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比較結果

ドキュメント内 修 士 学 位 論 文 (ページ 69-75)

第 6 章 ウェーブレット変換の結果を用いた分析

6.4 周波数帯域占有率による比較

6.4.1 比較結果

図6.9から,100-150 Hzでは健常群の割合の方が高く,150 Hz以上では膝OA患者の割合 の方が高いことがわかる.そこで,100-150 Hzは100-150 Hzまで10 Hz毎に更に細かく分 析を行い,150 Hz以降も再度分析を行った.結果を図6.10,図6.11に示す.

図6.10 周波数成分による比較(100 Hz~150 Hz)

図6.11 周波数成分による比較(150 Hz~2000 Hz)

0 5 10 15 20 25 30

100-110 110-120 120-130 130-140 140-150

ウェーブレット係数の割合[%

周波数[Hz

膝OA群 健常群

0 2 4 6 8 10 12 14

ウェーブレット係数の割合[%

周波数[Hz]

膝OA群 健常群

図6.11から,130 Hzまでは健常群の割合の方が高く,130 Hz以上では膝OA患者の割合 の方が高いことがわかる.そこで,100-2000 Hzの内の100-130Hzのウェーブレット係数の 割合に着目し,その数値を健常者と膝OA患者で比較を行った.図6.12に,膝OA患者と

健常者の100-130Hzの割合の平均値とその標準偏差を示す.縦軸が100-130Hzのウェーブ

レット係数の割合の平均値[%],棒グラフがその平均値,エラーバーが標準偏差を表してい る.また,図6.13にその際のROC曲線を示す.

100-130Hzについて健常者と膝OA患者で比較を行ったところ,膝OA患者の平均は49.4

±5.8%,健常者の平均は60.7±4.9%となり,感度は0.824,特異度は0.917,すなわち膝OA 患者を正しく診断できた確率が82.4%,健常者を正しく診断できた確率が91.7%,図6.13 のROC曲線下の面積であるAUCは0.9248であった.

図6.12 100-130Hzのウェーブレット係数の割合の比較

図6.13 100-130Hzのウェーブレット係数の割合のROC曲線

0 10 20 30 40 50 60 70

膝OA群 健常群

100-130Hzーブット数の割合%

また,周波数軸積分値の平均値による比較と同様に,クラッキング音をカットすること で診断精度が上昇する可能性があると考え,比較を行った.なお,本分析では周波数成分 を積分していないため積分値10000以上をカット,というようなことは行えないので,積 分値がしきい値以上となった時間帯については全周波数分のウェーブレット係数を0に変 換して計算することで対策した.定めたしきい値以上となった時間帯のウェーブレット係 数を0としクラッキングを削除した際の,100-2000 Hzの内の100-130Hz帯域のウェーブレ ット係数の割合を用いた判別法の診断精度を表6.4に示す.

表6.4 クラッキングを消した際の100-2000 Hzの内の100-130Hz帯域の

ウェーブレット係数の割合を用いた判別法の診断精度 しきい値[-] AUC 感度 特異度 感度+特異度 diff/sd

(OA)

diff/sd

(健常者)

diff/sd (合計) カットなし 0.9248 0.824 0.917 1.740 1.952 2.317 4.269 40000 0.9367 0.804 0.958 1.762 2.027 2.509 4.537 30000 0.9444 0.843 0.896 1.739 2.099 2.654 4.753 25000 0.9473 0.843 0.917 1.760 2.114 2.721 4.836 20000 0.9461 0.843 0.938 1.781 2.111 2.780 4.891 15000 0.9493 0.863 0.917 1.779 2.083 2.831 4.915 10000 0.9471 0.824 0.958 1.782 2.034 2.855 4.889

それぞれの帯域が全体のウェーブレット係数の総量に占める割合にも違いがあると考え,

比較を行った.結果を表6.5に示す.

表6.5 各周波数帯域が全体のウェーブレット係数の総量に占める割合を用いた

判別法の診断精度 帯域[Hz] AUC 感度 特異度 感度+

特異度

diff/sd

(OA)

diff/sd

(健常者)

diff/sd (合計) 100-150 0.8985 0.784 0.896 1.680 1.574 2.327 3.901 150-200 0.7623 0.729 0.725 1.455 1.037 0.820 1.857 200-250 0.8098 0.813 0.686 1.499 1.033 1.585 2.618 250-300 0.8815 0.813 0.784 1.597 1.384 2.332 3.716 300-350 0.8824 0.833 0.725 1.559 1.351 2.355 3.706 350-400 0.9158 0.863 0.813 1.675 1.553 2.957 4.511 400-450 0.9432 0.863 0.854 1.717 1.693 3.387 5.080 450-500 0.9575 0.902 0.875 1.777 1.783 4.009 5.791 500-550 0.9706 0.902 0.938 1.839 1.912 4.484 6.396 550-600 0.9718 0.902 0.958 1.860 1.972 4.590 6.562 600-650 0.9706 0.902 0.958 1.860 1.950 4.510 6.460 650-700 0.9624 0.902 0.958 1.860 1.823 4.293 6.116 700-750 0.9534 0.882 0.896 1.778 1.783 4.009 5.791 750-800 0.9346 0.824 0.938 1.761 1.461 3.873 5.334

表6.5の中でも特にAUC,感度+特異度,diff/sdと全てにおいて他の帯域よりも高い

500-700Hzの4帯域について,表6.4と同様にクラッキング音を消去し,診断精度の比較を

行った.結果を表6.6に示す.-

表6.6 クラッキングを消した際の100-2000 Hzの内の100-130Hz帯域の

ウェーブレット係数の割合を用いた判別法の診断精度 しきい

値[-]

帯域[Hz] AUC 感度 特異度 感度+

特異度

diff/sd

(OA)

diff/sd

(健常者)

diff/sd (合計) 20000 500-550 0.9914 0.980 0.938 1.918 2.025 7.373 9.399 550-600 0.9939 0.961 0.958 1.919 2.045 7.830 9.874 600-650 0.9922 0.941 0.979 1.920 1.961 7.407 9.368 650-700 0.9861 0.902 0.979 1.881 1.765 6.251 8.016

15000 500-550 0.9922 0.980 0.938 1.918 2.012 7.621 9.632 550-600 0.9971 0.980 0.979 1.960 2.060 8.098 10.158 600-650 0.9967 0.980 0.979 1.960 1.990 7.738 9.728 650-700 0.9914 0.922 0.979 1.901 1.766 6.666 8.432

10000 500-550 0.9914 0.961 0.938 1.898 1.851 8.006 9.857 550-600 0.9963 0.980 0.958 1.939 1.918 8.526 10.444 600-650 0.9967 0.961 0.979 1.940 1.809 8.328 10.137 650-700 0.9898 0.941 0.958 1.900 1.548 7.337 8.885

5000 500-550 0.9873 0.941 0.917 1.858 1.423 7.404 8.826 550-600 0.9882 0.980 0.896 1.876 1.479 7.801 9.280 600-650 0.9861 0.902 0.958 1.860 1.269 7.654 8.923 650-700 0.9743 0.980 0.854 1.835 1.019 6.772 7.791

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