2003 Fiscal Year Annual Research Report
仮想人体を核としたサイバネティック人工心臓システムの開発
Project/Area Number |
03J00226
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Research Institution | University of Tsukuba |
Principal Investigator |
小阪 亮 筑波大学, システム情報工学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | パラメータ同定 / 生理モデル / 制御 / 人工心臓 / デルタオペレータ / 遠隔医療 / データベース |
Research Abstract |
本年度は,仮想人体を核とした人工心臓システム構築のため,1.仮想人体,2.人工心臓の制御システム.3.遠隔医療システムの基礎となる研究を行った. 1.仮想人体:生理モデルとして,人工心臓制御に関わる体循環系に着目し,物理学的,生理学的知見より体循環系生理モデルを状態方程式として構築した.そして,体循環系生理モデル内の未知生理パラメータを,デルタオペレータを用いたパラメータ同定法により推定した.長期の動物実験や神経系に作用する薬品を用いた人為的な生理実験により,医師による所見と比較することで,同定された生理パラメータが生体内部の生理的挙動や生理動態を反映していることが確認された. 2.入工心臓制御システム:人工心臓に上る治療制御手法の開発の為,各種生理情報や人工心臓の駆動情報の計測や人工心臓の回転数制御等を行うことが可能な人工心臓制御システムの構築を行い,模擬循環系にて制御性能を確認した.さらに,仮想人体モデルを計測コンピュータに搭載することで,逐次生理パラメータの推定を行うことが可能となった.現在,逐次推定される生理パラメータを人工心臓の制御へフィードバックし,生理挙動に適応した人工心臓の治療制御手法の開発を行っている. 3.遠隔医療システム:遠隔医療システムとして,研究者,患者,医師とをネットワーク技術て結びつけるメディカルインターフェースを構築した.各種計測情報は,計測用コンピュータよりネットワークを通じて医療データベースへ格納される.遠隔医療用ウェブサーバは,必要な情報をネットワーク経由でデータベースより取り出し,ウェブサイト上でグラフや画像情報等へと加工して提示する.本ウェブサイトにブラウザや携帯電話で接続することで,常時,生体や人工心臓の挙動を把握することが可能となった.
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Research Products
(1 results)