2008 Fiscal Year Annual Research Report
脳磁界計測と経頭蓋磁気刺激を融合した脳機能ダイナミクス計測解析システムの開発
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20560400
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
樋脇 治 Hiroshima City University, 情報科学研究科, 教授 (30264948)
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| Keywords | 脳磁界 / 電流源推定 |
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| Research Abstract |
頭部のMRIデータから得られる脳の形状を抽出し、脳の解剖学的形状と大脳皮質のコラム構造の配列様式を考慮した脳活動部位推定法に基づいたソフトウェアを開発した。まず、被験者頭部のMR画像の大脳皮質とそれ以外の部位とのコントラストの差を微細に調べ、大脳皮質の形状の画像を損なうことなく抽出するソフトウェアを構築した。次に、抽出された脳画像から脳表面の法線方向の単位ベクトルの分布を計算するソフトウェアを開発した。脳の部分の画素は灰色、脳を取り囲む脳脊髄液は黒色に撮像された頭部MRIを用いて脳表面を表す灰色画素の周囲および3次元画像における上層と下層において近接する画素26個のうち脳脊髄液を表す黒色画素に向かう方向の単位ベクトルのベクトル和を求めることにより脳表面にほぼ垂直な方向を算出した。この方法により求めた脳表に垂直な方向のベクトルの大きさを正規化することにより脳表の法線単位ベクトルを脳表の画素全部について求めた。これにより、電流源の方向を事前に脳表に垂直方向に固定し、電流源の位置の3つの変数だけを求めるソフトウェアを構築した。電流源の大きさの二乗和を最小にする条件のもとで解を得るL2ノルム最小化法を用いて脳表上に配置した電流源候補の大きさを計算し、電流源分布を求めるソフトウェアを開発した。このソフトウェアにより求めた電流源分布を脳のMR画像上にカラーマップとして表示するようにした。強度の大きい電流源は赤く強度の小さい電流源は青く表示し、脳の活動部位をわかりやすく表現するグラフィカルインタフェースを構築した。
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