2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of an electrode contactless electrical impedance tomography
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26350545
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
根武谷 吾 北里大学, 医療衛生学部, 准教授 (00276180)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
相馬 一亥 北里大学, 医学部, 名誉教授 (00112665)
今井 寛 三重大学, 医学部附属病院, 教授 (00184804)
新井 正康 北里大学, 医学部, 教授 (50222724)
小池 朋孝 北里大学, 大学病院, 研究員 (90523506)
岩下 義明 三重大学, 医学部附属病院, 助教 (90525396)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電気インピーダンス / 非接触 / 形状推定 / ウエアラブル / EIT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、被験者が測定用ベルトを着衣するだけで、肺疾患が検出できるウエアラブル電気インピーダンストモグラフィ（EIT）を開発することを最終目的とする。特に開発する技術は、小型軽量で多様な体型に適応できるウエアラブル測定ベルト、シャツなどの上からでもEIT測定可能な非接触EIT測定法である。昨年度までの研究では、体幹形状が推定できる測定回路と画像再構成アルゴリズムの構築、ならびに、皮膚と電極が非接触状態でもインピーダンスが測定可能な高周波定電流回路および高周波作動増幅回路を開発し、さらに電極非接触EIT測定に必要な測定条件を有限要素モデル解析によって求めた。
今年度は、幅38mm長さ820mmで最長140cmまで伸張可能なフレキシブル基板ベルト、ボタン型リチウムイオン電池で連続3時間測定可能な52mm×25mm×15mmの測定回路、非接触測定用1chインピーダンス測定回路の開発を行った。測定システムの総重量は、筐体を除いてわずか100gであり、500kHzまでのインピーダンスをワイヤレスで測定可能な仕様とした。さらに導電性電極2個を、左右の棘下筋上にそれぞれ位置するようにジャケットに固定し、被験者1名にシャツを着た上から当該ジャケットを装着させた。この導電性電極に、開発した1ch電極非接触型インピーダンス測定回路を接続し、換気に伴うインピーダンス変化を測定した。インピーダンス測定精度は、フローセンサ(METAMAX3B)を基準として求めた。換気波形比較では、一回換気量100mlから深呼吸までの換気状態において、フローセンサ出力結果との間に高い類似性が認められた。さらに一回換気量の比較では、約30%の測定誤差が認められた。今後は、多チャンネル化をはかり、これまで開発した測定技術を測定ベルトシステムに集約することで、実用的なEITシステムを開発する。
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