Development of a non-contact respiration and heart rate monitoring system during dental treatment

Research Project

Project/Area Number	23K09395
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	花本博広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (50397733)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	高津芙美大阪大学, 大学院歯学研究科, 助教 (00850273)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000) Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000) Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords	レーダーセンサ / 呼吸 / 心拍 / モニタリング / 圧電センサ
Outline of Research at the Start	歯科診療時の偶発症や事故の早期発見・予防のためには、患者が歯科診療台に座るだけで生体情報を簡便に測定することが必要である。そこで本研究では、歯科診療台上に設置したシート状圧電センサから得られた呼吸・心拍波形を、完全非接触のレーダー式生体情報センサから得られる波形で補完することにより、歯科診療中に非接触で常時呼吸・心拍数を測定できる新たなモニタリング技術の開発を目指す。
Outline of Annual Research Achievements	歯科診療時には様々な偶発症、時には重篤な事故が報告されている。しかし通常の歯科診療時に生体情報はモニタリングされておらず、早期発見・予防が困難である。現存の生体情報モニタでは、非侵襲的であっても電極等を患者と接触させ有線で接続する必要がある。そこで、患者が歯科診療台に座るだけで生体情報を簡便に測定することが急務である。そこで本研究採択後に、まずミリ波レーダーセンサの試運転を開始した。数値データを取得後、波形情報に変換し、記録が可能であることを確認した。また、レーダセンサと比較するため、圧電センサの使用も可能であることを確認した。圧電センサについては、体動がなければある程度の精度で呼吸数と心拍数を測定可能なことも確認できた。その後、研究代表者の所属変更が決まり、一旦研究の進行が困難になった。異動後は、研究データの閲覧環境を再構築し、次年度以降も継続できるよう環境作りを継続中である。また、研究分担者との所属が離れることになり、連携関係も再構築中である。具体的には、役割分担および研究実施場所について協議した。一旦、旧所属先においてデータ取得を継続し、次年度以降に新所属先においてデータ取得できるように、さらに環境の整備を計画している。また、本研究申請時には予定していなかった研究機器を移動するための費用が必要となるため、出費を必要最小限に留めるように協議している。さらに、研究データ取得、打ち合わせ毎の所属間の移動も必要となるため、移動費を抑制するための方針を検討中である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 研究代表者の所属変更に伴い、研究の進行が遅れた。
Strategy for Future Research Activity	データ取得環境を再整備し、研究計画を立案する。また、研究機器の移動のタイミングと研究費使用内訳について再検討する。使用する各センサーの特性を調査し、歯科診療台での適切な配置や使用方法を決める。使用方法が決定した後に、歯科診療時の影響を調査する。