一种生物体光测量装置，对通过生物体光测量而获得的生物体信号，例如局部脑血液量变化信号进行主成分分析、独立成分分析，提取、显示多个成分信号。从这些成分信号中自动或手动地选择包括噪声的成分信号以外的信号，用所选择的信号再构成局部脑血液量信号。显示再构成后的信号，根据需要，再对其进行成分分析、再构成，将其用于诊断所必要的信息的解析。这样就能确实除去重叠在生物体信号上的来自外界的噪声，特别是能确实除去不能通过平均移动处理、滤波处理而充分除去的信号，获得高精度的目的信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用光来测量散射体，特别是生物体内部的信息的装置(生物体光测量装置)，特别是涉及除去与局部脑血液量变化信号重叠的噪声信号、高精度地取得必要的局部脑血液量变化信号的技术。
技术介绍
生物体光测量装置是向被检者的身体的一部分照射从可见到红外区域的波长的光，检出从该处反射了的光，从而测量生物体内部的血液循环、血行动态、血红蛋白等的装置。在给予被检者刺激、课题的状态下进行光测量的话，与不给予刺激、课题的情况比较，血液循环、血行动态及血红蛋白会出现变化，把此变化与已知的变化形态进行比较，就能掌握被检者的属性、特征。这样的生物体光测量装置，对被检者束缚不强，能非侵袭地、简便地获得生物体信息，因而临床上的应用正在实用化。作为生物体光测量装置的临床上的应用例，有作为癫痫病灶(epileptic focus)的鉴别、癫痫术前检查的语言领域区域辨别、脑疾病的判断等。在语言领域区域辨别检查中，例如，测量相对于语言刺激负荷的左右侧头叶的局部脑血液量变化信号，比较所获得的局部脑血液量变化信号的区域，从而辨别语言领域区域。此检查在减小癫痫病灶部位切除所伴随的脑功能损伤的意义上是非常重要的检查，正在寻求正确的区域辨别的技术。可是，局部脑血液量变化信号中重叠了来自生物体内部的信号以及装置噪声、体动信号等各种来自外界的噪声信号，难以取得精度高的局部脑血液量变化信号。以前尝试了通过移动平均处理、例如专利文献1中记载的滤波处理等来除去噪声，但大多不能通过这些处理而充分地除去噪声。例如，图3的图表的CH2产生的那种尖峰噪声成分等具有频带宽的特性。为了通过滤波处理、移动平均处理来除去这样的噪声，就需要加宽滤波器的适用频带或加大移动平均处理的适用时间长短等处理，但在这种情况下，必要的局部脑血液量变化信号也会被除去，这是存在的问题。专利文献1特开2002-177281号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题对此，本专利技术的目的在于提供一种不拘泥于噪声的特性、并且能不损害作为目的信号的信息量而除去噪声，能获得高精度的目的信号的生物体光测量装置。解决问题的手段为了达到上述目的，本专利技术的生物体光测量装置具备向被检体照射从可见到红外区域的光的装置；检出通过了上述被检体的生物体内部的上述光，输出与所检出的光量对应的信号的装置；处理上述信号、生成上述被检体的生物体响应信号的信号处理装置；以及使上述信号处理装置所生成的生物体响应信号得以显示的显示装置，其特征在于，上述信号处理装置具备把上述生物体响应信号分离为多个成分信号的信号分离装置；以及用上述多个成分信号中的除去包括噪声的成分信号的规定的成分信号来再构成生物体响应信号的信号再构成装置。还有，本专利技术的生物体光测量装置具有向被检体的多个地方照射从可见到红外区域的光的装置；从上述多个地方检出所照射的且通过了被检体的生物体内部的光、输出在照射地方及检出地方所确定的多个测量点上的测量信号的检出装置；处理来自上述检出装置的测量信号、生成与上述多个测量点有关而表示被检体内物质变化的波形的信号处理装置；以及显示上述信号处理装置的处理结果(上述波形等)的显示装置，其特征在于，上述信号处理装置具备把上述波形分离为多个成分波形的信号分离装置；以及用上述多个成分波形中的规定的成分波形来再构成表示上述被检体内物质变化的波形的信号再构成装置。分离后的成分信号及再构成后的信号分别显示在显示装置上。在本专利技术的生物体光测量装置中，优选的是，信号处理装置至少具备2种信号分离装置。例如，信号分离装置中的至少一个对生物体响应信号进行主成分分析，将其分离为多个成分信号。或者，对生物体响应信号进行独立成分分析，将其分离为多个成分信号。还有，在本专利技术的生物体光测量装置中，优选的是，信号处理装置具备选择信号再构成装置所用的规定的成分信号的信号选择装置。信号选择装置，例如，基于成分信号和预先设定了的参考信号的相关值来选择规定的成分信号。或者，基于成分信号的微分波形的标准偏差来选择规定的成分信号。或者把这两者作为基准来选择规定的成分信号。本专利技术的生物体光测量装置，优选的是，信号处理装置具有用于让用户来选择信号再构成装置所用的规定的成分信号的用户接口装置。例如，在显示装置上显示多个主成分波形或独立成分波形以及选择这些主成分波形或独立成分波形的选择框。还有，例如，在显示装置上显示输入上述相关值的相关值框和/或输入上述标准偏差的标准偏差框。本专利技术的噪声除去方法是向被检体的检查部位照射光、从检出通过了上述检查部位的光而获得的生物体光测量信号中除去噪声的方法，其特征在于包括对上述生物体光测量信号进行成分分析、将其分离为多个成分信号的步骤；以及用上述分离后的多个成分信号中的规定的成分信号来再构成生物体光测量信号的步骤。分离为多个成分信号的步骤，例如，包括对多个成分信号进行主成分分析的步骤、对多个成分信号进行独立成分分析的步骤。这些步骤可以只执行一个步骤，也可以两个步骤并用。还有，本专利技术的噪声除去方法，也可以对于由上述再构成的步骤再构成后的生物体光测量信号，执行分离为多个成分信号的步骤及再构成的步骤。本专利技术的噪声除去方法，优选的是，包括从分离后的多个成分信号中选择规定的成分信号的步骤。此步骤是例如用成分信号和预先设定了的参考信号的相关值和/或成分信号的微分波形的标准偏差来选择规定的成分信号。具体实施例方式以下参照附图来说明本专利技术的生物体光测量装置的实施方式。另外，在以下的说明中，生物体光测量的对象为血红蛋白量(包括氧化血红蛋白、脱氧化血红蛋白、总血红蛋白)，不过，本专利技术的生物体光测量装置不但可以把血红蛋白作为对象，也可以把在近红外有吸收的细胞色素等生物体内物质作为对象。图1是表示适用本专利技术的生物体光测量装置的概略构成的图。此生物体光测量装置主要具备向生物体照射近红外光的光源部10；测量通过了生物体的光(包括透过了生物体内部的光和在生物体内部所反射的光。以下称为通过光)，将其转换为电信号的光测量部20；以及根据来自光测量部20的信号来计算作为生物体信息的局部脑血液量变化信号，具体是血中血红蛋白浓度变化，显示结果的信号处理部30。而且此生物体光测量装置具备为了使引导来自光源部10的光的光纤13的前端接触被检者9的测量位置，并且使向光测量部20引导来自被检体9的通过光的光纤21的前端接触被检者9的测量位置而固定这些光纤13、21前端的安装部件40。此安装部件40与光纤前端合起来称为测量探头。光源部10由分别发射从可见光到红外的波长区域内的多个波长例如780nm及830nm的光的半导体激光器11、具备用于以多个不同的频率来调制这两个波长的光的调制器的多个光学组件12、以及光照射用的光纤组成。从半导体激光器11发射的两个波长的光被混合之后，用每个光学组件调制成不同的频率，通过光纤13向被检者的检查部位照射。光测量部20由与检出用的光纤21连接而把光纤21引导的光转换为与光量对应的电信号的光电二极管22等光电转换元件、用于输入来自光电二极管22的电信号而选择性地检出与照射位置及波长对应的调制信号的同步放大器(lock-in-amplifier)组件23、以及对来自同步放大器组件23的信号进行A/D转换的A/D转换器24组成。同步放大器组件23至少由与应该测量的信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物体光测量装置，具备：向被检体照射从可见到红外区域的光的装置；检出通过了所述被检体的生物体内部的所述光、输出与所检出的光量对应的信号的装置；处理所述信号、生成所述被检体的生物体响应信号的信号处理装置；以及使所述信号处理装置所生成的生物体响应信号得以显示的显示装置，其特征在于，所述信号处理装置具备：把所述生物体响应信号分离为多个成分信号的信号分离装置；以及用所述多个成分信号中的除去包括噪声的成分信号的规定的成分信号来再构成生物体响应信号的信号再构成装置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：川崎真护，市川祝善，田中尚树，
申请(专利权)人：株式会社日立医药，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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