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心電計測ウェアラブル電極、ウェアラブルセンサー「圧電ファブリック」

心電計測ウェアラブル電極、ウェアラブルセンサー「圧電ファブリック」

 

帝人がMEDTECに出展した西陣織の技法を用いて、着用するだけで12誘導心電の計測ができるウェアラブル電極。

帝人グループは、開催中のMEDTEC Japanで京都大学、京都高度技術研究所と共同開発した、西陣織の技法を用いて、着用するだけで12誘導心電の迅速・適切な計測ができるウェアラブル電極を出展している。

12誘導心電計測に必要とされる10個の電極のうち、8個を配置した帯状のe-テキスタイル(電気回路を持つ布)を開発。このテキスタイルを正中線および腋の下に合わせて胸の周りに巻くことにより、ウェアラブル電極布として、迅速かつ簡単、適切に、12誘導心電を計測することを目的としている。このe-テキスタイルには、連続した1本の緯糸(よこいと)で複雑な模様を織りなす西陣織の技法が用いられている。西陣織の技法を用いることにより、1本の導電糸を電極・導線とした高品質な心電計測布を、工業的かつ安定的に生産することが可能となっている。

帝人グループは、将来に向けた発展戦略を強力に推進しており、グループ内の事業や素材の「融合」「複合化」による新たな顧客価値の創出を図るとともに、外部との提携を強化している。今回の開発は、京都大学医学部附属病院医療情報企画部の黒田 知宏 教授が培ってきた医療情報学の知見と、京都が誇る西陣織の技術、そして、帝健の素材調達力や製品化のノウハウ、およびマーケティング力とを複合化することにより、産学連携による新たな価値創出につながるものといえる。

帝人の高機能線維製品の製造・販売を手がける株式会社帝健が、2015年内に、まずは救急搬送時用として心電計測ウェアラブル電極布を商品化する計画という。

MEDTECに出展した生地の動きを電気信号として検出・データ化するウェアラブルセンサー「圧電ファブリック」

また、同じ帝人ブースで展示をしたのが、今年1月に発表した「圧電ファブリック」だ。生地の動きを電気信号として検出し、データ化するウェアラブルセンサーで、ポリ乳酸繊維をベースに、関西大学のシステム理工学部の田實佳郎教授と共同開発したもの。

圧電体は、一般に使用されているセラミック製だと、柔軟性や透明性の欠如や鉛を使用していることによる用途が限定されてしまったり、有機物であるPVDF(ポリフッ化ビニリデン)を用いる場合、体温で電圧が発生してしまったり、電界配向(ポーリング)処理が必要なため、工業的生産が難しかった。

今回開発した「圧電ファブリック」は、圧電体にポリL乳酸繊維、電極に炭素繊維を使用することにより、センサーやアクチュエーターへの使用を可能したファブリックで「平織」「綾織」「サテン」の3タイプがある。

力を加えると弱い電気を発するポリ乳酸繊維がセンサーの役割を果たし、動きを電気信号に変えるため、「ベッドのシーツや枕カバーなどに加工して、実際に人が寝た時の力を電圧にかえてビッグデータに変換するようにも開発できる」と本製品の開発に携わった帝人株式会社環境エネルギー・先端素材事業推進班の石原健一班長は語る。

この信号を無線で遠隔地に飛ばして介護などの遠隔医療を実現したり、靴の底につけてスポーツ選手の動作を細かく分析したり、超音波検査装置としての利用も想定しているという。「現段階では電圧発生のon-off部分のみが完成しているが、将来的には、強弱を付けた動きを感知できるように仕上げたい。インターネット上でモノをコントロールするIoT(Internet of Things)社会の進化に貢献したい」(石原班長)という。


帝人グループ

www.teijin.co.jp

 

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