アレーアンテナ空間信号処理を用いたヒト循環器の運動の非接触計測

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23500549
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用システム
• 研究機関: 岩手大学
• 研究代表者: 佐藤 宏明 岩手大学, 工学部, 助教 (90359498)
• 研究分担者: 本間 尚樹 岩手大学, 工学部, 准教授 (70500718)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: アレーアンテナ / 空間信号処理 / マイクロ波 / MIMO / 心臓拍動計測 / 循環器系モニタ / 循環器系疾患 / 非侵襲診断

研究概要

心筋梗塞や動脈硬化といった循環器系疾患は日本人の病気による死亡原因の第2位をしめる重大な疾病である．そのため循環器系疾患の早期診断や予防診断のために，患者の負担が少なく，精度の高い診断法が以前より求められている．この実現を目指して，本研究課題では心臓や動脈などの循環器組織の運動を計測し，診断のための情報を抽出することを目指した．
本研究課題では“マイクロ波アレーアンテナ空間信号処理の実験装置”を製作し，この実験装置を用いてヒト循環器周辺の器官の運動を非接触かつ体を傷つけることなく計測を行った．計測法の検討と検出アルゴリズムの改良により呼吸による信号変動と心臓拍動による動きを捉えることに成功した．

研究成果

• [雑誌論文] Compact antenna arrangement for MIMO sensor in indoor environment (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma, Kentaro Nishimori, Hiroaki Sato and Yoshitaka Tsunekawa
  • 雑誌名: IEICE Transaction Communication 巻: Vol.E96-B, No.10 ページ: 2491-2498
  • DOI: 10.1587/transcom.E96.B.2491
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Performance Evaluation of MIMO Sensor with Compact Antenna Arrangement (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma, Kentaro Nishimori, Hiroaki Sato and Yoshitaka Tsunekawa
  • 雑誌名: Electric Proc. of ACT 2013 巻: ACT 2013 ページ: 82-84
• [雑誌論文] アンテナを集中配置したMIMO セ ンサの検出特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹, 西森健太郎, 佐藤宏明, 恒川佳隆
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: AP2013-71 ページ: 51-56
• [雑誌論文] マルチアンテナシステムのセンシング応用について (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹, 今野恵太, 西森健太郎, 竹村暢康, 満井 勉, 佐藤宏明, 恒川佳隆
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: AP2013-111 ページ: 67-72
• [雑誌論文] 多重波環境マイクロ波センサに適した生体方向推定法の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今野恵太, 笹川大, 本間尚樹, 西森健太郎, 竹村暢康, 満井 勉, 佐藤宏明, 恒川佳隆
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: AP2013-119 ページ: 111-116
• [雑誌論文] Biological activity detection method using MIMO system (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaki Nango, Naoki Honma, Kentaro Nishimori, Hiroaki Sato
  • 雑誌名: IEICE Communications Express 巻: Vol. 2, No. 2 ページ: 36-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] MIMO システムを用いた生体活動検出法の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 南湖政輝, 今野恵太, 本間尚樹, 西森健太郎, 佐藤宏明
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: AP2012-143 ページ: 115-120
• [雑誌論文] Compact antenna arrangement for MIMO sensor in indoor environment (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma, Kentaro Nishimori, Hiroaki Sato and Yoshitaka Tsunekawa
  • 雑誌名: Electric Proc. of ISAP 2012 巻: 3A3-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Breath Detection Method Using Time-variant MIMO Channel (2011)
  • 著者名/発表者名: Nango Masaki, Naoki Honma, Kentaro Nishimori and Hiroaki Sato
  • 雑誌名: Electric Proc. of ISAP 2011 巻: ISAP 2011
• [雑誌論文] MIMO チャネル時変動特性を用いた非接触呼吸検出法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 南湖政輝, 本間尚樹, 西森健太郎
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: Vol.111, No.172 ページ: 1-6
• [学会発表] Experimental Performance Evaluation of MIMO Sensor with Compact Antenna Arrangement (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma, Kentaro Nishimori, Hiroaki Sato and Yoshitaka Tsunekawa
  • 学会等名: The 2013 International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC'13)
  • 発表場所: MOEVENPICK HOTEL SAIGON (Vietnam)
  • 年月日: 2013-10-16
• [学会発表] 多重波環境におけるマイクロ波センサを用いた生体 方向推定法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今野恵太, 南湖 政輝, 本間尚樹, 西森健太郎, 竹村暢康, 満井 勉, 佐藤宏明, 恒川佳隆
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡県)
  • 年月日: 2013-09-17
• [学会発表] ウェーブレット変換による呼吸・心拍信号の成分分離の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田直弘, 佐藤宏明, 恒川佳隆, 本間尚樹
  • 学会等名: 平成25年度電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 会津大学(福島県)
  • 年月日: 2013-08-23
• [学会発表] Compact antenna arrangement for MIMO sensor in indoor environment (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma, Kentaro Nishimori, Hiroaki Sato and Yoshitaka Tsunekawa
  • 学会等名: 2012 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP 2012)
  • 発表場所: Nagoya Congress Center, Nagoya, Japan
  • 年月日: 2012-11-01
• [学会発表] MIMO センサを用いた生体活動検出特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 南湖政輝, 本間尚樹, 西森健太郎, 佐藤宏明
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 富山大学(富山県)
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] MIMO センサを用いた呼吸・心拍の計測法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今日向, 今岡塁, 佐藤宏明, 恒川佳隆, 本間尚樹
  • 学会等名: 計測自動制御学会東北支部第272回研究集会
  • 発表場所: 岩手大学(岩手県)
  • 年月日: 2012-05-30
• [学会発表] 送受信アレーアンテナを集中配置したMIMO センサ (2012)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹, 杉浦貴志, 南湖政輝, 西森健太郎, 佐藤宏明, 恒川佳隆
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2012-03-21
• [学会発表] MIMO チャネルを用いたヒト心臓拍動の検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤宏明, 今日向, 南湖政輝, 本間尚樹, 恒川佳隆, 西森健太郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] MIMO チャネル時変動特性を用いた人間の行動推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 南湖政輝, 本間尚樹, 西森健太郎, 佐藤宏明
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] アンテナ選択ダイバーシチを利用したMIMO センサ検出率の改善 (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉浦貴志, 本間尚樹, 西森健太郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2011-09-13
• [備考] 雑誌掲載記事, 研究取材:産業情報出版日経BP 社,日経エレクトロニクス, No.1112, pp.45-52, 2013/7-8