リハビリテーション・エンジニアリング

報Vol.36 No.1,(2021)

告医療と介護の総合展 1

吉田光伸

三井化学株式会社 機能材料研究所

１. はじめに抑止する技術が求められている。こうしたニーズを背2020 年 10 月16 日～ 18 日に幕張メッセで開催され景としてソリューション技術となる介護支援システム

た医療と介護の総合展において、三井化学は、介護が複数社より開発、製品化され、その市場が拡大し支援システムメーカ Z-Works 社と共同出展した。コている。また昨今のコロナ禍における介護施設職員

ロナ禍での出展ということもあり、感染リスクを低減と施設利用者の接触頻度を低減し、感染リスク、クすべく、出展社側としては、マスク、フェイスシールラスターの発生を如何に抑制するかといった社会的ドの装着は勿論のこと、2 つの商談用テーブルも距な要請も、この市場成長を後押ししている。

離を確保するなどして、3 密の状態を回避できるよう介護支援システムでは、施設利用者の各部屋でのに対応した。本稿では、医療と介護総合展より垣間利用者の状況を複数のセンサを用いてモニタし、セ見たベッドに設置するタイプのバイタルセンサ（ベッンサで得られた情報をインターネット等の通信回線にド用バイタルセンサ）の市場動向および開発の社会接続されたサーバーに蓄積する。蓄積された情報は的背景を述べた後、Z-Works 社の介護支援システム
LiveConnect® 1) および同システムの介護ベッド用セ

介護施設職員が携帯端末や、パソコンのモニタで把ンサに採用された三井化学製の同軸線構造の圧電センサ PIEZOLA® および、それを用いたバイタルセンサ

より、夜間何か異常が発生したときだけ介護施設職の概要を述べる。に防ぐことができることなどから介護施設職員の夜握することが可能となる。こうしたシステムの実現に員は対応すれば良くなり、また転倒等の事故を未然間巡回の負担を軽減でき、施設利用者のリスクを低２. ベッド用バイタルセンサの市場と開発背景減できるシステムとして普及が進んでいる。今回の展

ベッド用バイタルセンサの市場は年率 50％で成長

示会においても複数社が介護支援システムを出展しし大きな市場拡大が見込まれている。主に、介護て活況を呈していた。

施設の介護施設職員の作業負担を軽減する介護支介護支援システムにおいて、ベッド用バイタルセン援システムに用いられるベッド型センサの需要の拡サは重要な役割を果たす。夜間のほとんどの時間を大によるものである。超高齢化社会の日本において施設利用者は、ベッド上で就寝している。巡回フリー

慢性的な人材不足となっている介護業界では、介護にするために、介護施設利用者のベッド上の在不在

現場での体力的、精神的な負担の大きい夜勤巡回、情報を正確に検知したり、心拍数、呼吸数を高精度

夜間介護の負担を軽減し、職場環境を改善することで計測することが介護支援システム用のベッド用バイが喫緊の社会課題となっている。介護施設での夜間タルセンサに求められる。このような要求に対して、巡回の負担軽減あるいは、ベッド離床時の転倒・転各社で様々な方式のセンサでアプローチし開発が進落による怪我、骨折、トイレ利用時の転倒・転落をめられている。
ベッド用バイタルセンサの配置方式にはいくつかのパターンに分けられる。シーツの直下に配置する

E-mail: Mitsunobu.Yoshida@mitsuichemicals.com

タイプ、マットレスとベッドフレームの間に配置する
タイプ、ベッド近傍にカメラを配置し画像モニタする− 88 −

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シングしていることを意識させないといった観点、或４. PIEZOLA® および PIEZOLA® マットセンサ
PIEZOLA® 2) は三井化学が開発した直径 0.7mm のいはコロナ禍における人と物（センサ）との接触頻同軸線構造の張力を検出する圧電センサである。三度を低減するという観点から、マットレスとベッドフ井化学が開発した非焦電性の有機圧電材料を同軸レームの間に配置して非接触でバイタル情報をセン線構造の絶縁体部分に配置した高感度、低ノイズをシングする方式のセンサが主流になりつつある。今回の展示会においても数多くの製品が見受けられた。

特長とする。非焦電性の有機圧電材料を用いたことにより温度が変化しても PIEZOLA® の出力電圧に変動

前記のベッド用の非接触バイタルセンサの方式として（ノイズ）が生じず、S/N 比の高いセンシングを可能

は、圧電フィルムを用いたセンサにより押圧荷重を検としている。一般に有機圧電材料としてポリフッ化ビ知するタイプ、ベッド下に配置した空気袋の空気圧ニリデン（PVDF）が広く知られているが、焦電性があを検知するタイプ、音響マイクを用いるタイプ等があるため、温度が変化すると電圧変動を伴いノイズとなる。各方式一長一短があるが、誤作動せずに正確る。心拍数や呼吸数などのバイタル情報は 0.1Hz ～に在不在を判定し、心拍、呼吸を長期間安定に誤作

2Hz 程度の比較的低い周波数帯域の信号であり、温動なく高精度にモニタできる低価格のセンサが今後度変化という比較的低い周波数の電圧変動の影響を市場で主流になっていくものと思われる。

受けないことは、バイタルセンサとして大きなメリットタイプなどがある。防汚、プライバシー保護、センとなる。
三井化学は、PIEZOLA® の有望な用途を探索する

３. 介護支援システム LiveConnect®
Z-Works 社 が 開 発 し た 介 護 支 援 シ ス テ ム
LiveConnect® では、トイレやドア等に Z-Wave とい

中、心拍数や呼吸数等のバイタル情報を高感度にセう低消費電力の無線通信機能を有するセンサを配置ンシングできることに着眼し、介護支援システムメー
カの Z-Works と共同で PIEZOLA® を用いた、マットレし介護施設利用者の在室位置を検知したり、ベッドス下に配置するタイプの非接触バイタルセンサの開マットレス下に設置したバイタルセンサで就寝中の心発を行った。開発において、センサ構造のみならず、拍数、呼吸数やベッド上の在不在情報を検知する。

信号解析アルゴリズム等も最適化を行うことで、マッ検知した結果は、インターネットに接続されたスマホ

トレス下に配置しても高感度かつ高精度にベッド上のや PC に、図 1 に示すシンプルな画面として表示され、人間のバイタル情報（在不在、心拍・呼吸数）を検遠隔で各居室の状態をアイコンで一目で把握すること知できることを実証し採用に至った。

が可能となる。居室に入らなくても安否状態がモニタでき、異常が起きたときだけアラートを発報し介護職員や看護師に状況を伝えるため、入居者様の安眠を妨げることがなく、巡視業務の負担を軽減できる。
また高齢者や患者との接触頻度を低減でき、新型コロナの感染リスクを低減できることから需要が拡大しており、 2020 年 10 月東京都の新型コロナウィルス感

図2

PIEZOLA® マットセンサ

染症緊急対策東京都トライアル発注認定制度認定商【参考文献】品に選定された。

1) Lenoir J. : Effective User Interface of IoT
System at Nursing Homes, HCI International 2019 Posters, 1033, 490-498, 20192) M. Yoshida, K. Onishi, K. Tanimoto, and S.
Nishikawa：Flexible tension sensor based onpoly(L-lactic acid) film with coaxial structure,
図1

Jpn. J. Appl. Phys., 56 (10S), 10PG02, 2017

LiveConnect® 表示画像− 89 −