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2022 年度 実績報告書

肺炎早期発見のための肺音解析技術の確立と在宅使用可能な聴診支援システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K04257
研究機関山口大学

研究代表者

江 鐘偉  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (60225357)

研究分担者 森崎 哲也  宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (30425392)
浅見 麻紀  山口大学, 医学部附属病院, 講師 (60808187)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード肺雑音解析 / 肺音の可視化 / クラックルの抽出 / 間質性肺炎の判別
研究実績の概要

本研究では、肺炎の重症化を予防するために、医師のいない家庭や施設で肺音を聴診し、肺炎の兆候をいち早く発見することに着目して、①肺炎の特徴クラックルを検出するため肺音解析技術ならびにクラックル可視化方法を確立すること、②医師のいない一般家庭や施設でも使用可能な呼吸音を聴取する聴診支援システムを開発することを目指している。
新型コロナ感染拡大の影響により、肺炎患者の臨床データの収集が予定通りに進められていなかったため、1年間を延長して、山口大学附属病院にて、間質性肺炎で入院した患者の同意を得たうえ、合計56例の聴診データを聴取した。収集された肺音のデータに対して、スペクトル推定局所化アルゴリズムを導入し、クラックルの特徴に合わせて適切な周波数分解能と時間分解能を調整できる解析プログラムを開発した。本プログラムを利用することでクラックルを精度よく検出することに成功した。また、算出されたクラックルにおける高調音成分と低聴音成分の重みから、コースクラックルかファインクラックルかを判別できる。
また、症例をCT画像ならびに医師の診断により主に2つのクループ、①炎症+線維化(炎症優位)、②線維化メインまたは線維化優位に分類し、聴音データの可視化を試みた。炎症がメインまたは炎症優位の場合、低聴音成分が高めになり、吸気初めと吸気の終末に周波数帯域の広いクラックルが現れる。線維化がメインまたは優位の場合、吸気中全体的に高調音成分の高めのクラックルが現れることが分かった。本研究で開発した解析技術を用いることで、聴音データから間質性肺炎における炎症性変化または線維化所見をある程度判断可能となり、初期治療に有用と考えられる。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Tidal Volume Level Estimation Using Respiratory Sounds2023

    • 著者名/発表者名
      Wang Lurui, Jiang Zhongwei
    • 雑誌名

      Journal of Healthcare Engineering

      巻: 2023 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1155/2023/4994668

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 6 分間歩行テ ス ト に よ る フ レ イ ル 判別方法の 開発2022

    • 著者名/発表者名
      張 芸金、 江 鐘偉、 森田 実、 土居 恵子、 平野 綱彦、 松永 和人
    • 学会等名
      日本機械学会 日本機械学会 2022年度年次大会
  • [学会発表] Assessment of Frailty by Accelerometer in SS-5 Test2022

    • 著者名/発表者名
      Takeru Mishima, Zhongwei Jiang, Takumi Nunokawa, Minoru Morita, Keiko Doi, Tsunahiko Hirano, Kazuto Matsunaga
    • 学会等名
      International Conference on Innovative Research and Education
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on prediction of the risk of falls by 6-minute walking test2022

    • 著者名/発表者名
      Xingchi Shui, Yunjin Zhang, Zhongwei Jiang
    • 学会等名
      International Conference on Innovative Research and Education
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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