ファジィ論理を用いた高次脳機能解析支援システムの開発

利用模糊逻辑开发高级脑功能分析支持系统

• 批准号: 13780252
• 负责人: 小橋 昌司
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Himeji Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780252/
• 关键词: 高次脳機能; 計算機解析; ファジィ論理; 側脳室; 体積測定; 近赤外分光法; fMRI; ヘモダイナミクス

本研究では、高次脳機能解析支援システムの開発を目指し、fMRI装置および高次脳機能測定用近赤外分光装置(NIRS)で測定した時系列信号に対する解析法を提案した。さらに、機能的情報と対応する脳解剖的情報を提供するため、MRI装置による解剖画像の画像処理法を提案した。以下。その詳細を示す。(1)Event related fMRIの新しいデータ解析法(HAW法;Hemodynamic Analysis by Wavelet Transform)を提案した。HAW法を用いることで、脳内のHemodynamic Responseが、各個人特有で、短期間での複数測定では変動しないこと、また場所により異なることが、統計的に確認された。(2)NIRS装置を用いた言語優位半球判定法として、ファジィ論理を用いた脳機能状態の推定を行う、言語の優位半球判定法を提案した。本提案法を用いることで、半球内の言語野の場所の同定が可能になり、それを用いることでより高精度に言語優位半球の判定が行える。(3)頭部MRI画像からの側脳室領域の自動抽出、容積測定法を提案した。本提案法は新しい画像処理法(Representative Line Detection Algorithm)を用いたもので、関心領域の中心付近を走行する代表線を先に検出することで、高精度かつ高頑健性の領域抽出を可能とした。本提案法を用いることで側脳室領域の精度約98%での自動抽出が可能となり、統計学的な高次脳機能解析研究に高く寄与した。

This study で は 脳 function, high time resolution support シ ス テ ム の open 発 を refers し, fMRI device お よ び 脳 function measurement with high time nearly bare outside spectroscopic device (NIRS) determination of で し た time series signal に す seaborne る analytic method proposed を し た. さ ら に, function of intelligence と 応 seaborne す る 脳 anatomical information を provide す る た め, MRI device に よ る anatomical portrait painting の 処 logos を proposal し た. Below. Youdaoplaceholder0 そ details を show す. (1)Event related fMRI <s:1> デ タ タ Analysis method (HAW method;Hemodynamic Analysis by Wavelet Transform)を proposal た た. を HAW method with い る こ と で, 脳 の Hemodynamic Response が, each person unique で, short period で の determination of plural で は - move し な い こ と, ま た places に よ り different な る こ と が, statistical に confirm さ れ た. Device (2) the NIRS を with い た words primacy of hemisphere decision method と し て, フ ァ ジ を ィ theories with い た 脳 functional status の presumed line を う, speech の optimal hemisphere determination method proposed を し た. This proposed method を い る こ と で, wild の interhemispheric の words の be が may に な り, そ れ を with い る こ と で よ り high-precision optimal に words a hemisphere の line judge が え る. (3) Proposal for <s:1> automatic extraction and volumetric measurement of <s:1> in the field of 脳 chambers on the <s:1> side of the head MRI image た ら. This proposal method は new し い portrait 処 logos (Representative Line Detection Algorithm) を with い た も の で, masato heart の center Line pay nearly を go す る on behalf of the first Line を に 検 out す る こ と で, high precision か つ high robust の areas may take を と し た. This proposed method を い る こ と で side 脳 room area の precision about 98% で の automatic extraction が may と な り, statistics of な high 脳 function analytical study に く send し た.

项目成果

小橋昌司, 喜田村祐里, 畑 豊, 柳田敏雄: "クラスタリングを用いた近赤外計測装置による脳機能計測データの解析"医用電子と生体工学. 第39巻特別号. 505 (2001)

Shoji Kobashi、Yuri Kitamura、Yutaka Hata、Toshio Yanagida：“使用聚类的近红外测量设备分析脑功能测量数据”《医疗电子和生物工程》第 39 卷特刊（2001 年）。

頭井拓朗, 小橋昌司, 喜田村祐里, 畑 豊, 柳田敏雄: "Event-related fMRIを用いたヘモダイナミクス解析法"電子情報通信学会技術研究報告,医用画像. 101. 31-36 (2002)

Takuro Toi、Shoji Kobashi、Yuri Kitamura、Yutaka Hata、Toshio Yanagida：“使用事件相关 fMRI 的血流动力学分析方法”IEICE 技术报告，医学成像。

S.Kobashi, Y.Hata, Y.T.Kitamura, Y.Hata, T., Hayakata, T.Yanagida: "Brain State Recognition Using Fuzzy C-Means (FOM) Clustering with Near Infrared Spectroscopy (NIRS),"Lecture Note in Computer Science, International Conference on Computational Intelligen

S.Kobashi、Y.Hata、Y.T.Kitamura、Y.Hata、T.、Hayakata、T.Yanagida：“使用模糊 C 均值 (FOM) 聚类和近红外光谱 (NIRS) 进行脑状态识别”计算机讲义

S.Kobashi, T.Takae, Y.T.Kitamura, Y.Hata, T.Yanagida: "Fuzzy Medical Image Processing for Segmenting the Lateral Ventricles from MR Images"Proc. of IEEE 2001 Int. Conf. on Image Processing. 1095-1098 (2001)

S.Kobashi、T.Takae、Y.T.Kitamura、Y.Hata、T.Yanagida：“用于从 MR 图像中分割侧脑室的模糊医学图像处理”Proc。

S.Kobashi, Y.Hata, E.Matsui, H.Kitagaki, E.Mori: "Automated volumetry of lateral ventricles in 3-D SPGR MR images using physicians' knowledge represented by fuzzy logic"Proc. 16th International Congress and Exhibition, Computer Assisted Radiology and Surg

S.Kobashi、Y.Hata、E.Matsui、H.Kitagaki、E.Mori：“使用由模糊逻辑表示的医生知识在 3-D SPGR MR 图像中自动测量侧脑室体积”Proc。