横浜国大と横浜市大、新生児向け経皮ビリルビン値・SpO2・脈拍同時計測ウェアラブルデバイスを実証

発表日:2021年03月04日

新生児の経皮ビリルビン値及びバイタルサインの経時的マルチモニタリングをIoT技術で実現

■本研究のポイント

・新生児黄疸の度合いの指標となる経皮ビリルビン値及びマルチバイタル（血中酸素飽和度（SpO2）、脈拍）についてIoT技術により同時かつ連続で取得することに成功した。

・経皮ビリルビン値の急激な上昇を捉え採血による治療判断が速やかに行えるようになる。

・光療法中においても経皮ビリルビン値の経時的計測が可能となる。

・今後、更に心電などの他のバイタルサインを同時に計測が可能な医療用スマートデバイスを実現することもできる。また在宅医療への展開を期待できる。

【研究概要】

横浜国立大学工学研究院の太田裕貴准教授、稲森剛大学院生、横浜市立大学医学部小児科学の伊藤秀一主任教授、魚住梓助教らの研究グループは、新生児医療に向けた経皮ビリルビン値・SpO2・脈拍同時計測ウェアラブルデバイスを実証しました。シリコーンゴムを主材とした材料を新生児とデバイスのインターフェースに用いることで高密着性が実現され、微細加工を用いて光学設計を最適化することで経皮ビリルビン値・SpO2・脈拍の三つのバイタルを額から経時計測できるスマートデバイスを実証しました。さらに光療法中の経皮ビリルビン値の経時計測も可能であることも臨床試験で確認しました。その他のバイタルサインも同時に検出できるようなデバイスに発展させることで新生児医療の高度・高効率化及び在宅医療へのハードウェア技術としての展開が期待できます。本研究は、AMED 医療分野研究成果展開事業先端計測分析技術・機器開発プログラム（研究開発課題名:新生児黄疸治療最適化のためのスマート光線治療器の開発）のサポートのもとで行われました。

成果は、Science姉妹紙であるScience Advancesに発表されました。

【社会的な背景】

新生児は出産とともに、母体に依存した胎内環境から、自らの力で生存する必要がある胎外環境への適応を迫られます。その変化は極めて大きく、様々な事象により、その生命は容易に脅かされます。また、自ら症状を訴えることができないため、対応が遅れることも珍しくありません。そのような新生児における重要なパラメータの一部が脈拍、SpO2、経皮ビリルビン値です。

計測方法については、医療従事者の負担を考慮し、経時的に生体情報を計測するための様々な機器が開発されてきました。また在宅医療への関心も高く一層手軽な生体情報の計測方法が求められています。

ウェアラブル端末を用いたアプローチは、非侵襲的で望ましいですが、新生児の皮膚は非常にデリケートであるため、時間装着可能な、次世代のインターフェースの開発が必要不可欠となります。現在、脈拍、SpO2計測に関しては有線による計測を行うことができます。また、経皮ビリルビン値に関しては光学式ハンディデバイスでの計測が用いられています。それぞれが単独での計測であり、医療従事者の利用の観点から考えると新生児に対してアクセスしやすくかつ無線で経時計測が可能なデバイスが必要です。将来的に、小型、ウェアラブル、個人で購入可能な経皮ビリルビン値計測デバイスが実現されれば、新生児の入院日数を短くし、医師・看護師の負担が軽減され、さらには在宅医療における両親の安心や子の安全に繋げることができます。

※以下は添付リリースを参照

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添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach/606059/01_202103041512.pdf