研究課題/領域番号 |
22K12924
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研究種目 |
基盤研究(C)
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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
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研究機関 | 千葉工業大学 |
研究代表者 |
小山 勇也 千葉工業大学, 工学部, 助教 (10778955)
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研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022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)
2025年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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キーワード | ウェアラブルセンサ / ヘテロコア光ファイバ / 生体情報 / 衣服 / 無意識・無拘束 |
研究開始時の研究の概要 |
生体情報(呼吸・心拍・血圧)は疾病の兆候の把握に有用であり,家庭内環境における継続的なモニタリングは着用者に対して快適である事が望ましい.近年は様々なウェアラブルデバイスが提案されているものの,複数の生体情報を取得するために複数のデバイスを同時に装着し,快適性が代償にならざるを得ないのが現状である. 本研究では,予防医療を促進するための新たな生体情報計測の技術基盤として,素材そのものがセンサ機能を持つ知覚衣服に心拍・呼吸・血圧情報の検出機能を統合したモニタリングシステムを構築する.さらに,知覚衣服が日常生活における健康状態を継続的に取得するライフログデバイスとして有用であると実証する.
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研究実績の概要 |
本研究では、日常生活における継続的なモニタリングのために、着用者の呼吸・心拍・血圧といった生体情報を無意識・無拘束に検出する知覚衣服を実現し、実用システムへと拡張することを目指している。また、知覚衣服を用いた基盤技術がヘルスケア分野において有用であると実証する。初年度は光ファイバセンサによる呼吸・心拍・血圧といった生体情報の計測手法について取り組んだ。 血圧計測について、ヘテロコア光ファイバセンサを身体上の2点(首、足首)に配置し、それらの箇所における脈動を同時に検出した。取得した脈波計測波形から求められる位相差(脈波伝搬時間)と、市販の血圧計により得た参照血圧値との関係を解析・評価した。回帰直線の関数を血圧推定式として用い、推定値の妥当性を検証した。その結果、ヘテロコア光ファイバセンサによって得られた脈波伝搬時間から血圧値を推定可能な事を示した。結果については論文公表に取り掛かっている。 一方、知覚衣服を用いた呼吸・心拍計測について、衣服胸部にセンサ部を配置した場合は、被験者によっては体表における微弱な心拍が検出困難である事を確認した。LED光源をSLD光源に変えてセンサ感度の向上を試みたが、有用な結果は得られなかった。そのため、今後は拍動成分については衣服の手首や肘部分、呼吸成分のみを衣服胸部で検出する方式に切り替える。 また、着用者の姿勢変化や体動によって衣服胸部のセンサにおける計測波形にアーティファクトが含まれ計測困難になる問題を解決するために、知覚布を胴体部分の前面・側面・背面に配置し同時計測を行った。計測波形にはFFTを施し周波数成分を得た。その結果、日常生活であり得る姿勢・動作中において呼吸波形が検出可能な事を確認した。結果については国際会議発表の準備中である。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
血圧計測の検証、アーティファクトの問題についてある程度の見通しが得られており、年度の計画通りに進行している。
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今後の研究の推進方策 |
次年度では、知覚布による血圧計測および計測位置の省領域化を検討する。生体情報検出機能を一着の衣服に統合するために、検出に適したセンサの作製や無線計測システムの構築も開始する。
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