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鎮静中の周期性呼吸波形の自動検出を基本原理とした新しい鎮静モニターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K10122
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57060:外科系歯学関連
研究機関長崎大学

研究代表者

鮎瀬 卓郎  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (20222705)

研究分担者 倉田 眞治  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (20325666)
三島 岳  長崎大学, 病院(歯学系), 助教 (20794514)
玉田 泰嗣  長崎大学, 病院(歯学系), 助教 (50633145)
佐々木 誠  岩手大学, 理工学部, 准教授 (80404119)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2022年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード上気道閉塞 / 呼吸波形 / 鎮静 / モニター
研究開始時の研究の概要

鎮静中は、至適鎮静度の指標である、呼吸パターンの変化、眼瞼下垂、応答への反応性、表情筋の弛緩などの指標が評価されるが、これらの生体情報は、定量化されておらず、均てん化して鎮静モニターとして使用するには限界があるのが現状である。
本研究は、至適鎮静度への移行時に認められる「周期性呼吸波形の自動検出」を基幹機能とした、患者の呼吸波形および呼吸数変化の生体検査データ解析と、患者の表情・動作および応答時の患者の声のデジタルフェノタイピングデータを統合したAI解析を行い、鎮静度を客観的かつ定量的に連続監視する新しい鎮静モニターの開発を目的とする研究である。

研究実績の概要

鎮静中は、至適鎮静度の指標である、呼吸パターンの変化、眼瞼下垂(Verrilleのサイン)、応答への反応性、表情筋の弛緩などの指標が評価されるが、これらの生体情報は、定量化されておらず、均てん化して鎮静モニターとして使用するには限界があるのが現状である。さらにBISモニターなどの脳波の周波数解析も応用されているが、薬剤の投与量や併用薬剤の影響を強く受ける欠点がある。
本研究は、至適鎮静度への移行時に認められる「周期性呼吸波形の自動検出」を基幹機能とした、患者の呼吸波形および呼吸数変化の生体検査データ解析と、患者の表情・動作および応答時の患者の声のデジタルフェノタイピングデータを統合したAI解析を行い、鎮静度を客観的かつ定量的に連続監視する新しい鎮静モニターの開発を目的とする研究である。データ収集用のプラットフォーム、および実験的に上気道閉塞を起こす器具の設置は完成しており、その上で、周期性呼吸波形とサーモグラフィの表情の画像情報を元に、Ramsayスコアなどの評価スコアとSEDLINEの鎮静度データを教師データとしてAIにより深層学習させて、至適鎮静度の判定アルゴリズムを完成し、鎮静度モニターのプロトタイプを完成させるためのデータ解析を行う予定である。しかしCOVID-19の影響で、成人被験者の募集が行えず、実験開始に至っていない。当初の予定では2022年度は、鎮静法下で歯科治療を予定する患者30名を対象として、倫理承認を得た上で、観察研究を行い「周期性呼吸の自動検出」のためのデータを収集する予定であったがCOVID-19の影響で、大幅に遅れており実験開始に至っていない。
COVID-19の5類感染症への分類変更により、被験者の募集が可能になるため、実験データの収集を開始する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

データ収集用のプラットフォーム、および実験的に上気道閉塞を起こす器具の設置は完成しているが、COVID-19の影響で、成人被験者の募集が行えず、実験開始に至っていない。COVID-19の5類感染症への分類変更により、被験者の募集が可能になるため、実験データの収集を開始する予定である。

今後の研究の推進方策

COVID-19の5類感染症への分類変更により、被験者の募集が可能になるため、実験データの収集を開始する予定である。

報告書

(1件)
  • 2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2023-12-25  

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