(57)【要約】コンピュータ（１１）に、人体への刺激によって変化する人体の電位を計測したデータから、ファジィ積分である包除積分αを用いて、特定の波を検出させる。包除積分αは、非加法的測度を用いたファジィ積分であることから、主観的判断を好適に演算式に置き換えることができ、特定の波の検出精度を高くすることが可能となる。
2016027738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータに、人体への刺激によって変化する該人体の電位を計測したデータから、ファジィ積分である包除積分αを用いて、特定の波を検出させることを特徴とする波形検査プログラム。
【請求項２】
請求項１記載の波形検査プログラムにおいて、前記人体への刺激は間欠的な電気刺激であり、前記特定の波はＦ波であって、前記データは複数の前記Ｆ波を含み、前記コンピュータに、更に、ファジィ積分である包除積分βを用いて、前記複数のＦ波における任意の一つに対する他のＦ波の類似性を判定させることを特徴とする波形検査プログラム。
【請求項３】
請求項２記載の波形検査プログラムにおいて、前記電気刺激後所定時間Ｔ１が経過してから、該電気刺激後所定時間Ｔ２が経過するまでに電位を計測した複数の計測ポイントそれぞれに対して、該計測ポイントの前後それぞれの微分値及び分散値を基に、前記包除積分αの特徴量を決定し、前記Ｆ波の開始点にあたる潜時ポイントを検知することを特徴とする波形検査プログラム。
【請求項４】
請求項３記載の波形検査プログラムにおいて、前記潜時ポイントから所定時間内に計測された電位の最大値と、前記潜時ポイントの電位の差が所定値より小さいものを前記Ｆ波から除外することを特徴とする波形検査プログラム。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の波形検査プログラムにおいて、前記複数のＦ波における任意の一つと他のＦ波の間の、電位の差の二乗和、潜時の差、及び、電位の最大値の差それぞれを基に、前記包除積分βの特徴量を決定することを特徴とする波形検査プログラム。
【請求項６】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の波形検査プログラムにおいて、前記複数のＦ波における任意の一つと他のＦ波の間の、電位の１階微分の差の二乗和、潜時の差、及び、電位の最大値の差それぞれを基に、前記包除積分βの特徴量を決定することを特徴とする波形検査プログラム。
【請求項７】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の波形検査プログラムにおいて、前記複数のＦ波における任意の一つと他のＦ波の間の、電位の２階微分の差の二乗和、潜時の差、及び、電位の最大値の差それぞれを基に、前記包除積分βの特徴量を決定することを特徴とする波形検査プログラム。
【請求項８】
人体への刺激によって変化する該人体の電位を計測したデータから、ファジィ積分である包除積分αを用いて、特定の波を検出する波形検出手段を備えることを特徴とする波形検査装置。
【請求項９】
請求項８記載の波形検査装置において、前記人体への刺激は間欠的な電気刺激であり、前記特定の波はＦ波であって、前記データは複数の前記Ｆ波を含み、ファジィ積分である包除積分βを用いて、前記複数のＦ波における任意の一つに対する他のＦ波の類似性を判定する波形類似判定手段を、更に、備えることを特徴とする波形検査装置。
【請求項１０】
請求項９記載の波解析装置において、前記波形検出手段は、前記電気刺激後所定時間Ｔ１が経過してから、該電気刺激後所定時間Ｔ２が経過するまでに電位を計測した複数の計測ポイントそれぞれに対して、該計測ポイントの前後それぞれの微分値及び分散値を基に、前記包除積分αの特徴量を決定し、前記Ｆ波の開始点にあたる潜時ポイントを検知することを特徴とする波形検査装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の波形検査装置において、前記波形検出手段は、前記潜時ポイントから所定時間内に計測された電位の最大値と、前記潜時ポイントの前記電位の差が所定値より小さいものを前記Ｆ波から除外することを特徴とすることを特徴とする波形検査装置。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか１項に記載の波形検査装置において、前記波形類似判定手段は、前記複数のＦ波における任意の一つと他のＦ波の間の、電位の差の二乗和、潜時の差、及び、電位の最大値の差それぞれを基に、前記包除積分βの特徴量を決定することを特徴とする波形検査装置。
【請求項１３】
請求項９〜１１のいずれか１項に記載の波形検査装置において、前記波形類似判定手段は、前記複数のＦ波における任意の一つと他のＦ波の間の、電位の１階微分の差の二乗和、潜時の差、及び、電位の最大値の差それぞれを基に、前記包除積分βの特徴量を決定することを特徴とする波形検査装置。
【請求項１４】
請求項９〜１１のいずれか１項に記載の波形検査装置において、前記波形類似判定手段は、前記複数のＦ波における任意の一つと他のＦ波の間の、電位の２階微分の差の二乗和、潜時の差、及び、電位の最大値の差それぞれを基に、前記包除積分βの特徴量を決定することを特徴とする波形検査装置。
【請求項１５】
請求項９〜１４のいずれか１項に記載の波形検査装置において、前記Ｆ波の検出結果、及び、前記Ｆ波の類似判定結果の少なくとも一つを修正する編集手段を、更に、備えることを特徴とする波形検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、人体への刺激によって変化する人体の電位を計測したデータから、特定の波を検出する波形検査プログラム及び波形検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】人体は、電気刺激や、音の刺激、あるいは、光の刺激を与えられることによって、特定の部位で電位が変化する。健常者と、神経疾病の患者では、電位の変化に差があり、電位の変化を分析することは、神経疾患の診断に有効である。例えば、末梢神経を間欠的に電気刺激して得られる誘発電位に出現するＦ波（Ｆ−ｗａｖｅ）に高い類似性が認められると、それは、神経疾病の示唆を意味する。【０００３】ところで、Ｆ波は、Ｆ波の特徴を理解することにより医療従事者が筋電図から目視で検出することが可能である。ここで、人が主観的判断によって、誘発電位中のＦ波を特定する場合、負担が大きく、更に、見落としのリスクもあることが確認されている。従って、Ｆ波の類似性の判定は、臨床での応用が進んでいない。また、これは、Ｆ波に限ったことではなく、人体の電位の変化から得られる他の種類の波についても同様のことが言える。そこで、人体の電位の変化から特定の波を、専用機や汎用機等によって自動検出することが求められ、その具体例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の装置は、誘発電位測定装置から入力されたデータに、移動平均や２次曲線近似を行うことによって、ノイズを取り去り、Ｆ波の潜時（開始点）等を特定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３９８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】しかしながら、Ｆ波をはじめとする各種波は、該当の波を特定するための定量的な判断基準が定まっているとは限らず、従来の手法による波の自動検出は検出精度が低いという課題があった。本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、人体の電位を計測したデータから、定量的な判断基準が定まっていない波を高い精度で検出する波形検査プログラム及び波形検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】前記目的に沿う第１の発明に係る波形検査プログラムは、コンピュータに、人体への刺激によって変化する該人体の電位を計測したデータから、ファジィ積分である包除積分αを用いて、特定の波を検出させる。ここで包除積分αは、ショケ積分を一般化したものである。【０００７】第１の発明に係る波形検査プログラムにおいて、前記人体への刺激は間欠的な電気刺激であり、前記特定の波はＦ波であって、前記データは複数の前記Ｆ波を含み、前記コンピュータに、更に、ファジィ積分である包除積分βを用いて、前記複数のＦ波における任意の一つに対する他のＦ波の類似性を判定させるのが好ましい。ここで包除積分βは、ショケ積分を一般化したものである。【０００８】第１の発明に係る波形検査プログラムにおいて、前記電気刺激後所定時間Ｔ１が経過してから、該電気刺激後所定時間Ｔ２が経過するまでに電位を計測した複数の計測ポイントそれぞれに対して、該計測ポイントの前後それぞれの微分値及び分散値を基に、前記包除積分αの特徴量を決定し、前記Ｆ波の開始点にあたる潜時ポイントを検知するのが好ましい。【０００９】第１の発明に係る波形検査プログラムにおいて、前記潜時ポイントから所定時間内に計測された電位の最大値と、前記潜時ポイントの電位の差が所定値より小さいものを前記Ｆ波から除外するのが好ましい。【００１０】第１の発明に係る波形検査プログラムにおいて、前記複数のＦ波における任意の一つと他のＦ波の間の、電位の差の二乗和、潜時の差、及び、電位の最大値の差それぞれを基に、前記包除積分βの特徴量を決定するのが好ましい。【００１１】第１の発明に係る波形検査プログラムにおいて、前記複数のＦ波における任意の一つと他のＦ波の間の、電位の１階微分の差の二乗和、潜時の差、及び、電位の最大値の差それぞれを基に、前記包除積分βの特徴量を決定するのが好ましい。【００１２】第１の発明に係る波形検査プログラムにおいて、前記複数のＦ波における任意の一つと他のＦ波の間の、電位の２階微分の差の二乗和、潜時の差、及び、電位の最大値の差それぞれを基に、前記包除積分βの特徴量を決定するのが好ましい。【００１３】前記目的に沿う第２の発明に係る波形検査装置は、人体への刺激によって変化する該人体の電位を計測したデータから、ファジィ積分である包除積分αを用いて、特定の波を検出する波形検出手段を備える。ここで包除積分αは、ショケ積分を一般化したものである。【００１４】第２の発明に係る波形検査装置において、前記人体への刺激は間欠的な電気刺激であり、前記特定の波はＦ波であって、前記データは複数の前記Ｆ波を含み、ファジィ積分である包除積分βを用いて、前記複数のＦ波における任意の一つに対する他のＦ波の類似性を判定する波形類似判定手段を、更に、備えるのが好ましい。ここで包除積分βは、ショケ積分を一般化したものである。【００１５】第２の発明に係る波形検査装置において、前記波形検出手段は、前記電気刺激後所定時間Ｔ１が経過してから、該電気刺激後所定時間Ｔ２が経過するまでに電位を計測した複数の計測ポイントそれぞれに対して、該計測ポイントの前後それぞれの微分値及び分散値を基に、前記包除積分αの特徴量を決定し、前記Ｆ波の開始点に���たる潜時ポイントを検知するのが好ましい。【００１６】第２の発明に係る波形検査装置において、前記波形検出手段は、前記潜時ポイントから所定時間内に計測された電位の最大値と、前記潜時ポイントの前記電位の差が所定値より小さいものを前記Ｆ波から除外するのが好ましい。【００１７】第２の発明に係る波形検査装置において、前記波形類似判定手段は、前記複数のＦ波における任意の一つと他のＦ波の間の、電位の差の二乗和、潜時の差、及び、電位の最大値の差それぞれを基に、前記包除積分βの特徴量を決定するのが好ましい。【００１８】第２の発明に係る波形検査装置において、前記波形類似判定手段は、前記複数のＦ波における任意の一つと他のＦ波の間の、電位の１階微分の差の二乗和、潜時の差、及び、電位の最大値の差それぞれを基に、前記包除積分βの特徴量を決定するのが好ましい。【００１９】第２の発明に係る波形検査装置において、前記波形類似判定手段は、前記複数のＦ波における任意の一つと他のＦ波の間の、電位の２階微分の差の二乗和、潜時の差、及び、電位の最大値の差それぞれを基に、前記包除積分βの特徴量を決定するのが好ましい。【００２０】第２の発明に係る波形検査装置において、前記Ｆ波の検出結果、及び、前記Ｆ波の類似判定結果の少なくとも一つを修正する編集手段を、更に、備えるのが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】第１の発明に係る波形検査プログラム及び第２の発明に係る波形検査装置は、非加法的測度を用いたファジィ積分である包除積分αを用いて、人体の電位を計測したデータから、特定の波を検出するので、主観的判断を好適に演算式に置き換えることができ、特定の波の検出精度を高くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例に係る波形検査プログラムを具備する波形検査装置の説明図である。
【図２】電位の変化を記録したデータの説明図である。
【図３】Ｆ波の検出の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。図１に示すように、本発明の一実施例に係る波形検査プログラム１０は、コンピュータ１１に、人体への刺激によって変化する人体の電位を計測したデータから、ファジィ積分である包除積分（Ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ−ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ  ｉｎｔｅｇｒａｌ）を用いて、特定の波の一例であるＦ波を検出させる。以下、詳細に説明する。
【００２４】コンピュータ１１は、図１に示すように、波形検査プログラム１０、波形検査プログラム１０を収めた本体部１２、キーボードやマウスからなる入力部１３、及び、ディスプレイやプリンターからなる出力部１４を備えている。本体部１２は、波形検査プログラム１０がインストールされた記憶デバイスやＣＰＵに加え、外部からデータを取得するためのインターフェースを具備している。なお、図１において、本体部１２が備える記憶デバイス、ＣＰＵ及び各種インターフェースの記載は省略されている。
【００２５】入力部１３及び出力部１４は本体部１２に接続され、本体部１２は、入力部１３からの入力操作に従って、波形検査プログラム１０を起動し、データ取得用のインターフェースから取得した外部からのデータに対し、所定の演算を行う。そして、波形検査プログラム１０によって演算した結果は、必要に応じて出力部１４に出力される。従って、コンピュータ１１の使用者は、出力部１４からの出力を参照することにより、波形検査プログラム１０の演算結果を確認することができる。
【００２６】本実施例では、本体部１２（即ち、コンピュータ１１）が外部から取得するデータは、人体に電気刺激を与える装置（即ち、誘発電位計測装置１５）が、人体の所定部分の電位を計測して得たものである。誘発電位計測装置１５に、人体の運動神経を電気刺激して、人体の筋の活動電位の変化を計測するものを採用した場合について、以下、説明するが、誘発電位計測装置１５の代わりに、人体の感覚神経を電気刺激して感覚神経の活動電位の変化を計測するものや、人体の他の部位を電気刺激して、人体の他の部分の電位の変化を計測するものを採用することもできる。また、電気刺激の代わりに、音による聴覚の刺激や、光による視覚の刺激を与えて、人体の所定部分の電位の変化を計測する誘発電位計測装置を、本発明に適用することも可能である。
【００２７】誘発電位計測装置１５は、人体の末梢神経を間欠的に電気刺激して、人体の筋の活動電位の変化を測定し、測定した活動電位の時間軸に対する変化をデータ（本実施例では、誘発電位のデータ）として記録する。電気刺激の強度は、末梢神経に対して最大上刺激を与えるレベルであり、一回の電気刺激により、原則として、図２に示すように、１つのＭ波と１つのＦ波が出現する。Ｍ波は、電気刺激が与えられた後でＦ波が出現する前に発生し、Ｆ波に比べて振幅が大きい。図２、図３においては、末梢神経に電気刺激を与えたタイミングに三角の印を付している。
【００２８】誘発電位計測装置１５は、一回の計測で、人体の末梢神経に複数回の電気刺激を与えるため、一回の計測結果を含んだデータには、複数のＦ波が含まれることになる。誘発電位計測装置１５によって記憶されたデータは、記憶デバイスを介して、オフラインで、本体部１２に供給されることや、通信ケーブルを介して、オンラインで、本体部１２に送信されることが可能である。
【００２９】そして、波形検査プログラム１０は、誘発電位計測装置１５が本体部１２に与えたデータから、Ｆ波を検出し、更に、検出した複数のＦ波において、それらの類似性を判定する。Ｆ波の類似性の判定は、神経疾患の診断に有効であり、例えば、ポリオ罹患者の場合、Ｆ波の類似性が高くなる。従って、医療関係者は、波形検査プログラム１０によるＦ波の類似性の判定結果を、神経疾病の診断基準の一つとして扱うことができる。ここで、波形検査プログラム１０は、コンピュータ１１から独立したものであり、コンピュータ１１にインストールされる前は、光ディスク等の記憶媒体に格納されている。本実施例では、主として、波形検査プログラム１０及びコンピュータ１１によって、波形検査装置が構成されている。
【００３０】従来、活動電位を記録したデータにおけるＦ波の検出や、Ｆ波の類似性の判定は、例えば、医師等が、波形等を参照して主観的に行っていた。波形検査プログラム１０は、主観的な判断により行われていたＦ波の検出とＦ波の類似性の判定を、ファジィ積分の一つに分類される包除積分を用いて行う。即ち、波形検査プログラム１０は、包除積分を用いて、コンピュータ１１に、Ｆ波の検出とＦ波の類似性の判定を行わせる。なお、ファジィ積分は、非加法的測度による積分（Ｉｎｔｅｇｒａｌ  ｗｉｔｈ  ｒｅｓｐｅｃｔ  ｔｏ  ｎｏｎａｄｄｉｔｉｖｅ  ｍｅａｓｕｒｅ）であり、単調測度による積分（Ｉｎｔｅｇｒａｌ  ｗｉｔｈ  ｒｅｓｐｅｃｔ  ｔｏ  ｍｏｎｏｔｏｎｅ  ｍｅａｓｕｒｅ）は、その特別な場合と言うことができる。以下、包除積分について説明する。
【００３１】包除積分は、ショケ積分（Ｃｈｏｑｕｅｔ  ｉｎｔｅｇｒａｌ）を一般化したものであり、包除積分のクラス（ｃｌａｓｓ）は、ショケ積分を含む自由度の高いクラスである。ｖを要素数ｎの集合Ｎ＝｛１、２、・・・、ｎ｝のべき集合２Ｎ上のファジィ測度とし、次の式１を一般の多変数関数とし、
【００３２】
【数１】
2016027738.tif 000003
【００３３】次の式２をＮ上の非負関数（ｎｏｎｎｅｇａｔｉｖｅ  ｍｅａｓｕｒｅ）とすると、
【００３４】
【数２】
2016027738.tif 000004
【００３５】ｆのｖについての包除積分は、次の式３で定義される。なお、ファジィ測度とは、非加法的測度（ｎｏｎａｄｄｉｔｉｖｅ  ｍｅａｓｕｒｅ）であり、単調測度（ｍｏｎｏｔｏｎｅ  ｍｅａｓｕｒｅ）とも呼ばれる。
【００３６】
【数３】
2016027738.tif 000005
【００３７】なお、ｖが２Ｎ上のファジィ測度であるとは、集合関数ｖ：２Ｎ→［０、∞］が次の式４、式５の条件を満たすことを意味する。
【００３８】
【数４】
2016027738.tif 000006
【００３９】
【数５】
2016027738.tif 000007
【００４０】また、ファジィ測度ｖについての包除積分は、ｖのメビウス変換ｍｖを用いて、次の式６のように表現することもできる。
【００４１】
【数６】
2016027738.tif 000008
【００４２】なお、ｖを２Ｎの集合関数として、ｖのメビウス変換ｍＶは以下のように定義される。即ち、任意のＡ∈２Ｎに対して、次の式７が成立し、
【００４３】
【数７】
2016027738.tif 000009
【００４４】ｖとｍｖは一対一対応、即ち逆変換が存在し、任意のＡ∈２Ｎに対して、次の式８が成り立つ。
【００４５】
【数８】
2016027738.tif 000010
【００４６】波形検査プログラム１０が用いるＦ波を検出する包除積分及びＦ波の類似性を判定する包除積分は、特徴量等が異なるため、以下、Ｆ波を検出するものを包除積分α、Ｆ波の類似性を判定するものを包除積分βとして説明する。波形検査プログラム１０は、図１に示すように、包除積分αを用いてＦ波を検出する第１のプログラム部（即ち、波形検出手段１６）及び包除積分βを用いてＦ波の類似性を判定する第２のプログラム部（即ち、波形類似判定手段１７）を備えている。
【００４７】ここで、種々の検討により、活動電位を記録したデータ（人体の電位を計測したデータ）におけるＦ波の検出は、Ｆ波の開始点（Ｆ波の開始時点）の前後の微分とＦ波の開始点の前後の発散とを基に判定基準を定めるのが有効であることが確認された。また、電気刺激を与えてから、所定時間（以下、所定時間Ｔ１とする）が経過するまでに出現する波、及び、電気刺激を与えてから所定時間（以下、所定時間Ｔ２とする）が経過した後に出現する波は、Ｆ波ではないことが知られている。なお、Ｔ１＜Ｔ２である。所定時間Ｔ１、Ｔ２は、それぞれ特定の値が確定しておらず、おおよその範囲が定められている。本実施例では、所定時間Ｔ１は５〜１００ｍｓの範囲の値であり、所定時間Ｔ２は６〜１３０ｍｓの範囲の値である。
【００４８】これらから、本実施例においては、活動電位を記録したデータにおいて、図３に示すように、電気刺激後、所定時間Ｔ１が経過してから、電気刺激後、所定時間Ｔ２が経過するまでのＴ２−Ｔ１の区間（以下、検出対象区間と言う）で、電位を計測した全ての計測ポイント１８に対し、計測ポイント１８の前後それぞれの微分値及び分散値を基に、包除積分αの特徴量を決定し、Ｆ波を検出するようにしている。
【００４９】波形検出手段１６は、まず、電気刺激を与えた時点を基準にして、活動電位を計測したデータから検出対象区間を特定する。次に、波形検出手段１６は、検出対象区間内のｎ番目の計測ポイント１８に対し、その計測ポイント１８に適用する包除積分αの特徴量を決定し、その包除積分αを用いて、Ｆ波の開始点とみなせるレベル（Ｆ波の開始点らしさ）の数値を算出する。ｎ番目の計測ポイント１８について、Ｆ波の開始点とみなせるレベルの数値を算出した後、波形検出手段１６は、同様の手順により、ｎ＋１番目の計測ポイント１８に対し、Ｆ波の開始点とみなせるレベルの数値を算出し、検出対象区間内の全ての計測ポイント１８について、順次、Ｆ波の開始点とみなせるレベルの数値を算出する。なお、ｎは自然数であり、検出対象区間内にＫ個の計測ポイント１８があるとして、ｎの最大値はＫとなる。
【００５０】次に、波形検出手段１６は、検出対象区間内の全ての計測ポイント１８の中から、Ｆ波の開始点とみなせるレベルの数値が最大であった計測ポイント１８をＦ波の開始点にあたる潜時ポイント（Ｆ波開始ポイント）１９として検知する。従って、波形検出手段１６は、検出対象区間内の複数の計測ポイント１８それぞれに対して、計測ポイント１８の前後それぞれの微分値及び分散値を基に、包除積分αの特徴量を決定し、潜時ポイント１９を検知することになる。
【００５１】ここで、必ずしも、検出対象区間内の全ての計測ポイント１８についてＦ波の開始点とみなせるレベルの数値を算出する必要はなく、例えば、奇数番目の計測ポイント１８のみをその数値を算出する対象にしてもよい。また、本実施例では、５つの特徴量を備えた包除積分αが採用され、包除積分αは、以下の式９によって表される。
【００５２】
【数９】
2016027738.tif 000011
【００５３】式９において、ｙは、Ｆ波の開始点とみなせるレベルの数値を表し、０≦ｙ≦１の値であり、ｙが１に近いほど潜時（Ｆ−ｗａｖｅ’ｓ  ｌａｔｅｎｃｙ）らしいことを意味する。そして、式９において、ａ１、ａ２、・・・、ａ３５、ａ４５、ａ０は係数ないし切片であり、ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５は特徴量である。ａ１、ａ２、・・・、ａ３５、ａ４５、ａ０は教師あり学習によって予め求められる。本実施例では、教師あり学習における教師データを、ｎ番目の計測ポイント１８が潜時ポイント１９であるとき、ｙ＝１とし、ｎ番目の計測ポイント１８が潜時ポイント１９でないとき、ｙ＝０としている。
【００５４】また、ｎ番目の計測ポイントに適用する包除積分αに対応するｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５は、ｐ、ｑ、ｒ、ｓを自然数として、ｘ１が、ｎ−ｐ番目の計測ポイント１８の１階微分の逆数、ｘ２が、ｎ−ｑ番目の計測ポイント１８の１階微分の値、ｘ３が、ｎ−ｒ番目の計測ポイント１８からｎ番目の計測ポイント１８までの分散、ｘ４が、ｎ番目の計測ポイント１８からｎ＋ｓ番目の計測ポイント１８までの分散、ｘ５が、ｎ番目の計測ポイント１８の２階微分の値をｎ番目の計測ポイント１８の３階微分で割った値である。
【００５５】波形検出手段１６は、検出対象区間内で潜時ポイント１９を特定した後、潜時ポイント１９から所定時間（本実施例では、３〜８ｍｓ）内に計測された電位の最大値と潜時ポイント１９の電位を比較し、電位の差が所定値（本実施例では、１０〜５０ｍＶの範囲の値）以上の場合、潜時ポイント１９を開始点とする波をＦ波として検知する。逆に、潜時ポイント１９から所定時間内に計測された電位の最大値と、潜時ポイント１９の電位の差が所定値より小さい場合、潜時ポイント１９を開始点とする波は、Ｆ波でないと判定され、Ｆ波から除外される。
【００５６】ただし、Ｆ波の検出において、潜時ポイント１９から所定時間内に計測された電位の中で最大の値と、潜時ポイント１９の電位の差から、Ｆ波を除外するか否かを決定する手順は必ずしも必要ではなく、この手順を省略することも可能である。例えば、式９のｙが所定の値（例えば、０．９〜１の範囲の値）以上であれば、潜時ポイント１９を開始点とする波をＦ波であると判定してもよい。
【００５７】波形検出手段１６によるＦ波の検出が完了した後、波形類似判定手段１７は、包除積分βを用いて、検出された複数のＦ波において、一のＦ波と他のＦ波の類似性（即ち、検出された複数のＦ波における任意の一つと他のＦ波の類似性）を判定する。本実施例において、波形類似判定手段１７は、類似性を判定するＦ波間の、電位の差の二乗和（一のＦ波の計測ポイントの電位と、その計測ポイントに対応する他のＦ波の計測ポイントの電位の差の二乗を、Ｆ波の計測ポイント全体について足し合わせた値）、潜時の差（電気刺激からＦ波が開始するまでに経過した時間の差）、及び、電位の最大値の差（Ｆ波において、電位が最大である計測ポイント１８の電位の差）、それぞれを基に、包除積分βの特徴量を決定する。これは、Ｆ波の波長、潜時、電位の最大値がＦ波の類似性を判定する上で、有効であることを確認したためである。
【００５８】本実施例で採用する包除積分βは、３つの特徴量を備えた以下の式１０で表される。
【００５９】
【数１０】
2016027738.tif 000012
【００６０】但し、式１０において、ａ１、ａ２、ａ３、ａ１２、ａ１３、ａ２３、ａ０は係数ないし切片であり、特徴量であるｘ１、ｘ２、ｘ３は、それぞれ、ｘ１が、類似性を判定するＦ波間の電位の差の二乗和であり、ｘ２が、類似性を判定するＦ波間における電気刺激から潜時までの時間の差の二乗であり、ｘ３が、類似性を判定するＦ波間において電気刺激から最大の電位の計測ポイント１８までの時間の差の二乗である。ここで、式９と同様に、ｙは、潜時らしさを示し、０≦ｙ≦１であり、ｙが１に近いほど潜時らしいことを意味する。そして、ａ１、ａ２、ａ３、ａ１２、ａ１３、ａ２３、ａ０は、包除積分αと同様に、教師あり学習によって予め求められる。
【００６１】ここで、波形類似判定手段１７は、包除積分βの特徴量の決定のために、類似性を判定するＦ波間の電位の差の二乗和を採用する代わりに、Ｆ波間の電位の１階微分の差の二乗和、Ｆ波間の電位の２階微分の差の二乗和、及び、Ｆ波間の波長の差（Ｆ波の潜時からＦ波の終点までの時間差）の中の１つ又は２つあるいは全部を採用することもできる。更に、波形類似判定手段１７は、包除積分βの特徴量の決定のために、類似性を判定するＦ波間の、電位の差の二乗和、潜時の差、Ｆ波間の電位の最大値の差に加え、Ｆ波間の電位の１階微分の差の二乗和、Ｆ波間の電位の２階微分の差の二乗和、及び、Ｆ波間の波長の差の１つ又は２つあるいは全部を採用することもできる。
【００６２】そして、包除積分αは、式９に示されたものに限定されず、以下の式１１で定義されたｘの５次元ベクトルを用いて、以下の式１２に示す数式に一般化できる。
【００６３】
【数１１】
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【００６４】
【数１２】
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【００６５】この点、包除積分βについても同様であり、包除積分βは、式１０に示されたものに限定されず、以下の式１３で定義されたｘのベクトルを用いて、以下の式１４に示す数式に一般化できる。
【００６６】
【数１３】
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【００６７】
【数１４】
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【００６８】また、波形検査プログラム１０は、Ｆ波の検出結果、及び、Ｆ波の類似判定結果を、入力部１３からの入力に従って修正する図示しない編集手段を備えている。編集手段は、波形検査プログラム１０の一部であり、第３のプログラム部である。従って、コンピュータ１１の使用者は、編集手段を用いて、Ｆ波の検出結果や、Ｆ波の類似判定結果をマニュアル操作により修正することが可能であり、包除積分αや包除積分βを基に計算した結果のみに頼るシステムに比べ、インタラクティブなシステムを確立することができる。なお、編集手段は、Ｆ波の検出結果又はＦ波の類似判定結果のいずれか一方のみを修正できるものにしてもよい。
【００６９】以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。例えば、波形検査プログラムが包除積分αを用いて検出する波や、包除積分βを用いて類似性を判定する波は、Ｆ波に限定されず、Ｍ波であってもよいし、他の波であってもよい。また、包除積分αの特徴量は５つである必要はなく、包除積分βの特徴量も３つである必要はない。そして、包除積分α及び包除積分βは、１次の項及び２次の項を備えるものに限定されず、例えば、３次の項を含んだ積分モデルであってもよい。更に、編集手段は、必ずしも必要ではなく、省略してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】本発明に係る波形検査プログラム及び波形検査装置によれば、人体の電位を計測したデータから、定量的な判断基準が定まっていない波を高い精度で検出できるので、神経疾患の検査に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００７１】１０：波形検査プログラム、１１：コンピュータ、１２：本体部、１３：入力部、１４：出力部、１５：誘発電位計測装置、１６：波形検出手段、１７：波形類似判定手段、１８：計測ポイント、１９：潜時ポイント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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