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2011 年度 実績報告書

脳死判定ための弱脳活動成分の解析と識別基準に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22560425
研究機関埼玉工業大学

研究代表者

曹 建庭  埼玉工業大学, 工学部, 教授 (20306989)

キーワード脳波 / 脳死判定 / 脳信号処理 / 複雑度計量と識別 / 脳波エネルギー計量と識別 / オンラインシステム
研究概要

本年度では,まず海外研究協力者の協力を得て,上海復旦大学付属医院で計8名の擬似脳死患者(昏迷患者と脳死者が両方いる)に対して延べ15回以上の脳波を計測した.現時点では測定したデータを,研究チーム内で保存と活用をしているが,必要に応じて関係者に配布し,この研究を広めて行くと考えている.これらのデータは本研究の遂行に不可欠なものである.
患者脳波エネルギー計量と識別の研究については,まずチャンネルごとで信号分解のEMDアルゴリズムは多チャンネル同時に信号分解のMEMDアルゴリズムに拡張され,それを擬似脳死患者のEEGデータ解析に適用し,脳波エネルギー積算の効率を向上した.次に強い環境雑音の除去や弱活動成分の抽出ためのICAなどのアルゴリズムを援用し,ICA+MEMD融合の計算アルゴリズムを適用することにより,脳波エネルギー積算の精度を向上した.MEMD研究のほか,新たな複雑度計量法,フィルタ理論や複雑ネットワーク理論に基づいたアルゴリズムなどを,本年度では多数開発し,多くの研究成果を得ている(公表した論文参照).
本年度の研究成果としては,著名な国際ジャーナルに9篇,国際会議に5篇,計14篇の論文を公表した.そのなか,昨年国際神経回路学会(International Neural Network Society)による「Best Student Paper Award」を受賞した論文(L.Li, Y.Xia, B.Jelfs, Jianting Cao and D.P.Mandic "Modelling of Brain Consciousness based on Collaborative Adaptive Filters")が国際ジャーナルNeurocomputing,ELSEVIERに公表された.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の計画により、複雑度計量がSample EntropyやMultivariate Multi-scale Entropyなどの方法を新たに開発した。また、フィルタ理論や複雑ネットワーク理論に基づいたアルゴリズムの開発やデータ解析を行い、それらの成果も公表した。

今後の研究の推進方策

新たに開発されたSample EntropyやMultivariate Multi-scale Entropyなどの方法を更にダイナミックへの拡張していく。患者の症状の変化を観測できるシステムへ拡張していく。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Modelling of brain consciousness based on collaborative adaptive filters2012

    • 著者名/発表者名
      Ling Li, Yili Xia, Beth Jelfs, Jianting Cao, Danilo P.Mandic
    • 雑誌名

      Neurocomputing, ELSEVIER

      巻: 76 ページ: 36-43

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selecting EEG components using time series analysis in brain death diagnosis2011

    • 著者名/発表者名
      Gen Hori and Jianting Cao
    • 雑誌名

      Cognitive Neurodynamics

      巻: Vol.5 No.2 ページ: 311-320

    • DOI

      DOI:10.1007/s11571-010-9149-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactive components extraction from fEEG and fNIRS for affective brain machine interfacing paradigms2011

    • 著者名/発表者名
      T.M.Rutkowski, T.Tanaka, A.Cichocki, D.Erickson, J.Cao, D.P.Mandic
    • 雑誌名

      Computers in Human Behavior, ELSEVIER

      巻: 27 ページ: 1512-1518

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase synchronization motion and neural coding in dynamic transmission of neural information2011

    • 著者名/発表者名
      Rubin Wang, Zhikang Zhang, Jingyi Qu, Jianting Cao
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Neural Networks

      巻: 22 ページ: 1097-1106

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of dozing with high temporal resolution using instantaneous EEG features2011

    • 著者名/発表者名
      Yohei Tomita, Yasue Mitsukura, Toshihisa Tanaka, Jianting Cao
    • 雑誌名

      Journal of Signal Processing

      巻: 15 ページ: 303-306

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complex network approach for the brain death determination2011

    • 著者名/発表者名
      Weigang Sun, Jianting Cao, Rubin Wang
    • 雑誌名

      Chinese Physics Letters

      巻: 28 ページ: 1-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An application of translation error to brain death diagnosis2011

    • 著者名/発表者名
      Gen Hori, Jianting Cao
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science, Springer

      巻: 7062 ページ: 314-321

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel oddball paradigm for affective BCIs using emotional faces as stimuli2011

    • 著者名/発表者名
      Qibin Zhao, Akinari Onishi, Yu Zhang, Jianting Cao, Liqing Zhang, Andrzej Cichocki
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science, Springer

      巻: 7062 ページ: 279-286

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blind Testing of Quasi Brain Deaths Based on Analysis of EEG Energy2011

    • 著者名/発表者名
      Wei Zhou, Gang Liu, Qiwei Shi, Shilei Cui, Yina Zhou, Huili Zhu, Rubin Wang, Jianting Cao
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Artificial Intelligence, Springer

      巻: 6840 ページ: 514-520

    • 査読あり
  • [学会発表] Common Spatial Pattern Using Multivariate EMD for EEG Classification2011

    • 著者名/発表者名
      L.Zhang, C.Zhang, H.Higashi, J.Cao, T.Tanaka
    • 学会等名
      2011 Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference
    • 発表場所
      Xian, China
    • 年月日
      20111000
  • [学会発表] Analyzing the EEG energy of quasi brain death using MEMD2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Yin, J.Cao, Q.Shi, D.P.Mandic, T.Tanaka
    • 学会等名
      2011 Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference
    • 発表場所
      Xian, China
    • 年月日
      20111000
  • [学会発表] Multivariate multiscale entropy for brain consciousness analysis2011

    • 著者名/発表者名
      Mosabber Uddin Ahmed, Ling Li, Jianting Cao, Danilo P.Mandic
    • 学会等名
      Proceedings of the 2011 IEEE Engineering in Medicine and Biology 33th Annual Conference
    • 発表場所
      Boston, U.S.A.
    • 年月日
      20110800
  • [学会発表] Novel hierarchical ALS algorithm for nonnegative tensor factorization2011

    • 著者名/発表者名
      Anh Huy Phan, Andrzej Cichocki, Kiyotoshi Matsuoka, Jianting Cao
    • 学会等名
      2011 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP2011)
    • 発表場所
      Praha, Czech
    • 年月日
      20110500
  • [学会発表] A collaborative filtering approach for quasi-brain-death EEG analysis2011

    • 著者名/発表者名
      Yili Xia, Ling Li, Jianting Cao, M.Golz, Danilo P.Mandic
    • 学会等名
      2011 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP2011)
    • 発表場所
      Praha, Czech
    • 年月日
      20110500
  • [備考]

    • URL

      http://www.sit.ac.jp/laboguide/kougaku/jouhou_system/gyouseki/cao.pdf

  • [備考]

    • URL

      http://www.sit.ac.jp/laboguide/kougaku/jouhou_system.html#anchor07

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公開日: 2013-06-26  

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