心電図自動診断における深層学習の説明性研究 ― Explainable AI に基づく進展の総括 1. 学術的背景と問題提起 心電図（Electrocardiogram, ECG）は、心疾患を診断するための重要な生体信号取得手段として、今日まで百年以上にわたり用いられてきました。近年、人工知能（Artificial Intelligence, AI）および深層学習（Deep Neural Networks, DNNs）技術の急速な発展により、データ駆動型の自動診断アルゴリズムは心電図分野で卓越した性能を発揮し、とりわけ不整脈などの複雑な異常検出において従来法を大きく上回っています。深層学習モデルは信号特徴を自動で学習・抽出できるため、ECG自動解読および診断支援システムの進歩を大きく後押しし...
EEG感情認識分野の新たなブレークスルー：MASA-TCN統一モデルの提案と実験分析 学術的背景および研究動機 人間の感情認識（Emotion Recognition）は、神経科学、人工知能、ヒューマン・コンピュータ・インタラクション分野におけるホットな研究トピックである。個人の感情状態を自動的に認識することで、心理健康管理、スマート支援システム、より自然な人間・機械の対話に役立ち、うつ病、不安、自閉症スペクトラム障害などの精神疾患患者に効果的な介入とモニタリングを提供できる。しかし、感情認識技術の発展は主に音声や顔表情など外部表現の信号に集中しており、これらの信号は取得が容易である反面、被験者による主観的なコントロールや隠蔽を受けやすく、脳の実際の感情状態を正確に捉える精度は不十分である。...
不均衡な心電図分類における深層表現学習の革新的応用 —— 「Deep Representation Learning with Sample Generation and Augmented Attention Module for Imbalanced ECG Classification」学術ニュースレポート 1. 学術的背景と研究動機 心臓の健康モニタリングは、現代の医療保健分野において極めて重要な地位を占めています。特に遠隔健康監視（Remote Health Monitoring）やIoT（Internet of Things）技術が急速に発展する中、心電図（ECG, Electrocardiogram）は心臓の電気活動を記録するツールとして、常に医師による不整脈（Arrhythm...
一、学術的背景および研究動機 近年、人工知能（Artificial Intelligence, AI）は医療健康分野で大きな進展を遂げています。初期の診断補助、リスク予測から個別化された介入提案まで、AIは医療サービスの質と効率を向上させる重要なツールとなっています。しかし、AIの臨床応用には多くの課題が残されており、その中でも特に顕著なのがモデルの説明可能性（Explainability）と信頼性（Trustworthiness）です。AI システムが臨床意思決定支援（Clinical Decision Support Systems, CDSS）に用いられる際、医療従事者や患者はAIがどのように推論を行ったのか、その推論が既存の医学知識と合致しているか、いわゆる「ブラックボックス」ではな...
1. 背景紹介：自閉症児童行動モニタリングにおける臨床的困難と技術的展望 自閉症スペクトラム障害（Autism Spectrum Disorder, ASD、以下自閉症）は、生涯にわたる神経発達障害です。近年、米国における自閉症の発症率は急速に上昇しており、疫学データによれば、平均して36人の子供のうち1人が自閉症患者となっています。自閉症の主な特徴は、他者とのコミュニケーションや社会的交流の困難、興味や活動の制限、そして反復的・固執的な行動です。これらの中心的症状は、家庭・学校・社会における日常活動や社会的機能に直接影響を及ぼします。さらに、自閉症に関連する「チャレンジングな行動」（Challenging Behaviors, CBs）—自傷、攻撃、妨害行動など—にも、重大な臨床的関心が寄...
一、学術的背景——緑内障の早期スクリーニングに革新的な診断ツールが求められる 緑内障は、世界的に不可逆的な失明の主な疾患のひとつである。[31]などの研究によると、緑内障は早期症状が隠れやすく、視機能障害は不可逆的であるという特徴があり、したがって早期発見と介入が非常に重要となる。現在、光干渉断層計（Optical Coherence Tomography、略称OCT）は、三次元（3D）かつ非侵襲・高解像度な画像技術として、眼科診断分野でますます重要な役割を果たしており、眼部の解剖学的な構造変化を直観的に示し、医師が網膜神経線維層（Retinal Nerve Fiber Layer、RNFL）などの重要領域を正確に評価するのを助けている[13]。 しかし、従来の緑内障OCT支援診断法は、二次...