生体信号処理に必要な各種解析機能を備えた汎用的な波形解析プログラム

特徴

BIMUTASRIIは、周波数分析・積分・ピーク検出など、生体信号処理に必要な各種解析機能を備えた汎用的な波形解析プログラムです。

  • 500ユーザー以上に愛用されたMS-DOS版BIMUTASのWindows版です。
  • 最大32チャネル(オプションボード追加で最大32チャネルの計測が可能)の生体信号をA/D変換ボードを用いてデジタル信号に変換し、リアルタイムでモニタしながらパソコンに収録します。
  • CAL信号を記録することにより、生体信号解析に必要な校正処理が簡単かつ正確に行えます。
  • 整流・移動平均・デジタルフィルタによるノイズ除去など、生体信号処理に必要なデータ補正が可能です。
  • 任意の波形データに対して、周波数分析・積分・ピーク検出など生体信号処理が適用できます。

次の2本のプログラムから構成されています。

収録プログラムはA/D変換ボードを介して最大32チャネルの生体信号を収集し、ファイルとして保存します。解析プログラムは収録プログラムで記録したファイルを読み込み、波形の確認、編集、加工、解析処理を行います。

処理項目

編集機能

  • 同一ウィンドウ内、複数ウィンドウ間での波形の「コピー」、「貼り付け」
  • 自由自在に解析したい波形を選択する「波形選択」
  • 記録したトリガ信号をもとにオフラインで加算平均する「トリガ抽出」
  • ある間隔毎に波形を抽出する「自動抽出」
  • 波形毎にコメントが画面上に挿入できる「波形メモ」
  • 収録プログラムでイベントマーキングした場所にジャンプする「イベント検索」

加工機能

  • ローパス、ハイパス、バンドパス、バンドストップの各種デジタルフィルタ
  • 単純移動平均、重み付け移動平均
  • 全波、半波整流

解析機能

  • FFT、MEM、ARの「周波数解析」
  • 算出したスペクトルから特定の周波数帯域の含有率を求める「含有率計算」
  • ピークホールド、ヒルベルト変換の「包絡線」
  • 自己相関、相互相関、クロススペクトル、伝達関数、コヒーレンス
  • 差分、微分、積分(ノーマル、タイムリセット、レベルリセット)
  • 四則演算などの「波形演算」
  • トレンドデータの作成まで行える「ピーク検索」
  • カーソル区間、又はマーキング区間の「潜時計測」、「面積」、「平均値」、「ピーク値」、「標準偏差」
  • 波形の一定時間毎の平均値、分散、最大値、最小値などのトレンドデータを表示する「区間解析」

その他機能

  • 他のアプリケーションで作成したテキストデータを読み込む「テキストファイル入力」
  • ウィンドウに表示された波形をそのイメージのまま印刷する高品質印刷
  • 波形を重ね書き、アレイ表示する表示メニュー

統一された処理手順

処理の手順は、編集・加工・解析のすべての処理において共通になるように設計されています。
処理対象の波形をマウスによって範囲選択し、メニューから希望の処理を選ぶことによって選択状態にある波形の部分にその処理が適用されます。このユーザ・フレンドリーなインタフェースが操作説明書をほとんど使うことのない処理環境を実現します。

使用事例

筋電図解析

  • 生波形からの筋放電量の算出
    積分(通常積分、タイムリセット、レベルリセット)

積分

  • 周波数解析による筋疲労の算出
    MPF(Mean Power Frequency、Median Power Frequency)

MPF

脳波解析-1

脳波を周波数解析することによって、脳の活動状態を評価することが可能です。また、脳の生理的活動や機能異常の局在を知る上でとても重要です。

  • 経時的変化の解析
    脳波データのFFT、MEM、ARによる解析と時系列変化のCSA表示


  • 周波数解析結果の数値化
    周波数帯域別含有量、含有率算出と表示

脳波解析-2

  • チャネル間の影響の解析
    自己相関、相互相関、伝達関数、コヒーレンス


心電図解析(心拍変動解析:Analysis of Heart Rate Variability)

心拍変動解析を行うことにより、自律神経活動の分析が可能になります。

  • ピーク検索
    R−R間隔トレンドデータの作成
    R−Rインターバルのヒストグラム作成
    ピーク位置、間隔時間のテキスト出力
  • 周波数解析
    FFT、MEM、ARによる周波数解析
    LF(Low Frequency component)、HF(High Frequency component)の算出

解析プログラムの主要メニュー

解析メニュー
・周波数解析
  – FFT
  – MEM
  – AR
  – 時系列解析
・積分
  – 積分(符号なし)
   ノーマル
   タイムリセット
   レベルリセット
  – 面積積分(符号あり)
・微分
  – 微分
  – 差分
・自己相関
・相互相関
・コヒーレンス
・クロススペクトル
・伝達関数
・波形演算
  – 2項演算
  – 単項演算
・包絡線
  – ピークホールド
  – ヒルベルト変換
・ピーク検索
  – 間隔テキスト
  – 間隔トレンド
  – 振幅トレンド
  – インターバルヒストグラム
・ヒストグラム(振幅)
・2次元プロット
・区間解析
  – 最大値
  – 最小値
  – 積分(符号あり)
  – 積分(符号なし/振幅)
  – 積分(符号なし/面積)
  – 平均値
  – 分散
  – 標準偏差(RMS)
加工メニュー
・フィルタ
  – ローパスフィルタ
  – ハイパスフィルタ
  – バンドパスフィルタ
  – パンドストップフィルタ
  – フィルタ設定
・移動平均
  – 単純移動平均
  – 重み付け移動
・整流
  – 全波整流
  – 半波整流(プラス)
  – 半波整流(マイナス)
・基線算出
・データ反転
・データ置換
・リサンプリング
・再校正処理
コマンドメニュー
・マーク(マーキング)
・潜時計測
・区間面積算出
・平均値算出
・ピーク検索
・標準偏差
・データピックアップ
・数値リスト
周波数解析のコマンドメニュー
・含有率
・含有量
・Median
・Mean
・帯域のピーク周波数
・帯域のスペクトル面積
その他のメニュー
・トリガ抽出
・加算平均
・イベント検索
・テキストファイル出力

動作環境(収録+解析)

パソコン

推奨スペック

・OS:Windows10 Pro 64bit
・CPU:Intel Core-i5プロセッサ 以上
・メモリ:4GB以上
・USBポート搭載機種(注1)(注2)

A/D変換装置(注3)(注4)

インターフェース 型式 メーカー サイズ[mm]
PCI Bus AD16-16U(PCI)EV CONTEC 176.41(L)×106.68(H)
PCI Express AIO-161601UE3-PE CONTEC 169.33(L)×110.18(H)
USB2.0 AIO-163202FX-USB CONTEC

動作環境(解析のみ)

パソコン

推奨スペック

・OS:Windows10 Pro 64bit
・CPU:Intel Core-i5プロセッサ 以上
・メモリ:4GB以上
・USBポート搭載機種(注1)


(注1)ソフトのプロテクトキーを装着する為に必要です。
(注2)Windows7の場合、USB3.0では正常に動作しないことがあります。
(注3)アナログデータを収録する場合は、別途 A/D変換ボードと接続ケーブルが必要になります。
(注4)A/D変換装置のインターフェースによっては、パソコンに装着できない場合があります。ご使用になるパソコンの仕様をよくご確認ください。

BIMUTASII システム構成例(デスクトップパソコン)

デスクトップパソコンでアナログ信号を収録するためには、A/D変換ボードとバッファアンプ、BNC端子台などが必要になります。また、17ch以上で計測する場合は増設アクセサリなどが別途必要になります。

構成例

商 品 名 型 式 定 価(税込) メ ー カ ー
(1) 多用途生体情報解析プログラム
BIMUTASU
\1,430,000
(税抜\1,300,000)
キッセイ
コムテック
(2) パソコン ※1 概算:\330,000
(税抜\300,000)
HPなど
(3) A/D変換ボード(16ch記録用)
PCI Express ※2
AIO-161601UE3-PE \141,130
(税抜\128,300)
CONTEC
(4) シールドケーブル(0.5m) PCB37PS-0.5P \7,590
(税抜\6,900)
CONTEC
(5) バッファアンプ機能増設ボックス ATBA-16E \41,470
(税抜\37,700)
CONTEC
(6) シールドケーブル(1.5m) PCB37PS-1.5P \7,810
(税抜\7,100)
CONTEC
(7) BNC端子台 ATP-16E \18,150
(税抜\16,500)
CONTEC
(8) BNCケーブル(1.5m)×チャネル分 OPEN
合計(概算含) \2,013,000
(税抜\1,830,000)
32ch 記録用 追加オプション
16ch増設アクセサリ ATUH-16A(PCI) \22,110
(税抜\20,100)
CONTEC
シールドケーブル(0.5m) PCB37PS-0.5P \7,590
(税抜\6,900)
CONTEC
バッファアンプ機能増設ボックス ATBA-16E \41,470
(税抜\37,700)
CONTEC
シールドケーブル(1.5m) PCB37PS-1.5P \7,810
(税抜\7,100)
CONTEC
BNC端子台 ATP-16E \18,150
(税抜\16,500)
CONTEC
BNCケーブル(1.5m)×チャネル分 OPEN

※1:パソコンの推奨スペックは、[仕様]タブをご確認ください。
※2:32chの収録は、別途上記のオプションが必要です。

システム構成例(ノートパソコン)

ノートパソコンでアナログ信号を収録するためには、A/D変換ユニット(USB)とバッファアンプ、BNC端子台などが必要です。この構成で32chまで計測できます。

構成例

商 品 名 型 式 定 価(税込) メ ー カ ー
(1) 多用途生体情報解析プログラム
BIMUTASU
\1,430,000
(税抜\1,300,000)
キッセイ
コムテック
(2) ノートパソコン ※1 概算:\330,000
(税抜\300,000)
HPなど
(3) アナログ入出力ユニット
(USB対応)
AIO-163202FX-USB \163,020
(税抜\148,200)
CONTEC
(4) シールドケーブル(0.5m) PCB96PS-0.5P \14,300
(税抜\13,000)
CONTEC
(5) バッファアンプ機能増設ボックス ATBA-32F \62,150
(税抜\56,500)
CONTEC
(6) バッファアンプ用ACアダプタ POA200-20 \8,140
(税抜\7,400)
CONTEC
(7) シールドケーブル(1.5m) PCB96PS-1.5P \15,620
(税抜\14,200)
CONTEC
(8) BNC端子台 ATP-32F \33,660
(税抜\30,600)
CONTEC
(9) BNCケーブル(1.5m)×チャネル分 OPEN
合計(概算含) \2,134,000
(税抜\1,940,000)

※1:パソコンの推奨スペックは、[仕様]タブをご確認ください。
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2012 快眠エア式マットの呼吸アシスト動作の効果
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2007 フォワードランジ運動とスクワット運動における大腿四頭筋活動の比較
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SLEEP, Vol. 29, No. 7, 2006
2006 随意収縮および電気刺激による筋疲労後の筋電図学的解析
佐藤 寿晃・森 直樹・千葉 登
Yamagata Journal of Health Sciences, Vol. 9, 2006
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J. Phys. Ther. Sci.17: 23-28, 2005
2005 Inducing peripheral sympathetic nerve activity by therapeutic electrical stimulation
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Journal of Orthopaedic Surgery 2005:13(2):167-170
2004 An experimental study on the peripheral autonomic nerve potential in the spinal cord injury model by microneurography
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2004 Diagnostic utility of waveform analysis of compound muscle action potentials for carpal tunnel syndrome
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2004 夜勤明け看護師における 背部温罨法ケアの気分および自律神経活動への影響
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Bull. Nagano Coll. Nurs. 長野県看護大学紀要 6: 11〜18 , 2004
2004 An experimental study on the peripheral autonomic nerve potential in the spinal cord injury model by microneurography
Taku Ogura, Yasuhiko Kira, Shunzo Aramaki, Fumihiko Nakanishi, Kookho Lee, Toshikazu Kubo
Scand. J. Lab. Anim. Sci. No. 2. 2004. Vol. 31
2003 Muscle fibre composition and electromyographic features of cervical muscles following prolonged head extension in growing rats.
Gu GM, Yoshida R, Liu ZJ, Hirose T, Ito G.
Eur J Orthod. 2003 Feb;25(1):21-33.
2002 筋電位測定による操作具形状の評価
三好 泉 河村 洋 岡野 宏 大久保 富彦 田邊 友久
東京都立産業技術研究所研究報告 第 5 号(2002)
2002 表面筋電位による前腕動作の評価
大久保 富彦 田邉 友久 三好 泉
東京都立産業技術研究所研究報告 第5 号(2002)
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Chen Y, Mori S, Koga K, Ohta Y, Wada Y, Tanaka M.
Biol Sci Space. 1999 Jun;13(2):77-81.

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製品名BIMUTASU
分類多用途生体情報解析 (脳波・筋電・心電)
製品概要周波数分析・積分・ピーク検出など、生体処理に必要な各種解析機能を備えた汎用的な波形解析プログラム
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