2015 Fiscal Year Research-status Report
| Project/Area Number |
26506023
|
|---|
| Research Institution | Toyo University |
|---|
Principal Investigator |
寺田 信幸 東洋大学, 理工学部, 教授 (90155466)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 心機能 / 静脈血行動態 / 頸静脈圧 / 外耳道 / 体振動 / 無侵襲計測 / パラボリックフライト |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
宇宙微小重力環境下の血液循環動態およびその調節機構における静脈血行動態の解明は重要である。しかしながら、簡便かつ精度良く静脈系をモニターすることが難しく、この分野の研究が遅れている。また、三尖弁狭窄症､右室肥大､右心不全､肺高血圧症、三尖弁閉鎖不全症､心不全などの診断、治療には、右心機能の的確な把握が必要である。
我々は、外耳道を経由して検知される微弱な体振動から右心機能を非観血、非侵襲的に診断する手法を考案した。耳栓により閉塞した外耳道空間の振動を低周波領域に特性を有する差圧センサにより計測する。本研究では、外耳道より検知される体振動を用いた右心機能診断装置の開発とその計測データの生理的妥当性を検証することを目的としている。
低周波領域に特性を有する差圧センサを用い試作した装置について、精度、正確度、安定性などの基本的性能を検証した。得られた計測データの生理的妥当性については、心音および循環動態解析システムを用いての検証を行い、頸静脈圧変動を捉えていることが確認された。さらに、開発した装置による体位変換実験、飲水実験において、外耳道内圧波形は静脈波形と非常に類似しており、心電図とのタイミングからも頸静脈波形を捉えていることが示された。航空機実験においては、重力変化に対応した静脈血行動態を外耳道内圧測定装置により観察することに成功した。また、今回使用した外耳道内圧測定装置は、航空機実験における環境音の影響を防ぐことができた。さらに、機体の揺れに関係なくデータを取得することにも成功した。これより、将来的に宇宙環境や日常生活における健康管理指標としての有意性を示すと共に、右心機能の非侵襲測定の新たな指標としての可能性を示すことができた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
27年度に予定していた①低周波領域に特性を有する差圧センサを用い試作した装置の精度、正確度、安定性などの基本的性能の検証。②心音および循環動態解析システムを用いての検証。③体位変換などによる頸静脈圧変動および右心機能を計測していることの機能的検証。についての実験は順調に実施することができ、試作した外耳道内圧測定装置が頸静脈圧変動を捉えていることを確認した。
さらに、当初は28年度に予定していた航空機によるパラボリックフライト実験、飲水実験についても27年度に実施し、右心機能の非侵襲測定の新たな指標としての可能性を示すことができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
外耳道の内圧変化を低周波差圧センサで検出することにより得られる体振動から、心拍に対応した信号を取り出すことに成功した。この外耳道空間で検知される微弱な体振動の中心的なものが頸静脈圧変動であることを確認した。当初の目的はほぼ達成され、外耳道内から得られる生体信号は、バイタルサインモニタなど様々な医療測定分野に応用が期待される。
実用化するにはウェアラブルで長時間安定した測定が可能な装置とする必要があるが、低周波差圧センサでは小型化が難しい。そこで、実用化を目指した新たなセンサとして低周波領域に特性をもたせた音響センサを開発した。28年度は、新たに開発した音響センサを用いた装置による体位変換実験、飲水実験などを行い、実用化に向けた外耳道内圧測定装置の生理的妥当性についても検証したいと考えている。
|
| Causes of Carryover |
当初購入を予定していた絶対圧測定装置の販売が中止となり、代替法にて圧の検証を行った。予定していた金額よりも開発した代替法は低価格であったために差が生じた。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
差額は、28年度に繰り越し、実用化に向けた試作装置の開発に充てたいと考えている。
|
