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近赤外光を用いた非侵襲血管硬度計測装置開発のための基礎研究

Research Project

Project/Area Number 18700434
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Medical systems
Research InstitutionUtsunomiya University

Principal Investigator

嶋脇 聡  Utsunomiya University, 工学部, 准教授 (10344904)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywords近赤外光 / 上腕圧迫 / 加齡因子 / 血管硬度 / グレースケール / 画像解析 / 血圧 / 血管可視化 / 血液うっ血 / CCDカメラ
Research Abstract

【研究の目的】生体に近赤外光を照射して、生体を透過または反射した光を撮影すると、容易に血管を可視化できる。本研究では、手指に近赤外光を照射しその透過光より血管像を取得し、上腕を圧迫させた場合における血管像に及ぼす影響を計測した。この上腕圧迫による血管画像の変化量が血管硬度に相関があると考えられる。被験者の年齢が血管硬度に影響があることが知られている。そこで、10才代〜60才代までを10才間隔に区分して、各年代10名程度の被験者に透過光量計測実験を実施した。
【実験方法】10才代から60才代の男女49名に実験に協力していただいた。実験の前に被験者の年齢、身長、体重を聞き、血圧を測定した。末端部位にうっ血を生じさせるために、静脈が閉塞するようなカフ圧力で上腕を圧迫した。静脈圧は動脈圧より十分に小さいので、圧迫した場合比較的小さな圧力で閉塞する。血液は動脈から送り込まれ続けるので、内圧が高まり血管は拡張する。このとき指尖部に近赤外光を照射し、透過した光をCCDカメラで撮影し、血管可視化画像を連続的に取得した。うっ血により血管が拡張した時、近赤外光は吸収され透過光量は下がり、血管可視化画像はうっ血するほど暗くなる。そこで、この血管画像の変化をグレースケール値で数値化して、ヒル関数にて近似した。その関数より、50%の暗さになるまでの時間T50を求めた。
【実験結果】年齢とT50との関係を指数関数で表現でき、年齢が増加するに伴い、T50の値は減少した。両者の相関係数は0。434であり、有意な相関が見られた。また、被験者を3グループ(10-29才、30-49才、50才以上)に区分し、各グループの有意差を調査すると、10-29才のT50は50才以上のT50より有意に大きいことが示された。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2007

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 上腕圧迫による血管変化の近赤外光を用いた可視化2007

    • Author(s)
      田村広行、酒井直隆、嶋脇聡
    • Organizer
      日本機械学会関東支部ブロック合同講演会2007さいたま
    • Place of Presentation
      埼玉大学
    • Year and Date
      2007-09-22
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Measurement of Human Vascular Change using Near Infra-red Light during Upper Arm Compression2007

    • Author(s)
      S. Shimawaki, N. Sakai
    • Organizer
      6th Trieninal international hand & Wrist Biomechanics Symposium
    • Place of Presentation
      National Cheng Kung University, Tainan, TAIWAN
    • Year and Date
      2007-07-30
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 近赤外光を用いた手指血管像に及ぼす上腕圧迫力の影響2007

    • Author(s)
      嶋脇聡、酒井直隆、田村広行
    • Organizer
      第46回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2007-04-25
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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