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Blood glucose level prediction from meal photos and behavior change by AR and nudge for avoiding postprandial hyperglycemia

Research Project

Project/Area Number 21K19828
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 62:Applied informatics and related fields
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

Yasumoto Keiichi  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (40273396)

Project Period (FY) 2021-07-09 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords血糖値予測 / 食事摂取量推薦 / 高血糖抑制 / ナッジ / 血糖値推定 / 機械学習 / IoTナッジ / 行動変容 / AR / 食行動認識
Outline of Research at the Start

本研究では、食後高血糖を回避することを目的に、摂ろうとしている食事により血糖値がどれだけ上昇するかを事前に予測する手法と、配膳されている各食品に対して、(どの程度)食べて良いかをARにより表示する手法、さらに、ナッジにより血糖値が上がりにくい食べ方を誘発する手法を開発する。2年の研究期間の間に、(A) データ収集部、(B) データ分析部、(C)フィードバック部からなるシステムの構築と、(D) 複数被験者を対象としたデータ収集および実証実験を行い、提案手法の有効性を示す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, a method was developed to predict in advance how much blood glucose levels would increase with the meal about to be consumed, by constructing a blood glucose prediction model for each individual based on time-series data on blood glucose levels and dietary information. In addition, a method was designed to induce a way of eating that is less likely to raise blood glucose levels by means of nudges for each food served, and its effectiveness was investigated. A blood glucose prediction model was constructed and evaluated by collecting time-series data on blood glucose levels and data that were considered to influence blood glucose levels (dietary information, sleep information and physical information of the subjects) from 10 subjects, and the results showed that the RMSE (root mean square error) and MAE (mean absolute error) for the most accurate subjects were 10.68 and 7.71 in the most accurate subjects.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

世界の糖尿病人口は2045 年までに約7億人に達すると予測されており、日本でも、糖尿病有病者と糖尿病予備軍は合計約2,200 万人と推計されている。90%を占めるII 型糖尿病の発症を予防するには、インスリンが分泌されても正常に働かない「食後高血糖」の状態になるのを避ける必要がある。本研究は、食後高血糖の状態を食事を摂取する前に高い精度で予測する技術、さらに、目の前の食事をどの程度食べても良いかを分かりやすく提示する技術を開発し、被験者実験によりその有用性を示した点で、学術的・社会的な意義がある。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Movement recognition via channel-activation-wise sEMG attention2023

    • Author(s)
      Jiaxuan Zhang, Yuki Matsuda, Manato Fujimoto, Hirohiko Suwa, Keiichi Yasumoto
    • Journal Title

      Methods

      Volume: 128 Pages: 39-47

    • DOI

      10.1016/j.ymeth.2023.06.011

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Stress Estimation Using Biometric and Activity Indicators to Improve QoL of the Elderly2023

    • Author(s)
      Kanta Matsumoto, Tomokazu Matsui, Hirohiko Suwa, Keiichi Yasumoto
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 23 Issue: 1 Pages: 535-535

    • DOI

      10.3390/s23010535

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 食後高血糖予防のための推薦摂取量算出方式の満足度評価,2024

    • Author(s)
      道浦菜々子, 松田裕貴, 諏訪博彦, 安本慶一
    • Organizer
      センサネットワークとモバイルインテリジェンス研究会(SeMI)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] A self-management system for preventing hyperglycemia through blood glucose level prediction and nudge-based food amount reduction2023

    • Author(s)
      Nanako Michiura, Yuki Matsuda, Hirohiko Suwa, Keiichi Yasumoto
    • Organizer
      IEEE EMBC 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 血糖値予測精度向上に向けたデータ分析と摂食速度の影響調査2023

    • Author(s)
      道浦菜々子, 松田裕貴, 諏訪博彦, 安本慶一
    • Organizer
      第31回マルチメディア通信と分散処理ワークショップ(DPSWS2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ユーザ嗜好と血糖値を考慮した高血糖抑制支援システムの実現と評価2023

    • Author(s)
      道浦菜々子, 松田裕貴, 諏訪博彦, 安本慶一
    • Organizer
      センサネットワークとモバイルインテリジェンス研究専門委員会(SeMI)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 手指の機能障害に対する客観的評価確立に向けた箸型センサを用いた巧緻動作認識手法の検討2022

    • Author(s)
      中岡黎, 大井一輝, 尾崎麻希, 三崎慎也, 中村優吾, 松田裕貴, 諏訪博彦, 眞野智生, 城戸顕, 安本慶一
    • Organizer
      社会システムと情報技術研究ウィーク(WSSIT ’22)
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-07-13   Modified: 2025-01-30  

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