胎動計測による胎児の成長監視システムの開発

• 研究課題/領域番号: 20K12052
• 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62010:生命、健康および医療情報学関連
• 研究機関: 神奈川工科大学
• 研究代表者: 小坂 崇之 神奈川工科大学, 情報学部, 准教授 (10367451)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2020年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 胎動計測 / 胎児異常 / 胎児 / 成長監視

研究開始時の研究の概要

妊婦の胎動に注目し、妊娠週ごとに胎動の発生場所と頻度を計測することで胎児の健康状態を通知し、異常があれば病院への診療を促すことができるシステムの開発を目指す。妊婦帯に複数の圧力センサを配置することにより皮膚表面に現れる胎動の発生場所と頻度を計測し記録することができる胎動スキャナを開発する。また、計測した胎動を体験者に呈示する胎動ディスプレイの開発を行う。胎動は妊婦だけの特権であり夫やパートナーは体験することはできない。そこで夫やパートナーに対して胎動を提示することができれば、いままで以上に生まれてくる子供に対して愛情をもって接することができるのではないかと考えた。

研究実績の概要

初年度は、胎動の有無に加え腹部の胎動の場所を客観的に計測するためのセンサの開発を行った。
妊婦帯に圧力センサを複数配置することで、妊婦の腹部皮膚表面に現れる胎動を計測計測する。妊婦帯には株式会社ロースマダムのワンタッチ妊婦帯 幅広タイプを用いた。圧力センサにはInterlink Electronics社製FSR406を用いた。圧力センサ１個の大きさは43.7 x 43.7mm、感圧領域は40 x 40mmである。妊婦帯に上下左右隣り合う距離が等しくなるように約6cm間隔でFSR406を11個配置した。得られた圧力センサ群のデータは、M5Stackを用いて60Hzで計測が可能である。SDカードに記録可能であり、32GBのSDカードでは約222日間記録することができる。予備実験において、装着者の微動な身動ぎなどでも圧力センサが反応することを確認している。そこで予期せぬ体験者の身動ぎを計測するために3軸の加速度センサも配置した。
また、計測した胎動データを腹部3Dモデルにマッピングし、胎動の動きも視覚化できる胎動ディスプレイの開発も行った。腹部に搭載したLEDマトリックスにて計測した胎動データを可視化できる。また既に記録したデータだけでなく、リアルタイムに表示することも可能である。また、1日分の胎動を1分で再生するなど、計測した胎動を指定した時間軸で胎動を再現することもできる。
胎動スキャナを用いて実際に胎動を計測できるのか実験をおこなった（１名のみ）。結果、胎動と思われる圧力の変化を確認することができた。開発した胎動スキャナを用いることで、皮膚表面に発生する胎動を客観的に計測できることが示唆された。