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公開番号2024031661
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-07
出願番号2022135348
出願日2022-08-26
発明の名称情報処理装置、てんかん手術支援装置、プログラム、情報処理方法
出願人国立大学法人東北大学
代理人個人,個人,個人,弁理士法人よつ葉国際特許事務所
主分類A61B 5/374 20210101AFI20240229BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】脳波信号からてんかん発作起始部とその周辺にあるてんかん原生領域とを判定する手法を提案する。
【解決手段】てんかん診断を支援する情報処理装置は、頭部に設置された複数の電極から脳波信号を取得する取得部と、脳波信号から、時間周波数解析に基づいて、複数の電極のそれぞれにおいて高周波数脳波が検出される時間を算出する算出部と、時間に基づいて、複数の電極のそれぞれに対応するそれぞれの脳の部位が、てんかん発作起始部又はてんかん原性領域に該当するか否かを判定する判定部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
てんかん診断を支援する情報処理装置であって、
頭部に設置された複数の電極から脳波信号を取得する取得部と、
前記脳波信号から、時間周波数解析に基づいて、前記複数の電極のそれぞれにおいて高周波数脳波が検出される時間を算出する算出部と、
前記時間に基づいて、前記複数の電極のそれぞれに対応するそれぞれの脳の部位が、てんかん発作起始部又はてんかん原性領域に該当するか否かを判定する判定部と、
を備える情報処理装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記算出部は、前記脳波信号から棘波の立ち上がりを検出し、
前記時間周波数解析は、前記立ち上がりを基準とする時間窓で解析を行う、
情報処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記算出部は、統計的手法に基づいて、前記時間を算出する、
情報処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の情報処理装置であって、
前記算出部は、前記時間周波数解析の結果が、設定された時間幅と周波数幅とにおいて統計的に有意か否かを判定することに基づいて、前記時間を算出する、
情報処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記判定部は、前記時間が前記複数の電極のうちで最短である場合、前記電極に対応する脳の部位をてんかん発作起始部と判定し、前記時間が設定値以下の場合、前記電極に対応する前記脳の部位をてんかん原性領域と判定する、
情報処理装置。
【請求項６】
てんかん手術を支援するてんかん手術支援装置であって、
請求項１に記載の情報処理装置と、
前記判定部の判定結果を表示する表示部と、
を備えるてんかん手術支援装置。
【請求項７】
請求項６に記載のてんかん手術支援装置であって、
前記表示部は、前記脳の画像診断用情報と重畳して前記判定結果を表示する、
てんかん手術支援装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載のてんかん手術支援装置であって、
前記判定部は、前記時間が前記複数の電極のうちで最短である場合、前記電極に対応する脳の部位をてんかん発作起始部と判定し、前記時間が設定値以下の場合、前記電極に対応する前記脳の部位をてんかん原性領域と判定し、
前記表示部は、前記設定値が第１設定値である場合、前記判定結果を第１表示態様で表示し、前記設定値が前記第１設定値とは異なる第２設定値である場合、前記判定結果を前記第１表示態様とは異なる第２表示態様で表示する、
てんかん手術支援装置。
【請求項９】
請求項６または請求項７に記載のてんかん手術支援装置であって、
前記設定値を受け付ける入力部を備える、
てんかん手術支援装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のてんかん手術支援装置であって、
前記算出部は、前記脳波信号からてんかん性棘波の立ち上がりを検出し、
前記時間周波数解析は、前記立ち上がりを基準とする時間窓で解析を行い、
前記立ち上がりを検出する前記脳波信号の前記電極を受け付ける入力部を備える、
てんかん手術支援装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置等に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
てんかん外科手術において、てんかん発作の消失を得るためには、てんかん発作起始部（てんかん焦点、seizure onset zone：ＳＯＺ）と、その周辺にあるてんかん原生領域（てんかん原生部位、epileptogenic zone：ＥＺ）との適切な切除が必要とされる。ＳＯＺの特定には、てんかん発作時に頭蓋内脳波検査においてＳＯＺと対応する電極を同定する方法が一般的に用いられている。
例えば、特許文献１には、脳波データに基づいててんかん発作の脳波が表れているか否かを判定するてんかん判定装置が開示されている。また、特許文献２には、てんかん発作時にＳＯＺにおける脳血流が増加することを利用し、核医学画像に基づいてＳＯＺを抽出するプログラムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７０７２７７１号
特開２０２２－０７０１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のてんかん発作判定装置では、てんかん患者がてんかん発作を起こしているか否かを判定することは可能である。しかし、特許文献１に記載のてんかん発作判定装置では、ＳＯＺとＥＺとを特定することについては言及されていない。
【０００５】
特許文献２に記載のプログラムでは、ＳＯＺを特定できる可能性が高い。しかしながら、ＥＺの特定方法については言及されていない。加えて、特許文献２の方法では、核医学画像を取得するために比較的大規模な画像診断装置が必要である。また、てんかん発作時における核医学画像の取得には時間と手間とを要するため、例えば、てんかん外科手術中にＳＯＺとＥＺとを特定することは困難である。
【０００６】
本発明は上記課題を鑑みなされたものであり、その目的は、脳波信号から正確（高精度）かつ迅速（高速）にＳＯＺとＥＺとを判定することを可能にする手法を提案することにある。また、てんかん発作時・非発作時に関わらず、脳波信号からＳＯＺとＥＺとを判定することを可能にする手法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によると、てんかん診断を支援する情報処理装置は、頭部に設置された複数の電極から脳波信号を取得する取得部と、脳波信号から、時間周波数解析に基づいて、複数の電極のそれぞれにおいて高周波数脳波が検出される時間を算出する算出部と、時間に基づいて、複数の電極のそれぞれに対応するそれぞれの脳の部位が、てんかん発作起始部又はてんかん原性領域に該当するか否かを判定する判定部と、を備える。
本発明の第２の態様によると、てんかん診断を支援するコンピュータに実行させるためのプログラムは、頭部に設置された複数の電極から脳波信号を取得することと、脳波信号から、時間周波数解析に基づいて、複数の電極のそれぞれにおいて高周波数脳波が検出される時間を算出することと、時間に基づいて、複数の電極のそれぞれに対応するそれぞれの脳の部位が、てんかん発作起始部又はてんかん原性領域に該当するか否かを判定することと、をコンピュータに実行させる。
本発明の第３の態様によると、てんかん診断を支援する情報処理装置の情報処理方法は、頭部に設置された複数の電極から脳波信号を取得することと、脳波信号から、時間周波数解析に基づいて、複数の電極のそれぞれにおいて高周波数脳波が検出される時間を算出することと、時間に基づいて、複数の電極のそれぞれに対応するそれぞれの脳の部位が、てんかん発作起始部又はてんかん原性領域に該当するか否かを判定することと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、脳波信号を時間周波数解析することで得られる、高周波数脳波が検出される時間に基づくことによって、例えば、正確かつ迅速にてんかん発作起始部とてんかん原性領域との判定を行うことができる。また、本発明によれば、脳波信号は、てんかん発作時における脳波信号であっても、てんかん非発作時における脳波信号であってもよく、これにより、てんかん発作時・非発作時に関わらず、脳波信号からてんかん発作起始部とてんかん原性領域との判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
情報処理装置の機能構成の一例を示すブロック図。
頭部設置電極群の一例を示す図。
情報処理の流れの一例を示すフローチャート。
脳波信号と棘波検出部における検出結果の具体例を示す図。
時間周波数解析部における処理結果の具体例を示す図。
時間周波数解析部における処理結果の具体例を示す図。
統計解析部における処理結果の具体例を示す図。
統計解析部における処理結果の具体例を示す図。
統計解析部と病変領域判定部とにおける処理結果の具体例を示す図。
棘波検出部の処理結果と時間周波数解析部における処理結果との依存関係に関する具体例を示す図。
情報処理結果の一例を示す図。
情報処理結果の一例を示す図。
情報処理結果の一例を示す図。
てんかん手術支援装置の機能構成の一例を示すブロック図。
脳波信号解析処理の流れの一例を示すフローチャート。
てんかん手術支援装置の表示部における表示画面の一例を示す図。
てんかん手術支援装置の表示部における表示画面の一例を示す図。
てんかん手術支援装置の表示部における表示画面の一例を示す図。
てんかん手術支援装置の表示部における表示画面の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態の一例について図面を参照して説明する。
なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する場合がある。
また、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらに限定する趣旨のものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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