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マイクロ波レーダーを用いた単一センサでの非接触血圧変動推定と健康管理への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K12884
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90150:医療福祉工学関連
研究機関関西大学

研究代表者

鈴木 哲  関西大学, システム理工学部, 准教授 (50306502)

研究分担者 孫 光鎬  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (80756677)
星賀 正明  大阪医科薬科大学, 医学部, 教授 (90309154)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード血圧変動 / 非接触 / レーダー / 推定 / 健康管理 / 血圧
研究開始時の研究の概要

一般環境で利用可能な周波数帯のマイクロ波を用い,完全な非接触・無拘束での生体計測に基づく血圧変動推定法の開発を目的とする.そのために,①非接触計測による推定方法の理論的構築,また,②血圧計測に適した非接触計測システムの試作,③Vitro評価系の開発と被験者による検証実験,さらに,④心不全患者への適用による臨床データ収集,の4点を目的とする.

研究成果の概要

本研究では,マイクロ波を用いた完全な非接触での生体計測手法を応用し,単一センサでの血圧変動を推定する手法の開発を目的とした.そのために,非接触計測に基づく推定方法の理論的構築と推定式の開発,血圧計測に適した仕様の非接触計測システムの試作,およびVitro評価系の開発・検証実験に加え,被験者による検証実験を主な目的とした.
非接触法に特化した推定法を2種類構築し,マイクロ波レーダーセンサを含むシステムを開発した.これを用い,推定法に対しブタの血管を利用したVitro評価系と被験者による実験を通して検証実験を行った.結果として,至適血圧範囲においては比較的高精度に変動を捉えられることを実証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本における心臓病や脳卒中等の循環器疾患による患者数はガンの3倍程になり,医療費もガンの数倍を占めるとされる.診断や治療において心機能評価とその日常管理の意義は極めて大きく,特に血圧は医療診断上最も重要な指標の1つとされている.血圧計測の課題として,加圧による計測の負担や拘束性,姿勢や精神・心理的変化にも敏感に反応してしまう特徴があるため計測と管理に課題が指摘されている.本来血圧計測は,拘束性の低い無自覚な方法で,日常生活で連続してモニタ出来,且つセンサ数も1つで簡易に行えることが望ましい.本研究課題において検討・開発した手法とその結果は,これらの課題の克服に寄与すると考えられる.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021 2019

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 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Noncontact Monitoring of Relative Changes in Blood Pressure Using Microwave Radar Sensors2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Suzuki, Guanghao Sun, Masaaki Hoshiga, Kentaro Kotani, Takafumi Asao
    • 雑誌名

      J. Biomedical Science and Engineering

      巻: 15(1) 号: 01 ページ: 51-65

    • DOI

      10.4236/jbise.2022.151006

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assessment of Non-Contact Measurement Using a Microwave Sensor to Jugular Venous Pulse Monitoring2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Satoshi、Hoshiga Masaaki、Kotani Kentaro、Asao Takafumi
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Science and Engineering

      巻: 14 号: 03 ページ: 94-102

    • DOI

      10.4236/jbise.2021.143010

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [産業財産権] 脈圧推定装置、脈圧推定システム、脈圧推定方法、及び制御プログラム2019

    • 発明者名
      鈴木哲
    • 権利者名
      鈴木哲
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-144729
    • 出願年月日
      2019
    • 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: 2023-01-30  

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