Research press release


Nature Electronics

Sensing vital signs without touch

皮膚に直接接触せずに人のバイタルサインをモニターする方法が、新創刊のNature Electronicsの最初の論文の1つとして報告される。この手法には、多くの人々を同時にモニターできる可能性があり、看護施設において患者をモニターする、費用効果が高くあまり目立たない方法になる可能性がある。


今回X HuiとE Kanは、人の外部と内部の機械的な動きで無線周波数信号を直接変調する方法を開発した。この手法は、近接場コヒーレントセンシングと名付けられ、刺繍型アンテナを一体化した無線自動識別(RFID)タグを用いており、このタグをシャツのポケットや手首の袖口などの皮膚に近いところに設置する。電磁信号の位相は、無線周波数源と受信機の距離に敏感であり、この位相を用いて胸の外部運動を評価できる。また、信号の振幅は、距離の変動に対してそれほど敏感ではないので、振幅を用いて体内の動きをセンシングできる。


A method to monitor a person’s vital signs without direct contact with their skin is reported in a paper published online this week as part of the first content in the new journal, Nature Electronics. The technique has the potential to monitor numerous people simultaneously and could provide a cost-effective and unobtrusive approach to monitoring patients in care facilities.

Measuring the vital signs of a patient is important when managing their care, but current approaches typically require direct skin contact, which can be uncomfortable for patients and can restrict their motion.

Xiaonan Hui and Edwin Kan have developed a method that directly modulates the external and internal mechanical motion of a person onto radio-frequency signals. The technique, which is termed near-field coherent sensing, uses radio-frequency identification (RFID) tags integrated with embroidered antennas, which are placed close to the skin, such as in a shirt pocket or a wrist cuff. The phase of the electromagnetic signal is sensitive to the distance between the radio-frequency source and the receiver, and can be used to evaluate external chest movement. The amplitude of the signal is not as sensitive to such variation and can be used to sense movement inside the body.

The researchers show that the technique can be used to monitor heart rate, blood pressure, respiration rate and breathing effort.

doi: 10.1038/s41928-017-0001-0


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