2022 Fiscal Year Annual Research Report
Improving sleep quality by measuring sleep by using millimeter wave radar, daytime activity and room environment
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21H01509
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
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Principal Investigator |
松下 大輔 大阪公立大学, 大学院生活科学研究科, 教授 (90372565)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀧澤 重志 大阪公立大学, 大学院生活科学研究科, 教授 (40304133)
上田 哲也 大阪公立大学, 大学院リハビリテーション学研究科, 助教 (00844242)
加登 遼 大阪公立大学, 大学院生活科学研究科, 助教 (50849396)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 睡眠計測 / 生活行動 / マイクロ波レーダー / 脳波（EEG） / 眼電位（EOG） / 睡眠の質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
目的：本研究は、ニューラルネットワークに基づく負担や拘束を抑制する計測手法を用いてマイクロ波レーダーによる睡眠・覚醒の非接触判定の有効性を検証した。
方法：日常的な寝室環境で15人に対して合計38夜に携帯型脳波眼電計、アクチグラフ、マイクロ波レーダーによる同時に記録した。携帯型脳波眼電計から脳波眼電データによって高周波で睡眠段階を推定する睡眠判定プログラムによる睡眠・覚醒の判定を教師値とした。stratified k fold cross-validation(k=5)のF1-score 、AUPRCなどによって多層パーセプトロンのモデルを選定した。訓練済みモデルによってマイクロ波レーダーの睡眠・覚醒の判定の一致率、感度、特異度、Cohen's kappa値を算出した。睡眠パラメータの入眠潜時、睡眠開始後覚醒、総睡眠時間、睡眠効率において各方法間の信頼性を評価した。
結果：マイクロ波レーダーの睡眠・覚醒の判定の全体一致率は95.38%、感度は76.70%、特異度は97.05%であり、被験者の平均のCohen's kappaは0.63であった。睡眠パラメータにおいて睡眠開始後覚醒は有意な偏り(p= 0.04)が認められたが、他方がなかった。
結論：ニューラルネットワークに基づく負担や拘束を抑制する計測手法によるマイクロ波レーダーの睡眠・覚醒の非接触判定の有効性が示された。この手法で得られた結果は、アクチグラフと同程度または上回っていた。
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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
コロナ禍により当初予定していた医療福祉施設での実験が不可能となった。賃貸住宅に実験室を設け、睡眠計測実験を行うことで必要な睡眠計測データを得た。解析により当初の仮説を概ね支持する結果を得た。成果を論文にまとめて投稿したところ採用された。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究の最終年度にあたり、研究成果の総括を行うとともに、未達成の課題二取り組む。具体的には住宅環境において介入群と制御群に対する睡眠計測を行う。日中の生活行動や寝室環境と睡眠の質の関係を明らかにする。
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