動画・脳波・呼吸心拍情報に基づく統合的新生児発作モニタリングシステムの提案

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09737
• Research Institution: 独立行政法人国立病院機構岡山医療センター(臨床研究部)
• Principal Investigator: 竹内 章人 独立行政法人国立病院機構岡山医療センター(臨床研究部), 独立行政法人国立病院機構 岡山医療センター(臨床研究部), 新生児科医師 (40731386)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 曽 智 広島大学, 工学研究院, 助教 (80724351)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 発作時脳波

Outline of Annual Research Achievements

今年度は臨床発作を呈した新生児10例の動画像解析を行った。しかし、発作の動きが小さいことや、撮像角度の影響、保育器内の新生児の周囲にあるポジショニング用のリネン類の影響、黄疸に対する光療法の影響、四肢に留置されている輸液ルートの影響等をうけ、general movement解析用に開発された動画像解析プログラムでは児の動きを正確に解析することが困難であった。新生児の発作時動画像解析が計画通り進まなかったため、動画像と脳波を統合して発作を検出するプログラムの開発は、新生児の代わりに乳児の発作時動画像・脳波のデータを用いて行うこととした。研究協力施設に依頼し、乳児の発作時動画像・脳波のデータを研究に使用するための準備を行った。3年目は、乳児の発作時動画像・脳波の解析を10例を目標に行い、臨床発作の自動識別プログラムを完成させる予定である。
新生児発作の発作時脳波の解析については、ニューラルネットワークを用いた、新たな手法でのプログラム作成に着手した。新しい発作時脳波解析については、新生児の発作時脳波データと、上記の乳児の発作時脳波データを用いて開発を進めていく予定である。
非侵襲的な呼吸、心拍数計測については、今年度エアパックセンサの改良を行い新生児用のプロトタイプが完成したところである。3年目は、エアパックセンサを用いて新生児の呼吸、心拍数等のデータを取得し、同時に記録した呼吸数や心電図、血圧などのデータとの関連を調査する予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初の予測と異なり、様々な条件が重なったことで動画像解析プログラムで新生児発作の動きを解析することが困難であった。このため、動画像解析に関しては計画より遅れている。発作時脳波の新たな解析については、方向性が定まり解析プログラムの開発が始まっている。非侵襲的な呼吸・心拍測定については、予定よりもエアパックセンサの完成が遅くなったが、新生児用のプロトタイプが完成しデータ取得の準備はできた。

Strategy for Future Research Activity

新生児の発作時動画像解析が計画通り進まなかったため、動画像と脳波を統合して発作を検出するプログラムの開発は、新生児の代わりに乳児の発作時動画像・脳波のデータを用いて行うこととした。乳児の発作データが多数蓄積されている研究協力施設に依頼して、乳児の発作時動画像・脳波のデータを研究に使用するための準備が整っており、3年目は乳児の発作時動画像・脳波の解析を10例を目標に行い、臨床発作の自動識別プログラムを完成させる予定である。
新しい発作時脳波解析については、新生児の発作時脳波データと、上記の乳児の発作時脳波データを用いて新生児用、乳児用としてそれぞれ開発を進めていく予定である。
エアパックセンサについては、今後、新生児の呼吸、心拍数等のデータを取得し、同時に記録した呼吸数や心電図、血圧などのデータとの関連を調査する予定である。

Causes of Carryover

当該年度にもプロトタイプの評価について、国際学会などで発表する為旅費を計上していたが、研究がやや遅れたため学会発表を行うことが出来なかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

エアパックセンサの改良、モニタリングシステム・プログラムの開発費用として使用する予定である。また情報収集、成果の発表のための国際学会への参加や、論文校正、投稿の費用としても使用する予定である。