| 講演名 | 2021-01-21 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(名工大), 平田 晃正(名工大), |
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| 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． |
| 抄録(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 |
| キーワード(英) | Electrocardiogram (ECG) / Scalar-potential finite-difference (SPFD) method / Lead field matrix / Orthogonal matching pursuit / Kalman filtering |
| 資料番号 | EST2020-55 |
| 発行日 | 2021-01-14 (EST) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EST |
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| 開催期間 | 2021/1/21(から2日開催) |
| 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） | |
| 委員長氏名（和） | 大貫 進一郎(日大) |
| 委員長氏名（英） | Shinichiro Ohnuki(Nihon Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 君島 正幸(アドバンテスト研) / 柴山 純(法政大) / 辻 寧英(室蘭工大) |
| 副委員長氏名（英） | Masayuki Kimishima(Advantest) / Jun Shibayama(Hosei Univ.) / Yasuhide Tsuji(Muroran Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 須賀 良介(青学大) / 毛塚 敦(電子航法研) |
| 幹事氏名（英） | Ryosuke Suga(Aoyama Gakuin Univ.) / Atsushi Kezuka(ENRI) |
| 幹事補佐氏名（和） | 石橋 秀則(三菱電機) / 岸本 誠也(日大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hidenori Ishibashi(MitsubishiElectric) / Seiya Kishimoto(Nihon Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electronics Simulation Technology |
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| 本文の言語 | JPN |
| 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（和） | |
| 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 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 中野 裕貴 / Yuki Nakano |
| 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） | 平田 晃正 / Akimasa Hirata |
| 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) |
| 発表年月日 | 2021-01-21 |
| 資料番号 | EST2020-55 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | EST-328 |
| ページ範囲 | pp.12-15(EST), |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2021-01-14 (EST) |