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Development of non-invasive blood diagnostic system using scattered wave method that can realize real-time non-contact measurement

Research Project

Project/Area Number 20K12702
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90130:Medical systems-related
Research InstitutionAkita National College of Technology

Principal Investigator

Sugawara Eiko  秋田工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (90401950)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊藤 桂一  秋田工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (20290702)
駒木根 隆士  秋田工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (40370241)
黒澤 孝裕  秋田県産業技術センター, 先端機能素子開発部, 上席研究員 (60370243)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords非侵襲測定 / 散乱波法 / ニューラルネットワーク / 非侵襲診断 / リアルタイム診断 / リアルタイム測定
Outline of Research at the Start

現在の血液診断は採血検査が主流であり,人体を流れる血液を非接触で診断する手段は確立されていない.糖尿病の罹患率の増加が深刻な問題となっているなか,患者に負担をかけない血糖値計測環境を実現するためには,非接触かつ非侵襲な測定方法及びリアルタイム診断システムの実現が求められている.その有力な手段として,本研究では,電磁波を用いた散乱波測定とヒューリスティックな識別手法を組み合わせた方法を提案する.日常の生活環境下でのストレスフリーな血糖値計測を実現することが本研究の目的である.

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to clarify the relationship between blood sugar concentration and dielectric constant, and to establish a non-invasive non-contact blood diagnostic method. We have constructed a measurement environment for experimentally verifying the relationship between the scattered wave intensity and the dielectric constant of a liquid sample. In addition, we have constructed a system that discriminates the physical properties of samples from the received scattered wave power measured using a heuristic identification method. It was confirmed that deterioration of hydraulic oil can be determined using the data measured by the simplified measurement system. Although it is necessary to verify the measurement data to identify the concentration of glucose aqueous solution, we found the possibility of applying a similar method.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在一般的に用いられる血糖値計測法では,採血が不可欠であり,患者の負担となっているが,本研究で提案している散乱波法による測定と階層型ニューラルネットワークによる識別を組み合わせた手法によって,日接触活非侵襲的な計測および診断が可能になる.本研究成果により,測定系の簡素化が実現でき,簡素化前の環境と同様に測定・判別できることが示された.このことはストレスフリーな血糖値計測を実現するための大きな可能性を秘めている.

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Presentation (8 results)

  • [Presentation] 物性評価のための散乱波測定と作動油劣化度判別2023

    • Author(s)
      館岡陸,菅原英子,伊藤桂一,春日貴志
    • Organizer
      第80回機能集積情報システム研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] グルコース水溶液の散乱電磁波測定2022

    • Author(s)
      佐藤凛平,菅原英子,伊藤桂一,春日貴志
    • Organizer
      令和4年東北・北海道地区高等専門学校専攻科産学連携シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] FDTD法を用いた電磁波測定環境の評価2022

    • Author(s)
      村木聖矢,菅原英子,伊藤桂一,春日貴志
    • Organizer
      令和4年東北・北海道地区高等専門学校専攻科産学連携シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 散乱電磁波を用いた液状物質の非侵襲検査のための測定環境構築2022

    • Author(s)
      齊藤祐美吉,村木聖矢,菅原英子
    • Organizer
      第27回高専シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 散乱電磁波を用いた液状物性評価のための予備実験2022

    • Author(s)
      佐藤凛平,菅原英子
    • Organizer
      第27回高専シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] モノスタティック配置による散乱波受信電力測定とその評価2022

    • Author(s)
      館岡陸,菅原英子
    • Organizer
      令和4年東北地区若手研究者研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 散乱マイクロ波スペクトルを用いた油劣化度判別法2021

    • Author(s)
      館岡陸,菅原英子
    • Organizer
      2021年度電気関係学会東北支部連合大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 散乱マイクロ波スペクトルを用いた非侵襲油劣化評価2020

    • Author(s)
      館岡陸,山平崇喜,渡邉雄斗,駒木根隆士,菅原英子
    • Organizer
      第26回高専シンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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