研究紹介

医用画像による疾患の診断支援ソフトウェアの開発

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様々な信号・画像処理、深層学習等の技術を用い、研究に取り組んでいきます
撮像様式の異なる脳画像(画像:脳構造が分かるMRI(左)や糖代謝などの機能情報が得られるPET(右))を統合することで、加齢やアルツハイマー型認知症による脳の変化を評価します(共同研究先:国立精神・神経センター)
医用画像データから癌や良性腫瘍の検出を行います(共同研究先:山形大学医学部)

精神神経疾患の診断支援ソフトウェアの開発

検査において発生する大量の脳波データを計算機で解析し、診断に有用な数値データを医師に提供することで、診断制度の向上や判読時間の迅速を目指します。
また、スクリーニング検査のデータだけではなく、入院患者データを対象として、統合失調症、てんかん、うつ病などの疾患の診断に有用な指標をの探索も行っています(共同研究先:宇都宮病院)

ブレイン・コンピュータ・インタフェース

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脳波や事象関連電位をヒューマンインタフェースデバイスとして利用する研究です。本研究では
①脳波の一種である事象関連電位によるコンピューターへの文字入力(脳波キーボード)
②脳波による人間が行うメンタルリスク(脳波で思考する課題)の識別について重点的に研究を行っています(共同研究先:東京電機大学、産業技術総合研究所)

視覚誘発電位応答を用いた個人認証

個人認証には、指紋、光彩、静脈などを用いたシステムがありますが、1度にそれらに関する情報が流出した場合、安全性に問題が生じます。本研究では、秘匿性の高い、まねることが難しい、盗むことが不可能であるという特徴をもつ視覚刺激により得られる視覚誘発電位応答を用いて、個人認証を行います。(共同研究先:東京電機大学)

これまでの研究テーマ

■令和3年度
【卒論】
松岡 伽威亜:画像からの牛体重推定を目的とした高精度領域検出
鈴木 渉:リアプノフ指数を用いた歩行時の身体部位の位置に対するゆらぎ解析
坂井 貴文:口腔疾患検出を目的として口腔内領域の自動抽出
中島 拓海:視覚刺激における識別タスクの難易度とP300成分の関連性
齋藤 駿太:MRIとPETの画像間相互情報量を用いた軽度認知障害の検出
工藤 みなみ:聴覚オドボール応答波形のスコアリングと精神疾患判別への応用
八木澤 翔太:転移学習を用いた脳波による入力文字の特定

【修論】
青木 友作:単一電極から得られる脳波と眼球運動による眠気検出
鷲田 一貴:転移学習を用いた口腔内疾患の高精度検出

■令和2年度
【卒論】
佐藤 輝:評価値に基づく視覚的フィードバックを用いた脳波による文字入力精度の向上
吉田 蒼生:脳電位分布を用いた標的および非標的刺激に対する脳波応答の分類
太田 温大:青色光照射画像における色成分と口腔内疾患判別精度の関係
西田 諭:標準脳画像における組織の存在確率に基づくアルツハイマー型認知症の進行度評価
塩野 将太:MRIとPETの画像統合処理によるアルツハイマー型認知症の進行度評価

【修論】
加藤 将:オンラインBCIシステム構築に向けた指運動想起脳波における高精度分類手法の開発
青木 智也:少数の画像データを用いた口腔内疾患の高精度検出
長島 和馬:EEGNetを用いた応答選択による脳波検査時間の短縮

■令和元年度
【卒論】
青木 友作:脳波と眼球運動による覚醒度の定量化
齋藤 大河:視覚的フィードバックを用いた脳波による入力対象の高精度推定
高橋 龍:深層学習を用いた口腔内疾患の良悪性の判別
田口 佳那:MRI画像を用いた軽度認知障害と健常の分類

【修論】
秋山 翔平:定常状態視覚誘発電位を用いた個人認証
永野 萌香:機械学習を用いた肌のキメ診断システムの構築


■平成30年度
【卒論】
青木 智也:メンタルタスク課題 実行時の脳波分類
遠藤 拓:脳波と視線の同時計測に基づく標的探索課題における認知の評価
遠藤 俊憲:色を用いた評価値フィードバックによる脳波文字入力精度の向上
加藤 将:視覚刺激を用いたオドボール課題 によるミスマッチ陰性電位の検出
長島 和馬:深層学習を用いた標的および非標的刺激 による脳波応答の分類
長谷川 陽祐 畳み込みニューラルネットワークを用いた舌の疾患検出

【修論】
大石 航汰:脳組織の存在確率を用いたアルツハイマー型認知症例と健常例の分類
布施 大輝:脳形状解析によるアルツハイマー型認知症の診断指標導出


■平成29年度
【卒論】
秋山 翔平:脳波波形の自己回帰係数による個人認証
五十嵐 史也:評価値に応じた刺激呈示による脳波を用いた文字入力精度の向上
磯目 鷹介:アルツハイマー疾患の灰白質量と糖代謝量に対する縦断解析
永野 萌香:標的探索における脳波と視線の関連性
舟山 翼:粒子フィルタによるP300抽出法のBCIへの適用

【修論】
阿部 裕人:定常状態視覚誘発電位による個人認証


■平成28年度
【卒論】
福田 晃大:統合失調症患者における・光駆動反応脳波の解析
大石 航汰:脳組織の存在確率を用いた形態変化の評価
大味 翼:脳波を用いた標的数字探索における認知性の評価
佐藤 亜武:固有値解析に基づくてんかん脳波の検出
布施 大輝:経験的モード分解の概念に基づく脳形状解析

【修論】
澤木 綾太:誘発脳波を用いたリアルタイム文字入力システムの構築
三平 涼太:二種類の誘発脳波を用いた文字入力の高速化


■平成27年度
【卒論】
高久 勇士:脳波による文字入力のための刺激周波数変化パターンの利用
阿部 裕人:光駆動反応による 個人認証を目的とした脳波周波数解析
安藤 徹:アルツハイマー型認知症例における灰白質容量と糖代謝量の相関について
鈴木 拓也:SSVEP/P300ハイブリッドBCIによる文字入力手法の検討

【修論】
渡辺 潤:計測時間の短縮を目的とした粒子フィルタによるP300の推定
鵜川 賢史:縦断的画像解析によるアルツハイマー型認知症の進行度評価


■平成26年度
【卒論】
冨沢 祐紀:視覚と聴覚のマルチモーダル感覚刺激に対するP300 の解析
澤木 綾太:BCIにおける使用を目的としたリアルタイム脳波解析システムの構築
三平 涼太:チェッカーボード刺激特性と定常状態視覚誘発電位の関連性
石塚 拓也:MRIとPETの脳時系列画像を用いた灰白質容積と糖代謝量の関連性
佐々木 健人:MRI時系列画像を用いた容積変化取得のための確率テンプレートの作成

【修論】
石原 和佳:異なる二種類の誘発脳波を用いた文字入力の高精度化
遠間 洵也:脳波による文字判別高速化を目的とした視覚刺激呈示法の改良
鳴滝 貴大:定常状態視覚誘発電位を用いた個人識別
松澤 絵理:脳組織の存在確率を用いたアルツハイマー型認知症の判別


■平成25年度
【卒論】
金子 毅:MRIとPET画像を用いた灰白質容積と糖代謝量の関連性について
近野 楊介:運動及びメンタルタスク課題実行時の脳波による二値判別
鈴木 武伸:MRI 画像上の海馬・扁桃体の容積に着目したてんかん疾患検出
山口 陽香:MRI 画像における脳表輪郭情報を用いた脳溝の定義
渡辺 潤:粒子フィルタを用いた事象関連電位からのP300成分抽出
鵜川 賢史:脳組織の存在確率を用いた脳形態評価

【修論】
伊與田 大夢:光駆動反応を用いた精神疾患分類
大内 淳平:ApoE 遺伝子型と脳形態時系列変化の関連性

【博論】
Maen M. R. Alaraj:Research on the detection of human drowsy state using approximate entropy in electroencephalograhy


■平成24年度
【卒論】
角本 孝平:アルツハイマー患者における灰白質容積と糖代謝量の関連性
佐々木 優:課題実行時の脳波解析による二値判別
渋川 智樹:超音波造影剤の音響特性解析と光学的観察
渡邉 竜志:アルツハイマー病発症危険因子と海馬容積の関連性
遠間 洵也:標的/非標的文字間の脳波差分波形最大化による文字判別
鳴滝 貴大:指先への振動刺激による触覚誘発脳波の周波数解析
板垣 すみか:カメラ機能を利用した観光促進iPadアプリケーションの開発

【修論】
梅津 高茂:MR画像を用いた頭部形状モデルの作成
大坂 匡道:神経走行情報を考慮した脳波による脳内活動源推定
鈴木 博貴:モバイルファーストに基づくポイントメディアシステム


■平成23年度
【卒論】
遠藤 拓人:MRIを用いた脳内部位容積の解析
菅野 英俊:脳波におけるメンタルタスク課題実行時の特徴抽出
児玉 真吾:超音波によるマイクロバブルの音響特性解析
黒田 健斗:事象関連電位P300を用いた文字判別
伊與田 大夢:精神疾患患者における光駆動反応の解析
石原 和佳 光駆動反応を用いた文字入力インターフェイスに関する研究

【修論】
磯部 和幸:MRI画像による椎間板ヘルニア部位の抽出
大都 友之:脳波を用いた文字判別の研究
細谷 英孝:事象関連電位を用いたスイッチ配列の認知性の定量評価


■平成22年度
【卒論】
伊東 聖斗:三次元画像処理による脳CT画像からの血管抽出
稲村 優香:MR画像を用いた脳組織別容積の時系列解析
奥山 貴司:マルチモーダル感覚刺激による事象関連電位の解析
植田 達朗:アポリポタンパクE遺伝子と脳形態との関連性
三浦 悟:PET画像を用いたアルツハイマー患者における糖代謝量の時系列変化
梅津 高茂:MR画像を用いた頭部形状モデルの作成
大坂 匡道:既知の脳内発生源から得られる頭皮上電位の解析


■平成21年度
【卒論】
磯部 和幸:MRI画像による椎間板ヘルニア部位の特定
大都 友之:細谷 英孝:事象関連電位を用いた車内スイッチ配列の認知性の定量評価
斉藤 隼:脳のMRI画像による前交連-後交連線の検出