睡眠評価のための近赤外線画像を用いた心拍数変動の解析

カテゴリ: 部門大会

論文No: MC7-4

グループ名: 【C】平成26年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集

発行日: 2014/09/03

タイトル(英語): Analysis of the heart rate change by the near-infrared image analysis for sleep evaluation

著者名: 加藤 綾子(埼玉医科大学),濃野 剛(埼玉医科大学),福井 康裕(東京電機大学)

著者名(英語): Ayako Katoh(Saitama Medical University),Takeshi Koino(Saitama Medical University),Yasuhiro Fukui(Tokyo Denki University)

キーワード: 画像解析|睡眠周期|心拍数|自己回帰移動平均モデル|行動制限|image processing|sleep cycle|heart rate|ARMA model|patient restrictions

要約(日本語): 精神科の治療・看護において行動制限を最小限に抑えることが望まれる．計測機器の装着が困難な状況も想定されるため，我々は非接触な生体情報収集を実現し，隔離解除の判断に活かすことを目指している．本研究では精神疾患と関連のある睡眠状態を推定するため，近赤外線画像解析による心拍数推定システムを提案する．本システムは波長850nmの近赤外照明とカメラを用いて，睡眠中の頭頸部を撮影する．首の領域内の平均輝度値の時系列データを求め，ショートタイムフーリエ変換(STFT)および自己回帰移動平均モデル(ARMA)により心拍数を推定する．実験では心電図も計測し，画像から心拍数の推定が可能なこと，STFTに比べARMAの方が高精度なことを確認した．また，直接計測した心拍数を基に推定した睡眠状態と画像から求めた心拍数を基に推定した睡眠状態がレム期で50%，ノンレム期で95%一致し，睡眠周期との関連性が示された．今後は脳波との比較が必要である．

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