Development of a novel VEP pad contributing to accuracy improvement and popularization of intraoperative VEP monitoring

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K12559
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 山川 俊貴 熊本大学, 大学院先導機構, 助教 (60510419)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丸田 雄一 山口大学, 医学部, 特別医学研究員 (30543970)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 術中視覚誘発電位モニタリング / フレキシブルプリント基板回路 / 半側視野刺激

Outline of Annual Research Achievements

前年度に試作したVEPパッドのLEDを個別に点灯制御する回路およびプログラムを試作し、視野の半側領域のみに投光する手法を健常被験者において検証した。結果、瞳孔位置直上のLEDより視野外側に1cm離れたLEDを発行させることで、対側の一次視覚野を同側より高い強度で賦活でき、半側視野刺激の実現可能性を明らかにした。
同様にチェッカーボード様の発光パターンを提示し、それらの発行パターンを反転させることでパターンリバーサル刺激を提示するプログラムを開発し、健常者試験において効果を検証した。しかし、一部の被験者において通常のフラッシュ刺激より高い誘発電位を示す例があったものの、全被験者を通じて一貫した有意差は認めるまでには至らなかった。
さらに、試作VEPパッドの臨床応用を目的に、専用の回路およびプログラムを必要とせず、臨床用脳波計および刺激装置と直接接続してVEPパッドを駆動することが可能な構造をもつ臨床用VEPパッドを試作した。具体的には、臨床用刺激装置の出力信号とVEPパッドとを中継する導電パターンのみの中継回路を挿入し、その中継回路と刺激装置との接続端子を刺し換えることによりVEPパッドの所望の領域のLEDを発行させる設計とした。それらを用い実際に手術室に設置されている装置と接続し動作確認を行った結果、特殊なプログラムや能動回路を使わずにVEPパッドの所望領域のLEDを点灯させることが可能であることを明らかにし、より安全に臨床研究に移行する手法を実現した。

Research Products

• [Journal Article] 運転中の能動的行為によるドライバの覚醒維持効果と運転安全性 (2017)
  • Author(s): 伊部達朗, 平岡敏洋, 阿部恵里花, 藤原幸一, 山川俊貴
  • Journal Title: 自動車技術会論文集 Volume: 48(2) Pages: 463-469
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Epileptic Seizure Prediction Based on Multivariate Statistical Process Control of Heart Rate Variability Features (2016)
  • Author(s): Koichi Fujiwara, Miho Miyajima, Toshitaka Yamakawa, Erika Abe, Yoko Suzuki, Yuriko Sawada, Manabu Kano, Taketoshi Maehara, Katsuya Ohta, Taeko Sasai-Sakuma, Tetsuo Sasano, Masato Matsuura, Eisuke Matsushima
  • Journal Title: IEEE Transactions on Biomedical Engineering Volume: 63(6) Pages: 1321-1332
  • DOI: 10.1109/TBME.2015.2512276
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Wakefulness Keeping Support System for Drivers Based on Game Using Body Movement and Voice Input Command (2016)
  • Author(s): Toshihiro Hiraoka, Ibe Tatsuro, Erika Abe, Koichi Fujiwara, Toshitaka Yamakawa
  • Organizer: IEEE EMBC 2016
  • Place of Presentation: オーランド（米国）
  • Year and Date: 2016-08-16 – 2016-08-20
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Individuality Reduction in Heart Rate Variability for Drowsy Driving Detection (2016)
  • Author(s): Koichi Fujiwara, Erika Abe, Toshitaka Yamakawa, Manabu Kano
  • Organizer: IEEE EMBC 2016
  • Place of Presentation: オーランド（米国）
  • Year and Date: 2016-08-16 – 2016-08-20
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Real-Time Epileptic Seizure Prediction System Employing a Wearable HRV Telemeter and a Smartphone (2016)
  • Author(s): Miho Miyajima, Toshitaka Yamakawa, Koichi Fujiwara, Yuriko Sawada, Yoko Suzuki, Erika Abe, Manabu Kano, Satsuki Watanabe, Yoshiko Murata, Yutaka Watanabe, Taketoshi Maehara, Eisuke Matsushima
  • Organizer: IEEE EMBC 2016
  • Place of Presentation: オーランド（米国）
  • Year and Date: 2016-08-16 – 2016-08-20
  • Int'l Joint Research