| 研究課題/領域番号 |
16560362
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
武藤 真三 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 教授 (10020497)
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| 研究分担者 |
森澤 正之 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 助教授 (30220049)
本間 聡 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 助手 (70362085)
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| キーワード | プラスチック光ファイバ(POF) / 光呼吸状態センサ / 光排尿・排便センシング / 介護・看護支援 / 無呼吸症候群 / POF型光酸味センサ / POF型光無音声マイクロホン / インテリジェント化 |
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| 研究概要 |
(1)「POF型光無音声マイクロホン」の開発
昨年度に引き続き、声帯機能疾患などで言葉を発することができない人のための「POF型光無音声マイクロホン」の開発に取り組んだ。これは無音声呼気時の口の形状による呼気中水分分布をマルチPOF水分センサでパターン認識する原理に基づく。この無音声母音信号の認識をDPマッチング法とニューラルネットワーク法によって行うが、無音声母音の認識率が平均98%に達する成果を得ており、これまでにない「光ファイバ無音声マイクロホン」として十分に利用できるところまできた。
(2)「排尿・排便状態センシングのためのPOF型有機酸光センサ」の開発
寝たきり老人・病人の介護支援用として「排尿・排便状態光センシング」を目指し、今年度は体外排出物中の有機酸で膨潤するポリマーをセンシングクラッド層とするPOF型光有機酸センサの開発に取り組んだ。その結果、酢酸と酢酸化合物の濃度数%を検出できる新しいPOF型光酢酸センサが開発できた。このままで光酸味センサとして利用可能であり、感度をさらに改善すれば排尿・排便状態光センシングとして応用可能となる。
(3)「POF異常呼吸状態センサ」の高性能化
「寝たきり老人・病人の呼吸状態や睡眠時無呼吸症候」などをモニターできる「POF型異常呼吸センサ」については、その応答特性のさらなる改善に取り組んだ。呼気中の水分で高速に膨潤するポリマーとしてポリビニルピロリドン(PVP)とPVDFの混合系が適することを見出し、かつ、リーキー・導波変換POF型にした高速応答光呼気センサを開発した。このセンサの立ち上がりから立ち下がりまでの時間は1.5秒で、体調異常時の速い呼吸や咳き込みなどの異常呼吸、無呼吸症候による呼吸停止の素早い検出が可能となり、介護・医療応用への高い可能性を得ることができた。この成果を第25回日本生体医工学学会甲信越支部大会で発表したところ、最優秀賞の栄誉を賜った。
以上が現時点での研究成果で、今後さらに発展させインテリジェント光センシングシステム化につなげたい。
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