論文 - 南谷　晴之

動画像処理によるリンパ流速の自動計測

堀越　力, 南谷晴之, 湯沢史佳, 大塩　力, 土屋雅春

電子情報通信学会論文誌(1988) J-71D （ 5 ） 917-925 1988年05月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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超高速ビデオテープレコーダと画像処理システムを用いることにより, ラット腸間膜集合リンパ管内のリンパ球の流動を映像化し, その流速を計測する処理アルゴリズムを開発した。画像処理は平滑化, 境界強調, メディアンフィルタリンパ球の抽出, フレーム間のリンパ球の対応づけ, 流速算出という手順で行われる。その結果, リンパ流は２〜３mm／秒で流れており, 周期的変動を示すことが定量的に示された。

画像処理を用いた微小リンパ管の形態計測

湯沢史佳, 南谷晴之, 大塩力

電子情報通信学会, ＭＥとバイオサイバネティックス研究会技術研究報告, MBE88-3, (1988)    13-20 1988年04月

共著

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原画像に対する雑音除去, 濃淡補正, リンパ管以外の障害物の除去等, いわゆるフィルタリングやエッジ強調などの前処理を一切行わない代わりに, 閾値処理においては可変閾値, 管壁の認識では複数検出による管壁候補の設定など, 原画像の情報を最大限に生かすことによってリンパ管の２次元形状及び体積の時間的変化の自動計測が可能となった。

ホルター心電図における心室性期外収縮発現様式の検討

山本真千子, 飯沼宏之, 高橋宣光, 加藤和三, 湯沢史佳, 南谷晴之

電子情報通信学会, ＭＥとバイオサイバネティックス研究会技術研究報告，MBE88-3, (1988)    1-4 1988年04月

共著

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ホルター心電図法によって記録した心室性期外収縮の一日総数, 日内発現様式をホルター解析装置とマイクロコンピュータで処理し, 先行洞周期, 連結期, 基本心拍数などのパラメータを用い, 発現様式の種類とその再発性について検討した。発現様式は終日型（49％）, 昼型（40 ％）, 夜型（11％）に分類され, また連結期と先行洞周期の相関性から固定連結型（49％）と混合型（51％）に分類された。

微小磁性体を用いた単球の分離と機能の各種肝疾患における検討

吉田　彬, 森実敏夫, 下村卓司, 南谷晴之, 佐藤逸郎, 岩淵直人, 土屋雅春

消化器と免疫, 20, (1988)    128-131 1988年02月

共著

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In-vitroにおける各種肝疾患患者末梢血単球の微小磁性体貪食を利用し, 高磁界下における細胞分離の検討から単球の貪食能の評価を検討した。静脈からヘパリン採血した末梢血を比重遠沈法で単核球を分離し, 培養槽に単核球と径１μｍのフェライト粒子を20対１の比率で入れ, 37℃で30分培養, 貪食させた。これを６キロガウスの高磁界細胞分離装置に流速 0.3cm／秒の流速で通過させ, 磁性体貪食単球のみを除去分離させた。肝細胞癌患者では正常者に比べ, 除去率が有意に低く, 単球の貪食能が低下しているという結果

New methods for removing saccadesin analysis of smooth eye movement

Ebisawa, H. Minamitani, Y. Mori and M. Takase

Biological Cybernetics, 60, 2, (1988)    111-119 1988年02月

共著

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眼電位図で得られた追跡眼球運動信号成分のスムースパーシュートとサッケードを精度良く分離し, 各成分の特性を解析する新しい信号処理法の開発に行った研究である。４つの分離法を比較し, 疑似ランダム視標に対する雑音性の高いサッケードを最大99％の分離率で分離できることを確認した。

パルス変調レーザダイオードを用いた二次元ドップラ速度計

福岡　豊, 岡田英史, 矢野秀幸, 南谷晴之

電子情報通信学会論文誌 (1988) J71-C （ 2 ） 306-312 1988年02月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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２個のレーザーダイオード（ＬＤ）のスイッチングを利用した２次元レーザードップラ速度計を構成し, 流速の２方向成分を簡便に計測するシステムを開発した。本法の利点は一組の受光器と信号処理器で２次元測定が可能であることで, システム全体の小型化, 低コスト化を可能にした。本システムを用いてチャネル内水流の流速測定を行ない, その有効性を確認した。

細胞の周期的形態変化における特徴抽出および識別

戸村元久, 熊木良成, 堀越　力, 南谷晴之

電子情報通信学会論文誌 (1988) J71-D （ 2 ） 299-305 1988年02月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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癌細胞の周期的形態変化を画像処理によって識別する方法について研究した。原画像から核と細胞質をそれぞれ別個に領域抽出し, 核と細胞質の特徴量を算出する。その特徴量をもとに判別分析法により細胞形態の識別を可能にした。学習データに対して93.9％の認識率が得られ， 計算機による細胞形態の識別が可能であることが示された。

不平等高磁界分離装置による微小磁性体貪食単球の分離と貪食能についての検討

下村卓司, 相羽雅之, 南谷晴之, 森実敏夫, 土屋雅春, 吉田　彬

電子情報通信学会, ＭＥとバイオサイバネティックス　研究会技術研究報告, MBE87-80. (1987)    105-111 1987年12月

共著

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人末梢血を遠心分離して得られた単核球（単球とリンパ球）に対し, 微小磁性体を加えると単球は微小磁性体を貪食する。この貪食単球とリンパ球を磁界中に通すと単球は保持され, 選択的に分離される。本研究では単球の保持率と磁界強度の関係を詳細に検討すると同時に単球の貪食能を反映している保持率を算出した。特に肝炎, 肝硬変, 肝癌等の肝疾患患者の貪食能を保持率から評価したところ, 肝炎を除く肝疾患者は正常者に比べて有意に低下していることが判明した。

Automatic analysis of moving　images for the lymphocyte velocity measurement

H. Minamitani, T. Horikoshi, C. Oshio & M. Tsuchiya

IEEE/Eng. Med. Biol. , 9th Ann. Conf. (1987 November, Boston)    1676-1677 1987年11月

共著

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生体顕微鏡, 超高速ビデオテープレコーダおよび画像処理システムを用いることにより, ラット腸間膜集合リンパ管内のリンパ球の流動を映像化し, リンパ球の抽出とその流速を計測する処理アルゴリズムを開発した。画像処理は平滑化, 境界強調, メディアンフィルタリング, リンパ球の抽出, フレーム間のリンパ球の対応づけ, 流速算出という手順で行われる。その結果, リンパ流は２〜３mm／秒の流速, 60〜100 μｌ／時のリンパ流量で流れており, 周期的変動を示すことが定量的に示された。

気管内チューブの呼吸器インピーダンス測定に及ぼす影響

安田誠一, 増田純一, 関口弘昌, 長野正雄, 南谷晴之

臨床麻酔, 11, 11,(1987)    1425 -1429 1987年11月

共著

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麻酔中や呼吸管理中に強制振動法による呼吸器インピーダンス測定を行う場合の気管内チューブの影響を, ランダムノイズを用いて０〜20Ｈｚの範囲で検討した。気管内チューブが長く, 内径が小さい程インピーダンスは大きく, 特に高周波領域で著明な周波数依存性を示したが, slip jointの形状やチューブの湾曲によるインピーダンスへの影響は少なかった。気管内チューブを介しての呼吸器インピーダンスの測定は10Ｈｚ以下の低周波領域に対しては十分可能であることが示された。

Image processing algorithm for edge line extraction of lymphvessel wall and measurement of the vessel diameter

H. Minamitani, C. Oshio, T. Horikoshi, E. Sekizuka & T. Tsuchiya

Systems and Computers in Japan, 18, 8, (1987)    33-46 1987年11月

共著

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ラット腸間膜集合リンパ管の収縮運動のリズム性を解析するために, ビデオ録画された腸間膜の顕微鏡画像からリンパ管壁のみを抽出し, その管径を連続計測する最適な画像処理アルゴルリズムを開発した。リンパ管壁の自動抽出においては微分値およびその方向だけでなく, リンパ管の走行情報をも利用することによって, リンパ管壁のみの抽出ができ, さらに新たに開発した円形走査法を用いることにより管壁の形状にかかわらず正確な管径計測ができた。その結果, in?vivo状態におけるリンパ管収縮運動の周期性を定量化することが可能と

機能的電気刺激による多関節制御問題

久保公人, 藤田欣也, 板倉直明, 南谷晴之

第２回生理生体工学シンポジウム論文集 (1987)    113-116 1987年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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機能的電気刺激により麻痺四肢の動作制御を正確に行うには, 多関節制御が必要となる。本研究では膝と足首の２関節に対象を限定し, 両者を同時に制御した際に起こる関節間の相互関係を実験的に検討した。さらに閉ループコントローラを用いて両関節を独立かつ同時に制御した結果, 極めて良好な分散制御が可能であることが示された。

注意力と追跡眼球運動の安定性

海老沢嘉伸, 南谷晴之, 守　靖之, 高瀬守一朗

第２回生理生体工学シンポジウム論文集 (1987)    269-272 1987年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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追跡眼球運動ゆらぎが注意力（集中力）の変化によってどのように変化するかを, スムースパ　ーシュート（ＳＰ）の最高速度, サッケード（ＳＣ）の大きさ, ＳＣ開始時の視標と眼球との位置偏差, ＳＣ終了時の視標と眼球と眼球との位置偏差, ＳＣの位置偏差補正率の５つのパラメータを用いて評価した。その結果, 注意力の向上によって追跡眼球運動のゆらぎが小さくなり, 安定性が高まる傾向にあることが明かになった。

Joint angle control with command filter for human ankle movement using functional electrical stimulation

K. Fujita, K. Kubo, N. Itakura & H. Minamitani

IEEE/Eng. Med. Biol. , 9th Ann Conf. ,(1987 November, Boston)    1719-1720 1987年11月

共著

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機能的電気刺激により下肢麻痺者の足首関節制御を行うことを目的として, 本研究では伸展と屈曲の２方向成分のディジタルＰＩＤ制御システムを新たに構築し, その基礎特性を検討した。ステップ入力に対する振動様の応答あるいはオーバーシュートを抑えるため３次のバターワース低域フィルタを目標値フィルタとして使用すると極めて安定な制御応答が得られ, ２方向成分の閉ループ制御の有効性が示された。

Design and evaluation of a control system for the muscle force regulation of human lower extremity using functional electrical stimulation

N. Itakura, K. Fujita, K. Kubo & H. Minamitani

IEEE/Eng. Med. Biol. , 9th Ann. Conf. (1987 November, Boston)    655-656 1987年11月

共著

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機能的電気刺激により筋収縮の比例制御を行わしむるために各種のディジタル閉ループ制御システムを提案し, その評価を行っている。北森法を用い, ＰＩＤ，ＰＩ，Ｉ，ＩＰＤ，ＩＰ制御器を設計し, それぞれをヒト下肢の張力制御に適用した。その結果, ＰＩＤ，ＰＩ，ＩＰＤ制御器は安定な制御動作と筋の非線形特性の補償を可能にしたが, 特にＰＩ制御システムは他に比べ, より早い応答時間を示し, 最適であった。

Characteristics of saccade depending upon the attention during tracking eye movement

Y. Ebisawa, H. Minamitani, Y. Mori & M. Takase

IEEE/Eng. Med. Biol. , 9th Ann. Conf. (1987 November, Boston)    1403-1405 1987年11月

共著

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追跡眼球運動の特性は被験者の注意力によって変化する。本研究ではTarget Brightness Feedbac Ｋ（ＴＢＦ）法により被験者の注意力を喚起し、追跡眼球運動を測定した。ＴＢＦ法では運動視標を正確に追跡している場合には目標が明るく点灯している。ＴＢＦ法の適用によりサッケードの発生頻度が減少し, サッケード開始時の追跡位置偏差が増加した。また位置偏差とサッケードの振幅の比が減少するという新知見が得られた。

鏡面反射光を利用したレーザードップラ速度計による固体表面速度および移動方向の計測

岡田英史, 南谷晴之, 福岡　豊

第30回自動制御連合講演会論文集 (1987)    687-692 1987年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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固体表面からの鏡面反射光を利用することにより固体表面の速度とその移動方向を計測するレーザードップラ法を考案し, さらに速度と移動方向の信号成分の分離や移動方向の正負判別が可能となる光学系の構成法を提案した。回転円盤や磁気テープの速度および移動方向を測定する基礎実験の結果, 試作したレーザードップラ速度計の有効性が確認された。

追跡眼球運動中の注意力とサッケード運動特性との関係

海老澤嘉伸, 南谷晴之, 山本雅弘, 高瀬守一朗

電子情報通信学会論文誌 (1987) J70-D （ 10 ） 1968-1976 1987年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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動的視標追跡中の被験者にTarget Brightness Feedback法を適用し, 注意力を喚起することにより追跡眼球運動特性, とくにサッケード運動特性の変化を調べた。注意力の向上によりサッケードの減少, サッケード開始点の位値偏差の増大, その位値偏差に対するサッケードの大きさの比に減少が見られた。注意力が高まると周辺視で追跡する傾向がみられ, Saccadic Suppression を回避するために生ずるものと考えられた。

レーザーダイオードスイッチング方式ＬＤＶ

福岡　豊, 南谷晴之, 岡田英史, 矢野秀幸, 梅谷　順

第４回流れの計測シンポジウム(1987)    109-112 1987年09月

共著

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２個のレーザーダイオード（ＬＤ）のスイッチングを利用した２次元レーザードップラ速度計を構成し, 流速の２方向成分を簡便に同時計測するシステムを開発した。本法の利点は一組の受光器と信号処理器で２次元測定が可能であることで, 電気光学変調器を用いる方法に比べ, 高速化, システム全体の小型化, 低コスト化を可能にした, 本システムを用いてチャネル内水流の流速測定を行い, その有効性を確認した。

ハロセンの呼吸器系インピーダンスに及ぼす影響―ランダムノイズを用いた強制振動法による解析―

安田誠一, 増田純一, 関口弘昌, 長野政雄, 南谷晴之

麻酔, 36, 9, (1987)    1394-1399 1987年09月

共著

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ハロセンの気道と肺胸郭系に及ぼす影響を１〜25Ｈｚのランダムノイズを用いた強制振動法によるインピーダンスの周波数特性曲線から解析した。高速フーリエ変換によって 100％酸素吸入時および酸素＋１％ハロセン吸入時のインピーダンスを求めたが, ハロセン吸入時のインピーダンス, とくに抵抗成分の低下が認められ，ハロセンの気管支平滑筋に対する弛緩作用が示唆された。