米沢 良治

よねざわ よしはる

米沢 良治 Yoshiharu Yonezawa

生命学部 生体医工学科 教授
出身:広島県 (舟入高校)
hityoshi@cc.it-hiroshima.ac.jp
研究室・ゼミのホームページ

心機能測定装置を用いれば、軽度の心臓病患者が安心して外出できる

最近、私が開発したのは『心機能測定装置』です。サイズは、携帯電話より一回り大きい程度。中にはセンサと電子回路、通信用PHSとバッテリなどが配置されています。心臓の悪い患者はこれを、胸の中心にくっつけるんです。100gもない重さだから、くっつけても不自由はなく、そのまま外出も可能。
この装置は患者の心拍数や心音、それに脈波といった情報を取得し、PHSで遠く離れた場所にいる医師のもとへ送られます。医師は各データを見て、使用者の心機能状態を判断するわけです。
心臓病患者と言っても、全員が安静にしていなければならない訳ではありません。日常の範囲なら自由に行動できる、症状の軽い人もいます。しかし医師からそう言われても、患者は不安ですよね。場所が心臓ですから、ちょっとでも状態が悪くなれば命に関わる...と思うと、怖くて散歩もできません。
そういう人にこの、携帯版の心機能測定装置を使ってもらうんです。体に装着して常に心臓の状態を見張っており、何かおかしなことがあれば、医師からすぐ「最寄りの病院に行くように」などの通知が患者に行きます。これなら患者は、安心して行動できるようになるでしょう。

米沢先生らが開発した心機能測定装置。胸に装着したまま、自由に動ける

心機能測定装置を使って取得した心拍数(上)と心音(下)のデータ

ソフト・ハード両面の研究者が連携して、新技術開発にあたる

この装置は、病院の心電図設備ほど精密な検査はできません。その代わり携帯性に優れているので、日常生活の中で使えます。救急車の中に置いておけば救急患者の心機能を測定することも可能。あるいは、山間部など専門医のいない集落でどう医療を充実させるか、という遠隔地医療の問題の解決にも一役買うでしょう。
心機能測定装置は、私一人の力で完成したのではありません。装置内にはセンサや電子回路など、多彩なハードウェアが組み込まれています。これらのハードウェアには、心音を取得するアナログ機器もあれば、デジタル処理を行うデジタル機器もあります。これらを制御するのは、マイコンの中にあるプログラム、すなわちソフトウェアです。アナログとデジタル、ハードとソフト、それぞれの専門家が知恵を出し合い、形にしていったのです。
このように、各種の機器の開発や検証を通して、ハードからソフト、アナログからデジタルまで、複合的に学べるのが、当ゼミの特徴の一つ。ちなみに心機能測定装置に関しては、国際的な学会で研究発表を行い、最高賞を受けました。

「病気や体の問題に悩む人々の声に応え、元気にする」研究が目白押し

健康情報学科では個別ゼミの垣根を取り払い、知識を共有して、心機能測定装置ばかりでなく様々な技術・装置の開発を進めています。
例えば、筋萎縮性側索硬化症(ALS)にかかった患者のためのコミュニケーションツールがあります。ALSとは筋肉がどんどん衰える難病で、治療法は今のところありません。進行すると声も出せず、指も動かせなくなります。思考や感情は健康な人と同様なのに、意思伝達の手段が失われていく。これは残酷なことですよね。そうした患者でも使えるコミュニケーションツールを造ろうと考えています。
ベッドに寝ている人の心拍数や呼吸を自動で測定する装置、も開発中。ベッドに寝ているだけで測定できますから本人に負担感は全くありません。独居老人などの場合、寝たきりになり、最悪の場合そのまま孤独死してしまう...というケースもありますが、この装置は体動(体を動かしているかどうか)も測定できるので、それらの事態を防ぐのにも役立つでしょう。
病気や高齢で体の自由が利かず、困っている人々の悩みに応え、元気にする。そんなヤリガイの持てる研究に、学生たちも目の色を変えて取り組んでいますよ。

開発中の「ベッドに寝たまま心拍や呼吸、体動を測定できる」装置。この装置に関する研究について、今夏、ゼミの4年生がボストンで学会発表を行う予定

ALS患者用コミュニケーションツール。まだまだ先は長いが、一刻も早く形にしたいと奮闘中。

認知症患者などの徘徊を防止するマット。既に製品化され、実際に使用されている。

ゼミ取材 こぼれ話
本編で挙げた以外にも、様々なテーマを進めている米沢先生。既に製品化されているものもあり、「徘徊防止マットというものを開発しました。これは高齢者が夜に徘徊しようとベッドを勝手に抜け出した場合、ベッドの下に置かれたマットが高齢者の行動を感知して、介護者に知らせるもの。『人間は導電体である』という性質を利用した計測装置です」とのこと。こうした機器の開発に関わる米沢先生のゼミでは、ソフトもハードも両方学べます。自分で電子回路を組み立て、マイコンのプログラム設計を行う、というケースが頻繁にあります。「ソフト・ハード両方の知識がある技術者は、社会に出てから強いですよ。どのメーカーでも即戦力で活躍できますから」と先生は語ります。