生体医用応用で用いられる計測装置、デバイス、機械は高度に複雑な構造を有しており、単に多数の構成要素が必要であるだけでなく(すなわち医用画像装置、医用センシングデバイス、ロボット工学、ウェアラブルデバイス、e-ヘルスの遠隔モニタリングシステム)、さらに異なる種類の技術も必要となる(作動のための機械式、水圧式、空圧式のデバイス、および制御のための電気的および/または電子的デバイス)。この複雑さは、故障や作動不良に対して脆弱であり、それは傷害や、深刻な場合には致命的な事故につながりうる。したがって、生体医用工学の分野で、故障検出・診断(FDD)、故障許容制御(FTC)、予後およびヘルス管理(PHM)を扱うために、効果的な健康状態モニタリング(HCM)手法を開発することが不可欠である。本論文は、多様化したスマート・バイオメディカル・システム(SBSs)における故障検出、診断、予後のための現代的な技術と、それらのさまざまな応用に関する包括的レビューを提供することを目的とする。最終的には、最先端の知見と基盤を、研究者、医師(すなわち運用者)、保守チーム、専門家に対して提供し、彼らが自らの用途に最も効果的なHCM手法を調査し、革新し、実装できるようにすることである。これにより、状態基盤型メンテナンス(CBM)への関心が高まっている時期、および医療分野への先進技術の導入、特に、ビッグデータとモノのインターネット(IoT)の利用可能性が、人工知能(AI)の隆盛の時代、そしてとりわけ現在の第4次産業革命のもとで進展していることに対応して、生体医用工学におけるモニタリングと故障検出の急速な進歩を促進することになる。
https://doi.org/10.20944/preprints202609.0230.v1