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講演抄録/キーワード
講演名 2018-03-13 14:00
機能的近赤外分光法を用いたリアルタイム頭皮血流除去:実データに対する検討
小田祐太佐藤貴紀南部功夫和田安弘長岡技科大MBE2017-85
抄録 (和) 機能的近赤外分光法(functional Near-Infarared Spectroscopy; fNIRS)は非侵襲型の脳機能イメージング装置であり多様なシーンで利用されつつある.しかし固有のアーチファクトである実験課題関連の頭皮血流によって正確な脳活動推定が困難となる問題がある.本研究は近年のfNIRSアプリケーションへの応用を期待し,リアルタイム環境下で実際のfNIRS信号から頭皮血流の影響を除去することを試みた.スライディング窓解析(Sliding-Window Analysis; SWA)によってリアルタイム処理を実現し,左右手実運動課題時のfNIRS計測信号に提案手法を適用した.一般線形モデル(General Linear Model; GLM)のモデルフィットを示す自由度調整済み決定係数は従来の手法に比べ有意に高くなったが,推定誤差は有意に改善されなかった.オフライン解析による結果から,推定された脳血流が頭皮血流よりも大きい振幅ピークを持つ割合が多いサンプルに対して,提案手法は従来手法よりも推定誤差が大きくなる可能性が示唆された. 
(英) Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) is an effective neuroimaging technique, which facilitates its real-time application to a wide variety of fields. However, it is difficult to estimate true brain activity from fNIRS raw signals because of task-related scalp-hemodynamics, which is a specific artifact. To prevent the negative effects of scalp-hemodynamics in real-time, we proposed a real-time ShortPCA GLM (rt-ShortPCA GLM) with sliding-window analysis (SWA). At first, we executed an experiment to obtain the fNIRS real data which subjects performed movement tasks with their hands and fingers, then we applied the proposed method to the data. Adjusted $R^2$, which represents GLM model fitting, was significantly higher than the conventional methods. However, estimation error was not significant. By off-line analysis, it is suggested that the estimation error of the proposed method could be higher than the conventional method when the samples have the larger peak amplitude of cerebral-hemodynamics than scal-hemodynamcs.
キーワード (和) 近赤外分光法 / スライディング窓解析 / 一般線形モデル / 頭皮血流アーチファクト / / / /  
(英) functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) / sliding-window analysis (SWA) / general linear model (GLM) / scalp-hemodynamics artifact / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 117, no. 507, MBE2017-85, pp. 29-34, 2018年3月.
資料番号 MBE2017-85 
発行日 2018-03-06 (MBE) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード MBE2017-85

研究会情報
研究会 MBE NC  
開催期間 2018-03-13 - 2018-03-14 
開催地(和) 機械振興会館 
開催地(英) Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. 
テーマ(和) ME,一般 
テーマ(英) ME, general 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 MBE 
会議コード 2018-03-MBE-NC 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 機能的近赤外分光法を用いたリアルタイム頭皮血流除去:実データに対する検討 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Real-Time Artifact Reduction Using Sliding-Window Analysis for Real Data: A Functional Near-Infrared Spectroscopy Study 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 近赤外分光法 / functional near-infrared spectroscopy (fNIRS)  
キーワード(2)(和/英) スライディング窓解析 / sliding-window analysis (SWA)  
キーワード(3)(和/英) 一般線形モデル / general linear model (GLM)  
キーワード(4)(和/英) 頭皮血流アーチファクト / scalp-hemodynamics artifact  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 小田 祐太 / Yuta Oda / オダ ユウタ
第1著者 所属(和/英) 長岡技術科学大学 (略称: 長岡技科大)
Nagaoka University of Technology (略称: NUT)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 佐藤 貴紀 / Takanori Sato / サトウ タカノリ
第2著者 所属(和/英) 長岡技術科学大学 (略称: 長岡技科大)
Nagaoka University of Technology (略称: NUT)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 南部 功夫 / Isao Nambu / ナンブ イサオ
第3著者 所属(和/英) 長岡技術科学大学 (略称: 長岡技科大)
Nagaoka University of Technology (略称: NUT)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 和田 安弘 / Yasuhiro Wada / ワダ ヤスヒロ
第4著者 所属(和/英) 長岡技術科学大学 (略称: 長岡技科大)
Nagaoka University of Technology (略称: NUT)
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講演者
発表日時 2018-03-13 14:00:00 
発表時間 25 
申込先研究会 MBE 
資料番号 IEICE-MBE2017-85 
巻番号(vol) IEICE-117 
号番号(no) no.507 
ページ範囲 pp.29-34 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-MBE-2018-03-06 


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