2018 Fiscal Year Research-status Report
心電-脈波信号のカオス時空間解析と局所決定性解析による心循環器系診断支援システム
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16K15016
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
酒井 憲司 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40192083)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 脈波 / 心電図 / カオス / 非線形時系列解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心電-脈波信号の相互相関解析では，明確に時間遅れが検出された．さらに，この時間遅れを心身の特徴や状態を評価する統計量として用いる可能性が示唆された． ポアンカレ断面解析においては，心電波形から抽出した心拍間隔を用いて脈波信号のアトラクタの再構成における埋め込みの時間遅れを各心拍毎に算出した．脈波信号の基本周期の1/4を用いる手法と比較した結果，基本周期に固定して実施した場合よりも心拍のゆらぎによる影響を除去できる可能性を示した．また，脈波のヒルベルト変換によって得られた位相信号を用いて，埋め込みの時間遅れ算出することに因って，精度よくポアンカレ写像の推定が可能となった．心電時系列に関しては，従来の時間遅れ（ラグ）用いた場合には，明瞭なダイナミクスが再構成できないため，相空間上の相軌道の定性的な観察もしくは従来からのＲＲ間隔の時系列に対する揺らぎ部分を解析対象とするにとどまっていた．心電図の特有の時間遅れ（ラグ）設定法を明らかにすることに因り，より明瞭に軌道を再構成できた．また，瞬時位相を用いた埋め込みにの有効性も確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度の成果に基づいて，ヒルベルト変換による位相信号の活用の有効性を示すことができた．学会における研究成果も行うことができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
脈波―心電信号の相補的利用と，ヒルベルト変換による位相信号を活用し，脈波―心電信号の非線形時系列解析においての精度向上を図る．
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| Causes of Carryover |
ヒルベルト変換を用いた位相検出によって，脈波時系列からのダイナミクス再構成の際の時間遅れを定数ではなく初期位相に応た設定の有効性が明らかになった．心電図波形の埋め込みの際に従来法ではなく，より効果的な時間遅れ計算方法を発見した．この方法は全ての非線形時系列解析手法に適用可能で新規性と汎用性が高い．この探索的成果を確実にするための検証と成果発表するために，1年の期間延長を申請する．
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