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てんかん性発作兆候検知装置、てんかん性発作兆候検知モデル生成装置、てんかん性発作兆候検知方法、てんかん性発作兆候検知モデル生成方法、てんかん性発作兆候検知プログラムおよびてんかん性発作兆候検知モデル生成プログラム NEW 新技術説明会

国内特許コード P180015516
整理番号 4267
掲載日 2018年11月21日
出願番号 特願2013-258494
公開番号 特開2015-112423
登録番号 特許第6344912号
出願日 平成25年12月13日(2013.12.13)
公開日 平成27年6月22日(2015.6.22)
登録日 平成30年6月1日(2018.6.1)
発明者
  • 藤原 幸一
  • 加納 学
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 てんかん性発作兆候検知装置、てんかん性発作兆候検知モデル生成装置、てんかん性発作兆候検知方法、てんかん性発作兆候検知モデル生成方法、てんかん性発作兆候検知プログラムおよびてんかん性発作兆候検知モデル生成プログラム NEW 新技術説明会
発明の概要 【課題】容易にてんかん性発作の兆候の検知できるてんかん性発作兆候検知装置を提供する。
【解決手段】情報処理装置14は、演算処理部を備える。被検者Pの心電信号から生成されたRRIデータを取得し、心拍に関する複数種類のHRV指標それぞれについてのHRV指標値を示す複数のHRV指標データを生成する。演算処理部は、複数種類のHRV指標それぞれについてのHRV指標値からT2統計量およびQ統計量を算出する所定の発作兆候検知モデルを用いて、複数のHRV指標データから算出されるT2統計量およびQ統計量に基づいて、てんかん性発作の兆候の有無を識別する。発作兆候検知モデルは、発作間欠期における心電信号から生成されたRRIデータに基づいて生成された、心拍に関する複数種類のHRV指標それぞれについてのHRV指標値を示す複数のHRV指標データについて主成分分析を行うことにより生成されたものである。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来、被検者について計測した心拍パターンからてんかん性発作の兆候を予測する装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、てんかん性発作を予測するものとして知られている心拍パターンを記憶しておき、記憶した心拍パターンと計測して得た心拍パターンとの比較結果に基づいててんかん性発作の兆候を検知する。

産業上の利用分野


本発明は、てんかん性発作兆候検知装置、てんかん性発作兆候検知モデル生成装置、てんかん性発作兆候検知方法、てんかん性発作兆候検知モデル生成方法、てんかん性発作兆候検知プログラムおよびてんかん性発作兆候検知モデル生成プログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被検者の心電信号から生成されたサンプルデータを取得する取得部と、
前記サンプルデータに基づいて心拍に関する複数種類の指標それぞれについての指標値を示す複数の第1指標データを生成する指標データ生成部と、
前記複数種類の指標それぞれについての指標値から少なくとも1つの管理値を算出する所定の発作兆候検知モデルを用いて、前記複数の第1指標データから算出される前記管理値に基づいて、てんかん性発作の兆候の有無を識別する識別器と、を備え、
前記発作兆候検知モデルは、発作間欠期における心電信号から生成されたサンプルデータに基づいて生成された、心拍に関する前記複数種類の指標それぞれについての指標値を示す複数の第2指標データについて主成分分析を行うことにより生成されたものである
てんかん性発作兆候検知装置。

【請求項2】
前記発作兆候検知モデルは、複数のてんかん性発作患者について得られた前記複数の第2指標データについて主成分分析を行うことにより生成されたものである
請求項1記載のてんかん性発作兆候検知装置。

【請求項3】
前記指標データ生成部は、所定幅の時間窓に含まれる前記サンプルデータに基づいて生成される複数種類の心拍に関する指標についての指標値を、前記時間窓に含まれる前記サンプルデータの大きさを反映した値を用いて正規化することにより、前記第1指標データを生成するよう構成されている
請求項1または請求項2記載のてんかん性発作兆候検知装置。

【請求項4】
前記取得部は、心電信号から得られる時間的に等間隔に並んでいない経時データについて、補間処理を行うことにより、時間的に等間隔に並んだ前記サンプルデータを生成するよう構成されている
請求項3記載のてんかん性発作兆候検知装置。

【請求項5】
前記識別器は、前記発作兆候検知モデルを用いて、第1時刻における第1指標データと、前記第1時刻よりも過去の第2時刻における第1指標データとから算出される前記管理値に基づいて、てんかん性発作の兆候の有無を識別するよう構成されている
請求項1または請求項2記載のてんかん性発作兆候検知装置。

【請求項6】
前記サンプルデータは、被検者の心電信号から生成されたR波の間隔を示すRRIデータである
請求項1~請求項5のいずれか1項に記載のてんかん性発作兆候検知装置。

【請求項7】
前記指標データ生成部は、
所定幅の時間窓に含まれる前記RRIデータに対応するパワースペクトルを算出し、算出した前記パワースペクトルにおける第1周波数帯域の値と、前記パワースペクトルにおける前記第1周波数帯域よりも低周波数側の第2周波数帯域の値とを前記第1指標データとして生成するよう構成されている
請求項6記載のてんかん性発作兆候検知装置。

【請求項8】
前記第1周波数帯域は、0.15Hz~0.4Hzである
請求項7記載のてんかん性発作兆候検知装置。

【請求項9】
前記第2周波数帯域は、0.04Hz~0.15Hzである
請求項7または請求項8記載のてんかん性発作兆候検知装置。

【請求項10】
前記発作兆候検知モデルは、前記第1指標データが入力されると、前記第1指標データについて主成分分析を行うことにより算出される主成分得点および予測誤差からT2統計量およびQ統計量を前記管理値として算出し、
前記識別器は、前記T2統計量および前記Q統計量の少なくとも一方が前記管理領域を外れた場合、てんかん性発作の兆候が有ると識別する
請求項1~請求項9のいずれか1項に記載のてんかん性発作兆候検知装置。

【請求項11】
前記発作兆候検知モデルは、前記第1指標データが入力されると、前記第1指標データについて主成分分析を行うことにより算出される主成分得点を、所定の非線形写像に基づいて特徴量に変換し、当該特徴量が所定の特徴量管理領域内である場合、前記管理値として第1値を出力し、前記特徴量が前記特徴量管理領域外である場合、前記管理値として第2値を出力し、
前記識別器は、前記管理値が前記第2値である場合、てんかん性発作の兆候が有ると識別するよう構成されている
請求項1~請求項9のいずれか1項に記載のてんかん性発作兆候検知装置。

【請求項12】
発作間欠期におけるてんかん性発作患者の心電信号から生成されたサンプルデータに基づいて、心拍に関する複数種類の指標それぞれについての指標値を示す複数の指標データを生成する指標データ生成部と、
前記複数の指標データについて主成分分析を行うことにより、前記複数種類の指標それぞれについての指標値から少なくとも1つの管理値を算出する所定の発作兆候検知モデルを生成するモデル生成部と、を備える
てんかん性発作兆候検知モデル生成装置。

【請求項13】
てんかん性発作兆候検知システムの作動方法であって、
当該システムが、
取得部と
指標データ生成部と
識別器を備えており、当該作動方法は、
前記取得部が、被験者の心電信号から生成されたサンプルデータを取得するステップと、
前記指標データ生成部が、前記サンプルデータに基づいて心拍に関する複数種類の指標それぞれについての指標値を示す複数の第1指標データを生成するステップと、
前記識別器が、前記複数種類の指標それぞれについての指標値から少なくとも1つの管理値を算出する所定の発作兆候検知モデルを用いて、前記複数の第1指標データから算出される前記管理値に基づいて、てんかん性発作の兆候の有無を識別するステップと、
を含み、ここで、
前記発作兆候検知モデルは、発作間欠期における心電信号から生成されたサンプルデータに基づいて生成された、心拍に関する前記複数種類の指標それぞれについての指標値を示す複数の第2指標データについて主成分分析を行うことにより生成されたものである
てんかん性発作兆候検知システムの作動方法。

【請求項14】
発作間欠期におけるてんかん性発作患者の心電信号から生成されたサンプルデータに基づいて、複数種類の心拍に関する指標となる指標データを生成するステップと、
前記指標データについて主成分分析を行うことにより、前記複数種類の指標それぞれについての指標値から少なくとも1つの管理値を算出する所定の発作兆候検知モデルを生成するステップと、を含む
てんかん性発作兆候検知モデル生成方法。

【請求項15】
被検者のてんかん性発作の兆候を検知するてんかん性発作兆候検知処理をコンピュータにより実現させるてんかん性発作兆候検知プログラムであって、
前記てんかん性発作兆候検知処理は、
被検者の心電信号から生成されたサンプルデータを取得するステップと、
前記サンプルデータに基づいて心拍に関する複数種類の指標それぞれについての指標値を示す複数の第1指標データを生成するステップと、
前記複数種類の指標それぞれについての指標値から少なくとも1つの管理値を算出する所定の発作兆候検知モデルを用いて、前記複数の第1指標データから算出される前記管理値に基づいて、てんかん性発作の兆候の有無を識別するステップと、を含み、
前記発作兆候検知モデルは、発作間欠期における心電信号から生成されたサンプルデータに基づいて生成された、心拍に関する前記複数種類の指標それぞれについての指標値を示す複数の第2指標データについて主成分分析を行うことにより生成されたものである
てんかん性発作兆候検知プログラム。

【請求項16】
被検者のてんかん性発作の兆候を検知するために用いるてんかん性発作兆候検知モデル生成処理をコンピュータにより実現させるてんかん性発作兆候検知モデル生成プログラムであって、
前記てんかん性発作兆候検知モデル生成処理は、
発作間欠期におけるてんかん性発作患者の心電信号から生成されたサンプルデータに基づいて、複数種類の心拍に関する指標となる指標データを生成するステップと、
前記指標データについて主成分分析を行うことにより、前記複数種類の指標それぞれについての指標値から少なくとも1つの管理値を算出する所定の発作兆候検知モデルを生成するステップと、を含む
てんかん性発作兆候検知モデル生成プログラム。

【請求項17】
てんかん性発作兆候検知システムであって、
被検者の心電信号から生成されたサンプルデータを取得する取得部と、
前記サンプルデータに基づいて心拍に関する複数種類の指標それぞれについての指標値を示す複数の第1指標データを生成する指標データ生成部と、
前記複数種類の指標それぞれについての指標値から少なくとも1つの管理値を算出する所定の発作兆候検知モデルを用いて、前記複数の第1指標データから算出される前記管理値に基づいて、てんかん性発作の兆候の有無を識別する識別器と、を備え、
前記発作兆候検知モデルは、発作間欠期における心電信号から生成されたサンプルデータに基づいて生成された、心拍に関する前記複数種類の指標それぞれについての指標値を示す複数の第2指標データについて主成分分析を行うことにより生成されたものである
てんかん性発作兆候検知システム。

【請求項18】
前記心電信号を計測するよう構成されている、請求項17に記載のてんかん性発作兆候検知システム。
国際特許分類(IPC)
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出願権利状態 登録
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