| Project/Area Number |
22K12924
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
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| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小山 勇也 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (10778955)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | ウェアラブルセンサ / ヘテロコア光ファイバ / 生体情報 / 衣服 / 無意識・無拘束 |
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| Outline of Research at the Start |
生体情報（呼吸・心拍・血圧）は疾病の兆候の把握に有用であり，家庭内環境における継続的なモニタリングは着用者に対して快適である事が望ましい．近年は様々なウェアラブルデバイスが提案されているものの，複数の生体情報を取得するために複数のデバイスを同時に装着し，快適性が代償にならざるを得ないのが現状である．
本研究では，予防医療を促進するための新たな生体情報計測の技術基盤として，素材そのものがセンサ機能を持つ知覚衣服に心拍・呼吸・血圧情報の検出機能を統合したモニタリングシステムを構築する．さらに，知覚衣服が日常生活における健康状態を継続的に取得するライフログデバイスとして有用であると実証する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、日常生活における継続的なモニタリングのために、着用者の呼吸・心拍・血圧といった生体情報を無意識・無拘束に検出する知覚衣服を実現し、実用システムへと拡張することを目指している。また、知覚衣服を用いた基盤技術がヘルスケア分野において有用であると実証する。２年目は計測位置の省領域化と柔軟な布センサを使った脈動・呼吸検出の検討を進めた。
血圧計測については、初年度に行った内容を拡張し、腕部位の2点(手首・肘)の脈動から脈波伝搬時間を計測し、血圧計測の推定値の妥当性を検証した。さらに、これまで並列に配置していたセンサ部を直列に配置し、1本のファイバ伝送路で計測を試みた。その結果、腕部位において得られた脈波伝搬時間から血圧値は、医療用テープ型光ファイバセンサを使用した全身の2点(首、足首)における推定結果(電気学会論文誌にて発表)とは、傾向および精度が劣ることを確認した。これは計測部位2点間が短くなることが影響しており、特に1本のファイバ伝送路で計測する場合は推定性能について改善を要する状況である。結果については光ファイバ応用技術研究会で発表した。
一方、ヘテロコア光ファイバを布として織り上げた柔軟センサを用いて脈動検出および血圧計測の実現可能性を検討した。柔軟センサを身体上の動脈部位2点に配置し、それらの箇所における脈動を同時に検出した。脈波伝搬時間から血圧値の推定を試みたが、体表からの脈動を捉えにくくなることを確認した。外部からのカフ圧がどの程度必要であるか引き続き検討する。結果については国際会議発表の準備中である。
また、衣服胸部のセンサにおいて、着用者の姿勢変化や体動によって生じる計測波形のアーティファクトの問題については、知覚布を胴体部分の前面・側面・背面に複数配置し同時計測を行った結果を国際会議OFSで発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
布型センサによる血圧計測を開始しており、計測位置の省領域化、カフ圧の必要性やアーティファクトの問題はあるものの、年度の計画通りに着手進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは現在の問題を解決することを優先し、並行して生体情報の検出機能を統合した知覚衣服の設計試作検討を開始する予定である。
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