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脳波信号処理装置、神経・精神疾患の評価装置、脳波信号処理方法、神経・精神疾患の評価方法、プログラム、および記録媒体 NEW

国内特許コード P200017156
整理番号 S2019-0045-N0
掲載日 2020年8月27日
出願番号 特願2018-215821
公開番号 特開2020-081006
出願日 平成30年11月16日(2018.11.16)
公開日 令和2年6月4日(2020.6.4)
発明者
  • 井出 政行
  • 川崎 真弘
  • 宮内 英里
出願人
  • 国立大学法人筑波大学
発明の名称 脳波信号処理装置、神経・精神疾患の評価装置、脳波信号処理方法、神経・精神疾患の評価方法、プログラム、および記録媒体 NEW
発明の概要 【課題】脳波の態様と、うつ病の重症度との間に存在するメカニズムの解明を助け得る技術を提供する。
【解決手段】被験者の脳の第1の領域(視覚野30)に電磁気的な刺激を付与する刺激付与部(111)と、第1の領域とは異なる脳の第2の領域(運動野50)における脳波を測定する測定部(112)と、刺激が第2の領域に伝達されるのに要した時間である伝達時間を、測定部が測定した脳波から導出する伝達時間導出部(113)と、を備えている脳波信号処理装置(11)。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

うつ病、統合失調症、双極性障害、および認知症などの神経・精神疾患の重症度の診断は、臨床症状または問診にもとづいた基準(例えば、精神障害の診断基準DSM-5またはうつ病問診尺度であるモントゴメリー・アスベルグうつ病評価尺度(MADRS)など)により行われており、客観性は十分とはいえない。

そのため、神経・精神疾患の病態を反映するための客観的な検査マーカーの確立が求められている。例えば、特許文献1には、脳の2つの領域における経頭蓋磁気刺激誘発脳波(Transcranial Magnetic Stimulation-Electroencephalogram:TMS-EEG)を測定し、この2つのTMS-EEG間の位相同期度(Phase Locking Vlues、PLV)を指標として神経・精神疾患の重症度を客観的に評価および判定する脳波検出装置が記載されている。

具体的には、特許文献1に記載の病態評価装置では、患者の視覚野および運動野において測定した2つのTMS-EGGからPLVを算出し、このPLVを指標としてうつ病の重症度を評価する。うつ病の患者である複数の患者について測定したPLVと、同じ複数の患者について問診した結果得られたMADRSとの間に相関関係があることが分かったため、当該相関関係を用いて、上記病態評価装置は、患者のPLVから患者のうつ病の重症度を評価する。

産業上の利用分野

本発明は、脳波信号処理装置、神経・精神疾患の評価装置およびその利用に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被験者の脳の第1の領域に電磁気的な刺激を付与する刺激付与部と、
上記第1の領域とは異なる上記脳の第2の領域における脳波を測定する測定部と、
上記刺激が上記第2の領域に伝達されるのに要した時間である伝達時間を、上記測定部が測定した脳波から導出する伝達時間導出部と、を備えている、
ことを特徴とする脳波信号処理装置。

【請求項2】
上記伝達時間導出部は、式(1)に示すモルレのウェーブレット関数を用いて上記脳波をウェーブレット変換し、式(2)に示すフェイズロッキング因子のピーク値に対応する時間を上記伝達時間とする、
ことを特徴とする請求項1に記載の脳波信号処理装置。
【数1】
(省略)

【請求項3】
上記第1の領域の近傍における脳波を測定する第1の測定部を更に備え、
上記第2の領域における脳波を測定する上記測定部を第2の測定部として、
上記伝達時間導出部は、
上記刺激が上記第1の領域から上記近傍に伝達されるのに要した時間である第1の伝達時間を、上記第1の測定部が測定した脳波である第1の脳波から導出し、かつ、上記刺激が上記第1の領域から上記第2の領域に伝達されるのに要した時間であり、上記伝達時間である第2の伝達時間を、上記第2の測定部が測定した上記脳波である第2の脳波から導出し、
上記第2の伝達時間と上記第1の伝達時間との差分をとることにより、上記刺激が上記近傍から上記第2の領域に伝達されたのに要した時間である伝達時間を導出する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の脳波信号処理装置。

【請求項4】
上記伝達時間導出部は、
式(3)に示すモルレのウェーブレット関数を用いて上記第1の脳波をウェーブレット変換し、式(4)に示すフェイズロッキング因子のピーク値に対応する時間を上記第1の伝達時間とし、
上記モルレのウェーブレット関数を用いて上記第2の脳波をウェーブレット変換し、上記フェイズロッキング因子のピーク値に対応する時間を上記第2の伝達時間とする、
ことを特徴とする請求項3に記載の脳波信号処理装置。
【数2】
(省略)

【請求項5】
上記脳の神経系において、上記第1の領域は、上記第2の領域よりも上流側に位置する、
ことを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載の脳波信号処理装置。

【請求項6】
上記第1の領域は、視覚野であり、上記第2の領域は、運動野である、
ことを特徴とする請求項1~5の何れか1項に記載の脳波信号処理装置。

【請求項7】
請求項1~6の何れか1項に記載の脳波信号処理装置と、
上記伝達時間導出部が導出した上記伝達時間を参照し、刺激が上記第2の領域に伝達されるのに要した時間である伝達時間と神経・精神疾患の程度との相関関係に基づき、上記被験者の神経・精神疾患の程度を評価する評価部と、を備えている、
ことを特徴とする神経・精神疾患の評価装置。

【請求項8】
被験者の脳の第1の領域に電磁気的な刺激を付与する刺激付与工程と、
上記第1の領域とは異なる上記脳の第2の領域における脳波を測定する測定工程と、
上記刺激が上記第2の領域に伝達されるのに要した時間である伝達時間を、上記測定工程が測定した脳波から導出する伝達時間導出工程と、を含んでいる、
ことを特徴とする脳波信号処理方法。

【請求項9】
請求項8に記載の脳波信号処理方法に従って、上記伝達時間を導出する第1の工程と、
上記伝達時間導出工程により導出された伝達時間を参照し、刺激が上記第2の領域に伝達されるのに要した時間である伝達時間と神経・精神疾患の程度との相関関係に基づき、上記被験者の神経・精神疾患の程度を評価する第2の工程と、を含んでいる、
ことを特徴とする神経・精神疾患の評価方法。

【請求項10】
請求項8に記載の脳波信号処理方法に従って、上記伝達時間を導出する第1の工程を実施した後、上記脳に対して電気けいれん療法を施す第3の工程と、
上記第3の工程を実施した後、請求項8に記載の脳波信号処理方法に従って、上記伝達時間を導出する第4の工程と、
上記第1の工程にて導出した伝達時間、及び、上記第4の工程にて導出した伝達時間に基づいて、上記被験者の神経・精神疾患の程度を評価する第5の工程と、を含んでいる、
ことを特徴とする神経・精神疾患の評価方法。

【請求項11】
請求項1~6の何れか1項に記載の脳波信号処理装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、上記伝達時間導出部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

【請求項12】
請求項11に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 4C127AA03
  • 4C127CC06
  • 4C127DD03
  • 4C127GG05
  • 4C127GG16
画像

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JP2018215821thum.jpg
出願権利状態 公開
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