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マイクロ波レーダーを用いた睡眠時無呼吸症候群簡易検査システムの開発と心拍変動解析

研究課題

研究課題/領域番号 26350507
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 生体医工学・生体材料学
研究機関首都大学東京

研究代表者

香川 正幸  首都大学東京, システムデザイン学部, 客員准教授 (70646702)

研究分担者 松井 岳巳  首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (50404934)
研究協力者 戸島 洋一  
栗田 明  
橋爪 絢子  
吉田 雄貴  
佐々木 紀幸  
程 漢  
鈴村 和季  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード睡眠時無呼吸 / マイクロ波レーダー / 非接触測定 / 心拍数変動指標 / バイタルサイン / 睡眠段階 / レーダー / 血中酸素飽和度 / 診断 / 非接触
研究成果の概要

早期治療が必要な睡眠時無呼吸症候群重症患者の簡易検査システムの開発を目的とする。ベッドのマットレスの下部に設置した2台のマイクロ波レーダーを用いて、睡眠中の呼吸障害状況をモニタリングし、重症度および疾患種別(中枢性、閉塞性、混合性)を判定するアルゴリズムを独自に開発した。病院の呼吸器外来患者を対象に臨床評価し、感度96%、特異度100%の性能であった。一方、呼吸障害時の心拍数変動指標HRVのダイナミクス研究については、無呼吸事象の開始から14±10秒後にLF/HFの上昇が始まり、無呼吸事象終了後から22±12秒経過した時点にLF/HFのピークが観測された。ピークの上昇幅は約0.9であった。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Non-contact diagnostic system for sleep apnea?hypopnea syndrome based on amplitude and phase analysis of thoracic and abdominal Doppler radars2016

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kagawa, Hirokazu Tojima, Takemi Matsui
    • 雑誌名

      Medical & Biological Engineering & Computing

      巻: 54(5) 号: 5 ページ: 789-798

    • DOI

      10.1007/s11517-015-1370-z

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] マイクロ波レーダを用いた体動と呼吸間隔ゆらぎ指標による睡眠段階推定2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木 紀幸、香川 正幸、鈴村 和季、松井 岳巳
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: 53 号: 4 ページ: 209-216

    • DOI

      10.11239/jsmbe.53.209

    • NAID

      130005130428

    • ISSN
      1347-443X, 1881-4379
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An infectious disease/fever screening radar system which stratifies higher-risk patients within ten seconds using a neural network and the fuzzy grouping method.2015

    • 著者名/発表者名
      Guanghao Sun, Takemi Matsui, Yukiya Hakozaki, Shigeto Abe
    • 雑誌名

      Journal of Infection

      巻: 70(3) 号: 3 ページ: 230-236

    • DOI

      10.1016/j.jinf.2014.12.007

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A compact and hand-held infection-screening system for use in rapid medical inspection at airport quarantine stations: system design and preliminary validation.2015

    • 著者名/発表者名
      Sun G, Miyata K, Matsuoka A, Zhao Z, Iwakami S, Kim S, Matsui T.
    • 雑誌名

      Journal of Medical Engineering & Technology

      巻: 39(3) 号: 3 ページ: 185-90

    • DOI

      10.3109/03091902.2015.1016191

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 近赤外分光法(NIRS)を用いた口呼吸時の身体的負荷の考察-口呼吸時と鼻呼吸時の脳血流量と酸素消費量の変化の比較-2016

    • 著者名/発表者名
      宮地大陽、香川正幸、橋爪絢子,松井岳巳
    • 学会等名
      日本人間工学会関東支部第22回卒業研究発表会
    • 発表場所
      高崎経済大学(群馬県高崎市)
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 脳波解析による就寝前効果音の睡眠の質への影響の考察-α波リラックス指標と皮質・視床間連携指標の活用-2016

    • 著者名/発表者名
      村上可法、香川正幸、橋爪絢子、松井岳巳
    • 学会等名
      日本人間工学会関東支部第46回大会
    • 発表場所
      高崎経済大学(群馬県高崎市)
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Heart Rate and Heart Rate Variability Monitoring during Sleep using 24-GHz Microwave Radars Located beneath the Mattress on the Bed2016

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kagawa, Kazuki Suzumura, Ayako Hashizume and Takemi Matsui
    • 学会等名
      The eighth International Workshop on Biosignal Interpretation (BSI2016 in Osaka, Japan)
    • 発表場所
      International House, Osaka (Osaka Conference Center) (大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-11-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sleep Stage Classification by Non-contact Vital Signs Indices using Doppler Radar Sensors2016

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kagawa, Kazuki Suzumura, and Takemi Matsui
    • 学会等名
      The 38th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2016 in Orland, USA)
    • 発表場所
      Orlando (USA)
    • 年月日
      2016-08-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非接触レーダーを用いた心拍数変動指標・体動・呼吸間隔ゆらぎ指標による睡眠段階推定2016

    • 著者名/発表者名
      鈴村和季、香川正幸、松井岳巳
    • 学会等名
      日本生体医工学会第55回大会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-04-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 心拍数変動指標による非接触・睡眠段階推定における可変移動平均法の提案2015

    • 著者名/発表者名
      鈴村和季、程 漢、香川正幸、橋爪絢子,松井岳巳
    • 学会等名
      日本人間工学会関東支部第45回大会
    • 発表場所
      東京電機大学埼玉鳩ヶ谷キャンパス(埼玉県比企郡)
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 睡眠時無呼吸・低呼吸イベント発生時の心拍変動指標(HRV)ダイナミクスの解析2015

    • 著者名/発表者名
      程 漢、鈴村和季、香川正幸、橋爪絢子,松井岳巳
    • 学会等名
      日本人間工学会関東支部第45回大会
    • 発表場所
      東京電機大学鳩ヶ谷キャンパス(埼玉県比企郡)
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Sleep Stage Classification by Body Movement Index and Respiratory Interval Indices using Multiple Radar Sensors2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kagawa, Noriyuki Sasaki, Kazuki Suzumura, and Takemi Matsui
    • 学会等名
      The 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      EMBC2015 in Milan, Italy
    • 年月日
      2015-08-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レーダーの振幅変化に着目した睡眠時無呼吸症候群の非接触スクリーニング装置の開発2014

    • 著者名/発表者名
      吉田雄貴、香川正幸、戸島洋一,松井岳巳
    • 学会等名
      第34回医療情報学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉市)
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ波レーダーを用いた睡眠時無呼吸症候群簡易検査システムの開発2014

    • 著者名/発表者名
      香川正幸、吉田雄貴、戸島洋一、松井岳巳
    • 学会等名
      第53回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台市)
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 首都大学東京 松井研究室 研究テーマ

    • URL

      http://www.comp.sd.tmu.ac.jp/matsui-lab/research.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 首都大学東京システムデザイン学部松井研究室 研究テーマ

    • URL

      http://www.comp.sd.tmu.ac.jp/matsui-lab/research.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 首都大学東京システムデザイン学部松井研究室ホームページ 「研究テーマ」欄

    • URL

      http://www.comp.sd.tmu.ac.jp/matsui-lab/research.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 生体情報の取得装置、生体情報の取得プログラムおよび生体情報の取得方法2015

    • 発明者名
      松井岳巳,香川正幸,鈴村和季
    • 権利者名
      松井岳巳,香川正幸,鈴村和季
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-241708
    • 出願年月日
      2015-12-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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