 복수의 독립성분을 적어도 두 개의 그룹으로 클러스터링하되, 적어도 하나의 독립성분이 하나의 그룹에 포함되도록 하는 클러스터링부와, 상기 적어도 두 개의 그룹 각각이 나타내는 신호의 신호원의 위치 또는 파형의 형태를 식별하는 식별부와, 상기 신호원의 위치 또는 상기 파형의 형태에 기초하여, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 인공와우와 관련된 그룹을 결정하고, 상기 결정된 그룹에 포함되는 독립성분을 상기 뇌파 신호에서 제거하는 제거부를 포함할 수 있다. The apparatus for removing signals by cochlear implants according to an embodiment of the present invention includes an EEG signal acquisition unit for acquiring an EEG signal, an independent component extraction unit for extracting a plurality of independent components of the acquired EEG signal, and the extracted A feature obtaining unit for obtaining a feature by analyzing each of a plurality of independent components, and clustering the plurality of independent components into at least two groups based on the obtained features, wherein at least one independent component is included in one group A clustering unit configured to identify the at least two groups, an identification unit identifying a position or waveform shape of a signal source of a signal represented by each of the at least two groups, and the at least two groups based on the position of the signal source or the shape of the waveform. Determination of a group related to the cochlear implant and removing independent components included in the determined group from the EEG signal It may contain.

또한, 상기 제거부는, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 인공와우와 관련하여 기 지정된 위치에 대응하는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정할 수 있다. The removing unit may determine a group of the at least two groups whose position of the signal source corresponds to a predetermined position with respect to the cochlear implant as a group related to the cochlear implant.

또한, 상기 제거부는, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 상기 기 지정된 위치로부터 소정 거리 범위 내에 포함되는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정할 수 있다. The removing unit may determine a group of the at least two groups whose position of the signal source is within a predetermined distance from the predetermined position as a group related to the cochlear implant.

또한, 상기 제거부는, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 파형의 형태가 상기 인공와우와 관련하여 기 지정된 파형의 형태에 대응하는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정할 수 있다. The removing unit may determine, as the group related to the cochlear implant, a group of the waveform among the at least two groups corresponding to the shape of a predetermined waveform with respect to the cochlear implant.

또한, 상기 제거부는, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 파형의 형태가 상기 기 지정된 파형과의 유사도가 소정 값 이상인 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정할 수 있다. The removing unit may determine a group having the similarity to the predetermined waveform from the at least two groups as a group related to the cochlear implant.

또한, 상기 제거부는, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 인공와우와 관련하여 기 지정된 위치에 대응하고 상기 파형의 형태가 상기 인공와우와 관련하여 기 지정된 파형의 형태에 대응하는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정할 수 있다. The removing unit may include a group of the at least two groups in which the position of the signal source corresponds to a predetermined position with respect to the cochlear implant and the shape of the waveform corresponds to a form of a predetermined waveform in relation to the cochlear implant. A group related to the cochlear implant can be determined.

또한, 상기 제거부는, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 상기 기 지정된 위치로부터 소정 거리 범위 내에 포함되며, 상기 파형의 형태가 상기 기 지정된 파형과의 유사도가 소정 값 이상인 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정할 수 있다. The removing unit may further include a group of the at least two groups, wherein the position of the signal source is within a predetermined distance range from the predetermined position, and the shape of the waveform is equal to or greater than a predetermined value. This can be determined by the group associated with the wow.

또한, 상기 독립성분 추출부는, 독립성분분석법(ICA, independent component analysis)에 기초하여 상기 획득된 뇌파 신호에 포함되는 복수의 독립성분을 추출할 수 있다. The independent component extractor may extract a plurality of independent components included in the obtained EEG signal based on independent component analysis (ICA).

또한, 상기 획득된 특징은, 상기 추출된 복수의 독립성분 각각의 패턴을 포함할 수 있다. In addition, the obtained feature may include a pattern of each of the extracted plurality of independent components.

본 발명의 일 실시예에 따른 인공와우에 의한 신호 제거 방법은, 뇌파 신호를 획득하는 단계와, 상기 획득된 뇌파 신호의 복수의 독립성분을 추출하는 단계와, 상기 추출된 복수의 독립성분 각각에 대해 분석하여 특징을 획득하는 단계와, 상기 획득된 특징에 기초하여, 상기 복수의 독립성분을 적어도 두 개의 그룹으로 클러스터링하되, 적어도 하나의 독립성분이 하나의 그룹에 포함되도록 하는 단계와, 상기 적어도 두 개의 그룹 각각이 나타내는 신호의 신호원의 위치 또는 파형의 형태를 식별하는 단계와, 상기 신호원의 위치 또는 상기 파형의 형태에 기초하여, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 인공와우와 관련된 그룹을 결정하고, 상기 결정된 그룹에 포함되는 독립성분을 상기 뇌파 신호에서 제거하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a method of removing a signal by using a cochlear implant includes: obtaining an EEG signal, extracting a plurality of independent components of the obtained EEG signal, and extracting each of the extracted independent components. Analyzing and acquiring a feature, clustering the plurality of independent components into at least two groups based on the obtained features, wherein at least one independent component is included in one group, and Identifying a position or waveform shape of a signal source of a signal represented by each of the three groups, and determining a group related to the cochlear implant among the at least two groups based on the position of the signal source or the shape of the waveform, It may include the step of removing the independent component included in the determined group from the EEG signal.

또한, 상기 제거하는 단계는, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 인공와우와 관련하여 기 지정된 위치에 대응하는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다. The removing may include determining a group of the at least two groups whose position of the signal source corresponds to a predetermined position with respect to the cochlear implant as a group related to the cochlear implant.

또한, 상기 제거하는 단계는, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 상기 기 지정된 위치로부터 소정 거리 범위 내에 포함되는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다. The removing may include determining, as a group related to the cochlear implant, a group in which the position of the signal source is included within a predetermined distance range from the predetermined position among the at least two groups.

또한, 상기 제거하는 단계는, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 파형의 형태가 상기 인공와우와 관련하여 기 지정된 파형의 형태에 대응하는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다. The removing may include determining a group of the at least two groups whose shape of the waveform corresponds to a predetermined waveform shape in relation to the cochlear implant as a group related to the cochlear implant. .

또한, 상기 제거하는 단계는, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 파형의 형태가 상기 기 지정된 파형과의 유사도가 소정 값 이상인 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다. The removing may include determining, as a group related to the cochlear implant, a group in which the shape of the waveform is greater than or equal to a predetermined value among the at least two groups.

또한, 상기 제거하는 단계는, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 인공와우와 관련하여 기 지정된 위치에 대응하고 상기 파형의 형태가 상기 인공와우와 관련하여 기 지정된 파형의 형태에 대응하는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the removing may include the position of the signal source of the at least two groups corresponding to a predetermined position with respect to the cochlear implant and the shape of the waveform corresponding to a predetermined waveform form with respect to the cochlear implant. And determining a group as a group related to the cochlear implant.

또한, 상기 제거하는 단계는, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 상기 기 지정된 위치로부터 소정 거리 범위 내에 포함되며, 상기 파형의 형태가 상기 기 지정된 파형과의 유사도가 소정 값 이상인 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The removing may include removing a group of the at least two groups whose position of the signal source is within a predetermined distance from the predetermined position, and wherein the shape of the waveform is equal to or greater than a predetermined value by the predetermined waveform. The method may include determining a group related to the cochlear implant.

또한, 상기 독립성분을 추출하는 단계는, 독립성분분석법(ICA, independent component analysis)에 기초하여 상기 획득된 뇌파 신호에 포함되는 복수의 독립성분을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.The extracting of the independent components may include extracting a plurality of independent components included in the obtained EEG signal based on independent component analysis (ICA).

또한, 상기 획득된 특징은, 상기 추출된 복수의 독립성분 각각의 패턴을 포함할 수 있다. In addition, the obtained feature may include a pattern of each of the extracted plurality of independent components.

본 발명의 실시예에 따른 인공와우에 의한 신호 제거 장치 및 방법은, 뇌파 신호의 독립성분의 특징을 이용하여 환자의 뇌파 신호에서 인공와우에 의한 신호를 제거하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다. An apparatus and method for removing a signal by cochlear implant according to an embodiment of the present invention are to provide an apparatus and method for removing a signal by cochlear implant from a brain wave signal of a patient using features of an independent component of an EEG signal.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. However, the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.

도 1은 인공 와우의 개념도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공와우에 의한 신호 제거 장치의 기능적 구성의 예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공와우에 의한 신호 제거 방법의 각 단계의 흐름의 예를 도시한다.
도 4는 일반적인 뇌파와 본 발명의 일 실시예에 따른 인공와우에 의한 신호 제거 방법에 의해 인공와우에 의한 신호가 제거된 뇌파의 비교의 예를 도시한다. 1 shows a conceptual diagram of a cochlear implant.
Figure 2 shows an example of the functional configuration of the signal cancellation apparatus by cochlear implant according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows an example of the flow of each step of the signal cancellation method by cochlear implant according to an embodiment of the present invention.
4 shows an example of comparison between a general brain wave and a brain wave from which a signal from a cochlear implant is removed by a cochlear signal removing method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범주는 청구항에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various forms, only the embodiments are to make the disclosure of the present invention complete, and those skilled in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the scope of the invention, and the scope of the invention is defined only by the claims.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 실제로 필요한 경우 외에는 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the embodiments of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or constructions will be omitted except when actually necessary in describing the embodiments of the present invention. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로서 이해되어야 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood as including all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used to distinguish one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be 'connected' or 'connected' to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that another component may exist in between Should be.

도 1은 인공와우의 개념도를 도시한다. 보다 구체적으로, 도 1은 환자의 귀에 이식된 인공와우를 개념적으로 도시한다. 1 shows a conceptual diagram of a cochlear implant. More specifically, FIG. 1 conceptually illustrates a cochlear implant implanted in the patient's ear.

도 1을 참조하면, 인공와우(10)는 환자의 귀 부근에 이식될 수 있으며, 인공와우(10)는 어음처리기, 송신안테나, 수신안테나, 전극을 포함할 수 있다. 인공와우(10)의 각 구성에 대해서는 통상의 기술자에게 용이한바 자세한 설명은 생략하겠다. Referring to FIG. 1, the cochlear implant 10 may be implanted near a patient's ear, and the cochlear implant 10 may include a sound processor, a transmission antenna, a reception antenna, and an electrode. Each configuration of the cochlear implant 10 will be omitted since it will be easy for those skilled in the art.

인공와우(10)는 다양한 소리 신호, 예를 들어, 참조번호 1a, 1b, 1c와 같은 다양한 신호를 수신하여 전기 자극으로 변환하여 환자로 하여금 소리를 인식할 수 있도록 한다. 이러한 인공와우(10)를 착용한 환자의 경우 뇌신경학적 상태 검사를 통해 뇌파에 대한 분석을 수행함으로써 청력 상태에 대한 검사를 진행한다. The cochlear implant 10 receives various sound signals, for example, various signals such as reference numerals 1a, 1b, and 1c and converts them into electrical stimuli to enable the patient to recognize the sound. In the case of the patient wearing the cochlear implant 10, the examination for the hearing state is performed by performing an analysis on the brain wave through the neurological state test.

한편, 뇌파는 매우 예민한 신호로서, 환자의 안구의 움직임, 심장 박동, 신체 움직임과 같은 미세한 동작들이 기록되어 신호로서 포함될 수 있다. 즉, 뇌의 활동과는 무관한 인체의 다른 기관에 대한 신호가 뇌파에 포함될 수 있고, 이러한 신호들은 환자의 뇌 활동 분석에 방해가 되는 잡음 신호, 즉 노이즈(noise)로서 작용하게 될 수 있다. 이에 따라, 정밀한 뇌신경학적 검사를 위해서는 뇌파 분석시 뇌의 활동과 무관한 신호들이 제거될 필요가 있다. On the other hand, EEG is a very sensitive signal, the minute movements such as eye movements, heart rate, body movements of the patient can be recorded and included as a signal. That is, signals to other organs of the human body that are not related to brain activity may be included in the EEG, and these signals may act as noise signals, that is, noises that interfere with the analysis of brain activity of the patient. Accordingly, in order to precise neural neurological examination, signals that are not related to brain activity need to be removed during EEG analysis.

이러한 측면에서, 인공와우(10)를 이식한 환자의 뇌파에는 인공와우(10)의 작동에 의한 신호, 즉 외부에서 수신한 소리를 환자의 청각 신경으로 전달하는 인공와우(10)의 작동에 대한 신호가 노이즈로서 포함될 수 있다. 이에 따라, 보다 정확하고 정밀한 뇌파의 분석을 위해, 뇌파에서 인공와우(10)에 의한 신호가 제거될 필요가 있다. 후술되는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공와우(10)에 의한 신호 제거 장치 및 방법은 이러한 인공와우(10)에 의해 뇌파에 발생되는 신호를 제거할 수 있다. In this regard, the brain wave of the patient implanted with the cochlear implant 10 may be used for the operation of the cochlear implant 10 which transmits a signal generated by the operation of the cochlear implant 10, that is, an externally received sound to the auditory nerve of the patient. The signal can be included as noise. Accordingly, for more accurate and accurate analysis of the EEG, it is necessary to remove the signal by the cochlear implant 10 from the EEG. The apparatus and method for removing signal by cochlear implant 10 according to an embodiment of the present invention described below may remove a signal generated in the brain wave by the cochlear implant 10.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공와우에 의한 신호 제거 장치의 기능적 구성의 예를 도시한다. 이하 사용되는 '…부'등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. Figure 2 shows an example of the functional configuration of the signal cancellation apparatus by cochlear implant according to an embodiment of the present invention. Used below '… The term 'sub' and the like refer to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software.

도 2를 참조하면, 인공와우(10)에 의한 신호 제거 장치(100)는 뇌파 신호 획득부(110), 독립성분 추출부(120), 특징 획득부(130), 클러스터링부(140), 식별부(150), 제거부(160)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the apparatus 100 for removing a signal by the cochlear implant 10 includes an EEG signal acquisition unit 110, an independent component extraction unit 120, a feature acquisition unit 130, a clustering unit 140, and identification. The unit 150 may include a removal unit 160.

뇌파 신호 획득부(110)는 뇌파 신호를 획득할 수 있다. 보다 구체적으로, 뇌파 신호 획득부(110)는 인공와우(10)가 이식된 환자의 뇌파 신호를 획득할 수 있다. 인공와우(10)를 이식한 환자의 뇌파 신호에는 인공와우(10)의 작동에 의해 생성된 신호가 포함되어 있을 수 있다. The EEG signal acquisition unit 110 may acquire an EEG signal. More specifically, the EEG signal acquisition unit 110 may acquire the EEG signal of the patient implanted with the cochlear implant 10. The EEG signal of the patient implanted with the cochlear implant 10 may include a signal generated by the operation of the cochlear implant 10.

독립성분 추출부(120)는 뇌파 신호에 포함되는 복수의 독립성분을 추출할 수 있다. 보다 구체적으로, 뇌파 신호는 복수의 신호 성분을 포함할 수 있고, 이러한 신호 성분은 신호원(source)이 서로 독립적인 독립성분으로 나뉘어질 수 있다. 뇌파 신호는 독립성분분석법(ICA, independent component analysis)을 이용하여 복수의 독립성분, 예를 들면 60개의 독립성분으로 구분될 수 있다. 독립성분분석법은 통상의 기술자에게 용이한 바 자세한 설명을 생략하겠다. The independent component extractor 120 may extract a plurality of independent components included in the EEG signal. More specifically, the EEG signal may include a plurality of signal components, and these signal components may be divided into independent components whose signal sources are independent of each other. The EEG signal may be divided into a plurality of independent components, for example, 60 independent components using independent component analysis (ICA). Independent component analysis is omitted for the convenience of those skilled in the art.

특징 획득부(130)는 복수의 독립성분 각각을 분석하여 복수의 독립성분 각각에 대한 특징을 획득할 수 있다. 보다 구체적으로, 특징 획득부(130)는 복수의 독립성분 각각을 분석하여 복수의 독립성분 각각에 대한 특징을 획득할 수 있다. 복수의 독립성분의 특징은 예를 들면, 독립성분의 파형의 패턴을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 독립성분의 파형의 특징은 자극음이 시작된 직후 자극음의 길이만큼 지속되며 파형의 높이가 크게 나타나는 것일 수 있다. 경우에 따라, 이러한 파형은 다양한 부분에서 나타날 수 있지만, 인공와우(10)가 삽입된 근방, 예를 들면 인공와우(10)가 삽입된 쪽의 측두엽에서 신호의 크기가 가장 강하게 나타나는 특징을 가질 수 있다. The feature acquirer 130 may acquire a feature for each of the plurality of independent components by analyzing each of the plurality of independent components. More specifically, the feature acquirer 130 may acquire a feature for each of the plurality of independent components by analyzing each of the plurality of independent components. Features of the plurality of independent components may include, for example, a pattern of waveforms of the independent components. In more detail, the characteristic of the waveform of the independent component may be that the length of the waveform is large and lasts as long as the length of the stimulus sound immediately after the stimulus sound starts. In some cases, these waveforms may appear in various parts, but may be characterized by the strongest signal magnitude in the vicinity of the cochlear implant 10, for example, in the temporal lobe of the cochlear implant 10. have.

클러스터링부(140)는 복수의 독립성분 각각의 특징, 예를 들면 복수의 독립성분 각각의 패턴에 기초하여, 상기 복수의 독립성분을 적어도 두 개의 그룹으로 클러스터링할 수 있다. 이 때, 클러스터링부(140)는 적어도 하나의 독립성분이 하나의 그룹에 포함되도록 할 수 있다. 보다 구체적으로, 클러스터링부(140)는 동일한 특징을 가지는 독립성분 또는 유사한 특징을 가지는 독립성분들이 하나의 그룹에 속하도록 클러스터링할 수 있다. The clustering unit 140 may cluster the plurality of independent components into at least two groups based on a feature of each of the plurality of independent components, for example, a pattern of each of the plurality of independent components. In this case, the clustering unit 140 may allow at least one independent component to be included in one group. More specifically, the clustering unit 140 may cluster so that independent components having the same feature or independent components having similar features belong to one group.

경우에 따라, 클러스터링부(140)는 복수의 독립성분 각각의 파형의 형태를 분석하여 수치화할 수 있고, 이에 따라 복수의 독립성분 각각에 대한 유사도를 산정할 수 있다. 클러스터링부(140)는 유사도가 소정 값 이상인 독립성분끼리, 즉 유사한 독립성분끼리 하나의 그룹에 속하도록, 복수의 독립성분을 클러스터링할 수 있다. In some cases, the clustering unit 140 may analyze and quantify the shape of the waveform of each of the plurality of independent components, thereby calculating similarity with respect to each of the plurality of independent components. The clustering unit 140 may cluster the plurality of independent components such that the independent components having similarities more than a predetermined value, that is, similar independent components belong to one group.

이에 따라, 클러스터링된 각각의 그룹은 동일한 특징을 가지는 그룹일 수 있다. 다시 말해, 클러스터링된 각각의 그룹은 동일한 신호원으로부터 생성된 신호에 대한 독립성분의 집합일 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹은 안구의 움직임에 의해 발생된 신호에 대한 독립성분의 집합이고, 제2 그룹은 인공와우(10)의 작동에 의해 발생된 신호에 대한 독립성분의 집합일 수 있다. Accordingly, each grouped cluster may be a group having the same characteristics. In other words, each grouped cluster may be a set of independent components for signals generated from the same signal source. For example, the first group may be a set of independent components for the signal generated by the movement of the eye, and the second group may be a set of independent components for the signal generated by the operation of the cochlear implant 10.

식별부(150)는 적어도 두개의 그룹 각각이 나타내는 신호의 신호원의 위치 또는 파형의 형태를 식별할 수 있다. 경우에 따라, 식별부(150)는 클러스터링부(140)에 의해 클러스터링된 그룹 각각이 나타내는 신호의 신호원의 위치 및 파형의 형태를 식별할 수 있다. The identification unit 150 may identify the position or the shape of the waveform of the signal source of the signal represented by each of the at least two groups. In some cases, the identification unit 150 may identify the position of the signal source of the signal represented by each of the groups clustered by the clustering unit 140 and the shape of the waveform.

보다 구체적으로, 식별부(150)는 클러스터링된 그룹에 포함되는 독립성분의 쌍극자(dipole) 위치를 추정하는 것에 기초하여 클러스터링된 그룹 각각이 나타내는 신호원의 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 식별부(150)는 제1 그룹에 포함되는 제1 독립성분의 쌍극자의 위치를 분석하여 신호원의 위치를 추정할 수 있다. 경우에 따라, 제1 그룹이 제1 독립성분과 제2 독립성분을 포함하고, 제1 독립성분과 제2 독립성분이 나타내는 신호원의 위치가 상이한 경우, 식별부(150)는 제1 독립성분과 제2 독립성분의 위치의 중간 지점을 제1 그룹의 신호원의 위치로 추정할 수 있다. More specifically, the identification unit 150 may determine the position of the signal source represented by each clustered group based on estimating the dipole position of the independent component included in the clustered group. For example, the identification unit 150 may estimate the position of the signal source by analyzing the position of the dipole of the first independent component included in the first group. In some cases, when the first group includes the first independent component and the second independent component, and the positions of the signal sources represented by the first independent component and the second independent component are different, the identification unit 150 may separate the first independent component from the second independent component. The midpoint of the position of the component can be estimated as the position of the signal source of the first group.

식별부(150)는 클러스터링된 그룹에 포함되는 독립성분 각각의 파형을 식별하여 그룹이 나타내는 신호의 파형을 결정할 수 있다. 예를 들어, 식별부(150)는 제1 그룹에 포함되는 제1 독립성분의 파형을 분석하여 제1 그룹이 나타내는 신호의 파형의 형태를 식별할 수 있다. 경우에 따라, 제1 그룹이 제1 독립성분과 제2 독립성분을 포함하고, 제1 독립성분과 제2 독립성분이 나타내는 파형이 상이한 경우, 식별부(150)는 제1 독립성분과 제2 독립성분의 파형의 평균을 제1 그룹이 나타내는 신호의 파형으로 결정할 수 있다. 이에 따라, 식별부(150)는 결정된 제1 그룹이 나타내는 신호의 파형의 형태를 식별할 수 있다. The identification unit 150 may determine the waveform of the signal indicated by the group by identifying the waveform of each of the independent components included in the clustered group. For example, the identification unit 150 may identify the shape of the waveform of the signal represented by the first group by analyzing the waveform of the first independent component included in the first group. In some cases, when the first group includes the first independent component and the second independent component, and the waveforms represented by the first independent component and the second independent component are different, the identification unit 150 generates a waveform of the first independent component and the second independent component. The average of may be determined as a waveform of a signal represented by the first group. Accordingly, the identification unit 150 may identify the shape of the waveform of the signal indicated by the determined first group.

제거부(160)는 신호원의 위치 또는 파형의 형태에 기초하여, 클러스터링된 그룹 중 인공와우(10)와 관련된 그룹을 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 제거부(160)는 식별부(150)에 의해 식별된 클러스터링된 그룹 각각의 신호원의 위치가 인공와우(10)와 관련하여 기 지정된 위치에 대응하는지 여부를 판별할 수 있다. The remover 160 may determine a group related to the cochlear implant 10 among the clustered groups based on the position of the signal source or the shape of the waveform. More specifically, the remover 160 may determine whether the position of the signal source of each clustered group identified by the identifier 150 corresponds to a predetermined position with respect to the cochlear implant 10.

여기서, 인공와우(10)와 관련하여 기 지정된 위치는 인공와우(10)가 이식된 위치일 수 있다. 인공와우(10)가 이식된 위치에 대한 정보는 제거부(160)에 미리 저장되어 있을 수 있다. 또한, 인공와우(10)와 관련된 그룹은 인공와우(10)에 의해 발생된 신호를 나타내는 그룹을 의미할 수 있다.Here, the predetermined position with respect to the cochlear implant 10 may be a position where the cochlear implant 10 is implanted. Information about the location of the cochlear implant 10 may be stored in the removal unit 160 in advance. In addition, the group associated with the cochlear implant 10 may refer to a group representing a signal generated by the cochlear implant 10.

경우에 따라, 제거부(160)는 클러스터링된 그룹 중 신호원의 위치가 인공와우(10)가 이식된 위치로부터 소정 거리 범위 내에 포함되는 그룹을 인공와우(10)와 관련된 그룹으로 결정할 수 있다. In some cases, the remover 160 may determine that the group of the signal source among the clustered groups is within a predetermined distance range from the position where the cochlear implant 10 is implanted as a group related to the cochlear implant 10.

제거부(160)는 클러스터링된 그룹 중 파형의 형태가 인공와우(10)와 관련하여 기 지정된 파형의 형태에 대응하는 그룹을 인공와우(10)와 관련된 그룹으로 결정할 수 있다. 여기서, 인공와우(10)와 관련하여 기 지정된 파형의 형태는 인공와우(10)에 의해 발생되는 신호의 파형의 형태일 수 있다. 인공와우(10)에 의해 발생되는 신호의 파형의 형태에 대한 정보는 제거부(160)에 미리 저장되어 있을 수 있다. 또한, 인공와우(10)와 관련된 그룹은 인공와우(10)에 의해 발생된 신호를 나타내는 그룹을 의미할 수 있다.The remover 160 may determine, as a group associated with the cochlear implant 10, a group whose waveform form corresponds to a predetermined waveform form in relation to the cochlear implant 10. Here, the shape of the waveform designated in relation to the cochlear implant 10 may be in the form of a waveform of a signal generated by the cochlear implant 10. Information about the shape of the waveform of the signal generated by the cochlear implant 10 may be previously stored in the removal unit 160. In addition, the group associated with the cochlear implant 10 may refer to a group representing a signal generated by the cochlear implant 10.

경우에 따라, 제거부(160)는 클러스터링된 그룹 중 파형의 형태가 기 지정된 파형과의 유사도가 소정 값 이상인 그룹을 인공와우(10)와 관련된 그룹으로 결정할 수 있다. In some cases, the remover 160 may determine, as a group associated with the cochlear implant 10, a group having a similarity with a predetermined waveform or more with a predetermined waveform among the clustered groups.

제거부(160)는 클러스터링된 그룹 중 신호원의 위치가 인공와우(10)와 관련하여 기 지정된 위치에 대응하고 파형의 형태가 인공와우(10)와 관련하여 기 지정된 파형의 형태에 대응하는 그룹을 인공와우(10)와 관련된 그룹으로 결정할 수 있다. 한편, 인공와우(10)와 관련된 파형은 안구의 움직임에 의한 노이즈, 심장 박동에 의한 노이즈 등과는 상이한 특징을 가질 수 있다. The remover 160 is a group in which the position of the signal source among the clustered groups corresponds to a predetermined position with respect to the cochlear implant 10 and the form of the waveform corresponds to a predetermined waveform form with respect to the cochlear implant 10. May be determined as the group associated with the cochlear implant 10. On the other hand, the waveform associated with the cochlear implant 10 may have different characteristics from noise due to eye movement, noise due to a heartbeat, and the like.

예를 들어, 인공와우(10)와 관련된 파형은 소리 신호가 나타나는 시점부터 소리 신호가 끝나는 시점까지만 나타나는 특징을 포함할 수 있다. 여기서, 소리 신호는 외부의 자극 신호, 즉 인공와우(10)를 이식한 환자가 듣고자 하는 소리에 대한 신호를 의미할 수 있다. For example, the waveform associated with the cochlear implant 10 may include a feature that appears only from the time when the sound signal appears to the time when the sound signal ends. Here, the sound signal may mean an external stimulus signal, that is, a signal for a sound to be heard by the patient implanted with the cochlear implant 10.

반면에, 안구의 움직임에 의한 노이즈 또는 심장 박동에 의한 노이즈와 같이 인체의 특정 부분에 의해 발생되는 노이즈는 뇌의 특정 부분, 예를 들면 주로 전두엽 영역,에서 강하게 발견되거나, 주기를 가지는 정기적 파형, 예를 들면 심장 박동의 주기를 가지는 정기적 파형으로 관찰될 수 있다. On the other hand, noise generated by certain parts of the human body, such as noise caused by eye movements or noise from the heartbeat, may be strongly found in certain parts of the brain, for example, mainly the frontal lobe, or have periodic waveforms with periodicity, For example, it can be observed as a regular waveform with a period of heart rate.

보다 구체적으로, 제거부(160)는 클러스터링된 그룹 중 신호원의 위치가 기 지정된 위치로부터 소정 거리 범위 내에 포함되며, 파형의 형태가 기 지정된 파형과 유사도가 소정 값 이상인 그룹을 인공와우(10)와 관련된 그룹으로 결정할 수 있다. More specifically, the remover 160 includes a cochlear implant group 10 in which the position of the signal source is included in the clustered group within a predetermined distance range from a predetermined position, and the waveform is similar in shape to a predetermined waveform or more. This can be determined by the group associated with.

제거부(160)는 인공와우(10)와 관련된 그룹에 포함되는 독립성분을 뇌파 신호에서 제거할 수 있다. 보다 구체적으로, 제거부(160)는 신호원의 위치 또는 파형의 형태에 기초하여 결정된 인공와우(10)와 관련된 그룹에 포함되는 독립성분을 뇌파 신호 획득부(110)에 의해 획득된 뇌파 신호에서 제거할 수 있다. The remover 160 may remove the independent component included in the group related to the cochlear implant 10 from the EEG signal. More specifically, the remover 160 includes the independent components included in the group related to the cochlear implant 10 determined based on the position of the signal source or the shape of the waveform, from the EEG signal obtained by the EEG signal acquisition unit 110. Can be removed

이에 따라, 제거부(160)는 인공와우(10)에 의해 발생된 신호가 제거된 뇌파 신호를 제공할 수 있다. 이러한 뇌파 신호를 이용하면, 인공와우(10)를 이식한 환자의 뇌신경학적 상태 검사가 보다 정확히 이루어질 수 있다. Accordingly, the removal unit 160 may provide an EEG signal from which the signal generated by the cochlear implant 10 is removed. By using the EEG signal, the neurological condition test of the patient implanted with the cochlear implant 10 can be made more accurately.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공와우에 의한 신호 제거 방법의 각 단계의 흐름의 예를 도시한다. 이하 도 3에서는 도 2의 신호 제거 장치(100)의 각 구성을 중심으로 설명하겠다. Figure 3 shows an example of the flow of each step of the signal cancellation method by cochlear implant according to an embodiment of the present invention. 3 will be described with reference to the respective components of the signal removal device 100 of FIG. 2.

도 3을 참조하면, 뇌파 신호 획득부(110)는 뇌파 신호를 획득할 수 있다(S110). 보다 구체적으로, 뇌파 신호 획득부(110)는 인공와우(10)를 이식한 환자의 뇌파 신호를 획득할 수 있다. 인공와우(10)를 이식한 환자의 뇌파 신호에는 인공와우(10)의 작동에 의해 생성된 신호가 포함되어 있을 수 있다. Referring to FIG. 3, the EEG signal acquisition unit 110 may acquire an EEG signal (S110). More specifically, the EEG signal acquisition unit 110 may acquire the EEG signal of the patient implanted with the cochlear implant 10. The EEG signal of the patient implanted with the cochlear implant 10 may include a signal generated by the operation of the cochlear implant 10.

독립성분 추출부(120)는 뇌파 신호에 포함되는 복수의 독립성분을 추출할 수 있다(S120). 뇌파 신호는 신호원(source)이 서로 독립적인 독립성분으로 구성될 수 있고, 이에 따라, 독립성분 추출부(120)는 독립성분분석법을 이용하여 획득된 뇌파 신호에서 복수의 독립성분을 추출할 수 있다. The independent component extractor 120 may extract a plurality of independent components included in the EEG signal (S120). The EEG signal may be composed of independent components whose signal sources are independent of each other. Accordingly, the independent component extractor 120 may extract a plurality of independent components from the EEG signal obtained by using the independent component analysis. have.

특징 획득부(130)는 복수의 독립성분 각각의 특징을 획득할 수 있다. 복수의 독립성분의 특징은 복수의 독립성분의 파형의 패턴을 포함할 수 있다(S130). 예를 들어, 복수의 독립성분의 특징은 복수의 독립성분의 파형이 소정 주기를 기준으로 어떠한 형태를 나타내는지를 의미할 수 있다. The feature acquirer 130 may acquire a feature of each of the plurality of independent components. Features of the plurality of independent components may include a pattern of waveforms of the plurality of independent components (S130). For example, the characteristics of the plurality of independent components may mean what shape the waveforms of the plurality of independent components represent based on a predetermined period.

클러스터링부(140)는 복수의 독립성분 각각의 특징에 기초하여, 상기 복수의 독립성분을 적어도 두 개의 그룹으로 클러스터링할 수 있다(S140). 보다 구체적으로, 클러스터링부(140)는 획득된 특징에 기초하여, 복수의 독립성분을 적어도 두 개의 그룹으로 클러스터링하되, 적어도 하나의 독립성분이 하나의 그룹에 포함되도록 할 수 있다. The clustering unit 140 may cluster the plurality of independent components into at least two groups based on the characteristics of each of the plurality of independent components (S140). More specifically, the clustering unit 140 may cluster a plurality of independent components into at least two groups based on the obtained feature, and may include at least one independent component in one group.

식별부(150)는 적어도 두 개의 그룹 각각이 나타내는 신호의 신호원의 위치 또는 파형의 형태를 식별할 수 있다(S150). 보다 구체적으로, 식별부(150)는 클러스터링된 그룹에 포함되는 독립성분의 쌍극자(dipole) 위치를 추정하는 것에 기초하여 클러스터링된 그룹 각각이 나타내는 신호원의 위치를 결정할 수 있다. 식별부(150)는 클러스터링된 그룹에 포함되는 독립성분 각각의 파형을 식별하여 그룹이 나타내는 신호의 파형을 결정할 수 있다.The identification unit 150 may identify the position or waveform shape of the signal source of the signal represented by each of the at least two groups (S150). More specifically, the identification unit 150 may determine the position of the signal source represented by each clustered group based on estimating the dipole position of the independent component included in the clustered group. The identification unit 150 may determine the waveform of the signal indicated by the group by identifying the waveform of each of the independent components included in the clustered group.

제거부(160)는 신호원의 위치 또는 상기 파형의 형태에 기초하여, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 인공와우와 관련된 그룹을 결정하고 그룹에 포함되는 독립성분을 뇌파 신호에서 제거할 수 있다(S160). The remover 160 may determine a group related to the cochlear implant among the at least two groups based on the position of the signal source or the shape of the waveform, and remove the independent component included in the group from the EEG signal (S160). .

예를 들면, 식별부(150)는 적어도 두 개의 그룹 중 신호원의 위치가 인공와우(10)가 이식된 위치와 동일한 그룹 또는 인공와우(10)가 이식된 위치로부터 소정 거리 범위 내에 존재하는 그룹을 인공와우(10)에 의해 발생된 신호에 대한 그룹으로 결정할 수 있다. For example, the identification unit 150 may be a group in which the position of the signal source is the same as the position where the cochlear implant 10 is implanted or a group within a predetermined distance from the position where the cochlear implant 10 is implanted. May be determined as a group for the signal generated by the cochlear implant 10.

다른 예를 들면, 식별부(150)는 적어도 두 개의 그룹 중 파형의 형태가 기 지정된 파형과 동일한 그룹 또는 기 지정된 파형과의 유사도가 소정 값 이상인 그룹을 인공와우(10)에 의해 발생된 신호에 대한 그룹으로 결정할 수 있다. 한편, 유사도 산정은 파형의 형태에 기초하여 유사도를 분석하는 다양한 기법들을 이용하여 수행될 수 있다. As another example, the identification unit 150 may include a group of at least two groups having the same shape as a predetermined waveform or a group whose similarity with a predetermined waveform is greater than or equal to a predetermined value to a signal generated by the cochlear implant 10. Can be determined as a group. Meanwhile, the similarity calculation may be performed using various techniques for analyzing the similarity based on the shape of the waveform.

경우에 따라, 식별부(150)는 적어도 두 개의 그룹 중 신호원의 위치가 인공와우(10)가 이식된 위치와 동일하거나 소정 거리 범위 내에 존재하는 그룹 중 파형의 형태가 기 지정된 파형과 동일하거나 기 지정된 파형과의 유사도가 소정 값 이상인 그룹을 인공와우(10)에 의해 발생된 신호에 대한 그룹으로 결정할 수 있다. In some cases, the identification unit 150 may determine that the position of the signal source of the at least two groups is the same as the position where the cochlear implant 10 is implanted or the shape of the waveform of the group within the predetermined distance range is the same as a predetermined waveform. A group having a similarity with a predetermined waveform or more may be determined as a group of a signal generated by the cochlear implant 10.

제거부(160)는 신호원의 위치 및 파형의 형태 중 적어도 하나를 이용하여, 인공와우(10)에 의해 발생된 신호에 해당하는 그룹을 결정하고, 결정된 그룹에 포함되는 독립성분을 뇌파 신호에서 제거할 수 있다. 이에 따라, 인공와우(10)에 의해 발생된 신호가 제거된 뇌파 신호가 생성될 수 있다. The remover 160 determines a group corresponding to a signal generated by the cochlear implant 10 using at least one of the position of the signal source and the shape of the waveform, and separates the independent components included in the determined group from the EEG signal. Can be removed Accordingly, an EEG signal from which the signal generated by the cochlear implant 10 is removed may be generated.

도 4는 일반적인 뇌파와 본 발명의 일 실시예에 따른 인공와우에 의한 신호 제거 방법에 의해 인공와우에 의한 신호가 제거된 뇌파의 비교의 예를 도시한다.4 shows an example of comparison between a general brain wave and a brain wave from which a signal from a cochlear implant has been removed by a method of removing a signal by a cochlear implant according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 그래프(200)는 인공와우(10)에 의한 신호가 포함된 뇌파 신호 및 인공와우(10)에 의한 신호가 제거된 뇌파 신호의 예를 나타낸다. 실선은 인공와우(10)에 의한 신호가 포함된 뇌파 신호를 나타내며, 점선은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 제거 장치(100)에 의해 뇌파 신호에서 인공와우(10)에 의한 신호가 제거된 경우를 나타낸다. Referring to FIG. 4, the graph 200 shows an example of an EEG signal including a signal by the cochlear implant 10 and an EEG signal from which the signal by the cochlear implant 10 is removed. The solid line represents the EEG signal including the signal generated by the cochlear implant 10, and the dotted line indicates that the signal by the cochlear implant 10 is removed from the EEG signal by the signal removal device 100 according to an exemplary embodiment of the present invention. The case is shown.

인공와우(10)에 의한 신호가 제거되기 전의 뇌파 신호에는 인공와우(10)에 의한 신호가 포함되어 있기 때문에, 이러한 뇌파 신호를 이용하여 환자의 뇌신경학적 상태 검사를 수행하면 정밀한 진단 결과를 얻을 수 없다. 반면에, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 제거 장치(100)를 이용하여 인공와우(10)에 의한 신호를 뇌파 신호에서 제거하여 뇌신경학적 상태 검사를 수행하게 되면, 보다 정밀하고 정확한 환자의 뇌신경학적 상태에 대한 진단 결과를 획득할 수 있다. Since the EEG signal before the signal by the cochlear implant 10 is removed includes the signal by the cochlear implant 10, the neural neurological condition test of the patient using the EEG signal can provide a precise diagnosis result. none. On the other hand, by using the signal removal device 100 according to an embodiment of the present invention to remove the signal from the cochlear implant 10 from the EEG signal to perform a neurological condition test, more precise and accurate brain nerve of the patient Diagnostic results for a medical condition can be obtained.

본 명세서에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.Combinations of each block of the block diagrams and respective steps of the flowcharts attached herein may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be mounted on a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment such that the instructions executed through the processor of the computer or other programmable data processing equipment may be used in each block or flowchart of the block diagram. It will create means for performing the functions described in each step. These computer program instructions may be stored in a computer usable or computer readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement functionality in a particular manner, and thus the computer usable or computer readable memory. The instructions stored therein may also produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block or flowchart of each step of the block diagram. Computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operating steps may be performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-implemented process to create a computer or other programmable data. Instructions that perform processing equipment may also provide steps for performing the functions described in each block of the block diagram and in each step of the flowchart.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.In addition, each block or step may represent a portion of a module, segment, or code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function (s). It should also be noted that in some alternative embodiments, the functions noted in the blocks or steps may occur out of order. For example, the two blocks or steps shown in succession may in fact be executed substantially concurrently, or the blocks or steps may sometimes be performed in the reverse order, depending on the functionality involved.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential quality of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed herein are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas falling within the equivalent scope of the present invention should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 인공와우
100: 신호 제거 장치
110: 뇌파 신호 획득부
120: 독립성분 추출부
130: 특징 획득부
140: 클러스터링부
150: 식별부
160: 제거부10: cochlear implant
100: signal rejection device
110: brain wave signal acquisition unit
120: independent component extraction unit
130: feature acquisition unit
140: clustering unit
150: identification unit
160: removal unit

Claims (18)

뇌파 신호를 획득하는 뇌파 신호 획득부와,
상기 획득된 뇌파 신호의 복수의 독립성분을 추출하는 독립성분 추출부와,
상기 추출된 복수의 독립성분 각각에 대해 분석하여 특징을 획득하는 특징 획득부와,
상기 획득된 특징에 기초하여, 상기 복수의 독립성분을 적어도 두 개의 그룹으로 클러스터링하되, 적어도 하나의 독립성분이 하나의 그룹에 포함되도록 하는 클러스터링부와,
상기 적어도 두 개의 그룹 각각이 나타내는 신호의 신호원의 위치 또는 파형의 형태를 식별하는 식별부와,
상기 신호원의 위치 또는 상기 파형의 형태에 기초하여, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 인공와우와 관련된 그룹을 결정하고, 상기 결정된 그룹에 포함되는 독립성분을 상기 뇌파 신호에서 제거하는 제거부를 포함하는
인공와우에 의한 신호 제거 장치.EEG signal acquisition unit for obtaining an EEG signal,
An independent component extracting unit extracting a plurality of independent components of the obtained EEG signal;
A feature acquisition unit for obtaining a feature by analyzing each of the extracted independent components;
A clustering unit configured to cluster the plurality of independent components into at least two groups based on the obtained feature, wherein at least one independent component is included in one group;
An identification unit for identifying a position of a signal source or a waveform of a signal represented by each of the at least two groups;
And a remover configured to determine a group related to the cochlear implant among the at least two groups based on the position of the signal source or the shape of the waveform, and to remove the independent component included in the determined group from the EEG signal.
Signal elimination device by cochlear implant. 제1항에 있어서,
상기 제거부는,
상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 인공와우와 관련하여 기 지정된 위치에 대응하는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는
인공와우에 의한 신호 제거 장치.The method of claim 1,
The removal unit,
Determining a group of the at least two groups whose position of the signal source corresponds to a predetermined position with respect to the cochlear implant as a group related to the cochlear implant
Signal elimination device by cochlear implant. 제2항에 있어서,
상기 제거부는,
상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 상기 기 지정된 위치로부터 소정 거리 범위 내에 포함되는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는
인공와우에 의한 신호 제거 장치.The method of claim 2,
The removal unit,
Determining a group of the at least two groups whose position of the signal source is within a predetermined distance range from the predetermined position as a group related to the cochlear implant
Signal elimination device by cochlear implant. 제1항에 있어서,
상기 제거부는,
상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 파형의 형태가 상기 인공와우와 관련하여 기 지정된 파형의 형태에 대응하는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는
인공와우에 의한 신호 제거 장치.The method of claim 1,
The removal unit,
Determining a group of the at least two groups corresponding to the shape of the predetermined waveform with respect to the cochlear implant as the group associated with the cochlear implant
Signal elimination device by cochlear implant. 제4항에 있어서,
상기 제거부는,
상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 파형의 형태가 상기 기 지정된 파형과의 유사도가 소정 값 이상인 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는
인공와우에 의한 신호 제거 장치.The method of claim 4, wherein
The removal unit,
Determining a group of the at least two groups whose shape of the waveform is equal to or larger than a predetermined value as a group related to the cochlear implant;
Signal elimination device by cochlear implant. 제1항에 있어서,
상기 제거부는,
상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 인공와우와 관련하여 기 지정된 위치에 대응하고 상기 파형의 형태가 상기 인공와우와 관련하여 기 지정된 파형의 형태에 대응하는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는
인공와우에 의한 신호 제거 장치.The method of claim 1,
The removal unit,
A group in which the position of the signal source corresponds to a predetermined position with respect to the cochlear implant and the form of the waveform corresponds to a form of a predetermined waveform in relation to the cochlear implant among the at least two groups; Decided by
Signal elimination device by cochlear implant. 제6항에 있어서,
상기 제거부는,
상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 상기 기 지정된 위치로부터 소정 거리 범위 내에 포함되며, 상기 파형의 형태가 상기 기 지정된 파형과의 유사도가 소정 값 이상인 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는
인공와우에 의한 신호 제거 장치.The method of claim 6,
The removal unit,
The group of the at least two groups includes a location of the signal source within a predetermined distance range from the predetermined position, and the group whose waveform shape is similar to the predetermined waveform is greater than or equal to a predetermined value as the group related to the cochlear implant. doing
Signal elimination device by cochlear implant. 제1항에 있어서,
상기 독립성분 추출부는,
독립성분분석법(ICA, independent component analysis)에 기초하여 상기 획득된 뇌파 신호에 포함되는 복수의 독립성분을 추출하는
인공와우에 의한 신호 제거 장치.The method of claim 1,
The independent component extraction unit,
Extracting a plurality of independent components included in the obtained EEG signal based on independent component analysis (ICA)
Signal elimination device by cochlear implant. 제1항에 있어서,
상기 획득된 특징은, 상기 추출된 복수의 독립성분 각각의 패턴을 포함하는
인공와우에 의한 신호 제거 장치.The method of claim 1,
The obtained feature includes a pattern of each of the extracted plurality of independent components.
Signal elimination device by cochlear implant. 뇌파 신호를 획득하는 단계와,
상기 획득된 뇌파 신호의 복수의 독립성분을 추출하는 단계와,
상기 추출된 복수의 독립성분 각각에 대해 분석하여 특징을 획득하는 단계와,
상기 획득된 특징에 기초하여, 상기 복수의 독립성분을 적어도 두 개의 그룹으로 클러스터링하되, 적어도 하나의 독립성분이 하나의 그룹에 포함되도록 하는 단계와,
상기 적어도 두 개의 그룹 각각이 나타내는 신호의 신호원의 위치 또는 파형의 형태를 식별하는 단계와,
상기 신호원의 위치 또는 상기 파형의 형태에 기초하여, 상기 적어도 두 개의 그룹 중 인공와우와 관련된 그룹을 결정하고, 상기 결정된 그룹에 포함되는 독립성분을 상기 뇌파 신호에서 제거하는 단계를 포함하는
인공와우에 의한 신호 제거 방법.Acquiring an EEG signal,
Extracting a plurality of independent components of the obtained EEG signal;
Analyzing each of the extracted independent components to obtain a feature;
Clustering the plurality of independent components into at least two groups based on the obtained feature, wherein at least one independent component is included in one group;
Identifying a position or waveform shape of a signal source of a signal represented by each of the at least two groups;
Determining a group related to the cochlear implant among the at least two groups based on the position of the signal source or the shape of the waveform, and removing the independent component included in the determined group from the EEG signal.
Method of eliminating signal by cochlear implant. 제10항에 있어서,
상기 제거하는 단계는,
상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 인공와우와 관련하여 기 지정된 위치에 대응하는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는 단계를 포함하는
인공와우에 의한 신호 제거 방법.The method of claim 10,
The removing step,
Determining a group of the at least two groups whose position of the signal source corresponds to a predetermined position with respect to the cochlear implant as a group related to the cochlear implant;
Method of eliminating signal by cochlear implant. 제11항에 있어서,
상기 제거하는 단계는,
상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 상기 기 지정된 위치로부터 소정 거리 범위 내에 포함되는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는 단계를 포함하는
인공와우에 의한 신호 제거 방법.The method of claim 11,
The removing step,
Determining a group of the at least two groups whose position of the signal source is within a predetermined distance range from the predetermined position as a group related to the cochlear implant;
Method of eliminating signal by cochlear implant. 제10항에 있어서,
상기 제거하는 단계는,
상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 파형의 형태가 상기 인공와우와 관련하여 기 지정된 파형의 형태에 대응하는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는 단계를 포함하는
인공와우에 의한 신호 제거 방법.The method of claim 10,
The removing step,
Determining a group of the at least two groups whose shape of the waveform corresponds to a predetermined shape of the waveform with respect to the cochlear implant as a group related to the cochlear implant;
Method of eliminating signal by cochlear implant. 제13항에 있어서,
상기 제거하는 단계는,
상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 파형의 형태가 상기 기 지정된 파형과의 유사도가 소정 값 이상인 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는 단계를 포함하는
인공와우에 의한 신호 제거 방법.The method of claim 13,
The removing step,
Determining a group of the at least two groups whose shape of the waveform is equal to or greater than a predetermined value by a predetermined waveform as a group related to the cochlear implant;
Method of eliminating signal by cochlear implant. 제10항에 있어서,
상기 제거하는 단계는,
상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 인공와우와 관련하여 기 지정된 위치에 대응하고 상기 파형의 형태가 상기 인공와우와 관련하여 기 지정된 파형의 형태에 대응하는 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는 단계를 포함하는
인공와우에 의한 신호 제거 방법.The method of claim 10,
The removing step,
A group in which the position of the signal source corresponds to a predetermined position in relation to the cochlear implant and the form of the waveform corresponds to a predetermined waveform form in relation to the cochlear implant among the at least two groups; Determining the steps
Method of eliminating signal by cochlear implant. 제15항에 있어서,
상기 제거하는 단계는,
상기 적어도 두 개의 그룹 중 상기 신호원의 위치가 상기 기 지정된 위치로부터 소정 거리 범위 내에 포함되며, 상기 파형의 형태가 상기 기 지정된 파형과의 유사도가 소정 값 이상인 그룹을 상기 인공와우와 관련된 그룹으로 결정하는 단계를 포함하는
인공와우에 의한 신호 제거 방법.The method of claim 15,
The removing step,
The group of the at least two groups includes a location of the signal source within a predetermined distance range from the predetermined position, and the group whose waveform shape is similar to the predetermined waveform is greater than or equal to a predetermined value as the group related to the cochlear implant. Comprising the steps of
Method of eliminating signal by cochlear implant. 제10항에 있어서,
상기 독립성분을 추출하는 단계는,
독립성분분석법(ICA, independent component analysis)에 기초하여 상기 획득된 뇌파 신호에 포함되는 복수의 독립성분을 추출하는 단계를 포함하는
인공와우에 의한 신호 제거 방법.The method of claim 10,
Extracting the independent component,
Extracting a plurality of independent components included in the obtained EEG signal based on independent component analysis (ICA);
Method of eliminating signal by cochlear implant. 제10항에 있어서,
상기 획득된 특징은, 상기 추출된 복수의 독립성분 각각의 패턴을 포함하는
인공와우에 의한 신호 제거 방법.The method of claim 10,
The obtained feature includes a pattern of each of the extracted plurality of independent components.
Method of eliminating signal by cochlear implant.
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