Development of ear-cuff type wearable device for monitoring the functions of blood pressure control
| Project/Area Number |
19H04156
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
加藤 有一 札幌医科大学, 医療人育成センター, 講師 (90363689)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
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| Keywords | ウェアラブデバイス / 血圧 / 圧反射 / 健康管理 / 在宅検査 / ウェアラブルデバイス |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、独自の特許技術、(1)「イヤーカフ型ウェアラブルデバイス」により負担・行動制約なく測定される脈波信号から、(2) 「血圧を一定に調節する心臓・血管圧反射機能を測定する技術」を使った非侵襲モニタリングシステムを製作する。圧反射機能の低下はそのまま医学的な意味を持ち、様々な疾患につながる。この特徴を生かし、病院で実施される様々な自律神経機能検査を在宅で日常生活を送りながら外部評価できるシステムに仕上げる。これにより、圧反射が関わる高血圧による心血管疾患リスク、起立性低血圧に関わるリスク等を遠隔で評価し「見守る」システム構築への展開を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、(1)「イヤーカフ型ウェアラブルデバイス」により負担・行動制約なく測定される脈波信号から、(2) 「血圧を一定に調節する心臓・血管圧反射機能を測定する技術」を使ったデバイスを製作し、在宅で日常生活を送りながら健康状態を外部評価できるシステムに仕上げることを目指したものである
本研究は、イヤーカフ型ウェアラブルデバイスの（１）ハードウェア開発に関して、「透過式・非圧迫での光センサー外耳装着方法」の特許を取得した（加藤有一、2023-04-20 JP7261491B2）。これを発展させ、誰が着けても同じように規準化脈波容積が測定できる汎用端末を試作することを目的とした。この完成は、仰臥位の脈波検出精度から評価する。外耳形状の異なる計30名を対象に、心電図RR間隔から得られる心拍数と誤差５％以内を目標とし、奇形耳を含め23名の実験から達成した。
また、（２）ソフトウェアの基礎部分に関しては、イヤーカフに内蔵させた加速度センサーからの信号を積分処理し、圧反射機能の測定時間と同期させる測定・解析アプリを製作し、自律神経機能検査や日常生活下測定を可能とするソフトウェアの完成を目指した。結果、自律神経機能として血管交感神経活動を非侵襲的に測定可能な技術は確立し、特許を取得した（加藤有一、2022-06-07 JP7081831B2）。しかしながら、日常生活上での測定には、動きによる脈波の補正プログラムが必要となる。様々に試作したが、脈波信号のみからの補正プログラムが失敗に終わった。これは、脈波の立ち上がり点の決定が困難なことが原因である。心電図情報から脈波の立ち上がり点を推測することで補正プログラムが可能なことを確認したが、これも心電図が乱れるとうまくいかず、また、心電図情報が必要なため汎用的はウェアラブルデバイスとはならないことから、今後のさらなる研究が必要となる。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(2 results)
