NIRSのためのシースルー型脳立体観察ディスプレイを用いた微小な脳賦活の研究

• 研究課題/領域番号: 21500459
• 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: 医用システム
• 研究機関: 木更津工業高等専門学校
• 研究代表者: 栗本 育三郎 木更津工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (00195562)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2009年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: NIRS / 脳賦活 / 脳形態 / 脳血流 / 脳立体視

研究概要

本研究では,近赤外分光法(Near Infrared Spectroscopy以下NIRSと略す.)計測における脳部位推定の高度化を目指し,シースルー型脳立体観察ディスプレイをMRI(Magnetic Resonance Imaging)のT2法のDICOM(Digital Imaging and Communication inMedicine)画像を用いて構成し,大脳皮質の脳溝,脳回等が立体で頭部表面情報と融合させる観察を可能にした.次に,データの部位間・被験者間相互比較を目指し,光路長の影響を消去するNIRS時系列信号の自己相関による解析法を提案した.さらに自己相似性の特徴を表す指標として,標本平均の分散を求める分散プロット法やバリオグラム法を提案し,計算タスク等の微小な脳賦活おけるカラーマップ化を行った.さらに,結果をシースルー脳立体観察ディスプレイに動的表示させるシステムの開発を行い,大脳皮質の脳血流ダイナミックス計測を可能とした.

研究成果

• [雑誌論文] 音楽と脳波の短時間共鳴解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田将士,栗本育三郎,東雄二,中川匡弘
  • 雑誌名: 日本高専学会誌 巻: Vol.16, No.3 ページ: 91-96
  • URL: http://ci.nii.ac.jp/naid/110008686639/
  • 査読あり
• [雑誌論文] 可搬型シースルー脳立体観察ディスプレイの開発と評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田幸弘,栗本育三郎
  • 雑誌名: 日本高専学会誌 巻: Vol.16, No.3 ページ: 85-90
  • URL: http://ci.nii.ac.jp/naid/110008686638/
  • 査読あり
• [雑誌論文] 可搬型シースルー脳立体観察ディスプレイの開発と評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田幸弘, 栗本育三郎, 舘すすむ
  • 雑誌名: 日本高専学会誌 巻: 16巻3号 ページ: 85-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] 音楽と脳波の短時間共鳴解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田将士, 栗本育三郎, 東雄二, 中川匡弘
  • 雑誌名: 日本高専学会誌 巻: 16巻3号 ページ: 91-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] 可搬型シースルー脳立体観察ディスプレイの開発と評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田幸弘, 栗本青三郎, 舘すすむ
  • 雑誌名: 日本高専学会 巻: 第5回論文特集号 ページ: 7-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] 聴覚の選択的注意におけるNIRS信号解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 栗本育三郎,川上直樹,舘章
  • 雑誌名: 日本バーチャルリアリティ学会論文誌 巻: Vol.14, No.3 ページ: 371-380
  • NAID: 110008752088
  • URL: http://ci.nii.ac.jp/naid/110008752088/
  • 査読あり
• [雑誌論文] 近赤外分光法を用いた脳機能信号解析の研究概要 (2009)
  • 著者名/発表者名: 栗本育三郎
  • 雑誌名: 日本高専学会高等専門学校の教育研究 巻: Vol.14, No.2 ページ: 33-37
  • URL: http://ci.nii.ac.jp/naid/110007703142/
• [雑誌論文] 聴覚の選択的注意におけるNIRS信号解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 栗本育三郎, 川上直樹, 舘〓
  • 雑誌名: 日本バーチャルリアリティ学会論文誌 Vol.14 ページ: 371-380
  • NAID: 110008752088
  • 査読あり
• [雑誌論文] 近赤外分光法を用いた脳機能信号解析の研究概要(特集高専の挑戦) (2009)
  • 著者名/発表者名: 栗本育三郎
  • 雑誌名: 日本高専学会 Vol.14 ページ: 33-37
  • NAID: 110007703142
• [学会発表] 脳血流ダイナミックス表示システムの開発-ピアノ学習過程での検証- (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田将士, 栗本育三郎
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2012
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2012-01-01
• [学会発表] 脳位置情報入出力マスタ・スレーブシステムの開発と評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 民内元康, 栗本育三郎
  • 学会等名: 体情報処理と高度情報処理シンポジウム2012
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2012-01-01
• [学会発表] 可搬型シースルー脳立体観察ディスプレイによる脳血流ダイナミックス表示 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田幸弘, 栗本育三郎, 池田将士
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2012
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2012-01-01
• [学会発表] 脳血流ダイナミックス表示システムの開発-ピアノ学習過程での検証- (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田将士,栗本育三郎,垣浪文美香,佐瀬巧,中川匡弘
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2012
• [学会発表] 脳位置情報入出力マスタ・スレーブシステムの開発と評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 民内元康,栗本育三郎
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2012
• [学会発表] 可搬型シースルー脳立体観察ディスプレイによる脳血流ダイナミックス表示 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田幸弘,栗本育三郎,池田将士
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2012
• [学会発表] 脳皮質におけるヘモダイナミクス立体観察システムソフトウェアの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田将士, 栗本育三郎
  • 学会等名: 日本福祉工学会第15回学術講演会講演論文集
  • 発表場所: 山梨大学
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] 脳位置情報入出力マスタ・スレーブシステムの評価-位置情報取得システム- (2011)
  • 著者名/発表者名: 民内元康, 栗本育三郎
  • 学会等名: 日本福祉工学会第15回学術講演会講演論文集
  • 発表場所: 山梨大学
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] 大脳皮質におけるヘモダイナミクス立体観察システムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田将士, 吉田幸弘, 栗本育三郎
  • 学会等名: 長岡技術科学大学電気系教職員交流集会講演概要集
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2011-08-01
• [学会発表] 脳位置情報入出力マスタ・スレーブシステムのソフトウェアの設計と実装 (2011)
  • 著者名/発表者名: 民内元康, 栗本育三郎
  • 学会等名: 長岡技術科学大学電気系教職員交流集会講演概要集
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2011-08-01
• [学会発表] 可搬型シースルー脳立体観察ディスプレイの開発-動的カラー立体視の検証- (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田幸弘, 池田将士, 栗本育三郎
  • 学会等名: 長岡技術科学大学電気系教職員交流集会講演概要集
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2011-08-01
• [学会発表] 大脳皮質におけるヘモダイナミクス立体観察システムソフトウェアの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田将士,吉田幸弘,民内元康,栗本育三郎,中川匡弘
  • 学会等名: 日本福祉工学会第15回学術講演会講演論文集
• [学会発表] 脳位置情報入出力マスタ・スレーブシステムの評価-位置情報取得システム- (2011)
  • 著者名/発表者名: 民内元康,栗本育三郎
  • 学会等名: 日本福祉工学会第15回学術講演会講演論文集
• [学会発表] 微小な脳賦活(引き算繰り下がりの有無)におけるNIRS信号解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗本育三郎,中川匡弘
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2011
• [学会発表] 脳位置情報入出力マスタ・スレーブシステムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 民内元康,栗本育三郎
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2011
• [学会発表] 脳機能計測(NIRS)を利用したピアノ学習過程の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 垣浪文美香,栗本育三郎,池田将士,佐瀬巧,斉藤康之,中川匡弘,筒石賢昭,石橋史生
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2011
• [学会発表] Brain Functional Signal Analysis using Near-Infrared Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Ikusaburo Kurimoto
  • 学会等名: Proceeding of the Japan-Taiwan Youth Symposium on Enviroment Maintenace and Human Welfare 2011
  • 発表場所: Taipei
• [学会発表] 微小な脳賦活(引き算繰り下がりの有無)におけるNIRS信号解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗本育三郎, 中川匡弘, 古本英晴
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2011, pp.31-38
  • 発表場所: 長岡技術科学大学(招待講演)
• [学会発表] 可搬型シースルー脳立体観察ディスプレイの較正 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田幸弘, 栗本育三郎, 舘〓
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2011, pp.113-116
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
• [学会発表] ピアノ演奏中のNIRS時系列信号解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田将士, 栗本育三郎, 垣浪文美香, 佐瀬巧, 中川匡弘
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2011, pp.109-112
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
• [学会発表] 脳位置情報入出力マスタ・スレーブシステムの開発-位置情報取得システム- (2011)
  • 著者名/発表者名: 民内元康, 栗本育三郎, 中川匡弘
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2011, pp.105-108
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
• [学会発表] 脳機能計測(NIRS)を利用したピアノ学習過程の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 垣浪文美香, 栗本育三郎, 池田将士, 佐瀬巧, 齋藤康之, 中川匡弘, 筒石賢昭, 石橋史生
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2011, pp.137-142
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
• [学会発表] 近赤外分光法を用いた脳機能信号解析の研究(招待講演) (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗本育三郎
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2010
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2010-01-25
• [学会発表] 脳位置情報入出力マスター・スレーブシステムの試作 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石川麻美, 民内元康, 栗本育三郎
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2010
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2010-01-25
• [学会発表] 聴覚タスクにおけるNIRS時系列信号解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 名雪佐知子, 栗本育三郎
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2010
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2010-01-25
• [学会発表] 可搬型シースルー脳立体観察ディスプレイの評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田幸弘,栗本育三郎
  • 学会等名: 日本福祉工学会第14回学術講演会講演論文集
• [学会発表] 近赤外分光法を用いた脳機能信号解析の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗本育三郎
  • 学会等名: 高専・技科大連携シンポジウム生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2010
• [学会発表] 可搬型シースルー脳立体観察ディスプレイの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田吉弘,栗本育三郎,舘章
  • 学会等名: 日本高専学会第16回年会講演会講演論文集
• [学会発表] 脳位置情報入出力マスター・スレーブシステムの試作 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石川麻美,民内元康,栗本育三郎
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2010
• [学会発表] 可搬型シースルー脳立体観察ディスプレイの評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田幸弘, 栗本育三郎
  • 学会等名: 日本福祉工学会第14回学術講演会講演論文集, pp.83-84
  • 発表場所: 岩手大学
• [学会発表] 1/fのゆらぎを持つ音楽と脳波の時間軸上での短時間確率共鳴について (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田将士, 栗本育三郎, 東雄三, 中川匡弘
  • 学会等名: 日本福祉工学会第14回学術講演会講演論文集, pp.77-78
  • 発表場所: 岩手大学
• [学会発表] 可搬型シースルー脳立体観察ディスプレイの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田幸弘, 栗本育三郎
  • 学会等名: 日本高専学会第16回年会講演会講演論文集, pp.153-154
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
• [学会発表] 音楽タスクと脳波の短時間確立共鳴について (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田将士, 栗本育三郎, 東雄二, 中川匡弘
  • 学会等名: 日本高専学会第16回年会講演会講演論文集, pp.155-156
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
• [学会発表] 脳位置情報入出力マスタ・スレーブシステムのソフトウェアの設計と実装 (2010)
  • 著者名/発表者名: 民内元康, 栗本育三郎, 中川匡弘
  • 学会等名: 日本福祉工学会第14回学術講演会講演論文集, pp.75-76
  • 発表場所: 岩手大学
• [学会発表] 脳位置情報入出力マスタ・スレ-ブシステムの設計と実装 (2010)
  • 著者名/発表者名: 民内元康, 栗本育三郎, 中川匡弘
  • 学会等名: 日本高専学会第16回年会講演会講演論文集, pp.159-160
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
• [学会発表] 脳位置情報入出力マスター・スレーブシステムの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 栗本育三郎, 石川麻美
  • 学会等名: 日本福祉工学会
  • 発表場所: 明星大学
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] 聴覚タスクにおける標本平均の分散によるNIRS時系列信号解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 名雪佐知子, 栗本育三郎, 中川匡弘, 舘〓
  • 学会等名: 日本福祉工学会
  • 発表場所: 明星大学
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] 音楽と脳波の共嗚現象の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 東雄二, 栗本育三郎
  • 学会等名: 日本福祉工学会
  • 発表場所: 明星大学
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] 聴覚におけるNIRS信号解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 栗本育三郎
  • 学会等名: 生体情報処理と高度情報処理シンポジウム2009
• [備考]
  • URL: http://www.i.u-tokyo.ac.jp/edu/course/ipc/doctor.shtml
• [備考]
  • URL: http://tachilab.org/modules/members/doctors.html
• [備考]
  • URL: http://files.tachilab.org/paper2000/kurimoto200909TVRSJ.pdf