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Development of an ultrathin imager conformal to the body for immediate dection of locally impaired blood flow

Research Project

Project/Area Number 18H03511
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Sekino Masaki  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20401036)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 横田 知之  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30723481)
富岡 容子 (桂木容子)  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (20610372)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywords生体計測 / フレキシブルデバイス / 組織移植 / イメージャー / フレキシブルエレクトロニクス / 形成外科
Outline of Final Research Achievements

Increasing number of patients undergo tissue transplantation after breast cancer resection for reconstructing the breast for an improved quality of life. Thrombosis may occur in the transplanted tissue for about one week after the surgery, and a system for immediately detecting impaired blood flow is required. In this study, we develop an ultrathin imager using an organic photodiode (OPD) and an organic light emitting diode (OLED), attach it to the transplanted tissue, and monitor the blood flow. Conventional techniques such as cameras enable observations at intervals of several hours, which may delay the finding of impaird blood flow. The device is capable of constant observation and can detect changes in local blood flow.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

フレキシブルデバイスは、柔軟性・低コスト・軽量性といった優れた特徴を有することから注目され、ヘルスケアや医療、スポーツなど、多方面への応用が期待されている。しかし、現在までに製品化されたアプリケーションは多くない。その点で、本研究での有機イメージャーの医療応用は、フレキシブルデバイスの用途を拡大する先駆的な試みである。近年増加しつつある乳癌治療後の乳房再建におけるリスクを抑えられることが期待でき、開発の意義は大きい。本研究では、提案するイメージャーの応用として、主に組織移植後の血流状態モニタリングに取り組んだが、潜在的な応用先は医療用途に限らず幅広い。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 血流障害判定における熱入力に対する皮膚の温度応答の違いに関する研究2022

    • Author(s)
      大宮 誉史, 須永 雄貴, 喜田 晃一, 顧 剣, 富岡 容子, 岡崎 睦, 関野 正樹
    • Journal Title

      電気学会論文誌A

      Volume: -

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Algorithm for evaluating tissue circulation based on spectral changes in wearable photoplethysmography device2019

    • Author(s)
      Jian Gu, Yoko Tomioka, Akiko Kaneko, Shintaro Enomoto, Ituro Saito, Mutsumi Okazaki, Takao Someya, Masaki Sekino
    • Journal Title

      Sensing and Bio-Sensing Research

      Volume: 22 Pages: 100257-100257

    • DOI

      10.1016/j.sbsr.2019.100257

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 医療応用へ向けた磁気応用デバイスの開発2022

    • Author(s)
      関野正樹
    • Organizer
      エレクトロニクス実装学会 マイクロメカトロニクス実装技術委員会 公開研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ウェアラブル温度センサによる組織血流モニタリングに関する研究2021

    • Author(s)
      大宮誉史, 須永雄貴, 喜田晃一, 顧剣, 富岡容子, 岡崎睦, 関野正樹
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ウェアラブルデバイスによる血流状態判定のための複合的なアルゴリズム2020

    • Author(s)
      大宮誉史, 須永雄貴, 喜田晃一, 顧剣, 川原拓也, 富岡容子, 岡崎睦, 関野正樹
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Auto anomaly detection in continuous tissue circulation monitoring using wearable PPG device2020

    • Author(s)
      顧剣, 富岡容子, 斎藤逸郎, 岡崎睦, 染谷隆夫, 関野正樹
    • Organizer
      電気学会マグネティックス/医用・生体工学合同研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 色、温度センサを備えたウェアラブル機器による血流障害判定手法の研究2020

    • Author(s)
      喜田晃一, 顧剣, 須永雄貴, 斎藤逸郎, 富岡容子, 岡崎睦, 染谷隆夫, 関野正樹
    • Organizer
      電気学会マグネティックス/医用・生体工学合同研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] The Evaluation of continuous tissue circulation monitoring algorithm using wearable PPG device2019

    • Author(s)
      Jian Gu, Yoko Tomioka, Akiko Kaneko, Itsuro Saito, Yuko Hosaka, Mutsumi Okazaki, Takao Someya, and Masaki Sekino
    • Organizer
      第58回日本生体医工学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 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
    • Organizer
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Flexible sensor array for monitoring physiological signals2019

    • Author(s)
      Masaki Sekino, Jain Gu, Koichi Kida, Yuki Sunaga, Yoko Tomioka, Mutsumi Okazaki, Itsuro Saito, Takao Someya
    • Organizer
      SICE Life Engineering Symposium
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ディープニューラルネットワークを用いたPhotoplethysmogram(PPG)信号に基づく血流状態の判別2019

    • Author(s)
      須永雄貴, 顧剣, 喜田晃一, 廣瀬明, 富岡容子, 関野正樹
    • Organizer
      電気学会マグネティックス/医用・生体工学合同研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Color measurement on tissue with wearable device aimed for postoperative blood flow monitoring2019

    • Author(s)
      Koichi Kida, Jian Gu, Yuki Sunaga, Itsuro Saito, Yoko Tomioka, Mutsumi Okazaki, Takao Someya, and Masaki Sekino
    • Organizer
      SICE Life Engineering Symposium
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脈波、色、温度センサを備えた多点多項目計測可能なウェアラブルデバイスによる血流障害測定に関する研究2018

    • Author(s)
      喜田晃一, 富岡容子, 金子明子, 斎藤逸郎, 岡崎睦, 染谷隆夫, 関野正樹
    • Organizer
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 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,脈波のクラス分けを行うニューラルネットワーク2018

    • Author(s)
      須永雄貴, 顧剣, 喜田晃一, 関野正樹, 富岡容子
    • Organizer
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 有機イメージャーを用いた静脈計測における分解能の評価2018

    • Author(s)
      吉田龍仁, 財津光一郎, 川島伊久衛, 斎藤逸郎, 横田知之, 染谷隆夫, 関野正樹
    • Organizer
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] An algorithm of tissue circulation judgement for wearable PPG device2018

    • Author(s)
      顧剣, 富岡容子, 金子明子, 斎藤逸郎, 岡崎睦, 染谷隆夫, 関野正樹
    • Organizer
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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