マルチノンリニア解析適用による植込み型医療器EMI推定技術の高精度化研究
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22K04233
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
日景 隆 北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (30312391)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 植込み型医療器EMI / 環境電磁界評価手法 / 多変数非線形解析 / 電気-光変換装置 / FDTD法 / EMI / 電磁界シミュレーション / 数理モデル / 干渉電圧 |
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| Outline of Research at the Start |
体内植込み型医療機器(心臓ペースメーカ/ICD)の電磁干渉影響(EMI)推定を実現するための新たな環境電磁界評価手法の開発を行う．植込み型医療機器試験に基づいて取得した被干渉回路の非線形応答データを多変量解析し，数理モデルを構築し評価に組み込むことで最高水準の推定精度と汎用性の実現を目指す．構築する数理モデルを用いたEMI推定法は，ウェアラブルデバイスあるいは人工呼吸器のような医用機器など，微弱な生体信号を増幅して動作する各種装置のための干渉推定，さらにはEMI緩和技術開発など広範な発展が期待できる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，体内植込み型心臓ペースメーカ/ICD（以降、AIMD)の電磁干渉影響(EMI)推定を実現するための新たな環境電磁界評価手法の開発である．AIMD-EMI問題については世界的に関心が高く，欧州や米国において評価手法やガイドライン策定のための基礎的研究が実施されているものの，机上検討や少数の実機を用いた干渉試験がようやくの状況である．本研究では，多数の植込み型医療機器試験に基づいて取得した被干渉回路の非線形応答データを多変量解析し，数理モデルを構築して評価に組み込むことで最高水準の推定精度と汎用性の実現を目指す．
本年度は，１）AIMD-EMI干渉推定手法への多変数非線形解析適用検討，２）B)5G-NRおよびBeam-type WPT信号を用いた植込み医療器EMI推定の実証を以下の通り実施した．
１) 前年度に検討を行ったマルチノンリニア解析および干渉数理モデルの構築を発展させ，回路パラメータおよびばく露信号周波数および波形の統計的評価を実施した．国内の学会，査読付き国際会議における研究成果報告を行った．
２) 5G NR-TDD信号およびビーム型WPTで用いられる周波数帯のEMI特性を取得するための実験系を構築し，疑似AIMDセンサによる干渉信号取得，非線形解析と干渉数理モデル構築を行った．FDTD解析による伝搬特性を含めた干渉信号からAIMD-EMIの要因分析，これら要因分析に基づく干渉緩和技術の可能性などについて検討した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
申請書記載の研究計画通りの進捗が実現できたとことに加え，最終年度に予定していた査読付論文が採択されたこと，国際会議における成果公表が複数件（2件は招待講演）為されており，当初計画以上の進展があったと考える．
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| Strategy for Future Research Activity |
マルチノンリニア解析および干渉モデルの構築を発展させ，干渉源のばく露信号周波数および波形を統計的に取り扱うことで，干渉数理モデルの汎用性および精度の検証を実現する． 研究最終年度であるため，研究成果を取り纏め，国内および国際学会で研究成果報告，査読付論文投稿等成果公表を積極的に実施するとともに，今後の研究に向けた課題抽出を行う．
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Report
(2 results)
Research Products
(31 results)
