Construction and demonstration of uroflowmetry using a bath scale and LPWAN

使用浴秤和 LPWAN 构建和演示尿流计

• 批准号: 21K12784
• 负责人: 藤田 徹也
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12784/
• 关键词: 体重計; 尿流率; M5Stack; IoTクラウド; Freefrow; Bluetooth; 尿流量; 排尿曲線; LPWAN; IoT; 尿流量測定

泌尿器科の患者にとって、非接触での尿流量(尿量・尿の速度)の記録を自動化するニーズは高いが、高価な尿流量計は家庭では容易に利用できない。本研究では、体重計を用いた排尿曲線の測定方法を確立するとともに、立位排尿データを患者および医療機関にオンラインで提供できるIoTシステムを、LPWAN(特定小電力無線ネットワーク)を利用して実用化することを目的としている。今年度は、体重計とBluetooth接続し、IoTクラウドにデータの送信が可能な小型の省電力型機器（M5Stack）を導入し、関連するソフトウェアの開発を実施した。また、排尿曲線の算出に必要とされる、測定データのノイズ除去方式について検討した。システムの開発に関しては、M5Stackの導入によって、体重計とのBluetooth通信の制御が容易となり、M5Stackに付属するボタン操作およびディスプレイ表示等により、利用者が本システムを容易に操作することができるようになった。また、昨年度に引き続き排尿曲線の算出アルゴリズムの改善のため、排尿以外の要因による、測定データのノイズの除去方式について検討した。その結果、（１）体重計への乗降時や排尿開始・終了時に見られる大きなデータ変動、（２）排尿中の重心動揺に基づく小さいデータ変動のそれぞれに対して有力なノイズ除去方式の候補を見出し、当初の移動平均法から算出される尿流率に対して、特に排尿開始時および終了時の尿流率の計算に改善が見られたが、精密な電子天びん、および市販の尿流量計（Freefrow）によると尿流率と比較した場合、必ずしも一致していない場合も見られた。

泌尿科患者强烈需要自动化非接触式记录尿流量（尿量和尿率），但昂贵的尿流量计在家中不易获得。在这项研究中，我们将建立一种使用体重秤测量排尿曲线的方法，并将可以使用LPWAN（特定低功耗无线网络）向患者和医疗机构在线提供站立排尿数据的物联网系统投入实际使用。成为今年，我们推出了一款小型省电设备（M5Stack），可以通过蓝牙连接到体重秤并将数据发送到物联网云，并开发了相关软件。我们还研究了一种从测量数据中消除噪声的方法，这是计算排尿曲线所需的。在系统的开发方面，M5Stack的引入使得控制与体重秤的蓝牙通信变得更加容易，并且M5Stack附带的按钮操作和显示信息使用户操作该系统变得更加容易。此外，继去年之后，为了改进计算排尿曲线的算法，我们研究了消除排尿以外因素导致的测量数据噪声的方法。因此，我们找到了有希望的噪声去除方法候选方法，用于（1）上下体重秤或排尿开始和结束时出现的大数据波动，以及（2）在排尿期间由重心波动引起的小数据波动。排尿方向，根据原始移动平均法计算。尿流率的计算有所改善，尤其是在排尿开始和结束时；在某些情况下，计算结果并不总是一致。