新生児長期連続生体情報解析システムの開発と新生児医療への応用

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02670450
• 研究機関: 大分医科大学
• 研究代表者: 小川 昭之 大分医科大学, 医学部, 教授 (10039810)
• 研究分担者: 後藤 一也 大分医科大学, 医学部, 講師 (90178442) ; 石和 俊 大分医科大学, 医学部, 講師 (50159787)
• キーワード: 新生児 / 長期連続生体情報 / 解析システム / 自己回帰モデル / インパルス応答 / ノイズ寄与率 / 中枢性睡眠時無呼吸症候群 / 呼吸・心拍制御応答

研究概要

[目的]平成3年度の研究成果を一歩進めて、自己回帰モデルを応用して、脳波と呼吸、心拍、血圧などのパラメーター間との「インパルス応答」や「ノイズ寄与率」(NCR)を計測し、正常および病的未熟児・新生児の各種パラメーター間の制御応答を定量的に知ること。
[結果]1.各パラメーター間の制御応答の正常域を決定:正常未熟児・新生児の呼吸、血圧、心拍変動のそれぞれの間のNCRを求め、また先天性無呼吸症候群(オンディーヌの呪い)のNCRと比較し、オンディーヌの呪い児の呼吸・循環中枢性調節障害の存在を明らかにした。(Ogawa 1993)。
2.健康新生児脳波のウルトラジアンリズム:受胎後25〜42週の正常健康未熟児・新生児21例を対象として、20秒間の脳波を1区間として自己回帰解析を施し、トータルパワーを求め、24時間以内のパワーの変動に更に自己回帰解析を施し、新生児脳波の24時間内のウルトラジアンリズムを求めた。その結果、出生直後にすでに10〜90分サイクルのウルトラジアンリズムが存在することを見出した(Wakayama and Ogawa,1993)。
3.脳波と各パラメーター間との制御応答:脳波活動と上記パラメーターとは周波数が異なるので、周波数の高い脳波の複数区間のパワースペクトルを求め、平均優勢周波数の平均値、自己回帰係数ベクトル、分散共分散行列を計算した。一方、各パラメーターの一個のパワースペクトルから周波数、自己回帰係数ベクトル、分散共分散行列を求め、脳波とパラメーター間のNCRを求め、脳波に含まれる呼吸、血圧、心拍の影響を定量的に知ることができるようになった(Ogawa,1993)。
[まとめ]自己回帰モデルを応用することによって、脳波に影響を与えている呼吸、心拍、血圧の制御活動を見出すことができるようになった。この手法は新生児医療の場に応用しうる。

研究成果

• [文献書誌] Goto,K.and Ogawa,T: "Sequential changes in electrocncephalogram continuity in very premeture infants" Electroencephalogr Clin. Neurophysiology. 82. 197-202 (1992)
• [文献書誌] 小川 昭之: "自己回帰モデルによる正常胎児心電図PR間隔時系列の解析と、その発達特性:胎児の自律神経機能の動態" 信学技報(電子情報通信学会). 266. 21-25 (1992)
• [文献書誌] 後藤 一也、小川 昭之: "24時間連続脳波記録による早産未熟児の脳波連続性の定量評価" 脳と発達. 24. 449-454 (1992)
• [文献書誌] Ogawa.T.,Kojo,M.,Fukushima,M: "Cardio-respiratory control in an infant with Ondines curse:a muttivariate autoregressive modelling approach" J.Autonom.Nern.System. 42. 41-52 (1993)
• [文献書誌] Wakayama,K.,Ogawa,T.,and Sonoda,K.,: "Development of ultradian rhythm of EEG activities in premature babies" Early Auman Development. 32. 11-30 (1993)
• [文献書誌] Ogawa,T.,Sonoda,H.,Ishiwa,S.: "Ann application of autoregressire model to patterndiscrimination of frain clectrical activity mapping" Brain Topography. 5. (1993)