| 講演名 | 2020-11-04 LSTMによる波形解析に基づくドップラーレーダを用いた非接触血圧測定 石坂 秀壮(慶大), 山本 幸平(慶大), 大槻 知明(慶大), |
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| 抄録(和) | 近年，日常生活で血圧を測定する方法として， 非接触血圧測定が関心を集めている．非接触血圧測定法としてドップラーレーダを用いた手法が検討されている．ドップラレーダを用いることで， 動脈の血管運動に起因する脈波を検出し， 脈波から血圧と相関のあるPTT (Pulse Transit Time) を算出することで非接触血圧測定が可能となる．しかし従来法では， 呼吸やわずかな体動によって脈波波形は歪むため， 被験者はベットに横になり呼吸を止める必要があった．本稿では呼吸や小さな体動存在時にも測定可能なドップラーレーダを用いた非接触血圧測定法を提案する．提案法では深層学習の一つであるLSTM (Long Short-Term Memory) を用いて歪んだ脈波の特徴と綺麗な脈波の特徴を関連づけることで， 歪んだ脈波から綺麗な脈波を再構成する．ここで， 綺麗な脈波とは算出するPTT と血圧との間に強い相関がある脈波と定義する．実験を通して， 提案法を用いて算出したPTT は従来法に比べて血圧との間により強い相関を持ち， 提案法が血圧推定精度を改善することを示す． |
| 抄録(英) | Recently, non-contact blood pressure measurement is receiving a lot of interests because it is suitablefor the blood pressure measurement on a daily basis. A Doppler radar is a key device to enable non-contact blood pressure measurement, and it can observe pulse waves due to aortic vasomotion. Speci cally, PTT (Pulse Transit Time) is known to be correlated with the blood pressure, and the blood pressure can be measured by calculating the PTT from the pulse waves. However, due to respiration and slight body movements, the pulse wave could be distorted, which makes it difficult to calculate PTT. To prevent the distortion of the pulse waves due to slight body movements and breathing, the conventional method requires a subject to lie down on a bed and to stop breathing. In this report, we propose a Doppler radar-based blood pressure measurement method that works against a subject not to move and breathe. To measure the blood pressure even from the distorted plus waves, in the proposed method, by relating features of the distorted pulse wave to those of the clean pulse wave using a deep learning model with LSTM (Long Short-Term Memory), the distorted pulse wave is transformed to a clean pulse wave that provides PTT correlated with the blood pressure strongly. The experimental results showed that the PTT calculated by the proposed method has a strong correlation with the actual blood pressure, and our proposal could estimate the blood pressure accurately, compared with the conventional method. |
| キーワード(和) | ドップラーレーダ / 非接触血圧測定 / PTT (Pulse Transit Time) / 深層学習 / ヘルスケア |
| キーワード(英) | Doppler radar / Non-contact blood pressure measurement / PTT (Pulse Transit Time) / Deep learning / Health care |
| 資料番号 | MICT2020-15,MI2020-41 |
| 発行日 | 2020-10-28 (MICT, MI) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MICT / MI |
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| 開催期間 | 2020/11/4(から1日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Virtual (TBD) |
| テーマ（和） | 医用画像工学一般，ヘルスケア・医療情報通信技術 |
| テーマ（英） | Medical imaging technology, healthcare and medical information communication technology |
| 委員長氏名（和） | 花田 英輔(佐賀大) / 河田 佳樹(徳島大) |
| 委員長氏名（英） | Eisuke Hanada(Saga Univ.) / Yoshiki Kawata(Tokushima Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 田中 宏和(広島市大) / 安在 大祐(名工大) / 北坂 孝幸(愛知工大) / 本谷 秀堅(名工大) |
| 副委員長氏名（英） | Hirokazu Tanaka(Hiroshima City Univ.) / Daisuke Anzai(Nagoya Inst. of Tech.) / Takayuki Kitasaka(Aichi Inst. of Tech.) / Hidekata Hontani(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 和泉 慎太郎(神戸大) / 小林 匠(横浜国大) / 平野 靖(山口大) / 原口 亮(兵庫県立大) |
| 幹事氏名（英） | Shintaro Izumi(Kobe Univ.) / Takumi Kobayashi(Yokohama National Univ.) / Yasushi Hirano(Yamaguchi Univ.) / Ryo Haraguchi(Univ. of Hyogo) |
| 幹事補佐氏名（和） | 朔 啓太(九大) / 石田 開(神奈川県立産業技術総研) / 高林 健人(岡山県立大) / 滝沢 穂高(筑波大) / 大竹 義人(奈良先端大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Keita Saku(Kyushu Univ.) / Kai Ishida(KISTEC) / Kento Takabayashi(Okayama Pref. Univ.) / Hotaka Takizawa(Tsukuba Univ.) / Yoshito Otake(NAIST) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Healthcare and Medical Information Communication Technology / Technical Committee on Medical Imaging |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | LSTMによる波形解析に基づくドップラーレーダを用いた非接触血圧測定 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Non-contact Blood Pressure Measurement using Doppler Radar based on Waveform Analysis by LSTM |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ドップラーレーダ / Doppler radar |
| キーワード(2)（和/英） | 非接触血圧測定 / Non-contact blood pressure measurement |
| キーワード(3)（和/英） | PTT (Pulse Transit Time) / PTT (Pulse Transit Time) |
| キーワード(4)（和/英） | 深層学習 / Deep learning |
| キーワード(5)（和/英） | ヘルスケア / Health care |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 石坂 秀壮 / Shuzo Ishizaka |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 山本 幸平 / Kohei Yamamoto |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 大槻 知明 / Tomoaki Ohtsuki |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 発表年月日 | 2020-11-04 |
| 資料番号 | MICT2020-15,MI2020-41 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | MICT-219,MI-220 |
| ページ範囲 | pp.36-41(MICT), pp.36-41(MI), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2020-10-28 (MICT, MI) |