医用信号処理システムに関する研究

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本研究代表者らは,従来から超音波による心臓の運動解析システムを心臓病の専門医師と共同で研究しており,現在超音波診断装置で使用している低周波信号ではなく,高周波信号を含んだ超音波反射散乱波(RF)信号を直接解析する方法を研究している.そして本研究室で開発してきた"信頼度付き階層的相関法"により,ノイズの少ない信号については高精度で心筋内部の部位について自動運動追跡に成功してきている。本研究では,この運動追跡の結果を利用して最近注目を集めているウェーブレット変換を用いて時間周波数分析を行い,組織を構成している粒子の大きさの分布が時間的にどのように変化しているかを視覚的に表示する方法(位相周波数スペクトラム法)を検討すると同時に,研究分担者が従来から研究してきた妊婦と胎児の心電図を高精度で分離する研究について,次の事について研究を進めた。(1)ノイズの入った超音波反射散乱波(RF)信号を解析し,ディジタル信号処理の一手法であるウェーブレット変換を用いて時間周波数分析を行い,組織を構成している粒子の大きさの分布が時間的にどのように変化しているかを視覚的に表示する方法(位相周波数スペクトラム法)を検討した。(2)複数の妊婦に対して様々な胎児の発育状態を統計的に解析するために、被験者に研究の意味を説明し、了解を得た上で、長時間心電図を計測するためにホルター式心電図計を装着し、妊婦の腹部心電図と超音波信号を計測し,コンピュータ内に蓄積した。(3)(2)で蓄積した心電図を対象として,本申請者が研究してきた方法で胎児の心臓の動き(心拍数など)を解析し、超音波ドプラー信号による解析結果との相関性を統計的に分析し,それらの間には強い相関性があることを示した。