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EEGモニタリングによる脳活動システム変化の検出

研究課題

研究課題/領域番号 16560353
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 システム工学
研究機関徳島大学

研究代表者

長篠 博文  徳島大学, 医学部, 教授 (40035655)

研究分担者 木内 陽介  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (80035807)
芥川 正武  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 講師 (90294727)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワードEEG / 脳 / 脳活動 / システム変化 / 時系列信号 / ニューラルネットワーク / 誤差逆伝播学習 / 結合荷重 / 誤差逆伝搬学習 / 時系列
研究概要

1.ニューラルネットワークを用いたシステム変化検出機構の解析
いくつかの線形離散時間システム及び非線形離散時間システムが発生する時系列データを学習させた移動平均型ニューラルネットワークが,それらのシステムの広範なパラメータ範囲においてその変化を検出できることを明らかにした。この変化検出には,ニューラルネットワークの結合荷重空間を用いた。この機構を臨床データに適用した場合において,従来手法の周波数スペクトルに基づいた方法と比較し,本方法が優れていることを確認した。
2.脳波計測による脳活動システム変化検出機構の開発
ある時間間隔の脳波データごとに誤差逆伝搬学習を行った移動平均型ニューラルネットワークの,荷重ベクトルの成す角度を指標として脳活動システムの変化を推定するシステムを開発・改良した。さらにその性能を向上させるため,瞬目などによって混入するアーチファクトを除去することを目的として,独立成分分析を用いる方法及びニューラルネットワークを用いる方法を開発し,その有効性を確認した。
3.脳波モニタリングシステムの開発
国際10-20システムに基づいた16電極配置から得られるEEG計測による脳機能モニタリングシステムの開発,性能改善,高度化を行った。さらにシステムのソフトウェアの改良を重ね,動作の高速化を実現し,移動平均型ニューラルネットワークによる時系列データの学習,システム変化のリアルタイム推定を行うプログラムを組み込んで,本システムの汎用性を高めた。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (31件)

  • [雑誌論文] Tracking the states of a nonlinear and nonstationary system in the weight-space of artificial neural networks2006

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Emoto
    • 雑誌名

      Medical and Biological Engineering and Computing 44・1-2

      ページ: 146-159

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulation study on artifact elimination in EEG signals by artificial neural network2006

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoko
    • 雑誌名

      Proceedings of 2006 World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 1

      ページ: 1057-1059

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] EEG analysis using neural networks to detect changes of brain conditions during operations2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Kaji
    • 雑誌名

      Proceedings of 2006 World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 1

      ページ: 1079-1082

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Signal separation of the biological signal using ICA2006

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Nishioka
    • 雑誌名

      Proceedings of 2006 World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 1

      ページ: 1098-1101

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tracking the states of a nonlinear and nonstationary system in the weight-space of artificial neural networks2006

    • 著者名/発表者名
      Takahairo Emoto
    • 雑誌名

      Medical and Biological Engineering and Computing Vol. 44, No. 1-2

      ページ: 146-159

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simulation study on artifact elimination in EEG signals by artificial neural network2006

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoko
    • 雑誌名

      Proceedings of 2006 World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering Vol.1

      ページ: 1057-1059

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] EEG analysis using neural networks to detect changes of brain conditions during operations2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Kaji
    • 雑誌名

      Proceedings of 2006 World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering Vol.1

      ページ: 1079-1082

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Signal separation of the biological signal using ICA2006

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Nishioka
    • 雑誌名

      Proceedings of 2006 World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering Vol.1

      ページ: 1098-1101

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simulation study on artifact elimination in EEF signals by artificial neural network2006

    • 著者名/発表者名
      Shigo Yoko
    • 雑誌名

      Proceedings of 2006 World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering, Seoul, Korea, August 27-September 1, 2006 1

      ページ: 1057-1059

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] EEG analysis using neural networks to detect changes of brain conditions during operations2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Kaji
    • 雑誌名

      Proceedings of 2006 World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering, Seoul, Korea, August 27-September 1, 2006 1

      ページ: 1079-1082

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Signal separation of the biological signal using ICA2006

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Nishioka
    • 雑誌名

      Proceedings of 2006 World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering, Seoul, Korea, August 27-September 1, 2006 1

      ページ: 1098-1101

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of BP neural networks to transition detection in time series models2005

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Emoto
    • 雑誌名

      Proceedings of The 9th World Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics 1

      ページ: 360-365

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tracking the states of a nonlinear system in the weight-space of a feed-forward neural network2005

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Emoto
    • 雑誌名

      Proceedings of 2005 International Joint Conference on Neural Networks 1

      ページ: 96-101

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Analysis for Brain Activities during Operations Using Measured EEG2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Kaji
    • 雑誌名

      Proceedings of the 27th Annual Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology 1

      ページ: 15031-15034

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Analysis of a nonlinear system via internal-state of a neural network2005

    • 著者名/発表者名
      Takahairo Emoto
    • 雑誌名

      Proceedings of International Workshop on Nonlinear Signal and Image Processing Vol. 1

      ページ: 441-446

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Application of BP neural networks to transition detection in time series models2005

    • 著者名/発表者名
      Takahairo Emoto
    • 雑誌名

      Proceedings of The 9th World Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics Vol. 1

      ページ: 360-365

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tracking the states of a nonlinear system in the weight-space of a feed-forward neural network2005

    • 著者名/発表者名
      Takahairo Emoto
    • 雑誌名

      Proceedings of 2005 International Joint Conference on Neural Networks Vol. 1

      ページ: 96-101

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Analysis for Brain Activities during Operations Using Measured EEG2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Kaji
    • 雑誌名

      Proceedings of the 27th Annual Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Vol. 1

      ページ: 15031-15034

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Analysis of a nonlinear system via internal-state of a neural network2005

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Emoto
    • 雑誌名

      Proceedings of International Workshop on Nonlinear Signal and Image Processing, Sapporo, Japan, May 18-20,2005 1

      ページ: 441-446

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of BP neural networks to transition detection in time series models2005

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Emoto
    • 雑誌名

      Proceedings of The 9th World Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics, Orlando, USA, July 10-13,2005 1

      ページ: 360-365

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Tracking the states of a nonlinear system in the weight-space of a feed-forward neural network2005

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Emoto
    • 雑誌名

      Proceedings of 2005 International Joint Conference on Neural Networks, Montreal, Canada, July 31-August 4,2005 1

      ページ: 96-101

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis for Brain Activities during Operations Using Measured EEG2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Kaji
    • 雑誌名

      Proceedings of the 27th Annual Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology, Shanghai, China, September 1-4,2005 1

      ページ: 15031-15034

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 術中脳活動リアルタイム解析ソフトウェアの開発2004

    • 著者名/発表者名
      加地芳雄
    • 雑誌名

      生体医工学 42・2

      ページ: 41-47

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Detection of transition of various time series model using BP neural networks2004

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Emoto
    • 雑誌名

      Proceedings of Eighth International Conference on Knowledge-Based Intelligent Information and Engineering Systems 2

      ページ: 1060-1067

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A pattern generator for multiple periodic signals using recurrent neural networks2004

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Takahashi
    • 雑誌名

      Proceedings of Eighth International Conference on Knowledge-Based Intelligent Information and Engineering Systems 2

      ページ: 1068-1073

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Detection of biological system deviation by BPNN2004

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Emoto
    • 雑誌名

      Proceedings of 8th International Conference on Control, Automation, Robotics and Vision 1

      ページ: 931-935

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of a nonlinear system via internal-state of a neural network2004

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Emoto
    • 雑誌名

      Proceedings of International Workshop on Nonlinear Signal and Image Processing 1

      ページ: 441-446

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of real-time intra-operative analysis software for brain activity using measured EEG2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Kaji
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Biomedical Engineering Vol. 42, No. 2

      ページ: 41-47

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detection of transition of various time series model using BP neural networks2004

    • 著者名/発表者名
      Takahairo Emoto
    • 雑誌名

      Proceedings of Eighth International Conference on Knowledge-Based Intelligent Information and Engineering Systems Vol. 2

      ページ: 1060-1067

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A pattern generator for multiple periodic signals using recurrent neural networks2004

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Takahashi
    • 雑誌名

      Proceedings of Eighth International Conference on Knowledge-Based Intelligent Information and Engineering Systems Vol. 2

      ページ: 1068-1073

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detection of biological system deviation by BPNN2004

    • 著者名/発表者名
      Takahairo Emoto
    • 雑誌名

      Proceedings of 8th International Conference on Control, Automation, Robotics and Vision Vol. 1

      ページ: 931-935

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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