2013 Fiscal Year Annual Research Report
胎児・新生児向けウェアラブルバイタルモニタ装置の開発とその臨床評価
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25289121
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
塙 雅典 山梨大学, 医学工学総合研究部, 教授 (90273036)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阪田 治 山梨大学, 医学工学総合研究部, 准教授 (30391197)
平田 修司 山梨大学, 医学工学総合研究部, 教授 (00228785)
佐藤 隆英 山梨大学, 医学工学総合研究部, 准教授 (10345390)
鈴木 裕 山梨大学, 総合分析実験センター, 助教 (40516928)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 胎児心拍 / 新生児心拍 / 導電性布電極 / 対数増幅器 / 容量型非接触シート状心電計測 |
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| Research Abstract |
【新生児心電計測システム】成人用の容量型非接触シート状心電計測システムの新生児への転用を試みた。本研究課題では、新生児用のシートセンサの試作を繰り返し、生後１～３日の新生児被験者数名の協力の下、心電図計測試験を行った。その結果、好条件が重なった場合に、明確にR波が確認可能な心電図の計測に成功し本システムの新生児への適用可能性が示された。一方これと並行して、心拍リズムに不調のある成人患者の心電図を対象に、突発性の血圧降下の予測をするための新しい心電図分析法の提案および試験解析を行った。一般的である自律神経バランス診断法によって得られる知見に近い診断結果に加えて、従来手法では観測不可能であった突発性血圧急降下の兆候を提案新手法によって観察した。
【胎児心電計測システム】母体心電信号に比べて著しく微小な胎児心電信号を取得するために，ハムノイズ除去回路，高性能なアンチエイリアスフィルタ，対数増幅回路の設計・制作を行った．これらの回路により，雑音が小さく安定した心電信号を取得できることを確認した．また，取得した胎児および母体の心拍信号を離れた端末に無線伝送するシステムの試作を行った。試作したシステムは、センサから得られた信号を低雑音増幅し不要な雑音成分をフィルタリングにより抑圧した後にディジタル信号に変換し、Bluetoothを用いて無線伝送する。試作したシステムの基本動作を実験により確認した。今後のシステムを集積化に向け、小型かつ高効率な集積化電源回路の検討を行った。小型化に適する電源回路であるチャージポンプ回路において、出力電圧の制御を電力効率を犠牲にすることなく行う手法を提案し、シミュレーションにより原理の確認を行った。
【臨床評価】研究初年度であるため臨床評価に向けた準備を進めただけで，臨床評価事態は行っていない．
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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
各種装置の開発は順調に進行している．
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| Strategy for Future Research Activity |
新生児心電計測システムについては、引き続き新生児心電計測に特化したセンサの改良を重ね、日常使用に耐えうる程度を目標とした精度向上を目指す。心電図分析法については、心拍リズムの不調は新生児突然死に関連するとも言われており、成人患者のための提案手法が新生児にも有効である可能性があると考え、今後は新生児の異常データ例が得られ次第、提案手法による心電図解析を試みていく予定である。
胎児心電計測システムについては，臨床試験を行うとともに，独立成分分析による母体心電信号と胎児心電信号の分離方法について検討する．また，平成25年度に試作したシステムの集積化を行う。集積化に際して多チャンネル化を行う。システムの多チャンネル化およびその後の信号処理手法の工夫により、雑音特性に優れたシステムの実現を目指す。雑音特性に優れた増幅回路およびフィルタ回路をより小さなチップ占有面積で実現することが技術課題である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初予定では開発メンバ全員が関係の国際会議に参加して情報収集を行う予定であったが，交付決定後の学内業務割り当てにより海外出張ができなくなり，旅費を使用しなかったことが大きな原因である．
また医学部平田教授の使用額が0になっているのは，平成25年度は基礎技術の開発年度と位置付て臨床評価を行わなかったことによる．このため当初から配分額全額を基金分として配分し，翌年度に使用できるようにした．
昨年参加できなかった国際会議への投稿準備を進めており，今年は計画通り参加できる予定である．また，今年度分の研究開発は予定通り進める予定であることから，昨年度のような大きな次年度使用額は発生しない見込みである．
また今年度は臨床評価のために割り当てた前年度残額を用いて臨床評価を行う予定である．
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