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排泄物に非接触で既設便器に後付できるウロフロメータ創製に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K09667
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56030:泌尿器科学関連
研究機関富山大学

研究代表者

中島 一樹  富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (50207776)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
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)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードウロフロメータ / 非接触測定 / 便座
研究開始時の研究の概要

本研究では開発中のウロフロメータの測定精度を医療機器と同等以上(測定誤差10%未満)とすることを目的とする。そのためセンサ配置の数と位置、測定精度向上のための尿流算出アルゴリズム改良に関する研究を実施する。

研究成果の概要

排尿障害の検査である尿流測定には、いくつかの問題がある。これを解決するため、既設便器に簡単に後付けでき、排泄物に非接触に測定できるウロフロメータを開発した。測定原理は排尿直後の尿温がほぼ中枢温であることに着目し、便座レベルで尿温を非接触に測定し、独自開発の解析法により排尿量を算出する。排尿障害を訴えない成人での測定により、排尿による体重減少から推定される排尿量との誤差は、約半数で±50 mL以下となった。尿流の向きと排尿が便器壁面を暖めていることが誤差を発生させることが明らかとなったので、今後、さらなる補正が必要である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

尿流測定は、診察室や検査室において一般の便器形状と異なるウロフロメータを用いて実施されるが、非日常的な雰囲気のために通常よりも悪い結果となることが多い。さらに、尿が付着した容器は感染症の温床となるため容器を廃棄または消毒しなければならない。一方、個室トイレに設置された一般の便器形状のウロフロメータも販売されているが、大規模な設置工事や高額であることが問題である。本研究で開発された熱式ウロフロメータは、特許登録済みの新測定法であり学術的意義は高い。さらに尿に非接触で測定でき、既設便器に容易に後付けできる特徴を有しており、従来の尿流計の問題を全て解決しており、社会的意義は極めて高い。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] 在宅医療におけるIoT2021

    • 著者名/発表者名
      中島一樹
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 35 ページ: 638-641

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 在宅で利用できるバイタルサイン測定機器2021

    • 著者名/発表者名
      中島一樹
    • 雑誌名

      人工臓器

      巻: 50 ページ: 241-244

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 排尿日誌への手書き時刻記録と尿流計自動記録の比較―健常者・入院患者の排尿記録に関する研究―2020

    • 著者名/発表者名
      上村 匠, 金山 義男, 北 村 寛, 中島 一樹
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: 58 号: 6 ページ: 243-247

    • DOI

      10.11239/jsmbe.58.243

    • NAID

      130008003166

    • ISSN
      1347-443X, 1881-4379
    • 年月日
      2020-12-10
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 非接触尿流計と医療尿流計による尿流測定値の比較2020

    • 著者名/発表者名
      金山 義男、上村 匠、池上 駿介、北村 寛、中島 一樹
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: 58 号: 1 ページ: 54-60

    • DOI

      10.11239/jsmbe.58.54

    • NAID

      130007832484

    • ISSN
      1347-443X, 1881-4379
    • 年月日
      2020-03-10
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Personal Identification Using a Ballistocardiogram During Urination Obtained from a Toilet Seat2020

    • 著者名/発表者名
      Arata Nakagawa, Juhyon Kim, Kazuki Nakajima
    • 雑誌名

      Advanced Biomedical Engineering

      巻: 9 号: 0 ページ: 233-240

    • DOI

      10.14326/abe.9.233

    • NAID

      130007957975

    • ISSN
      2187-5219
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 感熱式ウロフロメータの開発と評価2019

    • 著者名/発表者名
      中島 一樹、金山 義男、池上 駿介、上村 匠、戸田 和成、萩原 衛、北村 寛
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: Annual57 号: Abstract ページ: S122_2-S122_2

    • DOI

      10.11239/jsmbe.Annual57.S122_2

    • NAID

      130007776392

    • ISSN
      1347-443X, 1881-4379
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 熱式尿流計の解析アルゴリズムの自動化と測定精度向上に関する研究2024

    • 著者名/発表者名
      渡邉莉貴, 松井亮輔, 丹治亮, 大前憲史, 松岡香菜子, 赤井畑秀則, 吉田美香子, 栗田宜明, 小島祥敬, 中島一樹
    • 学会等名
      第33回ライフサポート学会フロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 熱式尿流計における便座内感度の均一化に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      松井亮輔,金主賢,中島一樹
    • 学会等名
      第62回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A Study on Distance Correction for Uniform Spatial Sensitivity of Thermal Uroflowmeter2023

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Matsui, Juhyon Kim, Kazuki Nakajima
    • 学会等名
      45th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 立位排尿のための持ち運び可能な重量式尿流計の開発2022

    • 著者名/発表者名
      坂本竜大,金主賢,中島一樹
    • 学会等名
      第61回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 生理・生活情報の長期モニタリング2022

    • 著者名/発表者名
      中島一樹
    • 学会等名
      第34回信頼性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 熱式尿流計の空間感度均一化のための補正法2022

    • 著者名/発表者名
      松井亮輔、金主賢、中島一樹
    • 学会等名
      第31回ライフサポート学会フロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱式尿流計による体温推定の試み2021

    • 著者名/発表者名
      松井亮輔、金主賢、中島一樹
    • 学会等名
      日本生体医工学会MEとバイオサイバネティクス研究会(MBE)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 在宅でのバイタルサインの長期記録2021

    • 著者名/発表者名
      中島一樹
    • 学会等名
      第60回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 汎用設置型熱式尿流計の基礎特性2021

    • 著者名/発表者名
      松井亮輔、種田和瑳、金主賢、中島一樹
    • 学会等名
      LIFE2020-2021(第36回ライフサポート学会大会)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 在宅医療のためのバイタルサインモニターの現状と未来2021

    • 著者名/発表者名
      中島一樹
    • 学会等名
      第58回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 熱式尿流計の空間感度均一化に関する研究 -左右方向の排尿位置に対する補正2021

    • 著者名/発表者名
      松井亮輔、金主賢、中島一樹
    • 学会等名
      日本生体医工学会北陸支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 立位排尿用の重量式尿流計に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      坂本竜大、金主賢、中島一樹
    • 学会等名
      日本生体医工学会北陸支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 超高齢社会における生活情報の遠隔モニタリングと解析2021

    • 著者名/発表者名
      中島一樹
    • 学会等名
      第1 1 回ねごろ医用実学研究会講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生活情報の遠隔センシングと解析2021

    • 著者名/発表者名
      中島一樹
    • 学会等名
      令和2年度日本生体医工学会北陸支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 熱式尿流計の測定精度向上に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      上村匠, 池上駿介, 飯國高弘, 金山義男, 金主賢, 中島一樹
    • 学会等名
      計測自動制御学会 ライフエンジニアリング部門シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 在宅医療と人工臓器の過去・現在・未来2020

    • 著者名/発表者名
      中島一樹
    • 学会等名
      第58回人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非接触熱式尿流計の測定精度に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      上村匠, 金山義男, 金主賢, 中島一樹
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Measurement of Defecation and Urination by A Gas Sensor Placed Under The Toilet Seat2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kamimura, D. Inoue, Y. Kanayama, J. Kim, and K. Nakajima
    • 学会等名
      Life Engineering Symposium 2019, SICE
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Basic Characteristics of A Non-contact Thermal Uroflowmeter2019

    • 著者名/発表者名
      S. Ikegmai, T. Kamimura, Y. Kanayama, J. Kim, H. Kitamura, and K. Nakajima
    • 学会等名
      Life Engineering Symposium 2019, SICE
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Preliminary Study on Excretion Electrocardiogram to Personal Identification in the Toilet2019

    • 著者名/発表者名
      A. Nakagawa, J. Kim, K. Nakajima
    • 学会等名
      Life Engineering Symposium 2019, SICE
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development and evaluation of a noncontact uroflowmeter2019

    • 著者名/発表者名
      K. Nakajima, Y. Kanayama, S. Ikegami, T. Kamimura, K. Toda, M. Hagiwara, and H. Kitamura
    • 学会等名
      Life Engineering Symposium 2019, SICE
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 感熱式ウロフロメータの開発と評価2019

    • 著者名/発表者名
      中島一樹,金山義男,池上駿介,上村匠,戸田和成,萩原衛,北村寛
    • 学会等名
      第58回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Distinguishing urination or defecation using a gas sensor2019

    • 著者名/発表者名
      中島一樹
    • 学会等名
      最先端生体計測研究会201 9
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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