2020 Fiscal Year Research-status Report
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18K12113
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| Research Institution | Nippon Institute of Technology |
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Principal Investigator |
秋元 俊成 日本工業大学, 先進工学部, 准教授 (10511462)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 非接触 / 酸素飽和度 / 計測 / レンズ / ミラー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
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、当初の計画通り昨年度までに開発を行ってきた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の安定した計測を実現するために装置の改良を行った。まず、より安定した計測の実現に向けてコールドミラー（可視光を反射し、赤外光を透過させるミラー）を利用して、分光後の光を計測する手法の検討を始めた。コールドミラーにより光を2つに分ける事で、センサの感度アップとノイズ低減を行う事が出来るのではないかと考え、装置の設計、試作、計測実験を行った。
新たに開発した装置では、計測光がコールドミラーにより分光された光になった事で照明の切り替えが不要となり、連続照射が可能となった。これにより安定した光源を利用する事ができるようになった。また、電気的な高域通過フィルタを導入する事も可能となり、昨年度までの装置と比べ計測感度を上げることができ、耐ノイズ性能も向上できる構成とすることができた。
従来の計測装置（透過型パルスオキシメーター）を装着してもらい、試作機と同時に計測を行いながら息こらえによる計測実験を行った。この際の、酸素飽和度の低下を記録し、透過型パルスオキシメーターによる計測結果と本装置による計測結果の比較を行った。計測実験の結果、新たに開発した装置によっても非接触で脈波を捉える事が可能であり血中酸素飽和度の変化も捉えることができた。
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・構成についても検討するとともに、分光した光の計測に合わせてアナログ回路の改良を行う予定である。また、距離を離した際の照明の当て方についても検討を行っていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
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、コロナ禍の影響で複数の被験者を対象とした計測実験を行う事が難しく、また、学会発表の場が制限されてしまった影響で計画通りの発表を行う事が出来なかった。この点については、当初の計画より少し遅れが出てしまった部分があると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の３年目である令和２年度は装置開発の点では計画通りの結果を得る事が出来た。一方で、学会発表等、研究成果の公表と外部意見を取り入れるといった点においては計画通りに進める事が困難であった。このため、次年度は発表等の仕方を検討し、より効果的な公表と意見の取り入れを行う。
令和３年度は、令和２年度までにコールドミラーを利用した非接触計測をの評価検証を行う。また、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。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の影響で国際会議への参加を見送った事が大きな理由である。複数被験者による実験についても実施を延期した関係で次年度使用額が生じる結果となった。
これらについては、次年度以降に時期をずらして実施する計画である。
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