2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of magnetically shielded roomless magnetocardiograph that enables early stage diagnosis of heart disease
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26350535
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
小林 宏一郎 岩手大学, 理工学部, 教授 (60277233)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福島 明宗 岩手医科大学, 医学部, 教授 (20208937)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | SQUID磁束計 / 心磁図 / アクティブ磁気シールド / 三次元可視化 / ノイズ除去 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、心疾患の早期診断を可能とする磁気シールドルームレス心磁図計測システムの開発であり、計測した心磁図の高い信号ノイズ比を実現することである。
１．アクティブ磁気シールドを組み込んだワイドレンジ型心磁計の開発を行った。研究開始後新たに提案した、打消しコイルとしてSQUIDのフィードバックコイルを用いる方法による実験を行った。この結果、磁界印加実験による遮蔽率27dBとなり、研究目標値の30dBに近い値を実現できた。従って、本研究ではこの方法を採用することした。
２．心磁図のノイズ除去用信号処理ソフトウエア開発を行った。独立成分分析（ICA）を用いた信号処理の検討を行った。成分選択を手動で行った結果、信号ノイズ比（SNR）が、0dB、-10dB、-20dBのデータに対して、研究目標値であるSNR 40dB以上の改善が行えた。さらに、成分選択を自動で行う方法として、計測信号の自己相関のピーク値を用いた方法を提案して、SNR約30dBの改善が行えた。手動成分選択におけるSNR改善割合より低いものの、臨床への実用化には自動選択が有効であり、更なるSNR向上を目指している。
３．心磁図の三次元可視化ソフトウエアの開発を行った。脳波や脳磁図の可視化技術で有効な成果を上げているROLETA法を心磁図に応用した。この方法を心磁図へ応用する場合、深さ方向での推定解の広がりが異なる問題がある。そこで、計測空間の仮想的な拡大を行う方法を提案した。この結果、深さ方向での推定解の広がりを抑えることが可能になった。さらに、心臓の三次元画像上に推定解を表示する可視化ソフトウエアを作成し、上記推定解を心臓画像上に三次元表示可能とした。
最終年度での成果として、研究目標を達成できた。
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Research Products
(10 results)
