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2009 年度 実績報告書

生体ゆらぎ情報の複合化に基づく生体機能の健康指標と評価システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19500606
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

西村 治彦  兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 教授 (40218201)

研究分担者 堀尾 袷幸  兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 教授 (20157069)
東 ますみ  兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 准教授 (50310743)
水野 由子  兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 准教授 (80331693)
キーワード生体機能 / 生体ゆらぎ / 健康指標 / ヘルスケア / 非線形情報処理
研究概要

生体ゆらぎの存在は生物の有する通常機能の現れであり,機能の不全時にその大きさが減少したり,失われたりするとの見解が支持を得つつある.そこで本研究では,心拍動や脳活動に関わる各種生体計測データ(心拍数変動,血圧変動,心電図,脳波,脳磁図)に対して,カオス,(マルチ)フラクタル,ウェーブレットなどの非線形解析手法を駆使し,それらの結果の複合的な分析を通して,心機能と脳機能を中心とする生体機能の正常(健常)と異常(病態)の境界領域を判定しうる新しい健康指標とそれによる評価システムの構築を目指した.本年度は次の1,2に従って研究を遂行した.
1. 前年度までの解析結果に基づいて,各対象生体データごとに3つの手法の感度や有効性を吟味し,心拍動や脳活動の違いによる生体データ固有の性質との関連性や,それぞれの定量指標の複合による,正常(健常)と異常(病態),特にその移行期(潜在的中間状態)を判別しうる評価尺度(健康指標)の構成について検討した.その際,耐ノイズ性など各手法の実用面での性能限界についても議論した.2. ベイジアンネットによるマイニング法では,1. で確認された種々のパターン傾向を条件付確率分布としてテーブル表現することとなり,その点で自由度と柔軟性が高いことから,事例増加に伴うパターン複雑化への対処や知識ベースシステムへの実装が比較的容易であることが確認できた.また,変数(各手法の指標と機能状態)間の条件付確率,グラフ構造をニューラルネット等で学習・補間する方法を導入することで,推論による評価能力の向上を図ることができた.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Beta activities in EEG associated with emotional stress2010

    • 著者名/発表者名
      Hayashi T., Nishimura H., Mizuno-Matsumoto Y, et al.
    • 雑誌名

      International Journal of Intelligent Computing in Medical Sciences and Image Processing Vol.3, No.1

      ページ: 57-68

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 精神作業負荷時における作業環境と関連した脳波・脈波の定量解析2010

    • 著者名/発表者名
      水野由子, 田中康仁, 西村治彦, 他
    • 雑誌名

      生体医工学 Vol.48, No.1

      ページ: 11-24

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ゆらぎを伴うシステムでの確率共鳴とカオス共鳴2010

    • 著者名/発表者名
      西村治彦
    • 雑誌名

      計測と制御 Vol.49, No.4

      ページ: 244-249

  • [雑誌論文] Stochastic resonance in recurrent neural network with Hopfield-type memory2009

    • 著者名/発表者名
      N.Katada, H.Nishimura
    • 雑誌名

      Neural Processing Letters Vol.30, Issue 2

      ページ: 145-154

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Noise effects on chaos in chaotic neuron model2009

    • 著者名/発表者名
      N.Katada, H.Nishimura
    • 雑誌名

      Natural Computing(IWNC 2009) (CD-ROM)

      ページ: 209-217

    • 査読あり
  • [学会発表] 高齢化社会におけるITを活用した在宅酸素療法患者への情報提供システム2009

    • 著者名/発表者名
      鷲見舞, 東ますみ, 他
    • 学会等名
      第29回日本看護科学学会学術集会
    • 発表場所
      千葉(幕張イベントホール)
    • 年月日
      2009-11-28
  • [学会発表] メタボリック症候群マネジメントへのベイジアンネットワーク手法の検討2009

    • 著者名/発表者名
      宮内義明, 西村治彦
    • 学会等名
      第29回医療情報学連合大会
    • 発表場所
      広島(広島国際会議場)
    • 年月日
      2009-11-23
  • [学会発表] Association and abstraction on neural circuit loop and coding2009

    • 著者名/発表者名
      Tamura S., Mizuno Y., et al.
    • 学会等名
      IIHMSP-2009
    • 発表場所
      Kyoto(メルパルク京都)
    • 年月日
      2009-09-14
  • [学会発表] 健康的な食生活を支援するシステムの構築に向けた食事画像活用の可能性2009

    • 著者名/発表者名
      高見美樹, 東ますみ, 他
    • 学会等名
      第10回日本医療情報学会看護学術大会
    • 発表場所
      東京(タワーホール船堀)
    • 年月日
      2009-06-06
  • [学会発表] 新生児心拍数変動のDFA解析におけるノイズの影響2009

    • 著者名/発表者名
      岡崎健司, 堀尾裕幸, 他
    • 学会等名
      第48回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      東京(タワーホール船堀)
    • 年月日
      2009-04-25

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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