2020 Fiscal Year Research-status Report
良質な医療電磁環境の確立に向けた医療機器・通信機器等の電磁両立性評価に関する研究
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19K19371
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| Research Institution | Kanagawa Institute of Industrial Sclence and Technology |
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Principal Investigator |
石田 開 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 電子技術部, 研究員 (40745105)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 電磁環境 / 電磁ノイズ / 無線通信 / 医用テレメータ / ソフトウェア無線 / SDR / 機械学習 / 400 MHz帯 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、良質な医療電磁環境の確立を可能にすることを目標とし、医療機器および無線通信機器等の電磁両立性の検討、ならびにそれらが使用される医療環境の評価を簡易的におこなう手法について検討をおこなうことを目的とする。令和二年度は以下の成果を得た。
〇医療現場の電磁環境を簡易的におこなう手法の検討
医療現場における電磁環境を簡易的に測定・評価する手法として、令和二年度はソフトウェア無線機（Software Defined Radio、SDR）を用いた手法を検討した。SDRは安価であり、汎用のコンピュータに接続することで、周波数スペクトラムを測定することができる。これを用いて医療現場での電磁環境を測定・評価する上での精度・問題点について、実験室での検討を実施した。SDRの測定器としての性能は機種に依存するが、数千円程度の非常に安価な製品であっても、ある程度広いダイナミックレンジを確保できるため、電磁ノイズの探索や医用テレメータ・無線LANなどの受信状況の調査などに応用可能と考えられた。一方、測定器からはDCスパイクノイズが発生するため、測定の際にはこれを取り除く、あるいは中心周波数からシフトさせるなどの対策が望ましいことが分かった。
〇機械学習による医療現場での電磁環境評価の基礎的検討
医用テレメータおよびこれに受信障害を与える可能性のある電磁ノイズを対象とし、通信信号および電磁ノイズの周波数・時間特性から機械学習を実施し、電磁ノイズと干渉レベルの推定のための基礎的検討を実施した。有線系による測定の結果、通信信号、電磁ノイズ、および電磁ノイズが重畳した通信信号は、機械学習により高い精度で分類可能であることを明らかにした。
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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
令和二年度は研究計画に掲げた内容として、「医療現場の電磁環境を簡易的におこなう手法の検討」を中心として、ソフトウェア無線を用いた評価手法を検討した。また、新たに電磁ノイズや通信の干渉レベルの推定のための機械学習を用いた研究にも着手した。今後はこれらを継続し、より有用な医療電磁環境の測定・評価手法を検討していく予定である。
研究成果の発表については、令和元年度より続いている新型コロナウィルス感染症の影響により、国内外の学会・研究会の中止・延期が相次いだ。一方、令和二年度はオンラインでの学会・研究会を中心に幾つかの成果を報告することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和二年度に引き続き、「医療現場の電磁環境を簡易的におこなう手法の検討」および「機械学習による医療現場での電磁環境評価の基礎的検討」を二本柱として研究を遂行していく予定である。令和元年度より続いている新型コロナウィルス感染症により、医療機関における測定の実施の目途が立っていないが、実験室での検討を充実させ、実地での実施が可能になった際には、速やかに遂行できるように準備を進めていく所存である。また、学会発表においてもオンラインやハイブリッドでの国際学会への投稿も進める予定である。
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