| Project/Area Number |
24K03322
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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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 University |
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Principal Investigator |
津村 徳道 千葉大学, 大学院情報学研究院, 准教授 (00272344)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯島 典生 国際医療福祉大学, 保健医療学部, 教授 (00285248)
高橋 雅人 千葉大学, 大学院情報学研究院, 特任助教 (20978431)
小川 恵子 広島大学, 病院(医), 教授 (30514575)
雨宮 歩 千葉大学, 大学院看護学研究院, 講師 (90778507)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2026: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2024: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
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| Keywords | 生体計測 / RGBカメラ / IRカメラ / バイタル計測 / 末梢循環 / イメージング |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，可視光で計測可能な肌の先負に加え，近赤外で計測可能な肌の深部の血流も同時計測する．また，新たに末梢循環の実計測時における照明変化等で生じる外乱にロバストな可視・近赤外マルチバンド動画像システムを実現する．さらに末梢循環血流と自律神経系との機序を解明すし，臨床における実験を行う．本研究では、予防医学的観点から漢方医学で重視される舌血流等を計測・数値化し，客観的に実用化する．看護学においては，糖尿病による壊疽の防止・血流可視化による患者教育システムを実用化する．福祉工学においては，高齢者の褥瘡の防止を実現する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
血液は、肺で取り込んだ酸素や、消化器官から吸収された栄養素を体のすみずみにある無数の細胞にまで届けると同時に、細胞内で発生した老廃物や二酸化炭素などの不要物質を回収し、体外へと排出するための代謝経路として機能している．しかしながら、何らかの原因で血流が滞ると、酸素や栄養が十分に行き届かなくなるだけでなく、本来排出されるべき老廃物も体内に蓄積されてしまう．その結果として、肩こりや手足の冷え、倦怠感などの軽度な不調に加え、自律神経系のバランスが乱れることにより、睡眠障害や情緒不安定といった更なる体調不良が生じることがある．こうした末梢循環の不全が慢性化、あるいは重症化すると、血液供給の不足から組織が壊死し、重篤な疾患に発展する危険性も否定できない。そのため、血流の状態を早期に把握し、未然に対処すること、すなわち予防的な介入が極めて重要となる。しかし現実には、慢性疾患の多くでは、患者自身が自分の血流の状態を正確かつ定量的に自覚することは極めて困難である．そこで求められるのが、全身の血液循環を動画像的にリアルタイムで計測し、そのデータを視覚的に可視化するとともに、定量化する技術である。これにより、患者に対して客観的な健康指標を提供し、医療者と共に予防的行動を促すことができる．本提案では、従来のRGB（可視光）カメラに加えて、近赤外線（IR）バンドも同時に取得できるRGB-IRカメラを活用することにより、肌の浅部だけでなく、深部の血流変化も同時にセンシング可能とした．複数バンドの情報を統合解析することにより、照明条件の変化に対しても高いロバスト性を保ちつつ、ヘモグロビンに起因する色素成分を高精度に抽出することが可能となった．このRGB-IRカメラを用いた非接触型の血流モニタリング技術の成果は、すでに学術論文として国内外の専門誌に採択されており、今後の応用展開が期待されている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
学術論文として採択されていることもあり、順調に進展しています．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後，ノイズに対してロバストなヘモグロビン成分抽出法を実現し，例えば顔画像において従来のように一つの顔面脈波波形のみを得るのでなく，複数点の顔面脈波波形から４D血流動態の可視化を実現する予定である．さらに，様々な生体部位・状態の可視化から，自律神経活動が脈波に反映される機序の解明を行う．この時，深部の脈波検出により効果的な自律神経活動の計測が有効となると期待している．
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