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絆創膏型を中心としたウェアラブル生体センサ「vitalgram」とヘルスケアシステムへの応用

資料

絆創膏型を中心としたウェアラブル生体センサ「vitalgram」とヘルスケアシステムへの応用

組織名 アフォードセンス株式会社
技術分野 その他、ものづくり、医工連携/ライフサイエンス、IT
概要 「いつでもどこでも健康で安全・安心な社会の実現」に貢献することを目標に、バイタルデータを測定可能な「絆創膏型生体センサ」の研究開発を行ってきました。本研究開発の成果として、各種センサを搭載した絆創膏型生体センサ(Vitalgram®)を身体に貼り付けることにより、生体情報や体動・姿勢ならびに環境情報を測定することが可能です。また、クラウドとの連携やAIの活用による生体リズム分析などの機能を有し、様々なヘルスケアシステムへ応用できます。本技術の活用に関心がある企業・研究機関等を歓迎します。
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【簡略図】

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【背景】
高齢化社会の進展に伴い、バイタルデータを活用したヘルスケアシステムの普及が進んでいます。アフォードセンス株式会社では、「いつでもどこでも健康で安全・安心な社会の実現」に貢献することを目標に、設立独立行政法人科学技術振興機構の戦略的創造研究推進事業総括実施型研究(ERATO)の一環として兵庫県立大学大学院工学研究科前中一介教授の下で前中センシング融合プロジェクト「絆創膏型生体センサの研究開発」を行ってきました。本研究開発の成果として、各種センサを搭載した絆創膏型生体センサ(Vitalgram®)を身体に貼り付けることにより、生体情報や体動・姿勢ならびに環境情報を測定することが可能です。

本技術の活用に関心がある企業・研究機関等を歓迎します。

【技術内容】
絆創膏型生体センサを中心として様々なセンサ情報を組み合わせることにより、人体に係る下記の生体情報をモニタリング可能な技術です。
(バイタルセンサーから測定可能な情報)
緊張度、疲労度、睡眠の質、更年期障害、てんかんによる発作の兆候
• 睡眠の質,睡眠時無呼吸
• 熱中症等による体調異変
• 居眠り検出
• 生体リズムによる未病予知
• 不整脈や心不全の兆候
(モーションセンサから測定可能な情報)
• 活動状態の推定(寝る,歩く,・・・)
• 睡眠中の姿勢や動作時の姿勢
• 階段の昇降
• 離床動作や転倒判断
• 歩数計測/運動量/活動量/カロリー消費

センサの種類として、絆創膏型生体センサVitalgram® (心電センサ)、Vitalgram®
EMG、EEG(筋電センサ、脳波センサ)があり、AI等を組み合わせた生体リズム計測・解析サービスも提供しています。ウェアラブル生体センサ・無線技術・クラウドシステムと連携しています。

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【技術・ノウハウの強み(新規性、優位性、有用性)】
システムの仕様・特徴は下記の通りです。

1. 世界最小・最軽量・薄型(45mm x 15 mm x 4 mm、本体 2 g、ゴムパッケージ実装時約 4 g 弱)
2. 搭載センサ:心電(ECG)、6軸モーションセンサ(3軸加速度,ジャイロ)、体表温度センサ(放射温度センサ)、発汗センサ(皮膚抵抗GSRセンサ)、圧力(高度)センサ、温度センサ、湿度センサ
3. センサ内部の信号処理により心拍、心拍ゆらぎ(自律神経活性化度,緊張度)、呼吸数、深部体温(*)、活動量、歩数、姿勢、行動情報、カロリー消費量等その他を端末にリアルタイムに送信
4. 緊急性の高い危険予知アルゴリズムを搭載することにより体調異変予知時には端末に緊急異常通知(システムとしては端末を通じて更に関連部署に通報)
5. 電池持続時間は2、3日から1週間。充電は充電クレードルに置くだけで(心電電極を介した新規充電方法の採用)
6. その他の機能
① 防水(IPX6レベル)
② 装着チェック(装着時自動スタート,センサが外れた際は端末に通知)
③ 4MBフラッシュメモリ搭載
④ BCuetooth 5.0搭載
(*) 深部体温計測機能付きセンサの場合は樹脂筐体に実装

センサの外観図は下記の通りです。
20200801125818.png20200801130032.jpg(パッチタイプ)
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(ベルト装着タイプ)

取得可能なセンサ情報とユーザインタフェース画面は下記の通りです。

20200801131524.pngクラウドと連携することで遠隔でのリアルタイム信号解析が可能です。

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【連携企業のイメージ】

1)生体情報を用いたヘルスケアシステムの開発・事業展開を行っている企業
2)生体情報を用いたヘルスケアシステムの導入に関心がある企業
3)他、本センサの活用に関心がある企業

【技術・ノウハウの活用シーン(イメージ)】
本センサは下記のように様々なタイプの筐体やベルト、ウェアとして着用できます。

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生体情報を24時間センシングした際のデータ収集イメージは下記の通りです。

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アプリケーションとして、例えば下記が考えられます。

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例えばAIを組み合わせることにより見守りシステムへ展開可能です。


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労働者に生体情報をセンシングすることにより、体調管理を行うことが可能です。
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クラウドサーバーと連携し、センサ情報のモニタリング情報をもとに、必要に応じて危険通報を行うことが可能です。

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体動後の心拍数の変動を分析することにより、覚醒状態の判別が可能です。
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機械学習を組み合わせることにより、睡眠時の姿勢を推定することも可能です。

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【技術・ノウハウの活用の流れ】
本技術の活用にご興味があればお気軽にお問合せください。

【専門用語の解説】

(バイタルデータ)
脈拍、血圧、体温など、人体から取得できるさまざまな情報を指します。アフォードセンサで開発したセンサは絆創膏型であり、人間に違和感なく装着できます。

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