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講演抄録/キーワード
講演名 2021-01-21 10:25
リードフィルード行列を用いた心電波源位置推定へのカルマンフィルタの適応
中野裕貴平田晃正名工大EST2020-55 エレソ技報アーカイブへのリンク:EST2020-55
抄録 (和) 12誘導心電図は,心疾患の早期発見の役割を果たす重要なツールとして術前診断や治療箇所の推定に利用されている.しかしながら,12誘導心電図の電極数は9と限られる上,人体組織の電気的不均質性により観測電位のモデル化が困難であり,心電波源位置推定問題において誤差が発生する要因となる.本稿では,不均質人体モデルに対する多数の順問題を解析することによりリードフィールド行列を導出した.次に心電波源推定(逆問題)に対して,直行マッチング追跡法に基づいたアルゴリズムによる波源位置と波源方向の推定を行った.さらに,推定方向に基づいたカルマンフィルタを適応することにより,推定位置の高精度化を試みた.計算機シミュレーションの結果,疑似心電図を入力とした場合,直行マッチング追跡法のみに基づいた従来手法の平均推定誤差が15.30 mmであったのに対し,提案手法は5.65 mmに減少し,波源の位置と方向を用いた推定手法の有効性を示した. 
(英) A 12-lead electrocardiogram (ECG) was invented more than 100 years ago, and is still used as an essential tool to detect early heart disease. However, the number of electrodes in the 12-lead ECG is limited to nine. In addition, it is not easy to model the electric potential simply due to the inhomogeneity of the human body, which causes a notable estimation error on source localization. In this study, we propose a localization method for cardiac source with 12-lead ECG via sparse reconstruction. The lead field matrix was constructed by solving a forward problem for an inhomogeneous human model based on the scalar-potential finite-difference method. A time-series source localization with Kalman filtering indicated that source mislocalization could be compensated, suggesting the effectiveness of the source estimation using the current direction and location simultaneously. For the ECG R-wave, the mean distance error was improved from 15.30 mm to 5.65 mm using proposed method.
キーワード (和) 心電図 / スカラポテンシャル有限差分法 / リードフィールド行列 / リードフィールド行列 / カルマンフィルタ / / /  
(英) Electrocardiogram (ECG) / Scalar-potential finite-difference (SPFD) method / Lead field matrix / Orthogonal matching pursuit / Kalman filtering / / /  
文献情報 信学技報, vol. 120, no. 328, EST2020-55, pp. 12-15, 2021年1月.
資料番号 EST2020-55 
発行日 2021-01-14 (EST) 
ISSN 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 EST2020-55 エレソ技報アーカイブへのリンク:EST2020-55

研究会情報
研究会 EST  
開催期間 2021-01-21 - 2021-01-22 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Online 
テーマ(和) シミュレーション技術、一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 EST 
会議コード 2021-01-EST 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) リードフィルード行列を用いた心電波源位置推定へのカルマンフィルタの適応 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Localization of Cardiac Source with Lead Field Matrix with Kalman Filtering 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 心電図 / Electrocardiogram (ECG)  
キーワード(2)(和/英) スカラポテンシャル有限差分法 / Scalar-potential finite-difference (SPFD) method  
キーワード(3)(和/英) リードフィールド行列 / Lead field matrix  
キーワード(4)(和/英) リードフィールド行列 / Orthogonal matching pursuit  
キーワード(5)(和/英) カルマンフィルタ / Kalman filtering  
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) 中野 裕貴 / Yuki Nakano / ナカノ ユウキ
第1著者 所属(和/英) 名古屋工業大学 (略称: 名工大)
Nagoya Institute of Technology (略称: NITech)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 平田 晃正 / Akimasa Hirata / ヒラタ アキマサ
第2著者 所属(和/英) 名古屋工業大学 (略称: 名工大)
Nagoya Institute of Technology (略称: NITech)
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講演者 第1著者 
発表日時 2021-01-21 10:25:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 EST 
資料番号 EST2020-55 
巻番号(vol) vol.120 
号番号(no) no.328 
ページ範囲 pp.12-15 
ページ数
発行日 2021-01-14 (EST) 


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