Non-contact Measurement of Blood Oxygen Saturation

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K12113
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90130:Medical systems-related
• Research Institution: Nippon Institute of Technology
• Principal Investigator: Akimoto Toshinari 日本工業大学, 先進工学部, 准教授 (10511462)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 非接触 / 酸素飽和度 / 計測 / レンズ / ミラー / 生体計測 / 非接触計測 / パルスオキシメーター

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed a system to non-invasively measure arterial blood oxygen saturation and evaluated its performance. Firstly, we developed a system that collects light using a lens and performs non-contact pulse wave measurement by inputting the light to a highly sensitive phototransistor. Next, we developed a system to estimate blood oxygen saturation from reflected light by switching multiple illuminations. We obtained results that demonstrate the potential for creating a more cost-effective device compared to previous camera-based methods and contribute to the improvement of performance in camera-based measurements.

Free Research Field

医工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果として、レンズとフォトトランジスタを利用して非接触で酸素飽和度を推定する新しい計測手法が開発されました。この手法は、異なる波長の光を組織に照射し、反射した光を分析することで酸素飽和度を算出します。研究室における実験では、従来のパルスオキシメーターと同等の精度を達成することが示されました。また、この手法は特に新生児のモニタリングに有望であり、非接触測定の計測精度と利便性を高めるための技術改良も行われました。これらの研究成果は、臨床現場において非侵襲的かつリアルタイムな酸素飽和度モニタリングの実用化に向けた重要な一歩となっています。