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反復運動過多損傷予防のための近赤外光を用いた作業管理システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16700357
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関静岡大学

研究代表者

庭山 雅嗣  静岡大学, 工学部, 助手 (40334958)

研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード近赤外分光法 / 筋肉 / 反復運動過多損傷 / 腱 / 酸素濃度 / 血液 / ヘモグロビン / 組織酸素濃度 / 筋 / モンテカルロシミュレーション
研究概要

1.背景・目的:2006年2月に英国において携帯メールの打ちすぎで障害を持つ人が380万人に達する報道がなされるなど,近年さらに懸念されている反復運動過多損傷においては,血流状態が重要な要因であるとされている.筋や腱の使われ方を血行動態も含めて観測できる近赤外分光法(NIRS)による作業管理システムの構築を目指し,本年度はシステムの測定精度の向上と作業管理法の指標などについて検討した.
2.定量化のための理論解析:腱鞘炎の検出・診断を目的とし,長母指外転筋腱・短母指伸筋腱・腱鞘の組織を通過する光の光路長を理論解析より求め,実測における定量化につなげた.
3.非接触NIRS:被験者の負担を減らし,簡便に計測が可能な非接触式の組織酸素濃度計測装置を試作し,前腕部を対象とした酸素消費量計測を行い,妥当な測定値を得ることができた.しかし,プローブ-皮膚間距離の把握と補正など煩雑な面もあり,実用上の改良の余地がある.
4.実測と評価指標の検討:新たに試作した手首用の小さな光プローブ及び非接触プローブを用いて測定し,理論解析結果を使ってヘモグロビン(Hb)濃度を定量化した.血液量の増加と脱酸素化Hb濃度の増加量を監視することで,ある程度作業の強度を管理できることが示された.また,健常時からの差異が定量的に観測できるので診断にも有効と考えられる.
5.まとめ:過剰な作業による局所的な酸素不足や血液量の増減を定量的にモニターし,作業管理に応用できる可能性を示すことができた.今後,Hb濃度の変化量だけでなく絶対量計測を可能とし,非接触または微小接触で実現することで,システムの有効性・実用性をさらに向上できる.

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (12件)

  • [雑誌論文] Theoretical Noise Analysis of Vibration Measurement Using Self-Mixing Laser Diode2006

    • 著者名/発表者名
      バボギ ジャブリル
    • 雑誌名

      Proceedings of the ninth international symposium on contemporary photonics technology

      ページ: 118-119

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Non-contact Tissue Oxygenation Measurement Using Near-Infrared Spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      庭山 雅嗣
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of Speckle Blood Flow Measurement Using a Self-mixing Semiconductor Laser2005

    • 著者名/発表者名
      庭山 雅嗣
    • 雑誌名

      Proceedings of IQEC/CLEO-PR 2005

      ページ: 654-655

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] New Optical Vibrometer Using a Self-Mixing Laser Diode Modulated with a Ramp Current2005

    • 著者名/発表者名
      篠原 茂信
    • 雑誌名

      Proceedings of IQEC/CLEO-PR 2005

      ページ: 432-433

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of Muscle on Cerebral Oxygenation Measurement Using Near-Infrared Spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      渡辺 享志
    • 雑誌名

      Proceedings of IQEC/CLEO-PR 2005

      ページ: 656-656

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 連続光NIRS及び空間分解NIRSにおける皮膚・脂肪層の影響補正とその応用2005

    • 著者名/発表者名
      庭山 雅嗣
    • 雑誌名

      第12回医用近赤外線分光法研究会抄録集

      ページ: 20-20

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 近赤外光を用いた非接触式組織酸素濃度計測2005

    • 著者名/発表者名
      村田 秀覚
    • 雑誌名

      生体医工学 43・特別号(発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Time-of-flight測定による空間分解法の精度改善2005

    • 著者名/発表者名
      山本 光二郎
    • 雑誌名

      生体医工学 43・特別号(発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 反復運動過多損傷予防のための近赤外光を用いた作業管理システム-手首と前腕の筋及び腱組織の測定感度解析-2004

    • 著者名/発表者名
      庭山 雅嗣
    • 雑誌名

      生体医工学 42・特別号

      ページ: 354-354

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 自己混合半導体レーザを用いたスペックル血流速度計測のin vitro実験2004

    • 著者名/発表者名
      濱野 桂三
    • 雑誌名

      Optics Japan 2004講演予稿集

      ページ: 378-379

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] NIRSによるヒト頭部酸素濃度計測における筋と脳の測定感度の解析2004

    • 著者名/発表者名
      渡辺 享志
    • 雑誌名

      Optics Japan 2004講演予稿集

      ページ: 450-451

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Instrumentation of Vibration Distribution along Capillary for Wire Bonder Based on New SM-LD Vibration Measurement Method2004

    • 著者名/発表者名
      篠原 茂信
    • 雑誌名

      Proceedings of the 43rd SICE Annual Conference

      ページ: 277-282

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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