2017 Fiscal Year Research-status Report
行動量と自律神経機能同時測定デバイスによる介護支援システムの構築
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16K20817
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
角 幸頼 滋賀医科大学, 医学部, 医員 (10772923)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 自律神経系 / 心拍変動 / 転倒予防 / 高齢者 / レム睡眠行動障害 / レビー小体病 / 起立性低血圧 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高齢社会を迎え、認知症高齢者とそれに伴う介護・看護負担は増加の一途をたどっている。高齢者の認知症発症あるいは増悪因子として転倒・骨折が挙げられるが、その要因として、起立性低血圧(orthostatic hypotension: OHT)が頻繁に指摘されている。OHTは、運動負荷と自律神経機能調節の乖離が原因と考えられるが、自律神経機能は自覚されにくく、容易に変動してしまうため、評価が困難であった。一方近年のウェアラブル端末の発展により、日常生活中の様々な生理指標を継続計測できるようになった。本研究では、心拍変動(heart rate variability: HRV)と加速度を指標に、自律神経機能と運動負荷状況を経時的に定量評価し、自律神経障害の定量的評価を行う。これにより、OHTの発症リスクを適切に行い、ケアの最適化を行う。さらに、転倒予防を行うことで、健康寿命の増進を目指す。
平成28年度は健常被験者を対象に、「横になる」「立ち上がる」などの動作に応じた心拍変動を、ウェアラブルデバイスである専用の心電計を用いて記録した。データ取得のためにスマートフォンとそのアプリケーションを利用した。アプリケーションでは心拍変動だけでなく、加速度も同時に測定している。
平成29年度は、健常者、および自律神経障害を高頻度で有するレム睡眠行動障害患者を対象に、起立時の心拍変動解析・加速度の解析を行なった。同時に起立時の血圧変動を測定することで、従来の評価法との互換性を保つ事を意図している。参加者は120名を予定しており現在70名以上で試験を実施した。
平成30年度は取得したデータから、従来の自律神経障害を定量的に評価する心拍変動の特徴量を、機械学習で求める事を課題とする。
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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
実験計画の策定および公募・試験の実施は概ね順調に進展している。
一部の被験者で心拍データ取得に失敗する現象を確認した。姿勢変化時に起こる心電の大きい電位変化および波形が変わる事がその原因と考え、標準的な心電図系を用いることでトラブルシューティングを行っている。トラブルシューティングに実験の追加・解析の追加が必要となったため、当初予定していた行動推定実験は予定よりもやや遅れている。
また、レム睡眠行動障害患者の疾患特性調査の一環として、発症後の経過年数による症状頻度の変遷を調べた。当初予想されていた関連（発症後年数が長いほど症状頻度が増加）とは異なり、経過年数2-8年で頻度はもっとも大きくなり、その後は頻度が減少することを確かめた。この知見を国際雑誌に投稿した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の推進方策は以下の通りである。
1. レム睡眠行動障害患者を対象とした実験を継続する。
2.起立性低血圧の結果を用いて、従来の自律神経障害を定量的に評価する心拍変動の特徴量を、機械学習で求める。
3. 健常被験者を対象とした行動量推定を行う。「歩く」「走る」「立ち上がる」「座る」「寝る」「階段の昇り降り」などの定型的動作に対して、3軸の加速度センサーと角加速度センサーの数値を元に、被験者の行動推定を行う。
4. 高齢者ケアへの応用：高齢被験者を対象として、加速度・心拍の同時測定デバイスを装着したまま日常生活を送る。取得したデータから、行動量を推定し、予想される自律神経賦活と実際との乖離（自律神経障害）を求めることで転倒リスクの評価する。
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| Causes of Carryover |
行動推定実験の実施が遅れていたが、実施にあたり謝金を要する。
自律神経障害の定量的評価については今年度内に解析を終える予定であり、学会発表および国際雑誌への投稿のために費用を要する。
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