| 研究課題/領域番号 |
07558248
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
山本 光璋 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (40004618)
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| 研究分担者 |
安倍 正人 岩手大学, 工学部, 教授 (00159443)
田頭 功 東北工業大学, 工学部, 教授 (40085379)
仁田 新一 東北大学, 加齢医学研究科, 教授 (90101138)
江刺 正喜 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20108468)
中尾 光之 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教授 (20172265)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| キーワード | プログラマブル / 長期計測 / 大容量メモリ / 低消費電力 / 状態依存性 / 自律神経系活動 / 意識水準 / 睡眠時無呼吸症候群 |
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| 研究概要 |
心臓血管系のゆらぎの特性を知り、疾患発生の予知に結び付けるためには一日を超える期間にわたって安定した計測・記録が行えるシステムが必要である。本研究では、このための長期生体情報記録システムの構築を行った。その結果を以下にまとめる。
1.ハードウエアの特徴として、大容量半導体メモリを有し、間欠動作を行うCMOS回路使用による低消費電力構成であり、測定モードがプログラマブルである携帯型長期生体情報記録システムを構築した。さらに1号機の使用経験を踏まえて、2号機の製作を行った。そのサイズは1号機と同程度とし、デタインターフェースを強化すると共に、システムの内部状態のモニタのためのインディケータを付加した。2.記録した心電図データの処理のために、心電図基線のゆっくりとしたゆらぎを除去するためのディジタル多重ノッチフィルタの設計、R波やT波の抽出のためのアルゴリズムを開発した。3.得られたデータに対するさらに高度な処理法として、短時間スペクトルから自律神経系の活動を表す指標を抽出し、活動バランスの時間的な遷移規則を明らかにする方法を開発した。バイスペクトルを用いた心電図時系列データの解析法も開発した。さらに、心臓血管系の状態依存性を変数間のインパルス応答関数の構造変化として明らかにした。ダイナミクス間の距離的な尺度を用いた状態依存性解析のための方法論を新たに確立した。4.システムを用いて自由行動下での測定を行い、睡眠や運動を含む長期計測が32時間以上にわたって可能であることを確かめた。被験者の装着感も良好であった。システムの臨床応用の試みとして、睡眠時無呼吸症候群の患者に装着してもらい自由行動下で生体信号を測定した。この場合、呼吸リズムのモニタが必要であることから加速度センサの代わりにコンデンサマイクを取り付け気道音を測定した。これにより、患者に対しても無理なく長時間計測が可能であることが確かめられた。
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