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 |