センサシステム内蔵型マットレスによる高齢者の尿意推定

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本研究は、尿意を感じる、または訴えることが困難であるために尿失禁を生じている高齢者において、尿失禁の症状を軽減することを目標として非拘束・無侵襲で尿意を推定するベッドセンサシステム、小型膀胱内尿量センシング技術の開発に取り組んだ。尿意推定システムは2019年度まで若年健常者を対象に性能評価を行なってきたが、2020年度は新型コロナウイルス感染症感染拡大により、臨床で高齢者を対象とした評価を実施できなくなった。そこで、2020年度は尿意推定システムと並行し開発を進めてきた、電気インピーダンス計測による小型膀胱内尿量センサの実装・評価を進めた。電気インピーダンス計測による尿量推定を臨床的に有用なセンサとして実現するためには、計測システムの小型化（＝測定に必要な電極数の減少）が重要である。有限要素法シミュレーションで、8つの電極を用いた電気インピーダンス計測により膀胱内尿量を正確に推定できることを明らかにした。また、尿量推定に必要な測定ノイズの小ささを同シミュレーションで決定し、この条件を満たす小型8電極インピーダンス計測システムを開発した。新規に開発したシステムを用い、泌尿器系疾患のない若年健常者ボランティアを対象に計測を行なった。インピーダンスに加え個人の身体特性が測定され、これらの変数を用いた推定式により尿量を誤差20 mL程度で推定できることが明らかになった。本研究は、健常者において小型8電極インピーダンスセンサにより膀胱内尿量を正確に推定できることを示した。ヒトにおいて、8個という少ない電極数で尿量を推定した研究はこれまでになく、本研究成果は、電気インピーダンス計測によるウエアラブル尿量センシング、およびそれを用いた次世代の排泄ケアの開発を加速すると考えられる。今後は本研究プロジェクトを発展させ、布製電極の利用によるセンサのウエアラブル化、臨床での評価を行う予定である。