[发明专利]生物光测量装置及其信号分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用了可见光或近红外光的生物光测量技术，特别涉及分离、除去混合在信号成分中的皮肤血流成分等表层成分的影响的技术。

背景技术

在使用了生物光测量装置的脑功能测量中，血流信息中的主要包含来源于脑的信号的深部血流成分(脑血流信号)与主要包含来源于皮肤的信号的浅部血流成分(皮肤血流信号)的分离是有效的。在深部血流成分和浅部血流成分信号的分离中，有被称为独立成分分析(ICA(Independent Component Analysis))法的方法。在ICA法中，使用在多个受光位置测量的数据，除去浅部血流成分。

另外，还有以下的方法：使用多个在不同的照射点和受光点之间的距离(源检测器距离：SD(Source Detector)距离)测量的数据(短SD距离的测定数据和长SD距离的测定数据)进行ICA法的数据处理，除去浅部血流成分(例如参照专利文献1)。

另外，已知通过使用在应用ICA法时对数据赋予延迟时间来进行计算的TDD(Time Delayed Decorrelation：时延解相关)-ICA法，能够高精度地提取出独立成分(例如参照非专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/005303号

非专利文献

非专利文献1：A.Ziehe and K.-R.Muller:TDSEP-an efficient algorithm for blind separation using time structure，In Proceedings of 1998 International Conference on Artificial Neural Networks(ICANN’98)，1988，pp.675-680

发明内容

发明要解决的问题

对于在TDD-ICA法中使用的延迟时间，由于血流成分的变化的定时根据任务的长度、被检体而不同，因此最优的延迟时间对每个被检体/每个任务而不同。

但是，即使对于有经验的用户来说，设定适合于每个测量的延迟时间也是试错，到能够设定适当的延迟时间为止的工时是负担，而对于经验少的用户，难以设定延迟时间。另外，即使设定了延迟时间，用户也难以根据该设定的延迟时间掌握是否能够适当地分离皮肤血流信号。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于：提供一种在通过生物光测量而分离深层部位和表层部位的信号成分时，能够不增加用户的负担地掌握皮肤血流信号和脑血流信号的分离的技术。

用于解决问题的手段

本发明向对预先取得的按照SD距离短的配置测量的数据和按照SD距离长的配置测量的数据应用主成分分析而得到的多个主成分的至少一方赋予多个候选延迟时间。然后，对每个赋予的候选延迟时间，在分离皮肤血流信号和脑血流信号后，使用多个按照不同的SD距离测量的数据(短SD距离的测定数据和长SD距离的测定数据)进行ICA法的数据处理，分离为皮肤血流信号和脑血流信号。进而，计算表示皮肤血流信号的分离的程度的分离度，与分离度对应地决定最优的延迟时间。另外，在显示使用所决定的延迟时间进行分离的结果时，比较地显示分离前的混合了脑血流信号和皮肤血流信号的波形、分离后的脑血流信号的波形以及皮肤血流信号的波形。

发明效果

根据本发明，只通过比较地显示分离前的混合了脑血流信号和皮肤血流信号的波形、分离后的脑血流信号的波形以及皮肤血流信号的波形，用户就能够确认分离后的脑血流信号的波形和皮肤血流信号的波形是否分离，因此在通过生物光测量分离深层部位和表层部位的信号成分时，能够不增加用户的负担地掌握皮肤血流信号和脑血流信号的分离。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的生物光测量装置的整体的框图。

图2是用于说明本发明的实施方式的探针配置的一个例子的说明图。

图3是本发明的实施方式的数据处理部400的功能框图。

图4是用于说明根据以长短2个SD距离受光的结果分离深部成分和浅部成分的原理的说明图。

图5是用于说明基于使用了延迟时间的TDD-ICA法的分离方法的说明图。

图6是用于说明本发明的实施方式的分离度显示画面的说明图。

图7是用于说明本发明的实施方式的结果显示画面的说明图。

图8是本发明的实施方式的延迟时间决定处理的流程图。

具体实施方式