Continuous monitoring of venous flow and detection of abnormalities by superimpose of skin resistance and reactance with photoelectric volumetric pulse wave
| Project/Area Number |
23K28471
|
|---|
| Project/Area Number (Other) |
23H03783 (2023)
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Science |
|---|
Principal Investigator |
森 武俊 東京理科大学, 先進工学部機能デザイン工学科, 教授 (20272586)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢入 郁子 上智大学, 理工学部, 教授 (10358880)
土井 麻里 (阿部麻里) 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (50802386)
高橋 聡明 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (50824653)
山田 憲嗣 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 特任教授(常勤) (70364114)
仲上 豪二朗 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (70547827)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
|
|---|
| Keywords | 看護理工学 / 末梢静脈カテーテル / 在宅ケア / 点滴 / トモグラフィ / 末梢静脈留置カテーテル / PIVC / 点滴漏れ / 超音波エコー / バイタルモニタリング |
|---|
| Outline of Research at the Start |
入院患者，施設療養患者あるいは在宅ケア対象患者の多くは腕や脚に末梢静脈カテーテルを留置して点滴や静脈注射を受けて生活する。静脈カテーテルの留置は，感染や腫れ，痛みを伴う静脈の炎症などを引き起こすおそれもあり，少なくとも3, 4日毎には交換する必要があるとされている。ただ，我々のグループによるものを含む多くの調査で実際の目標とする期間の留置が継続できずトラブルにより中断となることが30%以上あることが医療における大きな問題とされている。本研究ではこのトラブル発生を予防あるいは軽減するため，穿刺静脈の流速や状態と留置部周囲組織の常時モニタリングそして早期に異変検知を行うシステムを開発する。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
入院患者や在宅あるいは施設療養患者の抱える静脈カテーテルトラブルとそれに伴う合併症の予防や軽減のため，対象静脈と周囲組織を常時モニタリングするシステムを開発している。常に静脈状態・静脈流・周囲組織状態を取得できるモニタリングデバイスとして構成することで健常者さらには患者において安全・有効・有用に用いられるかを実証検証することを目指している。
2023年度は，まず，皮膚抵抗・リアクタンストモグラフィと光電容積脈波の重畳法につき，主に皮膚抵抗・リアクタンスのスペクトロスコピィのトモグラフィ法の開発を始めた。皮膚電気インピーダンスの多周波スペクトロスコピィを取り囲みトモグラフィ法でスキャンしカテーテル刺入留置部の付近の静脈とその周囲組織の皮膚面方向と深度方向の3次元マップ推定をする技術を開発している。全体設計と計測回路部の設計，静脈流推定法の開発と異変検知システム化，並行して皮膚抵抗・リアクタンスのトモグラフィ部の処理法を構成し回路設計しシミュレーションしている。トモグラフィで復元される状態マップから静脈状態や周辺組織状態を推定するため，形状や状態が既知のファントムや肉片組織の計測データと手入力正解データとを対応させた機械学習に基づく識別手法のプロトタイプを作成した。
またフィルムドレッシングカバー埋入シート型センサアレイデバイスについて実装開発に着手しセンサアレイ部を設計した。さらに，てはじめに薄型小型化の試作を行い，予備演算マイクロコントローラ実装を開始している。電極端子部・推定演算通信部・ケーブル部の実装設計といくつかの種類の施策を行った。システムのベーシックな機能検証や安全性検証を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
識別手法のプロトタイプ作成のみならず実際に回路基板上を作成し，USB経由でPCとつないでリアルタイムモニタリングする技術を実現した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
実証的検証を進めるとともに，技術の外的妥当性を皮膚状況モニタリングや血流モニタリング以外へ展開する。
|
Report
(1 results)
Research Products
(8 results)
