就業中および睡眠中の脳波活動の記録・処理システムの開発

1986 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 61850055
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 石井 直宏 名古屋工大, 工学部, 教授 (50004619)
• 研究分担者: 寺島 正義 刈谷病院, 精神科, 医局長 ; 太田 龍朗 名古屋大学, 医学部, 講師 (00109323) ; 岡田 保 名古屋大学医療短期大学, 教授 (00023771) ; 岩田 彰 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (10093098) ; 鈴村 宣夫 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (10023102)
• キーワード: 脳波活動のモニター / 脳波処理 / 波形認識法 / 脳波データの圧縮 / 睡眠脳波処理 / 睡眠紡錘波

研究概要

就業中および睡眠中の作業中の疲れや精神状態および客観的モニターとして脳波活動を収集し、自動解析処理を行う新しい収集および自動解析処理装置の開発を目的とする。このため脳波活動の収集のための前置増巾器の開発を進めて来たが、本研究グループの分担研究者の久野らが増巾器のIC化の改良を進めて来た。さらに就業中および睡眠中の脳波データは長時間にわたる膨大なデータとなるため、我々はデータ圧縮について基本的な考察を加え新しい処理方式を提案した。
脳波処理の方法としては、従来医師および脳波解読の専門家が用いる藤森法があり、これをコンピュータ処理した波形認識法を取り上げた。この波形認識法で波の計測の際の認知基準による判定の処理手法のアルゴリズムを明確にし、これをフローチャートとして示した。次に従来の波形認識法では波形のボトムを基準とした波の計測しか行っていない。しかし、実際の脳波においては波の方向性があると考えられるため、本研究では波形認識法の方向性のある波形への適用について、ピークからも波形を計測するダブル・スタンダード法という新しい方法の提案をし、誘発脳波処理にも極めて有効であることを示した。さらに、従来の波形認識法では脳波を1KHzサンプリングと決めており、長時間のデータでは膨大となる。そこで本研究ではシャノンのサンプリング定理に基づいてアナログ信号の復元について考えた。ここで新たにデータの補間関数を導入し、700Hzサンプリングに適用した。この方法で従来の脳波のピークとボトムの検出について詳しく比較検討したところ、実用上問題ないと思われる結果を得た。次年度の計画として、就業中のデータおよび睡眠中のデータに、開発し改良中の脳波前置増巾器を用いて新しい脳波活動の知見を加えることである。本研究は以上のように脳波処理のハードとソフトの両面から検討中である。

研究成果

• [文献書誌] Kiyoko Yokoyama;Naohiro Ishii;Ken-ichi Naka: IEEE Trans. on Biomedical Engineering. 3BME-33,No.308-314 (1986)
• [文献書誌] 加藤清二,石井直宏,森滋夫: 電子通信学会論文誌(D). vol.J69-D. 1508-1517 (1986)
• [文献書誌] 石井豊子,上田賀一,石井直宏,寺島正義: 日本ME学会誌. vol.24 No.7. 68-73 (1986)
• [文献書誌] 上田賀一,石井直宏: 電子情報通信学会論文誌(D). No.1vol.J70-D,. 225-233 (1987)
• [文献書誌] 伊藤元昭,石井直宏,桜永昌徳: 電子情報通信学会論文誌(D). vol.J70-D No.1. 185-194 (1987)
• [文献書誌] T.Ohta;M.Terashima;N.Ishii;et al.: 国際睡眠学会. (1987)
• [文献書誌] 石井直宏,星宮,塚田,井出: "生体情報工学" 森北出版, 245 (1986)