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心肺停止患者の心電図波形解析に基づく除細動適用成否予測システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K06505
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 制御・システム工学
研究機関東京都市大学

研究代表者

大屋 英稔  東京都市大学, 知識工学部, 教授 (30361835)

研究分担者 中野 和司  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 名誉教授 (90136531)
山口 芳裕  杏林大学, 医学部, 教授 (10210379)
宮内 洋  杏林大学, 医学部, 講師 (60407038)
五十嵐 昂  杏林大学, 保健学部, 助教 (40821161)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード除細動適用瀬予測システム / 重症不整脈 / 電気的除細動 / 自己心拍再開 / 心室細動再発 / 除細動適用成否予測システム / 特徴量抽出 / 心肺蘇生 / 電気的除細動の効果 / ウェーブレット変換
研究成果の概要

本研究の目的は,心電図波形の状態遷移と自己心拍再開の成否,及び心室細動再発との関連性を明らかにし,電気的除細動適用の成否を判定できるシステムを構築することである。本研究では,除細動が効果的に働いたことを意味する「除細動成功」,除細動適用後に正常洞調律に戻るがその後に心室細動に移行する「心室細動再発」,除細動適用後も心室細動のままである「除細動失敗」の3つのパターンについて予測を行うシステムの構築を進めるとともに,胸骨圧迫が心電図波形に及ぼす影響の検証などを実施した。ただし,更なる精度改善や除細動適用後の心静止や無脈性電気活動に関する予測という課題などが残されており,引き続き検討を進めている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題において提案するシステムは,除細動の成否が予測可能な機能を有する従来にない独創的,かつ非常に大きな意義があり,学術的にも大変興味深いものである。また,本研究課題では,胸骨圧迫が心電図波形に及ぼす影響の検証を進めており,検証結果から心電図波形の状態遷移と心肺停止患者との関連性を検討している。更に,申請者がこれまでに開発を進めてきた心電図波形高精度識別システムの高精度化も並行して実施しており,提案する予測システム,および高精度識別システムの検証,および改良が十分になされて実用化すれば,心肺停止患者の蘇生率向上に大きく寄与することができるという点で非常に有用である。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Extraction of Effective Feature Parameters for Recognition of Shockable Arrhythmias2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Okai, Hidetoshi Oya, Shogo Hirata, Yoshikatsu Hoshi, Kazushi Nakano, Yoshihiro Yamaguchi, Takashi Igarashi,Hiroshi Miyauchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEE International Workshop on Sensing, Actuation, Motion Control and Optimization 2019 (SAMCON2019)

      巻: - ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detailed Performance Analysis of Recognition Algorithm Based on Spectrum Feature Parameters for Electrocardiogram2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Okai, Shogo Hirata, Hidetoshi Oya,Yoshikatsu Hoshi, Kazushi Nakano, Yoshihiro Yamaguchi, Takashi Igarashi, Hiroshi Miyauchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th International Conference on Signal Processing and Communication Systems (ICSPCS2019)

      巻: - ページ: 327-332

    • DOI

      10.1109/icspcs47537.2019.9008726

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Recognition Algorithm for Shockable Arrhythmias and Its Performance Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Okai,Shogo Hirata, Hidetoshi Oya, Yoshikatsu Hoshi, Kazushi Nakano, Yoshihiro Yamaguchi, Takashi Igarashi,Hiroshi Miyauchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON2018)

      巻: None ページ: 2671-2676

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 改良型MaMeMiフィルタを用いたR波検出2019

    • 著者名/発表者名
      岡井貴之,大屋英稔, 星義克, 平田祥吾, 中野和司, 山口芳裕, 五十嵐昴
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 心電図波形のスペクトルの特徴量に基づいた識別アルゴリズムの性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      岡井貴之, 平田祥吾, 大屋英稔, 星義克, 中野和司, 山口芳裕, 五十嵐昂, 宮内洋
    • 学会等名
      令和元年電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] スペクトルの特徴量に基づく心電図波形識別アルゴリズムの評価2019

    • 著者名/発表者名
      岡井貴之, 平田祥吾, 大屋英稔, 星義克, 中野和司, 山口芳裕, 五十嵐昂
    • 学会等名
      令和元年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 胸骨圧迫実施による心電図波形への影響2019

    • 著者名/発表者名
      岡井貴之, 大屋英稔, 山口芳裕, 五十嵐昂, 中野和司, 星義克
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Proceedings of the 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON2018)2019

    • 著者名/発表者名
      岡井 貴之,大屋英稔,星義克,平田祥悟,中野和司,山口芳裕,五十嵐昂
    • 学会等名
      岡井 貴之,大屋英稔,星義克,平田祥悟,中野和司,山口芳裕,五十嵐昂
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェーブレット変換に基づく心電図波形の R波検出2018

    • 著者名/発表者名
      岡井 貴之,大屋英稔,星義克,平田祥悟,中野和司,山口芳裕,五十嵐昂
    • 学会等名
      電気学会研究会資料
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] f^p-NSI に基づく心電図波形のR 波検出アルゴリズム2018

    • 著者名/発表者名
      岡井 貴之,大屋英稔,星義克,中野和司,山口 芳裕,五十嵐昂
    • 学会等名
      2018 年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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