| 研究課題/領域番号 |
18K04123
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21020:通信工学関連
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
高橋 応明 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (70267342)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 位置推定 / カプセル内視鏡 / 電磁波 / 受信信号強度 / 人体ファントム / 体内無線電力伝送 / 体内アンテナ / リアル人体ファントム / 角度補正 / ヘリカルアンテナ / 脂肪・筋肉・大腸・小腸ファントム / 無線電力伝送 / 体内デバイス |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，リアルタイムにカプセル内視鏡の位置推定することを目的とし，そのアルゴリズムを開発した。体表の複数の受信アンテナの受信信号強度に基づいて距離を算出し，距離に応じた半球の交点の平均値を推定位置とする。このとき，アンテナの角度特性を考えた補正曲面を用いて，誤差の改善を図った。また，位置推定の処理の中でカプセル内視鏡の向きを判別する必要がある。この問題に対しては分散を用いた判別法を提案した。
MRI画像を素にした腹部モデルを用いて，小腸領域内の78箇所で位置推定を行なった。その結果，解析では92%，実測では90％で許容誤差を達成し，提案アルゴリズムの有用性を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
人体は複数の組織で構成されており，その電気的特性も組織により異なっている。従来，位置推定する場合は，時間または位相情報を用いており，その測定には高精度なシステムが必要な上，複雑な組織構造では位置推定誤差が大きくなる。本研究では，受信信号強度を用いるため，簡易なシステムでできる上，複雑な構造でも推定誤差が大きくならない。また，提案したアルゴリズムは，簡易なためリアルタイムで位置推定が可能である。そのため，カプセル内視鏡の位置がリアルタイムで分かるため，患部の位置がすぐに判明できる。さらに，今後，カプセル内視鏡のロボット化などに伴い，不足する電力の送電や，コントロール信号の送信などにも活用できる。
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