| 研究課題/領域番号 |
20K12772
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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90150:医療福祉工学関連
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| 研究機関 | 広島工業大学 |
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研究代表者 |
大谷 幸三 広島工業大学, 情報学部, 教授 (40351978)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 尿糖 / 光センシング / モニタリングシステム / 健康管理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
糖尿病対策は日々の生活習慣を改善することが効果的であることから，日常生活の中で患者の状態を非侵襲でセンシングし，管理できるモニタリングシステムが有用である．そこで本研究では，腰掛便器に組み込み可能な光学式尿糖モニタリングシステムの開発を目的とする．開発技術の特徴は２つある．１つ目は，申請者らが提案している光角度センサと近赤外線レーザを組み合わせた計測装置である．２つ目は幾何光学解析および光強度解析に基づき尿比重と糖（グルコース）濃度を同時検出し，信頼性の高い尿糖値を推定する計測手法である．計測データは無線通信でサーバへ転送し，蓄積する．これらのトレンドデータは携帯端末などから閲覧できる．
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| 研究成果の概要 |
本課題では，生活環境の中で患者の状態を非侵襲でセンシングし，モニタリングできるシステムの開発を目的とした．本システムは，光センサを腰掛便器に外付けし，尿糖の屈折率及び吸光度を計測することで間接的に濃度を推定する．そして，推定した濃度から尿糖値を導出し携帯端末等で確認できるものである．
申請期間中に，光角度センサと逆光線追跡法を用いた屈折率測定法を確立した．また，尿糖の主成分であるグルコース濃度を吸光度から推定する手法の精度検証を行った．その結果，グルコース濃度を１％程度の分解能で測定できることを明らかとした．なお，推定データを携帯端末等でモニタリングできる機能の開発には至らなかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来，尿糖計を腰掛便器に組み込む技術はいくつか提案されているが，その多くは機械的機構によって尿をサンプルして分析ユニットへ送る手法である．したがって，装置が複雑であり，すでに普及している腰掛便器に組み込むことは難しい．それに対し，本研究の成果は，センサユニットを腰掛便器に外付けするだけで計測できる点に大きな特色がある．非接触であり，分析ユニットも不要なためメンテナンス性にも優れている．スマートフォンなどの携帯端末にアプリケーションをインストールすればデータの蓄積，閲覧も可能となり，今後の普及にもアドバンテージがある．将来的には医療機関と連携した健康管理システムとしての有用性も期待できる．
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