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てんかん発作検出装置及びてんかん発作検出プログラム 新技術説明会

国内特許コード P180014924
整理番号 170074JP01
掲載日 2018年4月27日
出願番号 特願2018-024355
公開番号 特開2019-136407
出願日 平成30年2月14日(2018.2.14)
公開日 令和元年8月22日(2019.8.22)
発明者
  • 田中 雄一
  • 矢崎 義直
  • 渡邊 さつき
出願人
  • 国立大学法人東京農工大学
  • 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター
発明の名称 てんかん発作検出装置及びてんかん発作検出プログラム 新技術説明会
発明の概要 【課題】少ない演算量で高速かつ高い精度でてんかん発作を検出することができる、てんかん発作検出装置及びてんかん発作検出プログラムを提供する。
【解決手段】
てんかん発作検出装置は、動画像データを白黒変換、ブロック平均演算、そしてブロック差分演算を経て、情報量を削減する。そしてブロック単位でFFTを実行し、てんかん患者の発作に基づくけいれんの発生を、FFTの実行結果に含まれる最大振幅の周波数成分から判別する。更に、けいれんの中心周波数が時間経過に連れて低下する現象も取得して、てんかん患者の発作に基づくけいれんを判別する。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要

てんかんは脳の神経細胞の過剰な興奮によって生じる神経疾患であり、過剰興奮の生じる部位や範囲により様々な発作を呈する。てんかんは世界的に最も一般的な神経疾患の一つであり、人口の約1%がてんかんを患っていると言われている。てんかんに起因する発作の症状は様々であるが、てんかん発作の問題点として、以下の3点が挙げられる。
第一に、発作に起因する外傷や呼吸の悪化、循環動態の悪化等が起こり得る。
第二に、意識を失う可能性が高く、また意識を失っても倒れない場合や就寝中の場合には、患者の傍に目撃者が居ないと発作の発生を把握できない。
第三に、いつ何処で発作が起こるのか予測が不能である。

本発明の先行技術文献を特許文献1~3及び非特許文献1~3に示す。
特許文献1には、てんかん性発作の兆候を心電信号から検知する、てんかん性発作兆候検知装置に関する技術が開示されている。
特許文献2には、てんかん性発作を三軸加速度計から検出する、てんかん発作のモニタリングシステムに関する技術が開示されている。
特許文献3には、てんかん性発作を心電信号から検出する、てんかん発作検出装置に関する技術が開示されている。
非特許文献1には、てんかん性発作をEEG(脳波)から検知する、てんかん性発作検知装置に関する技術が開示されている。
非特許文献2及び3には、てんかん性発作を動画像データから検知する、てんかん性発作検知装置に関する技術が開示されている。

産業上の利用分野

本発明は、てんかん患者の発作を高精度かつ高速にて検出できる、てんかん発作検出装置及びてんかん発作検出プログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
輝度情報のみで構成される白黒の動画像データを予め定められたブロック数に分割して、その平均値を算出するブロック平均演算処理部と、
前記ブロック平均演算処理部が出力した平均値データと、1フレーム直前の平均値データとの差分を出力することで、前記平均値データに含まれるDC成分を除去するブロック差分演算処理部と、
前記ブロック差分演算処理部が出力した平均値差分データのブロック単位でFFTを実行するFFT処理部と
を具備し、
前記FFT処理部が出力したFFT変換データに含まれる周波数成分の最大値が1Hzより大きく6Hz以下の範囲にあることを以て、前記動画像データに写る被写体にてんかん発作に基づくけいれんが発生したと判断する、てんかん発作検出装置。

【請求項2】
前記FFT処理部が出力したFFT変換データに含まれる周波数成分の最大値が1Hzより大きく6Hz以下の範囲にあることに加え、前記周波数成分の最大値の周波数が時間経過と共に低下することを以て、前記動画像データに写る被写体にてんかん発作に基づくけいれんが発生したと判断する、請求項1に記載のてんかん発作検出装置。

【請求項3】
前記FFT処理部が出力したFFT変換データに含まれる周波数成分の最大値が1Hzより大きく6Hz以下の範囲にあることに加え、前記周波数成分の最大値の周波数が時間経過と共に低下するブロックが全ブロック数のうち所定の数以上存在することを以て、前記動画像データに写る被写体にてんかん発作に基づくけいれんが発生したと判断する、請求項2に記載のてんかん発作検出装置。

【請求項4】
更に、
カラーの動画像データを前記白黒の動画像データに変換して前記ブロック平均演算処理部に供給する白黒変換処理部と
を具備する、請求項3に記載のてんかん発作検出装置。

【請求項5】
輝度情報のみで構成される白黒の動画像データを予め定められたブロック数に分割して、その平均値を算出するブロック平均演算処理部の機能と、
前記ブロック平均演算処理部が出力した平均値データと、1フレーム直前の平均値データとの差分を出力することで、前記平均値データに含まれるDC成分を除去するブロック差分演算処理部の機能と、
前記ブロック差分演算処理部が出力した平均値差分データのブロック単位でFFTを実行するFFT処理部の機能と、
前記FFT処理部が出力したFFT変換データに含まれる周波数成分の最大値が1Hzより大きく6Hz以下の範囲にあることを以て、前記動画像データに写る被写体にてんかん発作に基づくけいれんが発生したと判断する機能を、コンピュータに実現させるためのてんかん発作検出プログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018024355thum.jpg
出願権利状態 公開
※ 国立大学法人東京農工大学では、先端産学連携研究推進センターにおいて、知的財産の創出・権利化・活用に取り組んでいます。上記の特許・技術の内容および導入に興味・関心がありましたら、当センターまでお気軽にお問い合わせください。


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