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2012 年度 研究成果報告書

超高速近赤外差分分光スペクトル解析による非観血的血中成分計測法の開発研究

研究課題

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研究課題/領域番号 21240047
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関金沢大学

研究代表者

山越 憲一  金沢大学, 機械工学系, 教授 (40014310)

研究分担者 田中 志信  金沢大学, 機械工学系, 教授 (40242218)
野川 雅道  金沢大学, 機械工学系, 助教 (40292445)
山越 健弘  金沢大学, 機械工学系, 博士研究員 (70444205)
研究期間 (年度) 2009 – 2012
キーワード非侵襲計測 / 血中成分 / 血糖値 / アルコール濃度 / 生体光計測 / 光電容積脈波
研究概要

本研究は、多波長で同時計測された光電容積脈波(photo-plethysmogram;PPG)を用いて、実用に向けた各種血中成分の非侵襲計測法を確立することを最終目標とした。そのため、動脈血の脈動に由来して観測されるPPG中に含まれる血液成分について検討を行い、近赤外計測による主要成分計測の波長域と感度を実験的に確定させた。また、実用的要請の非常に高い血糖値・血中アルコール濃度計測を対象に、光散乱現象を加味した理論的検討を行い、小型システムの試作開発とin vivo試験を行った結果、良好な濃度予測が可能であった。また、予測精度向上のために高感度・高S/N光計測法も提案され、実用化への礎が提供された。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] In the Spotlight: Bioinstrumentation2013

    • 著者名/発表者名
      Yamakoshi K.
    • 雑誌名

      IEEE Reviews in Biomedical Engineering, Peer-reviewed

      巻: 5 (in press)

    • DOI

      DOI:10.1109/RBME20122227703

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Validation of normalized pulse volume in the outer ear as a simple measure ofsympathetic activity using warm and coldpressor tests: towards applications in ambulatory monitoring2013

    • 著者名/発表者名
      Lee J.H., Matsumura K., Yamakoshi T., Rolfe P., Tanaka N., Kim K.H., YamakoshiK.
    • 雑誌名

      Physiological Measurement, Peer-reviewed

      巻: 34(3) ページ: 359-75

    • DOI

      DOI:10.1088/0967-3334/34/3/359

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 血中アルコール濃度の非侵襲光学的計測法確立に向けた基礎的検討-近赤外領域における希薄エチルアルコール溶液濃度の定量化-2012

    • 著者名/発表者名
      山越健弘, , 小川充洋, 松村健太, 宮崎慎平, 板坂優希, 井田孝之, 山越康弘, 廣瀬元, 山越憲一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 132(12) ページ: 2059-64

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejeiss.132.2059

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光電容積脈波式血中アルコール濃度計測装置の開発-in vivo 試験による予備的検討-2012

    • 著者名/発表者名
      山越健弘, 小川充洋, 松村健太, 板坂優希, 宮崎慎平, 山越康弘, Peter ROLFE, 廣瀬元, 山越憲一
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: 50(2) ページ: 237-47

    • DOI

      DOI:DN/JST.JSTAGE/jsmbe/50.237

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of concentrations of glucose and human serum albumin in mixtures in phosphate-buffered solution by nearinfrared spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Ogawa M., Yamakoshi T., Motoi K., Yamakoshi K.
    • 雑誌名

      Sensors and Materials, Peer-reviewed

      巻: 24(6) ページ: 323-33

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機溶剤中毒予防のための尿中馬尿酸の光学的検知の研究;馬尿酸溶液の近赤外吸光スペクトルの検討2011

    • 著者名/発表者名
      西田亘児, 小川充洋, 斎藤淳夫, 范宇亭, 井幸介, 山越健弘, 山越憲一
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: 111(57) ページ: 9-13

  • [雑誌論文] Determination of concentrations of human serum albumin in phosphate buffer solutions using near-infrared spectroscopy in the region of 750-2500nm2010

    • 著者名/発表者名
      Ogawa M., Yama k osh i Y., Yama k osi T., Yamakoshi K.
    • 雑誌名

      The Internet Journal of Bioengineering, Peer-reviewed

      巻: 4(2)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ヒト血清アルブミンリン酸緩衝溶液の近赤外領域における分光学的特性およびその定量化の試み2010

    • 著者名/発表者名
      小川充洋, 山越健弘, 田中志信, 山越憲一
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: 48(3) ページ: 259-68

    • DOI

      DOI:JST.JSTAGE/jsmbe/48.259

    • 査読あり
  • [雑誌論文] サポートベクターマシンによる非線形回帰を用いた新たなパルスオキシメトリの校正法の試み2009

    • 著者名/発表者名
      野本大貴, 小川充洋, 山越康弘, 野川雅道, 山越健弘, 本井幸介, 田中志信, 山越憲一
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: 109(50) ページ: 5-8

  • [学会発表] Development of a nearinfrared spectroscopic system for monitoring urine glucose level for the use of long-term home healthcare2011

    • 著者名/発表者名
      Tanaka S., Hayakawa Y., Ogawa M., Yamakoshi K.
    • 学会等名
      6th International Symposium on Precision Engineering Measurements and Instrumentation
    • 発表場所
      Hangzhou; China
    • 年月日
      2011-08-10
  • [学会発表] Multivariate calibration models to classify blood glucose levels non-invasively based on a new optical technique named pulse glucometry2009

    • 著者名/発表者名
      Yamakoshi Y., Ogawa M., Yama k osh i T., Tamur a T., Yama k osh i K.
    • 学会等名
      12th World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Munich; Germany
    • 年月日
      2009-09-09
  • [学会発表] An attempt of new calibration method with support vector machines regression for pulse oximetry2009

    • 著者名/発表者名
      Ogawa M., Yamakoshi Y., Nogawa M., Yamakoshi T., Motoi K., Tanaka S., Yamakoshi K.
    • 学会等名
      12th World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Munich; Germany
    • 年月日
      2009-09-09
  • [学会発表] Attempt of a novel calibration method of pulse oximetry using support vector machines regression2009

    • 著者名/発表者名
      Ogawa M., Yamakoshi Y., Nogawa M., Yamakoshi T., Motoi K., Tanaka S., Yamakoshi K.
    • 学会等名
      31st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      Minneapolis; USA
    • 年月日
      2009-09-05
  • [学会発表] Multivariate regression and discreminant calibration models for a novel optical non-invasive blood glucose measurement method named pulse glucometry2009

    • 著者名/発表者名
      Yamakoshi Y., Ogawa M., Yama k osh i T., Tamura T., Yamakoshi K.
    • 学会等名
      31st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      Minneapolis; USA
    • 年月日
      2009-09-04
  • [学会発表] Preliminary study on near-infrared spectroscopic measurement of urine hippuric acid for the screening of biological exposure index2009

    • 著者名/発表者名
      Ogawa M., Yamakoshi Y., Motoi K., Yamakoshi T., Yamakoshi K.
    • 学会等名
      5th International Symposium on Instrumentation Science and Technology
    • 発表場所
      Shenyang; China
    • 年月日
      2009-01-15
  • [図書] Technological Advancements in Biomedicine for Healthcare Applications2013

    • 著者名/発表者名
      Ogawa M., Yamakoshi T., Matsumura K., Motoi K., Yamakoshi K.
    • 総ページ数
      18-26
    • 出版者
      IGI Gloval

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公開日: 2014-08-29   更新日: 2015-10-07  

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