2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Early Lewy Detection and Estimation Report System (ELDER System)
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17H00872
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
角谷 寛 滋賀医科大学, 医学部, 特任教授 (90362516)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤原 幸一 京都大学, 情報学研究科, 助教 (10642514)
増田 史 滋賀医科大学, 医学部, 医員 (10647712)
角 幸頼 滋賀医科大学, 医学部, 医員 (10772923)
大平 雅子 滋賀大学, 教育学部, 准教授 (40616190)
山川 俊貴 熊本大学, 大学院先導機構, 助教 (60510419)
松尾 雅博 滋賀医科大学, 医学部, 講師 (70456838)
小川 景子 広島大学, 総合科学研究科, 准教授 (70546861)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ウェアラブルデバイス / 認知症 / 自律神経 / 心拍変動 / 加速度 / 嗅覚 / 夢 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レビー小体型認知症の前駆症状として、自律神経障害、嗅覚障害、レム睡眠行動障害などがある。自律神経障害を評価するための、安価で非侵襲的な心臓の自律神経機能法評価法として心拍変動(HRV)解析があり、生理学研究では過去より頻用されているが、連続長期間・リアルタイムのHRV解析が臨床現場に持ち込まれることはなかった。そこで、長時間のHRVおよび加速度センサー計測・解析を行うためのウェアラブルシステムの開発・改良を行っている。
平成29年度には、研究実施のための倫理申請を行うとともに下記を実施してきた。ウェアラブルデバイスによる心拍検出を行うために、心電図R波検出手法および心電図増幅率を自動再調整するように改良し、デバイス内蔵マイコンに組み込んだ。その結果、従来よりも高い検出率を達成できた。
そのウェアラブルデバイスを用いた定量的自律神経症状評価を目指し，健常高齢者60名とレム睡眠行動障害患者16名を対象に自律神経検査であるシェロングテスト（臥位から立ち上がった際の血圧低下検査）を行った。その際にウェアラブルデバイスで心拍を測定し，心拍変動・血圧変化・行動量のデータを収集した．また，スマホによる加速度・角加速度測定を行い，日常生活におけるおおまかな行動推定が可能であることを確認した．
さらに、高齢者嗅覚の評価解析、および、レム睡眠行動障害の夢内容の解析も行っており、これらも含めた総合的評価解析を目指している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
計画では、平成29年度は倫理申請とともにこれまで集積してきた終夜睡眠ポリグラフ検査（PSG）データに加えて、健常者のPSGデータを集積すること、ウェアラブルデバイスの改良などを計画してきた。
実際には、PSGデータの集積・解析に加えて、ウェアラブルデバイスを、レビー小体型認知症の前駆症状であるレム睡眠行動障害患者および健常高齢者に使用し、比較検討が開始できている。高齢者の自律神経や嗅覚等の評価についての知見も集積しつつあり、当初の計画以上に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
収集している心拍変動データを用いたシェロングテスト陽性/陰性のスクリーニングアルゴリズムを開発する．具体的には，臥位からの立ち上がりなどの急激な姿勢変化における，血圧低下幅を心拍変動で予測もしくは，血圧低下リスクを grade 分類する．心拍変動はウェアラブルデバイスで取得できるため，これにより日常生活における定量的自律神経症状評価が実現できる．その開発およびシステム検証のために健常高齢者およびRBD患者からのデータ収集を継続予定である。
アルゴリズムの開発ができ次第、当該アルゴリズムの組み込みプログラムを開発し、それを試作デバイスに組み込んだ上で性能を検証する。また、マイコンの計算安定性が問題になる場合を想定し、上記アルゴリズムの機能をスマートフォン等のウェアラブル機器で実現するアプリケーションソフトの開発も併せて行う。
PSGデータについて、脳波の周波数解析（FFT）を行う。また、眼球運動の自動判定アルゴリズムを開発し、それを用いた急速眼球運動の開始点と終了点の同定を行い、脳波のevent-related potential (ERP)を検討する。
また、香りが人間の情動反応に与える影響を明らかにしていく過程において、基礎資料となり得るような成果を得ることができた。しかし、まだ対象者の性別に偏りがあり、50代以上の対象者の割合も低かったため、今後は高齢者を中心に対象者数を増やした嗅覚の研究も継続予定である。
これらを総合的に組み合わせることで、レビー小体型認知症およびRBDの超早期スクリーニングを目指している。
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[Presentation] 同一医療機関における口腔内装置（OA）治療のための医科―歯科連携の現状2017
Author(s)
鷹見将規, 角幸頼, 中林孝夫, 藤井勇佑, 松尾雅博, 大道千奈津, 駒田一朗, 田中俊彦、栗山健一, 家森正志, 上津昌広, 角谷寛
Organizer
第54回睡眠呼吸障害研究会
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[Presentation] A research project aimed at developing practical use of sleep EEG for diagnosis of major depressive disorder: multicenter exploratory prospective study.2017
Author(s)
Kuriyama K, Suzuki M, Kadotani H, Yoshinaka H, Yamanaka M, Omori T, Mori A, Tsuboi H, Ueda T, Kashiwagi K, Yoshimura A, Yoshiike T, Takahashi M, Matsuo M, Morita S, Takami M, Fujii Y, Nakabayashi T, Yoshida M, Kutsumi H, Uchiyama M, Yamada N.
Organizer
World Sleep 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] The astrocytic FABP7 gene regulates sleep across phylogeny2017
Author(s)
Gerstner JR, Perron I, Riedy S, Van Dongen H, Yoshikawa T,Kadotani H, Owada Y, Dickinson K, Yin J, Pack A, Frank M
Organizer
SLEEP2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] A Research Project Aimed at Developing Practical Use of Sleep EEG for Diagnosis of MDD - Multicenter Exploratory Prospective Study -2017
Author(s)
Kuriyama K, Suzuki M, Kadotani H, Yoshinaka H, Yamanaka M, Omori T, Mori A, Tsuboi H, Ueda T, Kashiwagi K, Yoshimura A, Yoshiike T, Takahashi M, Matsuo M, Morita S, Takami M, Fujii Y, Nakabayashi T, Yoshida M, Kutsumi H, Uchiyama M, Yamada N.
Organizer
Japanese-American-German Frontiers of Science (JAGFoS) Symposium
Int'l Joint Research
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