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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of a quantification method of frailty in elderly people based on physical activity and heart rate variability measured in daily life

Research Project

Project/Area Number 15H03095
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中村 亨  大阪大学, 基礎工学研究科, 特任教授(常勤) (80419473)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 義春  東京大学, 大学院教育学研究科(教育学部), 教授 (60251427)
早野 順一郎  名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (90173054)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords加齢・老化 / フレイルティ / 動的恒常性 / 身体活動 / ホルター心電図
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、フレイルティを生体機能の恒常性維持機構の破綻現象として捉え、それを定量的・客観的に評価する手法を開発することを目的とする。具体的には、ホルター心電図計により取得される心拍変動と身体加速度の超大規模データベース(高齢者を中心とするデータ>10 万件)を用いて、活動低下や行動様式の変容、自律神経機能変調、心機能低下等の生体機能変化の定量化指標を導出し、それらの網羅的・統合的検討により、フレイルティの新規定量化手法の開発を行う。H29年度は、3軸体幹加速度データからの日常生活行動の分類に関する研究を実施した。3軸体幹加速度データを重力加速度成分と身体活動量成分とに分解を行い、それぞれ姿勢および消費エネルギーとの関連を評価した。基本統計量や時間周波数領域の指標など既報の行動分類に有効な統計量を網羅的に調査し、それらを含む数百種類の特徴量ベクトルから機械学習によるメタレベルでの行動分類を行い、sedentary behavior、歩行/走行、睡眠・覚醒などデータ駆動型で日常生活の動作をカテゴリ化する手法の開発を行った。開発に際し、歩行、走行、座位、階段昇降、仰臥位・横臥位・腹臥位、およびそれらの姿勢遷移などのビデオモニタリングを行い、機械学習により分類されたクラスについて検討を行った。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] 勤労者の日常生活下における行動,心理,生理,環境情報の統合連続モニタリングと大規模データベースの利活用2017

    • Author(s)
      志村広子,中村亨,金鎭赫,菊地裕絵,吉内一浩,山本義春
    • Journal Title

      ヒューマンインタフェース学会論文誌

      Volume: 19 Pages: 23-34

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamical state transitions into addictive behaviour and their early-warning signals2017

    • Author(s)
      Foo Jerome Clifford、Noori Hamid Reza、Yamaguchi Ikuhiro、Vengeliene Valentina、Cosa-Linan Alejandro、Nakamura Toru、Morita Kenji、Spanagel Rainer、Yamamoto Yoshiharu
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      Volume: 284 Pages: 20170882-1-9

    • DOI

      10.1098/rspb.2017.0882

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大規模身体加速度データベースの利活用による行動インフォマティクス2018

    • Author(s)
      中村亨
    • Organizer
      第57回日本生体医工学会
  • [Presentation] 学習による身体加速度時系列データからの睡眠覚醒推定技術の開発2018

    • Author(s)
      李俐
    • Organizer
      第57回日本生体医工学会
  • [Presentation] 観測データに基づく信号生成システムの分岐構造の推定技術の開発2018

    • Author(s)
      大東寛典
    • Organizer
      第57回日本生体医工学会
  • [Presentation] Stochastic Quantifiers of Behavioral Dynamics in Psychiatric2017

    • Author(s)
      Toru Nakamura
    • Organizer
      Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] IoTの時代の健康医療~行動インフォマティクスの創出に向けて~2017

    • Author(s)
      中村亨
    • Organizer
      バイオメクフォーラム21 研究会
    • Invited
  • [Presentation] 疾患動態の解明に向けた健康リスク検知2017

    • Author(s)
      中村亨
    • Organizer
      ジョイント2017
    • Invited
  • [Presentation] 身体加速度データの新たな価値創造による行動インフォマティクスの確立2017

    • Author(s)
      中村亨
    • Organizer
      ライフエンジニアリング部門シンポジウム2017
    • Invited
  • [Presentation] 日常生活下における行動、心理、生理、環境情報の統合モニタリングと大規模データベースの利活用2017

    • Author(s)
      中村亨
    • Organizer
      ライフエンジニアリング部門シンポジウム2017
    • Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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