心臓弁膜機能を解析するための複数個所同期心音解析法の確立と診断支援システムの開発

• 研究課題/領域番号: 24560261
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 江 鐘偉 山口大学, 理工学研究科, 教授 (60225357)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 音響情報・制御 / 心音解析 / 心疾患診断支援 / 時間周波数解析法 / 心雑音評価指数 / サポートベクトルマシン / 楕円モデル近似境界線法 / 多点同時心音計測 / デジタルフィルター / 心音採集 / データ解析 / 心疾患の判別 / データベース / 聴診音解析 / 信号処理 / データ採集

研究成果の概要

本研究では、患者にも使用しやすい4つの心音を同期計測できる心音採集装置ならびに心疾患診断支援のための心音解析方法を開発した。海外大学の研究グループと連携して各種心疾患の心音症例データを取得し、特に初めて４箇所の同期心音データに対して詳細に解析を行った。解析において、様々な信号処理手法を開発し、より高精度な心疾患を識別するアルゴリズムを構築、さらに、一般ユーザまたは医師を対象とする解析用GUIを開発した。本研究で提案した心疾患診断支援用のため多チャンネル心音解析法と心臓機能評価パラメータについて、臨床データを用いて検証し、その有効性を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Automatic moment segmentation and peakdetection analysis of heart sound pattern viashort-time modified Hilbert transform (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuping Sun, Zhongwei Jiang, Haibin Wang, Yu Fang
  • 雑誌名: Computer Methods and Programs in Biomedicine 巻: 114 号: 3 ページ: 219-230
  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2014.02.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Segmentation-based heart sound feature extraction combined with classifier models for a VSD diagnosis system (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuping Sun, Haibin Wang, Zhongwei Jiang, Yu Fang, Ting Tao
  • 雑誌名: Expert Systems with Applications 巻: 41 号: 4 ページ: 1769-1780
  • DOI: 10.1016/j.eswa.2013.08.076
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] New Approach on Analysis of Pathologic Cardiac Murmurs Based on WPD Energy Distribution (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhongwei Jiang, Ting Tao, Haibin Wang
  • 雑誌名: Journal of Healthcare Engineering 巻: 5 号: 4 ページ: 375-392
  • DOI: 10.1260/2040-2295.5.4.375
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Heart Sound Feature Parameters Distribution and Support Vector Machine-Based Classification Boundary Determination Method for Ventricular Septal Defect Auscultation (2012)
  • 著者名/発表者名: Shuping SUN, Zhongwei JIANG, Haibin WANG, Yu FANG and Ting TAO
  • 雑誌名: Journal of Computational Science and Technology 巻: 6 号: 3 ページ: 198-206
  • DOI: 10.1299/jcst.6.198
  • NAID: 130003368063
  • ISSN: 1881-6894
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sleep-wake stages classification and sleep efficiency estimation using single-lead electrocardiogram (2012)
  • 著者名/発表者名: Mourad Adnane, Zhongwei Jiang, Zhonghong Yan
  • 雑誌名: Expert Systems with Applications 巻: 39 号: 1 ページ: 1401-1413
  • DOI: 10.1016/j.eswa.2011.08.022
  • 査読あり
• [学会発表] Multichannel Cardiac Sounds In-home Measuring System for Monitoring Children’s Congenital Heart Disease (2014)
  • 著者名/発表者名: Ting Tao, Zhongwei Jiang, Yu Fang, Haibin Wang
  • 学会等名: MAGDA 2014
  • 発表場所: 高松市、サンポートホール高松
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-06
• [学会発表] Study on Sleeping Condition Monitoring by Measuring Breath Sound (2014)
  • 著者名/発表者名: Keigo Honda, Zhongwei Jiang, Minoru Morita
  • 学会等名: ICIARE2014
  • 発表場所: Jeonju, Korea
  • 年月日: 2014-11-30 – 2014-12-03
• [学会発表] Study on Automatics Snoring Extraction Method for Obstructive Sleep Apnea Analysis (2014)
  • 著者名/発表者名: Yu Fang, Zhongwei Jiang, Zhonghong Yan, Haibin Wnag
  • 学会等名: ICIARE2014
  • 発表場所: Jeonju, Korea
  • 年月日: 2014-11-30 – 2014-12-03
• [学会発表] 心室中隔欠損診断支援用心音解析方法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 江 鐘偉
  • 学会等名: 第37回日本生体医工学会中国四国支部講演会
  • 発表場所: 岡山市、岡山大学
  • 年月日: 2014-10-04
  • 招待講演
• [学会発表] Analysis of Congenital Heart Sound Based on Envelope Waveform in Time-domain (2013)
  • 著者名/発表者名: Ting TAO, Zhongwei JIANG, Haibin WANG, Shuping uping SUN, Yu FANG
  • 学会等名: International Conference on Innovative Reaserch and Education
  • 発表場所: China, Dalian
• [学会発表] Diagnosis of Ventricular Septal Defect Based on Mel Frequency Cepstrum Analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Yu FANG, Zhongwei JIANG, Haibin WANG, Shuping uping SUN, Ting TAO
  • 学会等名: International Conference on Innovative Reaserch and Education
  • 発表場所: China, Dalian
• [学会発表] 日常生活における心音の計測と解析に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 麻生 勇太，江 鐘偉
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国学生会第43回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 高知工科大学（香美市）
• [学会発表] 睡眠計測のための呼吸高調波変換装置の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 廣石陽介, 松本佳昭, 江鐘偉
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国学生会第43回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 高知工科大学（香美市）
• [学会発表] マイクを利用した睡眠時呼吸モニタリング装置の研究開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本田 圭吾, 江 鐘偉, 松本 佳昭
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国学生会第43回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 高知工科大学（香美市）
• [学会発表] 多点心音解析を用いた心機能評価に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永野勝哉，江 鐘偉，森田 実
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部第51期 総会・講演会
  • 発表場所: 高知工科大学（香美市）
• [学会発表] HEART SOUND ANALYSIS BASED ON MEL FREQUENCY CEPSTRUM COEFFICIENTS (2012)
  • 著者名/発表者名: Yu Fang, Haibin Wang, Shuping Sun, Zhongwei Jiang
  • 学会等名: International Conference on Innovative Design and Manufacturing,
  • 発表場所: 台北（台湾）
• [産業財産権] 聴診心音信号の処理方法、聴診心音信号の処理装置及び聴診心音信号を処理するためのプログラム (2013)
  • 発明者名: 江 鐘偉、王 海濱、孫 樹平
  • 権利者名: 国立大学法人山口大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-119147
  • 出願年月日: 2013-06-05