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J-GLOBAL ID：202002273568490198   整理番号：20A2334461

赤外線飛行時間深度画像センサを用いた新規非接触早期空気流制限スクリーニングシステムの開発と臨床応用【JST・京大機械翻訳】

Development and Clinical Application of a Novel Non-contact Early Airflow Limitation Screening System Using an Infrared Time-of-Flight Depth Image Sensor

著者 (9件)： Takamoto Hiroki (Graduate School of Systems Design, Tokyo Metropolitan University, Tokyo, Japan) ,  Nishine Hiroki (Department of Respiratory Medicine, St. Marianna University School of Medicine, Kanagawa, Japan) ,  Sato Shohei (Japan Research Institute, Huawei Technologies Japan KK, Kanagawa, Japan) ,  Sun Guanghao (Graduate School of Informatics and Engineering, The University of Electro-Communications, Tokyo, Japan) ,  Watanabe Sadao (Vital Laboratories, Pvt., Ltd., Tokyo, Japan) ,  Seokjin Kim (Graduate School of Systems Design, Tokyo Metropolitan University, Tokyo, Japan) ,  Asai Masahito (Graduate School of Systems Design, Tokyo Metropolitan University, Tokyo, Japan) ,  Mineshita Masamichi (Department of Respiratory Medicine, St. Marianna University School of Medicine, Kanagawa, Japan) ,  Matsui Takemi (Graduate School of Systems Design, Tokyo Metropolitan University, Tokyo, Japan)
資料名： Frontiers in Physiology (Web)  (Frontiers in Physiology (Web))
巻： 11  ページ： 552942  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7093A  ISSN： 1664-042X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： びまん性汎細気管支炎(DPB),喘息,慢性閉塞性肺疾患(COPD)および喘息COPDオーバーラップ症候群(ACOS)のような閉塞性肺疾患は,いくつかの状況で重度の反応を誘発する。疾患に起因する早期気流制限の検出は,進行を止めるために重要である。したがって,家庭での早期気流制限の自己スクリーニングを可能にするツールが必要である。ここでは,スピロメーターによって個体にキャリブレーションを必要としない新しい非接触早期気流制限スクリーニングシステム(EAFL-SS)を開発した。このシステムは,赤外線飛行時間(ToF)深さ画像センサに基づいており,写真集束または拡張現実のためのいくつかのスマートフォンに統合される。EAFL-SSは,850nm赤外ToF深さ画像センサ(224×171画素)と,リアルタイムで前胸部三次元運動を可視化するカスタム構築データ処理アルゴリズムを構成した。多重線形回帰分析を用い,ToF由来前胸部努力肺活量(FVC),身長,および体格指数を説明変数とし,肺活量計由来FVCを客観的変数として,最大吸気(強制肺活量,FVC_EAFL_SS)後の空気量を測定した。被験者がEAFL-SSから35cm離れたとき,非接触測定を自動的に開始した。St.Marianna大学病院と21名の健常ボランティア(10/11M/F,23~79歳)で募集された典型的な気流制限症例として,32名のCOPD患者(27/5M/F,67~93歳)で臨床試験を行った。EAFL-SSを用いて,強制呼気中の試験者の呼吸をモニタし,一方,静止し,肺活量計を参照として同時に使用した。1s(FEV1%_EAFL_SS)の強制呼気量はFVC_EAFL_SSの割合として評価され,70%以下の値が気流制限の疑いを示した。leave-one-out交差検証分析は,このシステムが81%の感度と90%の特異性を提供することを明らかにした。さらに,FEV_1_EAFL_-SS値は,スピロメーターを用いて測定した値と密接に相関した(r=0.85,p<0.0001)。したがって,EAFL-SSは家庭での早期気流制限スクリーニングに有望と思われる。Copyright 2020 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： アルゴリズム ,  *赤外線 ,  喘息 ,  可視化 ,  吸気 ,  画素 ,  臨床試験 ,  呼気 ,  検査員 ,  *イメージセンサ ,  *スクリーニング ,  肺活量 ,  身長 ,  慢性閉塞性肺疾患 ,  スマートフォン

著者キーワード (8件)： 早期気流制限スクリーニングシステム ,  非接触 ,  ToF深さ画像センサ ,  家庭利用 ,  FEV1 ,  キャリブレーションフリー ,  COPD ,  喘息

分類 (2件)： 呼吸器の疾患  (GI03000Z) ,  呼吸器の臨床医学一般  (GI01030S)

引用文献 (17件)：

• AkabaT.TakeyamaK.KondoM.KobayashiF.OkabayashiA.SawadaT. (2020). Coexistence of diffuse panbronchiolitis and sarcoidosis revealed during splenectomy: a case report. BMC Pulm. Med. 20:77. doi: 10.1186/s12890-020-1117-y 32228530
• DagdanpurevS.AbeS.SunG.NishimuraH.ChoimaaL.HakozakiY. (2019). A novel machine-learning-based infection screening system via 2013-2017 seasonal influenza patients’ vital signs as training datasets. J. Infect. 78, 409-421. doi: 10.1016/j.jinf.2019.02.008 30797793
• DagdanpurevS.SunG.ShinbaT.KobayashiM.KariyaN.ChoimaaL. (2018). Development and clinical application of a novel autonomic transient response-based screening system for major depressive disorder using a fingertip photoplethysmographic sensor. Front. Bioeng. Biotech. 6:64. doi: 10.3389/fbioe.2018.00064 29872656
• The Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease [GOLD] (2015). Diagnosis of Disease of Chronic Airflow limitation, Asthma, COPD, and Asthma-COPD Overlap Syndrome. Available online at: https://goldcopd.org/asthma-copd-asthma-copd-overlap-syndrome/ (accessed July 21, 2020).
• The Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease [GOLD] (2020). Global Strategy for the Diagnosis, Management, and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Available online at: https://goldcopd.org/gold-reports/ (accessed March 15, 2020).

タイトルに関連する用語 (11件)： 赤外線 ,  飛行時間 ,  深度画像 ,  非接触 ,  早期 ,  空気流 ,  制限 ,  スクリーニングシステム ,  開発 ,  臨床 ,  応用