投稿者「PhD」のアーカイブ

医学英単語 morbidity 罹患率

morbidity and mortalityとペアで使われることが多い単語ですが、mortalityが死亡者数、死亡率、災害などによる大規模な多数の死、死すべき運命と言った意味であるのに対して、morbidityは、「死」ではなく「病」の方に対応する言葉です。morbidityは病的な状態のことで、さらに細かくいうと、以下の3つの意味で用いられます。

  • having a disease or a symptom of disease 病気であること、あるいは、疾患の症状があること
  • the amount of disease within a population 人口当たりの罹患率
  • medical problems caused by a treatment 治療によって引き起こされた医学的な問題

(参考:https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/def/morbidity)

morbidityをYouglish.comで聴く(1169件)

 

脳活動におけるリズムの意義

Position–theta-phase model of hippocampal place cell activity applied to quantification of running speed modulation of firing rate. Kathryn McClain, David Tingley, David J. Heeger, and György Buzsáki 

Traveling Theta Waves and the Hippocampal Phase Code. Christian Leibold & Mauro M. Monsalve-Mercado Scientific Reports volume 7, Article number: 7678 (2017) Published: 09 August 2017

Rhythms of the Brain György Buzsáki (465-page PDF) 2006年 書籍

Phase relationship between hippocampal place units and the EEG theta rhythm. John O’Keefe, Michael L. Recce, First published: July 1993 https://doi.org/10.1002/hipo.450030307 (PDF)

 

脳波の謎:リズムとその存在理由 良峯徳和 場所細胞の活動のタイミングと、海馬内の脳波とくにシータ波と呼ばれる周波数 4〜 8Hz の波に相関性があることがわかってきた。ラットが複数の場所を走り抜けると、それぞれの場所に反応する場所細胞が繰り返して活動する。その活動は、シータ波の 1 周期の間に、ラットが走り抜けた場所の順番を保持しながら、シータ波の周期ごとに、すなわち 1 秒間に 8 回繰り返されるという11。

  • O’Keefe J. and Recce M. L. (1993). Phase Relationship Between Hippocampal Place Units and the EEG Theta Rhythm. HYPPOCAMPUS 3(3), p.317-3303.
  • maguchi Y, Sato N, Wagatsuma H, Wu Z, Molter C & Aota Y (2007). A unified view of theta-phase coding in the entorhinal-hippocampal system. Curr Opin Neurobiol 17, p.197-204.
  • 山口陽子(2003)「脳はリズムで経験を記憶する」『理研ニュース』No.264, p.2-4.231603_多摩大研究紀要_No.21_本文-4校.indb 1002017/01/24 19:06:34

脳波(EEG)測定装置(脳波計)臨床研究用

日本光電

  1. 脳波計 EEG-1250 ニューロファックス 医療機器認証番号 224ADBZX00090000
  2. 脳波用皿電極 NE-116A 脳波用ペースト(エレフィックス:日本光電製)を直径10mm以下の範囲ですり込むように塗ります。このとき塗布面をあまり拡げないようにします。電極にペーストを厚さ1mmくらい盛り上がる程度にのせ、接着面に貼り合わせるように装着します。薄い脱脂綿の小片で電極をおおい、軽くまわりを押さえます。また電極の固定には、サージカルテープなどを用います。
  3. 高感度増幅器 MEG-5100MG5μV/Vの最大感度 心電図、脳波、筋電図、神経インパルスを測定できます。
  4. 2チャネル高感度増幅器 MEG-5200MG
  5. 生体電気用増幅器MEG-5100 最大感度5μV/V 1チャネル型 ¥223,000
  6. 生体電気用増幅器 MEG-5200 最大感度5μV/V 2チャネル型 ¥329,000
  7. 科研費申請物品は日本光電へ!(価格表)
  8. 高感度増幅器 MEG-12002 チャネル高感度増幅器 MEG-2100  電極により導出された筋電や神経パルス等の生体電気現象は入力箱内の平衡型アンプで電気信号に変換されます。この信号は、増幅器本体内のフィルタ回路により、設定された周波数成分のみ取出され設定された倍率に増幅されて、波形記録用に本装置から出力されます。
  9. 医学研究用機器カタログ2018-019(価格表)

ミユキ技研

国産第1号の脳波計を開発した優れた技術集団であった旧三栄測器(株)(合併等の紆余曲折を経て、2001年その歴史を閉じる)の脳波計技術者が中心になり同年デジテックス研究所で開発されたのがポリメイトです。ポリメイトは、日本市場から強く求められた小型・バッテリ駆動でポータブルなポリグラフ計測をコンセプトに開発され、既に多くの機種をラインアップし市場にお届けし続けています。2017年ポリメイトの開発・製造がミユキ技研に技術者を含め移管され、‥ (PDF

  1. 高密度脳波計デジタル脳波計測システムGES400シリーズ クリニカルNetStation 32ch、64ch、128ch、256chの多チャネル脳波計測システム
  2. MP6000/MP6100 (アクティブ電極)
    1. 生体信号収録装置 ポリメイトプロ MP6100 10‐20の脳波記録が可能 脳波、心電図、筋電図、眼球運動などの多用途入力21ch、呼吸、いびき、脈波、SpO2、体位、外部入力などSENSOR 3ch入力に対応
    2. ポリメイトプロ MP6000 多用途入力(EEG、EMGなど生体電気現象)13電極 付属品:脳波ペースト(チューブタイプ) ほか
    3. 生体信号収録装置 Polymate Pro MP6000 / MP6100(基礎医学研究用)(TEAC)
  3. ポリメイトポリメイトプロ MP6150 (パッシブ電極
  4. 脳波用電極キャップ
  5. 日本光電移管製品群 高感度増幅器 MEG-5100MG 2チャネル高感度増幅器 MEG-5200MG ほか
  6. 携帯型8チャネル生体アンプ BA1008 (TEAC)

脳波研究の知識

  1. Vol.5 多チャネルセンサーネット電極による高次脳機能解析
  2. Vol.8 研究のための脳波の基礎知識
  3. Vol.9 研究のための高密度脳波計測の基礎知識

フクダ電子

  1. ActiveTwo system  アンプ内蔵 脳波電極(アクティブ電極 最大256chの脳波計測 EMG,ECG,EOGなどの生体電位も同時計測

Brain Products

  1. actiCHamp Plus:Can be combined with all our active as well as passive electrode systems – incl. the R-Net. Ppowered by a sturdy lithium-ion battery, the PowerUnit.  Integration with EEGLAB, MATLAB, LSL, OpenViBE
    1. Brain Products Real-Time EEG Systems (mathworks サードパーティ製品紹介ページ)
    2. actiCHamp Plusは32チャンネルのモジュールからスタートし、2~4つのモジュール(64~160チャンネル)を追加可能。(HTML)
    3. 購入金額例 4847,810円 (独)Brain Products社製 脳波計 32ch actiCHamp Plus 一式
  2. BrainAmp series: modular amplifiers Brain Products EEG Recording Amplifiers
  3. LiveAmp: compact, wireless EEG amplifier for mobile research applications Brain Products EEG Recording Amplifiers
    1. LiveAmp8 ¥1,406,000.- LiveAmp16 ¥1,980,000.- LiveAmp32 ¥2,239,000.- ※システム参考価格(税抜定価)(販売:フィジオテック)
  4. http://www.physio-tech.co.jp/products/brainproducts/brainamp.html(販売:フィジオテック)

g.tec(Guger Technologies OEG / g.tec medical engineering GmbH))

  1. g.USBamp: 24 bit 生体信号用収録機器. 脳、心臓、筋肉活動、目の動き、呼吸、電気皮膚反応および他の身体的信号. アンプはUSB 2.0 ポートへ接続可能. 生体信号を 16 チャネル同時にサンプル可能. 16 チャネル以上必要の場合、複数のアンプを組み合わせることが可能。MATLAB、Simulink用の生体信号用アンプ パンフレットPDF
    1. 3,128,694 円 
  2. g.MOBIlab+(multi-purpose version):ポータブル多用途生体信号収録システム。EEG 2チャネル、EEG又はEOG 2 チャネル、ECG又はEMG 2 チャネル、その他のセンサー用アナログ入力 2 チャネル、とデジタル4チャンネルで利用可能。各種電極が利用可能。バッテリー駆動で、最大170時間(約1週)。シリアルインターフェイス、Bluetooth 2.0 のインターフェース。
  3. g.MOBIlab+ (8-channel EEG version): EEG Channels: 8, Filters: 0.5 – 100 Hz, Sensitivity: 500 μV  (PDF ミユキ技研)
  4. MATLAB、Simulink用の生体信号用アンプ
  5. g.BSamp:生体アンプです。EEG、EMG、EOGおよびECGの同時収録が可能。スタンドアロンは 8 または 16 チャネル、スタック接続で32、48、64 チャネルシステムに拡張可能。フィルター、感度、ノッチ設定は、ユーザ選択可能で、バッテリーで8-10時間のポータブル操作が可能。MATLAB、Simulink用の生体信号用アンプ
  6. g.tec Japan 4-1-20, Mutsumi, Kushiro-cho, Kushiro-gun 088-0615 Hokkaido Japan kodama@gtec.at +81 (0)70-8955-9465
  7. g.MOBIlab+ & g.USBamp API for MATLAB Data Acquisition Toolboxのためのデバイスドライバ MATLAB® へ直接EEG、ECoG、ECG、EMG、EOG データを収録. MATLAB のコマンドラインからアンプを直接コントロール. オンラインでの可視化や信号解析用にMATLAB をプログラミング.  アンプの操作に Data Acquisition Toolbox を利用. MATLAB のための API でアンプにフルアクセス(データ読み込み、バンドパスフィルタやノッチフィルターの設定、アンプのサンプリング周波数の変更、バイポーラの誘導の定義、システムのキャリブレーション)。Data Acquisition Toolbox と完全に統合。

Brain Master Technologies

  1. BrainMaster Discovery 24E – 24 Channel qEEG $5,800.00 https://bio-medical.com/brainmaster-discovery-24e-24-channel-qeeg.html

ATR-Promotions

ATR-Promotionsは、国際電気通信基礎技術研究所(ATR)が研究成果を事業展開する目的で2004年 11月1日に設立した会社だそうです。

  1. 生体信号計測用アンプ AMP-151 生体信号(筋電・心電・脳波)計測用アンプ 小型無線多機能センサ(TSND151)に接続することにより、 加速度・角速度などを計測すると同時に、筋電図や心電図、脳波などの生体信号を計測。ワイヤレス計測やデータロガー機能を用いての計測。低コストでチャンネル数の増設が可能。一般価格 ¥125,000(税別) アカデミック価格  ¥95,000(税別) ユーザーズマニュアル ディスポーザブル電極については、別途ご用意下さい。推奨は、株式会社アドメデックのレクトロードNPです。
    1. 小型無線多機能センサ TSND151   一般価格 ¥80,000(税別) アカデミック価格 ¥60,000(税別)
    2. アドメデック レクトロードNP センサー Ag/AgCl 300枚/箱 (3枚/1シート) 定価(ゲル1枚) 31,500円(105円)
    3. TSND121の見積依頼受付は終了しています。後継機種のTSND151は引き続き販売中です  TSND151はTSND121より高精度な16bitADコンバータを4ch搭載しており、また、姿勢角を表すクオータニオン値を取得することもできます。
    4. 。生体信号計測等にも利用可能で高評価を頂いている「TSND151」に対し、動きの計測に特化したセンサ「AMWS020」を2020年末に発売します。
  2. 脳波アンプTS-EEG01 セット 小型無線多機能センサTSND121と併せて使うことにより、脳波を測定 TS-EEG01は小型無線多機能センサとのセット販売 アカデミック価格 ¥255,000(税別) 【内訳】TSND121:¥45,000, TS-EEG01:¥160,000, 電極:¥20,000, SensorController:¥30,000  小型無線多機能センサ(TSND121)用脳波用アンプユーザーズマニュアル

BIOPAC SYSTEMS

  1. 脳波用帽子電極:CAP100C 付属の先端が尖っていないシリンジを使用してEEG記録用ゲルを各電極に(中央のゲル注入用の穴から)注入してください。
  2. 脳波測定用帽子電極セット&キャップ単品脳波測定用帽子電極セット
  3. EEG増幅器 MOBITA-W-32EEG
  4. BIOPAC 基礎医学研究システム バイオアンプ 脳波用アンプ:EEG100C 脳波用アンプ(EEG100C)は、脳の活動にともない発生する電位(脳波)を計測するためのアンプです。1台のアンプで1チャンネルの記録が可能で、MPシステムでは最大16チャンネルまで増設することが可能です。
  5. REAL-TIME EEG FILTERING

株式会社ユニークメディカル

  1. 2チャンネル ポータブルアンプ EBM-102(筋電用) EBE-102(脳波用)
  2. データ収集システム UAS-308S 各種アンプからのアナログ出力をAD変換し、コンピューターへ描画、データの保存、解析を行います。
  3. アクティブ電極を通常の生体アンプでも使用できるようにする、電源ユニットと出力ケーブル(TK219-013・013B)です。 脳波や筋電図などの記録にアクティブ電極を使用したいが、既に生体増幅器を所有しており低コストで実現したい、といった際に活躍します。

AD Instruments

  1. FE231 バイオアンプ
  2. FE232 デュアルバイオアンプ
  3. FE234 4連バイオアンプ
  4. FE238 8連バイオアンプ
  5. https://product.brck.co.jp/maker/a/adinstruments/powerlab_biopotential
  6. Bio Amp FE231
  7. 使用例 In Vivo Surface Electrocardiography for Adult Zebrafish doi: 10.3791/60011 Published: August 1, 2019 FE136 Animal Bio Amp AD Instruments FE231
  8. AD Instruments Animal バイオアンプ FE136-1375 保証付き 中古 112,582 円 EBAY

イーストメディック株式会社

  1. 多用途生体アンプBiotopmini 8チャンネル多用途生体アンプBiotopmini は、脳波・筋電図・心電図・胃電図・腸電図・眼球運動・脳誘発電位などの生体電気信号の計測を目的とする、低ノイズ生体信号増幅器です。

メロンテクノス

  1. 一体型 研究用生体アンプシリーズ ・1slotアンプベース 低価格 ・3slotアンプベース ・8slotアンプベース
  2. セパレート型 研究用生体アンプシリーズ ・8ch構成 ・32ch構成本体と電極BOX
  3. 生体アンプ周辺機器 ・アクティブ電極

日本サンテク/バイオフィールド株式会社

  1. 携帯型生体アンプ / Polyam4-BF 4チャンネルマルチ生体アンプで生体情報信号を計測 感度やフィルタ設定により筋電図、脳波、心電図などの計測を実現 筋電図、脳波、心電図などの各種生体情報信号の測定が行えるように、感度、フィルタ(低域、高域)及び時定数の設定を切り替えスイッチで行えます。 付属の電極リード線を用いて4chの生体計測が行えます。http://www.biofield.co.jp/productsdetails/Polyam4BF.pdf
  2. 生体信号収録システムMaP8610

 

ニューロフィードバック(脳波バイオフィードバック)に特化した脳波計も複数の会社が製造しています。2チャンネルの製品なら10数万円で入手可能。

 Southeast Signal

Designed by Phoenix Neurosystems, a company with 30 years of experience manufacturing neurofeedback devices. Now manufactured by Southeast Signal. ニューロフィードバック(脳波バイオフィードバック)の分野で使われてきた製品群。

  1. PHOENIX A404 4-CHANNEL EEG AMPLIFIER/ENCODER (eegstore) $1,800.00 Acclaimed for its accuracy and reliabilty in 4-channel neurofeedback work. USB-powered.
  2. PHOENIX A202 2-CHANNEL EEG AMPLIFIER $1,200.00

J&J engineering

Design adapted specifically for EEGer software at the direction of EEG Spectrum, the founder and developer of EEGer. The Spectrum amplifiers have consistently proven reliable and accurate at the heart of EEGer Neurofeedback Systems. ニューロフィードバック(脳波バイオフィードバック)の分野で使われてきた製品

  1. J & J Spectrum 2 Amplifier – J 202 (eegsales.com) Price: $1,285.00

Thought Technology

  1. ProComp2 – 2 Channel Biofeedback & Neurofeedback System w/ BioGraph Infiniti Software – T7400M
    1. Price: $1850 (includes Physiology Suite Software) (biof.com)

sync2brain GmbH

  1. https://jp.mathworks.com/products/connections/product_detail/bossdevice.html?s_tid=srchtitle_eeg_9

Unicorn

  1. Unicorn Hybrid Black: wearable EEG-headset for brain-computer interface (BCI) applications. eight positions on the head (FZ, C3, CZ, C4, PZ, PO7, OZ, PO8).  https://jp.mathworks.com/products/connections/product_detail/unicorn-bi.html?s_tid=srchtitle_eeg_10

BitBrain

  1. https://www.bitbrain.com/sites/default/files/bitbrain_hardware_catalogue_-_2019.pdf
  2. Main features of the EEG amplifier explained

ナショナルインスツルメンツ

NI DAQはアナログ入力をデジタル化する装置であって、生体アンプにはなりません。脳波の電位はマイクロボルトのオーダーでしかないため、脳波の記録電極から直接DAQに入力するわけにはいかず、生体アンプが必要です。

  1. which type of the M.DAQ i should use for brainwave analysis
    1. ”Sorry – you cannot acquire an EEG signal (or any biopotential signal) directly with NI data acquisition products.  You must have an isolated differential amplifier input with high common-mode rejection to successfully (and safely) acquire signals from an electrode attached to an animal or human.  The EEG signal is typically about 100 microvolts measured at the scalp, but is riding on top of 200 millivolts or more of DC generated by the electrode offset potential (like a half-cell battery), plus there is typically a lot of common-mode line frequency (50 or 60Hz) interference that can swamp the small differential EEG signal. The easiest way to manage all of this is to purchase or borrow a commercial EEG amplifier (or more general biopotential amplifer) that has an analog output that is high level (+/-1V or more) and ready to connect to an NI data acquisition board for digitizing, processing, and storing on the PC.” この回答が一番的確なようです。
  2. Biopotential Amplifier – How it Works, Types, Applications & Advantages By Chakrasthitha CMRR (Common Mode Rejection Ratio) must be high as they ride on a large offset signal and to reduce interference from common-mode signals.
  3. Acquiring and Analyzing EEG Signals With DAQ and LabVIEW (ni.com Case Studies) With a PCI-6220 board, our system directly accepts signals from a signal amplifier,  …

LabVIEW(ソフトウェア)を脳波解析に用いている研究はいくつかあるようです。

  1. The LabVIEW Biomedical Toolkit is a software add-on that provides tools designed to simplify the use of LabVIEW software in physiological data acquisition, signal processing, and image processing. The add-on includes a multichannel Biosignal Datalogger for streaming biosignals to disk for playback and analysis.
  2. Wavelet-based study of valence–arousal model of emotions on EEG signals with LabVIEW Brain Informatics (2016) 3:109–117DOI 10.1007/s40708-016-0031-9 EEG signals obtained fromfour subjects were decomposed into five frequency bands(gamma, beta, alpha, theta, and delta) using ‘‘db5’’ wavelet function.
  3. Interpretation of human thought using EEG signals and LabVIEW :The EEG signals are captured using wireless EEG amplifier while the subject in relax conditioin. Then, the signals are analyzed in LabVIEW to reveal the features to describe human thought.
  4. STATISTICAL INVESTIGATION OF EEG BASED ABNORMAL FATIGUE DETECTION USING LABVIEW International Journal of Applied Engineering Research, ISSN 0973-4562 Vol. 10 No.42 (2015)

Texas Instruments

  1. ADS1299-xLow-Noise,4-, 6-, 8-Channel,24-Bit,Analog-to-Digital Converter for EEG and Biopotential Measurements
  2. ADS1298 24-Bit Analog-to-Digital Converter (DIGI-KEY)
  3. ADS1298 for EEG measurement. https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/69112/ads1298-for-eeg-measurement
  4. EEG Front-End Performance Demonstration Kit (PDF)

㈱クレアクト(ポルトガル Plux社の正規代理店)

  1. BITalinoで使える様々な電極 生体センサーによるアプリ開発キット「bitalino(ビッタリーノ)」のディスポ電極をご紹介してます。 ゲル付きやゲル無しなど様々な電極を取り揃えております。

モノタロウ・アズワン

  1. Gel電極 脳波計用 ゲルチップ ペーストを使用せず脳波を計測できます。専用ヘッドキャップおよびケーブルを、既存の脳波計に接続して使用します。ゲルチップ(Gelチップ)。1箱(15袋×8個) 26,290(税込)
  2. ECG電極 Medico 粘着部/ソリッドゲル、電極素子/Ag(銀)・AgCl(塩化銀) 1袋(50個) ¥1,969 (税込)

ASONE AXEL

  1. SparkFun 64-5660-25 バイオメディカルセンサーパッド(10パック)  SEN-12969 EEG(electroencephalography、脳波検査)、ECG(electrocardiography、心電図検査)、EMG(electromyography、筋電図検査)の測定に使用できる使い捨ての電極 ラテックスフリーのゲルが組み込まれているため、各パッドは皮膚に非常によく接着します。スナップコネクタにより、電極リードに押し込んだり取り外したりができます。10パック入り 1,454円(税抜)
  2. NOK 64-5225-67 脳波用ゴム電極:Sottoブレイン 5個入 20PA012  柔らかいシリコーンゴムの電極は装着時の痛みや違和感が少ない ドライ電極ながら応答性が高い 導電性ペースト不要 5個入/袋 14,250円(税抜)
  3. 7-3853-21 Gel電極(脳波計用)  intercross-810E  専用ヘッドキャップおよびケーブルを、既存の脳波計に接続して使用します。1袋(各8個入)  24,320円(税抜)

EMC

  1. 脳波用電極キャップMCSCAP 22ch~最大128chまで対応 Ag/AgCl電極 MCScap 19ch D-SUBコネクタ付 標準電極用 ¥140,000 税込
  2. 導電性固形ゲル 脳波用電極キャップMCSCAPのリングにgranul GELを挿入し、電極を固定します。

フクダコーリン

  1. EEGディスポーザブル針電極

その他

  1. 医療用防音シールドルーム(脳波室・筋電図検査室)

New V-Key Technology社

  1. 台湾における医療用およびカスタム医療用ケーブル、コネクター、アクセサリー、医療用ケーブル組み立て
  2. EEGリード線 – 金メッキされた脳波オーバーモールドカップ電極

参考(刺激制御ー脳波測定・解析ー運動記録・解析などのシステム構築)

  1. 感覚–運動機能研究のための実験システム開発環境の構築と医工連携 日本神経回路学会誌Vol. 23, No. 4(2016),153–161 Go試行ではGo信号の約1.5 s前から緩やかな陰性電位,すなわち,運動準備電位が現れ,運動が開始された後に陽性に転じるという典型的な運動関連脳電位が観測された

参考(製品選択)

  1. What is the cheapest solution for EEG that is acceptable for research?
  2. 新人技術者の脳波測定記~脳波計(EEG)の選び方~ 2021.09.17 マクニカ
    1. パッシブ電極:微弱な信号がリード線を通って脳波測定器に送られてから信号を増幅するためリード線が外来ノイズを拾ってしまう恐れ。電磁シールド内での計測が望ましい。入力インピーダンスは100MΩ程度。
    2. アクティブ電極:センサーパッドにアンプ内蔵。高い入力インピーダンス(数G~数百GΩ)で脳波信号を受け取り、低い出力インピーダンスで出力。リード線上にノイズがのっても十分なS/N比を確保。接触インピーダンスが多少高くても影響が少ない。

参考(生体アンプ自作)

  1. A mixed-signal EEG interface circuit for use in first year electronics courses In their first electronics course, many students find operational amplifiers, analog filters and sensor interface circuitry perplexing and daunting. The purpose of this paper is to present a circuit that addresses these pitfalls. A simplified electroencephelogram (EEG) circuit that is interfaced to a digital backend is proposed. PDF
  2. LabVIEW-based design and control of five-digit anthropomorphic robotic hand using EEG signals International Journal of Biomedical Engineering and TechnologyVol. 22, No. 3 The EEG amplifier is designed using a low cost IC’s LM324N and LM358.

参考(消費者向け脳波計)

  1. EEG-based emotion recognition: Review of commercial EEG devices and machine learning techniques Journal of King Saud University – Computer and Information Sciences Available online 1 April 2021 :Evaluates popular consumer-grade EEG devices’ status and review relevant studies that examined the reliability of these low-cost devices for emotion recognition over the last five years. Additionally, a comparison with research-grade devices is conducted.

参考(ブレインマシンインターフェース;BMI)

  1. Brain-computer interfacing using EEGsignals for real-time control Georgios Liaros Master ThesisComputer Science DepartmentAristotle University of Thessaloniki
  2. On Human-Machine Interfaces based on Electrical Brain Signals Mehrnaz Khodam Hazrati: The first published ERP component was the above-mentioned CNV (Walter et al., 1964). The most well-known ERP component is the P300, which is a positive change in EEG signal that occurs around 300 milliseconds after a relevant and/or infrequent stimulus, usually largest at parietal midline sites (Nijboer, 2008). P300 has been used successfully for developing a group of BCIs (Graimann et al, 2010).

参考(脳波に含まれる情報の抽出)

  1. EEG object recognition: Studies for criminal investigation and neuro-applications in social care International Journal of Advanced and Applied Sciences, 7(1) 2020, Pages: 79-86

参考

  1. G.A.247447CollaborativeProjectofthe7thFrameworkProgramme
  2. 電極装着の場所 脳波記録では、「10/20法」に従って電極装着の場所を決めていきます! 脳波判読のための基礎★: 脳波の記録方法 九州大学附属図書館 正常成人脳波
  3. 非侵襲生体信号の処理と解析—I—脳波の計測と信号処理 田中 聡久 ステム/制御/情報,Vol.62,No.2,pp.76–81,2018
  4. 改訂臨床脳波検査基準2002
  5. 脳波の謎:リズムとその存在理由 数百万個といわれる神経細胞のシナプス後電位の集積に、アルファ波のように 10Hz 程度のリズムが明確に生ずるようになるには、それら多数の神経細胞がほぼ同期してシナプス後電位を発するように調整されていなくてはならないと想定されている。脳全体において数百万単位の神経細胞が、一斉に同期して振動するという不思議な現象がいかに起きているかという問題は、今後の科学的解明を待たなくてはならない重要な課題である。ただし、なぜ脳の神経細胞が集団で同期的に活動しなければならないかについては、海馬を構成する神経細胞の律動性振動に関する最新の研究から、いくつかの示唆に富む研究成果が得られている。 良峯徳和 多摩大学 脳波の測定を通して、心の動きや働きを定量的にとらえるという大胆な試みにチャレンジします。

参考文献

  1. Biopotential Amplifiers.” Nagel, J. H.  15-page PDF The Biomedical Engineering Handbook: Second Edition.  バイオアンプが満たすべき要件の解説、回路の基本事項など。
  2. Novel Fully Differential Biopotential Amplifier With DC Suppression IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, VOL. 51, NO. 8, AUGUST 2004A
  3. A Portable Platform to Collect and Review Behavioral Data Simultaneously with Neurophysiological Signals. Jiang  et al. 2017

参考(ニューロフィードバック)

  1. Comparison of neurofeedback software (Wikipedia)
  2. Despite dearth of data, firms sell brain training as autism antidote BY HANNAH FURFARO / 28 JUNE 2018
  3. Neurofeedback: A Comprehensive Review on System Design, Methodology and Clinical Applications Basic Clin Neurosci. 2016 Apr; 7(2): 143–158. doi: 10.15412/J.BCN.03070208 PMCID: PMC4892319 PMID: 27303609
  4. task-force-reports/tfr1979_Biofeedback.pdf 

参考(測定)

  1. How to Reduce Noise in EEG Recordings

参考書籍

  1. Brain-Computer Interfaces: Revolutionizing Human-Computer Interaction edited by Bernhard Graimann, Brendan Z. Allison, Gert Pfurtscheller

スティール=ドゥワス検定 Steel-Dwass’s testとは?

スティール=ドゥワスの多重比較検定 Steel-Dwass’s multiple comparison testは、ノンパラメトリックな検定に分類されます。同じく多重検定のための手法であるテューキーの方法のノンパラメトリック版と言えるでしょう。クラスカル=ウォリス検定は、数式に自分で値をいれて、手計算である程度できましたが、スティール=ドゥワスの多重比較検定は統計ソフトにお任せするしかなさそうです。

pythonでもできます。

https://buildmedia.readthedocs.org/media/pdf/scikit-posthocs/latest/scikit-posthocs.pdf このウェブページにあるサンプルコードですが、

import scikit_posthocs as sp
a= [1,2,3,5,1]

b = [12,31,54,62,12]

c = [10,12,6,74,11]

sp.posthoc_dscf([a, b, c])

と一行のコマンドで済みます。

  1. https://analyse-it.com/docs/user-guide/compare-groups/multiple-comparison-procedures
  2. scikit_posthocs.posthoc_dscf
  3. https://scikit-posthocs.readthedocs.io/en/latest/intro/
  4. https://scikit-posthocs.readthedocs.io/en/latest/generated/scikit_posthocs.posthoc_dscf/

クラスカル・ウォリス検定 (Kruskal-Wallis test) とは?わかりやすい説明

クラスカル・ウォリス検定 (Kruskal-Wallis test) に関するわかりやすい説明を纏めました。

クラスカル・ウォリス検定は、ノンパラメトリック検定の一つです。ノンパラメトリック検定とは、パラメトリック検定に対する言葉で、パラメトリック検定とは、母集団として正規分布など何かしらの分布を仮定しておき、その仮定のもとでなにがしかの検定統計量を計算し、その検定統計量が従う分布を用いて仮説検定を行うものです。それに対して、ノンパラメトリック検定は、そのような母集団の分布の仮定を置きません。ノンパラメトリック検定における基本的なやり方は、観察された値(データ)を大きさの順に並べて、その順位を使った検定統計量を計算し、その検定統計量が従う分布を利用して仮説検定を行うところに特徴があります。

クラスカル・ウォリス検定は複数の群(2群でもよいし、3群でも、3群以上でもOK)の間に分布の差があるかどうかを調べます。仮説検定を行うときの帰無仮説は、「群間に分布の差はない」、帰無仮説が棄却された場合には、「(どれとどれとの間にかはわからないが)群間で差がある」といいうことになります。

実際の計算はというと、仮にA群、B群、C群とあったとすると、それぞれのデータの値を総データにおける「順位」(小さい順。一番小さいものが1)に変換しておきます。

統計検定量H = 12/総データ数*(総データ数+1) * (A群のデータ数*(A群の順位和の平均 – 総データ数の中央値)^2 + B群に関して同様 + C群に関して同様)

という数式から統計検定量Hを計算します。上の式をみると、この統計検定量Hを計算する際、データの実際の値は使われておらず。そのデータの順位だけが考慮されていることがわかります。この統計検定量Hは、自由度(群の数 -1)のχ2乗分布に従うので、Hの値より上側の面積が、そのHもしくはそれより高い値が得られる確率(すなわちp値)になります。

データの値を順位に変換するのは、pythonなどのプログラミング言語を利用すると比較的簡単にできるので、上の式を用いて全部自分で計算することが可能です。

 

クラスカル・ウォリス検定と一元配置分散分析との違い

3群以上の群間の差を調べる方法としては、一元配置分散分析とクラスカル・ウォリス検定がありますが、一元配置分散分析が群間で平均値の差を検定するのに対して、クラスカル・ウォリス検定では中央値の差を検定しているというところが違いです。一元配置分散分析法(One-factor ANOVA)のノンパラメトリック版だと考えると、どういうときに使うのかが覚えやすいかもしれません。

  1. 経済情報処理 講義ノート 第8回 仮説検定 2017年5月29日(月)4限 担当教員:唐渡 広志 (PDF u-toyama.ac.jp )

 

クラスカル・ウォリス検定をした後は

他群間の比較をする目的は、たいていの場合、どの群とどの群との間に差があるのかです。しかし、クラスカル・ウォリス検定は、全ての群が同じということではない、と結論してくれますが、じゃあ、どの群が違ているのかまでは教えてくれません。そのため、クラスカル・ウォリス検定で有意差が認めらたとしても、そこで解析を終わるわけにはいきません。

事後の比較として多重比較の手順を必要とします。 多重比較の手法としては、Steel-Dwass test(スティール・デュワス検定)Mann-Whitney U test(マン・ホイットニーのU検定)による2群比較を行ってBonferroni(ボンフェローニ)による調整を行う方法などが知られています (Kruskal-Wallis検定の後の多重比較の手法  Stats Guild)

 

参考図書

  1. 統計学実践ワークブック 日本統計学会編 学術図書出版社 日本統計学会公式認定 統計検定 準一級対応

 

原著論文

  1. Use of Ranks in One-Criterion Variance Analysis Author(s): William H. Kruskal and W. Allen WallisSource: Journal of the American Statistical Association, Dec., 1952, Vol. 47, No. 260 (Dec., 1952), pp. 583-621

 

Chat GPTに聞いてみた!クラスカル・ウォリス検定とは?

クラスカル・ウォリス検定(Kruskal-Wallis test)は、3つ以上の独立したグループ(または標本)の間で、連続型の順序尺度データに基づいて統計的に有意な違いがあるかどうかを検定する方法です。この検定は、グループ間で中央値に差があるかどうかを調べるために使用され、非正規分布のデータや等分散性の仮定が満たされない場合にも有用です。

クラスカル・ウォリス検定の基本アイデアは、各グループのランクを計算し、それらのランクを比較して、グループ間の中央値に統計的に有意な差があるかどうかを判断することです。具体的な手順は以下の通りです。

  1. データを収集し、各グループ(条件またはカテゴリ)の中央値を計算します。
  2. 各データポイントをそのグループ内でのランクに変換します。データを昇順に並べ、同じ値が複数ある場合は平均ランクを使用します。
  3. 各グループ内のランクの合計を計算します。
  4. グループの数と総サンプルサイズから、クラスカル・ウォリス統計量(H)を計算します。この統計量は、各グループのランク合計とデータの分散に基づいて求められます。
  5. Hの値はクラスカル・ウォリス分布に従い、帰無仮説(すべてのグループ間で中央値に差がない)を検定します。帰無仮説が棄却される場合、少なくとも1つのグループ間に統計的に有意な差があると結論されます。

クラスカル・ウォリス検定は、実験または調査データにおいて、複数の処置または条件がある場合、それらの条件間で統計的な差を評価するのに役立ちます。臨床における例を考えてみましょう。

例: 薬物療法の比較

臨床試験において、3つの異なる薬物(A、B、C)を投与して、患者の特定の疾患の症状の軽減度を評価したいとします。各薬物は異なる治療群に割り当てられ、同じ病態を持つ患者が各群に分散されます。治療後、症状の軽減度を数値で評価し、これらのデータを使用してクラスカル・ウォリス検定を実施します。

帰無仮説(H0): 3つの薬物の中央値に統計的に有意な差はない。

対立仮説(H1): 少なくとも1つの薬物の中央値に統計的に有意な差がある。

クラスカル・ウォリス検定を実行し、結果が有意であれば、どの薬物が他よりも有効であるかを特定できます。このような解析は、臨床試験や疾患治療の効果を評価する際によく使用されます。

(参照:chat.openai.com)

脳波の読み方のわかりやすい教科書

脳波判読step by step

脳波判読step by step 入門編 第4版 大熊輝雄、松岡洋夫、上埜孝志 医学書院 2006年

脳波が「原寸大」で印刷されていて、見やすいのが特徴。類書ではこんなに大きく脳波が印刷された本は見当たりません。この大きさは実に見やすいし、頭に入ってきやすいです。ものさしも付属しているので、この定規を当てることで、原寸大(1秒=3㎝)に描かれた脳波が、何ヘルツの脳波なのかが簡単に調べられます。周波数を簡単に読み解けるので、実感がわきやすいです。脳波を読んでみようという意欲を一番沸かせてくれる本。この定規に印刷されたもので2ヘルツから30ヘルツまで読むことが出来ます。

 

モノグラフ 臨床脳波を基礎から学ぶ人のために

EEGモノグラフ 臨床脳波を基礎から学ぶ人のために第2版 日本臨床神経生理学会 編 診断と治療社 2019年12月16日発行。大判です。脳波は脳内のどんな電気活動を反映しているのかという説明が最初になされていて、結構詳しいです。脳波がどうやって測定されているのか、多少の電気の知識があったほうが理解しやすい内容の説明がなされています。それから脳波の導出法などへ話が移っていきます。脳波に関することが網羅的に説明されていて、非常に良い教科書。単に脳波を読むための本ではなくて、脳波に関して知っておくべきことの総説になっています。

 

マグネットホスピタル(Magnet hospitals)とは

  1. 米国では1980年代,多くの病院が深刻な看護師不足に悩まされ,その確保が大きな問題となっていた。一方,磁石のように看護師を引きつけ,低い離職率と高い定着率を誇る病院が一部,存在していた。米国看護アカデミーはそれらの病院に注目し,米国全土にわたる聞き取り調査を行い,共通の特性について検討した。1990年代に入り,米国看護認定センターが「磁石のように看護師を引きつける病院」に関する共通の特性を備えた病院に対し,「マグネット・ホスピタル」(現在は,「マグネット・ファシリティ」)という称号を与え,1994年から認定制度を開始した2)。医学界新聞
  2. The designation of “Magnet Hospital” is awarded by the American Nurses Credentialing Center (ANCC). This coveted honor helps hospitals attract patients, nurses, and other medical staff. Duquesne University School of Nursing
  3. マグネット・ホスピタル(マグネット限定プログラム)(2006年10月号掲載)質の高い看護サービスを提供している病院を認定するプログラム。米国看護協会(ANA)の関連組織、米国看護師認定センター(ANCC)が1993年に創設、現在100余の病院が認定されている。マグネットは磁石のことであり、看護職員や患者を磁石のように引き付ける魅力的な病院という意味で、認定された病院はマグネット・ホスピタルと呼ばれている。
  4. 「マグネットホスピタル」は広く知られている通り、「患者・医師・看護師を磁石のように引きつけて放さ ない、魅力ある病院」と定義されています。
  5. 当院は、2019年11月に、看護の専門性、チームワーク及び優れた患者ケアの反映であるマグネット認証(Magnet Recognition®)を日本で初めて取得しました。 聖路加国際病院

Memorandum of Understanding (MoU) 国際交流協定 とは

Memorandum of Understanding (MoU)の訳語は、業界によって異なるようです。

  1. NIIでは、海外の大学・研究機関との国際交流を組織的かつ積極的に推進するため、国際交流協定(MOU:Memorandum of Understanding)を締結しています。国際交流協定(MOU)の締結状況
  2. 各国の大学や研究機関の国際交流や国際共同研究に際してもMOUが締結されることがある。ただし訳語としては「了解覚書」といった堅い表現ではなく「国際交流協定」などの語が用いられることが多い。 MOU(Memorandum of Understanding)
  3. Memorandum of Understanding(略称:MOU)は、M&A取引を検討している当事者が、交渉の初期の段階で、その時点における当事者間の取引における了解事項を確認し、以下のような基本的な項目について合意文書を締結するものである。 デロイトトーマツ

 

科研費申請書の書き方:学術的な問いを書いて、差別化をはかろう

採択されるための科研費申請書の書き方のコツですが、簡単にライバルの応募書類との差をつける方法があります。

それは、学術的な問いをしっかり書くこと。「学術的な問いが明確か?」は、審査のポイントの一つであるにもかかわらず、そしてまた申請書を作成している本人が「研究の背景および核心をなす学術的な問い」というセクションタイトルをわざわざ書いているにも関わらず、学術的な問いが何であるのかを書いていない計画調書が多数あります。審査委員に「読み取れよ」と言うつもりなのでしょうか?なんて傲慢な態度だこと!審査委員に対してリスペクトがない申請書が高い評価を得られるでしょうか?

実際のところ、審査委員一人に割り当てられる申請書の数は100件程度もあるのだそうで、しかも、申請書の大部分は当落線上に並んでしまうそうです。つまり、多くの場合、紙一重の差で採否が決まるのです。評価が甲乙つけがたい申請書を振り分けるために、審査委員(によって)は不採択にする理由がないかどうか探し始めるのだそうです。最近読んだ科研費の教科書「狙って獲りに行く!科研費」に、審査委の実情が説明されていました。

学術的な問いがちゃんと書いてある申請書と、学術的な問いが文章中に埋め込まれていて容易には読み取れない申請書とが、全体的な評価は五分五分だったとして、審査委員はそれらを「採択」と「不採択」に振り分けなければなりません。「様式の指示に従っていない」ことは、マイナスに評価するための格好の理由になります。

様式の指示に忠実に従って、学術的な問いはきちんと書きましょう。「本研究の学術的な問いは、~である」と書いたり、「本研究では、~を学術的な問いとする。」などと書けばよいでしょう。

学術的な問いの妥当性

さて、学術的な問いは~である と書いたからといって、問いが明確になったといえるでしょうか?実はそれだけではまだまだ不十分なのです。「本研究の学術的な問いは、メガネケースの開閉に適したメカニズムが、マグネット式か、ばね式かを明らかにすることである。誰も論文報告していないので独自性が高い。」と書いてあっても、誰もそれが科研費研究に値するとは思わないでしょう。

問いは書くだけでなく、その問いの妥当性を説明することまでが必要です。問いの妥当性を説明する場所はどこか?もちろん、それは「学術的背景」の部分です。つまり、学術的背景を書く理由というのは、学術的な問いの妥当性を審査委員に納得してもらうためだったのです。これをわかっていない人が非常に多いです。そういう調書は、背景と問いが解離していて、問いの重要性がまったく伝わりません。個人的な体験談だけ書いても誰も信用しませんので、背景では、自分および他人の文献をきちんと引用して論を組み立てましょう。問いに出てくるトピックは全て背景で説明されていないとおかしいということはわかるでしょう。文献を引用して論を立てて問いを導くことができないような研究テーマであれば、それはそもそも科研費研究に適していないのかもしれません。「背景、問い」のセクションで大事なのは、客観性と論理性です。

学術的問いは明確か?

公開されている「審査の手引き」を読むと、評定要素として(1)研究課題の学術的重要性という項目があり、1点から4点までが付けられます。採点のポイントがいろいろ書いてある中に、学術的問いが明確かどうかというものがあります。学術的な問いをしっかり書いたので明確に伝えられたと思うのは、まだ早い!です。問い=研究目的(問いに答えるために行うこと)と考えて良いわけですが、問いや研究目的が申請書全体を通じて一貫していない人が非常に多いのです。

研究目的を書く場所は申請書の中に複数個所あります。研究課題名、概要の中、学術的問いのセクション、研究目的のセクション、何をどのようにどこまで(研究計画欄)の冒頭や締めの部分、その他自分が書いたところ。つまり5~6回、研究目的を書いているはずなのですが、これら5~6個の研究目的が、統一感がなくて、言っていることがバラバラ!ということが非常に多いのです。毎回言うことが違っている人が信用してもらえるでしょうか?そんな人がいう学術的な問いが明確だと言えるでしょうか。なぜバラバラなのかというと、各セクションを書いているときに考えていたことが違っていたからです。つまり、何を明らかにしようかというアイデアがまだ固まっていなくてふらふらと彷徨っていたせいで、こういった整合性のなさが生じてしまうのです。自分は大丈夫などとたかをくくらずに、謙虚に一度自分の申請書を読み返してみてください。10人中3人くらいは、致命的な失敗を見つけて青ざめることでしょう。自分で確認する自信がない人は、他人に頼んで読んでもらうといいです。

科研費の教科書

採択される科研費の書き方に関する教科書・日本語の文章力を身に付けるためのお勧めの本(レビュー記事 別記事)

科研費申請書の書き方

「兆候」とは【医学用語】

兆候とは

ある隠された状態あるいは過程に結びつき,しかもある程度の蓋然性をもって診断されうるところの知覚可能な現象あるいは性格をさす。たとえば,皮膚の赤い斑点はしか徴候でありうる。(コトバンク