末梢血管インピーダンス特性の計測と自律神経活動評価

keywords.jpg機械インピーダンス,自律神経,血管壁 

辻 敏夫 

TOSHIO TSUJI

division.jpg工学研究院 電気電子システム数理部門 サイバネティクス応用講座

position.jpg教授

共同研究者 : 河本 昌志,吉栖 正生

研究概要

研究の背景

循環,呼吸,消化など人体の不随意機能を制御している自律神経の活動を定量評価し,手術現場などにおける臨床支援や日常のヘルスケアに用いるためのシステムの開発が望まれている.

研究内容

血管内圧と血管径の非線形性を考慮し,血管径変化と連続血圧波形を用いて心拍一拍ごとに末梢血管粘弾性を推定可能なモデルを考案した.次に末梢血管の剛性変化が末梢交感神経活動に対応することを利用して,患者の末梢連続血圧波形と光電容積脈波を計測することで胸部交感神経遮断術中の交感神経活動変化を推定する方法を開発した.

成果

血管壁の血管内圧依存性を考慮した対数線形化末梢血管粘弾性モデルおよび血管粘弾性インデックス推定法を新たに考案した.また,胸部交換神経遮断術中に推定したインデックスが,術中の処置に対応した変動を示し,急性的な自律神経活動を反映していることを確認した

実用化に向けて(想定業界・用途、課題、企業への期待など)

疼痛が交感神経活動に影響を与える影響を検討することで,痛みを客観的に計測可能な装置を開発できる可能性がある.

本研究の特徴・優位性

提案モデルによって推定した手術中の血管剛性変化を用いることで,手術内のイベントによる交感神経活動変化を客観的かつ精度よく評価することが可能となった.

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特許第4590630号血管壁モニタリング装置,制御プログラム,プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
平野博大,堀内徹也,丸山大海,平野陽豊,Abdugheni Kutluk,辻敏夫,鵜川貞二,中村隆治,佐伯昇,吉栖正生,河本昌志,“光電容積脈波を用いた対数線形化末梢血管粘弾性インデックスの提案”,日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会,2P1-B06(1-4), 2011

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