JP6996203B2 - 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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Description
図1は、本実施形態の生体信号計測システム1の概略図である。生体信号計測システム1は、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、被検者の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置装置50と、を含む。ここでは、サーバ40と情報処理装置50とは別々に記載されているが、例えばサーバ40が有する機能の少なくとも一部が情報処理装置50に組み込まれる形態であってもよい。
図3は、測定収録画面の一例を示す。画面のタブ111に「測定収録」画面であることが表示されている。測定収録画面は、測定された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の右側に配置されている。リアルタイムで検出され表示される波形の動き(画面の左側から右側に向かって表示される)に合わせた測定者の視線の動きと、画面左側の領域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。
図9は、解析時の情報処理装置50の画面の一例を示す。解析画面は、図2の開始画面204で「解析」ボタンを選択することで表示させる。画面のタブ111に「解析」画面であることが表示されている。解析画面は、測定により得られた被検者の1以上の生体信号(この例では、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、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、被測定者の脳波測定用の電極から得られる脳波信号)の経時的変化を示す生体データと、測定時に生体データに対して入力されたアノテーションとを対応付けた画面である。本実施形態の情報処理装置50は、この解析画面を表示部(後述の表示装置28)に表示する制御を行う機能を有している。図9の例では、解析画面は、収録された3つの生体信号の経時的変化を示す波形(生体データに相当)をアノテーションとともに表示する領域202Aと、解析情報を表示する領域202Bを有する。収録された信号波形とアノテーション情報を表示する領域202Aは、測定者からみて画面の左側に配置され、解析表示する領域202Bは、測定者からみて右側に配置されている。これは、解析の際に、領域202Aで信号波形をチェックまたは選択しながら、マウス等を操作して領域202Bで解析結果を確認または確定させる作業の効率が良いからである。
本変形例では、図22に示すように、各表示領域410A~410Cで表示されるスライス画像は、重畳表示されるダイポールの推定結果の数が最も多いスライス画像が左側に配置されている。そして、左端のスライス画像から左右にスライス番号順に(層順に)並ぶように、他のスライス画像が配置されることは図19に示す例と同じである。本変形例において、ダイポールの推定結果の数が最も多いスライス画像のスライス番号を図19と同様にしたとき、図22に示すようになる。例えば、表示領域410Aには、スライス番号10のスライス画像が左端に配置され、その右側にスライス番号11,12,13,14の順で配置されている。
例えば領域401Aに初期表示するスライス画像の条件として、スライス画像に重畳される信号源の数が多い順に所定方向に沿ってスライス画像(生体断層画像)を並べて表示することもできる。つまり、第2の表示制御部262は、信号源の数が最も多いスライス画像(所定の信号源が重畳された生体断層画像)を基準として、信号源の数が多い順に所定方向に沿って他の生体断層画像を並べて表示することもできる。例えば図23に示すように、第2の表示制御部262は、重畳される信号源の数が最も多いスライス画像を左端とし、左から右へ向けて(所定方向の一例)、重畳される信号源の数が少なくなるようにスライス画像を並べて表示する形態であってもよい。スライス画像上の信号源の数(ダイポールの推定結果の数)を確認するだけであれば、領域401Aの左から右に向けて一方向に視線を移動するだけでよいので、図19等に比べて視認性がよいという利点もある。また、図19と同様に、信号源の数が最も多いスライス画像を中央に配置し、左右には信号源の数が徐々に少なくなるように並べて配置してもよい。
図19等の例では、領域410A~領域410Cに3方向のスライス画像(スライス画像A、スライス画像B、スライス画像C)を表示していた。本変形例では、第2の表示制御部262は、1方向のみのスライス画像を表示し、他の2方向のスライス画像は非表示にする。このときの領域401Aに初期表示するスライス画像の条件としては、上記第1の実施形態や変形例1および2が適用可能である。例えば、領域401Aにスライス画像を1列で表示すれば、1方向におけるスライス画像の視認性が向上する。また、スライス画像が多数ある場合は、図24に示すように複数行にわたって1方向の断層画像を表示すれば、スクロールの回数を減らすことができ、より全体を把握でき、視認性が向上する。図24は、上述の第1の実施形態の変形例2を適用した例で、信号源の数が最も多いスライス画像を中央に配置し、左右には信号源の数が徐々に少なくなるように並べたものであり、初期表示後にスクロールした状態を示している。なお、図24の例では、1方向のみのスライス画像が表示される表示領域410の上に、スライス画像Aに対応する方向(「Axial View」の方向)を選択するためのボタン500Aと、スライス画像Bに対応する方向(「Sagittal View」の方向)を選択するためのボタン500Bと、スライス画像Cに対応する方向(「Coronal View」の方向)を選択するためのボタン500Cとが配置される。第2の表示制御部262は、ボタン500Aの押下を受け付けた場合はスライス画像A群のみを表示し、ボタン500Bの押下を受け付けた場合はスライス画像B群のみを表示し、ボタン500Cの押下を受け付けた場合はスライス画像C群のみを表示する。
前述したように、第1の実施形態においては、表示領域410Aに表示されたスライス画像Aと、その直下に表示されたスライス画像B、および、さらにその直下に表示されたスライス画像Cとは3次元方向に対応していないが、本変形例のように、表示領域410Aに表示されたスライス画像Aと、その直下に表示されたスライス画像B、および、さらにその直下に表示されたスライス画像Cとが3次元方向に対応する形態であってもよい。この場合、表示領域410A~410Cの何れかを基準とし、基準となる表示領域410に表示された複数のスライス画像のうち、重畳される信号源の数が最も多いスライス画像を中央に配置して表示し、中央のスライス画像から左右にスライス画像が層順(スライス番号順)に並ぶように、他のスライス画像を配置して表示した上で、他の表示領域410のスライス画像を対応させて表示することができる。例えば表示領域410Aを基準とした場合、表示領域410Aに表示されるスライス画像のうち、重畳される信号源の数が最も多いスライス画像を中央に配置して表示し、中央のスライス画像から左右にスライス画像が層順に並ぶように、他のスライス画像を配置して表示する。そして、他の表示領域410Bおよび表示領域410Cの各々に表示される複数のスライス画像の各々を、表示領域410Aに表示された各スライス画像に対応させて表示するという具合である。このように、3次元的に対応する3つのスライス画像を上下方向に揃えて表示することで、立体的にダイポールの推定結果(信号源)の位置を把握できる。また、基準となる表示領域410に表示された複数のスライス画像のうちダイポールの推定結果の数が最も多いスライス画像を、上述の第1の実施形態の変形例1のように左端に寄せて配置してもよい。
本変形例は、上述の第1の実施形態の変形例4において、基準となる表示領域410に表示された複数のスライス画像のうち、重畳される信号源の数が最も多いスライス画像を中央に配置して表示し、中央のスライス画像から左右に向けて信号源の数が少なくなるように他のスライス画像を配置して表示する。その上で、他の表示領域410のスライス画像を対応させて表示することができる。例えば表示領域410Aを基準とした場合、表示領域410Aに表示されるスライス画像のうち、重畳される信号源の数が最も多いスライス画像を中央に配置して表示し、中央のスライス画像から左右に向けて信号源の数が少なくなるようにスライス画像が並ぶように、他のスライス画像を配置して表示する。そして、他の表示領域410Bおよび表示領域410Cの各々に表示される複数のスライス画像の各々を、表示領域410Aに表示された各スライス画像に対応させて表示するという具合である。このように、3次元的に対応する3つのスライス画像を上下方向に揃えて表示することで、立体的にダイポールの推定結果(信号源)の位置を把握できる。また、基準となる表示領域410に表示された複数のスライス画像のうちダイポールの推定結果の数が最も多いスライス画像を変形例1のように左端に寄せて配置してもよい。
本変形例では、3次元方向に対応するスライス画像A、スライス画像Bおよびスライス画像Cを1群とし、各群におけるダイポールの推定結果の数が最も多いスライス画像の群を中央に配置して表示し、中央のスライス画像の群から左右に向けて信号源の数が少なくなるように他のスライス画像の郡を配置して表示する。なお、ダイポールの推定結果の数が最も多いスライス画像の群を、上述の第1の実施形態の変形例1のように左端に寄せて配置してもよい。このように、3次元的に対応する3つのスライス画像の群を揃えて表示することで、立体的にダイポールの推定結果(信号源)の位置を把握できる。
上述の第1の実施形態では、「only dipole」ボタン430Bと、「ALL」ボタン430Aとにより、スライス画像の表示を切り替えていたが、例えばこれらのボタンが設けられずに、第2の表示制御部262は、ダイポールの推定結果が重畳表示されているスライス画像のみを表示する形態であってもよい。
領域401に表示されるスライス画像には、スライス番号を示す情報440Aを表示していたが、領域401で選択されたスライス画像に対応する断層位置ライン450が強調して表示される(例えば「赤」などの視認性の高い色で表示される等)形態であってもよい。また、スライス番号を示す情報440Aに加えて、上記の強調表示する形態を組み合わせてもよい。
上述した実施形態および各変形例では、1つのスライス画像に対応する信号源を当該スライス画像に重畳して領域401Aに表示していた。本変形例では、複数のスライス画像にそれぞれ重畳されている各信号源を、所定のスライス画像に集約して重畳して領域401に表示する。例えば、複数のスライス画像についてスライス番号順に10枚ずつ1つの群を構成し、群ごとに、当該群に含まれる各スライス画像に対応する信号源の数の合計を演算する。次に、各群の信号源の数の合計を比較し、図25に示すように、その合計の数が最も多い群に含まれるスライス画像(のいずれか)を領域401Aの中央に表示する。そして、中央のスライス画像から左右にスライス番号順に(層順に)並ぶように、他の群に含まれるスライス画像を配置して表示する。
上述した第1の実施形態および各変形例では、スライス画像に重畳される信号源の数を、領域401Aに初期表示するスライス画像の条件として用いたが、これに限られない。たとえば、信号源のベクトル方向や強度など、解析の目的にあった条件を適用することが可能である。
変形例10では、信憑性を示す数値が所定の閾値以上の信号源をスライス画像に重畳させて表示させる動作を示したが、これに限られることはない。例えば、本変形例では、信憑性が低い画像も含めて表示させる。この場合、信憑性を示す数値が所定の閾値以上の信号源が重畳されたスライス画像は、信憑性が低いスライス画像と区別して表示させる。例えば、スライス画像の背景色を閾値以上と閾値未満とで変更させたり、スライス画像の外周枠の色を変更させたり、または、スライス画像内に注意喚起するマークを表示させてもよい。また、閾値以上の信号源と閾値未満の信号源とがスライス画像に重畳される場合は、閾値以上と閾値未満とで信号源の表現(色、形、大きさなど)を区別して表示させるものとしてもよい。
変形例10とは別の例として、本変形例では、すべての信号源の平均座標を算出し、この平均座標に対応するスライス画像を領域401Aの中央に配置する。そして、中央に表示したスライス画像の左右にはスライス番号順に(層順に)並ぶように、他のスライス画像を配置して表示する。これにより、各信号源の位置の平均座標からの広がりを視認しやすくなる。なお、平均座標に対応するスライス画像を領域401Aの中央に表示する形態に限られず、上述した各変形例に示す表示形態を本変形例に適用することもできる。
次に、第2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、第1の表示制御部261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、上述の第1の実施形態で説明したような測定動作が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27は、この場合の情報処理装置50の動作例(3回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27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8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と紐付けて収録/解析情報保存部254に保存する(ステップS42)。
次に、解析時の動作を説明する。ここでは、図2の開始画面204で「解析」ボタンの押下を受け付けた場合、情報処理装置50(第1の表示制御部261)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28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30は、解析画面の一例を示す図である。図30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(第1の表示制御部261)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表示領域202Aおよび表示領域202Bの表示を切り替える。
上述の第2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29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段階送る操作を受け付けた場合、情報処理装置50(第1の表示制御部261)は、タイムゾーン120bが範囲情報900aと範囲情報900bとの間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32に示すように、第2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。
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 アノテーション入力部
261 第1の表示制御部
262 第2の表示制御部
Claims (15)
- 所定方向に複数スライスされた生体断層画像に対して、生体信号の経時的変化を示す生体データの一部に対応する信号源を重畳して表示可能な表示制御部を備え、
該表示制御部は、
前記複数スライスされた生体断層画像のうち、所定の条件に合致する信号源が重畳された生体断層画像を含めて、前記複数スライスされた生体断層画像を層順に並べて表示領域に表示するよう制御し、
前記信号源が重畳されない生体断層画像の表示または非表示の指示に応じて、信号源が重畳されない生体断層画像の表示・非表示を切り替えることを特徴する、
情報処理装置。 - 前記所定の条件は、前記複数スライスされた生体断層画像毎の信号源の数が最も多いことを特徴とする、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御部は、前記信号源の数が最も多い生体断層画像を、前記表示領域の中央部付近に表示することを特徴とする、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御部は、前記中央部付近の生体断層画像から左右に生体断層画像が層順に並ぶように、他の生体断層画像を配置して表示する、
請求項3に記載の情報処理装置。 - 前記所定の条件は、前記複数スライスされた生体断層画像を、前記所定方向に所定数ずつの群に分けた場合において、前記群のうち、該群に含まれる生体断層画像に対応する各信号源の数の合計が最も多い群であることを特徴とする、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記所定の条件は、前記複数スライスされた生体断層画像毎の信号源に対するGOF(Goodness Of Fit)が最も大きいことを特徴とする、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御部は、前記表示の際に、前記複数スライスされた生体断層画像毎に重畳された信号源の座標の平均座標に対応する生体断層画像を前記表示領域に表示することを特徴とする、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御部は、前記信号源の数が最も多い生体断層画像を基準として、前記信号源の数が多い順に所定方向に沿って他の生体断層画像を並べて表示する、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御部は、前記信号源の数を示す情報を、対応する生体断層画像とともに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、前記表示領域に表示される生体断層画像の断層位置を示す情報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。 - 前記複数の生体断層画像の各々は、
前記所定方向としての第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、を含む、
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。 - 前記表示制御部は、
前記複数スライスされた生体断層画像に対して、所定の時間長ごとに区切られた複数の前記生体データの一部に対応する前記信号源を重畳して表示する、
請求項1乃至11のうちの何れか1項に記載の情報処理装置。 - 所定方向に複数スライスされた生体断層画像に対して、生体信号の経時的変化を示す生体データの一部に対応する信号源を重畳して表示するにあたり、
前記複数スライスされた生体断層画像のうち、所定の条件に合致する信号源が重畳された生体断層画像を含めて、層順に並べて表示領域に表示するよう制御する表示制御ステップを含み、
前記信号源が重畳されない生体断層画像の前記信号源が重畳されない生体断層画像の表示または非表示の指示に応じて、信号源が重畳されない生体断層画像の表示・非表示を切り替えるステップを有することを特徴する、
情報処理方法。 - コンピュータに、
所定方向に複数スライスされた生体断層画像に対して、生体信号の経時的変化を示す生体データの一部に対応する信号源を重畳して表示するにあたり、
前記複数スライスされた生体断層画像のうち、所定の条件に合致する信号源が重畳された生体断層画像を含めて、前記複数スライスされた生体断層画像を層順に並べて表示領域に表示するよう制御する表示制御ステップと、前記信号源が重畳されない生体断層画像の表示または非表示の指示に応じて、信号源が重畳されない生体断層画像の表示・非表示を切り替える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置装置と、を備えた生体信号計測システムであって、
所定方向に複数スライスされた生体断層画像に対して、生体信号の経時的変化を示す生体データの一部に対応する信号源を重畳して表示可能な表示制御部を備え、
該表示制御部は、
前記複数スライスされた生体断層画像のうち、所定の条件に合致する信号源が重畳された生体断層画像を含めて、前記複数スライスされた生体断層画像を層順に並べて表示領域に表示するよう制御し、前記信号源が重畳されない生体断層画像の表示または非表示の指示に応じて、信号源が重畳されない生体断層画像の表示・非表示を切り替えることを特徴とする表示制御部を備える、
生体信号計測システム。
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