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皮膚接触不要の無意識・無拘束な心疾患検査を可能とする光センシングシステム

研究課題

研究課題/領域番号 25350525
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関静岡大学

研究代表者

庭山 雅嗣  静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (40334958)

連携研究者 木目 良太郎  東京医科大学, 医学部, 講師 (90366120)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード近赤外分光法 / オキシメトリ / ヘモグロビン / オキシメトリー / 生体計測
研究成果の概要

本研究では、生体周囲の衣類を伝播する拡散光に着目して、長期間計測の壁となるセンサ装着の煩わしさをなくし、光計測により無拘束・無意識に心疾患の兆候を検出可能とするための基礎技術開発を目的として、光センシングを邪魔する媒質の影響解明や補正法の開発を行った。その結果、光源近傍の測定値を基にして適切な補正を加えることにより生体組織の血液量や酸素濃度が精度良く得られることが示された。これは、院内のベッドサイドや薄着での就寝時などに、長時間NIRS計測が可能となることを示唆するものである。これらの成果は、心疾患関連の健康管理だけでなく、自律神経活動や情動把握等の幅広い応用も期待できる。

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 14件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 10件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Tissue oxygen saturation levels from fetus to neonate.2017

    • 著者名/発表者名
      Mukai M, Uchida T, Itoh H, Suzuki H, Niwayama M, Kanayama N
    • 雑誌名

      J Obstet Gynaecol Res

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1111/jog.13295

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Craniofacial tissue oxygen saturation is associated with blood pH using an examiner's finger-mounted tissue oximetry in mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Uchida T, Kanayama N, Kawai K, Niwayama M.
    • 雑誌名

      J Biomed Opt.

      巻: 21 号: 4 ページ: 40502-40502

    • DOI

      10.1117/1.jbo.21.4.040502

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Aerobic training enhances muscle deoxygenation in early post-myocardial infarction2016

    • 著者名/発表者名
      S. Takagi, N. Murase, R. Kime, M. Niwayama, T. Katsumura
    • 雑誌名

      European journal of Applied Physiology

      巻: 116 ページ: 673-685

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 内診指接着型胎児オキシメーターの開発2016

    • 著者名/発表者名
      金山尚裕, 内田季之, 庭山雅嗣
    • 雑誌名

      臨床婦人科産科

      巻: 7 ページ: 96-104

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 診断指接着型オキシメータ―の基礎2015

    • 著者名/発表者名
      庭山雅嗣
    • 雑誌名

      産科と婦人科

      巻: 82 ページ: 17-21

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Examiner's finger-mounted fetal tissue oximetry: a preliminary report on 30 cases.2015

    • 著者名/発表者名
      Uchida T, Kanayama N, Mukai M, Furuta N, Itoh H, Suzuki H, Niwayama M
    • 雑誌名

      J Perinat Med

      巻: in press 号: 7 ページ: 0297-0297

    • DOI

      10.1515/jpm-2014-0297

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Difference in Muscle Deoxygenation Responses Between Aerobic Capacity-Matched Elderly Men and Women2015

    • 著者名/発表者名
      S. Takagi, N. Murase, R. Kime, M. Niwayama, T. Osada, T. Katsumura
    • 雑誌名

      Advances in Experimental Medicine and Biology

      巻: 876 ページ: 55-61

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-3023-4_7

    • ISBN
      9781493930227, 9781493930234
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 星状神経節ブロックの効果判定における携帯型近赤外線分光法測定器の有用性2015

    • 著者名/発表者名
      木村哲朗, 御室総一郎, 鈴木明, 牧野洋, 佐藤重仁, 庭山雅嗣
    • 雑誌名

      ペインクリニック

      巻: 36 ページ: 97-100

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Examiner's finger-mounted fetal tissue oximetry2014

    • 著者名/発表者名
      N. Kanayama and M. Niwayama
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Optics

      巻: 19 号: 6 ページ: 0670081-5

    • DOI

      10.1117/1.jbo.19.6.067008

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Skeletal muscle deoxygenation abnormalities in early post myocardial in farction2014

    • 著者名/発表者名
      Takagi S, Murase N, Kime R, Niwayama M, Osada T, Katsumura T.
    • 雑誌名

      Medicine & Science in Sports & Exercise

      巻: (In press) 号: 11 ページ: 2062-2069

    • DOI

      10.1249/mss.0000000000000334

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Implantable thin NIRS probe design and sensitivity distribution analysis.2014

    • 著者名/発表者名
      M. Niwayama, T. Yamakawa
    • 雑誌名

      Electronics Letters

      巻: 50 号: 5 ページ: 346-348

    • DOI

      10.1049/el.2013.3921

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development od an implantable flexible probe for simultaneous near-infrared spectroscopy and electrocorticography.2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yamakawa, T. Inoue, Y. He, M. Fujii, M. Suzuki, M. Niwayama
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Biomed. Eng.

      巻: 61 号: 2 ページ: 388-395

    • DOI

      10.1109/tbme.2013.2279888

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aging affects spatial distribution of leg muscle oxygen saturation during ramp cycling exercise2013

    • 著者名/発表者名
      Takagi S, Kime R, Murase N, Watanabe T, Osada T, Niwayama M, Katsumura T.
    • 雑誌名

      Advances in Experimental Medicine and Biology

      巻: 789 ページ: 157-162

    • DOI

      10.1007/978-1-4614-7411-1_22

    • ISBN
      9781461472568, 9781461474111
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Which is the best indicator of muscle oxygen extraction during exercise using NIRS? -EVidence that HHb is not the candidate2013

    • 著者名/発表者名
      Kime R, Fujioka M, Osawa T, Takagi S, Niwayama M, Kaneko Y, Osada T, Murase N, Katsumura T.
    • 雑誌名

      Advances in Experimental Medicine and Biology

      巻: 789 ページ: 163-169

    • DOI

      10.1007/978-1-4614-7411-1_23

    • ISBN
      9781461472568, 9781461474111
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 運動形態の相違が筋酸素飽和度と最高酸素摂取量の関係に及ぼす影響2013

    • 著者名/発表者名
      高木俊, 木目良太郎, 庭山雅嗣, 長田卓也, 村瀬訓生, 坂本静男, 勝村俊仁
    • 雑誌名

      日本臨床スポーツ医学会誌

      巻: 21 ページ: 388-395

    • NAID

      10031171178

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 近赤外分光法による多様な生体組織の活動計測2017

    • 著者名/発表者名
      庭山 雅嗣
    • 学会等名
      第12回東海地区分離技術講演会
    • 発表場所
      静岡大学浜松キャンパス(静岡県浜松市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Correcting influence of scalp blood on cerebral NIRS by pressing body surface2016

    • 著者名/発表者名
      H. Sato, M. Niwayama
    • 学会等名
      The 38th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society(EMBC 2016)
    • 発表場所
      Contemporary Resort convention center, Orlando (USA)
    • 年月日
      2016-08-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal wavelength for photoplethysmography of dermal blood using visible and near-infrared light2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kitaura, S. Uchida, S. Sikii, M. Niwayama
    • 学会等名
      The 38th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society(EMBC 2016)
    • 発表場所
      Contemporary Resort convention center, Orlando (USA)
    • 年月日
      2016-08-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influences of olfactory bulb and skull on rat cerebral oximetry by spatially resolved NIRS2016

    • 著者名/発表者名
      K. Yokoi, M. Niwayama
    • 学会等名
      The 38th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society(EMBC 2016)
    • 発表場所
      Contemporary Resort convention center, Orlando (USA)
    • 年月日
      2016-08-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光を用いた非侵襲血液動態計測2016

    • 著者名/発表者名
      庭山 雅嗣
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会2016
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光による血液動態計測と工学教育2016

    • 著者名/発表者名
      庭山 雅嗣
    • 学会等名
      平成28年度東海工学教育協会地区大会
    • 発表場所
      静岡大学浜松キャンパス(静岡県浜松市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Measurements of tissue oxygen and hemoglobin on a novel near infra-red spectroscopy in emergency patients with poor general conditions2015

    • 著者名/発表者名
      T. Saitoh, N. Kanayama, M. Niwayama, Atsuto Yoshino et al.
    • 学会等名
      The 8th Asian Conference for Emergency Medicine
    • 発表場所
      Taipei International Convention Center, Taipei
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウェアラブルオキシメータの開発2015

    • 著者名/発表者名
      金山尚裕, 内田季之, 庭山雅嗣
    • 学会等名
      第22回医用近赤外線分光法研究会
    • 発表場所
      持田製薬本社(東京都新宿区)
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] LEDセンシングに基づくマルチモダルプローブの開発2015

    • 著者名/発表者名
      江崎駿, 庭山 雅嗣
    • 学会等名
      電気・電子情報関係学会 東海支部連合大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学,(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 胃・食道組織を対象とした近赤外空間分解分光計測2015

    • 著者名/発表者名
      富松慧介, 庭山雅嗣
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム
    • 発表場所
      岡山国際交流センター,(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a multimodal probe using NIRS based on LED sensing2015

    • 著者名/発表者名
      S. Esaki, T. Yamakawa, M. Niwayama
    • 学会等名
      37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS)
    • 発表場所
      Milano Congressi, Milan, Italy
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatially-resolved near-infrared measurement in stomach tissues2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tomimatsu, M. Niwayama
    • 学会等名
      37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS)
    • 発表場所
      Milano Congressi, Milan, Italy
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Bone tissue microstructure on spatially-resolved optical measurement2015

    • 著者名/発表者名
      A. Toyoba, M. Niwayama
    • 学会等名
      37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS)
    • 発表場所
      Milano Congressi, Milan, Italy
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time-resolved transmittance measurement for biological tissues with a high time-resolution CMOS lock-in pixel imager2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sobue, Min-Woong Seo, M. Niwayama, K. Kagawa, K. Yasutomi, S. Kawahito
    • 学会等名
      37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS)
    • 発表場所
      Milano Congressi, Milan, Italy
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of wide-range optical properties for biological tissue using laser rangefinder and reflectance profile2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kitagawa, M. Niwayama
    • 学会等名
      37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS)
    • 発表場所
      Milano Congressi, Milan, Italy
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of Implantable Probe for Simultaneous Measurement of NIRS, ECoG and Thermometry2015

    • 著者名/発表者名
      S. Esaki, T. Yamakawa, M. Niwayama
    • 学会等名
      5th Asian and Pacific-Rim Symposium on Biophotonics
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama, Yokohama
    • 年月日
      2015-04-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of a Flexible Probe for Simultaneous Measurement of Near-Infrared Spectroscopy, Electrocorticography and Thermometry2014

    • 著者名/発表者名
      S. Esaki, M. Niwayama
    • 学会等名
      The 36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      シェラトンホテル(シカゴ,アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-09-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Low volume aerobic training on muscle desaturation during cycling exercise in elderly subjects2014

    • 著者名/発表者名
      S. Takagi, M. Niwayama, R. Kime
    • 学会等名
      42nd Meeting of the International Society on Oxygen Transport to Tissue
    • 発表場所
      ロンドン大学(ロンドン,英国)
    • 年月日
      2014-06-28 – 2014-07-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 血中COの光計測2014

    • 著者名/発表者名
      庭山 雅嗣
    • 学会等名
      ガス状伝達物質研究会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学(豊橋市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantitative and convenient measurement of hemodynamics using spatially-resolved near infrared spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      M. Niwayama
    • 学会等名
      International Symposium of Interdisciplinary Domain Research 2013
    • 発表場所
      Shizuoka Univ., Shizuoka
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantitative Hemodynamics Measurement of Heterogeneous Tssue using Near Infrared Spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      M. Niwayama
    • 学会等名
      The 15th Takayanagi Kenjiro Memorial Symposium
    • 発表場所
      Shizuoka Univ., Hamamatsu
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] NIRSによる筋組織を対象とした関心領域の酸素濃度計測2013

    • 著者名/発表者名
      塩見 将平, 庭山 雅嗣
    • 学会等名
      平成25年度日本生体医工学会東海支部大会
    • 発表場所
      スズケン株式会社(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] ウェアラブル・エレクトロニクス2014

    • 著者名/発表者名
      庭山雅嗣
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 光学的測定装置、光学的測定方法、及び光学的測定プログラム2016

    • 発明者名
      庭山雅嗣
    • 権利者名
      庭山雅嗣
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-08-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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