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Study on a non-contact uroflowmeter which can be installed in an existing toilet

Research Project

Project/Area Number 19K09667
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56030:Urology-related
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

Nakajima Kazuki  富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (50207776)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywordsウロフロメータ / 非接触測定 / 便座
Outline of Research at the Start

本研究では開発中のウロフロメータの測定精度を医療機器と同等以上(測定誤差10%未満)とすることを目的とする。そのためセンサ配置の数と位置、測定精度向上のための尿流算出アルゴリズム改良に関する研究を実施する。

Outline of Final Research Achievements

Measuring urine flow, a test for urinary incontinence, presents several problems. To solve this problem, we have developed a uroflowmeter that can be easily installed on an existing toilet bowl and measures the voided volume without contact with the excreta. The principle of measurement is based on the fact that the urine temperature immediately after urination is close to the core temperature, and the urine temperature is measured without contact at the level of the toilet seat and the voided volume is calculated using originally developed analysis methods. Measurements in adults without complaints of dysuria showed that about half of the subjects had an error of ±50 mL or less compared to the voided volume estimated from weight loss due to urination. Further correction will be needed in the future, as the direction of urine flow and the heating of the toilet bowl wall by urination were found to cause the error.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

尿流測定は、診察室や検査室において一般の便器形状と異なるウロフロメータを用いて実施されるが、非日常的な雰囲気のために通常よりも悪い結果となることが多い。さらに、尿が付着した容器は感染症の温床となるため容器を廃棄または消毒しなければならない。一方、個室トイレに設置された一般の便器形状のウロフロメータも販売されているが、大規模な設置工事や高額であることが問題である。本研究で開発された熱式ウロフロメータは、特許登録済みの新測定法であり学術的意義は高い。さらに尿に非接触で測定でき、既設便器に容易に後付けできる特徴を有しており、従来の尿流計の問題を全て解決しており、社会的意義は極めて高い。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 4 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] 在宅医療におけるIoT2021

    • Author(s)
      中島一樹
    • Journal Title

      BIO Clinica

      Volume: 35 Pages: 638-641

    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
  • [Journal Article] 在宅で利用できるバイタルサイン測定機器2021

    • Author(s)
      中島一樹
    • Journal Title

      人工臓器

      Volume: 50 Pages: 241-244

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Comparison of Urination Time between Handwritten Record in a Bladder Diary and Automatic Record Using a Uroflowmeter: Study in Healthy Subjects and Hospitalized Patients2020

    • Author(s)
      上村 匠, 金山 義男, 北 村 寛, 中島 一樹
    • Journal Title

      Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering

      Volume: 58 Issue: 6 Pages: 243-247

    • DOI

      10.11239/jsmbe.58.243

    • NAID

      130008003166

    • ISSN
      1347-443X, 1881-4379
    • Year and Date
      2020-12-10
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparison between a Noncontact Uroflowmeter and a Medical Uroflowmeter in Terms of Uroflowmetry Variables2020

    • Author(s)
      金山 義男、上村 匠、池上 駿介、北村 寛、中島 一樹
    • Journal Title

      Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering

      Volume: 58 Issue: 1 Pages: 54-60

    • DOI

      10.11239/jsmbe.58.54

    • NAID

      130007832484

    • ISSN
      1347-443X, 1881-4379
    • Year and Date
      2020-03-10
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Personal Identification Using a Ballistocardiogram During Urination Obtained from a Toilet Seat2020

    • Author(s)
      Arata Nakagawa, Juhyon Kim, Kazuki Nakajima
    • Journal Title

      Advanced Biomedical Engineering

      Volume: 9 Issue: 0 Pages: 233-240

    • DOI

      10.14326/abe.9.233

    • NAID

      130007957975

    • ISSN
      2187-5219
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 感熱式ウロフロメータの開発と評価2019

    • Author(s)
      中島 一樹、金山 義男、池上 駿介、上村 匠、戸田 和成、萩原 衛、北村 寛
    • Journal Title

      Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering

      Volume: Annual57 Issue: Abstract Pages: S122_2-S122_2

    • DOI

      10.11239/jsmbe.Annual57.S122_2

    • NAID

      130007776392

    • ISSN
      1347-443X, 1881-4379
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] 熱式尿流計の解析アルゴリズムの自動化と測定精度向上に関する研究2024

    • Author(s)
      渡邉莉貴, 松井亮輔, 丹治亮, 大前憲史, 松岡香菜子, 赤井畑秀則, 吉田美香子, 栗田宜明, 小島祥敬, 中島一樹
    • Organizer
      第33回ライフサポート学会フロンティア講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱式尿流計における便座内感度の均一化に関する研究2023

    • Author(s)
      松井亮輔,金主賢,中島一樹
    • Organizer
      第62回日本生体医工学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] A Study on Distance Correction for Uniform Spatial Sensitivity of Thermal Uroflowmeter2023

    • Author(s)
      Ryosuke Matsui, Juhyon Kim, Kazuki Nakajima
    • Organizer
      45th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Conference
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 立位排尿のための持ち運び可能な重量式尿流計の開発2022

    • Author(s)
      坂本竜大,金主賢,中島一樹
    • Organizer
      第61回日本生体医工学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 生理・生活情報の長期モニタリング2022

    • Author(s)
      中島一樹
    • Organizer
      第34回信頼性シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 熱式尿流計の空間感度均一化のための補正法2022

    • Author(s)
      松井亮輔、金主賢、中島一樹
    • Organizer
      第31回ライフサポート学会フロンティア講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 熱式尿流計による体温推定の試み2021

    • Author(s)
      松井亮輔、金主賢、中島一樹
    • Organizer
      日本生体医工学会MEとバイオサイバネティクス研究会(MBE)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 在宅でのバイタルサインの長期記録2021

    • Author(s)
      中島一樹
    • Organizer
      第60回日本生体医工学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 汎用設置型熱式尿流計の基礎特性2021

    • Author(s)
      松井亮輔、種田和瑳、金主賢、中島一樹
    • Organizer
      LIFE2020-2021(第36回ライフサポート学会大会)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 在宅医療のためのバイタルサインモニターの現状と未来2021

    • Author(s)
      中島一樹
    • Organizer
      第58回日本人工臓器学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 熱式尿流計の空間感度均一化に関する研究 -左右方向の排尿位置に対する補正2021

    • Author(s)
      松井亮輔、金主賢、中島一樹
    • Organizer
      日本生体医工学会北陸支部大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 立位排尿用の重量式尿流計に関する研究2021

    • Author(s)
      坂本竜大、金主賢、中島一樹
    • Organizer
      日本生体医工学会北陸支部大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 超高齢社会における生活情報の遠隔モニタリングと解析2021

    • Author(s)
      中島一樹
    • Organizer
      第1 1 回ねごろ医用実学研究会講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 生活情報の遠隔センシングと解析2021

    • Author(s)
      中島一樹
    • Organizer
      令和2年度日本生体医工学会北陸支部大会
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      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 熱式尿流計の測定精度向上に関する研究2020

    • Author(s)
      上村匠, 池上駿介, 飯國高弘, 金山義男, 金主賢, 中島一樹
    • Organizer
      計測自動制御学会 ライフエンジニアリング部門シンポジウム2020
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 在宅医療と人工臓器の過去・現在・未来2020

    • Author(s)
      中島一樹
    • Organizer
      第58回人工臓器学会大会
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      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 非接触熱式尿流計の測定精度に関する研究2020

    • Author(s)
      上村匠, 金山義男, 金主賢, 中島一樹
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2020
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Measurement of Defecation and Urination by A Gas Sensor Placed Under The Toilet Seat2019

    • Author(s)
      T. Kamimura, D. Inoue, Y. Kanayama, J. Kim, and K. Nakajima
    • Organizer
      Life Engineering Symposium 2019, SICE
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of Basic Characteristics of A Non-contact Thermal Uroflowmeter2019

    • Author(s)
      S. Ikegmai, T. Kamimura, Y. Kanayama, J. Kim, H. Kitamura, and K. Nakajima
    • Organizer
      Life Engineering Symposium 2019, SICE
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Preliminary Study on Excretion Electrocardiogram to Personal Identification in the Toilet2019

    • Author(s)
      A. Nakagawa, J. Kim, K. Nakajima
    • Organizer
      Life Engineering Symposium 2019, SICE
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development and evaluation of a noncontact uroflowmeter2019

    • Author(s)
      K. Nakajima, Y. Kanayama, S. Ikegami, T. Kamimura, K. Toda, M. Hagiwara, and H. Kitamura
    • Organizer
      Life Engineering Symposium 2019, SICE
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 感熱式ウロフロメータの開発と評価2019

    • Author(s)
      中島一樹,金山義男,池上駿介,上村匠,戸田和成,萩原衛,北村寛
    • Organizer
      第58回日本生体医工学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Distinguishing urination or defecation using a gas sensor2019

    • Author(s)
      中島一樹
    • Organizer
      最先端生体計測研究会201 9
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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