| 研究課題/領域番号 |
23K25250
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| 補助金の研究課題番号 |
22H03996 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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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 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
村松 大陸 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (80779140)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2023年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2022年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
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| キーワード | ヘルスケア / 生体信号計測 / ウェアラブル/インプランタブル / ワイヤレスボディエリアネットワーク / 人体通信 / 生体内信号伝搬 / 電磁界解析 / 電磁ファントム / ウェアラブル機器 / インプランタブル機器 / WBAN / 無線給電 / 環境電磁波 / 符号化変調方式 / クロスレイヤ最適化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ウェアラブル機器によりユーザの状態を常時計測し医療サーバで監視する「ウェアラブル環境下統合ヘルスケア」が実現しつつある． 本研究では，生体と電磁波の相互作用に基づき生体計測と情報通信という異なるレイヤの技術を統合最適化し，次世代ヘルスケア基盤を創出する．具体的には，(1)人体に入力した電磁波の挙動を分析し，各種の生体信号を計測する．さらに，(2)人体を高周波信号の伝送路とする人体通信で，検出した生体信号などを伝送する．そして，(3)これら生体信号計測と情報通信を「生体と電磁波の相互作用」という同一の原理で実現し，センサや高周波回路などを共通化してシステム規模や消費電力を劇的に削減する．
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| 研究成果の概要 |
世界的な超高齢社会を背景に，生活習慣病を未然に防ぐ一次予防や罹患者を迅速に発見し早期治療に努める二次予防を可能とするウェアラブル/インプランタブルヘルスケアが注目されている．本研究では，電磁応答により生体信号を計測する技術や，人体を伝送路として通信する技術を「生体と電磁波の相互作用」という同一原理を用いて実現することで，センサや回路を共通化してシステム規模や消費電力を劇的に削減することを目指した．この目的実現に向け，体内埋込医療機器向けのインプランタブル人体通信システムや，Wireless body area network用のデュアルモードウェアラブルアンテナの開発に取り組んだ．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では生体と電磁波の相互作用に基づき，①体内埋込医療機器向けのインプランタブル人体通信システム，②WBAN用デュアルモードウェアラブルアンテナ，の開発に取り組んだ．①では，生体内伝搬を明らかにし，最適キャリア周波数の決定式，相互干渉や生体電磁曝露の低減法を示した．②では，21 MHz人体通信と2.4 GHz狭帯域無線通信の物理層を同時カバーするアンテナを設計/試作し，反射特性，放射パターンなどをファントム実験で評価し優れた性能を確認した．世界的な高齢化を背景に生活習慣病を未然に防ぐ予防医療が重要となる中，本成果は次世代ヘルスケア基盤となり多くの人の健康な生活を守ることにつながると考える．
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