JP6732316B2 - 解析装置、解析プログラム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態1に係る解析装置100の構成図である。解析装置100は例えば生物の脳などの被検体に対して光を照射することによりその被検体の血流を解析する装置である。解析装置100は、近赤外計測装置110、後述する各プログラム、各プログラムが出力するデータを記憶する記憶装置、CPU(Central Processing Unit)140を備える。
本実施形態1に係る解析装置100は、それぞれ異なる深さについて脈動の成分が共通することを利用し、測定結果の差分を求めることにより脈動の成分を除いて血流量を求め、加算することにより脈動の成分を強めて脈動間隔を求める。これにより、血流量を測定することを想定した装置構成を用いて、脈動間隔を精度よく求めることができる。
本発明の実施形態2では、血流量や脈動間隔を求める前に、近赤外計測装置110による測定結果を改善する手法について説明する。改善に関する構成を除いて解析装置100は実施形態1と同様の構成を備えるので、以下では主に差異点について説明する。
本発明の実施形態3では、血流量データ134と脈動間隔データ135を用いて被検体200の生理的状態を解析する手法について説明する。その他の構成は実施形態1〜2と同様なので、以下では差異点について主に説明する。
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
110:近赤外計測装置
111:計測部
121:計測結果取得プログラム
122:差分演算プログラム
123:加算プログラム
124:特徴量算出プログラム
125:特徴量算出プログラム
126:出力プログラム
131:血流データ
132:差分データ
133:加算データ
134:血流量データ
135:脈動間隔データ
136:モデルデータ
140:CPU
200:被検体
Claims (10)
- 被検体の血流を解析する解析装置であって、
前記被検体に対して光を照射する光照射部、
前記被検体から反射された前記光を検出する光検出器、
前記光検出器が前記光を検出することにより取得した信号強度を解析する解析部、
を備え、
前記解析部は、
前記被検体の第1深度において反射した前記光を前記光検出器が検出することにより取得した第1信号強度と、前記被検体の第2深度において反射した前記光を前記光検出器が検出することにより取得した第2信号強度との間の差分を算出し、前記差分を用いて前記血流の血流量を算出する、第1解析部、
前記第1信号強度と前記第2信号強度を加算し、前記加算によって得られた信号強度を用いて前記血流の脈動間隔を算出する、第2解析部、
を有することを特徴とする解析装置。 - 前記第2解析部は、
前記加算によって得られた信号強度を時間軸に沿って補間することにより、前記光検出器が検出した信号強度の極大値または極小値を複数取得し、前記取得した極大値または極小値の間隔を用いて、前記脈動間隔を算出する
ことを特徴とする請求項1記載の解析装置。 - 前記解析装置は、複数の前記光検出器を備え、
前記第2解析部は、各前記光検出器が前記光を検出することにより取得した信号強度のうち、前記血流の脈動に対応する周波数範囲におけるものとそれ以外の周波数範囲におけるものとの比を、S/N比として算出し、
前記第2解析部は、前記算出したS/N比が予め設定した閾値の範囲内である前記第1および第2信号強度のみを前記加算の対象として用いる
ことを特徴とする請求項1記載の解析装置。 - 前記解析部は、前記脈動間隔の周波数スペクトルを算出し、
前記解析部は、前記周波数スペクトルのうち所定周波数以上の領域におけるパワースペクトルと前記所定周波数未満の領域におけるパワースペクトルとの比を、前記解析の結果として出力する
ことを特徴とする請求項1記載の解析装置。 - 前記光照射部は、前記被検体として生物の頭部に対して前記光を照射し、
前記解析装置はさらに、前記生物の血流量、前記生物の脈動間隔、および前記生物が有している感情の間の対応関係を記述した感情モデルデータを格納する記憶部を備え、
前記解析部は、前記算出した前記血流量と、前記算出した脈動間隔とを用いて、前記感情モデルデータを照会することにより、前記生物が有している感情を推定する
ことを特徴とする請求項1記載の解析装置。 - 前記第1解析部は、前記血流量の単位時間当たりの変化率、所定期間における前記血流量の最大値、所定期間における前記血流量の最小値、前記最大値と前記最小値との間の差分、前記血流量の極値間の時間間隔、のうち少なくともいずれかを算出する
ことを特徴とする請求項1記載の解析装置。 - 前記第2解析部は、前記脈動間隔の単位時間当たりの変化率、所定期間における前記脈動間隔の最大値、所定期間における前記脈動間隔の最小値、前記最大値と前記最小値との間の差分、前記脈動間隔の極値間の時間間隔、のうち少なくともいずれかを算出する
ことを特徴とする請求項1記載の解析装置。 - 前記解析装置はさらに、前記解析部による処理結果を前記解析装置の外部に対して出力する出力部を備える
ことを特徴とする請求項1記載の解析装置。 - 前記被検体は、生物の脳であり、
前記光照射部は、前記生物の頭蓋骨よりも体表に近い深さを焦点として光を照射する第1照射部と、前記生物の頭蓋骨よりも体内に近い深さを焦点として光を照射する第2照射部とを有し、
前記第1解析部は、前記差分によって前記脳のなかの血流量を算出し、
前記第2解析部は、前記加算によって前記生物の脈動間隔を算出する
ことを特徴とする請求項1記載の解析装置。 - 被検体の血流を解析する処理をコンピュータに実行させる解析プログラムであって、前記コンピュータに、
前記被検体に対して光を照射することにより前記被検体から反射された前記光を光検出器が検出することにより取得した信号強度を取得するステップ、
前記信号強度を解析する解析ステップ、
を実行させ、
前記解析ステップにおいては、前記コンピュータに、
前記被検体の第1深度において反射した前記光を前記光検出器が検出することにより取得した第1信号強度と、前記被検体の第2深度において反射した前記光を前記光検出器が検出することにより取得した第2信号強度との間の差分を算出し、前記差分を用いて前記血流の血流量を算出する、第1解析ステップ、
前記第1信号強度と前記第2信号強度を加算し、前記加算によって得られた信号強度を用いて前記血流の脈動間隔を算出する、第2解析ステップ、
を実行させることを特徴とする解析プログラム。
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| PCT/JP2017/010257 WO2018167854A1 (ja) | 2017-03-14 | 2017-03-14 | 解析装置、解析プログラム |
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