Fundamental development of physiological measurement and analysis platform toward 2nd-generation healthcare IoT technology

面向第二代医疗保健物联网技术的生理测量和分析平台的基础开发

• 批准号: 21H03855
• 负责人: 山川 俊貴
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology (2022-2023)Kumamoto University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03855/
• 关键词: IoT; ヘルスケア

昨年度取得したデータに、既開発の複数の疾患・状態変化予測アルゴリズムを複合的に適応し、単一のデータセットから多種の疾患や状態変化を検出・予測する手法を明らかにすることを目標とした。本来標的としていない異常状態によって生じる偽陽性の低減が複数アルゴリズム適応時の大きな課題であった。そこで、まずは健診等の静的データから、発生リスクの高い変化・疾患について動的解析アルゴリズムの異常検出条件に重みづけを行う手法を開発し感度向上を実現した。さらに、動的データに対しては複数アルゴリズム・複数指標の解析結果を複合的に利用することで異常検出条件をアダプティブに調整して偽陽性を低減した。この静的・動的データと異常検出アルゴリズムの複合利用により高い感度・特異度を達成できた。これには機械学習を用いた生体情報解析の第一人者であるNgee Ann PolytechnicのAcharya教授やNational Heart Center SingaporeのTan准教授の助言を得た。また、上記で選定した生理指標の簡単で長時間安定した高精度計測を実現するウェアラブルセンサシステムを構築する。頭蓋内埋込可能な多機能センサの高密度実装技術[2,9]を応用し、シャツ型や絆創膏型のセンサに小型・フレキシブルな多指標計測機能を実装する。センサシステムの精度と計測安定性を明らかにするために、共同研究中の合志市役所や民間企業と連携し、これまで実績のある被験者プールにて被験者統制下の前向き(prospective)実装試験により、機能検証を行った。前年度の経済的分析結果を用いて、一般的な企業や家庭でも導入可能な装置群を選定した。技術導入にかかる意思決定者とプロセス把握にもとづき社会システム設計を行った。

A number of diseases and conditions were detected and predicted in the past year. The original target is abnormal state, false positive and low, and the problem is large. The analysis of abnormal detection conditions in the abnormal detection system is carried out in the case of abnormal detection conditions in the case of abnormal detection. The analysis results of the multiple indicators are used to reduce the false positive. The static and dynamic parameters are detected and the complex utilization is achieved with high sensitivity and specificity The first person to analyze biological information for mechanical learning was Professor Ngee Ann Polytechnic and Associate Professor Tan. A simple, long-term, and accurate measurement of selected physiological indicators is carried out to establish a system for monitoring and evaluating physiological indicators. The high-density installation technology [2,9] of the multi-functional base support embedded in the head cover can be used, and the small-scale and multi-indicator measurement functions of the base support of the dash type and the cream-type can be implemented. The accuracy and measurement stability of the system are clearly defined, and joint research is carried out by private enterprises, joint ventures, joint ventures, and joint ventures. The analysis results of the previous year were used to select the possible device groups for general enterprises and households. Technology introduction: rational decision maker, master, social design

项目成果

Interactive system for optimal position selection of a patch-type R-R interval telemeter

贴片式 R-R 间隔遥测仪最佳位置选择的交互式系统

• DOI: 10.1007/s10015-022-00815-1
• 发表时间: 2022
• 期刊: Artificial Life and Robotics
• 影响因子: 0.9
• 作者: Noguchi Aoi;Takano Tomoyuki;Fujiwara Koichi;Miyajima Miho;Yamakawa Toshitaka
• 通讯作者: Yamakawa Toshitaka

Development of an epileptic seizure prediction algorithm using R-R intervals with self-attentive autoencoder

使用 R-R 间隔和自注意力自动编码器开发癫痫发作预测算法

• 发表时间: 2023
• 期刊: Artificial Life and Robotics
• 影响因子: 0.9
• 作者: Rikumo Ode;Koichi Fujiwara;Miho Miyajima;Toshikata Yamakawa;Manabu Kano;Kazutaka Jin;Nobukazu Nakasato;Yasuko Sawai;Toru Hoshida;Masaki Iwasaki;Yoshiko Murata;Satsuki Watanabe;Yutaka Watanabe;Yoko Suzuki;Motoki Inaji;Naoto Kunii;Satoru Osh
• 通讯作者: Satoru Osh

A Pilot Study of the Effects of Human Intervention on Canine Group Movement Behavior

人为干预对犬类群体运动行为影响的初步研究

• DOI: 10.20965/jrm.2021.p0572
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Robotics and Mechatronics
• 影响因子: 1.1
• 作者: Nagasawa Miho;Kuramochi Satomi;Hamamoto Azumi;Yamakawa Toshitaka;Kikusui Takefumi
• 通讯作者: Kikusui Takefumi

Sympathetic hyperactivity, hypertension, and tachycardia induced by stimulation of the ponto-medullary junction in humans

• DOI: 10.1016/j.clinph.2021.03.006
• 发表时间: 2021-05-15
• 期刊: CLINICAL NEUROPHYSIOLOGY
• 影响因子: 4.7
• 作者: Hamasaki, Tadashi;Yamakawa, Toshitaka;Mukasa, Akitake
• 通讯作者: Mukasa, Akitake

Epileptic seizure related changes in electrocorticogram, cortical temperature, and cerebral hemodynamics obtained via an implantable multimodal multichannel probe during preoperative monitoring: illustrative case

术前监测期间通过植入式多模式多通道探头获得的癫痫发作相关的皮质电图、皮质温度和脑血流动力学变化：说明性案例

• DOI: 10.3171/case21694
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Neurosurgery: Case Lessons
• 作者: Wakuya Manami;Inoue Takao;Imoto Hirochika;Maruta Yuich;Nomura Sadahiro;Suzuki Michiyasu;Yamakawa Toshitaka
• 通讯作者: Yamakawa Toshitaka