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JP2008307141A - Method and instrument of analyzing brain activity - Google Patents

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JP2008307141A
JP2008307141A JP2007155862A JP2007155862A JP2008307141A JP 2008307141 A JP2008307141 A JP 2008307141A JP 2007155862 A JP2007155862 A JP 2007155862A JP 2007155862 A JP2007155862 A JP 2007155862A JP 2008307141 A JP2008307141 A JP 2008307141A
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JP
Japan
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brain
brain activity
data
intensity distribution
distribution data
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2007155862A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Tanaka
博昭 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
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  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an instrument of analyzing brain activity which can precisely catch unbalanced brain activity in either the right or the left. <P>SOLUTION: A measuring means 11 measures a brain magnetic field. An analyzing means 12 acquires intensity distribution data of brain activity on the basis of the brain magnetic field data measured by the measuring means 11 and filters data equally appearing in the right and the left of the brain from the intensity distribution data on the basis of the intensity distribution data of the obtained brain activity. The brain activity analyzer 1 filters data appearing equally in the right and left of the brain from the intensity distribution data. Consequently, the instrument can precisely catch unbalanced brain activity in either the right or the left. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、脳磁場の計測結果に基づいて脳活動の解析を行う脳活動解析方法および脳活動解析装置に関する。   The present invention relates to a brain activity analysis method and a brain activity analysis apparatus that analyze brain activity based on a measurement result of a brain magnetic field.

脳活動の様子を脳磁場の計測結果に基づいて解析し、脳活動の強度を領域の分布として表示する手法が知られている。この手法では、例えば、空間フィルタ法がデータの解析技法として用いられ、これにより脳内活動の強度を2次元的あるいは3次元的に把握することができる。通常、
(1)脳磁場の計測
(2)空間フィルタ法等による脳磁場の計測データの解析
(3)脳内の全部あるいは一部分の領域における脳活動の表示
(4)脳活動の表示と解剖学的情報(例えば、MRI)との重ね合わせ表示
(5)重ね合わせ表示を参照することによる、脳活動の診断
という手順で、脳活動の解析、診断を行っている。
There is known a method of analyzing the state of brain activity based on the measurement result of the brain magnetic field and displaying the intensity of the brain activity as a region distribution. In this method, for example, the spatial filter method is used as a data analysis technique, whereby the intensity of brain activity can be grasped two-dimensionally or three-dimensionally. Normal,
(1) Measurement of cerebral magnetic field (2) Analysis of cerebral magnetic field measurement data by spatial filter method, etc. (3) Display of brain activity in all or part of the brain (4) Display of brain activity and anatomical information (For example, superposition display with MRI) (5) The brain activity is analyzed and diagnosed by the procedure of brain activity diagnosis by referring to the superposition display.

特開2006−122086号公報JP 2006-122086 A

従来の臨床診断では、例えば、虚血脳における除波脳活動源など、解析対象となるのは病的な現象のため、左脳あるいは右脳のうちどちらかに脳活動が偏っていることが多い。しかし実際の脳活動は、左右どちらかに偏った脳活動だけでなく、それ以外の、通常、脳の左右広範囲に渡る背景脳活動を含んでおり、解析対象となる脳活動源が埋もれて不明瞭となる。従来の解析装置では、このような背景脳活動も解析対象となる脳活動と同時に表示されるため、対象とする脳活動を明瞭に捉えることができず、脳活動の解析、診断に支障が生じる可能性がある。   In a conventional clinical diagnosis, for example, because a pathological phenomenon is a target of analysis, such as a source of wave removal brain activity in an ischemic brain, brain activity is often biased to either the left brain or the right brain. However, actual brain activity includes not only brain activity that is biased to the left or right, but also other background brain activity that usually extends to the left and right of the brain, and the brain activity source to be analyzed is not buried. It becomes clear. In the conventional analysis device, such background brain activity is also displayed at the same time as the brain activity to be analyzed. Therefore, the target brain activity cannot be clearly understood, and the analysis and diagnosis of the brain activity are hindered. there is a possibility.

本発明の目的は、左右いずれかに偏った脳活動を的確に捉えることができる脳活動解析方法および脳活動解析装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a brain activity analysis method and a brain activity analysis apparatus that can accurately capture brain activity that is biased to the left or right.

本発明の脳活動解析方法は、脳磁場の計測結果に基づいて脳活動の解析を行う脳活動解析方法において、脳磁場を計測するステップと、計測された前記脳磁場のデータに基づいて脳活動の強度分布データを求めるステップと、求められた前記脳活動の強度分布データに基づいて、当該強度分布データから脳の左右に均等に出現しているデータを除去するステップと、を備えることを特徴とする。
この脳活動解析方法によれば、強度分布データから脳の左右に均等に出現しているデータを除去するので、左右いずれかに偏った脳活動を的確に捉えることができる。
The brain activity analysis method of the present invention is a brain activity analysis method for analyzing brain activity based on a measurement result of a brain magnetic field, the step of measuring the brain magnetic field, and the brain activity based on the measured brain magnetic field data. And the step of removing data appearing evenly on the left and right sides of the brain from the intensity distribution data based on the obtained intensity distribution data of the brain activity. And
According to this brain activity analysis method, since data that appears evenly on the left and right sides of the brain is removed from the intensity distribution data, it is possible to accurately grasp brain activities that are biased to either the left or right.

前記データを除去するステップで得られた強度分布データを表示するステップを備えてもよい。   A step of displaying the intensity distribution data obtained in the step of removing the data may be provided.

前記強度分布データを表示するステップでは、脳の解剖学的情報と当該分布データとを重ね合わせて表示してもよい。   In the step of displaying the intensity distribution data, the anatomical information of the brain and the distribution data may be displayed in an overlapping manner.

本発明の脳活動解析装置は、脳磁場の計測結果に基づいて脳活動の解析を行う脳活動解析装置において、脳磁場を計測する計測手段と、計測された前記脳磁場のデータに基づいて脳活動の強度分布データを求めるとともに、求められた前記脳活動の強度分布データに基づいて、当該強度分布データから脳の左右に均等に出現しているデータを除去する解析手段と、を備えることを特徴とする。
この脳活動解析装置によれば、強度分布データから脳の左右に均等に出現しているデータを除去するので、左右いずれかに偏った脳活動を的確に捉えることができる。
The brain activity analysis apparatus of the present invention is a brain activity analysis apparatus that analyzes brain activity based on a measurement result of a brain magnetic field, a measuring means that measures the brain magnetic field, and a brain based on the measured brain magnetic field data. Analyzing the intensity distribution data of the activity, and based on the obtained intensity distribution data of the brain activity, an analysis means for removing data appearing evenly on the left and right of the brain from the intensity distribution data. Features.
According to this brain activity analyzing apparatus, since data that appears evenly on the left and right sides of the brain is removed from the intensity distribution data, it is possible to accurately grasp brain activities that are biased to either the left or right.

本発明の脳活動解析方法によれば、強度分布データから脳の左右に均等に出現しているデータを除去するので、左右いずれかに偏った脳活動を的確に捉えることができる。   According to the brain activity analysis method of the present invention, since data that appears evenly on the left and right sides of the brain is removed from the intensity distribution data, it is possible to accurately grasp brain activities that are biased to the left or right.

本発明の脳活動解析装置によれば、強度分布データから脳の左右に均等に出現しているデータを除去するので、左右いずれかに偏った脳活動を的確に捉えることができる。   According to the brain activity analysis apparatus of the present invention, since data that appears evenly on the left and right sides of the brain is removed from the intensity distribution data, it is possible to accurately grasp brain activities that are biased to the left or right.

以下、図1〜図3を参照して、本発明による脳活動解析装置の一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a brain activity analysis apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図1(a)は、本実施形態の脳活動解析装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 1A is a block diagram showing the configuration of the brain activity analysis apparatus of this embodiment.

図1(a)に示すように、本実施形態の脳活動解析装置1は、脳磁場を計測する計測手段11と、計測手段11により計測された脳磁場のデータに基づいて脳活動を解析する解析手段12と、解析手段12による解析結果を表示する表示モニタ13とを備える。   As shown in FIG. 1A, the brain activity analysis apparatus 1 according to the present embodiment analyzes a brain activity based on a measurement unit 11 that measures a brain magnetic field, and brain magnetic field data measured by the measurement unit 11. An analysis unit 12 and a display monitor 13 for displaying an analysis result by the analysis unit 12 are provided.

図1(b)は、脳活動解析装置1の動作を示すフローチャートである。   FIG. 1B is a flowchart showing the operation of the brain activity analysis apparatus 1.

図1(b)のステップS1では、計測手段11により脳磁場の計測を行う。次に、ステップS2では、解析手段12により、空間フィルタ法等を用いて、計測手段11により計測された脳磁場のデータに基づいて脳活動の強度分布データを求める。次いで、ステップS3では、表示モニタ13に解析手段12による解析結果を表示する。   In step S1 of FIG. 1B, the magnetic field is measured by the measuring means 11. Next, in step S2, the analysis means 12 obtains intensity distribution data of brain activity based on the brain magnetic field data measured by the measurement means 11 using a spatial filter method or the like. Next, in step S3, the analysis result by the analyzing means 12 is displayed on the display monitor 13.

図2(a)は、表示モニタ13の表示画像を例示する図である。図2(a)に示すように、解析手段12により脳活動の強度分布が求められ、表示モニタ13には、脳活動の強度が脳の領域ごとに表示色の濃淡として示される。図2(a)の例では、脳の一断面について、脳活動の強度分布が表示されている。中心線21は、脳を均等に左右に分割する平面を示している。   FIG. 2A is a diagram illustrating a display image on the display monitor 13. As shown in FIG. 2 (a), the intensity distribution of the brain activity is obtained by the analyzing means 12, and the intensity of the brain activity is displayed on the display monitor 13 as a shade of display color for each brain region. In the example of FIG. 2A, the intensity distribution of brain activity is displayed for one section of the brain. The center line 21 indicates a plane that equally divides the brain into left and right.

次に、ステップS4では、解析手段12により、表示されている脳活動の強度分布から、左右均等に出現する背景脳活動の強度分の除去を行い、表示モニタ13の表示画像に反映させる。   Next, in step S <b> 4, the analysis means 12 removes the intensity of the background brain activity that appears evenly from the right and left from the displayed intensity distribution of the brain activity and reflects it on the display image of the display monitor 13.

図3(a)は、図2(a)の表示画像における直線22上における脳活動の強度を示している。図3(a)において、X方向の直線22は中心線21が示す平面に垂直であり、原点(X=0)は中心線21上にある。ステップS4では、中心線21に対して対象な位置の強度の差分を抽出する。具体的には、直線22上の座標Xの強度A(X)と座標−Xの強度A(−X)とを比較し、小さい方の強度をXminとする。そして、図3(b)に示すように、直線22上の座標Xの新たな強度B(X)を「強度A(X)−Xmin」とし、座標−Xの新たな強度B(−X)を「強度A(−X)−Xmin」とする。このような処理を解析領域の全体について実行することにより、左右均等に出現する背景脳活動の信号が除去され、左右の脳活動の強度差が抽出される。   FIG. 3A shows the intensity of brain activity on the straight line 22 in the display image of FIG. In FIG. 3A, the straight line 22 in the X direction is perpendicular to the plane indicated by the center line 21 and the origin (X = 0) is on the center line 21. In step S4, the difference in intensity at the target position with respect to the center line 21 is extracted. Specifically, the intensity A (X) of the coordinate X on the straight line 22 is compared with the intensity A (−X) of the coordinate −X, and the smaller intensity is defined as Xmin. Then, as shown in FIG. 3B, the new intensity B (X) of the coordinate X on the straight line 22 is defined as “intensity A (X) −Xmin”, and the new intensity B (−X) of the coordinate −X. Is “strength A (−X) −Xmin”. By executing such processing for the entire analysis region, a signal of background brain activity that appears evenly on the left and right is removed, and an intensity difference between the left and right brain activities is extracted.

図2(b)は、背景脳活動の信号が除去された後の表示モニタ13の表示画像を示している。このように、背景脳活動の信号を除去することで、脳活動の左右の偏差が明瞭に表示される。   FIG. 2B shows a display image on the display monitor 13 after the background brain activity signal is removed. Thus, by removing the signal of the background brain activity, the left and right deviations of the brain activity are clearly displayed.

次に、ステップS5では、表示モニタ13上で、図2(b)に対応する背景脳活動の信号が除去された後の表示画像と、解剖学的情報(例えば、MRI)との重ね合わせ表示を実行し、処理を終了する。このような重ね合わせ表示を参照することにより、脳活動についての解析、診断を行うことができる。   Next, in step S5, on the display monitor 13, the display image after the background brain activity signal corresponding to FIG. 2B is removed and the anatomical information (for example, MRI) are superimposed and displayed. To finish the process. By referring to such superimposed display, analysis and diagnosis of brain activity can be performed.

以上のように、本実施形態の脳活動解析装置によれば、背景脳活動の信号を除去することにより、虚血脳における除波脳活動源など、左右いずれかに偏った脳活動を明瞭に捉えることができるので、診断の精度を高めることができる。   As described above, according to the brain activity analysis apparatus of the present embodiment, by removing the background brain activity signal, the brain activity biased to either the left or right, such as the wave-removing brain activity source in the ischemic brain, is clarified. Since it can be captured, the accuracy of diagnosis can be improved.

また、他の臨床画像装置、例えば、SPECT、PET、MEGによる解析画像との比較も容易なものとなる。例えば、SPECTあるいはPETでは脳血流の測定結果との対比、MEGでは脳内活動の測定結果との対比を行うことができる。このため多角的な視点により診断が可能となり、この点でも診断の精度を向上させることができる。   Further, comparison with analysis images by other clinical image apparatuses such as SPECT, PET, and MEG becomes easy. For example, SPECT or PET can be compared with the measurement result of cerebral blood flow, and MEG can be compared with the measurement result of brain activity. Therefore, diagnosis can be performed from various viewpoints, and the accuracy of diagnosis can be improved in this respect.

以上説明したように、本発明の脳活動解析方法および脳活動解析装置によれば、強度分布データから脳の左右に均等に出現しているデータを除去するので、左右いずれかに偏った脳活動を的確に捉えることができる。   As described above, according to the brain activity analysis method and the brain activity analysis apparatus of the present invention, since the data appearing evenly on the left and right sides of the brain is removed from the intensity distribution data, the brain activity biased to either the left or right Can be accurately captured.

本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、脳磁場の計測結果に基づいて脳活動の解析を行う脳活動解析方法および脳活動解析装置に対し、広く適用することができる。   The scope of application of the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can be widely applied to a brain activity analysis method and a brain activity analysis apparatus that analyze brain activity based on a measurement result of a brain magnetic field.

一実施形態の脳活動解析装置を示す図であり、(a)は、本実施形態の脳活動解析装置の構成を示すブロック図、(b)は、脳活動解析装置の動作を示すフローチャート。It is a figure which shows the brain activity analyzer of one Embodiment, (a) is a block diagram which shows the structure of the brain activity analyzer of this embodiment, (b) is a flowchart which shows operation | movement of a brain activity analyzer. 表示モニタの表示画像を例示する図であり、(a)は、背景脳活動の信号を除去する前の表示画像を例示する図、(b)は、背景脳活動の信号を除去した後の表示画像を例示する図。It is a figure which illustrates the display image of a display monitor, (a) is a figure which illustrates the display image before removing the signal of background brain activity, (b) is the display after removing the signal of background brain activity. The figure which illustrates an image. 表示画像に表示される脳活動の強度を示す図であり、(a)は、背景脳活動の信号を除去する前の強度を例示する図、(b)は、背景脳活動の信号を除去した後の強度を例示する図。It is a figure which shows the intensity | strength of the brain activity displayed on a display image, (a) is a figure which illustrates the intensity | strength before removing the signal of background brain activity, (b) removed the signal of background brain activity The figure which illustrates the intensity | strength after.

符号の説明Explanation of symbols

1 脳活動解析装置
11 計測手段
12 解析手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brain activity analyzer 11 Measuring means 12 Analyzing means

Claims (4)

脳磁場の計測結果に基づいて脳活動の解析を行う脳活動解析方法において、
脳磁場を計測するステップと、
計測された前記脳磁場のデータに基づいて脳活動の強度分布データを求めるステップと、求められた前記脳活動の強度分布データに基づいて、当該強度分布データから脳の左右に均等に出現しているデータを除去するステップと、
を備えることを特徴とする脳活動解析方法。
In the brain activity analysis method that analyzes brain activity based on the measurement result of the brain magnetic field,
Measuring the brain magnetic field;
Obtaining intensity distribution data of brain activity based on the measured brain magnetic field data, and based on the obtained intensity distribution data of brain activity, the intensity distribution data appear evenly on the left and right of the brain. Removing existing data;
A brain activity analysis method comprising:
前記データを除去するステップで得られた強度分布データを表示するステップを備えることを特徴とする脳活動解析方法。 A brain activity analysis method comprising the step of displaying intensity distribution data obtained in the step of removing the data. 前記強度分布データを表示するステップでは、脳の解剖学的情報と当該分布データとを重ね合わせて表示することを特徴とする請求項2に記載の脳活動解析方法。 3. The brain activity analysis method according to claim 2, wherein in the step of displaying the intensity distribution data, the anatomical information of the brain and the distribution data are displayed in a superimposed manner. 脳磁場の計測結果に基づいて脳活動の解析を行う脳活動解析装置において、
脳磁場を計測する計測手段と、
計測された脳磁場のデータに基づいて脳活動の強度分布データを求めるとともに、求められた脳活動の強度分布データに基づいて、当該強度分布データから脳の左右に均等に出現しているデータを除去する解析手段と、
を備えることを特徴とする脳活動解析装置。
In the brain activity analysis device that analyzes brain activity based on the measurement result of brain magnetic field,
A measuring means for measuring the brain magnetic field;
Based on the measured brain magnetic field data, brain activity intensity distribution data is obtained, and on the basis of the obtained brain activity intensity distribution data, data appearing evenly on the left and right sides of the brain are obtained. Analysis means to be removed;
A brain activity analysis apparatus comprising:
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