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プレチスモによる血管弾性推定と血流系診断への応用

Research Project

Project/Area Number 03J08279
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 知能機械学・機械システム
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

坂根 彰  広島大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2003: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords機械インピーダンス / 血管反応 / プレチスモグラム / 超音波 / トレーニング効果 / 動脈壁インピーダンス / 確立ニューラルネットワーク / 血液循環状態 / 診断支援システム / 下肢血管力学特性 / ニューラルネットワーク / 血管状態
Research Abstract

近年の高齢化や生活様式の変化に伴い,心臓疾患や脳梗塞といった血管の機能低下に伴う疾患が増加している.これらの病気は動脈硬化が原因であり,血管が硬化することにより引き起こされる.そこで,体内の健康状態を顕著に反映する血管状態を把握することができれば,病気の予防や改善などへの的確なアプローチが行えると考えられる.従来から動脈硬化の進行度を判定する方法として,脈波速度や加速度脈波などが一般的に用いられているが,いずれも血管の硬さを定量的に評価していない.また,血管の状態変化から薬物の効果を判定できるなど,本手法が確立されれば動脈硬化の判断材用のみでなく,医学分野から薬学分野に至る幅広い分野へ応用することが可能となる.
手術現場など限られた環境のみでなく,一般環境で血管の力学特性を非観血に捉える手法を確立することにより,日々の血管状態の変化を評価することが可能となり,動脈硬化など血管の疾患を早期発見できる可能性がある.そこで,従来動脈血圧の計測に利用していたカテーテルの代わりにフィナプレス(Finapres2300,オメダ)を利用し,非観血に動脈血圧をbeat-to-beatで計測し,下肢の血管力学特性を捉えることを試みた.結果,全被験者とも剛性,及び粘性の変化量の比が増加する様子が現れており,提案手法によりトレーニング効果を血管力学特性レベルで評価できることを確認した.
また,血管の変位を計測する際プレチスモグラムを利用していたが,赤外光が透過する部位でのみしか血管の拍動を計測することができないため,頚動脈など血管が太い部位での計測を行うことが不可能であった.そこで,超音波を利用して血管の動きを計測することにより,真の血管の硬さを推定することを試みた.結果,頚動脈などの血管の力学特性を提案手法で評価可能であることを確認した.

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2006 2005 2004 Other

All Journal Article (9 results) Book (2 results) Publications (5 results)

  • [Journal Article] 確率ニューラルネットを利用したオンライン血液循環状態診断支援システムの開発2006

    • Author(s)
      坂根 彰
    • Journal Title

      医科器械学 76・1

    • NAID

      110002978484

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 下肢血管インピーダンスの非観血モニタリング2006

    • Author(s)
      坂根 彰
    • Journal Title

      バイオメカニズム学会誌 30・3(in press)

    • NAID

      110004857454

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Non-invasive monitoring of arterial wall impedance2005

    • Author(s)
      A.Sakane
    • Journal Title

      Proceedings of the First International Conference on Complex Medical Engineering

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 下肢血管インピーダンスの非観血モニタリング2005

    • Author(s)
      坂根 彰
    • Journal Title

      第19回バイオメカニズム・シンポジウム予稿集

    • NAID

      110004857454

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] プレチスモグラムを利用した血管状態モニタリング2004

    • Author(s)
      坂根 彰, 辻 敏夫, 田中 良幸, 佐伯 昇, 河本 昌志
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集 40・12

      Pages: 1236-1242

    • NAID

      10014239190

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] DEVELOPMENT OF A DIAGNOSIS SUPPORT SYSTEM ON VASCULAR CONDITIONS USING A PROBABILISTIC NEURAL NETWORK2004

    • Author(s)
      Akira Sakane, Toshio Tsuji, Yoshiyuki Tanaka, Noboru Saeki, Masashi Kawamoto
    • Journal Title

      Proceedings of the 2nd International Symposium on Measurement, Analysis and Modeling of Human Functions

      Pages: 107-112

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Realtime Monitoring of Vascular Conditions Using a Probabilistic Neural Network2004

    • Author(s)
      Akira Sakane, Toshio Tsuji, Yoshiyuki Tanaka, Kenji Shiba, Noboru Saeki, Masashi Kawamoto
    • Journal Title

      Proceedings of the International Symposium on Neural Networks

      Pages: 488-493

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 血管壁インピーダンスの非観血モニタリング2004

    • Author(s)
      坂根 彰, 柴 建次, 辻 敏夫, 佐伯 昇, 河本 昌志
    • Journal Title

      第18回日本エム・イー学会秋季大会講演論文集

      Pages: 252-252

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 血管状態診断支援システムの開発2004

    • Author(s)
      坂根 彰, 柴 建次, 辻 敏夫, 佐伯 昇, 河本 昌志
    • Journal Title

      第37回日本人間工学会中国・四国支部大会講演予稿集

      Pages: 24-25

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      2004 Annual Research Report
  • [Book] Complex Medical Engineering2006

    • Author(s)
      A.Sakane
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      Non-invasive monitoring of arterial wall impedance
    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Book] 神経内科の最新医療 先端医療シリーズ(30神経内科)2004

    • Author(s)
      夫辻 敏夫, 坂根 彰
    • Total Pages
      348
    • Publisher
      寺田国際事務所/先端医療技術研究所;ISBN:4925089374
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      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Akira Sakane: "Discrimination of Vascular Conditions using a Probabilistic Neural Network"The Journal of Robotics and Mechatronics. 16・2. (2004)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Akira Sakane: "Estimating Arterial Wall Impedance using a Plethysmogram"Proceedings of the 29th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. 580-585 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 坂根彰: "動脈壁インピーダンスのセンシング"第4回計測自動制御学会システムインテグレーション部門 講演会論文集. 237-238 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 坂根彰: "ニューラルネットを利用した血管壁インピーダンスのパターン識別"第24回バイオメカニズム学術講演会 SOBIM2003 講演予稿集. 151-154 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 坂根彰: "生体信号に基づく血管壁インピーダンスの推定"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2003講演論文集. 1A1-3F-D7 (2003)

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      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2024-03-26  

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