| 研究課題/領域番号 |
21K07540
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分52030:精神神経科学関連
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
宮島 美穂 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (70616177)
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| 研究分担者 |
加納 学 京都大学, 情報学研究科, 教授 (30263114)
山川 俊貴 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (60510419)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | てんかん発作予測 / 時間生物学 / 機械学習 / ウェアラブル計測 / てんかん発作モニタリング / 自律神経機能 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者らは、心拍変動モニタリングに基づくてんかん発作予測システムの開発に取り組んできたが、予測精度の個人差が大きいという課題があった。
本研究の目的は、一方で発作周期や睡眠覚醒リズム、ストレス状態が、個々の患者の発作発生のタイミングに与える影響をを同定することである。絆創膏型心拍計等によりてんかん患者の自律神経機能などを長期間計測し、睡眠・覚醒リズムや月経周期、ストレス等の影響を組み込んだ個別化発作予測アルゴリズムを構築する。この新規開発したアルゴリズムと従来のアルゴリズムの発作予測性能の比較を通じて、生体リズムやストレスが発作発生に与える影響を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
本年度は、引き続きてんかん患者において長時間の生体信号モニタリングデータの収集を行った。
共同研究施設を含む全体で、てんかん患者の診療目的の長時間ビデオ脳波検査データを引き続き収集し、総計140名以上のデータベースを構築した。長時間ビデオ脳波データは心電図や筋電図、血中酸素飽和度等の記録を含み、数日にわたりビデオと脳波が連続同時記録されるため、睡眠覚醒および睡眠ステージ変化のタイミングが厳密にラベリングできる。また、てんかん発作の発作型やタイミングも正確に同定されるため、発作と生体リズムとの関連を検証するにあたり非常に有用なデータである。また、長時間ビデオ脳波検査と同時に、ウェアラブルデバイスによる心拍、身体加速度、皮膚電気抵抗などの持続計測データを累計7名分収集した。
一方で、心拍変動による発作予知アルゴリズムについて、アンサンブルモデルを導入して改良した。また、心拍変動解析に必要な心電図のR波検出技術を改良し、不整脈やアーチファクト混入の影響を低減する取り組みを行った。
さらに、発作予知技術の臨床応用に向けて、海外における開発、薬事に関する情報の収集、ユーザ意向調査結果の解析、専門学会での啓発を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
新型コロナウィルス感染拡大により、てんかん患者の検査入院が減少し、ウェアラブル計測データの収集は一部にとどまった。
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| 今後の研究の推進方策 |
てんかん患者及び健常者からのデータ収集、特にウェアラブルデバイスによる長期間のデータ取集を行い、データ解析を進めていく。特に長時間データの収集を強化し、睡眠覚醒リズム等と発作発生との関係の解析を進める。
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