| 研究課題/領域番号 |
18K12113
|
|---|
| 研究機関 | 日本工業大学 |
|---|
研究代表者 |
秋元 俊成 日本工業大学, 先進工学部, 准教授 (10511462)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
|
| キーワード | 非接触 / 酸素飽和度 / 計測 / レンズ |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究は，非接触での動脈血酸素飽和度の計測を実用レベルで実現し，そのシステムの評価を行う事を目的としている．
本年度は，カメラレンズとフォトトランジスタを用いた新たな手法で非接触に酸素飽和度計測が可能かを評価・検討した．まず，カメラレンズとフォトトランジスタを組み合わせた装置を作成し，赤色光と赤外光の2色のLEDの光を交互に光らせながらセンサ出力を読み込むシステムの構築を行った．この際，微細な変化を計測できるようにノイズ対策を行い，アナログデジタル変換器に高分解能（24ビット）な変換器を利用する形とした．
次に，計測結果を数値計算ソフトにより解析することで，動脈血酸素飽和度の推定を行うシステムの構築を行った．接触式のパルスオキシメーターと同様に，赤色光と赤外光の反射強度の比を計算する事で血中酸素飽和度の変化を推定する形とした．
作成したシステムを利用して研究者本人が呼吸を止めて計測を行った結果，30cm程度離れた場所からの計測においても，時間経過とともに赤色光と赤外光の比が変化する事が計測出来た．これは，血中酸素飽和度がカメラレンズとフォトトランジスタを用いる事で非接触で計測できることを示していると考える．今後は，より安定してより離れた場所から計測できるように，レンズの種類・構成について検討するとともに，アナログ回路の改良を行う予定でいる．また，複数の被験者による実験を行う事で酸素飽和度の推定値の検証も行っていく予定でいる．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
装置の開発は当初予定していた研究計画通りに進んでおり，開発した装置を利用した実験も計画通りの結果が残せている．本年度は，研究計画において装置開発及び基礎実験を計画しており，当初の想定通りの結果を得る事が出来た．ただし，結果が出始めるのが計画より少し遅かった為学会発表の予定に変更を行った．
基礎実験の結果としては，研究者本人による実験ではあるが，非接触で酸素飽和度計測の基になる数値変化を計測する事が出来たと考えている．今後，より詳細な検証と解析を行っていく予定であるが，想定通りの結果を得る事が出来ていることから、おおむね順調に進展しているといえる。
|
| 今後の研究の推進方策 |
本研究の初年度である平成30年度は当初の計画通りの結果を得る事が出来た．この為，今後も当初の研究計画に則して遂行していく予定である．
平成31年度は，30年度に引き続き非接触計測を実現することに重点を置き計測しやすい環境の構築や安定した位置での計測を目指す．また，複数被験者による計測実験を行い装置の検証を行うとともに，そこで得られた知見より装置の改良を行う．特に既存の計測装置との比較評価実験を中心に行い，計測結果の検証を行う．また、計測部位による違い等も検証する。その後は，計測可能距離を伸ばすことを目的としてレンズの種類・構成を検証し，アナログ回路の改良を行う事で下記の３点について明らかにする．
・非接触での動脈血酸素飽和度測定の実現可能性について明らかにする．
・測定距離の限界について理論値を含め明らかにする．
・非接触での動脈血酸素飽和度測定において評価方法も明らかにする．
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度の研究計画では，国内での学会発表についても支出を計画していたが，研究結果が出るのが少し遅くなってしまったため発表する学会等に変更が生じたことで次年度の発表に利用する計画にしたため．
|
