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脳梗塞、心筋梗塞の事前兆候を高精度に診断するための高度AIシステムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 20H02108
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
研究機関東京大学

研究代表者

廣瀬 佳代  東京大学, 医学部附属病院, 病院診療医(出向) (40532221)

研究分担者 梅津 信二郎  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70373032)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
キーワードIoTデバイス / AI判定 / 低コンピュータ負荷 / 心房細動 / 心筋梗塞 / ハイブリッドAI判定システム / リアルタイム判定 / カオス解析 / バイタルデータ / AI判定システム / 心原性脳梗塞 / スマートヘルスモニタリングIoTデバイス / AIシステム / 心電図 / パルスオキシメータ / 不整脈 / 汗センサ / AI / サテライトAIホスピタル / サイバーフィジカルシステム
研究開始時の研究の概要

本研究課題は、心原性脳梗塞と心筋梗塞の原因疾患・予兆である心房細動と狭心症を早期に発見することにより、それらの発症を予防することを目的とするものである。具体的には、医療機器水準の測定精度を実現したセンサを用いてバイタルデータを取得し、このデータに対するハイブリッドAI判定システムを構築することで、早期発見・予防の実現を目指すものである。

研究成果の概要

本申請課題では、心原性脳梗塞と心筋梗塞の原因疾患・予兆である心房細動と狭心症を早期発見し、予防するための技術・システムを確立した。具体的には、医療機器水準の測定精度を実現したセンサを用いてバイタルデータを取得し、このデータに対するハイブリッドAI判定システムを構築した。心房細動と狭心症は定常的に起こっているとは限らないため、定期検診で完全に発見するのは、困難である。特に、心房細動は、80万人もの隠れ心房細動患者がいると推定されている。この問題を解決するために日常生活中で、医療機器水準のヘルスモニタリングが可能なことを実証し、さらにハイブリッドAI判定により、疾患の発見が可能なことを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

医療資源が十分とはいえない中で高齢化社会を迎え、医療に対する需要が伸びていく日本の現状に対して、医療コストと被測定者に負担をかけることなく、日常生活の中で、重篤な疾患に繋がる前段階の病気を検出する技術・システムを構築したことは極めて社会的意義が高いと考えられる。また、患者数が極めて多いことから、多数の患者の健康寿命の延伸に寄与することが期待され、経済的な意義も大きい
また、計算負荷の小さい方法でハイスペック解析に匹敵する疾患判定精度を成しえたことは非常に学術的意義が高いと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Electro-spray deposited TiO2 bilayer films and their recyclable photocatalytic self-cleaning strategy2022

    • 著者名/発表者名
      Kewei Song, Yue Cui, Liang Liu, Boyang Chen, Kayo Hirose, Md. Shahiduzzaman & Shinjiro Umezu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 1582-1582

    • DOI

      10.1038/s41598-022-05633-w

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3D-printed swab with cover for precision diagnosis.2022

    • 著者名/発表者名
      Fan Huang, Kewei Song, Yue Jiang, Kayo Hirose & Shinjiro Umezu
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science: Materials in Medicine

      巻: 33 号: 1 ページ: 8-8

    • DOI

      10.1007/s10856-021-06635-2

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Airtight, flexible, disposable barrier for extubation2020

    • 著者名/発表者名
      Hirose Kayo、Uchida Kanji、Umezu Shinjiro
    • 雑誌名

      Journal of Anesthesia

      巻: 34 号: 5 ページ: 798-799

    • DOI

      10.1007/s00540-020-02804-9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Device fabrication for sweat sensor utilizing 3d printer2023

    • 著者名/発表者名
      Marc Josep Montagut Marques, Kayo Hirose, Kazuyoshi Tsuchiya, Hisashi Sugime, Suguru Noda, Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      Arob 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 日常における生体信号計測を目的とした小型センサの作製2022

    • 著者名/発表者名
      新津樹音、梅津信二郎
    • 学会等名
      LIFE2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Establishment of ABS Resin Electrospinning Method Utilizing Acetone as Solvents2021

    • 著者名/発表者名
      Yue Cui, Kewei Song, Kayo Hirose, Md Shahiduzzaman and Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Flexible and Printed Electronics (ICFPE)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Stretching Resistance of CNT-Based Flexible pH Sensor2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kobayashi, Hisashi Sugime, Suguru Noda, Kayo Hirose and Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Flexible and Printed Electronics (ICFPE),
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 心電図波形に対する新しいアトラクター解析と高精度診断2021

    • 著者名/発表者名
      廣瀬佳代、石川朝陽、梅津信二郎、内田寛治
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第68回学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 心電図解析のためのアトラクターの利用2020

    • 著者名/発表者名
      廣瀬佳代、ザマンアハメド、梅津信二郎、内田寛治
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第67回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 心電図によるアトラクターの描画2020

    • 著者名/発表者名
      石川朝陽,廣瀬佳代, 梅津信二郎
    • 学会等名
      日本材料科学会主催2020年度学術講演大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] リアルタイム解析を用いた、歩行分析への検討2020

    • 著者名/発表者名
      周成, 廣瀬佳代,梅津信二郎
    • 学会等名
      日本材料科学会主催2020年度学術講演大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Disease Classification by ECG Using 'Attractor Reconstruction2020

    • 著者名/発表者名
      Asahi Ishikawa, Kayo Hirose, Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      International Conference on Functional Material Applications (ICFMA) 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 施術用袋2020

    • 発明者名
      廣瀬佳代、内田寛治、梅津信二郎、リギョウトン
    • 権利者名
      廣瀬佳代、内田寛治、梅津信二郎、リギョウトン
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-088159
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 施術用袋2020

    • 発明者名
      廣瀬佳代、内田寛治、梅津信二郎、ニプロ社担当チーム
    • 権利者名
      廣瀬佳代、内田寛治、梅津信二郎、ニプロ社担当チーム
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-165492
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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