| Project/Area Number |
23K11301
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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 62010:Life, health and medical informatics-related
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
孫 光鎬 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (80756677)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 哲 関西大学, システム理工学部, 准教授 (50306502)
狩野 豊 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90293133)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 実験動物 / 生体情報 / 瞬間呼吸数 / 非接触生体計測 / 実験小動物 |
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| Outline of Research at the Start |
マウス・ラットなどの実験小動物は，生命科学の研究分野に広く利用されており，人類の健康福祉に計り知れない貢献をもたらしている．動物愛護法に基づく3R(Replacement(代替), Reduction（削減）, Refinement(洗練：苦痛軽減)) の理念の下での動物実験が求められ，動物の健康管理のために呼吸・心拍数(周波数のこと)といったバイタルサインの計測が重要となっている．本研究は，3R理念の推進に貢献すべく，非接触型バイタルサイン計測技術の開発により，通常環境での実験小動物の生体計測を目的としている．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，3Rs (Reduction, Replacement, Refinement)理念の推進に貢献すべく，洗練された非接触バイタルサイン計測技術の開発により，最大限に動物の苦痛を減らすことを目的とする．小動物の呼吸と心拍由来のmmオーダーの微小な体表面の変位をマイクロ波レーダで計測し，新たな非接触型生体情報モニタリングシステムを実現する．
今年度の研究進捗として，ハードウェアの面では，24GHzマイクロ波レーダを採用し，信号取得のための処理基板を設計し，デジタル信号を収集するシングルボードコンピュータRaspberry Piから構成した．実験動物体表面変位が約ヒトの1/10で0.03～0.7mmであることから，2μm分解能のレーザを用いてイソフルラン麻酔下のラットを対象に，原理検証のためのプロトタイプを試作した．加えて，リファレンス用のレーザ，心電計と動脈カテーテルの導入を検討し，別体であった制御部を本体一体型とし，設置面積を低減，汎用性を向上させた装置を開発した．ソフトウェアの面では，実験動物の生体特徴から「超微小変位」・「呼吸・心拍数が速い」の技術課題を解決できる信号処理アルゴリズムを開発し，リアルタイムで瞬間呼吸数を算出することが可能となった．以上の研究成果を，国際論文誌1件や国内外の学会の研究発表を行う予定である．
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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
当初の計画通り，原理検証のためのプロトタイプを試作が成功し，イソフルラン麻酔下のラットで評価実験も行った．従って，初年度は計画通り順調に進展していると判断する．
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度の研究目的を達成することができたので, 次年度は計画通りに研究を推進する．
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