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局所血流障害の即時検出を可能にする生体密着フィルム型イメージャーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H03511
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関東京大学

研究代表者

関野 正樹  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20401036)

研究分担者 横田 知之  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30723481)
富岡 容子 (桂木容子)  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (20610372)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワード生体計測 / フレキシブルデバイス / 組織移植 / イメージャー / フレキシブルエレクトロニクス / 形成外科
研究成果の概要

乳癌の切除を行った後、生活の質を高めるために、組織移植によって乳房を再建する例が増えている。移植された組織には、術後一週間程度にわたり、血栓が生じる場合があり、血流異常を即時に検出するシステムが求められている。本研究では、有機フォトダイオード(OPD)と有機発光ダイオード(OLED)を用いたフィルム型のイメージャーを開発し、移植された組織の皮膚に貼り付け、血流状態をマッピングする。カメラ等の従来技術では、数時間間隔の観察となり、障害の発見が遅れることがあった。本デバイスは常時観察が可能であり、マッピングにより局所的な血流障害も検出できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

フレキシブルデバイスは、柔軟性・低コスト・軽量性といった優れた特徴を有することから注目され、ヘルスケアや医療、スポーツなど、多方面への応用が期待されている。しかし、現在までに製品化されたアプリケーションは多くない。その点で、本研究での有機イメージャーの医療応用は、フレキシブルデバイスの用途を拡大する先駆的な試みである。近年増加しつつある乳癌治療後の乳房再建におけるリスクを抑えられることが期待でき、開発の意義は大きい。本研究では、提案するイメージャーの応用として、主に組織移植後の血流状態モニタリングに取り組んだが、潜在的な応用先は医療用途に限らず幅広い。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

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 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 血流障害判定における熱入力に対する皮膚の温度応答の違いに関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      大宮 誉史, 須永 雄貴, 喜田 晃一, 顧 剣, 富岡 容子, 岡崎 睦, 関野 正樹
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Algorithm for evaluating tissue circulation based on spectral changes in wearable photoplethysmography device2019

    • 著者名/発表者名
      Jian Gu, Yoko Tomioka, Akiko Kaneko, Shintaro Enomoto, Ituro Saito, Mutsumi Okazaki, Takao Someya, Masaki Sekino
    • 雑誌名

      Sensing and Bio-Sensing Research

      巻: 22 ページ: 100257-100257

    • DOI

      10.1016/j.sbsr.2019.100257

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 医療応用へ向けた磁気応用デバイスの開発2022

    • 著者名/発表者名
      関野正樹
    • 学会等名
      エレクトロニクス実装学会 マイクロメカトロニクス実装技術委員会 公開研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ウェアラブル温度センサによる組織血流モニタリングに関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      大宮誉史, 須永雄貴, 喜田晃一, 顧剣, 富岡容子, 岡崎睦, 関野正樹
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ウェアラブルデバイスによる血流状態判定のための複合的なアルゴリズム2020

    • 著者名/発表者名
      大宮誉史, 須永雄貴, 喜田晃一, 顧剣, 川原拓也, 富岡容子, 岡崎睦, 関野正樹
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Auto anomaly detection in continuous tissue circulation monitoring using wearable PPG device2020

    • 著者名/発表者名
      顧剣, 富岡容子, 斎藤逸郎, 岡崎睦, 染谷隆夫, 関野正樹
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス/医用・生体工学合同研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 色、温度センサを備えたウェアラブル機器による血流障害判定手法の研究2020

    • 著者名/発表者名
      喜田晃一, 顧剣, 須永雄貴, 斎藤逸郎, 富岡容子, 岡崎睦, 染谷隆夫, 関野正樹
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス/医用・生体工学合同研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The Evaluation of continuous tissue circulation monitoring algorithm using wearable PPG device2019

    • 著者名/発表者名
      Jian Gu, Yoko Tomioka, Akiko Kaneko, Itsuro Saito, Yuko Hosaka, Mutsumi Okazaki, Takao Someya, and Masaki Sekino
    • 学会等名
      第58回日本生体医工学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 局所血流を可視化するウェアラブル多点センサーのための生体信号のクラス分けを行うニューラルネットワーク2019

    • 著者名/発表者名
      須永雄貴, 顧剣, 喜田晃一, 廣瀬明, 富岡容子, 関野正樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Flexible sensor array for monitoring physiological signals2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Sekino, Jain Gu, Koichi Kida, Yuki Sunaga, Yoko Tomioka, Mutsumi Okazaki, Itsuro Saito, Takao Someya
    • 学会等名
      SICE Life Engineering Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ディープニューラルネットワークを用いたPhotoplethysmogram(PPG)信号に基づく血流状態の判別2019

    • 著者名/発表者名
      須永雄貴, 顧剣, 喜田晃一, 廣瀬明, 富岡容子, 関野正樹
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス/医用・生体工学合同研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Color measurement on tissue with wearable device aimed for postoperative blood flow monitoring2019

    • 著者名/発表者名
      Koichi Kida, Jian Gu, Yuki Sunaga, Itsuro Saito, Yoko Tomioka, Mutsumi Okazaki, Takao Someya, and Masaki Sekino
    • 学会等名
      SICE Life Engineering Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脈波、色、温度センサを備えた多点多項目計測可能なウェアラブルデバイスによる血流障害測定に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      喜田晃一, 富岡容子, 金子明子, 斎藤逸郎, 岡崎睦, 染谷隆夫, 関野正樹
    • 学会等名
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 局所血流を可視化するウェアラブル多点センサーのための,脈波のクラス分けを行うニューラルネットワーク2018

    • 著者名/発表者名
      須永雄貴, 顧剣, 喜田晃一, 関野正樹, 富岡容子
    • 学会等名
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有機イメージャーを用いた静脈計測における分解能の評価2018

    • 著者名/発表者名
      吉田龍仁, 財津光一郎, 川島伊久衛, 斎藤逸郎, 横田知之, 染谷隆夫, 関野正樹
    • 学会等名
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] An algorithm of tissue circulation judgement for wearable PPG device2018

    • 著者名/発表者名
      顧剣, 富岡容子, 金子明子, 斎藤逸郎, 岡崎睦, 染谷隆夫, 関野正樹
    • 学会等名
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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