| 研究課題/領域番号 |
20K12617
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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90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 福島大学 |
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研究代表者 |
田中 明 福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (10323057)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 映像脈波 / カフレス血圧推定 / 血行動態解析 / 非接触血圧推定 / 脈波伝播速度 / 血圧推定 / 周期成分分析 / 脈波伝播 / 心拍変動解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
映像中の皮膚の色変化の解析によって脈波成分（映像脈波）が抽出可能であり，そこから心拍数や脈波伝播時間などの生理指標を得る手法が提案されている．本研究では，接触式センサに迫る精度での脈波抽出法の開発，多点計測を活かした瞬時心拍数の精度の向上，映像脈波の利点を活かした血行動態指標の創出を目的とする．さらに，非接触血圧推定の新しい手法について提案するとともに，これらの健康維持や臨床への応用を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，周期成分分析（PiCA）を繰り返し適用し，心拍間隔を複数回更新して映像脈波を算出する新たな方法を提案し、従来より映像脈波の抽出精度が向上した。
手の昇降を利用したカフレス血圧推定法を提案し，接触式センサによる検証では、誤差5mmHg以下で拡張期血圧が推定可能であった。さらに，映像脈波を用いて検証した結果、誤差10mmHg以下で推定でき、完全非接触血圧推定の可能性が示された。本法は特許出願した。
映像脈波を利用した血行動態の２次元的評価では、顔を対象として検討を行ったところ、マッサージによる血行動態の変化や体位変化による顔のうっ血の度合いの差などが、評価できる可能性が示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
映像脈波の抽出精度が向上することで、接触式の脈波センサの代わりとして利用できる可能性がある。これは、遠隔医療やセンサ装着が困難な新生児などの計測に大きく寄与すると期待できる。また、映像脈波は多点同時計測が可能であるため、一つのカメラで複数人の計測が可能なことや２次元的な脈波解析ができることなど、新たな生理計測法となる可能性がある。さらに、過去の映像、TVやオンライン会議の映像などからも映像脈波が得られるため、医療だけでなく様々な分野への応用が期待できる。
提案したカフレス血圧推定法は、従来法よりも個人差や再現性の点で優れている可能性があるだけでなく、非接触化が可能でリモート計測にも応用できる。
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