【未来を映す、SpO2革命】【23卒】 日立製作所 研究開発職(ヘルスケアソリューション)の通過ES(エントリーシート) No.72032（東北大学大学院/男性）（2022/4/15公開）

私は、ビデオカメラを用いて非接触で血中酸素飽和度(SpO2)を測定する手法について研究しています。SpO2は動脈血中の総ヘモグロビンのうち酸素と結合したヘモグロビンの占める割合を表しており、体内に十分な量の酸素が行き届いているかどうかを定量的に確かめることのできる指標として使用することができます。 現在、SpO2はパルスオキシメータを指に装着することで継続的に値を取得できます。SpO2の継続的な測定により、肺炎や慢性閉塞性肺疾患(COPD) などの低酸素血症を引き起こす病気の早期発見や、新生児や麻酔中の患者のSpO2モニタリングが可能になります。しかし、新生児や肌の弱い患者に対して長時間のSpO2モニタリングを行うと、皮膚の炎症や不快感を引き起こすリスクがあります。したがって、機器を肌に接触させることなくSpO2の測定ができると、上で述べた問題が解決します。また、新型コロナウイルスの流行により生体信号の非接触計測への関心が高まっていると考えています。こうした背景の下、本研究ではビデオカメラで取得した顔映像を解析することでSpO2の値を非接触で測定する手法の確立を目指しています。 人間の皮膚表面での反射光は、皮膚内部での血中ヘモグロビン量の変動に伴い時間的に変化します。したがって、ビデオカメラで得られた顔映像から関心領域(ROI)を選択し、各フレーム毎にROI内のピクセルの平均輝度値を算出することで、心臓の拍動に由来する脈波信号が得られます。この脈波信号を私たちの研究グループでは「映像脈波」と呼んでいます。また、ヘモグロビンは酸素と結合しているかどうかにより異なる吸光特性を示します。したがって、異なる波長に由来する2つの映像脈波を利用することでSpO2の推定値が算出できます。 卒業研究では、上述した原理を踏まえて、非接触でSpO2を推定するための実験系を構築しました。具体的には、赤色光および近赤外光のLEDとカメラをマイコンで制御し、異なる波長由来の映像脈波を同時に取得することで、SpO2の推定を可能としました。そして、映像脈波から算出したSpO2の推定値とパルスオキシメータから得られたSpO2の実測値を比較しました。 実験結果から、本実験のSpO2測定システムが被験者の動きに弱いという点と、複数のLEDを使用することによる光の当たり方の差異が結果に影響を与えるという点が見つかりました。前者については、ROI内に含まれる皮膚領域が変化することによる映像脈波の乱れが原因であると考えています。したがって、対策としては顔の検出および追跡を行うアルゴリズムの適用を予定しています。また、後者については、複数のLEDの利用が原因であるため、1つの光源のみから異なる波長の映像を同時に取得することのできるマルチスペクトルカメラの導入を検討しています。 続きを読む

常に成長し続けようという気持ちで、継続的に物事に取り組む点が私のセールスポイントです。私は学部1年の頃から、240人程度が在籍している学科内において成績上位者20人程度が選ばれる院試の筆記免除対象者になるという目標を持っていました。自分を律し、コツコツと日々の勉強を積み重ねた結果、その目標を達成することができました。 続きを読む

私の得意科目は応用数学です。論理的に思考することで明確な答えを導き出せるためです。また、英語も得意であり、TOEICにおいて865点を獲得しています。 続きを読む

私が「日立のヘルスケア事業と仕事を知る1Dayキャリアセミナー」に応募した理由は、医療分野にIT等の工学技術を応用することで社会課題を解決する貴社の取り組みについてより深く知りたいと考えたためです。 私が医療と工学の融合に興味を持ったのは、高校生の頃、東京女子医科大学と早稲田大学による医工融合研究教育拠点である「TWIns (ツインズ)」を訪れたことがきっかけです。生命科学や生命工学の著名な先生方からの医工連携に関する講義や、人工臓器や細胞シートを作成する実習を通して、「工学の視点から医学を支える重要さ」を学びました。この経験から、大学では医療工学を専攻し、現在は非接触で血中酸素飽和度を測定する手法を確立するための研究を行っています。 社会人になった後も、医療と工学を融合した分野に関する研究に携わりたいと考えています。そのため、医療機器開発を行う企業について幅広く関心を持っています。その中でも、高度なIT技術と医療技術を融合させることで付加価値の高いサービスやソリューションの開発を進めている貴社のヘルスケア事業に興味を持ったため、本セミナーに応募しました。 続きを読む