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脳疾患診断装置、信号解析方法及び脳解析プログラム UPDATE コモンズ

国内特許コード P170014060
整理番号 FU687
掲載日 2017年4月26日
出願番号 特願2016-152769
公開番号 特開2018-019895
出願日 平成28年8月3日(2016.8.3)
公開日 平成30年2月8日(2018.2.8)
発明者
  • 山西 輝也
  • 信川 創
  • ▲高▼橋 哲也
  • 笠川 慎矢
出願人
  • 学校法人金井学園
  • 国立大学法人福井大学
発明の名称 脳疾患診断装置、信号解析方法及び脳解析プログラム UPDATE コモンズ
発明の概要 【課題】身体的負担を軽減でき、更に、脳波を用いた場合には安価かつ簡便に脳疾患を判断できる脳疾患診断装置等を提供すること。
【解決手段】脳疾患診断装置1が、脳波計12から受けた頭部の互いに異なる2つの部位からの信号の同期性に基づく同期性指標値を算出する同期性算出部35と、脳波計12から受けた頭部のいずれかの部位に関する信号の複雑性に基づく複雑性指標値を算出する複雑性算出部36と、同期性指標値を一方の軸とし複雑性指標値を他方の軸とする2次元平面上での、算出された同期性指標値及び算出された複雑性指標値に基づく座標位置が、2次元平面上の予め定められた1つの直線によって2つに分断された2次元平面上の一方領域に存在しているか否かを特定可能な情報を生成する情報生成部37と、を備えるようにする。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


身体の疾患で血液検査により診断が可能な疾患、例えば、血糖値によって診断が可能な糖尿病等とは違い、認知症等の精神疾患の場合には、人体の体液を用いた生物学的かつ客観的で確立された診断手法が未だ存在しない。ここで、精神疾患を判断する場合、例えば、アルツハイマー型認知症であれば、脳に蛋白質のアミロイドベータが蓄積することによって正常な神経細胞が崩壊し、脳血流の低下や脳萎縮が生じることが知られている。そして、客観的な生物学的指標として、特許文献1に記載されている脳萎縮を捉えるMRI(Magnetic Resonance Imaging)や、脳血流を反映するSPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)や、PET(Positron Emission Tomography)による脳アミロイド撮影によって、診断が実行されている。

産業上の利用分野


本発明は、脳疾患診断装置に関し、例えば、アルツハイマー型認知症の進行度合を客観的に診断可能な脳疾患診断装置に関する。また、本発明は、信号解析方法及び脳解析プログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
頭部の複数部位から脳波又は脳磁波に基づく信号を前記各部位毎に複数取得する脳信号取得部と、
前記脳信号取得部が取得した前記各部位毎に複数存在する前記信号を解析する解析部と、を備え、
前記解析部は、
互いに異なる2つの前記部位の夫々に関して複数存在する前記信号の同期性に基づく同期性指標値を算出する同期性算出部と、
いずれかの前記部位に関して複数存在する前記信号の複雑性に基づく複雑性指標値を算出する複雑性算出部と、を有し、
更に、同期性指標値を一方の軸とし複雑性指標値を他方の軸とする2次元平面上での、前記同期性算出部により算出された同期性指標値及び前記複雑性算出部により算出された前記複雑性指標値に基づく座標位置が、前記2次元平面上の予め定められた1つの直線によって2つに分断された前記2次元平面上の一方領域に存在しているか否かを特定可能な情報を生成する情報生成部を備える、脳疾患診断装置。

【請求項2】
頭部の互いに異なる2つの部位の夫々に関して、脳波又は脳磁波に基づいて複数存在する信号を、脳波計又は脳磁計から直接又は間接的に受けて、前記2つの部位の夫々に関して複数存在する前記信号の同期性に基づく同期性指標値を算出する同期性算出部と、
前記頭部のいずれかの部位に関して、脳波又は脳磁波に基づいて複数存在する信号を、前記脳波計又は前記脳磁計から直接又は間接的に受けて、前記いずれかの部位に関して複数存在する前記信号の複雑性に基づく複雑性指標値を算出する複雑性算出部と、
同期性指標値を一方の軸とし複雑性指標値を他方の軸とする2次元平面上での、前記同期性算出部により算出された同期性指標値及び前記複雑性算出部により算出された前記複雑性指標値に基づく座標位置が、前記2次元平面上の予め定められた1つの直線によって2つに分断された前記2次元平面上の一方領域に存在しているか否かを特定可能な情報を生成する情報生成部と、を備える、脳疾患診断装置。

【請求項3】
請求項1又は2に記載の脳疾患診断装置において、
前記情報生成部からの信号に基づいて前記座標位置が前記一方領域に存在しているか否かを特定可能な情報を出力する出力部を備える、脳疾患診断装置。

【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか1つに記載の脳疾患診断装置において、
前記同期性算出部は、前記2つの部位の夫々で複数存在する前記信号の夫々をヒルベルト変換に基づいて位相情報を含む位相情報含有信号に変換し、前記同期性指標値を、前記位相情報含有信号とフェーズ・ラグ・インデックス法とに基づいて算出する、脳疾患診断装置。

【請求項5】
請求項4に記載の脳疾患診断装置において、
前記同期性算出部は、前記2つの部位の夫々で複数存在する前記信号の夫々から特定の周波数帯域の特定周波数信号を抽出し、その特定周波数信号にヒルベルト変換を施して前記位相情報含有信号を算出する、脳疾患診断装置。

【請求項6】
請求項1乃至5のいずれか1つに記載の脳疾患診断装置において、
前記複雑性算出部は、前記複雑性指標値を、前記いずれかの部位に関して複数存在する前記信号と、マルチ・スケール・エントロピー法とに基づいて算出する、脳疾患診断装置。

【請求項7】
頭部の複数部位からの脳波又は脳磁波に基づく信号が前記各部位毎に複数入力される入力端子を備え、さらに、互いに異なる2つの前記部位の夫々に関して複数存在する前記信号の同期性に基づく同期性指標値、及びいずれかの前記部位に関して複数存在する前記信号の複雑性に基づく複雑性指標値からなる2次元指標を、同期性指標値を一方の軸とし複雑性指標値を他方の軸とする2次元平面上にプロットしたときの座標位置が、前記2次元平面上の予め定められた1つの直線によって2つに分断された前記2次元平面上での一方領域に存在しているか否かを特定可能な情報を出力部に出力させるための信号を、前記出力部に出力するための出力端子を備える、脳疾患診断装置。

【請求項8】
頭部の複数部位から脳波又は脳磁波に基づく信号を前記各部位毎に複数取得する取得ステップと、
互いに異なる2つの前記部位の夫々に関して複数存在する前記信号の同期性に基づく同期性指標値を算出する同期性算出ステップと、
いずれかの前記部位に関して複数存在する前記信号の複雑性に基づく複雑性指標値を算出する複雑性算出ステップと、
同期性指標値を一方の軸とし複雑性指標値を他方の軸とする2次元平面上に関して、前記同期性算出ステップで算出した前記同期性指標値及び前記複雑性算出ステップで算出した前記複雑性指標値で特定される座標位置が、前記2次元平面上の予め定められた1つの直線によって2つに分断された前記2次元平面上での一方領域に存在しているか否かを特定可能な情報を、出力部を介して出力する情報出力ステップと、
を含む信号解析方法。

【請求項9】
互いに異なる2つの頭部の部位の夫々に関して、脳波又は脳磁波に基づいて複数存在する信号の同期性に基づく同期性指標値を算出する処理と、
いずれかの頭部の部位に関して、脳波又は脳磁波に基づいて複数存在する信号の複雑性に基づく複雑性指標値を算出する処理と、
同期性指標値を一方の軸とし複雑性指標値を他方の軸とする2次元平面上での、算出した前記同期性指標値及び算出した前記複雑性指標値に基づく座標位置が、前記2次元平面上の予め定めされた1つの直線によって2つに分断された前記2次元平面上の一方領域に存在しているか否かを特定可能な情報を生成する処理と、をコンピュータに行わせるための脳解析プログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 4C127AA03
  • 4C127AA10
  • 4C127FF00
  • 4C127FF02
  • 4C127GG09
  • 4C127GG13
  • 4C127GG15
画像

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JP2016152769thum.jpg
出願権利状態 公開
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