脳神経科学からナノ医療までを サポートする夢のワイヤレス通信

平 成 25 年 度
客員教授
脳神経科学からナノ医療までを
サポートする夢のワイヤレス通信
ナノマシンを司る Body Area Nanonetwork(BAN2)
NPO Wireless Brain Network 理事長 堀越 淳
所謂、無線通信技術が現在における医療技術
NPO WBN（ 理 事 ）の西 本 氏による支 援を得て
あるいは日常の健康管理に与えている利便性は次
プロトタイプ装置の開発設計をすすめ、無線レシー
第に確 固なものとなりつつあります。ワイヤレスチッ
バ先の PC モニター上に送信 波形を再生するまで
プを搭 載した多くのヘルスケア製 品 が 市 販され 社
に達しました。 入 力アナログ部ではシナプス信 号
会に受け入れられる状 況 が 到 来しつつあることは
対 応は間に合わなかったため、EEG センサにて
無 線 通 信を研 究 分 野としてきた者にとって感 慨 深
代 用し、A D C としては 今 後 の目標を考 慮して
いものがあります。勿論、そのような状況を生み出
24-bit ΔΣ-ADC（Max. sample rate:16KSps）
す環境を整える（標準化）努力と云う背景があっ
を用いています。MCU としてはソフトウエア、ハー
てのことですが。しかし、 一 方において、 例えば
ドウエア共 に 開 発 環 境 が 整っている M SP 430、
ヘルスケアのためのワイヤレス機器を設計すると云
ワイヤレスネットワークとして IEEE 802.15.1a std.
う技 術の具 体 的 特 徴 内 容についてはあまり知られ
（Bluetooth 2.0+EDR（class 1）） デ バイスを
てはいないと云う思いはあります。そこで、ワイヤレ
組み込んであります。実用に向けた小型化と取得
ス・ヘルスケア関連デバイスと装置の開発にとって
信号からの特徴抽出とそれに基づく符号化・復号
必 要となる特 徴を幅 広い開 発 設 計 者に知って貰う
化は今後の課題です。
目的で、理工学研究院電子情報部門小林教授が
ワイヤレスを言 葉 通りの 用 例 で「 通 信 のため
主催する“アナログ集積回路研究会”にてセミナー
の 線 路（line）を用 いない 」 を表 す 最 近 の 医
を開 催しました。セミナーテーマは 「ヘルスケア環
療 工 学 領 域 での 技 術を耳にすることが 増えてい
境とワイヤレス技術−アナログセンサーから ICT 機
ます。Wireless intracellular とも呼 ば れる最
能 付 加 LSI まで−」 で、当 方の寄 留 先である医
新のバイオ分 子 医 療 技 術に属する基 本 機 能です
学系研究科白尾教授の御厚意を得て理工学部に
が、Body Area Nanonetworks（BAN 2 ） の
て開催したものです。ヘルスケア関連ワイヤレスデ
範 疇として細 胞 間あるいは細 胞 内でのナノデバイ
バイスは体内への埋め込みのような、長期間のメン
ス通信を実現する通信形態です。治療用ナノマシ
テナンスフリーを必要とする等、従来のモバイル機
ン（NM）では計 測 結 果を実 行 する通 信 が 必 要
器開発に必要とされた知識では補いきれない特別
ですが、それらを正しく実現することは容易ではあ
な設 計 視 点が必 要とされます。セミナーでは装 置
りません。現象は細胞や分子レベルで起こるので、
をアナログ入力 LSI、制御 MCU、ワイヤレス LSI
物理的な不確定性から生じる信頼性の欠如と（意
サブシステムに分けてそれぞれの設 計についての
図通りの結果を生むための）制御の難しさを克服
特 性と、システム全体を構成するための電力配分
することがシステム構築における当面の課題です。
技術などについて紹介しました。
BAN 2 に関する指 標はこのような課 題を解 決する
一 方、 昨 年 度のセンターニュースでも紹 介しま
ための第一段階の試みと云えます。ナノワイヤレス
したシナプト信 号 やニューロ信 号を自然な環 境 で
技 術は次 世 代における医 工 連 携としての電 子 通
取 得するためのワイヤレス装 置の開 発に関しては
信領域からの新たな貢献分野と考えています。
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