JP2019076374A - 生体情報測定装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】加算平均を行う回数を適正な回数とするための指標を提示する生体情報測定装置を提供する。【解決手段】誘発電位測定装置１は、被検者の生体１００から生体信号を取得する測定部４０と、測定部４０から取得した生体信号に基づいて複数の生体信号波形を生成し、該複数の生体信号波形を加算平均した加算平均波形及び加算平均ばらつきに関する情報を特定する信号処理部５０と、少なくとも加算平均ばらつきに関する情報を表示する表示部６０と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、生体信号から生成される生体信号波形を加算平均する生体情報測定装置及びプログラムに関する。

体性感覚誘発電位（ＳＥＰ）、聴覚脳幹誘発電位（ＢＡＥＰ）、視覚誘発電位（ＶＥＰ）、聴性脳幹反応（ＡＢＲ）などの生体情報測定装置において、脳波などの生体信号が測定される。

非特許文献１には、視覚などへの刺激によって大脳のそれぞれの感覚野に誘発される微小な電位変化を主に頭皮上より検出する大脳誘発電位計が記載されている。誘発される微小な電位には、フラッシュ光やパターン光刺激によって誘発される視覚誘発電位（ＶＥＰ）、末梢の感覚神経を電気刺激することによって得られる体性感覚誘発電位（ＳＥＰ）、トーンバーストやクリック音刺激によって誘発される長潜時聴覚誘発電位（ＡＥＰ）、聴性脳幹反応（ＡＢＲ）などがある。この電位は、脳波信号の中に埋もれている０．１〜１０μＶ程度で変動する微小な電位である。

誘発電位を含む脳波信号は、Ａ／Ｄ変換され、刺激に同期して加算平均が行われる。加算平均を実行するのは、ノイズの影響を排除して、微小な生体信号を正確に検出するためである。

（社）日本生体医工学会ＭＥ技術教育委員会監修、「ＭＥの基礎知識と安全管理 改訂第５版」、株式会社南江堂、２００８年１２月１０日、ｐ．１５０−１５３

一般的な体性感覚誘発電位（ＳＥＰ）、聴覚脳幹誘発電位（ＢＡＥＰ）、視覚誘発電位（ＶＥＰ）、聴性脳幹反応（ＡＢＲ）などの加算平均では、あらかじめ決められた回数の加算平均が行なわれていた。
しかし、測定中にどのようなノイズがどのように乗るかは測定環境により異なる。このため、あらかじめ決められた回数の加算平均を実行しても、加算平均を実行する回数（加算平均回数）が十分とはいえない場合があり、または必要以上に加算平均回数が多すぎる場合があった。
なお当該問題は、上述のＳＥＰ等の誘発電位検査に限られたものでは無く、心室遅延電位を用いた心電図検査等でも生じ得る。すなわち加算平均を行う生体情報測定装置に共通する問題である。

このような加算平均を行う従来の装置において、加算平均回数の過不足が生じやすかった。しかし、加算平均回数の過不足の指標を示すものは従来存在しなかった。

本開示は、加算平均を行う回数を適正な回数とするための指標を提示することを主たる目的とする。

本開示の生体情報測定装置は、
被検者の生体から生体信号を取得する測定部と、
前記測定部から取得した前記生体信号に基づいて複数の生体信号波形を生成し、前記複数の生体信号波形を加算平均した加算平均波形及び加算平均ばらつきに関する情報を特定する信号処理部と、
少なくとも前記加算平均ばらつきに関する情報を表示する表示部と、を備えている。

上記構成によれば、加算平均ばらつきに関する情報を表示するので、加算平均回数を適正な回数とするための指標を可視化することができる。

本開示の生体情報測定装置は、
被検者の生体から生体信号を取得する測定部と、
前記測定部から取得した前記生体信号に基づいて複数の生体信号波形を生成し、前記複数の生体信号波形を加算平均した加算平均波形及び加算平均ばらつきに関する情報を特定する信号処理部と、
少なくとも前記加算平均ばらつきに関する情報に基づいて前記加算平均の回数が十分か否かを判定する判定処理部と、を備えている。

上記構成によれば、加算平均ばらつきに関する情報に基づいて加算平均回数が十分か否かを判定するので、加算平均回数が十分か否かを知ることができる。

本開示の生体情報測定プログラムは、
被検者の生体から取得した生体信号に基づいて複数の生体信号波形を生成し、前記複数の生体信号波形の加算平均を行う生体情報測定プログラムであって、
前記生体信号に基づいて前記複数の生体信号波形を生成する機能と、
前記複数の生体信号波形を加算平均した加算平均波形及び加算平均ばらつきに関する情報を特定する信号処理を行う機能と、
少なくとも前記加算平均ばらつきに関する情報を表示する機能と、
をコンピュータに実現させるための生体情報測定プログラムである。

上記プログラムによれば、加算平均ばらつきに関する情報を表示する機能を実現するので、加算平均回数を適正な回数とするための指標を可視化することができる。

本開示によれば、加算平均回数を適正な回数とするための指標を提示することができる。

本開示の一実施形態に係る誘発電位測定装置の機能ブロック図である。 聴性脳幹反応（ＡＢＲ）の模擬測定に関する加算平均波形及び加算平均ばらつきを示す図である。 聴性脳幹反応（ＡＢＲ）の模擬測定に関する加算平均波形及び加算平均ばらつきを示す図である。 聴性脳幹反応（ＡＢＲ）の模擬測定に関する加算平均波形及び加算平均ばらつきを示す図である。 聴性脳幹反応（ＡＢＲ）測定に関する加算平均波形及び加算平均ばらつきを示す図である。 聴性脳幹反応（ＡＢＲ）測定に関する加算平均波形及び加算平均ばらつきを示す図である。 本開示の一実施形態に係る誘発電位測定装置の機能ブロック図である。 本開示の一実施形態に係る誘発電位測定装置の機能ブロック図である。

以下、本開示に係る生体情報測定装置の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。

＜第一実施形態 表示装置＞
本開示にかかる生体情報測定装置は、生体から得られた電気（電位）信号を加算平均する装置であればどのようなものであってもよい。以下、生体情報測定装置の一例として、聴性脳幹反応（Ａｕｄｉｔｏｒｙ Ｂｒａｉｎ−ｓｔｅｍ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ。以下「ＡＢＲ」という）の測定に用いられる誘発電位測定装置１を説明する。

誘発電位測定装置１は、被検者である生体１００から生体信号（電気信号）を取得するように構成されている。生体信号は、生体１００に装着される電極、プローブ、カフなど、測定に適する各種器具を介して取得される。本例の誘発電位測定装置１は、図１に示すように、導出電極部１０を用いている。導出電極部１０は、被検者である生体１００に装着される複数の電極１１〜１４で構成されている。導出電極部１０は、刺激部２０から付与された刺激に応じた外因性の誘発電位差を、生体１００から取得するように構成されている。導出電極部１０を構成する電極の数は、測定対象及び測定部位に合わせて、適宜定めることができる。本例の導出電極部１０は、図１に示すように、４個の電極１１〜１４で構成されている。

誘発電位測定装置１は、刺激部２０と、制御部３０と、測定部４０と、表示部６０と、を有している。

刺激部２０は、生体１００に、視覚、聴覚、体性感覚などの刺激を付与するように構成されている。本例では、刺激部２０は、クリック音（音刺激）を生体１００に付与するように構成されている。

測定部４０は、生体１００に生じた誘発電位（アナログの生体信号）を取得するように構成されている。本例では、測定部４０は、刺激部２０の刺激に応じて生体１００に生じた誘発電位を電極１１〜１４により取得する。測定部４０が取得した生体信号は、図示しないＡ／Ｄコンバータ等によってデジタルデータに変換される。デジタルデータに変換された生体信号は、制御部３０に出力される。

制御部３０は、信号処理部５０を含んで構成されている。また、制御部３０は、不図示の操作内容入力部によって入力された刺激付与タイミングや刺激強度に応じて、刺激付与に関して制御信号を生成するように構成されている。制御信号は、制御部３０から刺激部２０に出力される。

制御部３０は、メモリとプロセッサを備えている。
メモリは、コンピュータ可読命令（プログラム）を記憶するように構成されている。メモリは、例えば、各種プログラム（測定に関するプログラム、信号処理に関するプログラム、判定に関するプログラム）などが格納されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やプロセッサにより実行される各種プログラムなどが格納される複数ワークエリアを有するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などから構成される。
プロセッサは、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及び／又はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であって、ＲＯＭに組み込まれた各種プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されている。

信号処理部５０は、測定部４０から取得した生体信号（デジタルデータ）の信号処理を行うように構成されている。
信号処理部５０は、取得した生体信号に基づいて、複数の生体信号波形を生成する。信号処理部５０は、複数の生体信号波形を加算し、加算した全体の生体信号波形を平均して加算平均波形を生成する。また、信号処理部５０は、加算平均ばらつきに関する情報を特定する処理を行うように構成されている。本例では、信号処理部５０は、測定部４０から入力される生体信号に基づいて、複数のＡＢＲ波形を生成する。信号処理部５０は、複数のＡＢＲ波形を加算平均して、加算平均波形を生成する。また、信号処理部５０は、加算平均ばらつきに関する情報を特定する。

信号処理部５０は、加算平均波形、加算平均ばらつきに関する情報を、表示部６０に出力するように構成されている。

表示部６０は、信号処理部５０と電気的に接続されている。表示部６０は、信号処理部５０から出力される加算平均波形及び加算平均ばらつきに関する情報を、ユーザが目視可能な態様で表示するように構成されている。表示部６０は、例えば、図２から図４のグラフを表示する画面を有する液晶ディスプレイとすることができる。表示の態様は、波形だけではなく、数値、文字、記号など、目視可能な各種の態様とすることができる。

加算平均波形及び加算平均ばらつきに関する情報について、図２を用いて詳細に説明する。図２は、ＡＢＲ測定の模擬測定に関する加算平均波形及び加算平均ばらつきの表示の一例である。図２は、５ｍｓのとき、振幅１の正弦波が１周期出るようにした波形を、１００回加算平均したＡＢＲ模擬測定の図である。図２の模擬測定条件は、１３Ｈｚで刺激し、５０Ｈｚのハムノイズ（振幅３）が乗ると仮定し、アンプのノイズを模擬してガウシアンノイズを標準偏差１で追加したものである。

ここで、加算平均波形とは、生体信号波形を加算平均した結果として得られる波形をいう。言い換えると、加算平均波形は、複数の生体信号波形の平均値をプロットした結果として得られる波形である。図２に、加算平均波形７０を示す。

また、加算平均ばらつきは、サンプリングした時間毎に特定される指標であり、加算するために測定した複数の波形が取り得る範囲である。加算平均ばらつきは、実行された加算平均において統計的に有意な結果が得られているか否かに関する指標である。加算平均ばらつきは、例えば、信頼区間、標準偏差（ＳＤ）、分散などを用いて示すことができる。図２に、加算平均ばらつきの一例として、信頼係数９５％の信頼区間７１を示す。なお、以下、「信頼係数９５％の信頼区間」を、単に「９５％信頼区間」または「９５％ＣＩ（Ｃｏｎｆｉｄｅｎｃｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）」という。

加算平均ばらつきについて、図２から図４を用いて、より詳細に説明する。

図３は、ハムノイズの振幅を３０に設定し、他の条件は図２の場合と同一条件で１０００回加算平均したＡＢＲ測定の模擬測定に関する加算平均波形及び加算平均ばらつきの表示の一例である。図３は、図２の模擬測定よりも加算平均回数（加算平均を実行する回数）を増やしたが、図２の模擬測定よりもノイズを多く含む模擬測定の図である。
図３に、加算平均波形７４を示す。また、加算平均ばらつきに関する情報として、９５％ＣＩ７５を示す。

図２の９５％ＣＩ７１と図３の９５％ＣＩ７５とを比較する。例えば、図２の加算平均波形７０及び図３の加算平均波形７４のそれぞれにおける時間軸上の最大値となっている箇所について、９５％ＣＩ７１の幅（上限値と下限値の差）７２と９５％ＣＩ７５の幅７６とを比較すると、９５％ＣＩ７１の幅７２より９５％ＣＩ７５の幅７６の方が広い。そして、時間軸上の全域においても同様に、９５％ＣＩ７１の幅より９５％ＣＩ７５の幅の方が広い。信頼区間の幅が広いことは、加算平均を行っても雑音成分（ノイズ）を十分に除去できず、本来の信号成分の波形が得られていない可能性があることを意味する。すなわち、図３の加算平均波形７４のみに着目すると、本来の信号成分を示した波形（模擬測定で設定した、５ｍｓのとき、振幅１の正弦波が１周期出るようにした波形）が得られたように見える。しかし、図３の９５％ＣＩ７５の幅は、図２の９５％ＣＩ７１の幅に比べて広い。加算平均波形７４は模擬測定の波形を加算して平均をプロットしたものであるため、図３は、本来の信号成分を示した波形（振幅１の正弦波）は得られずに、ゼロ（フラット）の波形が出ている偽陽性だったと統計的に否定できないものとなっている。

一方、図２の加算平均波形７０は、図３の加算平均波形７４よりも振幅に細かい乱れがあって汚い波形に見える。
しかし、図２に示す９５％ＣＩ７１の幅は、時間軸上の全域において、図３に示す９５％ＣＩ７５の幅よりも狭い。
図２の９５％ＣＩ７１の幅の狭さから、図２では統計的に有意な波形が確認できていることがわかり、更なる加算平均は不要であることがわかる。すなわち、加算平均波形７０は適正な回数の加算平均により得られたことがわかり、更なる加算は不要であることがわかる。

図４は、ハムノイズの振幅を１に設定し、アンプのノイズを模擬してガウシアンノイズを標準偏差０．１で追加し、１０回加算平均を実行したＡＢＲ模擬測定に関する加算平均波形及び加算平均ばらつきの表示の一例である。図４は、図２の模擬測定よりもハムノイズ、アンプのノイズを減らしたが、加算平均回数も図２の１００回より少なくした模擬測定の図である。
図４に、加算平均波形７７を示す。また、図４に、加算平均ばらつきに関する情報として、９５％ＣＩ７８を示す。

図４の９５％ＣＩ７８において、符号７９で示した箇所の９５％ＣＩ７８の幅は、符号８０で示した箇所の９５％ＣＩ７８の幅より狭い。図４の９５％ＣＩ７８の幅は、時間軸上の全域において大きく変動している。９５％ＣＩ７８において、符号８０で示した箇所などの幅の広い箇所は、符号７９で示した箇所などの幅の狭い箇所よりもノイズが多く含まれていることがわかる。

加算平均ばらつきは、図２から図４に示したように、９５％ＣＩ７１、７５、７８と加算平均波形７０、７４、７７とを合わせて表示することにより、より明確に把握できる。すなわち、加算平均波形７０、７４、７７と加算平均ばらつきである９５％ＣＩ７１、７５、７８とを一つのグラフ上に重ねて表示することにより、加算平均波形７０、７４、７７を基準として、加算平均ばらつきである９５％ＣＩ７１、７５、７８の幅（例えば、９５％ＣＩ７１の幅７２、９５％ＣＩ７５の幅７６、符号７９、８０で示した箇所の９５％ＣＩ７８の幅）の広さまたは狭さを、より明確に把握することができる。９５％ＣＩ７１、７５、７８の幅の広狭をグラフの時間軸上の全域において比較することにより、時間軸上の全域におけるノイズの乗り方のパターンを可視化することができる。

加算平均ばらつきに関する情報には、各種の態様がある。例えば、加算平均ばらつきに関する情報は、９５％ＣＩの幅の数値データ、標準偏差の数値情報などである。９５％ＣＩの幅の数値データは、信頼区間における上限値及び下限値などを含んでいる。図２に示した数値情報７３は、図２に示す９５％ＣＩ７１の幅７２で示した箇所の上限値１．５９と下限値０．６１である。

次に、誘発電位測定装置１による測定及び加算平均ばらつきの表示について説明する。

検査者は、生体１００に、導出電極部１０の電極１１〜１４を装着する。また、クリック音（音刺激）を付与するヘッドホンを、生体１００に装着する。検査者は、不図示の操作部を操作して、生体１００に付与するクリック音の刺激強度（音圧レベル）やクリック音付与のタイミングなどの各種設定値を、制御部３０に入力する。制御部３０は、入力された各種設定値に応じて、刺激付与に関して、制御信号を生成する。制御部３０は、生成した制御信号を、刺激部２０に出力する。刺激部２０は、制御信号に応じたクリック音を、ヘッドホンを介して生体１００に付与する。

クリック音の付与に伴って、導出電極部１０の電極１１〜１４に生じる電位差は、電極１１〜１４から測定部４０に入力される。測定部４０は、この電位差（アナログの生体信号）を取得し、取得した生体信号をデジタルデータに変換し、変換した生体信号（デジタルデータ）を信号処理部５０に出力する。信号処理部５０は、生体信号に基づいて生体信号波形を生成する。また、信号処理部５０は、生体信号波形の加算平均を実行し、加算平均波形を生成する。また、信号処理部５０は、加算平均ばらつきに関する情報を特定する。信号処理部５０は、加算平均波形及び加算平均ばらつきに関する情報を、表示部６０に出力する。表示部６０は、信号処理部５０から入力された加算平均波形及び加算平均ばらつきに関する情報を表示する。

実際の測定における加算平均波形及び加算平均ばらつきに関する情報を表示部６０に表示する例を、図５及び図６に示す。図５は、１０００回加算平均を実行したＡＢＲ測定に関する加算平均波形及び加算平均ばらつきに関する情報を示す図である。図６は、１００回加算平均を実行したＡＢＲ測定に関する加算平均波形及び加算平均ばらつきに関する情報を示す図である。なお、図５及び図６のＡＢＲ測定の測定手法は、一般的に行われているＡＢＲ測定と同様であるため、説明を省略する。

図５に、ＡＢＲにおける加算平均波形８１及び９５％ＣＩ８２を示す。加算平均波形８１のうち、符号８３は１波を示し、１波の９５％ＣＩ８２の幅は１７１である。加算平均波形８１のうち、符号８４は２波を示し、２波の９５％ＣＩ８２の幅は１６５である。加算平均波形８１のうち、符号８５は３波を示し、３波の９５％ＣＩ８２の幅は１６５である。加算平均波形８１のうち、符号８６は４波を示し、４波の９５％ＣＩ８２の幅は１７１である。加算平均波形８１のうち、符号８７は５波を示し、５波の９５％ＣＩ８２の幅は１６５である。１波から５波までの加算平均波形８１に関する９５％ＣＩ８２の幅の狭さから、加算平均回数が十分であることが確認できる。

図６に、ＡＢＲにおける加算平均波形８１Ａ及び９５％ＣＩ８２Ａを示す。加算平均波形８１Ａのうち、符号８３Ａは１波を示し、１波の９５％ＣＩ８２Ａの幅は６５５である。加算平均波形８１Ａのうち、符号８４Ａは２波を示し、２波の９５％ＣＩ８２Ａの幅は５２４である。加算平均波形８１Ａのうち、符号８５Ａは３波を示し、３波の９５％ＣＩ８２Ａの幅は５９５である。加算平均波形８１Ａのうち、符号８６Ａは４波を示し、４波の９５％ＣＩ８２Ａの幅は６４３である。加算平均波形８１Ａのうち、符号８７Ａは５波を示し、５波の９５％ＣＩ８２Ａの幅は６３１である。１波から５波までの加算平均波形８１Ａに関する９５％ＣＩ８２Ａの幅の広さから、図６に示す加算平均波形８１Ａの加算平均回数は十分ではないことが確認できる。

また、図５に示す９５％ＣＩと図６に示す９５％ＣＩとを、時間軸上の全域において比較する。
図５に示した９５％ＣＩ８２は、時間軸上の全域において約２００ｎＶの幅に納まっている。例えば、図５に示した１波から５波の９５％ＣＩ８２の幅は、１６５〜１７１である。
一方、図６に示した９５％ＣＩ８２Ａは、時間軸上の全域において５００ｎＶを超える幅となっている。例えば、図６に示した１波から５波の９５％ＣＩ８２Ａの幅は、５２４〜６５５である。
時間軸上の全域における９５％ＣＩ８２の幅の狭さから、図５に示した加算平均波形８１の加算平均回数は十分であることが確認できる。
一方、時間軸上の全域における９５％ＣＩ８２Ａの幅の広さから、図６に示した加算平均波形８１Ａの加算平均回数は、十分ではないことが確認できる。

例えば、図５の加算平均波形８１における４波、５波の最大値となっている箇所は急峻な凸形状であり、それらが４波、５波であることが明確に峻別出来る。
一方、図６の加算平均波形８１Ａにおける４波、５波の最大値となっている箇所は、それらが４波、５波であることが不明確である。
このことからも、図５に示す加算平均波形８１の加算平均回数が十分であり、図６に示す加算平均波形８１Ａの加算平均回数が十分でないことが確認できる。

以上説明したように、本開示の誘発電位測定装置１は、被検者の生体１００から生体信号を取得する測定部４０と、測定部４０から取得した生体信号に基づいて複数の生体信号波形を生成し、複数の生体信号波形を加算平均した加算平均波形７０、７４、７７、８１、８１Ａ及び加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２、８２Ａを特定する信号処理部５０と、少なくとも加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２、８２Ａを表示する表示部６０と、を備えるので、加算平均回数を適正な回数とするための指標を可視化することができる。

ところで、生体１００から取得する生体信号は微小な信号であり、測定環境などによるノイズが含まれている。ここで、ノイズとは、必要とする生体信号以外の信号のことを言い、外乱ノイズはもちろんのこと、必要としない生体信号も含む。ノイズを除去して必要とする波形を取り出すために、従来は、あらかじめ決められた加算平均回数を実行しており、加算の過不足が生じやすかった。また、十分な回数の加算平均を実行したかどうかを判定する指標を示すものは無かった。更に、従来は、加算平均波形を判定材料として測定結果が良好か否かを判定していたため、偽陽性である測定結果を誤って良好な測定結果であると判定してしまう可能性があった。

本開示によれば、少なくとも加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２、８２Ａを表示する表示部６０を備えるので、加算平均回数を適正な回数とするための指標を可視化することができる。また、加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２、８２Ａを表示するので、加算平均の実行で雑音成分（ノイズ）を十分に除去できたかどうかや、本来の信号成分の波形が得られたかどうかを判定する指標を可視化することができる。加算平均ばらつきに関する情報７１、８２の表示は、加算平均回数が十分であることの指標を示すので、不要な加算平均の実行を防ぐことができる。加算平均ばらつきに関する情報７５、８２Ａの表示は、加算平均回数が十分でないことの指標をも示すので、偽陽性や、分散が大きすぎて本来の信号成分の波形が得られていない可能性がある加算平均について、加算平均を継続することができ、加算平均回数の不足を防止できる。

また、加算平均ばらつきに関する情報は、加算平均に用いられた生体信号波形の９５％ＣＩ７１、７５、７８、８２、８２Ａを含むので、加算平均回数を適正な回数とするための指標を可視化することができる。

また、表示部６０は、９５％ＣＩ７１、７５、７８、８２、８２Ａと加算平均波形７０、７４、７７、８１、８１Ａとを合わせて表示するので、加算平均回数を適正な回数とするための指標をより明確に可視化することができる。特に、時間軸上の全域における９５％ＣＩ７１、７５、７８、８２、８２Ａの幅の広狭を比較することにより、ノイズが多く含まれているなどのノイズの乗り方のパターンを可視化することができる。

また、加算平均ばらつきに関する情報は、数値情報７３を含み、表示部６０は、数値情報７３と加算平均波形７０、７４、７７、８１、８１Ａとを合わせて表示することで、加算平均回数を適正な回数とするための数値情報を可視化することができる。これにより、加算平均回数を適正な回数とするための指標を、より明確に可視化することができる。

また、デジタル信号に変換された生体信号に基づいて複数の生体信号波形を生成する機能と、複数の生体信号波形を加算平均した加算平均波形７０、７４、７７、８１、８１Ａ及び加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２、８２Ａを特定する信号処理を行う機能と、少なくとも加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２、８２Ａを表示する機能と、をコンピュータに実現させるための生体情報測定プログラムにより、加算平均回数を適正な回数とするための指標を可視化することができる。

＜第二実施形態 判定装置＞
本開示の生体情報測定装置は、表示部６０を備えない構成とすることもできる。以下、第二実施形態として、図２〜図７を用いて、表示部を備えず、加算平均回数が十分か否かを判定する誘発電位測定装置１Ａについて説明する。
なお、誘発電位測定装置１Ａの構成のうち、誘発電位測定装置１の構成と同様の構成については、同一符号を付して、重複する説明を省略する。

図７に示すように、誘発電位測定装置１Ａの制御部３０は、判定処理部９０を有している。また、誘発電位測定装置１Ａは、誘発電位測定装置１の表示部６０に代えて、報知部６１を有している。

判定処理部９０は、加算平均波形及び加算平均ばらつきに関する情報を、信号処理部５０から取得する。
判定処理部９０は、少なくとも加算平均ばらつきに関する情報に基づいて、加算平均の回数が十分か否かを判定するように構成されている。

判定処理部９０は、閾値との比較により、加算平均回数が十分か否かを判定してもよい。
例えば、判定処理部９０は、過去の測定結果に基づいて、加算平均回数が十分と判定できる９５％ＣＩの幅を統計的に求め、この幅を閾値とする。判定処理部９０は、この閾値と図２〜図６の９５％ＣＩ７１、７５、７８、８２、８２Ａの幅（例えば幅７２、７６、符号７９で示した箇所の９５％ＣＩ７８の幅、符号８０で示した箇所の９５％ＣＩ７８の幅）とを比較することにより、加算平均回数が十分か否かを判定する。

また、判定処理部９０は、図２〜図６の９５％ＣＩ７１、７５、７８、８２、８２Ａの幅に基づいて、加算平均回数が十分か否かを判定してもよい。９５％ＣＩ７１、７５、７８、８２、８２Ａの幅に基づく判定は、各種の閾値を用いて行ってもよい。例えば、判定処理部９０は、９５％ＣＩ７１、７５、７８、８２、８２Ａのそれぞれについて、時間軸上の各点における幅の平均値（時間軸上の全域における、９５％ＣＩ７１、７５、７８、８２、８２Ａの幅の平均値）を算出して、この算出値を閾値とする。また、判定処理部９０は、９５％ＣＩ７１、７５、７８、８２、８２Ａにおける時間軸上の最大幅を閾値としてもよい。

また、判定処理部９０は、必要な加算平均回数を推定する構成としてもよい。必要な加算平均回数の推定は、例えば、加算平均回数が十分となるまでに必要な残りの加算平均回数の推定により行ってもよい。必要な残りの加算平均回数の推定は、例えば、加算平均回数の増加に伴い、９５％ＣＩ７１、７５、７８、８２、８２Ａの幅が単調に（線形に）減少しているとの加算平均ばらつきの変化に基づいて、推定してもよい。単調に（線形に）減少する９５％ＣＩ７１、７５、７８、８２、８２Ａの幅に関する線形グラフによる推定は、この線形グラフの延長線上に加算平均回数が十分と判定できる９５％ＣＩ７１、７５、７８、８２、８２Ａの幅の狭さとなる予測点を算出し、この予測点に対応する残りの加算平均回数を算出することにより、行ってもよい。

また、判定処理部９０は、検定力分析による統計的検定により、加算平均回数が十分か否かを判定することができる。
すなわち、必要な加算平均回数は、ｐ値、効果量、検定力がわかれば、検定力分析の手法により求めることができる。ｐ値は、慣例的に０．０５である。検定力は、慣例的に０．８である。効果量は、帰無仮説と実際のデータとがどのくらい違うかによって、特定することができる。効果量は、反応波形が無い場合のフラットな波形データ（帰無仮説）と、実際のデータ（図２から図４では模擬測定のデータ、図５及び図６では実際の測定データ）とがどのくらい違うかによって特定することができる。
判定処理部９０は、このｐ値＝０．０５、効果量、検定力＝０．８を用いて、適正な加算平均回数は何回なのかを算出し、この算出値を閾値とする。判定処理部９０は、既に行われた加算平均の回数が閾値以上か否かを判定することにより、加算平均回数が十分か否かを判定することができる。

判定処理部９０は、加算平均回数が十分であるとの判定信号または加算平均回数が十分でない（加算平均回数が不足する）との判定信号を生成する。判定処理部９０は、生成した判定信号を報知部６１に出力する。

報知部６１は、判定信号に応じた報知を行うように構成されている。報知部６１は、一例として、スピーカーで構成することができる。報知部６１は、加算平均回数が十分であるとの判定信号に応じて、正常動作音を示す短い高音を出力する。報知部６１は、加算平均回数が十分でないとの判定信号に応じて、警告を示す低音のブザーなどの音を出力する。
なお、報知部６１は、ＬＥＤランプ、ディスプレイなどの視覚的に報知を行う構成であってもよい。

また、誘発電位測定装置１Ａは、加算平均回数が十分である場合、生体信号の取得を停止する構成とすることができる。
判定処理部９０は、加算平均回数が十分であるとの信号を、生成することができる。加算平均回数が十分であるとの信号が生成された場合、制御部３０は、加算平均回数が十分であるとの信号に応じて、測定を停止させる測定停止信号及び刺激付与を停止させる刺激付与停止信号を生成することができる。なお刺激部２０による刺激は被検者への負担が大きいため、判定処理部９０は刺激付与停止信号のみを生成する構成であってもよい。

誘発電位測定装置１Ａの動作において、判定処理部９０は、信号処理部５０から加算平均波形７０、７４、７７、８１、８１Ａ及び加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２、８２Ａを取得する。判定処理部９０は、取得した加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２、８２Ａ、加算平均波形７０、７４、７７、８１、８１Ａに基づいて、加算平均回数が十分か否かを判定する。判定処理部９０は、加算平均回数が十分か否かの判定結果を、報知部６１に出力する。報知部６１は、加算平均回数が十分か否かの判定結果を報知する。

加算平均回数が十分である場合、判定処理部９０は、加算平均回数が十分であるとの信号を生成する。制御部３０は、加算平均回数が十分であるとの信号に応じて、測定停止信号及び刺激付与停止信号を生成する。制御部３０は、測定停止信号を測定部４０に出力し、刺激付与停止信号を刺激部２０に出力する。測定部４０は、測定停止信号の入力に応じて、生体１００の生体信号の取得を停止する。刺激部２０は、刺激付与停止信号の入力に応じて、生体１００への刺激付与を停止する。または、制御部３０は、刺激部２０に対して、生体１００に刺激を付与するための制御信号を出力することを停止する。

なお、判定処理部９０は、加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２、８２Ａのみを取得する構成としてもよい。また、誘発電位測定装置１Ａは、刺激付与停止信号を生成せずに、測定停止信号に応じて生体１００の生体信号の取得を停止する構成としてもよい。
また、報知部６１による報知を行わずに、判定処理部９０の加算平均回数が十分であるとの判定結果に応じて、刺激部２０による生体１００への刺激の付与を停止してもよく、測定部４０による生体信号の取得を停止してもよい。また、判定処理部９０の加算平均回数が十分であるとの判定結果に応じて、信号処理部５０による加算平均の実行を停止してもよい。

以上説明したように、本開示の誘発電位測定装置１Ａによれば、生体１００から生体信号を取得する測定部４０と、測定部４０から取得した生体信号に基づいて複数の生体信号波形を生成し、生体信号波形を加算平均した加算平均波形７０、７４、７７、８１、８１Ａ及び加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２、８２Ａを特定する信号処理部５０と、少なくとも加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２、８２Ａに基づいて加算平均の回数が十分か否かを判定する判定処理部９０と、を備えるので、加算平均回数が十分か否かを知ることができる。

また、誘発電位測定装置１Ａは、刺激部２０は、加算平均回数が十分であるとの判定に応じて、生体１００への刺激の付与を停止するので、不要な刺激付与が行われることを防止できる。

＜第三実施形態 表示及び判定装置＞
本開示の生体情報測定装置は、表示部及び判定処理部を備える構成とすることもできる。以下、図２〜図６および図８を用いて、表示部６０及び判定処理部９０を備える誘発電位測定装置１Ｂについて、説明する。
なお、誘発電位測定装置１Ｂの構成のうち、誘発電位測定装置１、１Ａの構成と同様の構成については、同一符号を付して、重複する説明を省略する。

図８に示すように、誘発電位測定装置１Ｂは、表示部６０を有している。また、誘発電位測定装置１Ｂの制御部３０は、判定処理部９０を含んでいる。

判定処理部９０は、加算平均回数が十分であるとの判定信号または加算平均回数が十分でないとの判定信号を、表示部６０に出力するように構成されている。制御部３０は、判定処理部９０により生成された加算平均回数が十分であるとの判定信号に応じて、測定停止信号や刺激付与停止信号などの制御信号を生成する。また、判定処理部９０は、加算平均回数が十分となるまでに必要な残りの加算平均回数を推定し、この推定結果を表示部６０に出力してもよい。

表示部６０は、加算平均ばらつきに関する情報を表示するように構成されている。例えば、表示部６０は、第一実施形態と同様に、図２から図６に示す９５％ＣＩ７１、７５、７８、８２、８２Ａを表示する。
また、表示部６０は、加算平均の回数が十分か否かの判定結果、加算平均回数が十分となるまでに必要な残りの加算平均回数を推定した推定結果を、表示してもよい。
また、表示部６０は、判定処理部９０から入力される判定信号に応じて、加算平均回数が十分であるか否かを、各種の態様で表示してもよい。表示の態様は、例えば、「加算不要」の文字、加算平均回数が十分であるか否かに応じた色（加算平均回数の不足時は赤、十分な加算平均回数となった場合は黒など）の棒状グラフ、必要な残りの加算平均回数の程度に応じて表示部６０の一画に表示されるグラデーション（色彩）の領域などである。

以上説明したように、少なくとも加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２、８２Ａを表示させる表示部を更に備えるので、加算平均回数を適正な回数とするための指標を可視化することができる。

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本発明の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。また、等価物が本発明の技術的範囲に含まれることは明らかである。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、形態、数、配置場所などは、本開示を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

上記した実施形態では、ＡＢＲ誘電電位測定装置の例を説明したが、本開示の生体情報測定装置はＡＢＲに限らない。本開示は、微小な生体信号を測定し、加算平均処理を行う各種の装置に適用できる。例えば、神経や筋肉の電位を測定する生体情報測定装置や、心電図測定装置や、体性感覚誘発電位（Ｓｏｍａｔｏｓｅｎｓｏｒｙ Ｅｖｏｋｅｄ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ 、ＳＥＰ）である。また、刺激部２０は、音刺激以外を付与する構成とすることができる。例えば、電流や電圧などの刺激を付与する構成とすることもできる。

加算平均波形７０、７４、７７、８１、８１Ａ及び加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２、８２Ａは、信号処理部５０が表示部６０または判定処理部９０に出力する構成としたが、この構成に限らない。信号処理部５０は、加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２、８２Ａのみを表示部６０または判定処理部９０に出力する構成としてもよい。
また、加算平均波形７０、７４、７７、８１、８１Ａ，加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２，８２Ａは、信号処理部５０以外から出力されてもよい。
また、判定処理部９０は、加算平均ばらつきに関する情報７１、７５、７８、８２、８２Ａを、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）などのようなネットワークを介して取得してもよい。

また、上記実施形態では、加算平均ばらつきとして９５％ＣＩを説明したが、信頼係数は９５％に限らない。例えば信頼係数を９９％（９９％ＣＩ）としてもよい。

また、本開示の生体情報測定装置をソフトウェアによって実現するためには、生体情報測定プログラムが制御部３０のメモリ（ＲＯＭなどの記憶部）に予め組み込まれていてもよい。または、生体情報測定プログラムは、磁気ディスク（ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フロッピーディスク）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、フラッシュメモリ（ＳＤカード、ＵＳＢメモリ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等）等のコンピュータ読取可能な記憶媒体に格納されていてもよい。この場合、生体情報測定装置に設けられたディスクドライブ等によって記憶媒体に格納された生体情報測定プログラムが読み込まれることで、当該生体情報測定プログラムが、メモリに組み込まれる。
また、生体情報測定プログラムは、通信ネットワーク上のコンピュータからネットワークインターフェースを介してダウンロードされてもよい。この場合も同様に、ダウンロードされた当該プログラムがメモリに組み込まれる。

１、１Ａ、１Ｂ 誘発電位測定装置、 １０ 導出電極部、 １１、１２、１３、１４ 電極、 ２０ 刺激部、 ３０ 制御部、 ４０ 測定部、 ５０ 信号処理部、 ６０ 表示部、 ６１ 報知部、 ７０、７４、７７、８１、８１Ａ 加算平均波形、 ７１、７５、７８、８２、８２Ａ ９５％ＣＩ、 ７３ 数値情報、 ９０ 判定処理部、 １００ 生体（被検者）

Claims (8)

1. 被検者の生体から生体信号を取得する測定部と、
   前記測定部から取得した前記生体信号に基づいて複数の生体信号波形を生成し、前記複数の生体信号波形を加算平均した加算平均波形及び加算平均ばらつきに関する情報を特定する信号処理部と、
   少なくとも前記加算平均ばらつきに関する情報を表示する表示部と、を備える、生体情報測定装置。
2. 前記加算平均ばらつきに関する情報は、前記加算平均に用いられた前記生体信号波形の信頼区間を含む、請求項１記載の生体情報測定装置。
3. 前記表示部は、前記信頼区間と前記加算平均波形とを合わせて表示する、請求項２に記載の生体情報測定装置。
4. 前記加算平均ばらつきに関する情報は、数値情報を含み、
   前記表示部は、前記数値情報と前記加算平均波形とを合わせて表示する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。
5. 被検者の生体から生体信号を取得する測定部と、
   前記測定部から取得した前記生体信号に基づいて複数の生体信号波形を生成し、前記複数の生体信号波形を加算平均した加算平均波形及び加算平均ばらつきに関する情報を特定する信号処理部と、
   少なくとも前記加算平均ばらつきに関する情報に基づいて前記加算平均の回数が十分か否かを判定する判定処理部と、を備える、生体情報測定装置。
6. 前記生体信号を生じさせる刺激を前記生体に付与する刺激部を更に備え、
   前記刺激部は、前記加算平均の回数が十分であるとの判定に応じて、前記生体への前記刺激の付与を停止する、請求項５に記載の生体情報測定装置。
7. 少なくとも前記加算平均ばらつきに関する情報を表示する表示部を更に備える、請求項５または請求項６に記載の生体情報測定装置。
8. 被検者の生体から取得した生体信号に基づいて複数の生体信号波形を生成し、前記複数の生体信号波形の加算平均を行う生体情報測定プログラムであって、
   前記生体信号に基づいて前記複数の生体信号波形を生成する機能と、
   前記複数の生体信号波形を加算平均した加算平均波形及び加算平均ばらつきに関する情報を特定する信号処理を行う機能と、
   少なくとも前記加算平均ばらつきに関する情報を表示する機能と、
   をコンピュータに実現させるための生体情報測定プログラム。

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