Tissue circulation monitoring system using flexible substrate.

• Project/Area Number: 16K15745
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Plastic surgery
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Tomioka Yoko 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (20610372)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 血流評価 / モニタリング / ウェアラブルデバイス / 血流障害 / フレキシブル / 遊離移植 / 血流異常 / 総合判定 / センサー / 臨床試験 / カットオフ / フーリエ変換 / 血流 / 組織移植 / フレキシブル電子デバイス

Outline of Final Research Achievements

So far, post-operative checkup for free flap transplantations has been frequent examination performed by medical staffs. We developed a wearable sensor to enable 24 hours monitoring by putting multiple sensors on a flexible substrate. Accuracy of comprehension risk judgment by the algorithm was high enough in model to further the study to clinical trial.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

外傷・悪性腫瘍をはじめとした疾患により組織移植による再建を要する患者さんが、術後に組織の血流障害を生じた際に、いち早く異常を検出し救済手術につなげることに貢献するモニタリングの開発につながる研究成果となった。ウェアラブルデバイスの臨床における有用性を示唆するものである。今後さらに開発が継続され、上市されれば、患者さんやスタッフの負担を軽減しながら、術後モニタリングを実現し、治療成績の向上に寄与することが期待される。

Research Products

• [Journal Article] 局所血流を可視化するウェアラブル多点センサーのための生体信号のクラス分けを行うニューラルネットワーク (2019)
  • Author(s): 須永 雄貴, 顧 剣, 喜田 晃一, 廣瀬 明, 富岡 容子, 関野 正樹
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告(MEとバイオサイバネティックス) Volume: 119 Pages: 53-57
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Algorithm for evaluating tissue circulation based on spectral changes in wearable photoplethysmography device (2019)
  • Author(s): Jian Gu, Yoko Tomioka, Akiko Kaneko, Shintaro Enomoto, Itsuro Saito, Mutsumi Okazaki, Takao Someya, Masaki Sekino
  • Journal Title: Sensing and Bio-Sensing Research Volume: 22 Pages: 100259-100259
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Multipoint Tissue Circulation Monitoring with a Flexible Optical Probe (2017)
  • Author(s): Tomioka Yoko、Enomoto Shintaro、Gu Jian、Kaneko Akiko、Saito Itsuro、Inoue Yusuke、Woo Taeseong、Koshima Isao、Yoshimura Kotaro、Someya Takao、Sekino Masaki
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 7 Issue: 1
  • DOI: 10.1038/s41598-017-10115-5
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] The Evaluation of continuous tissue circulation monitoring algorithm using wearable PPG devic (2019)
  • Author(s): Gu Jian, Tomioka Yoko, Kaneko Akiko, Saito Itsuro, Hosaka Yuko, Okazaki Mutsumi, Someya Takao, Sekino Masaki
  • Organizer: 第58回日本生体医工学会
• [Presentation] フレキシブル電子デバイスによる組織血流モニタリングの臨床試験 第一報 (2019)
  • Author(s): 富岡容子，関野正樹，飯田拓也，宮本慎平，山下修二，栗田昌和，中川雅裕，吉村浩太郎，赤澤聡，加賀谷優，田中顕太郎，顧剣，岡崎睦
  • Organizer: 第28回日本形成外科学会基礎学術集会
• [Presentation] 皮弁モニタリングへの挑戦 (2019)
  • Author(s): 富岡容子，関野正樹，飯田拓也，宮本慎平，山下修二，栗田昌和，中川雅裕，吉村浩太郎，赤澤聡，加賀谷優，田中顕太郎，顧剣，岡崎睦
  • Organizer: 第62回日本形成外科学会総会・学術集会
• [Presentation] Blood-flow Monitoring System Using Multifunctional Sensor Array (2017)
  • Author(s): 顧剣、榎本慎太郎、富岡容子、金子明子、斎藤逸郎、光嶋勲、吉村浩太郎、染谷隆夫、関野正樹
  • Organizer: 生体医工学会
• [Presentation] フレキシブルデバイスによる皮弁の術後モニタリング (2016)
  • Author(s): 富岡容子
  • Organizer: 第４０回日本統計部癌学会
  • Place of Presentation: 埼玉
  • Year and Date: 2016-06-09
• [Presentation] Real-time blood-flow monitoring system using optical sensor array (2016)
  • Author(s): 顧 剣
  • Organizer: 第55回日本生体医工学会大会
  • Place of Presentation: 富山国際会議場・富山市民プラザ
  • Year and Date: 2016-04-26
• [Presentation] 組織移植後の血流障害モニタリング用フレキシブル多点デバイスの開発 (2016)
  • Author(s): 榎本 慎太郎
  • Organizer: 第55回日本生体医工学会大会
  • Place of Presentation: 富山国際会議場・富山市民プラザ
  • Year and Date: 2016-04-26
• [Presentation] フレキシブルデバイスによる皮弁の術後モニタリング 基礎研究 (2016)
  • Author(s): 富岡容子
  • Organizer: 第５９回日本形成外科学会総会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2016-04-13
• [Patent(Industrial Property Rights)] 血流障害判定装置、血流障害判定方法、血流障害判定プログラムおよび血流障害判定システム (2019)
  • Inventor(s): 関野 正樹、須永 雄貴、顧 剣、喜田 晃一、富岡 容子
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人東京大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2019
  • Overseas