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超音波画像解析を活用したオーダーメイドな看護介入のための新たな動脈硬化指標の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K27884
補助金の研究課題番号 23H03194 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分58060:臨床看護学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

中山 奈津紀  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 准教授 (30454375)

研究分担者 今井 國治  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 教授 (20335053)
玉腰 浩司  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 教授 (30262900)
本田 育美  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 教授 (30273204)
大島 千佳  福井県立大学, 看護福祉学部, 教授 (30405063)
江尻 晴美  中部大学, 生命健康科学部, 教授 (60515104)
森脇 佳美  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 助教 (60613693)
丹羽 史織  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 助教 (80963545)
荒川 尚子  中部大学, 生命健康科学部, 准教授 (90552076)
研究期間 (年度) 2024-04-01 – 2028-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2027年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2026年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2025年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2024年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード動脈硬化 / 超音波画像解析 / 生活習慣 / 睡眠 / 運動 / 画像解析 / 看護介入
研究開始時の研究の概要

動脈硬化を抑制し改善させることは、後遺症を惹起しうる脳卒中や心筋梗塞等の循環器疾患の発症抑制につながり喫緊の課題である。本研究の最終目標は、個人差のある動脈硬化を惹起する生活習慣を特定し、個人に適した生活習慣の改善を行う、つまりオーダーメイドな看護介入を構築することである。具体的には、①頸動脈エコーの画像を解析し動脈硬化のテクスチャ(均一性・線維化・石灰化・脂質量・線維性被膜厚・表面形状・狭窄率等)を定量的に評価し、②テクスチャの差異を惹起した生活習慣(運動・睡眠・食事)、ストレス(自律神経活動)を特定する。③6か月後のテクスチャの差異と各生活習慣の詳細な変化を定量化する。

研究実績の概要

動脈硬化を抑制し改善させることは、動脈硬化が原因で発症する生命を脅かし後遺症を惹起しうる脳卒中や心筋梗塞等の循環器疾患の発症抑制につながり喫緊の課題である。これまでに応募者は循環器疾患患者の予後改善のためには、生活習慣(運動・睡眠・食事)が重要であることを示してきたが、多岐にわたる生活習慣の中で、病態像に特異的な影響を示す生活習慣が存在する。本研究の最終的なゴールは、個人差のある動脈硬化を惹起する生活習慣を特定し、個人に適した生活習慣の改善を行う、つまりオーダーメイドな看護介入を構築することである。具体的には、①頸動脈エコーの画像を解析し動脈硬化のテクスチャ(均一性・線維化・石灰化・脂質量・線維性被膜厚・表面形状・狭窄率等)を定量的に評価し、②テクスチャの差異を惹起した生活習慣(運動・睡眠・食事)、ストレス(自律神経活動)を特定する。③6か月後のテクスチャの差異と各生活習慣の詳細な変化を定量化することであった。
今年度は、既存の頸動脈エコー画像を数理学モデルに基づいて説明可能かについて検討を重ねた。ImageJを用いて、画像分析を繰り返し、数理式への展開を試みた。一方で、頸動脈エコー画像の取得から分析までをオートメーション化することで、安定的に画像解析を展開できるように、セグメンテーションの方法を模索し、機械学習、AIでの解析を試みた。現在、血液データにおける動脈硬化に関して、数理モデルでの説明が可能であることを明らかにするとともに、セグメンテーションの可能性を明らかにした。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

頸動脈エコー画像をライブで取得しながら解析する方法として、セグメンテーションの効率化の可能性を示唆できた。今後は、画像解析に必要な目標解析画像のオートメーション化技術へと進化させていく必要がある。

今後の研究の推進方策

既存のエコー画像の活用から、ImageJでの解析を行っているが、画像の特徴を数値化することができていない。前向き研究で得られる頸動脈エコー画像の活用は、AIを用いた解析を進めることで可能だが、既存のエコー画像と比較などを考慮し、今後も解析方法を模索する必要がある。

報告書

(2件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2025 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Sleep stage, sleep fragmentation and heart rate variability during the initial 3-h sleep period in patients with obstructive sleep apnea syndrome2025

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Moriwaki, Natsuki Nakayama, Chika Ooshima, Madoka Akahori, Masakazu Wakai, Koji Tamakoshi & Makoto Hirai
    • 雑誌名

      Sleep and Biological Rythms

      巻: - 号: 2 ページ: 181-188

    • DOI

      10.1007/s41105-024-00567-4

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Risk markers for postoperative reintubation of intensive care unit patients_ A retrospective multicentre study of the National Intensive Care Registry2025

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Masaki, Shogo Suzuki, Natsuki Nakayama, Eri Kobayashi, Akiko Fujii, Kimitoshi Nishiwaki, Masaaki Mizuno, Masahiro Nakatochi
    • 雑誌名

      Intensive & Critical Care Nursing

      巻: - ページ: 103956-103956

    • DOI

      10.1016/j.iccn.2025.103956

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of repeated hot and cold stimulation for the neck and shoulders on muscle fatigue recovery: a pilot study2024

    • 著者名/発表者名
      Ryoko Nomura, Mika Kamiya, Maki Sato, Natsuki Nakayama, Kei Watanabe, Tomohisa Kato & Satoshi Iwase
    • 雑誌名

      International Journal of Biometeorology

      巻: - 号: 3 ページ: 557-565

    • DOI

      10.1007/s00484-024-02834-y

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The relationship between HRV, physical activity, and sleep disturbances in ICU nurses on workdays and non-workdays2025

    • 著者名/発表者名
      Aoi Kono, Natsuki Nakayama, Megumi Yokoyama, Kazuya Goto, Teruhiko Suzuki, Yoshimi Moriwaki, Momoka Niihara, Sota Okabe, Ikumi Honda
    • 学会等名
      28th EAST ASIAN FORUM OF NURSING SCHOLARS (EAFONS)
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Relationships among objective sleep indices, blood glucose levels and lipid metabolism in patients with ischemic heart disease: Implications for nursing care2025

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Moriwaki, Natsuki Nakayama, Chika Ooshima, Misao Kurita, Naoshi Oosako, Yukiko Imai
    • 学会等名
      28th EAST ASIAN FORUM OF NURSING SCHOLARS (EAFONS)
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] うつ病外来患者の過眠の有無による24時間の自律神経活動の違い2025

    • 著者名/発表者名
      北恵都子、中山奈津紀、新原桃香、森脇佳美先生、河野葵、大壁颯太、岩田千代、栗田操、本田育美
    • 学会等名
      第43回日本社会精神医学会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 睡眠時無呼吸症候群における入眠初期の睡眠ステージおよび心拍変動 ―軽症群と中等症群の比較検討―2025

    • 著者名/発表者名
      森脇佳美、中山奈津紀、赤堀真富果、若井正一、森川修司、大島千佳、栗田操、玉腰浩司、平井眞理
    • 学会等名
      第89回 日本循環器学会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 循環器疾患患者における頸動脈エコー画像によるIMT値と血液生化学データとの関連2025

    • 著者名/発表者名
      中山奈津紀、森脇佳美、平井眞理
    • 学会等名
      第89回 日本循環器学会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 虚血性心疾患患者における食の嗜好と睡眠の質に関する検討2024

    • 著者名/発表者名
      栗田操、中山奈津紀、森脇佳美、森川修司、大迫直志、今井由希子、新原桃香、大壁颯太、岩田千代、河野葵、北恵都子、本田育美
    • 学会等名
      日本睡眠学会第48回定期学術集会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] うつ病患者の重症度と睡眠中の自律神経活動指標との関連2024

    • 著者名/発表者名
      新原桃香、中山奈津紀、大迫直志、今井由希子、北恵都子、森脇佳美、 河野葵、大壁颯太、岩田千代、栗田操、本田育美、藤田潔
    • 学会等名
      日本睡眠学会第48回定期学術集会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 維持療法中のうつ病患者のうつ症状の改善と関連する自律神経活動指標の検討2024

    • 著者名/発表者名
      北恵都子、中山奈津紀、新原桃香、森脇佳美、河野葵、大壁颯太、岩田千代、栗田操、本田育美
    • 学会等名
      第21回日本うつ病学会総会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] SegNetによる頸動脈エコー画像のIMT領域分割手法の提案2024

    • 著者名/発表者名
      土居 瑞生 宇佐美 裕康 中山 奈津紀 荒川 尚子
    • 学会等名
      日本知能情報ファジィ学会 第56回 東海ファジィ研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 睡眠時無呼吸症候群患者における睡眠ステージと自律神経活動指標 -入眠1時間における診断時とCPAP治療1か月後の比較-2024

    • 著者名/発表者名
      中山奈津紀、森脇佳美、赤堀真富果、若井正一、大壁颯太、新原桃香、岩田千代、大島千佳、本田育美、玉腰浩司、丹羽史織、平井眞理
    • 学会等名
      第72回 日本心臓病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 睡眠時無呼吸症候群における睡眠ステージ、睡眠分断と心拍変動の重症度による検討 ―中等症および重症群における比較検討―2024

    • 著者名/発表者名
      森脇佳美、中山奈津紀、赤堀真富果、若井正一、森川修司、河野葵、大壁颯太、新原桃香、岩田千代、栗田操、大島千佳、玉腰浩司、平井眞理
    • 学会等名
      第72回 日本心臓病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 睡眠時無呼吸症候群患者における治療1ヶ月後の重症度と自律神経活動に関する検討2024

    • 著者名/発表者名
      岩田千代、中山奈津紀、森脇佳美、赤堀真富果、若井正一、本田育美、玉腰浩司、大壁颯太、丹羽史織、平井眞理
    • 学会等名
      第72回 日本心臓病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 看護業務におけるIoTデバイスと行動認識モデルの構築2024

    • 著者名/発表者名
      山下佳子、大山慎太郎、木下珠希、鈴木輝彦、坂本祐二、出野義則、河野葵、中山奈津紀、藤井晃子、森健策、白鳥義宗
    • 学会等名
      第44回医療情報学連合大会 第25回日本医療情報学学術大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Z世代のケアに対するイメージと看護キャリア選択の時期や理由2024

    • 著者名/発表者名
      太田勝正、前田樹海、青石恵子 、中山奈津紀、新實夕香理 、嶋﨑和代 、山田聡子
    • 学会等名
      第44回日本看護科学学会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 循環器疾患患者における夜間の睡眠時間が自律神経活動指標に与える影響2024

    • 著者名/発表者名
      中山奈津紀、森脇佳美、大島千佳、片岡萌々華、河野葵、大壁颯太、新原桃香、北恵都子、栗田操、岩田千代、玉腰浩司、平井眞理
    • 学会等名
      第88回 日本循環器学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 睡眠時無呼吸症候群における入眠初期の睡眠ステージおよび心拍変動2024

    • 著者名/発表者名
      森脇佳美、中山奈津紀、赤堀真富果、若井正一、森川修司、大島千佳、栗田操、玉腰浩司、平井眞理
    • 学会等名
      第88回 日本循環器学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] The Impact of participation in Interprofessional Education on Anxiety and Self-Efficacy: A Workshop for Nursing and Paramedic Students in Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Naoko Arakawa, Harumi Ejiri, Natsuki Nakayama, Tsukasa Yamamoto, Tomohiko Daioku, Miho Tanaka, Yoshimi Moriwaki, Yuka Tomii, Koji Kitatsuji, Reizo Baba, Teru Matsuda, Motoki Ito, Yukihiro Mori
    • 学会等名
      East Asian Forum on Nursing Science (EAFONS) 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an Information-Sharing System to Bridge the Information Gap Among Health Professionals in the Thai Rural Community2024

    • 著者名/発表者名
      Naoko Arakawa, Patcharin Phunthawee, Natsuki Nakayama, Hiroyasu Usam4, Katsumasa Ota, Yuri Suzuki
    • 学会等名
      East Asian Forum on Nursing Science (EAFONS) 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 希死念慮の改善の有無によるうつ病外来患者の副交感神経活動の違い2024

    • 著者名/発表者名
      北恵都子、中山奈津紀、新原桃香、森脇佳美、河野葵、大壁颯太、岩田千代、栗田操
    • 学会等名
      日本精神障害者リハビリテーション学会第30回岡山大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 睡眠時無呼吸症候群患者の重症度による自律神経活動指標の心疾患予備群患者との比較2023

    • 著者名/発表者名
      中山奈津紀、森脇佳美、赤堀真富果、若井正一、森川修司、河野葵、大壁颯太、新原桃香、北恵都子、片岡萌々華、丹羽史織、平井眞理
    • 学会等名
      第71回日本心臓病学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 睡眠時無呼吸症候群患者の重症度による入眠初期の心拍変動および睡眠ステージの比較2023

    • 著者名/発表者名
      森脇佳美、中山奈津紀、赤堀真富果、若井正一、森川修司、河野葵、大壁颯太、新原桃香、北恵都子、丹羽史織、玉腰浩司、平井眞理
    • 学会等名
      第71回日本心臓病学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Z世代のケアならびにケアの担い手に対するイメージについて ― 高校生へのアンケート調査から ―2023

    • 著者名/発表者名
      太田勝正、前田樹海、青石恵子 、中山奈津紀、新實夕香理 、嶋﨑和代 、山田聡子
    • 学会等名
      日本看護倫理学会 第16回年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] How do we lead Generation Z into nursing careers?2023

    • 著者名/発表者名
      K.Ota, M.Takizawa, Y.Niimi, K.Shimazaki, C.sone, N.Nakayama
    • 学会等名
      International Council of Nurses (ICN) Congress 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Web-based Survey: Symptoms of post intensive care syndrome and Needs of medical consultation after discharge from Intensive Care Units in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Harumi Ejiri,Akemi Ogata,Teru Matsuda,Hidemoto Makise,Naoko Arakawa,Natsuki Nakayama,Tomihiko Daioku,Yukihiro Mori,Syuji Nomoto
    • 学会等名
      ASIA PACIFIC INTENSIVE CARE SYMPOSIUM 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 集中治療室看護師の長時間勤務における労働中および休憩中の心拍変動2023

    • 著者名/発表者名
      河野葵、中山奈津紀、鈴木輝彦、横山惠、後藤和也、森脇佳美、 大壁颯太、新原桃香、北恵都子、金子宏
    • 学会等名
      第64回 日本心身医学会総会ならびに学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 睡眠時無呼吸症候群患者における年齢の差異が自律神経活動指標に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      相澤里佳、中山奈津紀、新原桃香、大壁颯太、森脇佳美、河野葵、片岡萌々華、栗田操、岩田千代,赤堀真富果、若井正一
    • 学会等名
      日本睡眠学会第45回定期学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 閉塞性睡眠時無呼吸患者の肥満度による自律神経活動指標の差異2023

    • 著者名/発表者名
      新原 桃香、中山 奈津紀、大壁 颯太、森脇 佳美、河野 葵、岩田 千代、栗田 操、片岡 萌々華、相澤 里佳、赤堀 真富果、若井 正一
    • 学会等名
      日本睡眠学会第45回定期学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 閉塞性睡眠時無呼吸症候群患者の診断時における重症度と自律神経活動に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      大壁颯太、中山奈津紀、新原桃香、森脇佳美、河野葵、岩田千代、栗田操、片岡萌々華、相澤里佳、荒木祐哉、赤堀真富果、若井正一
    • 学会等名
      日本睡眠学会第45回定期学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Impact of Gum Chewing on the Autonomic Nervous System and Work Efficiency2023

    • 著者名/発表者名
      Chiyo Iwata, Natsuki Nakayama, Sota Okabe, Momoka Nihara, Yoshimi Moriwaki
    • 学会等名
      Yonsei Nagoya University Research Exchange Meeting on Health Sciences 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact Of Gum Chewing In Daily Life on Autonomic Nervous System Activity2023

    • 著者名/発表者名
      Misao Kurita, Natsuki Nakayama, Yuki Kuno,Chiyo Iwata, Sota Okabe, Momoka Nihara, Yoshimi Moriwaki
    • 学会等名
      Yonsei Nagoya University Research Exchange Meeting on Health Sciences 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Early mobilization in patients undergoing laparotomy in Japan: A literature review2023

    • 著者名/発表者名
      Momoka Niihara, Natsuki Nakayama, Iwahara Marina
    • 学会等名
      Yonsei Nagoya University Research Exchange Meeting on Health Sciences 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コロナ禍におけるタイ農村部の慢性疾患患者フォローアップの状況と課題2023

    • 著者名/発表者名
      荒川尚子、中山奈津紀、 太田勝正
    • 学会等名
      第43回日本看護科学学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 多職種連携教育ワークショップ参加における医療系学部生の心理的変化とその影響2023

    • 著者名/発表者名
      山本司、荒川尚子、田口博子、富井友香、江尻;晴美、大屋富彦、田中美帆、中山奈津紀、森脇佳美
    • 学会等名
      第43回日本看護科学学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2025-12-26  

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