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公開番号2024129505
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023038749
出願日2023-03-13
発明の名称生体信号処理システム、信号処理装置、コンピュータプログラム、生体信号の生成方法
出願人国立大学法人神戸大学,国立大学法人大阪大学
代理人個人
主分類A61B 5/327 20210101AFI20240919BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】所定の電極配置とは異なる他の電極配置であっても、必要な複数チャネル生体信号を得られるようにする。
【解決手段】開示の生体信号処理システムは、第1配置で生体へ装着されるm個の電極と、前記m個の電極から取得したpチャネルの第1生体信号を、生成モデルに入力し、前記生成モデルからqチャネルの第2生体信号を出力する処理を実行する信号処理装置と、を備える。前記qチャネルの前記第2生体信号は、第2配置で生体へ装着されるn(nは3以上の整数)個の電極から得られる信号に相当する信号である。前記第2配置は、電極の数及び装着位置の少なくともいずれか一方において、前記第1配置とは異なる電極配置である。前記生成モデルは、前記pチャネルの前記第1生体信号が入力されると前記qチャネルの前記第2生体信号を出力するよう構成されている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第１配置で生体へ装着されるｍ（ｍは３以上の整数）個の電極と、
前記ｍ個の電極から取得したｐ（ｐは２以上の整数）チャネルの第１生体信号を、生成モデルに入力し、前記生成モデルからｑ（ｑは２以上の整数）チャネルの第２生体信号を出力する処理を実行する信号処理装置と、
を備え、
前記ｑチャネルの前記第２生体信号は、第２配置で生体へ装着されるｎ（ｎは３以上の整数）個の電極から得られる信号に相当する信号であり、
前記第２配置は、電極の数及び装着位置の少なくともいずれか一方において、前記第１配置とは異なる電極配置であり、
前記生成モデルは、前記ｐチャネルの前記第１生体信号が入力されると前記ｑチャネルの前記第２生体信号を出力するよう構成されている
生体信号処理システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第１配置で生体へ装着される前記ｍ個の電極は、前記ｍ個の電極の相対位置関係が固定された状態で単一のベース上に設けられている
請求項１に記載の生体信号処理システム。
【請求項３】
前記生成モデルは、前記ｐチャネルの前記第１生体信号が入力されると前記ｑチャネルの前記第２生体信号を出力するよう機械学習された学習済モデルである
請求項１に記載の生体信号処理システム。
【請求項４】
前記ｑチャネルの前記第２生体信号は、標準１２誘導心電図における１２チャネルの信号又は標準１２誘導心電図に含まれる１２チャネル未満の信号である
請求項１に記載の生体信号処理システム。
【請求項５】
前記ｐチャネルの前記第１生体信号が取得される前記ｍ個の前記電極は、全てが前記生体の胸部中央に装着される
請求項１に記載の生体信号処理システム。
【請求項６】
信号処理を実行する信号処理装置であって、
前記信号処理は、
第１配置で生体へ装着されるｍ（ｍは３以上の整数）個の電極からｐ（ｐは２以上の整数）チャネルの第１生体信号を取得し、
前記ｐチャネルの前記第１生体信号を生成モデルに入力し、前記生成モデルからｑ（ｑは２以上の整数）チャネルの第２生体信号を出力する
ことを含み、
前記ｑチャネルの前記第２生体信号は、第２配置で生体へ装着されるｎ（ｎは３以上の整数）個の電極から得られる信号に相当する信号であり、
前記第２配置は、電極の数及び装着位置の少なくともいずれか一方において、前記第１配置とは異なる電極配置であり、
前記生成モデルは、前記ｐチャネルの前記第１生体信号が入力されると前記ｑチャネルの前記第２生体信号を出力するよう構成されている
信号処理装置。
【請求項７】
生体信号の生成方法であって、
第１配置で生体へ装着されるｍ（ｍは３以上の整数）個の電極からｐ（ｐは２以上の整数）チャネルの第１生体信号を取得し、
前記ｐチャネルの前記第１生体信号を生成モデルに入力して、前記生成モデルからｑ（ｑは２以上の整数）チャネルの第２生体信号を出力する、
ことを含み、
前記ｑチャネルの前記第２生体信号は、第２配置で生体へ装着されるｎ（ｎは３以上の整数）個の電極から得られる信号に相当する信号であり、
前記第２配置は、電極の数及び装着位置の少なくともいずれか一方において、前記第１配置とは異なる電極配置であり、
前記生成モデルは、前記ｐチャネルの前記第１生体信号が入力されると前記ｑチャネルの前記第２生体信号を出力するよう構成されている
生体信号の生成方法。
【請求項８】
コンピュータに信号処理を実行させるコンピュータプログラムであって、
前記信号処理は、
第１配置で生体へ装着されるｍ（ｍは３以上の整数）個の電極からｐ（ｐは２以上の整数）チャネルの第１生体信号を取得し、
前記ｐチャネルの前記第１生体信号を生成モデルに入力して、前記生成モデルからｑ（ｑは２以上の整数）チャネルの第２生体信号を出力する、
ことを含み、
前記ｑチャネルの前記第２生体信号は、第２配置で生体へ装着されるｎ（ｎは３以上の整数）個の電極から得られる信号に相当する信号であり、
前記第２配置は、電極の数及び装着位置の少なくともいずれか一方において、前記第１配置とは異なる電極配置であり、
前記生成モデルは、前記ｐチャネルの前記第１生体信号が入力されると前記ｑチャネルの前記第２生体信号を出力するよう構成されている
コンピュータプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、生体信号処理システム、信号処理装置、コンピュータプログラム、生体信号の生成方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、生体信号計測装置を開示している。特許文献１の装置は、生体内の電気的活動など、電位の経時的な変化を電極で計測する。特許文献１は、その装置を、脳波計に適用するほか、心電計等に適用できることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１７／１２２３７９号
【発明の概要】
【０００４】
生体信号の測定には、例えば、標準１２誘導心電図を得るための測定がある。標準１２誘導心電図は、１２個の心電図（１２チャネルの心電図）から構成される。標準１２誘導心電図を記録するには、４個の四肢電極及び６個の胸部電極の計１０個の電極が用いられる。適切な標準１２誘導心電図を得るには、所定数（１０個）の電極を、生体の所定の位置に正確に装着させる必要がある。
【０００５】
このように、標準１２誘導心電図又はその他の必要な複数チャネル生体信号を記録しようとする場合、所定数の電極を、生体の所定の位置に配置する必要がある。必要な複数チャネル生体信号は、所定の電極配置で得られるが、他の電極配置では、従来、得られなかった。
【０００６】
しかし、所定数の電極を生体の所定の位置に配置した所定の電極配置が必要であると、利便性の低下を招くことがある。また、所定の電極配置を得るのが困難なこともある。したがって、所定の電極配置とは異なる他の電極配置であっても、必要な複数チャネル生体信号を得られるようにすることが望まれる。
【０００７】
本開示のある側面は、生体信号処理システムである。開示の生体信号処理システムは、第１配置で生体へ装着されるｍ（ｍは３以上の整数）個の電極と、前記ｍ個の電極から取得したｐ（ｐは２以上の整数）チャネルの第１生体信号を、生成モデルに入力し、前記生成モデルからｑ（ｑは２以上の整数）チャネルの第２生体信号を出力する処理を実行する信号処理装置と、を備え、前記ｑチャネルの前記第２生体信号は、第２配置で生体へ装着されるｎ（ｎは３以上の整数）個の電極から得られる信号に相当する信号であり、前記第２配置は、電極の数及び装着位置の少なくともいずれか一方において、前記第１配置とは異なる電極配置であり、前記生成モデルは、前記ｐチャネルの前記第１生体信号が入力されると前記ｑチャネルの前記第２生体信号を出力するよう構成されている。
【０００８】
本開示の他の側面は、信号処理装置、生体信号の生成方法、又はコンピュータプログラムを含む。更なる詳細は、後述の実施形態として説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、生体信号処理システムの構成図である。
図２は、電極装置のＡ－Ａ線断面図である。
図３は、実施形態に係る電極装置を用いた電極の貼り付け状態を示す説明図である。
図４は、標準１２誘導心電図のための電極の位置を示す説明図である。
図５は、信号処理装置における処理の手順を示すフローチャートである。
図６は、第１生体信号を示す波形である。
図７は、生成モデルの学習フェーズ及び推論フェーズの説明図である。
図８は、第２生体信号を示す波形である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜１．生体信号処理システム、信号処理装置、生体信号の生成方法、コンピュータプログラム、の概要＞
（【００１１】以降は省略されています）

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