JPH1085197A - Eegデータの評価方法及び装置ならびにニューラルネットワークの訓練方法 - Google Patents
Eegデータの評価方法及び装置ならびにニューラルネットワークの訓練方法Info
- Publication number
- JPH1085197A JPH1085197A JP23584497A JP23584497A JPH1085197A JP H1085197 A JPH1085197 A JP H1085197A JP 23584497 A JP23584497 A JP 23584497A JP 23584497 A JP23584497 A JP 23584497A JP H1085197 A JPH1085197 A JP H1085197A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- eeg
- training
- value
- neural network
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
- 238000012549 training Methods 0.000 title claims description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 52
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 title claims description 40
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 86
- 230000000147 hypnotic effect Effects 0.000 claims abstract description 47
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 claims abstract description 44
- 208000010513 Stupor Diseases 0.000 claims description 20
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 20
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 15
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 210000000225 synapse Anatomy 0.000 claims description 10
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 claims description 7
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000011157 data evaluation Methods 0.000 claims 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract description 7
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 14
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 6
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 6
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 5
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 238000007621 cluster analysis Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 3
- 238000002627 tracheal intubation Methods 0.000 description 3
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 2
- 230000003925 brain function Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 206010003210 Arteriosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 208000014644 Brain disease Diseases 0.000 description 1
- 208000032274 Encephalopathy Diseases 0.000 description 1
- 206010039897 Sedation Diseases 0.000 description 1
- 206010040047 Sepsis Diseases 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000037007 arousal Effects 0.000 description 1
- 208000011775 arteriosclerosis disease Diseases 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 230000007177 brain activity Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001647 drug administration Methods 0.000 description 1
- 238000000537 electroencephalography Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 210000004205 output neuron Anatomy 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036407 pain Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000036280 sedation Effects 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000012731 temporal analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000700 time series analysis Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
- A61B5/372—Analysis of electroencephalograms
- A61B5/374—Detecting the frequency distribution of signals, e.g. detecting delta, theta, alpha, beta or gamma waves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/41—Detecting, measuring or recording for evaluating the immune or lymphatic systems
- A61B5/412—Detecting or monitoring sepsis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/48—Other medical applications
- A61B5/4821—Determining level or depth of anaesthesia
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7203—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
- A61B5/7264—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems
- A61B5/7267—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems involving training the classification device
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
- A61B5/7239—Details of waveform analysis using differentiation including higher order derivatives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
- A61B5/7253—Details of waveform analysis characterised by using transforms
- A61B5/7257—Details of waveform analysis characterised by using transforms using Fourier transforms
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
- G16H50/70—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for mining of medical data, e.g. analysing previous cases of other patients
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Physiology (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Psychology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Medical Treatment And Welfare Office Work (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 EEGデータからできるだけ高い信頼度で重
要なデータ値例えば催眠指数を得る方法及び機器を提供
する。 【解決手段】 EEGデータの収集し、アーチファクト
を検出し、ニューラルネットワークにより出力データ値
を求める。訓練ベクトルが定められ、訓練ベクトルにそ
れぞれ1つのデータ値が割当てられ、データ値はネット
ワークをこれらの訓練ベクトルにより訓練する。
要なデータ値例えば催眠指数を得る方法及び機器を提供
する。 【解決手段】 EEGデータの収集し、アーチファクト
を検出し、ニューラルネットワークにより出力データ値
を求める。訓練ベクトルが定められ、訓練ベクトルにそ
れぞれ1つのデータ値が割当てられ、データ値はネット
ワークをこれらの訓練ベクトルにより訓練する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、第1の発明ではE
EGデータの評価方法に関し、第2の発明ではニューラ
ルネットワークの訓練方法に関し、第3の発明では処理
装置に関し、第4の発明ではEEGモニターに関する。
EGデータの評価方法に関し、第2の発明ではニューラ
ルネットワークの訓練方法に関し、第3の発明では処理
装置に関し、第4の発明ではEEGモニターに関する。
【0002】ただし、EEGデータとは脳波データであ
る。本明細書において“評価”とは、入力データ流か
ら、入力データの所定の重要な面を反映する出力データ
流を形成するそれぞれの方法のことである。本発明はと
りわけ、EEGデータから催眠指数を求めるために使用
可能である。本明細書において“催眠指数”とは、患者
のナルコーシス深度を示す値である。
る。本明細書において“評価”とは、入力データ流か
ら、入力データの所定の重要な面を反映する出力データ
流を形成するそれぞれの方法のことである。本発明はと
りわけ、EEGデータから催眠指数を求めるために使用
可能である。本明細書において“催眠指数”とは、患者
のナルコーシス深度を示す値である。
【0003】
【従来の技術】現在のナルコーシス方法では患者の完全
な麻酔(無痛状態)及び催眠(睡眠状態)をできるだけ
僅かな薬剤調量により達成することに努力が払われる。
しかし、催眠作用を有する薬剤の効果及び作用持続時間
は患者により異なり、高い信頼度で予測できないので、
ナルコーシス中及びナルコーシス後に脳機能を測定装置
により検出することが提案された。
な麻酔(無痛状態)及び催眠(睡眠状態)をできるだけ
僅かな薬剤調量により達成することに努力が払われる。
しかし、催眠作用を有する薬剤の効果及び作用持続時間
は患者により異なり、高い信頼度で予測できないので、
ナルコーシス中及びナルコーシス後に脳機能を測定装置
により検出することが提案された。
【0004】E.Freye,K.Grabitz及び
W.Sandmann著の論文“ニューロモニタリング
における第3世代は実際の診療に何をもたらしたか?”
(Anaesthesiologie&Intensi
vmedizin誌3(37),1996,120〜1
27頁)にはナルコーシス深度を判断するためにEEG
信号を監視及び評価するための機器の全体的な説明が記
載されている。これらの機器ではEEG信号のスペクト
ル解析が行われる。これにより得られるパラメータ(所
定周波数帯域における出力、スペクトルコーナ周波数、
メディアン周波数等)は選択的に表示され、医者に脳の
活動に関する情報を提供する。登録された商品名“Na
rkograph”で販売されている機器では更に、検
出されたナルコーシス深度がグラフィックで画面に表示
される。
W.Sandmann著の論文“ニューロモニタリング
における第3世代は実際の診療に何をもたらしたか?”
(Anaesthesiologie&Intensi
vmedizin誌3(37),1996,120〜1
27頁)にはナルコーシス深度を判断するためにEEG
信号を監視及び評価するための機器の全体的な説明が記
載されている。これらの機器ではEEG信号のスペクト
ル解析が行われる。これにより得られるパラメータ(所
定周波数帯域における出力、スペクトルコーナ周波数、
メディアン周波数等)は選択的に表示され、医者に脳の
活動に関する情報を提供する。登録された商品名“Na
rkograph”で販売されている機器では更に、検
出されたナルコーシス深度がグラフィックで画面に表示
される。
【0005】Jitendran Muthuswam
y及びRob J.Roy著の論文“ニューラルネット
ワークの中でバイスペクトルパラメータを使用して麻酔
深度を予測する”(Annual Internati
onal Conference of the IE
EE Engineering in Medicin
e and Biology Society誌,Ba
ltimore,1994年11月〜6月,Vol.1
6,1787〜1788頁)にはニューラルネットワー
クによる催眠深度監視方法が提案されている。このニュ
ーラルネットワークは帰還結合無しであり、3つのニュ
ーロン層を有する。ネットワークへの入力値として、バ
イスペクトルから求められた“バイコヒーレンスインデ
ックス”及びMAC値が求められる。データセットのク
ラス分類において、ネットワークに入力されたそれぞれ
のデータセットはネットワークのすべてのニューロンの
所定の活性度を呼び起こす。これに対してデータセット
の1つのクラスは、出力ニューロンの活性度が所定値を
有することを特徴とする。
y及びRob J.Roy著の論文“ニューラルネット
ワークの中でバイスペクトルパラメータを使用して麻酔
深度を予測する”(Annual Internati
onal Conference of the IE
EE Engineering in Medicin
e and Biology Society誌,Ba
ltimore,1994年11月〜6月,Vol.1
6,1787〜1788頁)にはニューラルネットワー
クによる催眠深度監視方法が提案されている。このニュ
ーラルネットワークは帰還結合無しであり、3つのニュ
ーロン層を有する。ネットワークへの入力値として、バ
イスペクトルから求められた“バイコヒーレンスインデ
ックス”及びMAC値が求められる。データセットのク
ラス分類において、ネットワークに入力されたそれぞれ
のデータセットはネットワークのすべてのニューロンの
所定の活性度を呼び起こす。これに対してデータセット
の1つのクラスは、出力ニューロンの活性度が所定値を
有することを特徴とする。
【0006】PCT国際公開第9533404号公報
は、多数の値とりわけ催眠指数を求めるためにEEGデ
ータを評価する方法及びシステムを開示している。この
システムではEEGデータが収集されて処理される。E
EGデータのアーチファクトにより変質された部分区間
が検出される。求める値はEEGデータから所定計算動
作により形成される。この場合、異なるスペクトルが形
成され、統計的方法が適用される。ニューラルネットワ
ークの使用は意図されていない。
は、多数の値とりわけ催眠指数を求めるためにEEGデ
ータを評価する方法及びシステムを開示している。この
システムではEEGデータが収集されて処理される。E
EGデータのアーチファクトにより変質された部分区間
が検出される。求める値はEEGデータから所定計算動
作により形成される。この場合、異なるスペクトルが形
成され、統計的方法が適用される。ニューラルネットワ
ークの使用は意図されていない。
【0007】Ashutosh Sharma,Sar
ah E.Wilson及びRobJ.Roy著の論文
“麻酔レベルを監視するためのEEG信号の自己回帰モ
デリング”(Eighteenth IEEE Ann
ual Northeast Bioengineer
ing Conference誌,1992年3月12
〜13日,39〜40頁)から公知の催眠深度を求める
方法ではEEGデータがまず初めに自己回帰モデリング
にかけられる。このようにして求められた自己回帰パラ
メータは、3つの層を有する帰還結合無しのネットワー
クにより評価される。このネットワークは“逆伝搬”法
により訓練される。このネットワークは、Muthus
wamy等著の論文に説明されている。
ah E.Wilson及びRobJ.Roy著の論文
“麻酔レベルを監視するためのEEG信号の自己回帰モ
デリング”(Eighteenth IEEE Ann
ual Northeast Bioengineer
ing Conference誌,1992年3月12
〜13日,39〜40頁)から公知の催眠深度を求める
方法ではEEGデータがまず初めに自己回帰モデリング
にかけられる。このようにして求められた自己回帰パラ
メータは、3つの層を有する帰還結合無しのネットワー
クにより評価される。このネットワークは“逆伝搬”法
により訓練される。このネットワークは、Muthus
wamy等著の論文に説明されている。
【0008】Carsten Eckart Thom
sen,K.Nφrregaard−Christen
sen,A.Rosenfalck著の論文“EEGに
よる麻酔レベルの監視”(Proceedings o
f the NinethAnnual Confer
ence of the IEEE Engineer
ing in Medicine and Biolo
gy Society誌,1987年11月13〜16
日,Boston,Vol.3 of 4,1252〜
1253頁)が開示している催眠深度の監視方法ではE
EGデータがまず初めに自己回帰モデリングにかけられ
て、これにより特徴ベクトルが得られる。次いでこの特
徴ベクトルは複数の催眠深度クラスのうちの1つに割当
てられる。クラス配分は初期の学習フェーズの間に“教
師なし学習”法により求められた。ニューラルネットワ
ークは使用されない。
sen,K.Nφrregaard−Christen
sen,A.Rosenfalck著の論文“EEGに
よる麻酔レベルの監視”(Proceedings o
f the NinethAnnual Confer
ence of the IEEE Engineer
ing in Medicine and Biolo
gy Society誌,1987年11月13〜16
日,Boston,Vol.3 of 4,1252〜
1253頁)が開示している催眠深度の監視方法ではE
EGデータがまず初めに自己回帰モデリングにかけられ
て、これにより特徴ベクトルが得られる。次いでこの特
徴ベクトルは複数の催眠深度クラスのうちの1つに割当
てられる。クラス配分は初期の学習フェーズの間に“教
師なし学習”法により求められた。ニューラルネットワ
ークは使用されない。
【0009】しかし依然として存在する問題は、患者の
実際の催眠状態の測定が困難であり、催眠状態をEEG
データから求めなければならないことにある。1つの機
器が、スペクトル解析で得られたパラメータのみを表示
する場合、これらのパラメータは専門家が多くの時間を
かけて解釈することは可能である。これに対して、表示
されたナルコーシス深度値は、すべての場合には患者の
実際の催眠状態と一致しない。
実際の催眠状態の測定が困難であり、催眠状態をEEG
データから求めなければならないことにある。1つの機
器が、スペクトル解析で得られたパラメータのみを表示
する場合、これらのパラメータは専門家が多くの時間を
かけて解釈することは可能である。これに対して、表示
されたナルコーシス深度値は、すべての場合には患者の
実際の催眠状態と一致しない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、EE
Gデータからできるだけ高い信頼度で重要なデータ値例
えば催眠指数を得る方法及び機器を提供することにあ
る。
Gデータからできるだけ高い信頼度で重要なデータ値例
えば催眠指数を得る方法及び機器を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、第1の発明では、a) EEGデータの収集するス
テップ(40)及び処理するステップ(42,48)、
b) EEGデータのアーチファクトにより変質された
部分区間を検出するステップ(50)と、c) 処理さ
れたEEGデータと、ステップb)で求められたアーチ
ファクト情報とから特徴ベクトル(90)を計算するス
テップ(58)と、d) 特徴ベクトル(90)を、ニ
ューロン(80)により表されるデータクラスターに割
当て、データクラスターに所属の出力データ値(88)
を求める(70)ことによりニューラルネットワークを
用いて出力データ値を求めるステップ(88)と、e)
出力データ値(88)を出力するステップ(72)と
を具備することにより解決され、第2の発明では、a)
それぞれ1つのデータ値が所属の多数の訓練ベクトル
を定めるステップ(120)と、b) ニューラルネッ
トワークの初期パラメータを定めるステップ(124)
と、c) 訓練ベクトルのそれぞれのクラスターに1つ
のニューロン(80)を割当てるためにニューラルネッ
トワークのパラメータを変更する訓練アルゴリズムを実
行するステップ(126;140〜152)と、d)
訓練ベクトルのニューロン(80)により表されるクラ
スターの中に含まれる訓練ベクトルの所属のデータ値を
基礎にしてそれぞれのニューロン(80)のための出力
データ値(88)を求めるステップ(132)とを具備
することにより解決され、第3の発明では、請求項1か
ら請求項13までのいずれか1項に記載のニューラルネ
ットワークの訓練方法を実行することにより解決され、
第4の発明では、患者(12)からEEG電位を誘導す
る誘導装置(10)を具備し、更に、EEG電位を増幅
及びろ波しアナログ信号を発生する増幅器及びフィルタ
装置(22,24)を具備し、更に、アナログ信号をデ
ィジタル信号に変換するアナログ/ディジタル変換器
(30)と、請求項1から13までのいずれか1項に記
載の方法により、ディジタルデータから出力データ値
(88)を求めるのに用いる計算装置(32)とを有す
る処理装置(28)を具備し、更に、出力データ値(8
8)を表示及び/又は出力する出力装置(36)を具備
することにより解決される。
り、第1の発明では、a) EEGデータの収集するス
テップ(40)及び処理するステップ(42,48)、
b) EEGデータのアーチファクトにより変質された
部分区間を検出するステップ(50)と、c) 処理さ
れたEEGデータと、ステップb)で求められたアーチ
ファクト情報とから特徴ベクトル(90)を計算するス
テップ(58)と、d) 特徴ベクトル(90)を、ニ
ューロン(80)により表されるデータクラスターに割
当て、データクラスターに所属の出力データ値(88)
を求める(70)ことによりニューラルネットワークを
用いて出力データ値を求めるステップ(88)と、e)
出力データ値(88)を出力するステップ(72)と
を具備することにより解決され、第2の発明では、a)
それぞれ1つのデータ値が所属の多数の訓練ベクトル
を定めるステップ(120)と、b) ニューラルネッ
トワークの初期パラメータを定めるステップ(124)
と、c) 訓練ベクトルのそれぞれのクラスターに1つ
のニューロン(80)を割当てるためにニューラルネッ
トワークのパラメータを変更する訓練アルゴリズムを実
行するステップ(126;140〜152)と、d)
訓練ベクトルのニューロン(80)により表されるクラ
スターの中に含まれる訓練ベクトルの所属のデータ値を
基礎にしてそれぞれのニューロン(80)のための出力
データ値(88)を求めるステップ(132)とを具備
することにより解決され、第3の発明では、請求項1か
ら請求項13までのいずれか1項に記載のニューラルネ
ットワークの訓練方法を実行することにより解決され、
第4の発明では、患者(12)からEEG電位を誘導す
る誘導装置(10)を具備し、更に、EEG電位を増幅
及びろ波しアナログ信号を発生する増幅器及びフィルタ
装置(22,24)を具備し、更に、アナログ信号をデ
ィジタル信号に変換するアナログ/ディジタル変換器
(30)と、請求項1から13までのいずれか1項に記
載の方法により、ディジタルデータから出力データ値
(88)を求めるのに用いる計算装置(32)とを有す
る処理装置(28)を具備し、更に、出力データ値(8
8)を表示及び/又は出力する出力装置(36)を具備
することにより解決される。
【0012】本発明によりEEGデータから、容易に収
集可能な出力データ値が生成される。催眠指数である場
合、患者のナルコーシス深度は客観的にかつ高い信頼度
で求めることが可能である。これにより、催眠作用を有
する薬剤を不必要に多く調合することが回避され、これ
により薬剤領域内での大幅なコスト削減が達成可能であ
り、更に、事後呼吸及び集中治療時間が短縮される。過
小の調量も回避される、すなわち過小の調量では患者が
手術の一部を意識して知覚することがある。これは患者
にとって不快な経験であり、たとえ患者が痛みを感じな
くとも不快な経験である。このような手術中の覚醒状態
を検出するためには、催眠指数によりナルコーシスの催
眠成分を把握することが重要である。更に催眠指数を監
視することにより脳内障害及び合併症を手術中に早期に
検出することが可能である。
集可能な出力データ値が生成される。催眠指数である場
合、患者のナルコーシス深度は客観的にかつ高い信頼度
で求めることが可能である。これにより、催眠作用を有
する薬剤を不必要に多く調合することが回避され、これ
により薬剤領域内での大幅なコスト削減が達成可能であ
り、更に、事後呼吸及び集中治療時間が短縮される。過
小の調量も回避される、すなわち過小の調量では患者が
手術の一部を意識して知覚することがある。これは患者
にとって不快な経験であり、たとえ患者が痛みを感じな
くとも不快な経験である。このような手術中の覚醒状態
を検出するためには、催眠指数によりナルコーシスの催
眠成分を把握することが重要である。更に催眠指数を監
視することにより脳内障害及び合併症を手術中に早期に
検出することが可能である。
【0013】手術中のナルコーシス監視の外に本発明は
患者の集中治療に使用可能である。長期患者の正確な鎮
静設定が可能となり、これにより覚醒時間、集中治療日
数及び回復期間が短縮される。この場合にも脳機能を連
続的に監視でき、集中治療中の合併症(例えば脳症を発
生する敗血症)を検出できる。
患者の集中治療に使用可能である。長期患者の正確な鎮
静設定が可能となり、これにより覚醒時間、集中治療日
数及び回復期間が短縮される。この場合にも脳機能を連
続的に監視でき、集中治療中の合併症(例えば脳症を発
生する敗血症)を検出できる。
【0014】本発明の1つの別の用途は、精神病院での
患者の徹夜監視である。(例えば動脈硬化症における)
脳治療の際の薬剤の効果を本発明により求めることが可
能である。これを実現するために長期監視は不要であ
る。薬剤投与の前及び後の催眠指数を比較するだけで充
分である。
患者の徹夜監視である。(例えば動脈硬化症における)
脳治療の際の薬剤の効果を本発明により求めることが可
能である。これを実現するために長期監視は不要であ
る。薬剤投与の前及び後の催眠指数を比較するだけで充
分である。
【0015】本発明の方法の1つの重要な利点は、EE
Gデータのアーチファクトにより変質された部分区間を
高い信頼度で検出できることにある。これを実現するた
めに有利にはEEGデータのパラメータを、静的に所定
の限界値及び/又は平滑化されたパラメータ値と比較す
る。有利には、EEGデータのアーチファクト無しと検
出された部分区間のみが、更なる評価に用いられる。1
つの実施の形態ではこれらの部分区間は、それぞれ2.
0sの持続時間を有する時間間隔に相当し、これらの時
間間隔は、後の詳細な説明において“FFT時間間隔”
と称される。
Gデータのアーチファクトにより変質された部分区間を
高い信頼度で検出できることにある。これを実現するた
めに有利にはEEGデータのパラメータを、静的に所定
の限界値及び/又は平滑化されたパラメータ値と比較す
る。有利には、EEGデータのアーチファクト無しと検
出された部分区間のみが、更なる評価に用いられる。1
つの実施の形態ではこれらの部分区間は、それぞれ2.
0sの持続時間を有する時間間隔に相当し、これらの時
間間隔は、後の詳細な説明において“FFT時間間隔”
と称される。
【0016】ニューラルネットワークにより、多数の成
分を有する特徴ベクトルがクラス分類される。有利には
特徴ベクトルの中には、EEGデータの所定の周波数帯
域における信号出力と、EEGデータの更なる特性量が
入込む。特徴ベクトルをクラス分類することが可能なよ
うにニューラルネットワークのパラメータは訓練法によ
り定められ、この訓練法ではネットワークトポロジーが
固定して前もって与えられていないか、又はネットワー
クトポロジーが訓練中に変化可能である。これによりと
りわけ良好なクラス分類結果が達成される。
分を有する特徴ベクトルがクラス分類される。有利には
特徴ベクトルの中には、EEGデータの所定の周波数帯
域における信号出力と、EEGデータの更なる特性量が
入込む。特徴ベクトルをクラス分類することが可能なよ
うにニューラルネットワークのパラメータは訓練法によ
り定められ、この訓練法ではネットワークトポロジーが
固定して前もって与えられていないか、又はネットワー
クトポロジーが訓練中に変化可能である。これによりと
りわけ良好なクラス分類結果が達成される。
【0017】ニューラルネットワークは有利には催眠指
数を求めるのに用いられる。しかしEEGデータを別の
基準に従って評価し、別の指数を求めることも可能であ
る。
数を求めるのに用いられる。しかしEEGデータを別の
基準に従って評価し、別の指数を求めることも可能であ
る。
【0018】ニューラルネットワークの訓練方法も本発
明に所属する。この方法により、非常に高い信頼度のク
ラスター解析を行うネットワークのためのパラメータを
求めることが可能である。それぞれの訓練ベクトルに所
属の出力データ値は有利には、固定して前もって与えら
れている点と点との間の線形補間により客観的に求める
ことが可能である。
明に所属する。この方法により、非常に高い信頼度のク
ラスター解析を行うネットワークのためのパラメータを
求めることが可能である。それぞれの訓練ベクトルに所
属の出力データ値は有利には、固定して前もって与えら
れている点と点との間の線形補間により客観的に求める
ことが可能である。
【0019】良好な訓練結果を比較的僅かな計算コスト
で得ることができるようにネットワークは有利には、特
徴ベクトルから成るそれぞれ1つの粗クラスに所属の、
互いに分離されている部分ネットワークの中で訓練され
る。部分ネットワークは有利には、満足なクラスター解
析が得られない場合には訓練方法の実行中に分割され
る。これによりネットワークをステップ毎に微調整でき
る。
で得ることができるようにネットワークは有利には、特
徴ベクトルから成るそれぞれ1つの粗クラスに所属の、
互いに分離されている部分ネットワークの中で訓練され
る。部分ネットワークは有利には、満足なクラスター解
析が得られない場合には訓練方法の実行中に分割され
る。これによりネットワークをステップ毎に微調整でき
る。
【0020】最後に、本発明は処理装置すなわちEEG
モニターを含み、EEGモニターにより、本発明による
解析法を実行できる。有利にはEEGモニターは、求め
られた催眠指数を経過表現として表示する。
モニターを含み、EEGモニターにより、本発明による
解析法を実行できる。有利にはEEGモニターは、求め
られた催眠指数を経過表現として表示する。
【0021】
【実施の形態】次に図面を参照しながら、本発明を実行
するのに最良の方法と見なされる本発明の1つの実施の
形態を説明する。
するのに最良の方法と見なされる本発明の1つの実施の
形態を説明する。
【0022】I. EEGモニター及び評価方法 図1に示されている催眠指数を求めるEEGモニター
は、患者12の脳波(EEG)を検出する誘導装置10
を有する。この有利な実施の形態では誘導装置10によ
り患者12の頭部14の2つの位置の間の双極誘導電位
が測定される。この1チャネル誘導のために、公知のA
g/AgCl焼結電極として形成されている2つの電極
16が接着ペーストにより患者12の頭部に装着されて
いる。またチャネル誘導の代わりに誘導装置10を2チ
ャネル誘導のために構成することも可能である。この場
合には誘導装置10は4つの電極16を有する。更に双
方の誘導形式においてアース電極が患者12の額例えば
鼻根に装着される。その他の電極数も可能である。
は、患者12の脳波(EEG)を検出する誘導装置10
を有する。この有利な実施の形態では誘導装置10によ
り患者12の頭部14の2つの位置の間の双極誘導電位
が測定される。この1チャネル誘導のために、公知のA
g/AgCl焼結電極として形成されている2つの電極
16が接着ペーストにより患者12の頭部に装着されて
いる。またチャネル誘導の代わりに誘導装置10を2チ
ャネル誘導のために構成することも可能である。この場
合には誘導装置10は4つの電極16を有する。更に双
方の誘導形式においてアース電極が患者12の額例えば
鼻根に装着される。その他の電極数も可能である。
【0023】電極16は導線18を介してヘッドシャワ
ー20に接続されている。導線18はできるだけ短くす
る、何故ならばこれにより、電極16から出力され増幅
されず数マイクロボルトしか有しない生の信号のための
障害を発生しやすい区間を短縮できるからである。ヘッ
ドシャワー20は増幅器22を有し、増幅器22は1V
のオーダの生の信号に変換する。増幅器22はアナログ
フィルタ24に接続され、アナログフィルタ24は約
0.3Hzの下限遮断周波数と約40Hzの上限遮断周
波数とを有する。アナログフィルタ24はとりわけ、配
電網により発生され50Hzの周波数を有する障害信号
成分を除去する。
ー20に接続されている。導線18はできるだけ短くす
る、何故ならばこれにより、電極16から出力され増幅
されず数マイクロボルトしか有しない生の信号のための
障害を発生しやすい区間を短縮できるからである。ヘッ
ドシャワー20は増幅器22を有し、増幅器22は1V
のオーダの生の信号に変換する。増幅器22はアナログ
フィルタ24に接続され、アナログフィルタ24は約
0.3Hzの下限遮断周波数と約40Hzの上限遮断周
波数とを有する。アナログフィルタ24はとりわけ、配
電網により発生され50Hzの周波数を有する障害信号
成分を除去する。
【0024】導線26を介してアナログフィルタ24は
アナログ/ディジタル変換器30に接続され、アナログ
/ディジタル変換器30は処理装置28の中に組込まれ
ている。この有利な実施の形態では処理装置28は通常
のIBMコンパチブルパーソナルコンピュータである。
アナログ/ディジタル変換器30は入力信号を128H
zで標本化し、12bitの分解能で量子化する。これ
により得られるデータ流は処理装置28の計算装置32
により一連のステップで処理される。後に詳細に説明さ
れる処理動作が結果データを供給し、例えば、連続的な
催眠指数を供給する。結果データは処理装置28により
グラフィックに処理され、導線34を介して、画像スク
リーンとして形成されている出力装置36に伝送されて
表示される。
アナログ/ディジタル変換器30に接続され、アナログ
/ディジタル変換器30は処理装置28の中に組込まれ
ている。この有利な実施の形態では処理装置28は通常
のIBMコンパチブルパーソナルコンピュータである。
アナログ/ディジタル変換器30は入力信号を128H
zで標本化し、12bitの分解能で量子化する。これ
により得られるデータ流は処理装置28の計算装置32
により一連のステップで処理される。後に詳細に説明さ
れる処理動作が結果データを供給し、例えば、連続的な
催眠指数を供給する。結果データは処理装置28により
グラフィックに処理され、導線34を介して、画像スク
リーンとして形成されている出力装置36に伝送されて
表示される。
【0025】図2には概略的に、国際的に使用されてい
る誘導位置の10/20システムが示されている。1チ
ャネル誘導の現在優先されている形式では電極は値C3
及びP3に装着される。2チャネル誘導では、第1のチ
ャネルのために位置C3とP3との間の双極誘導電位が
誘導され、第2のチャネルのためにC4とP4との間の
双極誘導電位が誘導される。患者12の額の近傍のアー
ス電極のための位置は図示されていない。
る誘導位置の10/20システムが示されている。1チ
ャネル誘導の現在優先されている形式では電極は値C3
及びP3に装着される。2チャネル誘導では、第1のチ
ャネルのために位置C3とP3との間の双極誘導電位が
誘導され、第2のチャネルのためにC4とP4との間の
双極誘導電位が誘導される。患者12の額の近傍のアー
ス電極のための位置は図示されていない。
【0026】図3にはEEGデータの本発明の評価方法
が概略的に示され、この場合、催眠指数が求められる。
概略的に次の処理ステップに分割できる。
が概略的に示され、この場合、催眠指数が求められる。
概略的に次の処理ステップに分割できる。
【0027】1. EEGデータの誘導、処理及びディ
ジタル化(ステップ40及びブロック42)。
ジタル化(ステップ40及びブロック42)。
【0028】2. ディジタル化された信号のパラメー
タ化及びスペクトル解析(ステップ48)。
タ化及びスペクトル解析(ステップ48)。
【0029】3. アーチファクトの検出(ブロック5
0)。
0)。
【0030】4. 特徴ベクトルの計算(ブロック5
8)。
8)。
【0031】5. ニューラルネットワークによる解析
(ブロック64)。
(ブロック64)。
【0032】6. 再クラス分類(ステップ70)。
【0033】7. 結果値の表示(ステップ72)。
【0034】1. EEGデータの誘導、処理及びディ
ジタル化 誘導装置10により検出された生の信号(ステップ4
0)は、図1を参照して既に説明したように増幅及びフ
ィルタリングによりヘッドシャワー20の中で処理され
(ステップ44)、アナログ/ディジタル変換器32に
よりディジタル化される(ステップ46)。ディジタル
化されたデータは、12bitの分解能と128Hzの
標本化周波数とを有する処理装置28に供給される。
ジタル化 誘導装置10により検出された生の信号(ステップ4
0)は、図1を参照して既に説明したように増幅及びフ
ィルタリングによりヘッドシャワー20の中で処理され
(ステップ44)、アナログ/ディジタル変換器32に
よりディジタル化される(ステップ46)。ディジタル
化されたデータは、12bitの分解能と128Hzの
標本化周波数とを有する処理装置28に供給される。
【0035】2. ディジタル化された信号のパラメー
タ化及びスペクトル解析(ステップ48) ディジタル化された信号から処理装置28は公知のアル
ゴリズムにより多数のパラメータを後続処理のために計
算する。
タ化及びスペクトル解析(ステップ48) ディジタル化された信号から処理装置28は公知のアル
ゴリズムにより多数のパラメータを後続処理のために計
算する。
【0036】これを実現するために信号はまず初めに、
それぞれ0.25s持続時間(32標本値に相当する)
を有するブロック、それぞれ2.0s持続時間(8ブロ
ックすなわち256標本値に相当する)をFFT区間、
及びそれぞれ30.0s持続時間(120ブロックすな
わち3840標本値に相当する)を有する評価区間に区
分される。
それぞれ0.25s持続時間(32標本値に相当する)
を有するブロック、それぞれ2.0s持続時間(8ブロ
ックすなわち256標本値に相当する)をFFT区間、
及びそれぞれ30.0s持続時間(120ブロックすな
わち3840標本値に相当する)を有する評価区間に区
分される。
【0037】それぞれのブロック区間に対して最小標本
値及び最大標本値、平均値、分散(第2のモーメント)
及びより高いモーメントが計算される。更に線形回帰解
析により、ブロック区間の間の信号経過に近似する直線
の係数a及びbが求められる。
値及び最大標本値、平均値、分散(第2のモーメント)
及びより高いモーメントが計算される。更に線形回帰解
析により、ブロック区間の間の信号経過に近似する直線
の係数a及びbが求められる。
【0038】前述のパラメータと信号の第1の信号の誘
導及び第2の信号の誘導とはそれぞれのFFT区間に対
しても求められる。更にそれぞれの高速フーリエ交換区
間すなわちFFT区間の信号データはスペクトル解析に
かけられる。これを実現するために本実施の形態では、
高速フーリエ変換(FFT区間)のための公知のアルゴ
リズムが実行され、これは例えばJosef Stoe
r著“数値数学入門I”(第4版,Springer出
版社,1983年,71〜81頁)に記載されている。
有利にはFFT区間の中での重み付けはハニングウィン
ドウにより行われる。
導及び第2の信号の誘導とはそれぞれのFFT区間に対
しても求められる。更にそれぞれの高速フーリエ交換区
間すなわちFFT区間の信号データはスペクトル解析に
かけられる。これを実現するために本実施の形態では、
高速フーリエ変換(FFT区間)のための公知のアルゴ
リズムが実行され、これは例えばJosef Stoe
r著“数値数学入門I”(第4版,Springer出
版社,1983年,71〜81頁)に記載されている。
有利にはFFT区間の中での重み付けはハニングウィン
ドウにより行われる。
【0039】スペクトル解析によりそれぞれ0.5Hz
の128の帯域の中の0〜63.5Hzの領域内の出力
信号のスペクトルが求められる。この出力スペクトルを
基礎にして多数のパラメータがそれぞれのFFT区間に
対して計算される。詳細にはこれらのパラメータは、こ
の有利な実施の形態では次のようである。
の128の帯域の中の0〜63.5Hzの領域内の出力
信号のスペクトルが求められる。この出力スペクトルを
基礎にして多数のパラメータがそれぞれのFFT区間に
対して計算される。詳細にはこれらのパラメータは、こ
の有利な実施の形態では次のようである。
【0040】− 全信号出力。
【0041】− 出力スペクトルのメディアン周波数
(50%変位値)。
(50%変位値)。
【0042】− 出力スペクトルのスペクトルコーナ周
波数(95%変位値)。
波数(95%変位値)。
【0043】− δ帯域の出力(0〜3.0Hz)。
【0044】− δ1帯域の出力(0〜1.0Hz)。
【0045】− δ2帯域の出力(1.5〜2.0H
z)。
z)。
【0046】− δ3帯域の出力(2.5〜3.0H
z)。
z)。
【0047】− θ帯域の出力(3.5〜7.0H
z)。
z)。
【0048】− α帯域の出力(7.5〜12.0H
z)。
z)。
【0049】− β帯域の出力(12.5〜30.0H
z)。
z)。
【0050】付加的に更なるパラメータ、例えば特定の
周波数帯域の出力値が計算される。
周波数帯域の出力値が計算される。
【0051】3. アーチファクトの検出(ブロック5
0) 催眠指数の歪曲を回避するために、アーチファクトが発
生するFFT区間を検出し、除去することが重要であ
る。アーチファクトとはEEG信号の中の一時的障害で
あり、例えば電気機器(例えば高周波手術機器)のスイ
ッチオン又はスイッチオフ、患者の動き、挿管動作又は
劣悪な電気接触等により発生することがある。
0) 催眠指数の歪曲を回避するために、アーチファクトが発
生するFFT区間を検出し、除去することが重要であ
る。アーチファクトとはEEG信号の中の一時的障害で
あり、例えば電気機器(例えば高周波手術機器)のスイ
ッチオン又はスイッチオフ、患者の動き、挿管動作又は
劣悪な電気接触等により発生することがある。
【0052】この有利な実施の形態ではまず初めにスタ
ティックアーチファクト検出が行われる(ステップ5
2)。このステップ52では、前述の計算ステップでそ
れぞれのFFT区間に対して求められた信号パラメータ
が、所定の固定閾値又は限界値と比較される。詳細には
上限は、信号振幅、信号出力、信号の第1の誘導及び第
2の誘導、及び40Hzを越える出力スペクトル成分に
対して存在する。パラメータが、このパラメータに割当
てられている上限を越えると、アーチファクトによる障
害が推定される。これに対して信号変動は所定下限を下
回ってはならない。
ティックアーチファクト検出が行われる(ステップ5
2)。このステップ52では、前述の計算ステップでそ
れぞれのFFT区間に対して求められた信号パラメータ
が、所定の固定閾値又は限界値と比較される。詳細には
上限は、信号振幅、信号出力、信号の第1の誘導及び第
2の誘導、及び40Hzを越える出力スペクトル成分に
対して存在する。パラメータが、このパラメータに割当
てられている上限を越えると、アーチファクトによる障
害が推定される。これに対して信号変動は所定下限を下
回ってはならない。
【0053】次のステップではダイナミックアーチファ
クト検出が多数のパラメータに対して行われる(ステッ
プ54及び56)。このダイナミックアーチファクト検
出は、EEG信号の解析のためにとりわけ有効な手段で
あることが分かった。
クト検出が多数のパラメータに対して行われる(ステッ
プ54及び56)。このダイナミックアーチファクト検
出は、EEG信号の解析のためにとりわけ有効な手段で
あることが分かった。
【0054】ダイナミックアーチファクト検出の基本原
理は、信号パラメータにおいて、その都度に実パラメー
タ値を、指数的に平滑化されたパラメータと比較するこ
とにある。FFT区間の中で実パラメータ値と平滑化さ
れたパラメータ値との間の差が所定限界値を越えると、
FFT区間はアーチファクトにより負荷されているとマ
ーキングされ、特徴ベクトルの後の計算(ブロック5
8)のために用いられない。
理は、信号パラメータにおいて、その都度に実パラメー
タ値を、指数的に平滑化されたパラメータと比較するこ
とにある。FFT区間の中で実パラメータ値と平滑化さ
れたパラメータ値との間の差が所定限界値を越えると、
FFT区間はアーチファクトにより負荷されているとマ
ーキングされ、特徴ベクトルの後の計算(ブロック5
8)のために用いられない。
【0055】ステップ54でのダイナミックアーチファ
クト検出のために基本的に、ステップ48で求められた
すべてのパラメータを用いることができる。しかしこの
実施の形態では出力スペクトルの低い周波帯域(帯域δ
1〜δ3)と、付加的にEEG信号の第1の誘導及び第
2の誘導とのみが使用される。処理装置28のメモリの
中にこれらのパラメータ値及び信号値のそれぞれに対し
て、この時点までに求められ平滑化された値が格納され
ている。この値はそれぞれのFFT区間の中で次式によ
り更新される。
クト検出のために基本的に、ステップ48で求められた
すべてのパラメータを用いることができる。しかしこの
実施の形態では出力スペクトルの低い周波帯域(帯域δ
1〜δ3)と、付加的にEEG信号の第1の誘導及び第
2の誘導とのみが使用される。処理装置28のメモリの
中にこれらのパラメータ値及び信号値のそれぞれに対し
て、この時点までに求められ平滑化された値が格納され
ている。この値はそれぞれのFFT区間の中で次式によ
り更新される。
【0056】
【外2】
【0057】更なるステップ(ステップ56)として自
己回帰パラメータも、ステップ54を参照して前に説明
された方法によるダイナミックアーチファクト検出にか
けられる。次式によりFFT区間の標本点Xi(i=
1,...,256)から推測される値a1,
a2,...,が自己回帰パラメータと称される。
己回帰パラメータも、ステップ54を参照して前に説明
された方法によるダイナミックアーチファクト検出にか
けられる。次式によりFFT区間の標本点Xi(i=
1,...,256)から推測される値a1,
a2,...,が自己回帰パラメータと称される。
【0058】 Xn=a1・Xnー1+a2・Xnー2+... 自己回帰パラメータa1,a2,...の推測はRai
ner Schlittgen及びBernd H.
J.Streitberg著の本“時系列解析”(第5
版,Oldenbourg出版社,1994,121〜
132頁)に説明されている。
ner Schlittgen及びBernd H.
J.Streitberg著の本“時系列解析”(第5
版,Oldenbourg出版社,1994,121〜
132頁)に説明されている。
【0059】4. 特徴ベクトルの計算(ブロック5
8)
8)
【0060】
【外3】
【0061】特徴ベクトル90はニューラルネットワー
クへの入力値を表す。この実施の形態では特徴ベクトル
90は21の成分を有する、すなわち20の出力成分9
2と抑圧パラメータ成分94とを有する。しかし特徴ベ
クトルは別の数の成分と成分として別のパラメータとを
有することも可能である。出力成分92は0Hzと3
0.0Hzとの間の20の周波数帯域におけるEEG信
号の出力成分に相当し、それぞれの周波数帯域は1.5
Hzの幅を有する。抑圧パラメータ成分94は、EEG
の中のいわゆるバースト抑圧パターンの発生の手がかり
を提供する。バースト抑圧パターンとは、EEGが部分
区間的に、不規則的に、大きな振幅を有する活動により
断続される零ラインを有する場合のことである。
クへの入力値を表す。この実施の形態では特徴ベクトル
90は21の成分を有する、すなわち20の出力成分9
2と抑圧パラメータ成分94とを有する。しかし特徴ベ
クトルは別の数の成分と成分として別のパラメータとを
有することも可能である。出力成分92は0Hzと3
0.0Hzとの間の20の周波数帯域におけるEEG信
号の出力成分に相当し、それぞれの周波数帯域は1.5
Hzの幅を有する。抑圧パラメータ成分94は、EEG
の中のいわゆるバースト抑圧パターンの発生の手がかり
を提供する。バースト抑圧パターンとは、EEGが部分
区間的に、不規則的に、大きな振幅を有する活動により
断続される零ラインを有する場合のことである。
【0062】特徴部分90の出力成分92を求めるため
に、ステップ60で平均化された出力スペクトルが計算
される。これを実現するために、評価区間の間にスペク
トル解析の結果として求められた15の個別スペクトル
のうちまず初めに、ステップ52〜56でアーチファク
トの発生が検出されたFFT区間を有する個別スペクト
ルが除去される。残りの個別スペクトルから0〜30.
0Hzの周波数領域内の算術平均値が形成される。この
場合、それぞれの個別スペクトルの0.5Hzのそれぞ
れ3つの隣接する周波数帯域が統合され、これにより、
出力成分92のそれぞれ1.5Hzの幅の周波数帯域の
出力値が求められる。
に、ステップ60で平均化された出力スペクトルが計算
される。これを実現するために、評価区間の間にスペク
トル解析の結果として求められた15の個別スペクトル
のうちまず初めに、ステップ52〜56でアーチファク
トの発生が検出されたFFT区間を有する個別スペクト
ルが除去される。残りの個別スペクトルから0〜30.
0Hzの周波数領域内の算術平均値が形成される。この
場合、それぞれの個別スペクトルの0.5Hzのそれぞ
れ3つの隣接する周波数帯域が統合され、これにより、
出力成分92のそれぞれ1.5Hzの幅の周波数帯域の
出力値が求められる。
【0063】ステップ62では特徴ベクトル90の抑圧
パラメータ成分94が求められる。これらの成分は、評
価区間(30s)の間に発生しEEG曲線が非常に平坦
に経過した(それぞれ0.25sに対する)ブロック区
間のパーセント割合を示す。
パラメータ成分94が求められる。これらの成分は、評
価区間(30s)の間に発生しEEG曲線が非常に平坦
に経過した(それぞれ0.25sに対する)ブロック区
間のパーセント割合を示す。
【0064】1つのブロック区間の間の“平坦な”信号
経過を検出するために、ステップ48で行われブロック
区間に適用された回帰分析の結果が利用される。平坦な
信号経過とは、ブロック区間の間の信号経過に近似する
直接の勾配と回帰誤差(散乱)とが所定上限を越えない
場合を指す。
経過を検出するために、ステップ48で行われブロック
区間に適用された回帰分析の結果が利用される。平坦な
信号経過とは、ブロック区間の間の信号経過に近似する
直接の勾配と回帰誤差(散乱)とが所定上限を越えない
場合を指す。
【0065】5. ニューラルネットワークによる解析
(ブロック64) ブロック58の中のステップ60及び62で形成された
特徴ベクトル90はニューラルネットワークによりクラ
スター解析にかけられる。すなわち、特徴ベクトル90
は、信号ベクトルから成る数Nの所定の群(クラスタ
ー)への類似性を調べられる。N群のそれぞれはニュー
ラルネットワークのそれぞれ1つのニューロンAi(i
=1,...,N)に相応する。この有利な実施の形態
ではN=1086のニューロンが設けられている。
(ブロック64) ブロック58の中のステップ60及び62で形成された
特徴ベクトル90はニューラルネットワークによりクラ
スター解析にかけられる。すなわち、特徴ベクトル90
は、信号ベクトルから成る数Nの所定の群(クラスタ
ー)への類似性を調べられる。N群のそれぞれはニュー
ラルネットワークのそれぞれ1つのニューロンAi(i
=1,...,N)に相応する。この有利な実施の形態
ではN=1086のニューロンが設けられている。
【0066】
【外4】
【0067】シナプスベクトル82は特徴ベクトル90
と同一の構成を有する、すなわち20の出力成分84と
1つの抑圧パラメータ成分86とを有する。すなわちニ
ューロン80のすべてのシナプスベクトル82と、ニュ
ーラルネットワークの入力値として用いられる特徴ベク
トル90とはベクトル空間Vの要素である。ベクトル空
間Vの中ではノルム‖・‖が固定して前もって定めら
れ、この実施の形態では次式のユークリッドノルムによ
り定められている。
と同一の構成を有する、すなわち20の出力成分84と
1つの抑圧パラメータ成分86とを有する。すなわちニ
ューロン80のすべてのシナプスベクトル82と、ニュ
ーラルネットワークの入力値として用いられる特徴ベク
トル90とはベクトル空間Vの要素である。ベクトル空
間Vの中ではノルム‖・‖が固定して前もって定めら
れ、この実施の形態では次式のユークリッドノルムによ
り定められている。
【0068】
【外5】
【0069】ニューラルネットワークの最大に活性化さ
れたニューロン80を求めることは処理装置28により
行われる。すべてのNのニューロン80に対して順次に
特徴ベクトル90とシナプスベクトル82との間の間隔
を求めることが可能ではあるが、この実施の形態ではま
ず初めに特徴ベクトル90の粗クラス分類がステップ6
6で行われ、粗クラス分類によりニューラルネットワー
クの部分ネットワークが定められる。
れたニューロン80を求めることは処理装置28により
行われる。すべてのNのニューロン80に対して順次に
特徴ベクトル90とシナプスベクトル82との間の間隔
を求めることが可能ではあるが、この実施の形態ではま
ず初めに特徴ベクトル90の粗クラス分類がステップ6
6で行われ、粗クラス分類によりニューラルネットワー
クの部分ネットワークが定められる。
【0070】粗クラス分類(ステップ66)は、図5に
示されている表に従って、特徴ベクトル90の出力成分
92から求めることができる全信号出力及びメディアン
周波数を基礎にして行われる。特徴ベクトル90は、こ
れらのパラメータが図5の区間境界の中に含まれている
場合には部分ネットワークに割当てられる。この実施の
形態では粗クラス分類の結果として、2と186との間
の数のニューロンを有する24の部分ネットワークのう
ちの1つのネットワークが求められる。
示されている表に従って、特徴ベクトル90の出力成分
92から求めることができる全信号出力及びメディアン
周波数を基礎にして行われる。特徴ベクトル90は、こ
れらのパラメータが図5の区間境界の中に含まれている
場合には部分ネットワークに割当てられる。この実施の
形態では粗クラス分類の結果として、2と186との間
の数のニューロンを有する24の部分ネットワークのう
ちの1つのネットワークが求められる。
【0071】次のステップ68では特徴ベクトル90
が、求められた部分ネットワークのニューロン80のシ
ナプスベクトル82と比較され、これにより前述の式に
従って、部分ネットワークの中の最大に活性化されたニ
ューロン80が求められる。
が、求められた部分ネットワークのニューロン80のシ
ナプスベクトル82と比較され、これにより前述の式に
従って、部分ネットワークの中の最大に活性化されたニ
ューロン80が求められる。
【0072】
【外6】
【0073】これらのパラメータは、システムの開発の
際にのみ行われる訓練プロセスの中で定められる。この
訓練プロセスについては後に詳細に説明する。しかし、
作動中にネットワークパラメータの緩慢な変更が行われ
る(適応学習)本発明の変形実施の形態が可能である。
際にのみ行われる訓練プロセスの中で定められる。この
訓練プロセスについては後に詳細に説明する。しかし、
作動中にネットワークパラメータの緩慢な変更が行われ
る(適応学習)本発明の変形実施の形態が可能である。
【0074】6. 再クラス分類(ステップ70) 図4に示されているようにネットワークのそれぞれのニ
ューロン80は1つの出力データ値88を有する。1つ
の特徴ベクトル80に対して最大に活性化されたニュー
ロンの出力データ値88は全ニューラルネットワークと
本発明のシステムとの出力データ値である。本発明の別
の実施の形態では出力データ値88はニューロン80に
直接的に割当てられず、更に計算により初めて得られ
る。
ューロン80は1つの出力データ値88を有する。1つ
の特徴ベクトル80に対して最大に活性化されたニュー
ロンの出力データ値88は全ニューラルネットワークと
本発明のシステムとの出力データ値である。本発明の別
の実施の形態では出力データ値88はニューロン80に
直接的に割当てられず、更に計算により初めて得られ
る。
【0075】7. 結果値の表示(ステップ72) 実際の催眠指数を示す求められた出力データ値88は処
理装置28によりグラフィックに処理され、画像スクリ
ーンとして形成されている出力装置36から出力され
る。
理装置28によりグラフィックに処理され、画像スクリ
ーンとして形成されている出力装置36から出力され
る。
【0076】図6は手術中に発生することがあるスクリ
ーン表示100の例を示す。上部行102は時間、患者
番号及び患者の年齢等の一般的なデータを含む。EEG
ウィンドウ104の中にはチャネルC3〜P3のEEG
生信号が表示され、EEG生信号はそれぞれ6sの間隔
で更新される。指数表示106は催眠指数の瞬時値を数
値的に示す。ウィンドウ108の中には催眠指数の時間
経過が曲線として示されている。それぞれ30s間隔
で、曲線の新たに計算された指数値が付加される。
ーン表示100の例を示す。上部行102は時間、患者
番号及び患者の年齢等の一般的なデータを含む。EEG
ウィンドウ104の中にはチャネルC3〜P3のEEG
生信号が表示され、EEG生信号はそれぞれ6sの間隔
で更新される。指数表示106は催眠指数の瞬時値を数
値的に示す。ウィンドウ108の中には催眠指数の時間
経過が曲線として示されている。それぞれ30s間隔
で、曲線の新たに計算された指数値が付加される。
【0077】機能欄110はEEGモニター及び表示装
置の制御を可能にする。例えばオプション1を介してそ
の他のパラメータ値(メディアン周波数、コーナ周波数
等)の経過表示、又はウィンドウ108の中での平均化
された出力スペクトルの表示を選択できる。
置の制御を可能にする。例えばオプション1を介してそ
の他のパラメータ値(メディアン周波数、コーナ周波数
等)の経過表示、又はウィンドウ108の中での平均化
された出力スペクトルの表示を選択できる。
【0078】オプション2を介して電極インピーダンス
を測定できる。オプション3を介して、連続的に数値化
されたマーキングを設定でき、マーキングは、麻酔経過
の回顧的観察において医療的に重要なイベントの対応を
容易にする。
を測定できる。オプション3を介して、連続的に数値化
されたマーキングを設定でき、マーキングは、麻酔経過
の回顧的観察において医療的に重要なイベントの対応を
容易にする。
【0079】血圧、心拍数、酸素飽和及び呼吸パラメー
タ等の更なるパラメータはEEGモニターにインターフ
ェースを介して供給できる。これらのパラメータはEE
Gデータと一緒に記憶され、同様にスクリーン100に
表示できる。
タ等の更なるパラメータはEEGモニターにインターフ
ェースを介して供給できる。これらのパラメータはEE
Gデータと一緒に記憶され、同様にスクリーン100に
表示できる。
【0080】II. 訓練方法 図7はフローチャートで、ニューラルネットワークを訓
練するために実行される方法を示す。この有利な実施の
形態では訓練は192の完全なナルコーシス導入を基礎
にし、これらのナルコーシス導入から25549のそれ
ぞれ30秒のEEG部分区間が求められた。これらのE
EG部分区間は、図3に示されている方法により特徴ベ
クトル(訓練ベクトル)に変換された(ステップ12
0)。
練するために実行される方法を示す。この有利な実施の
形態では訓練は192の完全なナルコーシス導入を基礎
にし、これらのナルコーシス導入から25549のそれ
ぞれ30秒のEEG部分区間が求められた。これらのE
EG部分区間は、図3に示されている方法により特徴ベ
クトル(訓練ベクトル)に変換された(ステップ12
0)。
【0081】完全なナルコーシス導入は覚醒状態からバ
ースト抑圧パターンの第1の発生まで経過する。覚醒状
態には催眠指数0が割当てられた。バースト抑圧パター
ンはKuglerの一般的に認められたクラス分類
(H.Kugler著“病院及び診療所での脳波記録
法”(Stuttgart−New York:Thi
me1981))によると最大催眠深度の状態を示すの
でこの状態は催眠指数100を得る。
ースト抑圧パターンの第1の発生まで経過する。覚醒状
態には催眠指数0が割当てられた。バースト抑圧パター
ンはKuglerの一般的に認められたクラス分類
(H.Kugler著“病院及び診療所での脳波記録
法”(Stuttgart−New York:Thi
me1981))によると最大催眠深度の状態を示すの
でこの状態は催眠指数100を得る。
【0082】それぞれの訓練ベクトルに対して、訓練ベ
クトルの基礎となるナルコーシス導入において注入開始
(催眠指数0)からバースト抑圧パターンの第1の発生
(催眠指数100)までの時間間隔の何パーセントが経
過したかを示す催眠指数の割当てられた値が、訓練ベク
トルが採用された際に求められた(ステップ120)。
従って訓練ベクトルではナルコーシス指数はナルコーシ
ス導入の時間経過においても線形で低下する。
クトルの基礎となるナルコーシス導入において注入開始
(催眠指数0)からバースト抑圧パターンの第1の発生
(催眠指数100)までの時間間隔の何パーセントが経
過したかを示す催眠指数の割当てられた値が、訓練ベク
トルが採用された際に求められた(ステップ120)。
従って訓練ベクトルではナルコーシス指数はナルコーシ
ス導入の時間経過においても線形で低下する。
【0083】ステップ122では粗クラス分類が、図5
に示されている表に類似に定められた。表のそれぞれの
行に対して、割当てられた部分ネットワークの中のニュ
ーロンの数と、部分ネットワークのための初期化パラメ
ータとが求められた(ステップ124)。
に示されている表に類似に定められた。表のそれぞれの
行に対して、割当てられた部分ネットワークの中のニュ
ーロンの数と、部分ネットワークのための初期化パラメ
ータとが求められた(ステップ124)。
【0084】このようにして定められたそれぞれの部分
ネットワークに対してステップ126で、図8に示され
ている訓練アルゴリズムが実行される。訓練アルゴリズ
ムについては後で詳細に説明する。次いでステップ12
8で、丁度訓練を終了した部分ネットワークが、満足の
いくクラス分類精度に到達したかどうかが検査される。
いかなるニューロンも、大幅に異なる催眠指数に相応す
る2つの訓練ベクトルによって活性化されてはならな
い。1つの部分ネットワークはこのようなニューロンを
有した場合、すなわち訓練ベクトルが過度に粗にクラス
分類された場合、ステップ130でこの部分ネットワー
クは2つ以上の新しい部分ネットワークに分割される。
訓練プロセスがこれらの部分ネットワークに対して繰返
される。
ネットワークに対してステップ126で、図8に示され
ている訓練アルゴリズムが実行される。訓練アルゴリズ
ムについては後で詳細に説明する。次いでステップ12
8で、丁度訓練を終了した部分ネットワークが、満足の
いくクラス分類精度に到達したかどうかが検査される。
いかなるニューロンも、大幅に異なる催眠指数に相応す
る2つの訓練ベクトルによって活性化されてはならな
い。1つの部分ネットワークはこのようなニューロンを
有した場合、すなわち訓練ベクトルが過度に粗にクラス
分類された場合、ステップ130でこの部分ネットワー
クは2つ以上の新しい部分ネットワークに分割される。
訓練プロセスがこれらの部分ネットワークに対して繰返
される。
【0085】所望のクラス分類精度がすべての部分ネッ
トワークにおいて得られると、それぞれのニューロンに
1つの催眠指数を出力値として割合てる再クラス分類関
数が定められる。この出力値は、ニューロンを活性にす
る訓練ベクトルの催眠指数値の算術平均値である。訓練
はそれぞれのニューロンが、比較的互いに類似の催眠指
数値を有する訓練ベクトル(すなわち1つのクラスター
の訓練ベクトル)のみにより活性化されたので、平均値
形成により発生される誤差は小さい。
トワークにおいて得られると、それぞれのニューロンに
1つの催眠指数を出力値として割合てる再クラス分類関
数が定められる。この出力値は、ニューロンを活性にす
る訓練ベクトルの催眠指数値の算術平均値である。訓練
はそれぞれのニューロンが、比較的互いに類似の催眠指
数値を有する訓練ベクトル(すなわち1つのクラスター
の訓練ベクトル)のみにより活性化されたので、平均値
形成により発生される誤差は小さい。
【0086】ニューロンネットワークの訓練のための本
発明の前述の実施の形態で使用される学習アルゴリズム
(図7のステップ126)は図8により詳細に示されて
いる。このアルゴリズムは、Thomas Marti
netz、Stanislav Berkovich及
びKlaus Schulten著の論文“ベクトル量
子化のためのニューラルガスネットワークと時系列予測
へのその応用”(IEEE Transactions
on Neural Networks誌,第4巻,
1993年7月,558〜569頁)に記載のニューロ
ンガスアルゴリズムを基礎にしている。
発明の前述の実施の形態で使用される学習アルゴリズム
(図7のステップ126)は図8により詳細に示されて
いる。このアルゴリズムは、Thomas Marti
netz、Stanislav Berkovich及
びKlaus Schulten著の論文“ベクトル量
子化のためのニューラルガスネットワークと時系列予測
へのその応用”(IEEE Transactions
on Neural Networks誌,第4巻,
1993年7月,558〜569頁)に記載のニューロ
ンガスアルゴリズムを基礎にしている。
【0087】この学習アルゴリズムの基礎は、競合学習
の原理を基礎にする自己組織化ニューラルネットワーク
である。ネットワークは所定のトポロジーに結合されて
おらず、これにより、複雑なパターン分布へのとりわけ
良好な整合が達成される。これとは反対にその他の訓練
アルゴリズムは所定のニューロントポロジー、例えば2
次元格子へのニューロンの配置等から出発し、訓練の間
に格子を“歪曲”する。しかしこのようなアルゴリズム
も本発明の方法に使用可能である。
の原理を基礎にする自己組織化ニューラルネットワーク
である。ネットワークは所定のトポロジーに結合されて
おらず、これにより、複雑なパターン分布へのとりわけ
良好な整合が達成される。これとは反対にその他の訓練
アルゴリズムは所定のニューロントポロジー、例えば2
次元格子へのニューロンの配置等から出発し、訓練の間
に格子を“歪曲”する。しかしこのようなアルゴリズム
も本発明の方法に使用可能である。
【0088】次に説明される学習アルゴリズムではそれ
ぞれ2つのニューロンAiとAjとの間に接続が形成さ
れている。訓練の間のみに必要とされるこの情報は補助
量Cijによりすべてのi,j=1,...,Nに対し
て示されている。値Cij=0が意味するのは、ニュー
ロンAiとAjとが互いに接続されていないことであ
り、これに対して値Cij>0は接続が形成されている
ことを示す。それぞれの接続は、自然数により示されて
いる年齢を有し、年齢は補助量tijにより示される。
このアルゴリズムでは次の演算が行われる。
ぞれ2つのニューロンAiとAjとの間に接続が形成さ
れている。訓練の間のみに必要とされるこの情報は補助
量Cijによりすべてのi,j=1,...,Nに対し
て示されている。値Cij=0が意味するのは、ニュー
ロンAiとAjとが互いに接続されていないことであ
り、これに対して値Cij>0は接続が形成されている
ことを示す。それぞれの接続は、自然数により示されて
いる年齢を有し、年齢は補助量tijにより示される。
このアルゴリズムでは次の演算が行われる。
【0089】
【外7】
【0090】(5) ニューロンAi0とAi1とを接
続する(ステップ148)。
続する(ステップ148)。
【0091】Ci0i1=0の場合にはCi0i1>0
及びti0i1=0にセットする。
及びti0i1=0にセットする。
【0092】Ci0i1>0の場合にはti0i1=0
にセットする。
にセットする。
【0093】(6) すべてのj=1,...,Nに対
してAi0の接続の年齢を高める(ステップ150)。
してAi0の接続の年齢を高める(ステップ150)。
【0094】Ci0j>0の場合にはti0j=t′
i0j+1にセットする。
i0j+1にセットする。
【0095】(7) すべてのj=1,...,Nに対
して、値Tを越える年齢を有するニューロンAi0の接
続を消去する(ステップ152)。
して、値Tを越える年齢を有するニューロンAi0の接
続を消去する(ステップ152)。
【0096】Ci0j>0及びti0j>Tの場合には
Ci0j=0にセットする。
Ci0j=0にセットする。
【0097】(8) (2)へ戻り続行する。
【0098】III. 実験結果 どのような信頼度で本発明の前述の実施の形態によるE
EGモニターが“患者が覚醒している”状態と“患者が
充分な麻酔にかかっている”状態との間を区別できるか
との質問を解明するために、145人の患者のEEG部
分区間がナルコーシス導入の前と、挿管から5分後すな
わち完全な麻酔状態とにおいて調査された。
EGモニターが“患者が覚醒している”状態と“患者が
充分な麻酔にかかっている”状態との間を区別できるか
との質問を解明するために、145人の患者のEEG部
分区間がナルコーシス導入の前と、挿管から5分後すな
わち完全な麻酔状態とにおいて調査された。
【0099】覚醒状態でのEEG部分区間においてEE
Gモニターは96.7%の場合に最大20%の催眠指数
を示した。これに対してメディアン周波数(分離値6.
0Hz)の測定では70.8%の場合にしか正しい結果
が得られず、コーナ周波数(分離値19.5%)の測定
では68.9%の場合にしか正しい結果が得られなかっ
た。
Gモニターは96.7%の場合に最大20%の催眠指数
を示した。これに対してメディアン周波数(分離値6.
0Hz)の測定では70.8%の場合にしか正しい結果
が得られず、コーナ周波数(分離値19.5%)の測定
では68.9%の場合にしか正しい結果が得られなかっ
た。
【0100】挿管から5分後にEEGモニターは同様に
96.7%の場合に少なくとも60%の催眠指数を示し
た。前述の分離値ではメディアン周波数の測定で75.
4%の場合に正しい結果が得られ、コーナ周波数の測定
では69.5%の場合に正しい結果が得られた。
96.7%の場合に少なくとも60%の催眠指数を示し
た。前述の分離値ではメディアン周波数の測定で75.
4%の場合に正しい結果が得られ、コーナ周波数の測定
では69.5%の場合に正しい結果が得られた。
【0101】図9a及び図9bにおいては2つの例にお
いて催眠指数の時間経過がメディアン周波数及びコーナ
周波数と比較して示されている。双方の場合に催眠指数
は、ほぼ線形の降下によりナルコーシスの導入を示し、
緩慢なナルコーシス導出を示している。これに対してメ
ディアン周波数及びコーナ周波数はナルコーシスの導入
フェーズにおいて線形に反応せず、これにより解釈が困
難になる。
いて催眠指数の時間経過がメディアン周波数及びコーナ
周波数と比較して示されている。双方の場合に催眠指数
は、ほぼ線形の降下によりナルコーシスの導入を示し、
緩慢なナルコーシス導出を示している。これに対してメ
ディアン周波数及びコーナ周波数はナルコーシスの導入
フェーズにおいて線形に反応せず、これにより解釈が困
難になる。
【0102】図9aに示されている例ではコーナ周波数
は安定したパラメータではない。催眠指数は45分の時
点で皮膚切開において覚醒反応を示した。
は安定したパラメータではない。催眠指数は45分の時
点で皮膚切開において覚醒反応を示した。
【0103】図9bに示されている例ではコーナ周波数
は緩慢にしかナルコーシス導入に反応しない。
は緩慢にしかナルコーシス導入に反応しない。
【図1】作動中の有利な実施の形態によるEEGモニタ
ーの略図である。
ーの略図である。
【図2】誘導位置を有する患者の頭部を概略的に示す平
面図である。
面図である。
【図3】本発明の有利な実施の形態による解析方法のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図4】ニューロンと特徴ベクトルとの略図である。
【図5】特徴ベクトルの粗クラス分類を示す表である。
【図6】EEGモニターの作動中に示されるスクリーン
表示の略図である。
表示の略図である。
【図7】本発明の有利な実施の形態によるニューラルネ
ットワークの訓練方法を示すフローチャートである。
ットワークの訓練方法を示すフローチャートである。
【図8】図7に示されている方法において使用される学
習アルゴリズムのフローチャートである。
習アルゴリズムのフローチャートである。
【図9】実際の上での利用における催眠指数の時間経過
の例を示す略線図である。
の例を示す略線図である。
10 誘導装置 12 患者 14 頭部 16 電極 18 導線 20 ヘッドシャワー 22 増幅器 24 アナログフィルタ 26 導線 28 処理装置 30 アナログ/ディジタル変換器 32 計算装置 34 導線 36 出力装置 40〜72 EEGモニターの作動中に催眠指数を求め
るステップ 80 ニューロン 82 シナプスベクトル 84 シナプスベクトルの出力成分 86 シナプスベクトルの抑圧パラメータ成分 88 出力データ値 90 特徴ベクトル 92 特徴ベクトルの出力成分 94 特徴ベクトルの抑圧パラメータ成分 100 スクリーン表示 102 上部行 104 EEGウィンドウ 106 指数表示 108 ウィンドウ 110 機能欄 120〜132 ニューラルネットワークの学習アルゴ
リズム
るステップ 80 ニューロン 82 シナプスベクトル 84 シナプスベクトルの出力成分 86 シナプスベクトルの抑圧パラメータ成分 88 出力データ値 90 特徴ベクトル 92 特徴ベクトルの出力成分 94 特徴ベクトルの抑圧パラメータ成分 100 スクリーン表示 102 上部行 104 EEGウィンドウ 106 指数表示 108 ウィンドウ 110 機能欄 120〜132 ニューラルネットワークの学習アルゴ
リズム
Claims (23)
- 【請求項1】 a) EEGデータの収集するステップ
(40)及び処理するステップ(42,48)、 b) 前記EEGデータのアーチファクトにより変質さ
れた部分区間を検出するステップ(50)と、 c) 処理された前記EEGデータと、ステップb)で
求められた前記アーチファクト情報とから特徴ベクトル
(90)を計算するステップ(58)と、 d) 前記特徴ベクトル(90)を、ニューロン(8
0)により表されるデータクラスターに割当て、前記デ
ータクラスターに所属の出力データ値(88)を求める
(70)ことによりニューラルネットワークを用いて前
記出力データ値を求めるステップ(88)と、 e) 前記出力データ値(88)を出力するステップ
(72)とを具備することを特徴とする医療目的のた
め、例えば催眠指数を求めるための、EEGデータの評
価方法。 - 【請求項2】 ステップa)でのEEGデータの処理ス
テップ(42,48)がスペクトル解析ステップ(4
8)を含むことを特徴とする請求項1に記載のEEGデ
ータの評価方法。 - 【請求項3】 ステップb)でのアーチファクトの検出
(50)が、EEGデータのパラメータを所定の限界値
と比較すること(52)、及び/又は、平滑化されたパ
ラメータ値を実パラメータ値と比較すること(54,5
6)によって行われ、平滑化された前記パラメータ値の
実パラメータ値からの偏差が所定限界値を越えるとアー
チファクトとすることを特徴とする請求項1又は2に記
載のEEGデータの評価方法。 - 【請求項4】 アーチファクト検出(50)に用いるパ
ラメータが、EEGデータの所定の周波数帯域の出力値
を含むことを特徴とする請求項3に記載のEEGデータ
の評価方法。 - 【請求項5】 特徴ベクトル(90)を計算するステッ
プ(58)のために、EEGデータのアーチファクト無
しと検出された部分区間を所定測定時間間隔の間に用い
ることを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項
記載のEEGデータの評価方法。 - 【請求項6】 特徴ベクトル(90)が、測定時間間隔
の間にEEGデータのそれぞれ1つの所定周波数帯域の
中の信号出力を示す成分(92)を有し、及び/又は、
前記EEGデータの中のバースト抑圧パターンの発生を
示す少なくとも1つの成分(94)を有することを特徴
とする請求項1から5までのいずれか1項記載のEEG
データの評価方法。 - 【請求項7】 ステップd)でまず初めに特徴ベクトル
(90)の粗クラス分類(66)を行い、前記粗クラス
分類(66)により部分ネットワークを定め、次いで前
記部分ネットワークを、前記特徴ベクトル(90)に所
属のデータクラスターを求める(68)のに用いること
を特徴とする請求項1から6までのいずれか1項記載の
EEGデータの評価方法。 - 【請求項8】 特徴ベクトル(90)の粗クラス分類
(66)を、前記特徴ベクトル(90)に所属のパラメ
ータと所定限界値との比較により行うことを特徴とする
請求項7に記載のEEGデータの評価方法。 - 【請求項9】 それぞれのニューロン(80)がシナプ
スベクトル(82)を有し、特徴ベクトル(90)を、
それぞれの1つの前記ニューロン(80)により表され
るデータクラスターのうちの1つに割当てるために、前
記特徴ベクトル(90)に最も類似の前記シナプスベク
トル(82)を有するニューロン(80)を求めること
を特徴とする請求項1から8までのいずれか1項記載の
EEGデータの評価方法。 - 【請求項10】 それぞれのニューロン(80)が、前
記ニューロン(80)により表されるデータクラスター
のためのステップe)で出力する出力データ値(88)
を示すパラメータを有することを特徴とする請求項1か
ら9までのいずれか1項記載のEEGデータの評価方
法。 - 【請求項11】 ニューラルネットワークのパラメー
タ、例えばニューロン(80)のシナプスベクトル(8
2)を、自己組織化する訓練方法により求めることが可
能であることを特徴とする請求項1から10までのいず
れか1項記載のEEGデータの評価方法。 - 【請求項12】 訓練ベクトルがニューラルネットワー
クのトポロジーに無関係であることを特徴とする請求項
11に記載のEEGデータの評価方法。 - 【請求項13】 出力データ値(88)が、ナルコーシ
ス案内に用いられる催眠指数であることを特徴とする請
求項1から12までのいずれか1項記載のEEGデータ
の評価方法。 - 【請求項14】 a) それぞれ1つのデータ値が所属
の多数の訓練ベクトルを定めるステップ(120)と、 b) ニューラルネットワークの初期パラメータを定め
るステップ(124)と、 c) 前記訓練ベクトルのそれぞれのクラスターに1つ
のニューロン(80)を割当てるためにニューラルネッ
トワークのパラメータを変更する訓練アルゴリズムを実
行するステップ(126;140〜152)と、 d) 前記訓練ベクトルの前記ニューロン(80)によ
り表されるクラスターの中に含まれる前記訓練ベクトル
の所属のデータ値を基礎にしてそれぞれの前記ニューロ
ン(80)のための出力データ値(88)を求めるステ
ップ(132)とを具備することを特徴とする医療目的
のためのEEGデータの評価に適するニューラルネット
ワークの訓練方法。 - 【請求項15】 ステップd)における出力データ値
が、ニューロン(80)により表されるデータクラスタ
ーの中に含まれる訓練ベクトルの所属のデータ値の平均
値に相当することを特徴とする請求項14に記載のEE
Gデータの評価方法。 - 【請求項16】 ニューラルネットワークが訓練中にわ
たり所定トポロジーを有しないことを特徴とする請求項
14又は15に記載のEEGデータの評価方法。 - 【請求項17】 すべてのニューロン(80)に対して
学習ステップ(146)を次式により実行し、 【外1】 ことを特徴とする請求項16に記載のニューラルネット
ワークの訓練方法。 - 【請求項18】 まず初めに訓練ベクトルの粗クラス分
類(122)を行い、前記訓練ベクトルのこのようにし
て求められたそれぞれの粗クラスに、ニューラルネット
ワークの、前記粗クラスの中に含まれている前記訓練ベ
クトルのみにより訓練した(126)部分ネットワーク
を割当てる(124)ことを特徴とする請求項14から
17までのいずれか1項記載のニューラルネットワーク
の訓練方法。 - 【請求項19】 訓練ベクトルの粗クラスを、前記粗ク
ラスのすべての訓練ベクトルに対して満足の行くクラス
分類結果が得られない(128)場合に分割する(13
0)ことを特徴とする請求項18に記載のニューラルネ
ットワークの訓練方法。 - 【請求項20】 請求項1から13までのいずれか1項
に記載のニューラルネットワークの訓練方法を実行する
ための処理装置(28)。 - 【請求項21】 患者(12)からEEG電位を誘導す
る誘導装置(10)を具備し、更に、前記EEG電位を
増幅及びろ波しアナログ信号を発生する増幅器及びフィ
ルタ装置(22,24)を具備し、更に、アナログ信号
をディジタル信号に変換するアナログ/ディジタル変換
器(30)と、請求項1から13までのいずれか1項に
記載の方法により、ディジタルデータから出力データ値
(88)を求めるのに用いる計算装置(32)とを有す
る処理装置(28)を具備し、更に、前記出力データ値
(88)を表示及び/又は出力する出力装置(36)を
具備することを特徴とするEEGモニター。 - 【請求項22】 出力装置(36)を、出力データ値
(88)の瞬時出力データ値(106)及び/又は出力
データ値(88)の連続的に更新される経過表示(10
8)を表示及び/又は出力するように構成することを特
徴とする請求項21に記載のEEGモニター。 - 【請求項23】 出力データ値(88)は、とりわけナ
ルコーシス案内に用いられる催眠指数であることを特徴
とする請求項21又は22に記載のEEGモニター。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE96114153.8 | 1996-09-04 | ||
EP96114153A EP0828225A1 (de) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | Verfahren und Vorrichtung zum Auswerten von EEG-Daten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1085197A true JPH1085197A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=8223160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23584497A Abandoned JPH1085197A (ja) | 1996-09-04 | 1997-09-01 | Eegデータの評価方法及び装置ならびにニューラルネットワークの訓練方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5846208A (ja) |
EP (1) | EP0828225A1 (ja) |
JP (1) | JPH1085197A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007508616A (ja) * | 2003-10-10 | 2007-04-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 信号アーチファクトを推定するためのシステム及び方法 |
JP2008539988A (ja) * | 2005-05-13 | 2008-11-20 | カーディオコア ラブ、インコーポレイテッド | 心電図波形の解析を高速に行う方法と装置 |
JP2008544772A (ja) * | 2005-05-10 | 2008-12-11 | ザ サルク インスティテュート フォー バイオロジカル スタディーズ | 睡眠および覚醒状態の自動検出 |
JP2014128433A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Proassist:Kk | 睡眠状態判定システム、睡眠状態判定プログラム及びこのプログラムを記録した記録媒体並びに睡眠状態判定方法 |
JP2016513534A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-05-16 | パーシスト ディベロップメント コーポレーション | 複数患者のeeg監視 |
JP2020536693A (ja) * | 2017-11-27 | 2020-12-17 | 上海▲優▼加利健康管理有限公司Shanghai Yocaly Health Management Co., Ltd. | 人工知能自己学習に基づく心電図自動解析方法及び装置 |
Families Citing this family (58)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6898582B2 (en) | 1998-12-30 | 2005-05-24 | Algodyne, Ltd. | Method and apparatus for extracting low SNR transient signals from noise |
US6757558B2 (en) | 2000-07-06 | 2004-06-29 | Algodyne, Ltd. | Objective pain measurement system and method |
US6731975B1 (en) * | 2000-10-16 | 2004-05-04 | Instrumentarium Corp. | Method and apparatus for determining the cerebral state of a patient with fast response |
US6801803B2 (en) * | 2000-10-16 | 2004-10-05 | Instrumentarium Corp. | Method and apparatus for determining the cerebral state of a patient with fast response |
US6725086B2 (en) | 2001-01-17 | 2004-04-20 | Draeger Medical Systems, Inc. | Method and system for monitoring sedation, paralysis and neural-integrity |
US6631291B2 (en) * | 2001-05-18 | 2003-10-07 | Instrumentarium Corp. | Closed loop drug administration method and apparatus using EEG complexity for control purposes |
US7231245B2 (en) * | 2002-01-04 | 2007-06-12 | Aspect Medical Systems, Inc. | System and method of assessment of neurological conditions using EEG |
IL147502A0 (en) * | 2002-01-07 | 2002-08-14 | Widemed Ltd | Self-adaptive system, for the analysis of biomedical signals of a patient |
US8177779B2 (en) * | 2004-06-02 | 2012-05-15 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Controllable pressure cryogenic balloon treatment system and method |
US7578793B2 (en) | 2004-11-22 | 2009-08-25 | Widemed Ltd. | Sleep staging based on cardio-respiratory signals |
WO2006076478A2 (en) * | 2005-01-12 | 2006-07-20 | Aspect Medical Systems, Inc. | System and method for prediction of adverse events during treatment of psychological and neurological disorders |
US8694070B2 (en) | 2007-05-22 | 2014-04-08 | Persyst Development Corporation | Electrode applicator for quick press on EEG electrode |
US8380314B2 (en) * | 2007-09-26 | 2013-02-19 | Medtronic, Inc. | Patient directed therapy control |
WO2009079377A2 (en) * | 2007-12-18 | 2009-06-25 | New York University | Qeeg-guided selection and titration of psychotropic medications |
US20100286549A1 (en) * | 2007-12-18 | 2010-11-11 | New York University | System and Method for Assessing Efficacy of Therapeutic Agents |
US20100185113A1 (en) * | 2009-01-21 | 2010-07-22 | Teledyne Scientific & Imaging, Llc | Coordinating System Responses Based on an Operator's Cognitive Response to a Relevant Stimulus and to the Position of the Stimulus in the Operator's Field of View |
US8244475B2 (en) | 2007-12-27 | 2012-08-14 | Teledyne Scientific & Imaging, Llc | Coupling human neural response with computer pattern analysis for single-event detection of significant brain responses for task-relevant stimuli |
US8265743B2 (en) | 2007-12-27 | 2012-09-11 | Teledyne Scientific & Imaging, Llc | Fixation-locked measurement of brain responses to stimuli |
WO2011050582A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | The University Of Hong Kong | Classification of sematosensory evoked potential waveforms |
US8758018B2 (en) * | 2009-12-31 | 2014-06-24 | Teledyne Scientific & Imaging, Llc | EEG-based acceleration of second language learning |
US9775545B2 (en) | 2010-09-28 | 2017-10-03 | Masimo Corporation | Magnetic electrical connector for patient monitors |
EP2621333B1 (en) | 2010-09-28 | 2015-07-29 | Masimo Corporation | Depth of consciousness monitor including oximeter |
US9055927B2 (en) | 2011-11-25 | 2015-06-16 | Persyst Development Corporation | User interface for artifact removal in an EEG |
US8666484B2 (en) | 2011-11-25 | 2014-03-04 | Persyst Development Corporation | Method and system for displaying EEG data |
JP6023210B2 (ja) | 2011-11-26 | 2016-11-09 | パーシスト ディベロップメント コーポレーション | Eegアーチファクトを検出及び除去するための方法及びシステム |
GB201220342D0 (en) * | 2012-04-13 | 2012-12-26 | Univ Manchester | Blood gas determination |
WO2014066855A1 (en) * | 2012-10-26 | 2014-05-01 | The Regents Of The University Of California | Methods of decoding speech from brain activity data and devices for practicing the same |
KR101371299B1 (ko) * | 2013-02-14 | 2014-03-12 | 한국과학기술원 | 캡스트럼 기법을 이용한 마취 심도 측정 방법 및 장치 |
US10257729B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-04-09 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices having databases for electronic spectrum management |
US10257727B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-04-09 | DGS Global Systems, Inc. | Systems methods, and devices having databases and automated reports for electronic spectrum management |
US10219163B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-02-26 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for electronic spectrum management |
US9622041B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-04-11 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for electronic spectrum management |
US10271233B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-04-23 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for automatic signal detection with temporal feature extraction within a spectrum |
US10237770B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-03-19 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices having databases and automated reports for electronic spectrum management |
US10231206B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-03-12 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for electronic spectrum management for identifying signal-emitting devices |
US11646918B2 (en) | 2013-03-15 | 2023-05-09 | Digital Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for electronic spectrum management for identifying open space |
US10299149B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-05-21 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for electronic spectrum management |
CN105144177B (zh) | 2013-04-24 | 2019-05-28 | 费森尤斯卡比德国有限公司 | 一种控制用于给患者配给药物的输注装置的控制装置 |
US10929753B1 (en) | 2014-01-20 | 2021-02-23 | Persyst Development Corporation | System and method for generating a probability value for an event |
US10154815B2 (en) | 2014-10-07 | 2018-12-18 | Masimo Corporation | Modular physiological sensors |
US10700794B2 (en) | 2017-01-23 | 2020-06-30 | Digital Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for automatic signal detection based on power distribution by frequency over time within an electromagnetic spectrum |
US10529241B2 (en) | 2017-01-23 | 2020-01-07 | Digital Global Systems, Inc. | Unmanned vehicle recognition and threat management |
US10459020B2 (en) | 2017-01-23 | 2019-10-29 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for automatic signal detection based on power distribution by frequency over time within a spectrum |
US10498951B2 (en) | 2017-01-23 | 2019-12-03 | Digital Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for unmanned vehicle detection |
US11723579B2 (en) | 2017-09-19 | 2023-08-15 | Neuroenhancement Lab, LLC | Method and apparatus for neuroenhancement |
US11717686B2 (en) | 2017-12-04 | 2023-08-08 | Neuroenhancement Lab, LLC | Method and apparatus for neuroenhancement to facilitate learning and performance |
US11318277B2 (en) | 2017-12-31 | 2022-05-03 | Neuroenhancement Lab, LLC | Method and apparatus for neuroenhancement to enhance emotional response |
US11219416B2 (en) | 2018-03-12 | 2022-01-11 | Persyst Development Corporation | Graphically displaying evoked potentials |
US11457855B2 (en) | 2018-03-12 | 2022-10-04 | Persyst Development Corporation | Method and system for utilizing empirical null hypothesis for a biological time series |
US11364361B2 (en) | 2018-04-20 | 2022-06-21 | Neuroenhancement Lab, LLC | System and method for inducing sleep by transplanting mental states |
DE102018110275A1 (de) | 2018-04-27 | 2019-10-31 | Susanne Koch | Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung eines Parameters, der auf einen Bewusstseinsverlust eines Patienten unter Narkose hinweist |
US10943461B2 (en) | 2018-08-24 | 2021-03-09 | Digital Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for automatic signal detection based on power distribution by frequency over time |
US11452839B2 (en) | 2018-09-14 | 2022-09-27 | Neuroenhancement Lab, LLC | System and method of improving sleep |
US11786694B2 (en) | 2019-05-24 | 2023-10-17 | NeuroLight, Inc. | Device, method, and app for facilitating sleep |
CN110731773B (zh) * | 2019-10-28 | 2022-10-28 | 浙江工业大学 | 一种基于心电波形图全局与局部深度特征融合的异常心电图筛查方法 |
ES2969112T3 (es) * | 2020-01-16 | 2024-05-16 | Prolira B V | Sistema para detectar y clasificar segmentos de señales procedentes de registros de EEG |
EP3918986A1 (en) * | 2020-06-05 | 2021-12-08 | Oncomfort SA | A method and system for monitoring a level of modified consciousness and a level of pain |
CN113143275B (zh) * | 2021-03-24 | 2022-04-26 | 杭州电子科技大学 | 一种样本与特征质量联合量化评估的脑电疲劳检测方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5724987A (en) * | 1991-09-26 | 1998-03-10 | Sam Technology, Inc. | Neurocognitive adaptive computer-aided training method and system |
US5458117A (en) * | 1991-10-25 | 1995-10-17 | Aspect Medical Systems, Inc. | Cerebral biopotential analysis system and method |
US5687291A (en) * | 1996-06-27 | 1997-11-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method and apparatus for estimating a cognitive decision made in response to a known stimulus from the corresponding single-event evoked cerebral potential |
-
1996
- 1996-09-04 EP EP96114153A patent/EP0828225A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-08-22 US US08/916,398 patent/US5846208A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-01 JP JP23584497A patent/JPH1085197A/ja not_active Abandoned
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007508616A (ja) * | 2003-10-10 | 2007-04-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 信号アーチファクトを推定するためのシステム及び方法 |
JP4745236B2 (ja) * | 2003-10-10 | 2011-08-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 信号アーチファクトを推定するためのシステム及び方法 |
JP2008544772A (ja) * | 2005-05-10 | 2008-12-11 | ザ サルク インスティテュート フォー バイオロジカル スタディーズ | 睡眠および覚醒状態の自動検出 |
JP2014176743A (ja) * | 2005-05-10 | 2014-09-25 | Salk Institute For Biological Studies:The | 睡眠および覚醒状態の自動検出 |
JP2008539988A (ja) * | 2005-05-13 | 2008-11-20 | カーディオコア ラブ、インコーポレイテッド | 心電図波形の解析を高速に行う方法と装置 |
US8543193B2 (en) | 2005-05-13 | 2013-09-24 | Cardiocore Lab., Inc. | Method and apparatus for rapid interpretive analysis of electrocardiographic waveforms |
JP2014128433A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Proassist:Kk | 睡眠状態判定システム、睡眠状態判定プログラム及びこのプログラムを記録した記録媒体並びに睡眠状態判定方法 |
JP2016513534A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-05-16 | パーシスト ディベロップメント コーポレーション | 複数患者のeeg監視 |
JP2020536693A (ja) * | 2017-11-27 | 2020-12-17 | 上海▲優▼加利健康管理有限公司Shanghai Yocaly Health Management Co., Ltd. | 人工知能自己学習に基づく心電図自動解析方法及び装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0828225A1 (de) | 1998-03-11 |
US5846208A (en) | 1998-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH1085197A (ja) | Eegデータの評価方法及び装置ならびにニューラルネットワークの訓練方法 | |
JP4020214B2 (ja) | 麻酔または集中治療において実施されるeegを評価するための方法およびデバイス | |
US7025729B2 (en) | Apparatus for detecting sleep apnea using electrocardiogram signals | |
Orphanidou et al. | Data fusion for estimating respiratory rate from a single-lead ECG | |
Fraser et al. | Automated biosignal quality analysis for electromyography using a one-class support vector machine | |
Srinivasan et al. | Approximate entropy-based epileptic EEG detection using artificial neural networks | |
JP5193222B2 (ja) | 改良された自動セグメント分割を含む生物医学信号解析方法 | |
JP4693763B2 (ja) | 脳機能を監視する方法 | |
US7848795B2 (en) | Determination of sleep depth | |
JP2013539998A (ja) | 複合脳機能モニタリング・表示システム | |
JP2001503667A (ja) | 睡眠プロファイルを求める装置と方法 | |
US7630758B2 (en) | Separation of natural and drug-induced sleep of a subject | |
CN103717128B (zh) | 用于选择差动输入引线的方法和设备 | |
US20220022809A1 (en) | Systems and methods to detect and treat obstructive sleep apnea and upper airway obstruction | |
JP2003528682A (ja) | 聴覚誘発電位のモニタリング | |
CN114040705A (zh) | 规则性评价信息的分析方法、监护设备及监护系统 | |
US11076793B2 (en) | Respiration estimation method and apparatus | |
Alawieh et al. | A real-time ECG feature extraction algorithm for detecting meditation levels within a general measurement setup | |
JP2001309898A (ja) | ウェーブレット・ニューロ波形診断方法および装置 | |
CN116369853A (zh) | 一种基于脑机交互技术的嗅觉功能标准化评估装置及方法 | |
CN117279560A (zh) | 利用异位搏动作为早期心脏健康标志的健康监测和管理系统 | |
Yin et al. | Intelligent monitoring of noxious stimulation during anaesthesia based on heart rate variability analysis | |
Altuve et al. | Multivariate ECG analysis for apnoea–bradycardia detection and characterisation in preterm infants | |
JP2004350797A (ja) | 脳波の評価方法及びその評価装置 | |
KR102452201B1 (ko) | 자동 잡음신호 구간 검출 방법 및 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040831 |
|
A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20041105 |