生物计量信息显示装置、方法和程序

1.本公开涉及生物计量信息显示装置、生物计量信息显示方法和显示程序。


背景技术：

2.例如，在被配置为利用多个磁传感器检测从活体生成的磁的生物磁性测量系统中，ptl 1提出了动态显示等磁场图的方法，其中磁场的量值相等的点在显示装置上通过指定任何给定的测量时间被连接。
3.引文列表
4.专利文献
5.[ptl l]日本未经审查的专利申请公开no.h11-104093


技术实现要素：

[0006]
技术问题
[0007]
生物磁性测量系统可以以高灵敏度和高空间分辨率测量生物磁性。因此，生物磁性测量系统可以一次测量在彼此靠近的多个测量部分处出现的相对大的磁性和相对小的磁性。但是，当多个测量部分处出现的磁性或根据磁性计算出的诸如电流之类的生物计量信号显示在显示屏上时，相对小的生物计量体信号被隐藏在相对大的生物计量信号中，从而导致可见性降低的问题。
[0008]
本公开是鉴于上述问题而提出的，并且本公开的目的是提高显示相对小的生物计量信号的测量结果时的可见性。
[0009]
问题的解决方案
[0010]
为了解决上述问题，根据本发明的一方面的生物计量信息显示装置是一种用于显示通过测量生物计量信号而获得的测量结果的生物计量信息显示装置。生物计量信息显示装置包括：最大值计算单元，被配置为针对将在其中测量生物计量信号的测量区域划分成的块中的至少一个块计算特定时间段中的测量结果的最大值；判定单元，被配置为判定块中的所述至少一个块中的测量值是否大于或等于通过将最大值乘以分数值而获得的阈值，该分数值是预先判定的；以及显示控制单元，被配置为响应于判定测量值大于或等于阈值的事件的发生而以指示该事件的发生的方式显示测量结果。
[0011]
发明的有益效果
[0012]
可以提高当显示相对小的生物计量信号的测量结果时的可见性。
附图说明
[0013]
图1是图示包括根据本发明的第一实施例的生物计量信息显示装置的生物计量信息测量装置的示例的框图。
[0014]
图2是图示在图1的显示装置上显示的用户界面屏幕的示例的解释图。
[0015]
图3是图示图1的数据处理装置的操作的示例的流程图。
[0016]
图4是图示图3的步骤s50的示例的流程图。
[0017]
图5是图示图1的显示装置上显示的图像的改变的示例的解释图。
[0018]
图6是图示在另一个生物计量信息测量装置的显示装置上显示的图像的改变的示例(比较示例)的解释图。
[0019]
图7是图示在图1的显示装置上显示的另一个测量部分中的图像的改变的示例的解释图。
[0020]
图8是图示在另一个生物计量信息测量装置的显示装置上显示的另一个测量部分的图像的改变的示例(比较示例)的解释图。
[0021]
图9是图示在包括根据本发明的第二实施例的生物计量信息显示装置在内的生物计量信息测量装置的显示装置上显示的显示屏的示例的解释图。
[0022]
图10是图示在包括根据本发明的第二实施例的生物计量信息显示装置在内的生物计量信息测量装置的显示装置上显示的显示屏的另一个示例的解释图。
[0023]
图11是图示在包括根据本发明的第二实施例的生物计量信息显示装置在内的生物计量信息测量装置的显示装置上显示的显示屏的又一个示例的解释图。
[0024]
图12是图示图1的数据处理装置的硬件配置的示例的框图。
[0025]
图13是图示在图1的显示装置上显示的用户界面屏幕的另一个示例的解释图。
具体实施方式
[0026]
在下文中，将参考附图描述实施例。在每个图中，由相同的附图标记表示相同的构成要素并且可以省略其冗余的解释。
[0027]
(第一实施例)
[0028]
图1是图示包括根据本发明的第一实施例的生物计量信息显示装置的生物计量信息测量装置的示例的框图。例如，图1中所示的生物计量信息测量装置100包括超导量子干涉设备(squid)单元10、信号获取单元20、数据处理装置30、输入装置80和显示装置90。数据处理装置30是诸如个人计算机(pc)、服务器之类的计算机，并且用作生物计量信息显示装置。
[0029]
信号获取单元20包括磁通锁环(fll)电路21、模拟信号处理单元22、模数(ad)转换单元23和现场可编程门阵列(fpga)24。例如，squid单元10和信号获取单元20安装在屏蔽磁性的屏蔽室中；并且数据处理装置30、输入装置80和显示装置90安装在屏蔽室外。
[0030]
数据处理装置30包括输入控制单元40、显示控制单元50、操作控制单元60和存储单元70。操作控制单元60包括测量控制单元61、电流重构单元62、电流波形生成单元63和强调显示判定单元64。例如，输入控制单元40、显示控制单元50和操作控制单元60的功能通过使在数据处理装置30中提供的处理器(诸如中央处理单元(cpu))与硬件相结合执行显示程序以执行生物信息显示方法来实现。
[0031]
生物计量信息测量装置100包括脑磁图仪(meg)、心磁图仪(mcg)、磁共振图仪(msg)等。生物计量信息测量装置100可以被用于测量脊髓的磁场，以及神经磁场或肌肉磁场(即，在骨骼肌、心肌、平滑肌等中生成的磁场)。
[0032]
squid单元10基于来自测量控制单元61的指令测量由受试者生成的磁场，并将测得的磁场作为电压信号输出。例如，squid单元10包括多个squid传感器，这些传感器被布置
为面向躺在床上的受试者的磁场的测量部分。fll电路21通过线性化由多个squid传感器测得的非线性磁场-电压特点来改善动态范围。
[0033]
例如，squid传感器是具有x轴、y轴和z轴的三轴传感器，能够将磁场信号测量为三维向量。可替代地，squid传感器可以是具有x轴和y轴的两轴传感器，能够将磁场信号测量为二维向量，或者可以是仅具有z轴的单轴传感器。在使用仅具有z轴的单轴squid传感器的情况下，从测得的生物磁性信号计算x轴的分量和y轴的分量(即，二维向量)。三轴squid传感器比单轴squid传感器和两轴squid传感器具有更高的方向分辨率，因此三轴squid传感器可以提高任何给定组件在x-y方向的测量准确度，以实现更详细的评估。
[0034]
模拟信号处理单元22放大作为从fll电路21输出的线性化的模拟信号的磁场信号(即，电压信号)，并对放大的电压信号执行过滤处理等。ad转换单元23将经过滤的磁场信号(即，电压信号)转换成数字值以生成磁场数据。fpga 24还对由ad转换单元23数字化的磁场数据执行过滤处理、交织处理等，并将经处理的磁场数据传送到数据处理装置30。注意的是，由fpga24执行的处理的至少一部分可以由数据处理装置30执行。数字化的磁场数据是从受试者(活体)获取的生物计量特征信号的示例。
[0035]
生物计量信息测量装置100可以包括其它磁传感器来代替squid单元10。生物计量信息测量装置100可以包括用于测量受试者的评估目标区域的电位的电位测量单元来代替squid单元10和信号获取单元20。例如，电位测量单元经由附接到评估目标区域的多个电极连续地测量电位。例如，通过使数据处理装置30处理测得的电位信号的时间变化，可以将电流信号计算为二维向量。
[0036]
在数据处理装置30中，输入控制单元40通过诸如鼠标、键盘等输入装置80从操作数据处理装置30的操作者接收各种信息。在下文中，数据处理装置30的操作者也可以简称为操作者。操作者可以是评估者，诸如稍后解释的医生。显示控制单元50执行控制，以在诸如液晶显示器之类的显示装置90上显示x射线图像、mr图像、重叠在x射线图像或mr图像上的电流波形等。此外，当从测得的磁场的数据重构电流数据时，显示控制单元50执行控制以显示用于显示图像的图像显示窗口和利用其输入和现实各种条件的用户界面屏幕。输入装置80和显示装置90可以包括在数据处理装置30中。此外，诸如打印机之类的输出装置可以连接数据处理装置30。
[0037]
在操作控制单元60中，测量控制单元61控制squid单元10和信号获取单元20的操作。例如，当生物计量信息测量装置100用作心磁图仪时，测量控制单元61根据通过输入控制单元40从输入装置80接收到的测量开始指令使squid单元10和信号获取单元20测量磁场。
[0038]
当生物计量信息测量装置100用作脑磁图仪、磁共振图仪或肌磁图仪时，测量控制单元61根据来自向受试者给出电刺激等的刺激装置的同步信号使squid单元10和信号获取单元20测量磁场。测量控制单元61基于由squid单元10测得的磁场执行控制以接收由信号获取单元20生成的生物磁性数据，并将接收到的生物磁性数据存储在存储单元70中。由刺激装置给予受试者的刺激不限于电刺激，并且刺激装置可以通过磁、声音或光给出刺激，或者可以施加诸如振动等物理刺激。
[0039]
电流重构单元62根据存储在存储单元70中的生物磁性数据重构电流分量(朝向、强度等)，并将重构的电流分量存储在存储单元70中。例如，从生物磁性数据重构的电流分
量是三维向量数据。例如，squid传感器以彼此之间数厘米的距离布置，而作为电流的计算点的体素以彼此之间数毫米的距离(例如，等距离)布置。因为作为电流的计算点的体素在物理上不存在，所以体素虚拟地布置在从磁场数据重构电流的程序中或由此类程序使用的数据中。在这种情况下，电流重构单元62在由输入控制单元40从输入设备80接收的电流的计算方向所指示的方向上重构电流分量。电流的计算方向将在后面参考图2进行解释。与体素彼此之间不等距离布置的情况相比，当体素彼此之间等距离布置时，可以通过更简单的计算方法从磁场数据计算电流。
[0040]
电流重构单元62对电流分量的重构可以通过使用线性插值方法来执行，或者可以使用具有本技术的发明人研究的单位增益递归空转向(unit gain recursive null steering，ugrens)过滤器的方法来执行。与线性插值方法相比，使用ugrens过滤器的方法可以在更短的时间内更准确地执行计算。注意的是，从磁场重建电流的方法不限于空间过滤器方法。
[0041]
电流波形生成单元63基于由电流重构单元62计算并存储在存储单元70中的电流分量来为作为电流波形的每个体素获取随着时间的流逝而改变的电流数据(即，测得的结果)。电流波形生成单元63通过显示控制单元50将获取的电流波形显示在显示装置90上，并基于获取的电流波形计算潜伏期，这是电流值达到最大级别的时间。此外，电流波形生成单元63为每个体素计算特定时段内的电流数据的最大值。电流波形生成单元63是最大值计算单元的示例。
[0042]
强调显示判定单元64基于利用输入控制单元40从输入设备80接收到的分数值vt(稍后参考图2解释)判定是否在每个测量时间对每个体素强调显示当前波形。当强调显示判定单元64基于判定结果判定强调显示当前波形时，强调显示判定单元64利用显示控制单元50使当前波形在显示装置90上强调显示。可以通过改变当前波形的显示颜色、通过在当前波形上显示图形(强调标记)或通过仅显示图形来强调显示当前波形。稍后参考图2解释这种强调显示。
[0043]
存储单元70由诸如例如硬盘驱动器(hdd)之类的存储设备实现，并且包括用于存储生物磁性数据71、形态数据72和各种设置值73的区域。生物磁性数据71包括由squid单元10测得并由信号获取单元20处理的磁场数据。形态数据72包括由未示出的x射线图像捕获装置捕获的x射线图像数据，或由磁共振成像装置捕获的磁共振(mr)图像数据等。
[0044]
形态数据72可以包括为每个体素生成的当前波形数据、强调标记数据等。当前波形数据和强调标记数据可以在存储单元70的分开的区域中被存储为以重叠方式显示在形态图像上的重叠数据。在下文中，将根据x射线图像数据生成的受试者的x射线形态图像称为x射线图像，并将根据mr图像数据生成的受试者的横截面图像称为mr图像。
[0045]
设置值73被用于存储在显示装置90上的用户界面屏幕中显示的各种信息。稍后参考图2解释设置值73的示例。在信号获取单元20中提供的过滤器(例如，高通过滤器和低通过滤器)的参数等可以作为设置值73存储在存储单元70中。
[0046]
图2是图示在图1的显示装置90上显示的用户界面屏幕的示例的解释图。例如，根据通过测量由心肌运动生成的磁场所获取的磁场数据来重构电流，并且如图2中所示，重构的电流的波形和强调标记针对相应体素以重叠方式显示在形态图像上。
[0047]
在下文中，在用户界面屏幕上显示的图像显示窗口win中，将与体素对应的点称为
体素点。基于由操作控制单元60给出的指令操作的显示控制单元50控制显示装置90以在显示装置90的显示屏幕上显示如图2中所示的用户界面屏幕。在如图2中所示的示例中，在图像显示窗口win中显示通过心磁图仪测量心脏的磁场的形态图像(mr图像)。
[0048]
用户界面屏幕包括其中可以显示形态图像等的图像显示窗口win、区域坐标输入字段ymax、ymin、xmax和xmin、波形显示时间输入字段twave、峰检测时间输入字段tpeak和分数值输入字段vt。用户界面屏幕包括节距输入字段pitch和电流计算方向输入字段dir。在下文中，将参考相应输入字段的名称来解释使用相应输入字段ymax、ymin、xmax、xmin、twave、tpeak、vt、pitch和dir设置的设置值73。
[0049]
而且，用户界面屏幕包括滑动条slide和移动图片输出按钮expm。当操作者滑动滑动条slide时，改变显示在图像显示窗口win的上侧的电流分量的评估时间。当操作者按下移动图片输出按钮expm时，根据滑动条slide的操作显示的图像作为移动图片数据被导出。评估时间是指示测量时间相对于参考时间的相对时间。测量时间是测量用于计算在图像显示窗口win中的形态图像上显示的电流分量的磁场信号的时间。例如，当测量由心肌运动生成的磁场时，参考时间(0ms)是发生心跳的时间点。评估时间指示心跳发生之前的时间范围。在这种情况下，评估时间是负值。
[0050]
录入的区域坐标ymax、ymin、xmax和xmin被用于设置矩形区域，用于计算在图像显示窗口win中显示的图像中的电流波形。由区域坐标ymax、ymin、xmax和xmin指定的矩形区域是用于计算电流波形的区域的示例。在如图2中所示的示例中，指定的区域坐标ymax、ymin、xmax和xmin是“yl”、
“‑
y2”、“x1”和
“‑
x2”。图像显示窗口win中显示的电流波形是得自肌肉的生物计量信号波形，这是通过从根据由于心肌运动而流动的电流所产生的磁场信号重构电流值而获得的。
[0051]
波形显示时间输入字段twave被用于设置显示电流波形的时间范围。在如图2中所示的示例中，用于显示电流波形的时间范围被设置为从
“‑
200ms”到
“‑
50ms”的范围。其中，心跳发生的时间点(参考时间)被定义为0ms，时间范围是负值，因为时间范围指示心跳之前的时间长度。
[0052]
峰检测时间输入字段tpeak被用于设置用于检测潜伏期的时间范围(在这个示例中，峰电流出现时的时间)。由峰检测时间输入字段tpeak设置的时间范围包括在波形显示时间twave的范围内。在如图2中所示的示例中，峰检测时间tpeak被设置为
“‑
135ms”到
“‑
120ms”的范围。峰检测时间tpeak是特定时间段的示例。通过设置峰检测时间tpeak，防止由于峰检测时间tpeak的范围之外的噪声波形等而检测到错误的潜伏期。
[0053]
分数值输入字段vt被用于设置分数值vt，用于判定电流值是否要在每个体素点处强调显示。例如，电流的最大值(峰值)(即，测量结果)被定义为100％，并且分数值输入字段vt被表示为任何给定电流值相对于100％的百分比，使得当电流值的量值大于或等于通过将峰电流值乘以在分数值输入字段vt中输入的百分比获得的阈值时，电流值被强调显示。在如图2中所示的示例中，当评估时的电流值大于或等于峰电流值的99％时，电流值被判定为强调显示。
[0054]
在这个实施例中，用于判定是否强调显示任何给定电流值的分数值vt可以针对每个体素点参考潜伏期处的电流值来设置，使得即使在电流量相对小的测量部分中，诸如医生之类的评估者也可以容易地从用户界面屏幕中显示的图像判断潜伏期。通过设置分数值
vt，在潜伏期附近的预定时间段内强调显示电流值，从而与仅在潜伏期的时刻强调显示电流值的情况相比，可以提高潜伏期对诸如医生之类的评估者的可见性。在图2中，对所有体素共同设置分数值vt，但也可以对每个体素单独设置分数值vt。
[0055]
此外，对于每个体素，电流波形和用于强调的图形以重叠方式显示在形态图像的测量目标区域上，从而通过查看用户界面屏幕来评估受试者的功能的评估者(诸如医生)可以容易地识别出流过评估目标区域的电流与形态图像的对应部分之间的关联。相反，当分数值vt被表示为电流值时，电流的量小于其它体素点的电流量的体素点不被强调显示，这使得评估者(诸如医生)难以可见地判定潜伏期。
[0056]
节距输入字段pitch被用于设置其中重构电流的体素的节距。在如图2中所示的示例中，节距pitch被设置为“10mm”。在由区域坐标ymax、ymin、xmax和xmin定义的范围内，以节距pitch与相应体素相关联地设置多个块。
[0057]
在电流计算方向输入字段dir中，操作者以角度设置目标分量方向，即计算电流(测量值)的方向。例如，在用户界面屏幕中，右手侧方向被定义为“0度”，下侧方向被定义为“90度”，左手侧方向被定义为“180度”，并且上侧方向被定义为“270度”。在如图2中所示的示例中，电流计算方向dir被设置为“0度(x方向)”。
[0058]
通过根据评估目标区域(肌肉纤维或神经纤维的方向)设置电流计算方向dir来计算电流波形，从而可以获得临床上有用的得自肌肉或得自神经的电流波形。例如，心肌不在单个方向上延伸而是在各个方向上延伸，因而，优选的是允许操作者将电流计算方向dir设置为任何期望的方向。
[0059]
在图2中，电流计算方向dir是为所有体素共同设置的，但是电流计算方向dir可以为每个体素单独设置，或者可以为每个体素组设置，每个体素组包括预定数量的体素。在这种情况下，即使在肌肉在各种方向上延伸的情况下，也可以针对肌肉延伸的每个方向设置电流计算方向dir，从而可以获得临床上有用的电流波形。相比之下，使用导管通过所谓的导管标测测得的电位是标量。因此，利用导管标测，不能将从电位计算出的电流分量划分到方向中。
[0060]
注意的是，操作控制单元60可以基于从输入控制单元40接收到的关于由操作者利用鼠标等在输入装置80上执行的操作的信息来设置电流计算方向dir(即，目标分量方向)。例如，可以准备用于输入电流计算方向dir的输入模式，并且当操作者用鼠标在图像显示窗口win上绘制直线时，操作控制单元60可以设置从起点到终点绘制的直线的方向(角度)作为电流计算方向dir。
[0061]
在这个实施例中，可以将电流计算方向dir设置为在包括x方向(即，图2中的水平方向)和y方向(即，图2中的垂直方向)的平面中的任何给定方向(大于或等于0度且小于360度)。另外，可以允许将电流计算方向dir设置为任何球面方向，该球面方向是不仅x和y方向，而且还有z方向的组合。而且，可以针对每个体素设置电流计算方向dir，或者可以针对每个体素组设置电流计算方向dir，每个体素组包括预定数量的体素。
[0062]
操作控制单元60控制显示控制单元50在用户界面屏幕上显示录入的设置值ymax、ymin、xmax、xmin、twave、tpeak、vt、pitch和dir，并将它们作为设置值73存储在存储单元70中。存储单元70可以预先存储设置值ymax、ymin、xmax、xmin、twave、tpeak、vt、pitch和dir的默认值。电流重构单元62、电流波形生成单元63和强调显示判定单元64通过使用设置值
ymax、ymin、xmax、xmin、twave、tpeak、vt、pitch和dir中未输入的设置值73的默认值进行处理。
[0063]
在图2中，显示在图像显示窗口win的上侧的评估时间
“‑
131.60ms”处的电流波形(电流强度的时间变化)和强调指示(黑色圆圈)以重叠方式显示在图像显示窗口win中的形态图像上。换句话说，在图像显示窗口win中，显示评估时的电流值位于y轴的电流波形。在每个体素点处，当评估时间
“‑
131.60ms”处y轴上的电流值相对于潜伏期的峰电流值是99％或更多时，显示黑色圆圈作为强调。
[0064]
黑色圆圈是指示测量值已被判定为大于或等于通过将最大值(即，峰电流值)乘以预先定义的预定分数值而获得的阈值的图形的示例。其中显示黑色圆圈的块(体素区域)是肯定判定的块的示例，其中已判定测量值大于或等于通过将最大值(即，峰电流值)乘以预先定义的预定分数值而获得的阈值并且其中已经反映了判定结果。其中不显示黑色圆圈的块(体素区域)是否定判定的块的示例，其中测量值已被判定为小于通过将最大值(即，峰电流值)乘以预先定义的预定分数值而获得的阈值。与体素对应的块中显示的图形的形状不限于黑色圆圈，并且图形的颜色也不限于黑色。代替显示黑色圆圈，可以增加当前形式的粗度以进行强调。
[0065]
在图2的上侧所示的体素区域的放大视图中，每个体素点位于表示时间的x轴和表示电流强度(振幅)的y轴之间的交点处。如上所述，与y轴相交的电流波形的电流值是用户界面屏幕中显示的评估时间
“‑
131.60ms”处的电流值。显示在图像显示窗口win中的电流波形的比例(由x轴和y轴中的最大值和最小值定义)对于所有体素点都是相同的。
[0066]
当通过操作滑动条slide来改变显示在图像显示窗口win中的包括电流波形等的图像时，电流波形在x轴方向上移动，使得在通过操作滑动条slide设定的评估时间的电流值与y轴相交。在每个体素点处，当电流波形中与y轴相交的电流值大于或等于通过将潜伏期处的最大值(即，峰电流值)乘以分数值vt所获得的阈值时，显示黑色圆圈，而当电流值小于分数值vt时，不显示黑色圆圈。
[0067]
当图像等在图像显示窗口win中以彩色显示时，与黑色圆圈对应的体素中的当前波形可以以红色等显示以进行强调，而不是用黑色圆圈强调。而且，可以显示其尺寸根据潜伏期处的峰电流的量值而改变的圆形标记。具体而言，图13图示了一个示例，其中，在所有块中的峰电流的最大值的量值被表示为a的情况下，在电流值为a
×
0.9以上的块中显示大的圆形标记，在电流值为a
×
0.7以上且小于a
×
0.9的块中显示中等圆形标记，并且在电流值小于a
×
0.7的块中显示小圆形标记。要理解的是，圆形标记的尺寸改变多少可以是任何方式，并且圆形标记的尺寸改变不一定是三个级别。例如，圆形标记的尺寸可以改变为两个级别，或者尺寸可以改变为四个级别或更多。而且，可以以与潜伏期处峰电流的量值对应的颜色显示圆形标记。在圆形标记以对应颜色显示的情况下，除了图像显示窗口win，还可以显示包括指示电流的量值与颜色之间的对应关系的颜色条(如图6中所示的指示强度的强度条)的图例。用于在图像显示窗口win中显示电流值的方法中的形状和颜色没有特别限制，只要电流值大于或等于通过将最大值(即，峰电流值)乘以分数值vt所获得的阈值的体素与电流值小于阈值的体素可以容易地彼此区分即可。
[0068]
图3是图示图1中所示的数据处理装置30的操作的示例的流程图。首先，在步骤s10中，测量控制单元61通过控制squid单元10和信号获取单元20来测量受试者的生物磁性。例
如，当测量控制单元61测量诸如大脑和脊髓之类的神经的磁场或测量肌肉的磁场时，测量控制单元61使squid单元10测量受试者的生物磁性，同时向受试者的周围神经给出电刺激。如图1中所示，通过连接到信号获取单元20的刺激装置向受试者给出电刺激。
[0069]
测量控制单元61可以在执行如图3中所示的流程之前预先测量生物磁性。在这种情况下，数据处理装置30不执行步骤s10，代替地，数据处理装置30通过使用存储在存储单元70中的生物磁性数据来执行步骤s20和后续步骤中的处理。
[0070]
在步骤s20中，电流重构单元62基于所有测量点的磁场数据来重构电流分量。电流重构单元62将包括从重构获取的电流的强度和坐标的电流信息作为形态数据72存储在存储单元70中。注意的是，当存储单元70不存储在步骤s20和后续步骤中的处理中使用的诸如vt、pitch、dir等设置值73时，使用默认值。
[0071]
接下来，在步骤s30中，为每个体素生成指定的电流计算方向dir上的电流波形。通过使用存储在存储单元70中的电流信息，电流波形生成单元63生成根据测量时间的经过而改变的电流波形。然后，操作控制单元60控制显示控制单元50在图像显示窗口win中以重叠方式在诸如x射线图像、mr图像等形态图像上显示与通过滑动条slide设置的评估时间对应的电流波形。其上重叠有电流波形的图像没有特别限制，只要在图像中可以看到受试者的评估目标区域即可。
[0072]
接下来，在步骤s40中，当期望根据已设置的评估时间处的电流值强调显示相应体素中的电流波形时，强调显示判定单元64在图像显示窗口win中显示的图像中显示黑色圆圈等以进行强调。
[0073]
接下来，在步骤s50中，输入控制单元40利用输入装置80从操作者接收各种设置值73的输入，并将接收到的设置值73存储在存储单元70中。在下文中，参考图4解释各种设置值73的输入的接收。例如，当操作者难以从在步骤s40中强调显示的电流波形看出电流如何改变时，执行步骤s50以基于由操作者执行的操作改变电流计算方向dir和分数值vt。
[0074]
接下来，在步骤s60中，当需要根据改变的设置值73重构电流时，操作控制单元60前进到步骤s20，并且当不需要重构电流时，操作控制单元60前进到步骤s70。例如，当由于区域坐标ymax、ymin、xmax和xmin的改变而出现其中没有重构电流的体素时，需要重构电流。
[0075]
在步骤s70中，当需要根据改变的设置值73重构电流波形时，操作控制单元60前进到步骤s30，并且当不需要重构电流波形时，操作控制单元60前进到步骤s40。例如，当节距pitch和电流计算方向dir中的至少一个改变时，需要重构电流。重复执行步骤s20至步骤s70中的处理，直到测量到生物磁性、直到执行关闭用户界面屏幕的操作，或者直到关闭数据处理装置30。当操作滑动条slide时，与通过操作滑动条slide设置的评估时间对应的电流分布(强调显示的体素)等再次显示在图像显示窗口win中。
[0076]
图4是图示图3的步骤s50的示例的流程图。步骤s501至步骤s512(诸如步骤s501和s502的对、步骤s503和s504的对等)中的处理的执行次序不限于图4中所示的次序，并且每对的设置可以相继执行。
[0077]
当输入控制单元40在步骤s501中接收到区域坐标ymax、ymin、xmax和xmin的输入时，在步骤s502中输入控制单元40将接收到的区域坐标ymax、ymin、xmax和xmin存储在存储单元70中以将接收到的区域坐标ymax、ymin、xmax和xmin设置为设置值73。
[0078]
当输入控制单元40在步骤s503中接收到节距pitch时，输入控制单元40在步骤s504中将接收到的节距pitch存储在存储单元70中，以将接收到的节距pitch设置为设置值73。当输入控制单元40在步骤s505中接收到波形显示时间twave时，输入控制单元40在步骤s506中将接收到的波形显示时间twave存储在存储单元70中，以将接收到的波形显示时间twave设置为设置值73。
[0079]
当输入控制单元40在步骤s507中接收到峰检测时间tpeak时，输入控制单元40在步骤s508中将接收到的峰检测时间tpeak存储在存储单元70中，以将接收到的峰检测时间tpeak设置为设置值73。当输入控制单元40在步骤s509中接收到分数值vt时，输入控制单元40在步骤s510中将接收到的分数值vt存储在存储单元70中，以将接收到的分数值vt设置为设置值73。
[0080]
当输入控制单元40在步骤s511中接收到电流计算方向dir时，输入控制单元40在步骤s512中将接收到的电流计算方向dir存储在存储单元70中，以将接收到的电流计算方向dir设置为设置值73。当输入控制单元40判定所有设置值73的输入都已经完成时，输入控制单元40终止步骤s50中的处理。可以基于由操作者利用输入装置80录入的接收的终止指令来判定输入是否完成。
[0081]
当从其它磁场数据重构电流以在图像显示窗口win中显示电流波形等时，可以使用在如图4中所示的步骤s50的处理中存储在存储单元70中的设置值73。在这种情况下，在步骤s50的处理中，使步骤s501、s503、s505、s507、s509、s511中的判定为“否”，此后，使步骤s513中的判定为“否”。因而，可以实质上省略步骤s50中的处理，并且能够缩短设置设置值73所花的时间。此外，当使用相同的设置值73时，可以容易地比较从彼此不同的磁场数据重构的电流数据。在步骤s50中设置的一系列设置值73可以与组名一起存储在存储单元70中，并且可以通过指定组名来调用和使用设置值73。
[0082]
图5是图示图1的显示装置90上显示的图像的改变的示例的解释图。与图2一样，图5中所示的图像包括通过心磁图仪测量其磁场的心脏的形态图像(mr图像)。用于显示电流波形和黑色圆圈的方法与根据图3中所示流程的方法相同。图5仅图示了在图2的图像显示窗口win中显示的图像，但是用于显示图像的用户界面屏幕的配置与图2的配置相同。
[0083]
当操作者操作滑动条slide时，图像显示窗口win中显示的图像按照图5中箭头所指示的次序改变。图5中的白色实心圆圈指示左心房后壁的位置，并且是其中测量得自左心房的相对大的磁场信号的区域。图5中所示的白色断线圆圈指示肺静脉与心脏的连接部分的位置，并且是其中测量得自肺静脉周围的心肌的相对小的磁场信号的区域。白色实心圆圈和白色断线圆圈是为了解释而附上的，并且实际上并没有显示在图像中。
[0084]
当根据常规技术在形态图像上以重叠方式显示诸如从磁场数据重构的电流之类的电流信息时，电流信息以与具有大电流强度的信号对应的比例来显示。在这种情况下，关于连接到肺静脉的心肌的电流信息难以识别，因为它隐藏在关于得自左心房的大电流的电流信息中，并且难以评估连接到肺静脉的心肌。
[0085]
例如，据报道，在心脏中，连接到肺静脉的心肌信号是心房颤动的原因。在这个实施例中，黑色圆圈不是参考电流的量值显示的，而是参考相应体素中的电流的峰值显示的。因此，在电流的振幅小的情况下，可以在峰电流的产生的附近显示黑色圆圈，并且可以可见地确认小电流在心肌等中的传导。
[0086]
为每个体素点设置分数值vt，因此，即使得自左心房的大磁场信号和得自肺静脉的心肌的小磁场信号同时存在，也可以基于与关于得自左心房的大电流的电流信息不同的参考强调显示关于肺静脉的心肌的电流信息。
[0087]
因而，如白色断线圆圈所指示的，
“‑
132.4ms”处在右肺静脉中流动的电流和在
“‑
120.4ms”处在左肺静脉中流动的电流可以被显示而不被得自左心房的大电流隐藏。换句话说，与常规方法相比，传输到肺静脉的信号可以以视觉上易于理解的方式显示。
[0088]
例如，假设存在电流峰值为“10”的第一体素和电流峰值为“100”的第二体素，假设分数值vt被设置为90％。在这种情况下，如果电流值大于或等于“9”，那么在第一体素中显示黑色圆圈，而如果电流值大于或等于“90”，那么在第二体素中显示黑色圆圈。因此，与大电流一样，即使峰值大约为十分之一的小电流也可以在峰电流附近的评估时的图像中用黑色圆圈等来强调。
[0089]
当操作者使用诸如鼠标之类的输入装置80操作滑动条slide时，操作控制单元60基于利用输入控制单元40接收的操作内容从存储单元70读取形态图像等，并且使显示控制单元50显示形态图像。
[0090]
(比较示例)
[0091]
图6是图示在另一个生物计量信息测量装置的显示装置上显示的图像的改变的示例(比较示例)的解释图。在图6中所示的图像中，从测得的磁场在相应体素中重构的电流分量(方向和强度)以重叠方式显示在其磁场由心磁图仪测量的心脏的形态图像(mr图像)上。图6中的形态图像与图5中所示的形态图像相似。在如图6中所示的示例中，所有体素点处的电流值被显示为箭头，其长度与具有相同比例的强度的电流对应。等高线形式的曲线是电流强度分布线，其指示电流强度相等的位置，虽然难以看到，但颜色越浅的线指示越高的电流，并且颜色越深的线指示越低的电流。当图像等在图像显示窗口win中以彩色显示时，电流强度分布线可以以与电流强度对应的不同颜色显示。
[0092]
如图5一样，图6中的白色实心圆圈指示左心房后壁的位置，并且图6中所示的白色断线圆圈指示肺静脉与心脏之间的连接部分的位置。为了解释的目的，附上白色实心圆圈和白色断线圆圈。为了评估得自肺静脉周围的心肌的电流，重要的是能够容易地识别在肺静脉和心脏之间的连接部分中流动的电流。但是，如图6中所示，当显示关于电流强度的信息时，得自左心房的电流相对大且明显，而得自肺静脉周围心肌的电流则难以识别和难以评估。
[0093]
图7是图示在如图1中所示的显示装置90上显示的另一个测量部分中的图像的改变的示例的解释图。在如图7中所示的示例中，使生物计量信息测量装置100用作磁监测仪，以响应于由刺激装置给出的电刺激测量受试者的颈脊髓(神经)中的生物磁性，并且在受试者的x射线图像上以重叠的方式为每个体素显示从磁场数据重构的电流的改变。图像显示窗口win中显示的电流波形是得自神经的生物计量信号波形，这是通过根据由于神经的作用而流动的电流而产生的磁场信号重构电流值而获得的。显示在图像显示窗口win上侧的评估时间(例如，7.0ms)是测量用于计算电流分量的磁场信号的测量时间，并且指示从电刺激的时间点经过的时间的长度(参考时间＝0ms)。
[0094]
用于显示电流波形和显示用于强调的黑色圆圈的方法与根据图3中所示流程的方法相同。图7仅图示了在图2的图像显示窗口win中显示的图像，但是用于显示图像的用户界
面屏幕的配置与图2的配置相同。图7中所示的白色断线圆圈指示作为评估目标区域的颈脊髓的神经延伸的方向旁边的位置，并且指示垂直于颈髓神经延伸的方向的评估电流分量(去极化部的内向电流)的位置。在神经中，重要的是评估去极化部分的内向电流。附上白色断线圆圈是为了解释，实际上并没有显示在图像中。
[0095]
在图7中，评估垂直于颈脊髓神经延伸的方向的电流分量(去极化部分的向内电流)，这是评估目标区域，因而，电流计算方向dir被设置为“0”度(x方向，即，图5的水平方向)。因此，仅去极化部分的内向电流分量可以显示为黑色圆圈，并且诸如医生之类的评估者可以容易地可见地识别去极化部分的内向电流的传导。
[0096]
(比较示例)
[0097]
图8是图示在另一个生物计量信息测量装置的显示装置上显示的另一个测量部分的图像的改变的示例(比较示例)的解释图。在图8中所示的图像中，在其磁场由心磁图仪测量的颈脊髓(神经)的形态学图像(x射线图像)上以重叠的方式显示从测得的磁场在相应体素中重构的电流分量(方向和强度)。图8中的形态图像类似于图7中所示的形态图像。与图6一样，在图8中所示的示例中，所有体素点处的电流值都被显示为箭头，其长度与具有相同比例的电流强度对应。与图6一样，等高线形式的曲线是指示电流强度相等的位置的电流强度分布线。
[0098]
当电流被显示为具有与电流强度长度的长度的箭头时，不仅是作为评估目标区域的白色断线圆圈中的电流，而且还有与颈脊髓神经延伸的方向平行地在白色断线圆圈之外流动的电流分量(轴突内电流)以及在轴突周围流动的电流分量(体积电流)都被突出显示。因此，仅通过箭头的方向和量值，难以评估与颈脊髓神经延伸的方向垂直的电流分量(去极化部分的内向电流)。
[0099]
在上文中，在第一实施例中，对于每个体素，判定电流值，以判定电流波形的峰值是否大于或等于通过将最大值(即，峰电流值)乘以分数值vt而获得的阈值，并且为了强调与峰值大于或等于通过将最大值(即，峰电流值)乘以分数值vt而获得的阈值的体素对应的块，显示指示电流值接近峰值的黑色圆圈等。在这种情况下，根据分数值vt，对于被判定为峰电流附近的肯定判定块，为了强调而显示指示肯定判定块的黑色圆圈等，而对于肯定判定块以外的否定判定块，不显示黑色圆圈。因此，可以在图像显示窗口win中显示相对小的生物计量信号的测量结果，而不会隐藏在相对大的生物计量信号的测量结果中。因此，可以提高图像显示窗win中相对小的生物计量信号的测量结果的可视性，并且即使评估目标的生物计量信号相对小时，诸如医生之类的评估者也可以在看用户界面屏幕的同时容易地评估生物计量信号的传导。
[0100]
对于每个体素，电流波形和用于强调的图形以重叠的方式显示在测量目标区域的形态图像上，因此，诸如医生之类的评估者可以容易地识别评估目标区域中电流与形态图像中的对应部分之间的相对位置。
[0101]
在第一实施例中，使用作为向量量(vector quantity)的磁场信号或作为向量量的电流信号。因此，用于计算电流波形的电流计算方向dir可以根据评估目标区域(肌肉纤维或神经延伸的方向)来设置。因为电流计算方向dir是根据肌肉纤维或神经延伸的方向来设置的，所以可以获得临床上有用的得自肌肉或得自神经的电流波形。例如，虽然可以通过使用方向分辨率高的三轴squid传感器以高精度获得期望的x-y方向分量的电流分量，但是
可以从利用单轴(z轴)squid传感器测得的磁场数据中获得x轴中的分量和y轴中的分量。
[0102]
(第二实施例)
[0103]
图9是图示在根据本发明的第二实施例的生物计量信息显示装置的显示装置上显示的显示屏的示例的解释图。与图2类似的构成元素用相同的附图标记表示，并且省略对其的详细解释。
[0104]
如图9中所示的用户界面屏幕显示在如图1中所示的生物计量信息测量装置100的显示装置90上。显示在用户界面屏幕的图像显示窗口win中的形态图像、电流波形等是由数据处理装置30生成的，如图1中所示。因此，如图1中所示的生物计量信息测量装置100在输入控制单元40的功能和操作控制单元60的功能的一部分上与第二实施例不同。在图9的图像显示窗口win中以类似于图2的方式显示通过心磁图仪测量其磁场的心脏的形态图像(mr图像)。
[0105]
在这个实施例中，可以在图像显示窗口win中设置多个区域area，并且可以为每个区域area设置体素的节距pitch和电流计算方向dir。根据为每个区域area设置的节距pitch，体素以等距离布置。
[0106]
此外，添加了用于打开或关闭每个体素的电流波形的显示的波形显示按钮disp。在图9中，选择“波形显示开启”，因此在图像显示窗口win中显示黑色圆圈和电流波形。波形显示时间twave、峰检测时间tpeak和分数值vt对所有区域area共同设置。可以针对多个区域area中的每一个设置分数值vt，或者可以针对每个体素设置分数值vt。
[0107]
例如，通过将区域名称(图9中的“a2”)输入到区域坐标输入字段area并在图像显示窗口win中指定区域area(a2)来设置区域area。区域area可以通过用诸如鼠标之类的输入装置80输入矩形方框来指定，或者可以通过输入任何形状(例如，多边形)的闭合曲线来指定。可替代地，可以使用图2中所示的区域坐标输入字段ymax、ymin、xmax和xmin来指定区域area。只要区域area处于可以从磁场的测量数据重构电流值的范围内，区域area的范围就可以被设置在图像显示窗口win中显示的图像的区域之外。
[0108]
例如，可以从点击区域坐标输入栏area时显示的下拉列表中选择过去已经设置的区域area，并且可以通过图像显示窗口win中的白色方框flm(a2)强调显示所选择的区域area。节距输入字段pitch和电流计算方向输入字段dir被用于输入相对于所选择的区域area(＝a2)的电流计算方向dir(分量方向)。
[0109]
当已经设置的多个区域area在图像显示窗口win中彼此重叠时，稍后设置的区域area在重叠部分中变为有效。在如图9中所示的示例中，在设置了与图2类似的区域area(＝a1；ymax＝yl，ymin＝-y2，xmax＝xl，xmin＝-x2)之后，由白方框flm(a2)指示的区域area(＝a2)被设置为与区域area(a1)重叠。由白色方框flm(a2)指示的区域area的节距pitch被设置为“5mm”，并且电流计算方向dir被设置为“0度”。如参考图2所解释的，电流计算方向dir可以被允许与z方向一起设置，和/或可以被允许为每个体素或每个体素组设置。
[0110]
在这个实施例中，可以设置预定数量的区域area，每个区域area具有任何给定尺寸并位于任何给定位置，并且可以为每个区域area设置体素的节距pitch和电流计算方向dir。因而，对于受试者的每个评估目标区域，可以根据评估目标区域的节距pitch和电流计算方向dir来显示强调(黑色圆圈等)。因此，即使在流过评估目标区域的电流的值小的情况下，诸如医生之类的评估者也可以在看用户界面屏幕的同时容易地评估生物计量信号的传
导。
[0111]
图10是图示在包括根据本发明的第二实施例的生物计量信息显示装置在内的生物计量信息测量装置的显示装置上显示的显示屏的另一个示例的解释图。与图9类似的构成要素用相同的附图标记表示，并且省略对其的详细解释。如图10中所示的示例图示了用户界面屏幕，其中选择区域area(＝al)。例如，由白色方框flm(a1)指示的区域area的节距pitch被设置为10mm，并且电流计算方向dir被设置为0度。
[0112]
图11是图示在包括根据本发明的第二实施例的生物计量信息显示装置在内的生物计量信息测量装置的显示装置上显示的显示屏的又一个示例的解释图。与图9类似的构成要素用相同的附图标记表示，并且省略对其的详细解释。如图11中所示的示例图示了选择区域area(＝a3)的用户界面屏幕。例如，由白色方框flm(a3)指示的区域area的节距pitch被设置为5mm，并且电流计算方向dir被设置为0度。在图11中，通过波形显示按钮disp选择“波形显示关闭”。因此，与体素对应的电流波形不显示在白色方框flm(a3)中。例如，可以通过隐藏电流波形以易于查看的方式显示形态图像的细节，并且诸如医生之类的评估者可以容易地识别评估目标区域中的电流与形态图像中的对应部分之间的相对位置。
[0113]
在上文中，根据第二实施例，可以获得与上面解释的第一实施例类似的效果。例如，可以在图像显示窗口win中显示相对小的生物计量信号的测量结果，而不会隐藏在相对大的生物计量信号的测量结果中。因此，可以提高图像显示窗口win中相对小的生物计量信号的测量结果的可见性，并且即使在评估目标的生物计量信号相对小的情况下，诸如医生之类的评估者也可以在查看用户界面屏幕的同时容易地评估生物计量信号的传导。
[0114]
另外，在第二实施例中，可以设置多个区域area，并且可以在多个区域area中的每一个中独立地设置体素的节距pitch和电流计算方向dir。因而，可以根据受试者的每个评估目标区域的节距pitch来显示强调(黑色圆圈等)。在这种情况下，使用作为向量量的磁场信号或电流信号，因此，根据评估目标区域(肌肉纤维或神经延伸的方向)，可以设置电流计算方向dir，并且可以计算电流波形。因此，即使在流过评估目标区域的电流的值小时，诸如医生之类的评估者也可以获得临床上有用的得自肌肉或得自神经的电流波形，并且可以在查看用户界面屏幕的同时容易地评估信号的传导。
[0115]
图12是图示图1的数据处理装置30的硬件配置的示例的框图。数据处理装置30包括cpu 301、rom(只读存储器)302、ram(随机存取存储器)303和外部存储设备304。而且，数据处理装置30包括输入接口单元305、输出接口单元306、输入和输出接口单元307以及通信接口单元308。例如，cpu 301、rom 302、ram 303、外部存储设备304、输入接口单元305、输出接口单元306、输入和输出接口单元307和通信接口单元308通过总线bus彼此连接。
[0116]
cpu 301执行诸如os和应用之类的各种程序以控制数据处理装置30的整体操作。rom 302保存用于利用cpu 301执行各种程序的基本程序、各种参数等。ram 303存储由cpu 301执行的各种程序和程序使用的数据。外部存储设备304是hdd(硬盘驱动器)、ssd(固态驱动器)等，并存储提取到ram 303的各种程序。各种程序可以包括用于在显示装置90上显示从磁场数据重构的电流波形的显示程序。
[0117]
输入接口单元305连接到诸如键盘、鼠标和平板电脑之类的输入装置80，该输入装置80接收来自操作数据处理装置30的操作者等的输入。输出接口单元306连接到输出装置92(例如，图1的显示装置90)，诸如打印机或用于显示由cpu 301执行的各种程序生成的显
示屏等的显示装置。
[0118]
输入和输出接口单元307连接到诸如usb(通用串行总线)存储器之类的记录介质400。例如，记录介质400存储诸如上面解释的用于在显示装置90上显示电流波形的显示程序之类的各种程序。在这种情况下，程序经由输入和输出接口单元307从记录介质400传送到ram303。记录介质400可以是cdrom、数字多功能盘(dvd，注册商标)等。在这种情况下，输入和输出接口单元307包括根据连接的记录介质400的接口。通信接口单元308将数据处理装置30连接到网络等。
[0119]
在上面解释的实施例中，已经解释了用于在屏幕上显示从受试者的生物磁性数据重构的电流的波形的示例。但是，例如，可以在屏幕上显示通过使用受试者的生物磁性数据为每个体素估计的磁场信号。换句话说，屏幕上显示的信号可以不是电流，只要信号可以被表示为向量即可。例如，对于每个体素，强调显示被判定为大于或等于阈值的磁场信号，该阈值是通过将最大值(即，峰电流值)乘以预先定义的相对于磁场信号的最大值的分数值而获得的。当显示磁场信号时，测得的磁场信号可以原样使用，因此不需要复杂的信号处理来重构电流信号。当以与电流信号类似的方式使用可以表达为向量量的磁场信号时，可以仅将磁场信号在操作者设置的方向上的分量以重叠的方式显示在形态图像上。另外，可以根据时间次序以选择性方式显示磁场信号的波形等。因此，基于磁场信号的改变，评估人员可以核实信号源(电流源)的位置以及信号流向的方向。
[0120]
可替代地，可以在多个位置测量受试者的评估目标区域的电位，可以根据测得的电位之间的差计算电流信号，并且可以将计算出的电流信号显示在屏幕上。在这种情况下，对于每个体素，被判定为大于或等于相对于电流信号的最大值预先定义的分数值的电流信号被强调显示。电流根据活体中的动作而产生，因此，当电流信号以重叠的方式显示在形态图像上时，评估者可以容易地可见地判定关于信号出现在哪个部分和程度的评估。以这种方式，磁场和电流对于生理评估是有用的，因为这些分量可以分解到期望的方向。
[0121]
虽然上面已经基于实施例解释了本发明，但是本发明不限于上述实施例的特征。这些特征可以在不脱离本发明的主旨的情况下改变，并且可以根据应用的形式适当地判定。
[0122]
附图标记列表
[0123]
10squid单元
[0124]
20信号获取单元
[0125]
21fll电路
[0126]
22模拟信号处理单元
[0127]
23ad转换单元
[0128]
24fpga
[0129]
30数据处理装置
[0130]
40输入控制单元
[0131]
50显示控制单元
[0132]
60操作控制单元
[0133]
61测量控制单元
[0134]
62电流重构单元
[0135]
63电流波形生成单元
[0136]
64强调显示判定单元
[0137]
70存储单元
[0138]
71生物磁性数据
[0139]
72形态数据
[0140]
73设置值
[0141]
80输入装置
[0142]
90显示装置
[0143]
100生物计量信息测量装置
[0144]
301cpu
[0145]
302rom
[0146]
303ram
[0147]
304外部存储设备
[0148]
305输入接口单元
[0149]
306输出接口单元
[0150]
307输入和输出接口单元
[0151]
308通信接口单元
[0152]
400记录介质
[0153]
area区域
[0154]
dir电流计算方向
[0155]
disp波形显示按钮
[0156]
expm移动图片输出按钮
[0157]
flm白色方框
[0158]
pitch间隔
[0159]
slide滑动条
[0160]
tpeak峰检测时间
[0161]
twave波形显示时间
[0162]
vt分数值
[0163]
wxmax，xmin，ymax，ymin区域
[0164]
本技术基于2019年11月26日提交的日本优先权申请no.2019-213566和2020年4月17日提交的日本优先权申请no.2020-074272并要求其优先权权益，其内容通过引用并入本文。