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圧電素子センサーを用いた新生児の先天性心疾患スクリーニングシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K17321
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分52050:胎児医学および小児成育学関連
研究機関秋田大学

研究代表者

高橋 貴一  秋田大学, 医学部附属病院, 医員 (20837413)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード圧電素子 / PZT / 心雑音 / 先天性心疾患 / 生体振動
研究開始時の研究の概要

重症先天性心疾患は診断の遅れが死亡へ繋がる可能性のある疾患であるが、新生児では症状や聴診所見からの診断は難しく、その発見には熟練を要する。圧電素子センサーは生体に触れることなく生体振動を検出する事が出来る装置であり、新生児の心拍数・呼吸数を測定出来る様々な機器が開発されてきた。本研究ではこのセンサーを用いて過剰心音や心雑音などの所見を同定し、先天性心疾患の診断に有用となる新しい機器を開発することを目標とする。先天性心疾患のある新生児にこのセンサーを使用し測定結果の変化を明らかにする事で、本測定装置を用いた新生児の先天性心疾患のスクリーニング技術を確立することが出来る可能性がある。

研究成果の概要

圧電素子を応用したセンサーは振動を電気信号に変換する事で、心拍動や呼吸運動を検出することができる。本研究では圧電素子センサーを用いて先天性心疾患を有する患者の心雑音を検出を試みた。圧電素子センサーで得られた波形のうち、信号雑音比を用いて収縮期の振幅を比較したところ、先天性心疾患を有する群では対象群と比較して収縮期の振幅が有意に高く、収縮期雑音を他覚的に検出できる可能性を示した。機器の改良や自動解析アルゴリズムを応用することにより、圧電素子センサーは先天性心疾患のスクリーニング機器として有用な機器となる可能性がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

先天性心疾患の発生頻度は約1%と先天性疾患の中では最多であり、その多くが心雑音により発見されているが、新生児の聴診は経験の少ない医師では診断が難しく、重症先天性心疾患は診断の遅れが死亡へと繋がることがある。圧電素子センサーを応用し、心雑音を検出できる機器を開発する事により、先天性心疾患のスクリーニングに活用できる検出システムを開発することができる可能性がある。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020 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 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Detection of Pathologic Heart Murmurs Using a Piezoelectric Sensor2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Kiichi、Ono Kyoichi、Arai Hirokazu、Adachi Hiroyuki、Ito Masato、Kato Akie、Takahashi Tsutomu
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 21 号: 4 ページ: 1376-1376

    • DOI

      10.3390/s21041376

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Japanese patient with genitopatellar syndrome transiently presenting with cardiac intramural cavity during the neonatal period2020

    • 著者名/発表者名
      Kiichi Takahashi, Hiroyuki Adachi, Manatomo Toyono, Masato Ito, Akie Kato, Atsuko Noguchi, Tsutomu Takahashi
    • 雑誌名

      Case Reports in Genetics

      巻: 2020 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1155/2020/1731720

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 圧電素子を応用した新規の非接触型生体振動センサーによる新生児の心音/心雑音の検出システムについて2019

    • 著者名/発表者名
      高橋貴一
    • 学会等名
      第64回日本新生児成育医学会・学術集会
    • 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: 2022-01-27  

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