Core Technologies in Analyzing and Estimating the Influences of Exogenous Factors of Heart Health

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K19923
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 62010:Life, health and medical informatics-related
• Research Institution: Nagoya City University (2023); Nara Institute of Science and Technology (2020-2022)
• Principal Investigator: Huang Ming 名古屋市立大学, データサイエンス学部, 准教授 (50728300)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 睡眠 / 運動 / 個人向け健康機器 / 食生活 / AI技術

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to elucidate the impact of three lifestyle factors： sleep, exercise, and diet (collectively referred to as FES factors) on cardiac health. We developed a foundational technology that allows for the quantitative measurement of these factors without affecting quality of life, using accumulated data to estimate the correlation between cardiac health and FES factors. Specifically, we focused on two main areas:
We developed an estimation method for sleep states based on multimodal physiological signals, establishing signal processing and AI technologies to monitor cardiac states during sleep.
Using multimodal biosignals collected from wearable devices, we developed AI technology to automatically recognize daily activities, establishing signal processing and AI technologies that enable the monitoring of cardiac health during active periods.

Free Research Field

健康情報学、生体医療工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

心臓の状態は遺伝的要因のみならず、食事、運動、睡眠といった後天的な生活習慣因子にも依存する。これらのFES因子を積極的に改善することで、未病の状態から健康を取り戻す可能性が期待される。したがって、健康から未病を経て病気の発症に至るまでの健康状態を把握するために、本研究はデジタルヘルスを通じてウェアラブルデバイスや個人向け健康機器を使用し、生体情報を収集及び活用する手法に焦点を当たった。日常生活の中でFES因子を定量的に記録するや昼夜問わず心臓の健康状態を監視する技術を開発した。この技術は、生活習慣因子を調整する運動療法や食事療法の個別化及び効果の向上に寄与することが期待される。