(57)【要約】【課題】生体電位計測装置から発生するノイズの生体磁場計測装置への影響を低減させる。【解決手段】データ収録システムは、生体に装着される電極間の電位差を計測する生体電位計測装置と、前記電極と前記生体電位計測装置との電気的接続を行うスイッチと、前記スイッチによる電気的接続タイミングを取得して、前記生体電位計測装置とともに動作する生体磁場計測装置による計測データを処理する処理部とを備えてなる。【選択図】  図２
2020146241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に装着される電極間の電位差を計測する生体電位計測装置と、
前記電極と前記生体電位計測装置との電気的接続を行うスイッチと、
前記スイッチによる電気的接続タイミングを取得して、前記生体電位計測装置とともに動作する生体磁場計測装置による計測データを処理する処理部と、
を備えてなるデータ収録システム。
【請求項２】
前記処理部は、
前記生体磁場計測装置による前記計測データの計測中に、前記生体磁場計測装置により計測される前記計測データと前記電気的接続タイミングを示すスイッチ情報とを取得し、
前記スイッチ情報が前記スイッチのオフ状態を示すときに受信した前記計測データを有効な計測データとして抽出する処理を行うこと
を特徴とする請求項１に記載のデータ収録システム。
【請求項３】
前記処理部は、
前記生体磁場計測装置による前記計測データの計測後に、前記計測データと前記電気的接続タイミングを示すスイッチ情報とを記憶装置から読み出し、
前記スイッチのオフ状態を示す前記スイッチ情報に対応して読み出した計測データを有効な計測データとして抽出すること
を特徴とする請求項１に記載のデータ収録システム。
【請求項４】
前記生体磁場計測装置による計測データのうち、前記スイッチが電気的接続を解除した状態で計測した計測データを加算平均する加算平均処理部を有すること
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のデータ収録システム。
【請求項５】
前記データ収録システムは、前記スイッチの電気的接続を制御するスイッチ制御部を有すること
を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のデータ収録システム。
【請求項６】
前記生体に刺激を印加する刺激装置を備え、
前記スイッチの電気的接続と、前記刺激装置による前記生体への刺激の印加とを同期して行うこと
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のデータ収録システム。
【請求項７】
前記スイッチの電気的接続と、前記刺激装置による前記生体への刺激の印加と、前記生体磁場計測装置による生体磁場の計測とを同期して行うことを特徴とする請求項６に記載のデータ収録システム。
【請求項８】
前記スイッチの電気的接続と、前記刺激装置による前記生体への刺激の印加と、前記生体磁場計測装置による生体磁場の計測と、前記生体電位計測装置による生体電位の計測とを同期して行うことを特徴とする請求項６に記載のデータ収録システム。
【請求項９】
生体に装着される電極間の電位差を計測する生体電位計測装置と、前記電極と前記生体電位計測装置との電気的接続を行うスイッチとを備えたデータ収録システムによるデータ収録方法であって、
前記スイッチによる電気的接続タイミングを取得し、
取得した電気的接続タイミングに基づいて、前記生体電位計測装置とともに動作する生体磁場計測装置による計測データを処理すること
を特徴とするデータ収録方法。
【請求項１０】
生体に装着される電極間の電位差を計測する生体電位計測装置と、前記電極と前記生体電位計測装置との電気的接続を行うスイッチとを備えたデータ収録システムにデータを処理させるデータ収録プログラムであって、
前記データ収録システムに、
前記スイッチによる電気的接続タイミングを取得させ、
取得した電気的接続タイミングに基づいて、前記生体電位計測装置とともに動作する生体磁場計測装置による計測データを処理させること
を特徴とするデータ収録プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ収録システム、データ収録方法及びデータ収録プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
脊髄及び末梢神経や筋などの機能を検査する方法として、それらの活動に基づいて生体から発生する電位または磁場を計測する手法が知られている。代表的な手法として、外部から神経活動を刺激し、体表に貼り付けた電極を用いて神経活動の誘発電位の計測を行う生体電位計測と、外部から神経活動を刺激し、磁気センサを用いて神経活動電流に伴って生じる誘発磁場を計測する生体磁場計測がある。
【０００３】
生体電位計測では、得られる電位信号強度が比較的大きく、微小な神経活動を評価可能であるというメリットがあるが、信号が周囲の組織の影響を受けやすく病変部位の特定には空間分解能が不足している。一方の生体磁場計測では、信号源推定によって高分解能で病変部位の特定が可能であるが、得られる磁場信号強度は比較的小さい。
【０００４】
そのため、同じ被検体に対して、電位と磁場の両者を同一姿位かつ同時に計測し得られたデータをそれぞれ比較検討することが、脊髄及び末梢神経や筋などの機能検査の精度の向上にとって非常に重要である。
【０００５】
刺激アーチファクトを抑制して生体電位計測装置における誘発電位の計測精度を向上するために、スイッチを用いて、刺激を印加している間に導出電極と生体電位計測装置の増幅回路との電気的接続を解除する手法が提案されている（特許文献１）。ここで、刺激アーチファクトは、刺激に対応して発生するノイズである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、脊髄及び末梢神経や筋などの機能検査の精度を向上するために、同じ被検体に対して、生体電位計測装置による電位の計測と、生体磁場計測装置による磁場の計測とを同時に行うことが考えられる。この場合、生体電位計測装置が発生するノイズが、生体磁場計測装置が計測する磁場信号に含まれないようにする必要がある。
【０００７】
しかしながら、体表に貼り付けた電極を用いて神経活動の誘発電位の計測を行う生体電位計測装置は、それ自身がノイズの発生源となるおそれがある。生体電位計測装置の動作に基づいて磁場ノイズが発生した場合、生体磁場計測装置が計測する生体磁場信号に生体由来でない磁場ノイズが重畳されてしまい、信号品質を悪化させてしまう。
【０００８】
本発明は、生体電位計測装置から発生するノイズの生体磁場計測装置への影響を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記技術的課題を解決するため、本発明の一形態のデータ収録システムは、生体に装着される電極間の電位差を計測する生体電位計測装置と、前記電極と前記生体電位計測装置との電気的接続を行うスイッチと、前記スイッチによる電気的接続タイミングを取得して、前記生体電位計測装置とともに動作する生体磁場計測装置による計測データを処理する処理部とを備えてなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、生体電位計測装置から発生するノイズの生体磁場計測装置への影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態におけるデータ収録システムを含む生体信号計測システムの概略図である。
【図２】図１の生体信号計測システムに含まれるデータ収録システムの機能構成の例を示すブロック図である。
【図３】図２のデータ収録装置のハードウェア構成の例を示す図である。
【図４】図２の生体磁場計測装置が計測した生体磁場計測データをデータ収録装置で処理する例を示す図である。
【図５】図２のデータ収録システムにより有効な生体磁場計測データを抽出する処理の例を示すフロー図である。
【図６】図２の生体磁場計測装置が計測した生体磁場計測データをデータ収録装置で処理する別の例を示す図である。
【図７】図２のデータ収録システムにより有効な生体磁場計測データを抽出する処理の別の例を示すフロー図である。
【図８】生体電位計測装置の動作が生体磁場計測装置に及ぼす磁場ノイズの影響を説明する図である。
【図９】第２の実施形態におけるデータ収録システムの機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して実施の形態を説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。以下では、信号を示す符号は、信号値を示す符号又は信号線を示す符号としても使用される。電圧を示す符号は、電圧値を示す符号又は電圧が供給される電圧線を示す符号としても使用される。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態におけるデータ収録システムを含む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、複数種類の生体信号、例えば、脳磁図（ＭＥＧ：Magneto-encephalography）信号と脳波図（ＥＥＧ：Electro-encephalography）信号を計測する。生体信号計測システム１は、計測装置３と、刺激装置５と、データ収録サーバ４２と、情報表示システム２２を含む。情報表示システム２２は、計測で得られた信号情報と解析結果等を表示するモニタディスプレイ２６を有する。ここでは、データ収録サーバ４２と情報表示システム２２が別々に描かれているが、データ収録サーバ４２の少なくとも一部を情報表示システム２２に組み込んでもよい。
【００１３】
被検体（以下、生体Ｐとも称する）は、頭に脳波計測用の電極（またはセンサ）を付けた状態で計測テーブル４に仰向けで横たわり、計測装置３のデュワ３０の窪み３１に頭部を入れる。デュワ３０は、液体ヘリウムを用いた極低温環境の保持容器であり、デュワ３０の窪み３１の内側には脳磁計測用の多数の磁気センサが配置されている。計測装置３は、電極からの脳波信号と、磁気センサからの脳磁信号を収集し、収集された生体信号をデータ収録サーバ４２に出力する。例えば、計測装置３による脳波信号と脳磁信号の収集は、刺激装置５から被検体に刺激を与えた状態で行われる。
【００１４】
データ収録サーバ４２に収録されたデータは、情報表示システム２２に読み出されて表示され、解析される。一般的に、磁気センサを内蔵するデュワ３０と計測テーブル４は磁気シールドルーム内に配置されているが、図示の便宜上、磁気シールドルームを省略している。
【００１５】
情報表示システム２２は、複数の磁気センサからの脳磁信号の波形と、複数の電極からの脳波信号の波形を、同じ時間軸上に同期させて表示させてもよい。脳波信号は、神経細胞の電気的な活動（シナプス伝達の際にニューロンの樹状突起で起きるイオン電荷の流れ）を電極間の電圧値として表すものである。脳磁信号は、脳の電気活動により生じた微小な磁場変動を表わす。脳磁場は高感度の超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ；Superconducting quantum interference device）センサで検知される。
【００１６】
図２は、図１の生体信号計測システム１に含まれるデータ収録システム２の機能構成の例を示すブロック図である。データ収録システム２は、生体Ｐに刺激を与える刺激部１０と、生体磁場計測装置２０と、生体Ｐに貼り付けられる一対の導出電極３４と、スイッチ４０と、生体電位計測装置５０と、データ収録装置６０とを有する。
【００１７】
例えば、刺激部１０は、図１の刺激装置５に含まれ、生体磁場計測装置２０、導出電極３４、スイッチ４０及び生体電位計測装置５０は、図１の計測装置３に含まれる。データ収録装置６０は、図１のデータ収録サーバ４２に含まれる。なお、データ収録システム２は、スイッチ４０、生体電位計測装置５０及びデータ収録装置６０のみを含んでもよい。
【００１８】
刺激部１０は、電気的な刺激、磁気的な刺激、または機械的な刺激を生体Ｐに印加する。これにより、刺激に応じて生体Ｐから発生する誘発電位を生体電位計測装置５０により計測することができ、刺激に応じて生体Ｐから発生する誘発磁場を生体磁場計測装置２０により計測することができる。例えば、刺激部１０は、計測装置３で生成される同期信号に応答して生体Ｐに刺激を印加してもよい。
【００１９】
計測装置３により生成される同期信号に応答して刺激部１０から生体Ｐに刺激を印加することで、刺激の印加タイミングとスイッチ４０のオンタイミングを同期させることができる。これにより、生体磁場計測装置２０により誘発磁場を計測する場合に、後述するように、スイッチ４０がオフの間に計測された磁場ノイズの少ない生体磁場データを抽出することができ、生体磁場データのデータ処理を効率化することができる。
【００２０】
なお、生体信号計測システム１は、図１に示した刺激装置５を持たず、生体Ｐが自発的に生成する生体電位及び生体磁場を計測装置３により計測してもよい。
【００２１】
生体磁場計測装置２０は、刺激に反応して引き起こされる筋や神経の活動に伴って生じる微弱な生体磁場を、センサを用いて計測する。例えば、図２に示す生体磁場計測装置２０は、脳の神経細胞の電気的活動によって発生する磁場を計測する脳磁計である。
【００２２】
体磁場計測装置２０は、刺激の印加から反応波形が現れるまでの時間（潜時）や反応波形の振幅やそれらの分布などを計測または算出する。生体磁場計測装置２０は、計測または算出により得た磁場データ等をデータ収録装置６０に格納する。生体磁場計測装置２０による磁場の計測に用いられるセンサとして、例えば、ＳＱＵＩＤが使用される。
【００２３】
生体電位計測装置５０は、刺激に反応して引き起こされる筋や神経の活動に伴って生じる生体電位を、生体Ｐに装着された一対の導出電極３４間の電位差として計測し、計測により得た電位データ等をデータ収録装置６０に格納する。この実施形態では、生体電位計測装置５０は、スイッチ４０を介して一対の導出電極３４に接続されており、一対の導出電極３４間の電位差を計測する場合、スイッチ４０がオン状態（電気的接続状態）に設定される。
【００２４】
スイッチ４０は、一対の導出電極３４のそれぞれに対応して設けられる。スイッチ４０は、スイッチ制御部７０から出力される切替信号により、オン（導通、電気的接続状態）またはオフ（遮断、電気的非接続状態）される。スイッチ４０は、オン状態またはオフ状態であることを示すスイッチ情報をデータ収録装置６０に出力してもよい。例えば、スイッチ情報は、オン状態がハイレベルでオフ状態がロウレベルのレベル信号でもよい。スイッチ情報は、スイッチ４０による電気的接続タイミングを示す情報の一例である。
【００２５】
生体電位計測装置５０は、刺激部１０による生体Ｐへの刺激の印加から所定期間に導出電極３４の電位差を計測する。スイッチ４０は、スイッチ制御部７０からの切替信号に応答して、生体電位計測装置５０が導出電極３４の電位差を計測する所定期間にオンされ、他の期間にオフされる。すなわち、スイッチ４０は、生体電位計測装置５０が誘発電位を計測するときのみオンされる。このように、データ収録システム２は、生体磁場計測装置２０、生体電位計測装置５０、刺激部１０およびスイッチ４０を、互いに同期して制御する。
【００２６】
データ収録装置６０は、スイッチ制御部７０及び加算平均処理部８０を有している。データ収録装置６０は、生体磁場計測装置２０により計測された生体磁場データと、生体電位計測装置５０により計測された制定電位データと、スイッチ情報に基づくスイッチ４０のオン／オフの状態を示すスイッチ情報とを、時刻に対応付けて保持する。後述するように、データ収録装置６０は、スイッチ４０のオン期間の生体磁場計測データを格納しないため、生体磁場計測データを格納するメモリ容量等を削減することができる。データ収録装置６０は、スイッチ４０による電気的接続タイミングを取得して、生体電位計測装置５０とともに動作する生体磁場計測装置２０による磁場計測データを処理する処理部の一例である。
【００２７】
スイッチ制御部７０は、例えば、データ収録装置６０の制御に基づいて動作する。スイッチ制御部７０は、生体電位計測装置５０による生体電位の計測時にスイッチ４０をオンさせる切替信号を生成し、生体電位計測装置５０が生体電位を計測しない期間、スイッチ４０をオフさせる切替信号を生成する。
【００２８】
データ収録装置６０は、刺激部１０による生体Ｐへの刺激の印加タイミングに基づいて、スイッチ制御部７０に切替信号を生成させてもよい。この場合、例えば、データ収録装置６０は、計測装置３が刺激部に出力する同期信号または同期信号の出力タイミングを示す情報を受信する。これにより、刺激部１０による生体Ｐへの刺激の印加タイミングと、スイッチのオンタイミングとを互いに同期させることができる。
【００２９】
データ収録システム２内にスイッチ４０とスイッチ制御部７０とを設けることで、例えば、切替信号をスイッチ４０まで伝達する信号線の長さを短くでき、スイッチ４０の操作性、制御性を向上することができる。例えば、切替信号の信号線の長さが短いほど、スイッチ制御部７０が切替信号を出力してからスイッチ４０が切り替わるまでのタイムラグを少なくでき、スイッチ４０の切り替えの精度を向上することができる。
【００３０】
なお、スイッチ制御部７０がデータ収録装置６０内にあるため、データ収録装置６０は、スイッチ４０の切り替えタイミングを認識できる。このため、データ収録装置６０は、スイッチ４０からスイッチ情報を受けずに、スイッチ４０の状態を認識してもよく、この場合、スイッチ４０からデータ収録装置６０までスイッチ情報を伝達する信号線を不要にすることができる。
【００３１】
加算平均処理部８０は、生体磁場計測装置２０により計測された生体磁場データを加算平均してノイズの影響を低減する処理を行う。後述するように、加算平均処理部８０が加算平均する生体磁場データは、導出電極３４と生体電位計測装置５０との間に流れる電流による磁場ノイズを低減したデータである。このため、加算平均処理により、生体磁場データに含まれるノイズをさらに減らすことができる。なお、加算平均処理部８０は、データ収録装置６０の外部、またはデータ収録システム２の外部に設けられてもよい。
【００３２】
生体電位計測装置５０は、刺激の印加から反応波形が現れるまでの時間（潜時）や反応波形の振幅を計測する。計測された反応波形の振幅は、検査の指標として使用される。例えば、生体電位計測装置５０を用いた検査方法として、運動誘発電位検査（ＭＥＰ；Motor-Evoked Potentials）、体性感覚誘発電位検査（ＳＥＰ；Somatosensory-Evoked Potentials; SEP）、神経伝導検査（ＮＣＳ；Nerve Conduction Studies）などが知られている。
【００３３】
一般に、生体磁場は、地磁気等の環境磁場に対して非常に小さいため、通常、生体磁場計測は環境磁場を遮蔽する磁気シールドルーム内で行われる。また、磁場の強度は一般的に磁場源からの距離の2乗に反比例することが知られている。磁場の検出強度および検出精度を向上するために、生体磁場計測装置２０のセンサは、被検体である生体Ｐの近くに配置される（センサと生体Ｐとが密着していることが望ましい）。
【００３４】
この結果、生体磁場計測装置２０のセンサは、導出電極３４に近い位置に配置されることになり、生体電位計測装置５０の動作に伴って発生する様々なノイズを生体磁場計測装置２０に与えることになる。例えば、遠方の放射ノイズを生体磁場計測装置２０の近傍に引き込むことがある。これは、導出電極３４がアンテナとなり、空間を伝搬する電磁波を受けて電流を生じさせるためである。
【００３５】
また、生体電位計測装置５０の電源やアンプが原因となり、生体磁場計測装置２０の近傍にノイズを引き込むことも起こり得る。さらに、導出電極３４の受ける電位差の信号を生体電位計測装置５０に伝達する際に、導出電極３４から出るリード線に沿った電流が生じることにより発生した磁場がノイズとなる場合もある。
【００３６】
生体磁場計測装置２０にとって好ましくないノイズは、スイッチ４０がオン状態に設定されて生体電位計測装置５０が電位差を計測するときに発生しやすい。この実施形態では、導出電極３４と生体電位計測装置５０とをスイッチ４０により電気的に切り離すことで、生体電位計測装置５０の動作に由来するノイズを低減することができる。また、データ収録装置６０は、スイッチ４０がオン状態であるかオフ状態であるかを検出することで、スイッチ４０のオンによりノイズが発生しやすい期間と、スイッチ４０のオフによりノイズが発生しにくい期間とを判別することができる。
【００３７】
例えば、生体磁場計測装置２０は、刺激部１０による生体Ｐへの刺激の印加タイミングを認識していてもよい。これにより、刺激の印加タイミングと、スイッチ４０のオン／オフのタイミングと、生体磁場計測装置２０の動作とを互いに同期させることができる。さらに、生体電位計測装置５０は、刺激部１０による生体Ｐへの刺激の印加タイミングを認識していてもよい。これにより、刺激の印加タイミングと、スイッチ４０のオン／オフのタイミングと、生体磁場計測装置２０の動作と、生体電位計測装置５０の動作とを互いに同期させることができる。
【００３８】
図３は、図２のデータ収録装置６０のハードウェア構成の例を示す図である。データ収録装置６０は、例えば、情報処理装置であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit：プロセッサ）６１、ＲＡＭ（Random Access Memory）６２、ＲＯＭ（Read Only Memory）６３、補助記憶装置６４、入出力インタフェース６５、及び表示装置６６を有し、これらがバス６７で相互に接続されている。
【００３９】
ＣＰＵ６１は、データ収録装置６０の全体の動作を制御し、各種の情報処理を行う。ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６３または補助記憶装置６４に格納されたデータ収録プログラムを実行して、生体磁場計測装置２０や生体電位計測装置５０が計測した計測データを処理する。ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６１のワークエリアとして用いられ、主要な制御パラメータや情報を記憶する不揮発ＲＡＭを含んでもよい。ＲＯＭ６３は、各種プログラムや各種プログラムで使用するパラメータ等を記憶する。本発明のデータ収録プログラムもＲＯＭ６３に保存されてもよい。補助記憶装置６４は、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置であり、例えば、データ収録装置６０の動作を制御するＯＳ（Operating System）等の制御プログラムや、データ収録装置６０の動作に必要な各種のデータ、ファイル等を格納する。
【００４０】
入出力インタフェース６５は、タッチパネル、キーボード、表示画面、操作ボタン等のユーザインタフェースと、各種センサあるいはデータ収録サーバ４２からの情報を取り込み、他の電子機器に解析情報を出力する通信インタフェースの双方を含む。表示装置６６は図１の情報表示システム２２のモニタディスプレイ２６に対応する。表示装置６６では生体磁場計測装置２０及び生体電位計測装置５０により計測されたデータの波形等が表示される。
【００４１】
図４は、図２の生体磁場計測装置２０が計測した生体磁場計測データをデータ収録装置６０で処理する例を示す図である。図４では、データ収録装置６０による生体磁場計測データの処理は、生体磁場計測装置２０による生体磁場の計測中に行われる。図４では、生体電位計測データの記載を省略している。
【００４２】
生体磁場計測データの処理を生体磁場計測装置２０による生体磁場の計測中に行う場合、データ収録装置６０は、生体磁場計測装置２０からの生体磁場計測データとともに、スイッチ情報および生体電位計測装置５０からの生体電位計測データを順次受信する。なお、データ収録装置６０は、スイッチ情報、生体磁場計測データおよび生体電位計測データとともに、刺激部１０を制御する同期信号のタイミング情報を取得してもよい。
【００４３】
データ収録装置６０は、スイッチ情報に基づいて、スイッチ４０がオフの期間の生体磁場計測データを抽出し（間引き）、抽出した生体磁場計測データをデータ収録装置６０のＲＡＭ６２（図３）または補助記憶装置６４（図３）等の記憶装置に格納する。なお、データ収録装置６０は、生体磁場計測データの計測時間を示す時刻情報を、間引き後の生体磁場計測データとともに記憶装置に格納してもよい。
【００４４】
これにより、データ収録装置６０は、スイッチ４０がオンの期間の磁場ノイズを含む生体磁場計測データを除いた、磁場ノイズの少ない生体磁場計測データを取得できる。なお、データ収録装置６０は、スイッチ情報の代わりに、スイッチ４０のオン／オフを切り替える切替信号を使用して、スイッチ４０のオン／オフの状態を検出してもよい。
【００４５】
データ収録装置６０は、抽出した生体磁場計測データを加算平均する。これにより、磁場ノイズが低減された生体磁場計測データに含まれるノイズの影響をさらに減らすことができる。なお、生体磁場計測装置２０により計測する生体磁場データを加算平均する場合、刺激装置１０による生体Ｐへの刺激の印加タイミングは、スイッチ４０のオフタイミングに合わせることが好ましい。また、生体電気計測装置５０により計測する生体電位データを加算平均する場合、刺激装置１０による生体Ｐへの刺激の印加タイミングは、スイッチ４０のオンタイミングに合わせることが好ましい。
【００４６】
ところで、スイッチ４０がオンの期間は、生体電位計測装置５０による生体電位の測定機関である。すなわち、スイッチ４０がオンの期間は、導出電極３４の電位差を生体電位計測装置５０に伝達する期間であり、電位差の伝達の際に導出電極３４と生体電位計測装置５０との間に流れる電流により磁場ノイズが発生する場合がある。生体磁場計測装置２０が磁場ノイズとともに生体磁場を計測した場合、正しい生体磁場計測データを取得することができない。
【００４７】
図５は、図２のデータ収録システム２により有効な生体磁場計測データを抽出する処理の例を示すフロー図である。すなわち、図５は、データ収録システム２によるデータ収録方法及びデータ収録システム２に収録処理を実行させるデータ収録プログラムの例を示している。図５は、図４と同様に、生体磁場計測装置２０による生体磁場の計測中に生体磁場計測データの処理を行う例を示している。例えば、図５に示すフローは、データ収録システム２に含まれるデータ収録装置６０のＣＰＵ６１（図３）がデータ収録プログラムを実行することにより実現される。
【００４８】
まず、ステップＳ１０において、データ収録装置６０は、生体磁場計測装置２０が生体磁場計測データを計測する毎に、生体磁場計測データとスイッチ４０の状態を示すスイッチ情報とを受信する。
【００４９】
次に、ステップＳ１２において、データ収録装置６０は、受信したスイッチ情報に基づいてスイッチ４０がオフ状態であるか否かを判定する。データ収録装置６０は、スイッチ４０がオフ状態の場合、処理をステップＳ１４に移行する。データ収録装置６０は、スイッチ４０がオン状態の場合、次の生体磁場計測データとスイッチ情報とを受信するために処理をステップＳ１０に戻す。
【００５０】
ステップＳ１４において、データ収録装置６０は、ステップＳ１０で受信した生体磁場計測データをＲＡＭ６２等の記憶装置に格納する。すなわち、データ収録装置６０は、スイッチ４０がオフしているときに受信した生体磁場計測データを有効なデータとして抽出する。
【００５１】
次に、ステップＳ１６において、データ収録装置６０は、生体磁場計測装置２０が計測を終了した場合、処理を終了する。一方、データ収録装置６０は、生体磁場計測装置２０が計測を続けている場合、次の生体磁場計測データとスイッチ４０の状態を示す情報とを受信するために処理をステップＳ１０に戻す。
【００５２】
図６は、図２の生体磁場計測装置２０が計測した生体磁場計測データをデータ収録装置６０で処理する別の例を示す図である。図６では、データ収録装置６０による生体磁場計測データの処理は、生体磁場計測装置２０による生体磁場の計測後に行われる。図６においても、生体電位計測データの記載を省略している。
【００５３】
図６では、データ収録装置６０は、生体磁場計測装置２０からの生体磁場計測データと、スイッチ情報と、生体電位計測装置５０からの生体電位計測データとを、時刻情報とともに記憶装置に予め格納しておく。記憶装置は、データ収録装置６０のＲＡＭ６２（図３）または補助記憶装置６４（図３）等である。なお、データ収録装置６０は、スイッチ情報、生体磁場計測データおよび生体電位計測データに加えて、刺激部１０を制御する同期信号の情報を、時刻情報とともに記憶装置に格納してもよい。
【００５４】
データ収録装置６０は、記憶部に格納されたスイッチ情報に基づいて、スイッチ４０がオンの期間の生体磁場計測データを記憶部から抽出する。そして、データ収録装置６０は、抽出した生体磁場計測データ（間引き後）を、生体磁場計測データの計測時間を示す時刻情報とともに、データ収録装置６０のＲＡＭ６２（図３）または補助記憶装置６４（図３）等の記憶装置に格納する。これにより、図４と同様に、データ収録装置６０は、スイッチ４０がオンの期間の磁場ノイズを含む生体磁場計測データを除いた生体磁場計測データを取得できる。この後、データ収録装置６０は、図４と同様に、抽出した生体磁場計測データを加算平均してもよい。
【００５５】
なお、間引き後の生体磁場計測データは、間引き前の生体磁場計測データに上書きされてもよい。あるいは、記憶装置に記憶される間引き前の生体磁場計測データに対応して有効フラグをセットすることで、間引き後の生体磁場計測データとしてもよい。
【００５６】
図７は、図２のデータ収録システム２により有効な生体磁場計測データを抽出する処理の別の例を示すフロー図である。すなわち、図７は、データ収録システム２によるデータ収録方法及びデータ収録システム２に収録処理を実行させるデータ収録プログラムの例を示している。図７は、図６と同様に、生体磁場計測装置２０による生体磁場の計測後に生体磁場計測データの処理を行う例を示している。
【００５７】
例えば、図７に示すフローは、データ収録システム２に含まれるデータ収録装置６０のＣＰＵ６１（図３）がデータ収録プログラムを実行することにより実現される。なお、図７のフローが開始される前に、生体磁場計測装置２０による生体磁場データの計測が実施され、計測により取得された生体磁場計測データが、スイッチ４０の状態とともに記憶装置に格納されているとする。
【００５８】
まず、ステップＳ２０において、データ収録装置６０は、生体磁場計測データと、生体磁場計測データを取得したときのスイッチ４０の状態を示すスイッチ情報とを記憶装置から読み出す。例えば、データ収録装置６０は、処理対象の生体磁場計測データを計測時刻が早い順に読み出す。
【００５９】
次に、ステップＳ２２において、データ収録装置６０は、読み出したスイッチ情報に基づいてスイッチ４０がオフ状態であったか否かを判定する。データ収録装置６０は、スイッチ４０がオフ状態であった場合、処理をステップＳ２４に移行する。データ収録装置６０は、スイッチ４０がオン状態であった場合、次の生体磁場計測データとスイッチ４０の状態を示す情報とを読み出すために処理をステップＳ２０に戻す。
【００６０】
ステップＳ２４において、データ収録装置６０は、ステップＳ２０で読み出した生体磁場計測データを有効とする。すなわち、データ収録装置６０は、スイッチ４０のオフを示すスイッチ情報に対応して読み出した生体磁場計測データを有効なデータとして抽出する。データ収録装置６０は、記憶装置に記憶された有効な生体磁場計測データに対応して有効フラグをセットしてもよく、有効な生体磁場計測データをＲＡＭ６２等の別の記憶領域に転送してもよい。
【００６１】
次に、ステップＳ２６において、データ収録装置６０は、処理に必要な全ての生体磁場計測データを取得できた場合、処理を終了する。一方、データ収録装置６０は、処理に必要な生体磁場計測データが取得できていない場合、次の生体磁場計測データとスイッチ４０の状態を示す情報とを読み出すために処理をステップＳ２０に戻す。
【００６２】
図８は、生体電位計測装置５０の動作が生体磁場計測装置２０に及ぼす磁場ノイズの影響を説明する図である。図８は、生体Ｐを生体磁場計測装置２０のセンサ部分に密着させた状態で、刺激部１０による生体Ｐへの刺激は行わず、生体磁場計測装置２０により磁気シールドルームの中で磁場の計測を行った場合のパワースペクトル分布の例を示す。
【００６３】
図８（Ａ）は、生体Ｐに導出電極３４を貼らず、生体電位計測装置５０を磁気シールドルームの外に設置した状態で計測した磁場データである。図８（Ｂ）は、生体Ｐに導出電極３４を貼り、スイッチ４０をオンし、シールドルーム内に設置した生体電位計測装置５０に導出電極３４を接続させた状態で計測した磁場データである。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）と比較して、高周波側の振幅が高く、磁場ノイズが生体磁場に重畳されている様子が分かる。
【００６４】
図８（Ｃ）は、スイッチ４０をオフし、シールドルーム内に設置した生体電位計測装置５０と導出電極３４との接続を解除した状態で計測した磁場データである。図８（Ｃ）は、スイッチ４０をオンしている図８（Ｂ）と比較して、高周波側の磁場ノイズが低減されていることが分かる。すなわち、スイッチ４０がオフしている期間に生体磁場計測装置２０で計測した生体磁場データをデータ収録装置６０により抽出することで、磁場ノイズの影響の少ない生体磁場計測データを取得することができる。
【００６５】
以上、第１の実施形態では、導出電極３４と生体電位計測装置５０とを接続するスイッチ４０がオンしている期間に生体磁場計測装置２０で計測された生体磁場データを処理の対象から外すことで、生体磁場計測データに含まれるノイズを低減することができる。すなわち、導出電極３４等の生体電位計測装置の計測環境から発生するノイズの生体磁場計測装置２０への影響を低減させることができる。この結果、生体Ｐを同一姿位に保った状態で、生体磁場計測装置２０による生体磁場の計測と、生体電位計測装置５０による生体電位の計測とを同時に高精度に行うことができる。
【００６６】
また、抽出した生体磁場計測データを加算平均することで、磁場ノイズが低減された生体磁場計測データに含まれるノイズの影響をさらに減らすことができる。
【００６７】
刺激部１０により生体Ｐに刺激を印加することで、刺激に応じて生体Ｐから発生する誘発電位を生体電位計測装置５０により計測することができ、刺激に応じて生体Ｐから発生する誘発磁場を生体磁場計測装置２０により計測することができる。
【００６８】
また、計測装置３により生成される同期信号に応答して刺激部１０から生体Ｐに刺激を印加することで、刺激の印加タイミングとスイッチ４０のオンタイミングを同期させることができる。これにより、誘発磁場を生体磁場計測装置２０により計測する場合に、スイッチ４０がオフの間に計測された磁場ノイズの少ない生体磁場データを抽出することができ、生体磁場データのデータ処理を効率化することができる。
【００６９】
図９は、第２の実施形態におけるデータ収録システム２の機能構成の例を示すブロック図である。データ収録システム２は、図１に示した生体信号計測システム１に含まれる。図９に示すデータ収録システム２では、スイッチ制御部７０が、生体電位計測装置５０に配置され、データ収録装置６０は、スイッチ制御部７０を持たない。データ収録システム２のその他の構成は、図２に示したデータ収録システム２と同様である。
【００７０】
スイッチ制御部７０が計測装置３内にあるため、切替信号をスイッチ４０まで伝達する信号線の長さを、図２に比べて短くでき、スイッチ４０の操作性、制御性をさらに向上することができる。例えば、スイッチ制御部７０が切替信号を出力してからスイッチ４０が切り替わるまでのタイムラグをさらに短縮でき、スイッチ４０の切替の精度を向上することができる。
【００７１】
以上、第２の実施形態においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
なお、上述した実施形態では、ＭＥＧ等の脳磁計で計測した生体磁場データからノイズを取り除く例を記載したが、心磁計、脊磁計、筋磁計等の他の生体磁場計測装置で計測した生体磁場データからノイズを取り除いてもよい。ここで、心磁計は、心筋の電気的活動によって発生する磁場を計測する。脊磁計は、脊髄及び脊髄神経（頸部及び腰部）で発生する磁場を計測する。筋磁計は、筋肉の電気的活動によって発生する磁場を計測する。
【００７３】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【００７４】
１  生体信号計測システム
３  計測装置
４  計測テーブル
５  刺激装置
１０  刺激部
２０  生体磁場計測装置
２２  情報表示システム
２６  モニタディスプレイ
３０  デュワ
３１  窪み
３４  導出電極
４２  データ収録サーバ
４０  スイッチ
５０  生体電位計測装置
６０  データ収録装置
６１  ＣＰＵ
６２  ＲＡＭ
６３  ＲＯＭ
６４  補助記憶装置
６５  入出力インタフェース
６６  表示装置
６７  バス
７０  スイッチ制御部
８０  加算平均処理部
Ｐ  生体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７５】
【特許文献１】特開２０１７−２２１５１５号公報
【図１】
2020146241.tif 000003
【図２】
2020146241.tif 000004
【図３】
2020146241.tif 000005
【図４】
2020146241.tif 000006
【図５】
2020146241.tif 000007
【図６】
2020146241.tif 000008
【図７】
2020146241.tif 000009
【図８】
2020146241.tif 000010
【図９】
2020146241.tif 000011