生体ゆらぎ情報の複合化に基づく生体機能の健康指標と評価システムの構築

• 研究課題/領域番号: 19500606
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用健康科学
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 西村 治彦 兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 教授 (40218201)
• 研究分担者: 堀尾 裕幸 (堀尾 袷幸) 兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 教授 (20157069) ; 東 ますみ 兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 准教授 (50310743) ; 水野 由子 (松本 由子) 兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 准教授 (80331693)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2009年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2008年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2007年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: ヘルスケア / 生体機能 / 生体ゆらぎ / 健康指標 / 非線形情報処理

研究概要

現在では,生体における非周期変動,すなわち,リズムの乱れやゆらぎの性質に注目した検討の有用性が認められている.そのなかで,ゆらぎの存在は生物の有する通常機能の現れであり,機能の不全時にその大きさが減少したり,失われたりするとの見解が支持を得つつある.そこで本研究では,心拍動や脳活動に関わる各種生体計測データ(心拍数変動,血圧変動,心電図,脳波,脳磁図)に対して,カオス,(マルチ)フラクタル,ウェーブレットなどの非線形解析手法を駆使し,それらの結果の複合的な分析を通して,心機能と脳機能を中心とする生体機能の正常(健常)と異常(病態)の境界領域を判定しうる新しい健康指標とそれによる評価システムの構築を目指した.

研究成果

• [雑誌論文] ゆらぎを伴うシステムでの確率共鳴とカオス共鳴 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西村治彦
  • 雑誌名: 計測と制御 Vol.49,No.4 ページ: 244-249
  • NAID: 10026206864
• [雑誌論文] Beta activities in EEG associated with emotional stress (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hayashi, H. Nishimura, Y. Mizuno-Matsumoto, et al.
  • 雑誌名: nternational Journal of Intelligent Computing in Medical Sciences and Image Processing Vol.3,No.1 ページ: 57-68
  • 査読あり
• [雑誌論文] Beta activities in EEG associated with emotional stress (2010)
  • 著者名/発表者名: Hayashi T., Nishimura H., Mizuno-Matsumoto Y, et al.
  • 雑誌名: International Journal of Intelligent Computing in Medical Sciences and Image Processing Vol.3, No.1 ページ: 57-68
  • 査読あり
• [雑誌論文] 精神作業負荷時における作業環境と関連した脳波・脈波の定量解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 水野由子, 田中康仁, 西村治彦, 他
  • 雑誌名: 生体医工学 Vol.48, No.1 ページ: 11-24
  • NAID: 10031199740
  • 査読あり
• [雑誌論文] ゆらぎを伴うシステムでの確率共鳴とカオス共鳴 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西村治彦
  • 雑誌名: 計測と制御 Vol.49, No.4 ページ: 244-249
  • NAID: 10026206864
• [雑誌論文] Stochastic resonance in recurrent neural network with Hopfield-type memory (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Katada, H. Nishimura
  • 雑誌名: Neural Processing Letters Vol.30,No.2 ページ: 145-154
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noise effects on chaos in chaotic neuron model, Natural Computing (Eds. F. Peper, et al.) (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Katada, H. Nishimura
  • 雑誌名: Springer ページ: 209-217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stochastic resonance in recurrent neural network with Hopfield-type memory (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Katada, H.Nishimura
  • 雑誌名: Neural Processing Letters Vol.30, Issue 2 ページ: 145-154
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noise effects on chaos in chaotic neuron model (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Katada, H.Nishimura
  • 雑誌名: Natural Computing(IWNC 2009) (CD-ROM) ページ: 209-217
  • 査読あり
• [雑誌論文] トラウマを連想させる情動刺激直後の脳機能変化と性格傾向との関連性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水野由子
  • 雑誌名: 臨床脳波 Vol. 51, No. 1 ページ: 42-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] ニューラルカオスシステムにおけるノイズ誘起特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西村治彦
  • 雑誌名: 電子情報通信学会, 信学技報 Vol. 108, No. 388 ページ: 53-58
  • NAID: 110007131713
• [雑誌論文] Neural Model Approach to the Basic Law of Psychophysics (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yamanishi, H. Nishimura
  • 雑誌名: Neural Processing Letters Vol.27,No.2 ページ: 115-123
  • 査読あり
• [雑誌論文] 情動ストレス負荷に伴う脳機能の経時的変化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 林拓世, 水野由子, 岡本永佳, 他
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D Vol.J91-D,No.7 ページ: 1874-1885
  • 査読あり
• [雑誌論文] 情動的刺激によるMEG変化の時系列フラクタル解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村治彦, 中桐功雄, 水野由子, 他
  • 雑誌名: 知能と情報 Vol.20,No.1 ページ: 117-128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neural Model Approach to the Basic Law of Psychophysics (2008)
  • 著者名/発表者名: Teruya Yamanishi
  • 雑誌名: Neural Processing Letters Vol. 27 ページ: 115-123
  • 査読あり
• [雑誌論文] 情動ストレス負荷に伴う脳機能の経時的変化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 林拓世
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D Vol. J91-D, No. 7 ページ: 1874-1885
  • 査読あり
• [雑誌論文] 情動的刺激によるMEG変化の時系列フラクタル解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村 治彦
  • 雑誌名: 知能と情報(知能情報ファジィ学会論文誌) Vol.20,No.1 ページ: 117-128
  • 査読あり
• [雑誌論文] 下オリーブニューロンのFitzHugh-Nagumo型モデルにおけるカオス共鳴現象 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村 治彦
  • 雑誌名: 電子情報通信学会信学技報 Vol.107,No.542 ページ: 415-420
  • NAID: 110006783261
• [雑誌論文] Dynamic Memorization Characteristics in Neural Networks with Different Neuronal Dynamics (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Katada, H. Nishimura
  • 雑誌名: International Journal of Neural Systems Vol.17,No.3 ページ: 161-170
  • 査読あり
• [雑誌論文] 最適化した知識を提供する在宅看護/介護支援システムの構築 (2007)
  • 著者名/発表者名: 橋弥あかね, 笹井浩介, 東ますみ, 他
  • 雑誌名: 医療情報学 Vol.27,No.3 ページ: 329-336
  • NAID: 10022605219
• [雑誌論文] Dynamic Memorization Characteristics in Neural Networks with Different Neuronal Dynamics (2007)
  • 著者名/発表者名: Haruhiko Nishimura
  • 雑誌名: International Journal of Neural Systems Vol.17,No.3 ページ: 161-170
  • 査読あり
• [雑誌論文] 脳波・心電図測定によるストレスに関連した生体変動解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 水野 由子
  • 雑誌名: 電子情報通信学会信学技報 Vol.107,No.248 ページ: 17-20
• [雑誌論文] 最適化した知識を提供する在宅看護/介護支援システムの構築 (2007)
  • 著者名/発表者名: 東 ますみ
  • 雑誌名: 医療情報学 Vol.27,No.3 ページ: 329-336
  • NAID: 10022605219
  • 査読あり
• [雑誌論文] 精神作業負荷時における作業環境と関連した脳波・脈波の定量解析
  • 著者名/発表者名: 水野由子, 田中康仁, 西村治彦, 他
  • 雑誌名: 生体医工学 Vol.48,No.1 ページ: 11-24
  • NAID: 10031199740
  • 査読あり
• [学会発表] 高齢化社会におけるITを活用した在宅酸素療法患者への情報提供システム (2009)
  • 著者名/発表者名: 鷲見舞, 東ますみ, 他
  • 学会等名: 第29回日本看護科学学会学術集会
  • 発表場所: 千葉(幕張イベントホール)
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] メタボリック症候群マネジメントへのベイジアンネットワーク手法の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮内義明, 西村治彦
  • 学会等名: 第29回医療情報学連合大会
  • 発表場所: 広島(広島国際会議場)
  • 年月日: 2009-11-23
• [学会発表] Association and abstraction on neural circuit loop and coding (2009)
  • 著者名/発表者名: Tamura S., Mizuno Y., et al.
  • 学会等名: IIHMSP-2009
  • 発表場所: Kyoto(メルパルク京都
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Association and abstraction on neural circuit loop and coding (2009)
  • 著者名/発表者名: Tamura S., Mizuno Y., et al.
  • 学会等名: IIHMSP-2009
  • 発表場所: Kyoto(メルパルク京都)
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] 健康的な食生活を支援するシステムの構築に向けた食事画像活用の可能性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高見美樹, 東ますみ, 他
  • 学会等名: 第10回日本医療情報学会看護学術大会
  • 発表場所: 東京(タワーホール船堀)
  • 年月日: 2009-06-06
• [学会発表] 新生児心拍数変動のDFA解析におけるノイズの影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡崎健司, 堀尾裕幸, 他
  • 学会等名: 第48回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 東京(タワーホール船堀)
  • 年月日: 2009-04-25
• [学会発表] 新生児心拍数変動のDFA解析におけるノイズの影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀尾裕幸
  • 学会等名: 第48回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-03-24
• [学会発表] Quantifying the effect of horticultural therapy on brain functions and activities of daily living in cerebrovascular diseases (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizuno Y., Kobashi S., Hata Y., et al.
  • 学会等名: Neuroscience 2008
  • 発表場所: Washington, D. C
  • 年月日: 2008-11-16
• [学会発表] 信号ゆらぎへのニューラルネット応答特性による動的パターン認識モデリング (2008)
  • 著者名/発表者名: 道法浩孝, 西村治彦, 堅田尚郁
  • 学会等名: 第18回インテリジェント・システム・シンポジウム
  • 発表場所: 広島(広島県情報プラザ)
  • 年月日: 2008-10-24
• [学会発表] 信号ゆらぎへのニューラルネット応答特性による動的パターン認識モデリング (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村治彦
  • 学会等名: 第18回インテリジェント・システム・シンポジウム
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2008-10-24
• [学会発表] 非線形システムにおけるゆらぎの効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村治彦
  • 学会等名: 計測自動制御学会システム・情報部門講演会
  • 発表場所: 神戸(ハーバーランドセンタービル)
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] 非線形システムにおけるゆらぎの効果 : 確率共鳴とカオス共鳴 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村治彦
  • 学会等名: 計測自動制御学会システム・情報部門講演会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] 携帯電話を活用した糖尿病自己管理支援の試み (2008)
  • 著者名/発表者名: 東ますみ
  • 学会等名: 第9回日本医療情報学会看護学術大会
  • 発表場所: 東京(東京大学安田講堂)
  • 年月日: 2008-07-05
• [学会発表] 携帯電話を活用した糖尿病自己管理支援の試み (2008)
  • 著者名/発表者名: 東ますみ
  • 学会等名: 第9回日本医療情報学会看護学術大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-05
• [学会発表] ワイヤレスセンサネットワークによる心拍数モニタリングシステムの構築 (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田吉洋, 堀尾裕幸, 岩月麻子, 他
  • 学会等名: 第27回医療情報学連合大会
  • 発表場所: 神戸(神戸国際会議場)
  • 年月日: 2007-11-25
• [学会発表] 性格安定度に関連した脳波・脳磁図変化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 水野由子, 林拓世, 岡本永佳, 他
  • 学会等名: 第27回医療情報学連合大会
  • 発表場所: 神戸(神戸国際会議場)
  • 年月日: 2007-11-25
• [学会発表] ワイヤレスセンサネットワークによる心拍数モニタリングシステムの構築 (2007)
  • 著者名/発表者名: 堀尾 裕幸
  • 学会等名: 第27回医療情報学連合大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2007-11-25
• [学会発表] 性格安定度に関連した脳波・脳磁図変化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 水野 由子
  • 学会等名: 第27回医療情報学連合大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2007-11-24
• [学会発表] Brain functions related to children's mental stability is quantified by using EEG and MEG (2007)
  • 著者名/発表者名: Yuko Mizuno
  • 学会等名: Neuroscience 2007
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2007-11-05
• [学会発表] Tone- Entropy法を用いた低出生体重児の心拍数の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大段怜子, 堀尾裕幸, 根木玲子, 他
  • 学会等名: 第46回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 仙台(仙台国際センター)
  • 年月日: 2007-08-27
• [学会発表] Tone-Entropy法を用いた低出生体重児の心拍数の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 堀尾 裕幸
  • 学会等名: 第46回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-08-27
• [学会発表] Developing an Earthquake Preparedness Check System on the Web (2007)
  • 著者名/発表者名: Masumi Azuma
  • 学会等名: ICN Conferences and CNR2007
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2007-05-30
• [学会発表] ニューロン系における決定論的カオス共鳴の検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 西村 治彦
  • 学会等名: 第51回システム制御情報学会研究発表講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-05-16