睡眠時と日中の生体振動データに基づく無拘束型睡眠時無呼吸症候群判定

根据睡眠期间和白天的生物振动数据确定不受限制的睡眠呼吸暂停综合征

• 批准号: 22K19826
• 负责人: 高玉 圭樹
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19826/
• 关键词: 睡眠時無呼吸症候; 機械学習; 無拘束型センサ; 生体振動データ

本研究では，睡眠障害の約6割を占める睡眠時無呼吸症候群(sleep apnea syndrome：SAS)に着目し，布団やマットレスの下に敷いた無拘束型マットレスセンサのみを用いたSAS判定法の考案を目的とする．その達成に向けて，令和４年度では，研究協力者の医師が務める病院で診察を受けたSASの疑いのある患者の実データを用いて，睡眠時における無拘束型SAS判定法に取り組んだ．具体的には，SASの主たる原因である無呼吸や低呼吸(血中酸素飽和度や呼吸気流の低下)を測るには，鼻の気流を測る機器を鼻に設置しないといけないため，申請者が発見したSAS患者固有の振動に着目し，気流機器の設置が不要なマットレスセンサから得られる生体振動データ(心拍・呼吸・体動を含む合成波)を用いてSASを判定する方法を考案した．本研究に関連する成果として，AAAI (The Association for the Advancement of Artificial Intelligence)のThe AAAI 2023 Spring Symposiaという国際会議，電子情報通信学会のヘルスケア・医療情報通信技術研究会 (MICT)，日本睡眠学会の第47回日本睡眠学会シンポジウム，人工知能学会の第36回全国大会という国内研究会で発表するとともに，The 44th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC2023)に投稿した論文が採択された．また，SAS判定内容解釈に貢献する判定ルール生成機構を考案し，Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2022)のBest Paper Awardsを受賞した．

This study で は, sleep handicap of about six cut を の め る sleep apnoea syndrome (sleep apnea syndrome: SAS) に mesh し, cloth 団 や マ ッ ト レ ス の に apply under い た unrestraint type マ ッ ト レ ス セ ン サ の み を with い た SAS decision method の test case を purpose と す る. そ の け at に to て, and 4 year で は, study together is の physicians が service め で る hospital diagnosis を by け た SAS の suspected い の あ の る patients be デ ー タ を with い て, sleep に お け る unrestraint type SAS decision method に group take り ん だ. Specific に は, SAS の main た る reason で あ る no breathing や low breathing (acid in the blood saturation や breathing 気 low flow の) を measuring る に は, nasal の 気 flow を る measuring machine を nasal に set し な い と い け な い た め, applicants が 発 see し た inherent vibration に の SAS patients with eye し, の 気 flow machine set が don't な マ ッ ト レ ス セ ン サ か ら have ら れ る raw body vibration デ ー タ (heart, breathing, body contains dynamic を む composite wave) を with い て SAS を determine す る method し を test case た. This study に is related to する results と て AAAI (The Association for the Advancement of Artificial Intelligence) <s:1> The AAAI 2023 Spring Symposiaと Symposiaと う う international conference Electronic intelligence communication society の ヘ ル ス ケ ア institute, medical information communication technology (MICT), Japanese society の back to Japan 47 sleep sleep シ ン ポ ジ ウ ム, artificial knowledge can learn の 36th national convention back と い う domestic research で す 発 table る と と も に, The 44th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC2023)に submission に た paper が adopted 択された. Youdaoplaceholder0, SAS determination content interpretation に contribution する determination た また を generating institution を case た, Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2022) <s:1> Best Paper Awardsを award た.

项目成果

Random Forests による睡眠時無呼吸症候群と健常者の学習結果の比較に基づく特徴抽出と解釈可能な判定

使用随机森林比较睡眠呼吸暂停综合征和健康受试者的学习结果的特征提取和可解释判断

• 发表时间: 2022
• 作者: 中理 怡恒;高玉 圭樹
• 通讯作者: 高玉 圭樹

マットレスセンサから得られた生体振動データの機械学習による特徴抽出に基づく健常者と睡眠時無呼吸症候群の違いの発見

基于从床垫传感器获得的生物振动数据中使用机器学习进行特征提取，发现健康人和睡眠呼吸暂停综合症之间的差异

• 发表时间: 2022
• 作者: 手納 忠信;小林 勝哉;宇佐美 清英;石橋 はるか;江川 斉宏;葛谷 聡;池田 昭夫;髙橋 良輔;中理 怡恒 (高玉 圭樹)
• 通讯作者: 中理 怡恒 (高玉 圭樹)

Evaluation of sleep quality and thermal environment according to nap time

根据午睡时间评估睡眠质量和热环境

• 发表时间: 2023
• 作者: Nakai;M.;Ashikaga;T.;Shimizu;J.;and Takadama;K.
• 通讯作者: K.

Personalized Non-contact Sleep Stage Estimation with Weighted Probability Estimation by Ultradian Rhythm

通过 Ultradian Rhythm 进行加权概率估计的个性化非接触式睡眠阶段估计

• 发表时间: 2023
• 作者: Nakari;I.;Matsuda;N. and Takadama;K.
• 通讯作者: K.

How to Handle Wellbeing in Socially Responsible AI? - Findings from Sleep Perspective -

如何处理社会责任人工智能中的福祉？

• 发表时间: 2023
• 作者: K. Takadama