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発明の名称 F波の開始点・終了点検出装置および開始点・終了点検出方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2000−139863(P2000−139863A)
公開日 平成12年5月23日(2000.5.23)
出願番号 特願平10−314304
出願日 平成10年11月5日(1998.11.5)
代理人 【識別番号】100086645
【弁理士】
【氏名又は名称】岩佐 義幸
【テーマコード(参考)】
4C027
【Fターム(参考)】
4C027 AA04 DD03 EE08 FF02 FF03 GG01 GG07 GG13 
発明者 倉橋 茂之
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】誘発電位測定装置から入力した波形データに移動平均フィルタをかけてノイズを軽減するノイズ軽減手段と、ノイズ軽減手段により移動平均をかけた波形データに対して、波形データの検出開始点と検出終了点を結ぶ直線を求め、波形データから直線データを減じ、波形データの検出開始点と検出終了点とその中間点の3点を結ぶ2次曲線を求め、波形データから求めた2次曲線データを減じることによって、波形のドリフトを軽減するドリフト軽減手段と、2次曲線データを減じた波形データの検出開始点から検出終了点までの間で、波形データの最大値−最小値を求め、この最大値−最小値の一定の割合をヒステリシスとして、ヒステリシスピーク検出を行い、求めたピークに対して、一番波形データの検出開始点寄りにあるピークから検出開始点側に向かって、片側ピーク検出を行い、ピークが求まった場合には、そのピークをF波開始点とし、求まらなかった場合には、F波開始点は無しとし、一番波形データの検出終了点寄りにあるピークから検出終了点側に向かって、片側ピーク検出を行い、ピークが求まった場合には、そのピークをF波終了点とし、求まらなかった場合には、F波終了点は無しとするF波開始点・終了点検出手段と、を備えることを特徴とするF波の開始点・終了点検出装置。
【請求項2】手や足を電気刺激することによって筋肉から観測されるF波の開始点・終了点検出方法において、F波の波形データに移動平均フィルタをかけ、直線近似および2次曲線近似を行い、検出開始点と検出終了点までの間でヒステリシスピークを検出し、検出した前記ヒステリシスピークから片側ヒステリシスピークを検出してF波の開始点および終了点を求めることを特徴とするF波の開始点・終了点検出方法。
【請求項3】手や足を電気刺激することによって筋肉から観測されるF波の開始点・終了点検出方法において、F波の波形データに移動平均フィルタをかけ、前記波形データの検出開始点と検出終了点を結ぶ直線を求めて前記波形データから直線データを減じ、直線データを減じた波形データの検出開始点と検出終了点とその中間点の3点を結ぶ2次曲線を求めてさらに2次曲線データを減じ、2次曲線データを減じた波形データの検出開始点と検出終了点までの間で、ヒステリシスピークを検出し、検出した前記ヒステリシスピークに対して、一番検出開始点寄りにあるピークから検出開始点側に向かって片側ヒステリシスピークの検出を行い、求められたピークをF波開始点とし、検出した前記ヒステリシスピークに対して、一番検出終了点寄りにあるピークから検出開終了点側に向かって片側ヒステリシスピークの検出を行い、求められたピークをF波終了点とすることを特徴とするF波の開始点・終了点検出方法。
【請求項4】前記波形データの最大値−最小値を求め、最大値−最小値の一定の割合をヒステリシスとして前記ヒステリシスピークを検出することを特徴とする請求項2または3に記載のF波の開始点・終了点検出方法。
【請求項5】手や足を電気刺激することによって筋肉から観測されるF波の波形データに移動平均フィルタをかける手順と、直線近似および2次曲線近似を行う手順と、検出開始点と検出終了点までの間でヒステリシスピークを検出する手順と、検出した前記ヒステリシスピークから片側ヒステリシスピークを検出してF波の開始点および終了点を求める手順と、を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
【請求項6】手や足を電気刺激することによって筋肉から観測されるF波の波形データに移動平均フィルタをかける手順と、前記波形データの検出開始点と検出終了点を結ぶ直線を求めて前記波形データから直線データを減じる手順と、直線データを減じた波形データの検出開始点と検出終了点とその中間点の3点を結ぶ2次曲線を求めてさらに2次曲線データを減じる手順と、直線および2次曲線データを減じた波形データの検出開始点と検出終了点までの間で、ヒステリシスピークを検出する手順と、検出した前記ヒステリシスピークに対して、一番検出開始点寄りにあるピークから検出開始点側に向かって片側ヒステリシスピークの検出を行い、求められたピークをF波開始点とする手順と、検出した前記ヒステリシスピークに対して、一番検出終了点寄りにあるピークから検出開終了点側に向かって片側ヒステリシスピークの検出を行い、求められたピークをF波終了点とする手順と、を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、外部から生体に刺激を付与し、その刺激に応じた誘発電位を測定する誘発電位測定装置から出力されるF波の開始点・終了点検出装置および開始点・終了点検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】誘発電位測定装置から出力されるF波とは、手や足を電気刺激することによって筋肉から観測される波形であり、このF波の伝導速度を検出することにより神経疾患のある部位を検出することが行われている。このF波の伝導速度を測定する際には、F波の開始点と終了点の位置を決定する必要があり、従来は、F波の開始点および終了点の位置の決定は、測定した波形を観察することによって手動で行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来のF波の伝導速度の測定では、F波の開始点および終了点の位置を決定する手段が、波形を観察して決定する手段しかなかったため、測定する際に、非常に時間がかかってしまっていた。
【0004】また、F波自体の振幅はあまり大きくなく、F波自体が、ノイズやドリフト成分に埋もれてしまうことが多々あるため、F波の開始点・終了点の検出の精度を上げることができなかった。
【0005】この発明の目的は、従来、波形を観察することによって行っていた、F波の開始点および終了点の検出を、自動で行うことによって、検査時間を大幅に短縮することを可能にするF波の開始点・終了点検出装置および開始点・終了点検出方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、F波の検出精度を上げるために、移動平均フィルタをかけたり、直線近似や2次曲線近似を行うことによって、検出しやすい波形を作り出す。
【0007】
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0008】図1は、この発明のF波の開始点・終了点検出装置における一実施の形態を示す構成図である。図1において、1はF波を出力する誘発電位測定装置であり、2はキーボードやマウスなどの入力装置であり、3はディスプレイ装置や印刷装置などの出力装置であり、4は波形データに移動平均や直線近似・2次曲線近似を行うことによって波形データからノイズやドリフトを取り去り、ヒステリシスピーク検出法を用いてF波の開始点および終了点を検出するF波の開始点・終了点検出装置であり、5はF波の開始点・終了点検出装置4を制御するプログラムを記録した記録媒体である。
【0009】F波の開始点・終了点検出装置4は、入力波形データのノイズを軽減するノイズ軽減手段6と、入力波形データのドリフトを軽減するドリフト軽減手段7と、入力波形データからF波の開始点および終了点を検出するF波開始点・終了点検出手段8とにより構成されている。
【0010】次に、この実施の形態の動作について、図2のフローチャートを用いて説明する。
【0011】まず、ノイズ軽減手段6により、誘発電位測定装置1から入力した波形データに移動平均フィルタをかけてを軽減する(ステップA1)。図3は、入力波形データの波形図であり、図4は、入力波形データに移動平均をかけた波形図である。
【0012】次に、ドリフト軽減手段7において、ノイズ軽減手段6により移動平均をかけた波形データに対して、波形データの検出開始点と検出終了点を結ぶ直線を求め、波形データから直線データを減じることによって、波形のドリフトを軽減する(ステップA2)。
【0013】波形データから直線データを減じることによって、検出開始点と検出終了点の波形データの値が等しくなり、また、低周波成分を除去することになる。図5は、波形データから直線データを減じた波形図である。
【0014】次に、波形データポイントから、波形データから直線データを減じた波形への関数をfとして、検出開始点(X0、(f(X0))、波形終了点(X1,f(X1))、および((X0+X1)/2,f((X0+X1)/2)) の3点を通る2次曲線を求め、波形データから、上で求めた2次曲線データを減じることによって、波形のドリフトを軽減する(ステップA3)。
【0015】2次曲線データを減じることによって、波形データ中のF波成分をより強調することができ、検出精度を上げることができる。図6は、直線データを減じた波形データから2次曲線データを減じた波形図である。
【0016】次に、F波開始点・終了点検出手段8により、波形データの検出開始点から検出終了点までの間で、波形データのP−P値を求める。このP−P値(最大値−最小値)の一定の割合をヒステリシスとして、ヒステリシスピーク検出を行って、陰性頂点等を求める(ステップA4)。この時、ピークが1つも求まらなかった場合には、F波は検出できなかったとして終了する。
【0017】図7は、ヒステリシスピークを検出する方法を説明する図である。波形データの極値点を中心として、その前後に波形データにヒステリシス分の落差がある場合には、その極値点をヒステリシスピークとして検出する。
【0018】なお、過剰検出を防ぐために、ヒステリシスピーク検出を行う場合には、ヒステリシスの値を少し大きめに設定する。
【0019】次に、求めたピークに対して、一番波形データの検出開始点寄りにあるピークから検出開始点側に向かって、片側ピーク検出を行い、ピークが求まった場合には、それをF波開始点として、求まらなかった場合には、F波開始点は無しとする(ステップA5)。
【0020】次に、一番波形データの検出終了点寄りにあるピークから検出終了点側に向かって、片側ピーク検出を行い、ピークが求まった場合には、それをF波終了点として、求まらなかった場合には、F波終了点は無しとする(ステップA6)。
【0021】図8は、片側ヒステリシスピークを検出する方法を説明する図である。波形データの極値点の手前にヒステリシス分の落差がある場合には、その極値点を片側ヒステリシスピーク検出点として検出する。
【0022】次に、波形上の検出した位置にマークをつけて、ディスプレイなどの出力装置3に出力する(ステップA7)。
【0023】検出されたマークの位置を確認して、マークの位置が違う場合には、キーボードやマウスなどの入力装置2を使用して、操作者が手動でマークを修正することもできる。
【0024】なお、F波の開始点・終了点検出装置4は、記録媒体8に記録されたプログラムによって動作するものとする。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、従来、F波の伝導速度の測定に必要なF波の開始点と終了点の位置の特定を手動で行っていたものを、自動で検出することができ、また、検出精度を上げることによって、検出位置の修正等を少なくすることができるので、F波の伝導速度の測定時間を短縮することができる。




 

 


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