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2016 Fiscal Year Research-status Report

大規模な生体情報データ計測に基づくリアルタイム感染症サーベイランスシステムの開発

Research Project

Project/Area Number 16K16363
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

孫 光鎬  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (80756677)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords新興・再興感染症 / サーベイランス / 生体情報 / 情報処理
Outline of Annual Research Achievements

近年,高病原性鳥インフルエンザやSARS等の新興感染症の発生,麻疹等の大規模な流行が見られなくなった再興感染症の再燃が起こっている.本研究では,このような新興・再興感染症の早期診断および発生地域における流行の最小化のために,大規模な生体情報データ(心拍数・呼吸数・体温)に基づく感染症サーベイランスシステムを開発し,機能させることを目的とする.
今年度は,感染症サーベイランスシステムを実装するために,シミュレーション上で,過去4年間収集したインフルエンザ患者の心拍数・呼吸数・体温の大量なデータを自己組織化マップを用いて年度ごとの流行特性を可視化を実現した.また,今後空港検疫所での利用を想定し,現在空港検疫で使用されている赤外線・CMOSカメラを用いて,画像処理で非接触で呼吸数・心拍数・体温の測定法を提案し,その有効性を福島のクリニックで季節性インフルエンザを対象に検証した.以上の研究成果を,国際論文誌や国内外の学会で積極的に研究発表を行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画通り,シミュレーション上で収集された大規模な生体情報データをニューラルネットワークを用いてサーベイランスマップ可視化の手法を構築し,過去4年間収集したインフルエンザ患者のデータを用いて検証した.さらに,画像処理で非接触で呼吸数・心拍数・体温の測定法も提案した.従って,初年度は計画通り順調に進展していると判断する.

Strategy for Future Research Activity

初年度の研究計画通りに進めることができたので, 次年度は感染症スクリーニングシステムとサーバ間の通信網を構築し,感染症サーベイランスシステムを実装・機能させる.また,フィールド試験をベトナムで行う予定である.

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Remote sensing of multiple vital signs using a CMOS camera-equipped infrared thermography system and its clinical application in rapidly screening patients with suspected infectious diseases.2017

    • Author(s)
      Guanghao Sun, Yosuke Nakayama, Sumiyakhand Dagdanpurev, Shigeto Abe, Hidekazu Nishimura, Tetsuo Kirimoto, Takemi Matsui
    • Journal Title

      International Journal of Infectious Diseases

      Volume: 55 Pages: 113-117

    • DOI

      10.1016/j.ijid.2017.01.007

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Clinical Evaluation of the Newly Developed Infectious Disease/Fever Screening Radar System Using the Neural Network and Fuzzy Grouping Method for Travellers with Suspected Infectious Diseases at Narita International Airport Clinic.2016

    • Author(s)
      Guanghao Sun, Masahiko Akanuma, Takemi Matsui
    • Journal Title

      Journal of Infection

      Volume: 72(1) Pages: 121-123

    • DOI

      10.1016/j.jinf.2015.09.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiple Vital-sign Based Infection Screening Outperforms Thermography Independent of the Classification Algorithm.2016

    • Author(s)
      Yu Yao, Guanghao Sun, Takemi Matsui, Yukiya Hakozaki, Stefan van Waasen, Michael Schiek
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Biomedical Engineering

      Volume: 63(5) Pages: 1025-1033

    • DOI

      10.1109/TBME.2015.2479716

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] An Objective Screening Method for Major Depressive Disorder Using Logistic Regression Analysis of Heart Rate Variability Data Obtained in a Mental Task Paradigm.2016

    • Author(s)
      Guanghao Sun, Toshikazu Shinba, Tetsuo Kirimoto, and Takemi Matsui
    • Journal Title

      Frontiers in Psychiatry

      Volume: 7 Pages: 1-7

    • DOI

      10.3389/fpsyt.2016.00180

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] A Comparative Study between Piezoelectric Pressure Sensor and Doppler Radar for Noncontact Monitoring of Respiration Rate.2016

    • Author(s)
      Guanghao Sun, Yu Yao, Sumiyakhand Dagdanpurev, Satoshi Suzuki, Takemi Matsui, Tetsuo Kirimoto
    • Organizer
      The 16th International Conference on Biomedical Engineering
    • Place of Presentation
      シンガポール
    • Year and Date
      2016-12-07 – 2016-12-10
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The rapid screening of patients with suspected infection in Mongolia using infection screening system with a compact radar, a thermopile array and a pulse photo-sensor.2016

    • Author(s)
      Takemi Matsui, Guanghao Sun, Bazarragchaa Ts., Sumiyakhand D., Yukiya Hakozaki, Lodoiravsal Ch., Buyanjargal Ya., Odmaa E., Myagmarjav Z., Suvdmaa N., Batsukh B.
    • Organizer
      International Scientific Conference on Tackling Infectious Diseases: Information for Action
    • Place of Presentation
      ウランバートル(モンゴル)
    • Year and Date
      2016-10-20 – 2016-10-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 赤外線・可視画像処理技術を応用した非接触バイタルサイン計測による高精度感染症有症者検出2016

    • Author(s)
      孫 光鎬, 中山陽介, 松井岳巳, 阿部重人, 桐本哲郎
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Year and Date
      2016-09-20 – 2016-09-23
  • [Presentation] ドップラーレーダーとArduinoによるローコスト・小型非接触心拍・呼吸計測システムの開発2016

    • Author(s)
      楊小鳳,石橋孝一郎,孫光鎬
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      旭川市大雪クリスタルホール国際会議場(旭川)
    • Year and Date
      2016-09-17 – 2016-09-18
  • [Book] Applications of Infrared Thermography for Noncontact and Noninvasive Mass Screening of Febrile International Travelers at Airport Quarantine Stations.2017

    • Author(s)
      Guanghao Sun, Takemi Matsui, Tetsuo Kirimoto, Yu Yao, Shigeto Abe
    • Total Pages
      347-358
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2018-01-16  

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