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リアルタイム自律神経世界地図の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K19885
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 健康科学およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

吉澤 誠  東北大学, サイバーサイエンスセンター, 教授 (60166931)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード自律神経 / 映像脈波 / クラウド / ビッグデータ / 精神的ストレス / コホート分析ツール / スマートフォン / 自律神経系疾患 / ストレス評価 / 非接触計測 / ウェアレス計測 / ビッグデータ解析 / 自律神経地図 / インターネット / 自律神経疾患 / 自律神経指標 / 血圧反射
研究成果の概要

本研究では,リアルタイムに変化する自律神経世界地図システムをクラウド上に開発することを目的とした.結果として,スマートフォンやパソコンのビデオカメラから得られる映像脈波情報に基づき,人々の自律神経系指標を,他のストレスや体調に関係するアンケートとともにオンライン・リアルタイムにクラウド上に収集・解析し,評価結果を各利用者にフィードバックするプロトタイプを仮想サーバー上に完成させた.これにより,巨大データ収集とその利用を自動化することが可能となった.今後の課題は,本システムのサーバーへの実装と世界地図上で評価結果を同時に表示・共有するツールとしての機能の強化である.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本システムでは,ごく普通のカメラ付きパソコンやスマートフォン以外には特別なセンサや検査装置を全く必要とせずに,しかも非接触的に生体情報を解析できる.さらに,解析結果がリアルタイムに表示されるため,これを利用する世界中の人々の自律神経系疾患や精神的ストレスの分布とその度合いが,各地域の環境に応じてわかるようになると予想される.これは世界規模のリアルタイムで動作するコホート分析ツールといえる.

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

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 産業財産権 (3件)

  • [国際共同研究] ヒューストン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Noise reduction technique for single-color video plethysmography using singular spectrum analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Sugita, Metin Akay, Yasemin Akay, Makoto Yoshizawa
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics

      巻: 1 号: 6 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/jbhi.2019.2949883

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 血圧変動と血行状態をリアルタイムに表示する「魔法の鏡」2019

    • 著者名/発表者名
      吉澤 誠,杉田典大
    • 雑誌名

      NATURE INTERFACE

      巻: 75 ページ: 7-9

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A key-point based real-time tracking of lung tumor in X-ray image sequence by using difference of Gaussians filtering and optical flow2018

    • 著者名/発表者名
      Kei Ichiji, Yusuke Yoshida, Noriyasu Homma, Xiaoyong Zhang, Ivo Bukovsky, Yoshihiro Takai, Makoto Yoshizawa
    • 雑誌名

      Phys Med Biol

      巻: 63 号: 18 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1088/1361-6560/aada71

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Contactless Technique for Measuring Blood-Pressure Variability from One Region in Video Plethysmography2018

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Sugita, Makoto Yoshizawa, Makoto Abe, Akira Tanaka, Noriyasu Homma, Tomoyuki Yambe
    • 雑誌名

      Journal of Medical and Biological Engineering

      巻: 1 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1007/s40846-018-0388-8

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 血行状態モニタリング装置「魔法の鏡」の開発2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤誠,杉田典大
    • 雑誌名

      光技術コンタクト

      巻: 55 ページ: 4-11

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of Absolute Blood Pressure using Video Images Captured at Different Heights from the Heart2019

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Sugita, Taihei Noro, Makoto Yoshizawa, Kei Ichiji, Shunsuke Yamaki and Noriyasu Homma
    • 学会等名
      The 41st Annual Conference of IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチカメラ映像を用いた生体情報抽出に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      戸沼大,吉澤誠,杉田典大,本間経康
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 2019(SSI2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 掌映像からの血圧情報推定に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      野呂泰平,松嵜朋也,吉澤誠,杉田典大,八巻俊輔,市地慶
    • 学会等名
      第58回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 映像脈波を用いた血圧推定の可能性2019

    • 著者名/発表者名
      杉田典大,吉澤誠,野呂泰平,八巻俊輔,市地慶,本間経康,山家智之
    • 学会等名
      第58回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Extraction of Blood Pressure Information from Video Plethysmography2018

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Sugita, Makoto Yoshizawa, Akira Tanaka, Makoto Abe, Noriyasu Homma, Tomoyuki Yambe
    • 学会等名
      IEEE Engineering in Medicine Biology Society 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Application of Non-Contact Video Plethysmography to Analysis of Local Vascular Regulation2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Tanaka, Yuya Yamada, Makoto Yoshizawa
    • 学会等名
      IEEE Engineering in Medicine Biology Society 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An Optimization Technique to Extract Video Pulse Wave for Non-Contact Remote Monitoring of Autonomic Nervous System and Blood Pressure Variability2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Yoshizawa, Norihiro Sugita, Akira Tanaka, Kei Ichiji, Noriyasu Homma, Tomoyuki Yambe
    • 学会等名
      2018 IEEE 7th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Non-Contact Extraction Techniques of Autonomic Nervous System Indices and Blood Pressure Variabilities from Video Images2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Yoshizawa, Norihiro Sugita, Akira Tanaka, Noriyasu Homma, Tomoyuki Yambe
    • 学会等名
      The 25th International Display Workshops (IDW’18)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Healthcare Display: The Mirror Magical2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Yoshizawa
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Smart Rehabilitation Innovations
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Non-Contact Blood Pressure Estimation Using Video Pulse Waves for Ubiquitous Health Monitoring2017

    • 著者名/発表者名
      Makoto Yoshizawa, Norihiro Sugita, Makoto Abe, Akira Tanaka, Noriyasu Homma, Tomoyuki Yambe
    • 学会等名
      2017 IEEE 6th Global Conference on Consumer Electronics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 血行状態ディスプレイ「魔法の鏡」を使ったゲームの可能性2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤 誠,杉田典大,魚住洋佑,加藤 誠,本間経康,山家智之,田中 明
    • 学会等名
      エンターテインメントコンピューティング2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] ビデオカメラによる遠隔非接触的自律神経・血圧情報モニタリング(第10章),IoHを指向する感情・思考センシング技術2019

    • 著者名/発表者名
      吉澤誠,杉田典大
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781314303
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 信号制御装置、信号制御プログラム、及び信号制御方法2018

    • 発明者名
      吉澤誠、杉田典大
    • 権利者名
      吉澤誠、杉田典大
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-058836
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 生体情報計測装置、生体情報計測プログラム、及び生体情報計測方法2017

    • 発明者名
      吉澤誠、杉田典大
    • 権利者名
      吉澤誠、杉田典大
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 取得年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 生体情報計測装置、生体情報計測プログラム、及び生体情報計測方法2017

    • 発明者名
      吉澤誠、杉田典大
    • 権利者名
      吉澤誠、杉田典大
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-230362
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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