手術室内における電磁妨害と低周波の人体への影響の研究

1994 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 04557118
• 研究種目: 試験研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医学一般
• 研究機関: 高知工業高等専門学校
• 研究代表者: 岸本 誠一 高知工業高等専門学校, 電気工学科, 講師 (90177816)
• 研究分担者: 山口 巧 高知工業高等専門学校, 電気工学科, 助手 (30230361) ; 岸本 誠司 高知医科大学, 付属病院・手術部, 助教授 (30115828)
• 研究期間 (年度): 1992 – 1994
• キーワード: 医用電子機器 / 電気メス / 電磁雑音 / DSP / FFT解析

研究概要

昨年に引き続き、手術室内で用いられている電気メスと心電計との間で生じる電磁妨害について、その雑音周波数と心電波形周波数を測定、検討した。測定は、高速A≠Dボード、フィルタ回路、パソコン、および自作のデータ収集プログラムで構成されるスペクトラム・アナライザを用いて、いろいろな条件で心電計コード上の信号について行った。その結果、正常な心電波形は30〔Hz〕以下に強いスペクトラムが存在すること、また電気メスによる雑音は広帯域に分布し、心電波形の主成分である低い周波数帯(30〔Hz〕以下)にも大きなレベルが存在することがわかった。すなわち、心電波形と電磁雑音の周波数帯は重っているので、いくつか試みてきたアクティブ・フィルタなどのアナログ・フィルタでは、完全な雑音の除去は困難であると思われた。
電磁雑音の影響を受けた心電波形データについて、高速A≠D変換ボードとパソコンを用いて、FFT解析や逆FFT解析によるシュミレーションを行った。その結果、条件によって異なるが、カットオフ周波数が30〜60〔Hz〕のロ-・パス・フィルタを作れば、多少ひずんではいるが元の心電波形が再現できることがわかった。そこで、リアルタイムで元の心電波形に近づけるために、ディジタルによる信号処理について検討した。最近注目されているDSPを用いてディジタル・フィルタを製作することを試み、所望の帯域によるディジタル・フィルタが実現できた。DSPでは、特性が非常に急峻で、狭い帯域のフィルタ等も容易に実現することが可能である。