ニューラルネットワークによる濃度プロファイル推定に基づく眼部MR画像および赤外線ビデオ画像を用いた開眼時視線推定方法

摘要

睡眠状態と眼球運動に強い関係があることはよく知られている．しかしながら，睡眠時において，脳活動の解析が可能な機能的MRIの撮影と同時に眼球運動を計測することは困難である．我々は以前，赤外線ビデオを用いた睡眠時における眼球運動計測方法を提案した．同方法は，ニューラルネットワークを用いて濃度プロファイルのモデル化を行うものである．しかしながら，ニューラルネットワークの学習データとして，赤外線ビデオから測定者が手動で眼球運動方向を計測しなければならず，非常に煩わしい作業であった．そこで，本研究では赤外線ビデオのあるフレームと同期した眼部MR画像を用いて閉眼時における視線を定義し，その視線角度を従来法のニューラルネットワークへの学習データとして用いる方法を提案する．提案法を覚醒開眼状態の被験者に適応した結果，開眼時においても赤外線ビデオから右眼0.89±2.91度，左眼1.10±3.60度の精度で視線角度推定が可能であることが確認できた．