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母体の運動時にも測定が可能な胎児の心電信号測定ウェアラブルモニタの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K06385
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関山梨大学

研究代表者

佐藤 隆英  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (10345390)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード生体信号増幅回路 / オフセット電圧低減 / 時分割処理 / チョッパ回路 / オートゼロ技術 / オフセット電圧除去 / チョッパ増幅回路 / 心電信号 / 低消費電力 / 時分割共有 / 増幅回路の多入力化 / 生体信号処理 / 増幅回路 / 自動利得調整回路 / 計測工学 / 計測システム
研究成果の概要

胎児の心電信号等の微小な生体信号を取得する装置において多数のセンサを利用可能とできれば、処理する信号を適切に選択することで運動時の雑音が混入する場合の測定が可能となる。本研究では多数の信号の増幅が可能な増幅回路の提案を行った。提案回路は、複数の信号を時分割で切り替えて増幅することで複数の入力信号を増幅可能である。さらに、センサの測定信号に直流信号が重畳する場合にも、直流信号を除去することができるため電圧利得を大きくした際に回路が飽和する事を避けられる。提案する増幅回路の性能は理論的・実験的に評価されている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で提案する増幅回路を胎児の心電信号測定装置に応用することにより、従来より多くの生体信号を観測装置が小型に実現可能となる。母体の運動による筋電など測定信号に大きな雑音が混入した信号を後段の信号処理において対象から除いて処理することが可能となる。母体の運動時にも胎児の心電を検出するために必要な基礎技術が本研究により確立された。
本研究で提案する増幅回路の対象は胎児の心電信号測定に限らない。提案回路の応用により様々な生体信号測定装置において装置の小型化および低消費電力化が期待できる。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] オートゼロ技術を用いた演算増幅器のオフセット電圧および出力電圧リプルの低減2020

    • 著者名/発表者名
      Motoki Shintaro、Sato Takahide、Ogawa Satomi
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 140 号: 1 ページ: 32-37

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.140.32

    • NAID

      130007779194

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2020-01-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional Fabric Pattern -Examining the Case of Pressure Detection and Localization-2018

    • 著者名/発表者名
      Takamasa Terada, Masahiro Toyoura, Takahide Sato, Xiaoyang Mao
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Electronics

      巻: online first 号: 10 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/tie.2018.2885692

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Analysis of Charge Pump and Estimation of The Number of Stages2019

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Hironaga, Takahide Sato, Satomi Ogawa
    • 学会等名
      2019 International Conference on Analog VLSI Circuits
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low Output Offset Voltage And Small Output Voltage Ripple Auto-zero Amplifier Using Capacitor Network2018

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Motoki, Takahide Sato, Satomi Ogawa
    • 学会等名
      2018 International Conference on Analog VLSI Circuits
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多入力生体信号増幅回路の低消費電力設計2018

    • 著者名/発表者名
      青島諒児,佐藤隆英,小川覚美
    • 学会等名
      電力設計 平成31年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] オートゼロ技術における出力オフセット電圧および出力電圧低減方法と比較2017

    • 著者名/発表者名
      元木真太郎, 佐藤隆英, 小川覚美
    • 学会等名
      第24回電気学会東京支部山梨支所・静岡東支所研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] オートゼロ技術を用いた演算増幅器におけるスイッチの非理想的な特性に起因する出力オフセット電圧及びリプルの低減2017

    • 著者名/発表者名
      元木真太郎,佐藤隆英,小川覚美
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] オートゼロ技術を用いた生体信号増幅回路の出力電圧リプルとオフセット電圧の低減2017

    • 著者名/発表者名
      元木真太郎,佐藤隆英,小川覚美
    • 学会等名
      第37回日本生体医工学会甲信越支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] オフセット電圧調整を用いた大きな出力電圧振幅を有する生体信号増幅回路2017

    • 著者名/発表者名
      荻野 景太, 佐藤 隆英, 小川 覚美
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県・富山市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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