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認知症の早期診断を目的とした新しい認知機能検査法

研究課題

研究課題/領域番号 19K12880
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関工学院大学

研究代表者

田中 久弥  工学院大学, 情報学部(情報工学部), 教授 (80296384)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード認知症 / 軽度認知障害 / ブレイン・コンピュータインタフェース / 文字入力 / 早期診断 / ブレインコンピュータインタフェース / 軽度認知機能障害 / レビー小体型認知症 / アルツハイマー型認知症 / コンピュータ / インタフェース / 脳波
研究開始時の研究の概要

研究のゴールは、認知症早期診断に用いる検査時間が短く感度が高い新しい検査法の研究開発である。3年間の研究期間と研究費があればさらに100名以上の被験者への検証実験実施とその画像診断法、問診法との相互検証、さらに検査装置の小型試作機の開発が行える。研究体制は、大学病院との共同プロジェクト(応募者が研究代表)で整っており、専門知識の共有、技術基盤構築、検証環境も確保され研究の実現実効性は高い。

研究成果の概要

認知症の早期診断に用いる検査時間が短く感度が高い検査法の研究開発を行った。独自検査指標であるブレイン・コンピュータインタフェース誤入力距離値SEDVを開発し100名以上高齢者で検証を行い神経心理学検査MMSEとの高い相関を得た。またこれらのデータを用いて認知機能の状態・症状の分類モデルを作成した。疑いなし群を含む4分類で正答率は57.1%、また疑いなし,軽度認知障害,アルツハイマー型認知症の3分類で正答率 69.0%、疑いなしと軽度認知障害の2分類で正答率は78.8% であった。いずれも検査時間は30分未満であり本研究が早期診断の検査の一つとして有用である可能性を示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究成果は検査の自動化、遠隔化に役立てることができる。それができたら自宅で一人で検査をして脳情報に基づく客観的な指標に基づいて病院にかかるきっかけを作ることができる。また検査の簡便化にも役立つ。日本では認知症診断を受けたがらない人、受けたとしても確定診断まで平均15.0ヶ月かかることが分かっている。確定診断が早ければ薬物療法とリハビリテーション療法が受けられ、認知症の進行を抑えることができる。また社会問題として、アジア圏の高齢化率増加に伴い認知症患者が増加しており、2050年にアジア人の6720万人が発症すると予測されている。本研究の手法は言語に依存しない検査方法が開発できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Evaluation and Classification of Dementia Using EEG Indicators During Brain-Computer Interface Tasks2021

    • 著者名/発表者名
      Yuri Nishizawa, Hisaya Tanaka, Raita Fukasawa, Kentaro Hirao, Akito Tsugawa & Soichiro Shimizu
    • 雑誌名

      International Conference on Human-Computer Interaction 2021 - Late Breaking Posters

      巻: 1 ページ: 39-46

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Multiple Regression Model for Cognitive Function Evaluation Using P300 Based Spelling-Brain-Computer Interface2021

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yoshida, Hisaya Tanaka, Raita Fukasawa, Kentaro Hirao, Akito Tsugawa & Soichiro Shimizu
    • 雑誌名

      International Conference on Human-Computer Interaction 2021 - Late Breaking Posters

      巻: 1 ページ: 107-112

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of Spatial and Verbal Working Memory Using N-Back Task by Near-infrared Spectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Kota KANO and Hisaya TANAKA
    • 雑誌名

      International Journal of Affective Engineering

      巻: 20 号: 2 ページ: 111-117

    • DOI

      10.5057/ijae.IJAE-D-20-00024

    • NAID

      130008032046

    • ISSN
      2187-5413
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Classification of dementia type using the brain-computer interface2021

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Fukushima, Ryo Morooka, Hisaya Tanaka, Hirao Kentaro, Akito Tugawa and Haruo Hanyu
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 26 号: 2 ページ: 216-221

    • DOI

      10.1007/s10015-020-00673-9

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BCIと前頭葉機能検査を用いた認知症の早期診断法2020

    • 著者名/発表者名
      諸岡 遼, 福島 暁洋, 佐藤 茜, 田中 久弥, 馬原 孝彦, 平尾 健太郎, 都河 明人, 羽生 春夫
    • 雑誌名

      ヒューマンインタフェース学会論文誌

      巻: 22 号: 2 ページ: 211-218

    • DOI

      10.11184/his.22.2_211

    • NAID

      130007846082

    • ISSN
      1344-7262, 2186-8271
    • 年月日
      2020-05-25
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Classification of Dementia using the Brain-Computer Interface2020

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Fukushima, Ryo Morooka, Hisaya Tanaka, Hirao Kentarou, Akito Tugawa, Haruo Hanyu
    • 雑誌名

      Proceedings of 26th International Symposium on Artificial Life and Robotics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ブレイン・コンピュータインタフェースと機械学習による認知症の症状・状態の予測2022

    • 著者名/発表者名
      田中 久弥, 久保 稜磨, 都河 明人, 深澤 雷太, 佐藤 友彦, 平尾 健太郎, 金高 秀和, 清水 聰一郎
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェース学会研究会高齢者障がい者支援技術および一般 (SIG-ACI-29)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of Spatial Attention on the BCI Cognitive Test Screen2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke MINAMIO, Hisaya TANAKA, Raita FUKASAWA, Kentaro HIRAO, Akito TSUGAWA, Soichiro SHIMIZU
    • 学会等名
      International Society of Affective Science and Engineering 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] P300スペラーを用いた高齢者の事象関連電位の短時間計測2021

    • 著者名/発表者名
      吉田 昂平, 田中 久弥, 清水 聰一郎, 金高 秀和, 平尾 健太郎, 佐藤 友彦, 深澤 雷太
    • 学会等名
      電気学会計測/知覚情報合同研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 文字入力型BCIタスク時の脳波を用いた認知機能低下の指標の検討2021

    • 著者名/発表者名
      西澤侑里,田中久弥,清水聰一郎,金高秀和,平尾健太郎,佐藤友彦,深澤雷太
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェース学会研究会個々のニーズに立脚した高齢者・障害者支援技術および一般(SIG-ACI-28)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Cognitive Decline Using Electroencephalograph Beta/Alpha Ratio During Brain-Computer Interface Tasks2021

    • 著者名/発表者名
      Yuri Nishizawa, Hisaya Tanaka, Raita Fukasawa, Kentaro Hirano, Akito Tsugawa and Soichiro Shimizu
    • 学会等名
      International Symposium on Affective Science and Engineering 2021 (ISASE2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimating Cognitive Decline using P300 based Spelling-Brain-Computer Interface2021

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yoshida, Hisaya Tanaka, Raita Fukasawa, Kentaro Hirano, Akito Tsugawa and Soichiro Shimizu
    • 学会等名
      International Symposium on Affective Science and Engineering 2021 (ISASE2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 文字入力型BCIによる認知症タイプ分類モデルの提案2020

    • 著者名/発表者名
      福島 暁洋,田中 久弥,都河 明人,深澤 雷太,平尾 健太郎,清水 聰一郎
    • 学会等名
      第39回日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間性・言語性N-back課題とNIRSによる脳活動計測2020

    • 著者名/発表者名
      加納宏太, 田中久弥
    • 学会等名
      電気学会計測研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Validity of Cognitive Function Decline Level using BCI2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Fukushima, Hisaya Tanaka , Haruo Hanyu, Akito Tsugawa
    • 学会等名
      10th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics (AHFE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ブレイン・コンピュータインタフェースの入力誤りによる認知機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      田中久弥, 諸岡 遼, 福島 暁洋, 佐藤 茜, 馬原 孝彦, 平尾 健太郎, 都河 明人, 羽生 春夫
    • 学会等名
      第38回日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 認知症初期群の前頭葉機能とBCIの誤入力の関係2019

    • 著者名/発表者名
      諸岡 遼, 福島 暁洋, 佐藤 茜, 田中 久弥, 馬原 孝彦 , 平尾 健太郎, 都河 明人, 羽生 春夫
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェース2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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