| 研究課題/領域番号 |
16560362
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
計測工学
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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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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| キーワード | 介護・看護支援 / プラスチック光ファイバ / 光呼吸状態センサ / 無呼吸症候群 / 排尿・排便センシング / 光無音声マイクロホン / 言語機能障害者 / インテリジェント化 |
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| 研究概要 |
寝たきり老人・病人等の介護支援を目的として、要介護者の状態変化を安全・安価なプラスチック光ファイバ(POF)を用いて把握するシステム(インテリジェント光センシングシステム)の開発に取り組んだ。要介護者の状態変化としては、(1)尋常ではない速い呼吸・咳や痰詰まり、無呼吸症候などの異常呼吸状態、(2)排尿・排便状態、(3)異常発汗状態、(4)発生が困難な状態での意思伝達…などを想定してこれらのプラスチック光ファイバセンシングを試み、以下のような研究成果を得た。
(1)POF異常呼吸状態センシング:異常呼吸状態センシングの原理には呼気中水分の光検出を提案し、僅かな水分でも高速に膨潤するポリマーをクラッド層に用いるセンサヘッドを作製して、呼吸数80以上の異常状態や咳き込み状態、無呼吸症候状態などをセンシングできることを示した(レーザー学会招待講演など。)
(2)PDF排尿・排便状態センシング:このセンシングには尿中や便中のアミンや有機酸によるクラッド層の膨潤による光強度変化を検出する方法を提案した。その実験において、数%の濃度のアミンや酢酸、乳酸の検出が可能で酸味食品の濃度測定には応用できることを確認した。しかし、実際の尿中や便中の含有濃度検出には更なる感度の向上が必要で、これについては今後も研究を続けたい。
(3)異常発汗状態センシング:これは(1)の応用として可能であるが、既存システムの定義による発汗量測定との整合性について現在検討中である。
(4)発生が困難な状態での意思伝達POF光無音声マイクロホンの開発:声帯機能疾患などで発生ができなくても、無音声呼気中の水分分布パターンから無音声認識が可能であるという発想から、これまでに無いマイクロホンの開発を行った。その結果、無音声母音についてはほぼ100%近い認識が可能であることを明らかにでき、ライフサポート分野で高い注目をあびた(日本ME学会甲信越支部大会最優秀賞 、ライフサポート学会奨励賞など)。現在、言語機能障害者のために無音声子音の認識も含めて研究を継続しており、近い将来の実用化を目指している。
以上のPOF型光センサをインテリジェント化した介護・看護支援システムを実現したい。
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