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独立成分解析による脳死判定のための脳波信号処理

研究課題

研究課題/領域番号 12559012
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 広領域
研究機関理化学研究所

研究代表者

堀 玄  理化学研究所, 脳信号処理研究チーム, 研究員 (60322658)

研究分担者 水野 美邦  順天堂大学, 医学部・脳神経内科, 教授 (30049043)
ANDRZEI Cichocki  理化学研究所, 脳信号処理研究チーム, チームリーダー(研究職)
甘利 俊一  理化学研究所, 脳数理研究チーム, グループディレクター(研究職) (80010726)
合原 一幸  東京大学, 大学院・新領域創成研究科, 教授 (40167218)
大熊 泰之  順天堂大学, 医学部・脳神経内科, 助教授 (90185231)
CICHOCKI Andrzej  RIKEN, Lab. for Advanced Brain Signal Processing, Team Leader
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
2001年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2000年度: 6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
キーワード脳死判定 / 独立成分解析 / 脳波 / 信号処理 / カオス / 時系列解析
研究概要

脳波による脳死判定では脳波が平坦になっていることを確認しなければならないが、平坦脳波の判定のために脳波計の感度を上げると、脳波に心電図その他のノイズが混入し平坦であることの確認が難しくなる。本研究では独立成分解析による信号分離の手法を使って、平坦脳波に混入した心電図等のノイズが効果的に除去できることを示した。特に、心電図が混入した脳波データの統計的な性質を利用して、脳波からの心電図の除去を効果的に行える独立成分解析の手法を提案した。
さらに、独立成分解析により心電図・ノイズを除去した後の平坦脳波に対して、カオス時系列解析を行うことにより、残留しているノイズが生体由来のものではないことを示すことができる。本研究ではカオス時系列解析の手法の中で、特にウエイランドテストと、呼ばれる手法が、他のカオス性解析の手法(相関次元解析、リアプノフ指数解析)に比べてロバストに残留信号の性質の判定を行えることを示した。
また、脳死脳波からの独立成分解析による心電図その他のノイズの除去、残留信号のカオス時系列解析による判定を、実際の現場で容易に行うためのソフトウエアの開発も行った。ソフトウエアの心電図除去部では、独立成分解析により各成分に分離した後、心電図・ノイズに対応する成分を目視によって判定・消去し、再度混合して心電図だけを除去した脳波データを得る手順を明快に行うためのユーザーインターフェイス部の設計を行った。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] Gen Hori, Shun-ichi Amari, Andrzej Cichocki, Yoshikuni Mizuno, Yasuyuki Okuma, Kazuyuki Aihara: "Using ICA of EEG for Judgment of Brain Death"Proc. of 7th Intl. Conf. on Neural Information Processing (ICONIP 2000). 1216-1219 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gen Hori, Kazuyuki Aihana, Yoshikuni Mizuno, Yasuyuki Okuma: "Chaotic EEG Analysis and Judgment of Brain Death"Proc. of 5th Intl. Symp. on Artificial Life and Robotics (AROB 5th '00). 185-188 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gen Hori: "A New Approach to Joint Diagonalization"Proc. of 2nd International Workshop on Independent Component Analysis and Blind Signal Separation (ICA2000). 151-155 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gen Hori: "Nonlinear dynamics associated with Diagonalization and Joint Diagonalization"Proc. of 2001 Intl. Sympo. Nonlinear Theory Appl.. 407-410 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gen Hori, Kazuyuki Aihara, Yoshikuni Mizuno, Yasuyuki Okuma: "Blind Source Separation and Chaotic Analysis of EEG for Judgment of Brain Death"Artificial Life and Robotics, Vol.4, Springer-Verlag (to appear). (印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gen Hori, Shun-ichi Amari, Andrzej Cichocki, Yoshikunni Mizunjo. Yasuyuki Okuma and Kazuyuki Aihara: "Using ICA of EEG for Judgment of Brain Death"Proc. of 7th Intl. Conf. on Neural Information Processing.. 1216-1219 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gen Hori, Kazuyuki Aihara, Yoshikuni Mizuno and Yasuyuki Okuma: "Chaotic EEG Analysis and Judgement of Brain Death"Proc. of 5th Intl. Symp. On Artificial Life and Robotics.. 185-188 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gen Hori: "A New Approach to Joint Diagonalization"Proc. of 2nd Intl. Workshop on Independent Component Analysis and Blind Source Separation.. 151-155 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gen Hori: "Nonlinear Dynamics associated with Diagonalization and Joint Diagonalization."Proc. of 2001 Intl. Symp. On Nonlinear Theory and Appl. 407-410 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gen Hori, Kazuyuki Aihara, Yoshikuni Mizuno and Yasuyuki Okuma: "Blind Source Separation and Chaotic Analysis of EEG for Judgment of Brain Death", Artificial Life and Robotics, Vol.4"Springer-Verlag(to appear)..

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gen Hori, Shun-ichi Amari, Andrzej Cichocki, Yoshikuni Mizuno, Yasuyuki Okuma, Kazuyuki Aihara: "Using ICA of EEG for Judgment of Brain Death"Proc. of 7th Intl. Conf. on Neural Information Processing(ICONIP 2000). 1216-1219 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Gen Hori, Kazuyuki Aihara, Yoshikuni Mizuno, Yoshiyuki Okuma: "Chaotic EEG Analysis and Judgment of Brain Death"Proc. of 5th Intl. Symp. on Artificial Life and Robotics(AROB 5th '00). 185-188 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Gen Hori: "A New Approach to Joint Diagonalization"Proc. of 2nd International Workshop on Independent Component Analysis and Blind Signal Separation(ICA2000). 151-155 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Gen Hori: "Nonlinear dynamics associated with Diagonalization and Joint Diagonalization"Proc. of 2001 Intl. Sympo. Nonlinear Theory Appl.. 407-410 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Gen Hori, Kazuyuki Aihara, Yoshikuni Mizuno, Yoshiyuki Okuma: "Blind Source Separation and Chaotic Analysis of EEG for Judgment of Brain Death"Artificial Life and Robotics, Vol.4, Springer-Verlag. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Gen Hori,Shun-ichi Amari,Andrzej Cichocki,Yoshikuni Mizuno,Yasuyuki Okuma and Kazuyuki Aihara: "Using ICA of EEG for Judgment of Brain Death"Proc.of 7th Intl.Conf.on Neural Information Processing (ICONIP 2000). 1216-1219 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Gen Hori,Kazuyuki Aihara,Yoshikuni Mizuno and Yasuyuki Okuma: "Chaotic EEG Analysis and Judgment of Brain Death"Proc.of 5th Intl.Symp.on Artificial Life and Robotics (AROB 5th '00). 185-188 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Gen Hori: "A New Approach to Joint Diagonalization"Proc.of 2nd International Workshop on Independent Component Analysis and Blind Signal Separation (ICA2000). 151-155 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Gen Hori,Kazuyuki Aihara,Yoshikuni Mizuno and Yasuyuki Okuma: "Blind Source Separation and Chaotic Analysis of EEG for Judgment of Brain Death"Artificial Life and Robotics, Vol.4,Springer-Verlag (to appear).

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      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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