Development of a new sedation monitor that applies AI analysis of periodic respiratory waveforms and changes in the patient's nasal blood flow

开发新型镇静监测仪，应用人工智能分析周期性呼吸波形和患者鼻血流量的变化

• 批准号: 22K10122
• 负责人: 鮎瀬 卓郎
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K10122/
• 关键词: 上気道閉塞; 呼吸波形; 鎮静; モニター

鎮静中は、至適鎮静度の指標である、呼吸パターンの変化、眼瞼下垂（Verrilleのサイン）、応答への反応性、表情筋の弛緩などの指標が評価されるが、これらの生体情報は、定量化されておらず、均てん化して鎮静モニターとして使用するには限界があるのが現状である。さらにBISモニターなどの脳波の周波数解析も応用されているが、薬剤の投与量や併用薬剤の影響を強く受ける欠点がある。本研究は、至適鎮静度への移行時に認められる「周期性呼吸波形の自動検出」を基幹機能とした、患者の呼吸波形および呼吸数変化の生体検査データ解析と、患者の表情・動作および応答時の患者の声のデジタルフェノタイピングデータを統合したAI解析を行い、鎮静度を客観的かつ定量的に連続監視する新しい鎮静モニターの開発を目的とする研究である。データ収集用のプラットフォーム、および実験的に上気道閉塞を起こす器具の設置は完成しており、その上で、周期性呼吸波形とサーモグラフィの表情の画像情報を元に、Ramsayスコアなどの評価スコアとSEDLINEの鎮静度データを教師データとしてAIにより深層学習させて、至適鎮静度の判定アルゴリズムを完成し、鎮静度モニターのプロトタイプを完成させるためのデータ解析を行う予定である。しかしCOVID-19の影響で、成人被験者の募集が行えず、実験開始に至っていない。当初の予定では2022年度は、鎮静法下で歯科治療を予定する患者30名を対象として、倫理承認を得た上で、観察研究を行い「周期性呼吸の自動検出」のためのデータを収集する予定であったがCOVID-19の影響で、大幅に遅れており実験開始に至っていない。COVID-19の５類感染症への分類変更により、被験者の募集が可能になるため、実験データの収集を開始する予定である。

The indexes of calmness, perfect calmness, respiratory stability, eyelid droop, reflex and relaxation of facial muscles are evaluated, and the biological information of calmness is quantified, homogenized and used. In addition, the frequency analysis of the BIS wave is not suitable for the application of the agent, the dosage of the agent and the influence of the agent. This study aims to identify the "automatic detection of periodic respiratory waveform" during the transition of the optimal sedation level, to perform the basic functions, to analyze the biological examination of the patient's respiratory waveform and respiratory rate, to analyze the patient's expression, movement, and voice during the response time, and to integrate the AI analysis. Calmness is the goal of quantitative monitoring. The settings of the instrument for collecting data are completed. The upper part of the respiratory waveform and the facial expression of the respiratory waveform are completed. The image information of the respiratory waveform and the facial expression of the respiratory waveform is completed. The evaluation of the SEDLINE is completed. The AI is completed. Calm down, calm down. The impact of COVID-19, recruitment of adult victims from the beginning to the end In 2022, 30 patients were scheduled to receive dental treatment under sedation, and ethical recognition was obtained. The study was conducted to investigate the impact of COVID-19 on the scheduled collection of patients. The classification of COVID-19 's five infectious diseases is changed, the recruitment of victims is possible, and the collection of victims is scheduled to begin.