ウェアラブルデバイス：麻酔，生体看視における可能性

Wearable Devices：Potential in Anesthesia and Biomedical Monitoring

はじめに

　麻酔は，手術を安全かつ安心に行ううえで重要な要素であり，手術の成否を大きく左右する。そのため，手術中は麻酔科医が常に麻酔薬投与量などを制御することで，患者への麻酔効果を維持する必要がある。一方で，麻酔薬投与量の制御は麻酔科医の経験則などに頼る部分が大きく，麻酔薬投与量が足りないことによる術中覚醒や，麻酔薬投与量が多すぎることによる後遺症などが問題となっていた。近年，全身麻酔の維持においては，生体情報から投与薬物を調節する，人工知能を用いた，いわゆるロボット麻酔の研究が進んでいる^1）。このシステムでは，従来麻酔科医が患者の心拍数や血圧，脳波などの生体情報から行っていた制御を，ロボットで行うことで薬物の投与を自動で行うという画期的なシステムである。このように工学的技術が臨床現場へ応用される機会が拡大されているが，正確な管理を行ううえで重要なのは生体情報をどれだけ安定した形で，正確に計測できるかである。さらに，生体情報の計測を行う際に，できるだけ術野を干渉せずに計測することが重要であり，日常生活に差し支えなく装着できるウェアラブルセンサを用いた生体センシングはその可能性を秘めた技術として期待されている。

　われわれのグループでは，このようなウェアラブルセンサの一つとして，体表に貼付可能なSpo₂計の開発を行っている。開発しているSpo₂計は，皮膚の角層よりも薄い，厚さ10マイクロメートルのフィルム基板上に作製されており，体表面に貼付する形で装着できる（従来のSpo₂プローブのように発光と受光部を対面にするため，指先などを挟み込む形での装着の必要がない）ことから，体幹部に装着して，脊髄くも膜下麻酔の麻酔高を検出することもできると期待される。本論文では，この体表に貼付可能なSpo₂計について紹介する。

　Anesthesia is an important factor in the safe and secure conduct of surgery, and greatly affects the success or failure of surgery. Therefore, anesthesiologists should control the amount of anesthesia during surgery to maintain the effect of anesthesia on the patient；however, the control of the anesthesia dose relies heavily on the anesthesiologist’s experience and skill. Recently, a robotic anesthesia system that automatically controls the amount of anesthesia during general anesthesia has been proposed and clinical research has started. This system uses a robot to control the drug administration automatically by monitoring biometric information such as the patient’s heart rate, blood pressure, and electroencephalogram.

　Our group is developing a wearable pulse wave meter using organic electronics. The wearable pulse wave meter is fabricated on a 10 μm thick film substrate. Due to the thickness of the device, we can attach the device to various parts of the body to measure pulse waves and blood oxygen levels. It is hoped that this technology may be used to measure the intensity distribution of pulse wave and blood oxygen concentration, thereby enabling visualization of the effects of local anesthesia.