JP2000000219A - 胃電計及びそれにより得られるデ−タの解析方法 - Google Patents
胃電計及びそれにより得られるデ−タの解析方法Info
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- A61B5/389—Electromyography [EMG]
- A61B5/392—Detecting gastrointestinal contractions
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２〜３分という短時間の内に大きく変化する
胃の動きを胃電信号から把握することを可能にし、ま
た、体動を明確に区別することを可能にすることによ
り、日常生活における胃電信号の解析を行うことができ
る胃電計及びそれにより得られるデ−タの解析方法を提
供することを課題とする。 【解決手段】 計測した胃電信号を複数のバンドパスフ
ィルタ−で構成するフィルタ−群４により周波数成分に
分解し、その周波数成分の振幅変化により胃の運動を評
価する。
胃の動きを胃電信号から把握することを可能にし、ま
た、体動を明確に区別することを可能にすることによ
り、日常生活における胃電信号の解析を行うことができ
る胃電計及びそれにより得られるデ−タの解析方法を提
供することを課題とする。 【解決手段】 計測した胃電信号を複数のバンドパスフ
ィルタ−で構成するフィルタ−群４により周波数成分に
分解し、その周波数成分の振幅変化により胃の運動を評
価する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は胃電計、即ち、胃の
動きに伴って生じる電気信号を計測する装置及びそれに
より得られるデ−タの解析方法に関するものである。
動きに伴って生じる電気信号を計測する装置及びそれに
より得られるデ−タの解析方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来胃電信号の計測方法としては、主に
呼吸信号を除去するロ−パスフィルタ−と、主に体動を
除去するハイパスフィルタ−とを組み合わせることによ
り、胃電信号が含まれている周波数帯域のみを記録する
という方法が取られていた。その場合、胃の動きは１分
間に３回程度で周期の変動がごく僅かであるところか
ら、計測した胃電信号から周期を抽出するために、ＦＦ
Ｔ等によるフ−リエ変換を使用して変換して得られた結
果のピ−ク周波数が用いられている。
呼吸信号を除去するロ−パスフィルタ−と、主に体動を
除去するハイパスフィルタ−とを組み合わせることによ
り、胃電信号が含まれている周波数帯域のみを記録する
という方法が取られていた。その場合、胃の動きは１分
間に３回程度で周期の変動がごく僅かであるところか
ら、計測した胃電信号から周期を抽出するために、ＦＦ
Ｔ等によるフ−リエ変換を使用して変換して得られた結
果のピ−ク周波数が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、胃の動きを
評価するには 0.1ｃｐｍ（Ｃｙｃｌｅ／ｍｉｎｕｔｅ）
の分解能が必要であるが、従来のフ−リエ変換でこれを
得ようとすると１０分間のデ−タが必要であり、しかも
得られた結果は１０分間の平均した値である。しかし、
胃の動きは２〜３分で大きく変化するのが一般的であ
り、このような変化は従来のフ−リエ変換の手法では把
握することができない。
評価するには 0.1ｃｐｍ（Ｃｙｃｌｅ／ｍｉｎｕｔｅ）
の分解能が必要であるが、従来のフ−リエ変換でこれを
得ようとすると１０分間のデ−タが必要であり、しかも
得られた結果は１０分間の平均した値である。しかし、
胃の動きは２〜３分で大きく変化するのが一般的であ
り、このような変化は従来のフ−リエ変換の手法では把
握することができない。
【０００４】また、体表面から電極で導出した胃電信号
は微弱であり、体動により生じる変動を除去するハイパ
スフィルタ−を用いても、相対的に高いレベルのノイズ
が混入してしまう。このようなノイズの混入した信号を
フ−リエ変換すると、ノイズ成分が支配的となるため、
これによって胃電信号が覆い隠されてしまう。このこと
は、ノイズが混入した前後２０分間の解析ができないこ
とを意味しているが、実生活において２０分間も体動に
よるノイズが混入しないことなどあり得ない。そのため
に、従来の方法では、実生活における胃電信号の解析は
できなかった。
は微弱であり、体動により生じる変動を除去するハイパ
スフィルタ−を用いても、相対的に高いレベルのノイズ
が混入してしまう。このようなノイズの混入した信号を
フ−リエ変換すると、ノイズ成分が支配的となるため、
これによって胃電信号が覆い隠されてしまう。このこと
は、ノイズが混入した前後２０分間の解析ができないこ
とを意味しているが、実生活において２０分間も体動に
よるノイズが混入しないことなどあり得ない。そのため
に、従来の方法では、実生活における胃電信号の解析は
できなかった。
【０００５】本発明はこのような従来技術における問題
点を解決するためになされたもので、２〜３分という短
時間の内に大きく変化する胃の動きを胃電信号から把握
することを可能にし、また、体動を明確に区別すること
を可能にすることにより、日常生活における胃電信号の
解析を行うことができる胃電計及びそれにより得られる
デ−タの解析方法を提供することを課題とする。
点を解決するためになされたもので、２〜３分という短
時間の内に大きく変化する胃の動きを胃電信号から把握
することを可能にし、また、体動を明確に区別すること
を可能にすることにより、日常生活における胃電信号の
解析を行うことができる胃電計及びそれにより得られる
デ−タの解析方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、胃の運動に起
因する電気信号を計測する装置であって、胃電信号を複
数のバンドパスフィルタ−で構成するフィルタ−群によ
り周波数成分に分解することを特徴とする胃電計、並び
に、計測した胃電信号を複数のバンドパスフィルタ−で
構成するフィルタ−群により周波数成分に分解し、その
周波数成分の振幅変化により胃の運動を評価することを
特徴とする胃電信号の解析方法、により上記課題を解決
した。
因する電気信号を計測する装置であって、胃電信号を複
数のバンドパスフィルタ−で構成するフィルタ−群によ
り周波数成分に分解することを特徴とする胃電計、並び
に、計測した胃電信号を複数のバンドパスフィルタ−で
構成するフィルタ−群により周波数成分に分解し、その
周波数成分の振幅変化により胃の運動を評価することを
特徴とする胃電信号の解析方法、により上記課題を解決
した。
【０００７】本発明では、通過帯域幅づつ遮断周波数を
ずらしたバンドパスフィルタ−を複数、即ち、解析する
周波数帯域の分用意し、胃電信号を直接、あるいは、体
動や呼吸を除去した後に、このフィルタ−群で各周波数
成分に分解する。１つのバンドパスフィルタ−で抽出し
た信号は、フィルタ−の周波数成分の強度に比例した振
幅を生じる。これはフ−リエ変換におけるその周波数成
分の振幅と同等なものである。
ずらしたバンドパスフィルタ−を複数、即ち、解析する
周波数帯域の分用意し、胃電信号を直接、あるいは、体
動や呼吸を除去した後に、このフィルタ−群で各周波数
成分に分解する。１つのバンドパスフィルタ−で抽出し
た信号は、フィルタ−の周波数成分の強度に比例した振
幅を生じる。これはフ−リエ変換におけるその周波数成
分の振幅と同等なものである。
【０００８】バンドパスフィルタ−の時間分解能は主に
フィルタ−の遅延特性に依存するが、通過帯域幅 0.1ｃ
ｐｍのバンドパスフィルタ−では１分程度の分解能が得
られる。これにより分単位で変化する胃の動きを確実に
把握することができる。
フィルタ−の遅延特性に依存するが、通過帯域幅 0.1ｃ
ｐｍのバンドパスフィルタ−では１分程度の分解能が得
られる。これにより分単位で変化する胃の動きを確実に
把握することができる。
【０００９】また、バンドパスフィルタ−の応答時間が
分単位であることから、体動によるノイズの影響は１〜
２分で収束する。さらに、ノイズは広い範囲の周波数成
分を含んでいるため、振幅のスペクトル分布によって胃
電信号とは明瞭に区別することができる。
分単位であることから、体動によるノイズの影響は１〜
２分で収束する。さらに、ノイズは広い範囲の周波数成
分を含んでいるため、振幅のスペクトル分布によって胃
電信号とは明瞭に区別することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明において用いるフィルタ−
としては、アナログフィルタ−とデジタルフィルタ−の
いずれもが使用可能であるが、多数のフィルタ−が必要
となるところからすると、デジタルフィルタ−で構成す
ることが好ましい。以下の説明はデジタルフィルタ−を
用いる場合に関する。
としては、アナログフィルタ−とデジタルフィルタ−の
いずれもが使用可能であるが、多数のフィルタ−が必要
となるところからすると、デジタルフィルタ−で構成す
ることが好ましい。以下の説明はデジタルフィルタ−を
用いる場合に関する。
【００１１】図１と図２において、人体１、１ａに装着
した電極から導出した胃電信号は、増幅器２、２ａで適
切なレベルまで増幅され、Ａ／Ｄ変換器３、３ａにより
デジタル信号に変換される。複数のバンドパスフィルタ
−で構成されるフィルタ−群４、４ａの各フィルタ−
に、Ａ／Ｄ変換された値が入力され、デジタルフィルタ
−の演算が行われる。そして、演算結果が図１において
はＤ／Ａ変換器５に出力され、その結果が多チャンネル
レコ−ダ−６において記録される。Ｄ／Ａ変換器５とレ
コ−ダ−６の代わりにプリンタ−を配置し、フィルタ−
の演算結果をプリンタ−に出力することとしてもよい。
した電極から導出した胃電信号は、増幅器２、２ａで適
切なレベルまで増幅され、Ａ／Ｄ変換器３、３ａにより
デジタル信号に変換される。複数のバンドパスフィルタ
−で構成されるフィルタ−群４、４ａの各フィルタ−
に、Ａ／Ｄ変換された値が入力され、デジタルフィルタ
−の演算が行われる。そして、演算結果が図１において
はＤ／Ａ変換器５に出力され、その結果が多チャンネル
レコ−ダ−６において記録される。Ｄ／Ａ変換器５とレ
コ−ダ−６の代わりにプリンタ−を配置し、フィルタ−
の演算結果をプリンタ−に出力することとしてもよい。
【００１２】図２に示す例は、フィルタ−群４ａで演算
した結果を記録媒体７に記録するものである。記録した
結果は直ちに表示器８やプリンタ−９に出力できるが、
通常は計測終了後、記録媒体７のデ−タを別のコンピュ
−タに移して各種解析を行う。
した結果を記録媒体７に記録するものである。記録した
結果は直ちに表示器８やプリンタ−９に出力できるが、
通常は計測終了後、記録媒体７のデ−タを別のコンピュ
−タに移して各種解析を行う。
【００１３】図３は、胃電信号をコンピュ−タでフィル
タ−処理する方法を示すものである。胃電信号１１は、
コンピュ−タに内蔵したＡ／Ｄ変換器からのデ−タであ
ってもよいし、図２に示す例における記録媒体７から得
たデ−タであってもよい。この胃電信号１１をフィルタ
−群の個々のバンドパスフィルタ−１２に入力してフィ
ルタ−の演算を行わせ、その結果を記録媒体１３に記録
し、さらに表示器１４で表示したり、プリンタ−１５で
印刷したりする。
タ−処理する方法を示すものである。胃電信号１１は、
コンピュ−タに内蔵したＡ／Ｄ変換器からのデ−タであ
ってもよいし、図２に示す例における記録媒体７から得
たデ−タであってもよい。この胃電信号１１をフィルタ
−群の個々のバンドパスフィルタ−１２に入力してフィ
ルタ−の演算を行わせ、その結果を記録媒体１３に記録
し、さらに表示器１４で表示したり、プリンタ−１５で
印刷したりする。
【００１４】このようにして得られた演算結果を直接、
または各フィルタ−で抽出した振幅強度をカラ−スケ−
ルで表現したグラフとして表示し、それを基に胃の動き
の変化や変動を判断する。なお、図３に示す例における
フィルタ−群は、1.6 〜 6.0ｃｐｍの範囲を通過帯域幅
0.1ｃｐｍのバンドパスフィルタ−４４個で構成したも
のである。
または各フィルタ−で抽出した振幅強度をカラ−スケ−
ルで表現したグラフとして表示し、それを基に胃の動き
の変化や変動を判断する。なお、図３に示す例における
フィルタ−群は、1.6 〜 6.0ｃｐｍの範囲を通過帯域幅
0.1ｃｐｍのバンドパスフィルタ−４４個で構成したも
のである。
【００１５】次に、具体的に使用しているバンドパスフ
ィルタ−の演算例を示す。このフィルタ−はＡ／Ｄ変換
器のサンプリング周期１秒、中心周波数 3.0ｃｐｍ、通
過帯域幅 0.1ｃｐｍ、４次のバタ−ワ−スフィルタ−を
縦続型１Ｄのデジタルフィルタ−で構成した例である。
ィルタ−の演算例を示す。このフィルタ−はＡ／Ｄ変換
器のサンプリング周期１秒、中心周波数 3.0ｃｐｍ、通
過帯域幅 0.1ｃｐｍ、４次のバタ−ワ−スフィルタ−を
縦続型１Ｄのデジタルフィルタ−で構成した例である。
【００１６】 ・フィルタ−定数 ｎｕｍ［０］＝1.0 、ｎｕｍ［１］＝0.0 、ｎｕｍ［２］＝−1.0 、 ｎｕｍ［３］＝1.0 、ｎｕｍ［４］＝0.0 、ｎｕｍ［５］＝−1.0 ； ｄｅｎ［０］＝1.0 、ｄｅｎ［１］＝−1.88897243、ｄｅｎ［２］＝0.98955152 、 ｄｅｎ［３］＝1.0 、ｄｅｎ［４］＝−1.89563999、ｄｅｎ［５］＝0.98987718 ； ｓｃａｌｅ＝0.000052898859；
【００１７】 ・演算 ｓｕｍ＝ｄａｔａ×ｓｃａｌｅ； ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜２；ｉ＋＋）｛ ａｗ＝ｎｕｍ［ｉ×３＋１］×ｄｅｌａｙ［２×ｉ］＋ｎｕｍ［ｉ×３＋２］× ｄｅｌａｙ［２×ｉ＋１］； ｂｗ＝ｄｅｎ［ｉ×３＋１］×ｄｅｌａｙ［２×ｉ］＋ｄｅｎ［ｉ×３＋２］× ｄｅｌａｙ［２×ｉ＋１］； ｗｏ＝ｓｕｍ−ｂｗ； ｓｕｍ＝ｗｏ×ｎｕｍ［ｉ×３］＋ａｗ； ｄｅｌａｙ［２×ｉ＋１］＝ｄｅｌａｙ［２×ｉ］； ｄｅｌａｙ［２×ｉ］＝ｗｏ； ｝ 胃電信号の値を“ｄａｔａ”に入力し結果は“ｓｕｍ”
に出力する。
に出力する。
【００１８】
【発明の効果】本発明は上述した通りであって、本発明
によれば、胃電信号から短時間に変化する胃の動きを正
確に把握することが可能となり、また、体動を明確に区
別し得るところから、日常生活における胃電信号の解析
を可能ならしめるといった効果がある。
によれば、胃電信号から短時間に変化する胃の動きを正
確に把握することが可能となり、また、体動を明確に区
別し得るところから、日常生活における胃電信号の解析
を可能ならしめるといった効果がある。
【図１】 本発明に係る胃電計の一実施形態のブロック
図である。
図である。
【図２】 本発明に係る胃電計の他の実施形態のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】 本発明に係る解析方法を、コンピュ−タで処
理する時の処理の流れとして示したブロック図である。
理する時の処理の流れとして示したブロック図である。
【符号の説明】 １ 人体 １ａ 人体 ２ 増幅器 ２ａ 増幅器 ３ Ａ／Ｄ変換器 ３ａ Ａ／Ｄ変換器 ４ フィルタ−群 ４ａ フィルタ−群 ５ Ｄ／Ａ変換器 ６ チャンネルレコ−ダ− ７ 記録媒体 ８ 表示器 ９ プリンタ− 11 胃電信号 12 バンドパスフィルタ− 13 記録媒体 14 表示器 15 プリンタ−
Claims (3)
- 【請求項１】 胃の運動に起因する電気信号を計測する
装置であって、胃電信号を複数のバンドパスフィルタ−
で構成するフィルタ−群により周波数成分に分解するこ
とを特徴とする胃電計。 - 【請求項２】 前記周波数成分に分解した胃電信号を記
録媒体に記録可能にした請求項１に記載の胃電計。 - 【請求項３】 計測した胃電信号を複数のバンドパスフ
ィルタ−で構成するフィルタ−群により周波数成分に分
解し、その周波数成分の振幅変化により胃の運動を評価
することを特徴とする胃電信号の解析方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18337398A JP2000000219A (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 胃電計及びそれにより得られるデ−タの解析方法 |
| US09/329,788 US6249697B1 (en) | 1998-06-15 | 1999-06-10 | Electrogastrograph and method for analyzing data obtained by the electrogastrograph |
| EP99401470A EP0965303A3 (en) | 1998-06-15 | 1999-06-15 | Electrogastrograph and method for analyzing data obtained by the electrogastrograph |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18337398A JP2000000219A (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 胃電計及びそれにより得られるデ−タの解析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000000219A true JP2000000219A (ja) | 2000-01-07 |
Family
ID=16134647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18337398A Pending JP2000000219A (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 胃電計及びそれにより得られるデ−タの解析方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6249697B1 (ja) |
| EP (1) | EP0965303A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000000219A (ja) |
Cited By (1)
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-
1998
- 1998-06-15 JP JP18337398A patent/JP2000000219A/ja active Pending
-
1999
- 1999-06-10 US US09/329,788 patent/US6249697B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-06-15 EP EP99401470A patent/EP0965303A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4808849B2 (ja) * | 1999-05-07 | 2011-11-02 | ケニス エル コーク | 筋電気信号を評価しアーティファクトを特定するための方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6249697B1 (en) | 2001-06-19 |
| EP0965303A2 (en) | 1999-12-22 |
| EP0965303A3 (en) | 2000-09-13 |
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