JP2018153614A - 情報処理装置、情報処理方法、プログラムおよび生体信号計測システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1の実施形態の生体信号計測システムの一例を示す概略図である。生体信号計測システムは、被測定者(被検者)の複数種類の生体信号、たとえば脳磁(MEG:Magneto-encephalography)信号と脳波(EEG:Electro-encephalography)信号を計測し、表示する。測定対象となる生体信号は、脳磁信号および脳波信号に限られるものではなく、例えば心臓の活動に応じて発生する電気信号(心電図として表現可能な電気信号)であってもよい。図1に示すように、生体信号計測システム1は、被測定者の1以上の生体信号を測定する測定装置3と、測定装置3で測定された1以上の生体信号を記録するサーバ40と、サーバ40に記録された1以上の生体信号を解析する情報処理装置50と、を含む。サーバ40が有する機能の一部または全てが情報処理装置50に組み込まれる形態であってもよい。
図5は、測定収録画面の一例を示す図である。図5に示す測定収録画面(または簡略して「画面」とも呼ぶ)201は、画面201のタブ111に「測定収録」画面であることが表示されている。測定収録画面201は、生体信号の信号波形を表示する領域201Aと、信号波形以外のモニタ情報を表示する領域201Bとを有する。信号波形を表示する領域201Aは、測定者からみて画面201の左側に配置され、信号波形以外のモニタ情報を表示する領域201Bは、測定者からみて画面201の右側に配置されている。リアルタイムで検出され画面201において水平に左端から右方向(方向u1)に向かって表示される波形の動きに合わせた測定者の視線の動きと、画面201の左側の領域201Aから右側の領域201Bへマウスを移動させるときの動きに無駄が生じず、作業効率が向上する。ここで言う「水平」とは、画面201において方向u1に平行する任意の線を指すものとし、以下においても同様とする。また、本明細書では画面全体の図を参照する場合に「左」、「右」、「上」、「下」を説明に適宜用いるが、「左」、「右」、「上」、「下」は、それぞれ、画面全体の図に添えた方向u1を水平にして見た場合の「左」、「右」、「上」、「下」を指すものとする。
図11は、解析時の情報処理装置50の画面の一例を示す。図11に示す解析画面(または簡略して「画面」とも呼ぶ)202は、図4の開始画面204で「解析」ボタン204−2を選択することで表示させる。画面202のタブ111に「解析」画面であることが表示されている。
マージ処理において、表示制御部251(図3参照)は、第1の表示領域と第2の表示領域とを有する画面を表示する。この表示処理において、表示制御部251は、信号源の推定が完了済みの複数のアノテーションと1対1に対応し、アノテーションが示す位置または範囲の1以上の生体信号の波形をそれぞれ示す複数の生体信号群を第1の表示領域に並列表示し、信号源が重畳表示された生体断層画像を第2の表示領域に表示する制御を行う。「生体信号群」は、「部分データ」に相当し、一部の時間に対応する生体データを示す。ここでは、表示制御部251は、測定が行われた時間が早い方から遅い方に向けて複数の生体信号群を並べて表示する。また、表示制御部251は、複数の生体信号群のうちの何れかの生体信号群が選択された場合、その選択された生体信号群に対応する信号源を含む生体断層画像を表示するとともに、該信号源を示す情報を該生体断層画像上に重畳して表示する。さらに、表示制御部251は、選択された生体信号群に対応する信号源を含む生体断層画像上に、選択されていない生体信号群に対応する信号源が存在する場合は、その信号源を示す情報も重畳して表示する。以下、具体的な内容を説明する。
例えば表示制御部251は、図16で推定完了マーク182が付与された複数のアノテーションの中から、マージボタン300の押下時に併せて指定された属性を示す複数のアノテーションを選択し、その選択した複数のアノテーションと1対1に対応する複数の短冊波形を比較して、波形形状が同じまたは近い形状の短冊波形ごとにグループ分けしてもよい。そして、そのようなグルーピングにより得られた複数のグループごとに、該グループに属する短冊波形を並列に表示することもできる。そして、解析者が何れかのグループを選択した場合は、その選択されたグループに属する短冊波形のみが表示される形態であってもよいし、解析者が非表示にしたいグループを選択した場合は、その選択されたグループに属する短冊波形は非表示にされる形態であってもよい。
例えば表示制御部251は、コントロールボタン340の操作に応じて、領域301Aに表示される各短冊波形の表示を切り替える場合、切り替え前のスライス画像190A〜190C上のダイポールの推定結果190aと、切り替え後のダイポールの推定結果190aとを異なる色で表示することもできる。これにより、解析者にとっては、センサに対応した推定結果190aを区別して視認することができるので、作業性が向上する。
上述の第1の実施形態では、短冊波形とスライス画像190A〜190Cとを一覧表示しているが、これに限らず、例えば、領域301Aと領域301Bとを別々の表示装置で表示する形態であってもよい。このように短冊波形とスライス画像190A〜190Cとを別装置で個別に表示することで、波形の細部がより視認しやすくなる。
上述の第1の実施形態において表示対象となる1以上の生体信号は、被測定者の頭部右側に対応する磁気センサ群から得られる脳磁信号と、被測定者の頭部左側に対応する磁気センサ群から得られる脳磁信号と、被測定者の脳波測定用の電極から得られる脳波信号とから構成されているが、これに限らず、例えば脳波信号は表示されずに脳磁信号のみが表示される形態であってもよい。この形態の場合、図18に示す画面400は、図21に示す態様で表示される。図21において、表示領域101、102には、図18と同様に、短冊波形の波形の種類を示す表示領域の符号を付したままにしている。図21において、斜線部108は、第1番目の短冊波形を示している。各短冊波形は、表示領域101、102に示した波形の組で構成されている。例えば、第1番目の短冊波形は、表示領域101Aに示した波形と表示領域102Aに示した波形との組で構成されている。
上述の第1の実施形態では、測定収録画面201(図5乃至図9)で付与したアノテーションの情報を解析画面202(図11乃至14)でも使用できるようにしていた。しかし、これに限らず、例えば、収録者は収録時に波形の特異点の時間をメモ(ノートでもよいし、メモ機能を有する装置でもかまわない)しておき、解析者が解析画面202に対して特異点の時間を入力して、各特異点に対するダイポール推定を実行しても構わない。このような構成においても、上述した第1の実施形態と同様の効果が得られる。
上述の第1の実施形態では、測定収録画面201(図5乃至図9)で付与したアノテーションの情報を解析画面202(図11乃至14)でも使用できるようにし、解析画面202でダイポール推定した後に、マージボタン300を押下することで図18に示す画面400が表示されていた。本例では、例えば上述の変形例5と同様に、収録者は収録時に波形の特異点の時間をメモする。そして、解析者がマージボタン300(他の名称のボタンでもかまわない)を押下したときに、マージする信号源に対応する特異点の時間を入力する画面が表示される。解析者が、この画面に時間を入力して実行ボタンを押した場合、解析部252は、入力された時間に対応する特異点の信号源を推定する。そして、表示制御部251は、推定された各信号源をマージして図18の画面400を表示する制御を行う。このような構成においても、上述した第1の実施形態と同様の効果が得られる。
次に、第2の実施形態を説明する。上述の第1の実施形態と共通する部分については適宜に説明を省略する。基本的な装置構成は上述の第1の実施形態と同じである。
上述の第2の実施形態では、画面400(図22参照)を表示する際に、領域301Aに表示される各短冊波形は推定時の短冊波形の波形が再現されていたが、これに限られるものではない。例えば、各短冊波形は、全てのセンサに対応し、かつ、デフォルトの信号処理が施された生体信号群として表示され(図18参照)、コントロールボタン340(図18参照)のプリセットボタン340Aの押下を契機として、推定時の短冊波形の波形表示(図22参照)に切り替わる形態であってもよい。例えば表示制御部251は、図18に示す画面400が表示された状態でプリセットボタン340Aの押下を受け付けた場合、領域301A内の複数の短冊波形ごとに、対応する信号源に紐付く信号処理条件を呼び出し、呼び出した信号処理条件に従って、図22に示すような推定時の短冊波形の波形を再現して表示する。
次に、第3の実施形態を説明する。上述の各実施形態と共通する部分については適宜に説明を省略する。基本的な装置構成は上述の第1の実施形態と同じである。上述の各実施形態では、解析画面202には、所定の時間長分の生体データ(「1つの生体データ」とみなせる)が表示されているが、本実施形態では、表示制御部251は、所定の時間長ごとに区切られた複数の生体データを表示対象とし、タイムゾーン120bに対応する何れかの生体データの信号波形を表示する。
例えば、第1の実施形態で説明したような測定が、3回にわたって断続的に実施される場合を想定する。各測定の間には所定のインターバル(インターバルの時間は任意)が設けられるとする。なお、この「3回」という回数は一例であり、これに限られるものではない。要するに測定回数は検査目的に応じて任意に変更可能である。図23は、この場合の情報処理装置50の動作例(3回の測定にわたる測定収録時の動作)を示すフローチャートである。図23に示すように、ステップS41において、情報処理装置50は1回目の測定を行う。このときの動作は、図10のステップS12〜ステップS17の処理と同様である。そして、1回目の測定が終了すると、情報処理装置50は、1回目の測定により得られた生体データと、入力されたアノテーションとを含む測定データを、被検者を識別する被検者IDと紐付けて保存する(ステップS42)。
次に、解析時の動作を説明する。ここでは、図4の開始画面204で「解析」ボタン204−2の押下を受け付けた場合、情報処理装置50(表示制御部251)は、測定により得られた測定ファイルを選択するための選択画面を表示装置28に表示することを前提とする。図24は、このときの情報処理装置50の動作例を示すフローチャートである。
例えば解析画面202の時間軸122上には、何れか1つの測定ファイルに対応する範囲情報900のみが表示され、解析者の操作に応じて、時間軸122上の範囲情報900が測定ファイル単位で切り替わる形態であってもよい。図26は、解析画面202の一例を示す図である。図26の例では、時間軸122上に、第1の測定ファイルの収録期間を表す範囲情報900aのみが表示されている。情報処理装置50(表示制御部251)は、解析者による範囲情報900を切り替えるための操作を受け付けた場合、その受け付けた操作に応じて、時間軸122上の範囲情報900を測定ファイル単位で切り替え、切り替え後の測定ファイルに対応させて領域202Aおよび領域202Bの表示を切り替える。
上述の第3の実施形態では、タイムゾーン120bの位置は、異なる範囲情報900間を跨がないように設定される。例えばタイムゾーン120bが図25に示す範囲情報900aの終点に位置している状態で、タイムゾーン120bの位置を1段階だけ先に送る操作を受け付けた場合、情報処理装置50(表示制御部251)は、タイムゾーン120bが範囲情報900aと範囲情報900bとを跨がずに次の範囲情報900bの始点に位置するように、タイムゾーン120bの表示を切り替えるといった具合である。
図28に示すように、第3の実施形態の情報処理装置50は、複数の測定ファイルごとに、解析結果(解析情報)を示す解析ファイルを紐付けて管理(保存)する。ここで、解析者は1人とは限らず、複数の解析者の各々が解析を行う場合も想定される。この場合、複数の解析者ごとに異なる解析ファイルが生成され、測定ファイルに紐付けられる。また、この例では、解析が終了するたびに、そのときの解析結果を示す解析ファイルが新たに測定ファイルに紐付けられていく。つまり、情報処理装置50は、1回の解析のたびに、解析終了コマンドの入力を受け付けると、そのときの解析結果を示す解析ファイルを新たに測定ファイルに紐付けて保存する。例えば解析者が、解析画面202上の「保存」または「終了」を示すボタンを押下することを契機として、解析終了コマンドが入力される形態であってもよい。
次に、図30および図31を用いて第4の実施形態を説明する。第4の実施形態では、測定収録時においてアノテーションを付した位置の波形の一覧を短冊波形として並列表示し、測定収録段階において修正等の処理を施す形態について示す。
図31は、図30のステップS60で表示する測定収録結果画面の一例である。測定収録結果画面500は、収録日511、収録時間(「測定時間」に相当)512、スパイク数513、アノテーションが指定された位置の波形一覧501、検査名514、アノテーションのコメント欄504などを一覧で表示する画面である。これらの情報は図5〜図9に示す測定収録画面201の表示情報または測定収録時に蓄積した情報である。情報処理装置50(制御部250)は、これらの情報を収録/解析情報保存部254(図3参照)を介して読み出して測定収録結果画面500において表示する。
図32は、測定収録結果画面500の変形例1である。図31では表示される短冊波形の数は、スパイクの数513の「20」と同じとしたが、本例では、図32に示すように、表示領域501の一列に表示できるだけの数とする。そして、各短冊波形の下にそれぞれのコメント欄504(コメント欄504−1、コメント欄504−2、・・・、コメント欄504−10)を表示し、各短冊波形に対応するコメントを確認できるようにする。これにより一覧性を向上している。表示されていない短冊波形とコメントについては、コメント欄504の下に設けたスクロールバー505を左右に操作する。測定収録結果画面500の初期表示時は、収録時間順において最初のアノテーションを有する短冊波形を画面500の一番左に表示する。スクロールバー505を操作すると、短冊波形とコメント欄とが共にその操作方向に移動し、スクロールバー505が画面500の右端に達すると、収録時間順において最後のアノテーションを有する短冊波形が画面500の一番右に現れる。
図33は、測定収録結果画面500の変形例である。本例は、図31と同様に、表示される短冊波形の数はスパイクの数513の「20」と同じであるが、測定時に指定されたマーク(マーク103a−1、マーク103a−2、・・・)の表示範囲に該当する波形のみが表示されている点で図31と相違する。また、各短冊波形の横には、各信号波形についての基準電極と探査電極とを示す情報(チャネル)506を表示させている。これは、各マーク(マーク103a−1、マーク103a−2、・・・)のチャネル範囲内の位置が全ての短冊波形で同じとは限らないためである。図33に示す例では、20個の各短冊波形を、3段にして全て表示させている。この例では、1段目の左から右、続いて2段目の左から右、最後に3段目の左から右に、収録時間順に、並列表示させている。
第4の実施形態や、第4の実施形態の変形例1〜変形例2では、測定者が脳波信号の信号波形において波形の乱れや振幅の特異点を指定した場合の例であるため、脳波信号の短冊波形についての表示例を示している。しかし、脳磁信号の信号波形に注目して指定する場合も考え得る。従って、頭部右側の脳磁信号の信号波形や頭部左側の脳磁信号の信号波形の表示に変形してもよいし、それぞれを切り替え可能に変形してもよい。
図34は、測定収録結果画面500の変形例4である。図34の測定収録結果画面500には、MEGとEEGの波形を含む短冊波形を並列表示させたものを示している。各信号波形は、画面500の上下方向に振れるため、1つの信号波形は画面500の縦幅を占有する。これは、図5に示す測定収録画面201などからも明らかである。このため、変形例4では、図31に示す収録時間512、スパイクの数513を画面500の右側の領域に配置することにより、画面500の左側の短冊波形を表示する縦の領域を広く確保する。各短冊波形は、図34に破線枠507に示すように、上段に示す右脳の脳磁信号の波形と、中段に示す左脳の脳磁信号の波形と、下段に示す脳波信号の波形とにより構成する。そして、画面500の左側の表示領域において、表示領域601に、各短冊波形の右脳の脳磁信号の信号波形を並列表示し、表示領域602に、各短冊波形の左脳の脳磁信号の信号波形を並列表示し、表示領域603に、各短冊波形の脳波信号の信号波形を並列表示する。すなわち、測定収録結果画面500の左側に短冊波形を並列表示し、右側に短冊波形の結果を表示する。ここで、各表示領域601、602、603に表示する信号波形の種類は一例であり、適宜入れ替えて表示してもよい。例えば、右脳の信号波形と左脳の信号波形の表示先を入れ替えて、右脳の信号波形を表示領域602に表示し、左脳の信号波形を表示領域601に表示してもよい。
図35は、測定収録結果画面500の変形例5である。図35に示す測定収録結果画面500は、画面500の右側に断層画像の表示ウィンドウ190が表示されている点で図32と相違する。
図23では、複数回(本例では3回)にわたって断続的に測定が実施された場合に、1回目の測定に対応する測定ファイルである「第1の測定ファイル」、2回目の測定に対応する測定ファイルである「第2の測定ファイル」、3回目の測定に対応する測定ファイルである「第3の測定ファイル」をそれぞれ保存するフローを示した。この処理で生成された「第1の測定ファイル」、「第2の測定ファイル」、「第3の測定ファイル」のそれぞれに対応する測定収録結果画面を表示し、測定収録結果画面を通じて得た情報を収録/解析情報保存部254により保存先に保存させるように変形してもよい。
図37は、短冊波形上に、マーク103a−1(図31参照)や属性アイコン106−1(図31参照)を付与しない場合の表示の形態を示す。本例では、強調表示の一例として、測定収録時に指定された箇所にライン117−7を表示し、時間軸112付近に指定結果を示すアノテーション110a−1を表示する。マーク103a−1や属性アイコン106−1を非表示としたことで、その背景の波形の視認性が向上する。なお、本例の波形は脳波の信号波形であるが、脳磁の信号波形にも適用可能である。
図38は、脳磁信号の波形の表示方法の変形例を示す。上述した実施形態では、チャネル506に表示する各センサ番号(チャネル番号)の隣に、各信号波形を表示させていた。本例では、表示させる脳磁信号の波形を全て0基準で重ね合わせて表示させている。これにより、相対的に振幅が大きい波形の視認性を向上させることができる。また、脳波信号と脳磁信号の各波形を画面500において縦方向に並置させるレイアウトのとき、脳磁信号の波形の縦方向の幅を小さくすることができる。そのため、脳磁と脳波の縦方向の波形表示を大きくすることができ、視認性が向上する。なお、本例は、解析画面202にも適用可能である。
図39は、第4の実施形態に示す測定収録結果画面500から、図14に示す解析画面202へ切り替わる動作の一例を示すフローチャートである。情報処理装置50(制御部250)は、測定ファイルのファイルリスト画面から測定結果ファイルの選択を受け付けると(ステップS66)、測定収録結果画面500を表示する(ステップS67)。
上述した各実施形態において、表示ウィンドウ190に表示する画像を断層画像を一例にして説明したが、断層画像に限らなくてもよい。たとえば、擬似的あるいは模式的な画像やモデル、またはアニメーション画像であってもよい。また、2次元の画像に限られず、たとえば図40に示す3次元の立体画像に推定結果190aを重畳表示させてもよい。この場合、マウスなどの入力デバイスにより立体画像を回転させれば、測定者または解析者が必要なアングルから信号源を確認することが可能となる。
3 測定装置
21 CPU
22 RAM
23 ROM
24 補助記憶装置
25 入出力インタフェース
27 バス
28 表示装置
40 サーバ
50 情報処理装置
250 制御部
251 表示制御部
252 解析部
253 センサ情報取得部
254 収録/解析情報保存部
255 操作情報入力部
256 印刷データ出力部
400 画面
500 測定収録結果画面
Claims (15)
- 1以上の生体信号の経時的変化を示す生体データのうち指定された箇所を含む一部の時間に対応する生体データを示す部分データを複数並列表示するとともに当該部分データ上に前記指定された箇所を強調表示する制御を行う表示制御部を備える、
情報処理装置。 - 前記表示制御部は、
第1の表示領域を対象に前記並列表示する制御と前記強調表示する制御とを行い、
第2の表示領域を対象に複数の前記部分データのそれぞれに対応する各信号源が重畳表示された生体画像を表示する制御を行う、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御部は、測定が行われた時間が早い方から遅い方に向けて前記部分データを並べて表示する、
請求項1または2に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御部は、
何れかの前記部分データが選択された場合、その選択された前記部分データに対応する信号源を含む前記生体画像を表示するとともに、該信号源を示す情報を該生体画像上に重畳して表示する、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御部は、
選択された前記部分データに対応する信号源を含む前記生体画像上に、選択されていない前記部分データに対応する信号源が存在する場合は、その信号源を示す情報も重畳して表示する、
請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御部は、選択された前記部分データに対応する信号源を、他の信号源とは異なる表示形態で前記生体画像上に重畳表示する、
請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記生体画像は、
第1方向の断面である第1断層画像と、前記第1方向と直交する第2方向の断面である第2断層画像と、前記第1方向および前記第2方向と直交する第3方向の断面である第3断層画像と、を含み、
前記表示制御部は、
前記第1断層画像、前記第2断層画像および前記第3断層画像のうちの何れかの断層方向の位置を変更するための入力を受け付けた場合、他の断層画像も連動した断層方向の断層画像に表示を切り替える制御を行う、
請求項2または請求項4乃至6のうちの何れか1項に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御部は、
推定済みの信号源ごとに推定時の信号処理条件を紐付けた紐付情報に基づいて、表示対象の前記部分データに対応する信号源に紐付く信号処理条件を呼び出し、呼び出した信号処理条件に従って、推定時の前記部分データの波形を再現して表示する、
請求項1乃至7のうちの何れか1項に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御部は、
所定の時間長ごとに区切られた複数の前記生体データにわたる1以上の前記部分データを並べて表示する制御を行う、
請求項1乃至8のうちの何れか1項に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御部は、
前記1以上の生体信号のうち、前記指定された箇所と前記強調表示される生体信号のみを表示する制御を行う、
請求項1乃至9のうちの何れか1項に記載の情報処理装置。 - 前記1以上の生体信号は、複数の測定方法で取得された生体信号であって、
前記表示制御部は、複数の測定方法で取得された前記各生体信号を少なくとも1以上表示する制御を行う、
請求項1乃至10のうちの何れか1項に記載の情報処理装置。 - 前記強調表示は、生体データを示す波形の測定時間方向に対して交差する方向に延設するラインである、
請求項1乃至9のうちの何れか1項に記載の情報処理装置。 - 1以上の生体信号の経時的変化を示す生体データのうち指定された箇所を含む一部の時間に対応する生体データを示す部分データを複数並列表示するとともに当該部分データ上に前記指定された箇所を強調表示する制御を行う表示制御ステップを含む、
情報処理方法。 - コンピュータに、
1以上の生体信号の経時的変化を示す生体データのうち指定された箇所を含む一部の時間に対応する生体データを示す部分データを複数並列表示するとともに当該部分データ上に前記指定された箇所を強調表示する制御を行う表示制御ステップを実行させるためのプログラム。 - 被検者の1以上の生体信号を測定する測定装置と、前記測定装置で測定された1以上の前記生体信号を記録するサーバと、前記サーバに記録された1以上の前記生体信号を解析する情報処理装置と、を備えた生体信号計測システムであって、
1以上の生体信号の経時的変化を示す生体データのうち指定された箇所を含む一部の時間に対応する生体データを示す部分データを複数並列表示するとともに当該部分データ上に前記指定された箇所を強調表示する制御を行う表示制御部を備える、
生体信号計測システム。
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