2019 Fiscal Year Research-status Report
可視光容積脈波の体動アーチファクト耐性の高さを引き出す至適測定法の探求
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18K12070
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
松村 健太 富山大学, 学術研究部医学系, 特命助教 (30510383)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山越 健弘 福岡工業大学, 情報工学部, 准教授 (70444205) [Withdrawn]
加藤 祐次 北海道大学, 情報科学研究院, 助教 (50261582)
任田 崇吾 石川工業高等専門学校, 電子情報工学科, 助教 (50847382)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 光電式容積脈波 / 心拍数 / 脈拍数 / 生体センサー / 体動アーチファクト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
開発中の測定装置については、安静状態であれば安定して計測を行える段階まで作成が進んだ。具体的には、光電式容積脈波の測定回路をブレッドボード上に構築し、これにチップLED(発光ダイオード)とPD(フォトダイオード)を組み合わせた自作センサーを接続した。そして、センサーLEDのチョッピング制御を行う基板上のマイクロコンピューター(mbed)と、シリアルポートを介してこれを制御するパソコン(Apple Mac)双方の自作ソフトウェアーに更なる改良を施した。これにより、反射型の青色、緑色、赤色、近赤外光脈波と、透過型の赤色、近赤外光脈波の、計6種類の脈波が同時測定可能となった。
以上の装置を用いて予備実験を実施した。その結果、安静状態においてデータが安定して取れていることが確認された。一方で、激しい体動を加えると、理由不明のノイズが入り測定できなくなることも確認された。多角的にこの現象を検証した結果、(1) 激しい体動によって脈波センサーの固定状態が著しく悪くなる場合があること、(2) 腕に固定したコードがセンサーを引っ張ることでセンサー回路がショートしているらしいこと、が分かった。これより、引き続きセンサー部の改良、特に、センサー部分のプリント基板化が必須であることが分かった。
一貫したデータ処理を行うため、データ解析専用ソフトウェアーを開発した。これにより、高速フーリエ変換、区間平均処理、信号ノイズ(SN)比の算出、心拍数の計算、体動アーチファクトの周期と振幅の算出、といった一連の解析を効率良く行うことが可能となった。このソフトを用いて、これまでに測定したデータのSN比を解析した結果、反射型の青色、緑色、近赤外光脈波において、高い体動アーチファクト耐性が示されていることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
激しい体動アーチファクト時に安定して測定できる環境の構築が予想以上に難しかったため。しかし徐々にではあるが遅れを挽回しつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
専門知識を有する共同研究者を追加したことにより、装置開発と実験実施が上手く回るようになってきている。引き続き作業分担と連携を推し進めることで、さらに研究を推進していく。
今後の本実験実施に向けては、如何に効率良く幅広い背景を持つ参加者を募ることでできるか？ が、一つの課題となる。そのため、リクルート予定先との事前調整を進めるなど、着々と準備を進めつつある。
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| Causes of Carryover |
（理由）研究実施計画に若干の遅れが生じており、未だ挽回するところまで到っていないため。加えて、執行に際して効率化を行うことができたため。
（使用計画）若干遅れてはいるが、大きな問題が生じているわけではないので、当初の予定を後ろにずらして使用する計画である。
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