CPR用フォースセンシングレジスタ（FSR）試験報告書

心肺蘇生法（CPR）では、胸骨圧迫の深さは5～6 cm、圧迫頻度は1分間に100～120回と定められています。成人に対する圧迫力は通常40～60 kgで、最大で約80 kgに達します。この力を測定するセンサーは、単なる快適性向上機能ではなく、命に関わるフィードバックループを構成する必須部品です。VMANX研究所は2026年8月15日から27日までの期間に、VF-3119-030フレキシブルFSR力センサーを対象に11項目からなる信頼性試験プロトコルを実施し、全項目で合格しました。並行して、顧客側でも、このセンサーを組み込んだ装置に対して1,000万回の圧迫耐久試験を実施し、これも合格しています。

CPR圧迫フィードバック：フレキシブルFSRセンサーが、圧迫力とリズムをリアルタイムで計測

Q1．このセンサーはCPR装置において実際にどのような働きをするのですか？

VF-3119-030は、柔軟性に優れた薄膜型フォースセンシングレジスタ（FSR）です。印加される力が増加すると、その抵抗値は単調に減少するため、測定された抵抗値を直接圧縮力を表す数値に変換できます。このセンサは、救助者の手と患者の胸部の間に配置されるか、またはCPR訓練用マネキンやフィードバックパッドに内蔵されます。これにより、装置（ひいては救助者）に対して、各圧迫が十分な強さで行われているかどうか、および適切なリズムが維持されているかどうかを知らせます。

本用途では、このセンサは単なるスイッチ押下を検出しているわけではありません。むしろ、救急処置の質——たとえば救急車内、訓練室、あるいは屋外の緊急現場など——において、一台の装置で数千回にも及ぶ蘇生試行の品質を評価しています。

Q2．なぜ、本用途では信頼性が通常のセンサ用途よりも特に重要なのでしょうか？

故障モードが「無音」であるためです。連続負荷を10日間受け続けたセンサーや、救急車内で寒い夜を過ごした後にベースラインがずれたセンサーは、自分から異常を知らせることはありません——ただ、誤った力を報告するだけです。CPRフィードバック装置の場合、これは、実際には不十分な胸骨圧迫に対して、十分であると誤って指示される可能性があることを意味します。

そのため、VMANXプロトコルは「機能するか？」という問いにとどまらず、「+85°Cと−40°Cの間で20回の熱衝撃サイクルを経ても、依然として同一の性能を維持しているか？」「高温・低温下での保存を240時間経過後も同様か？」「5 kgfの定常負荷を10日間受け続けた後も同様か？」「ユニット#1とユニット#10の特性は一致しているか？」と問います。

Q3．適用された試験プロトコルは何ですか？

IEC 60068-2およびISO 16750の環境試験方法を参照し、VMANX研究所にて2026年8月15日～27日に実施された11項目の試験です。これは、生命維持に不可欠な力検出部品に対して当社が適用する品質・信頼性の基本方針です。

試験設定：SUNDOO製デジタルフォースゲージと、キャリブレーション済みスタンド上に設置したPrecision MT-1280マルチメータ

Q4．CPR装置のエンジニアにとって最も重要な結果はどれですか？

そのうち3つです。

▪ 測定範囲が実際の用途をカバーしている。CPR圧迫時に発生する力は最大で約80 kg程度であり、この荷重（80 kg）においてセンサは89.7 Ωを示し、正常な復帰を確認——飽和による故障や物理的損傷は一切見られません。また、50 gf以上での全特性曲線は滑らかで単調であり、信頼性の高い校正が可能である根拠となっています。

▪ 持続荷重下でのドリフトが極めて小さい。一定の5 kgfを10日間継続印加したところ、測定値は153.2–160.9 Ωの範囲に収まり、全体のばらつきは±2.5％程度——設計基準の±4％を上回る性能です。初日に校正した装置は、10日目でも依然として正確な計測が可能です。

▪ 環境耐性に優れる。＋85℃と－40℃の間で20回の熱衝撃サイクルを経ても、抵抗－力特性曲線の形状は変化せず、センサーは完全に機能し続けた。また、－40℃および＋85℃での保存試験をそれぞれ240時間実施した後も、外観および性能ともに仕様を満たしていた。

図1 測定範囲特性 ― 10個の試料で測定。ばらつきが小さく、滑らかで単調な応答

図2 長期ドリフト ― 5 kgfの定荷重を10日間継続印加。全変動幅：±2.5％

図3 熱衝撃試験（20サイクル前後比較：＋85℃ ↔ －40℃）― 特性曲線の形状が維持されている

Q5．長期耐久性はどのように確認されましたか？

顧客が完成品に対して実施しました。顧客は、当該製品を組み込んだ状態で1,000万回の圧縮寿命試験を行い、その合格を確認しています。

この数字を具体的にイメージするために：心肺蘇生では1分間に100～120回の圧迫が推奨されており、10分間の完全な蘇生処置は約1,000～1,200回の圧迫に相当します。したがって、1,000万回の圧迫寿命は、8,000回以上の完全な蘇生処置に相当し、本センサーが組み込まれる機器の通常使用期間をはるかに上回ります。実験室データはセンサーの動作特性を明らかにしますが、本試験はその特性がどの程度長期間にわたって維持されるかを検証するものです。

サンプル1～5をHQ-TPH150温湿度試験 chamber にて、高低温保存条件下で240時間保持

Q6．VMANXを評価中の顧客にとって、これはどのような意味を持つのでしょうか？

これは、ご要望いただく前からすでにデータが存在していることを意味します。上記のすべての数値（トリガー力、測定範囲、再現性、インピーダンス、ヒステリシス、耐久性、ドリフト、熱衝撃、気候環境下での保存試験、最大負荷、キャリブレーション）は、日付入りの実験室記録に基づくものであり、ご要望に応じて、生データの試験シートを提供可能です。

医療および生命維持にかかわる用途では、VMANXはこのプロトコルを単発的な対応ではなく、標準的な実践として適用しています。センサーは単一の基準サンプル（ゴールデンサンプル）ではなく、個々のユニットごとに特性評価を行い、出荷前に環境ストレス試験を実施しています。また、顧客が独自に寿命試験を実施する場合、当社はその試験データと整合性を図ります。

VF-3119-030 柔軟型FSR力センサー — 試験済みロットからのサンプル

ひと目でわかる比較

▪ 信頼性試験11項目 — 全項目合格（2026年8月15日～27日）

▪ トリガーフォース：4～9 gf｜80 kgまでの測定範囲を確認（89.7 Ω、故障なし）

▪ 5 kgfの定常負荷下で10日間の長期ドリフト：±2.5％

▪ 熱衝撃試験20回（＋85 ℃ ↔ －40 ℃）および高温高湿保管試験240時間後も正常動作

▪ 顧客による1,000万回圧縮寿命試験の実施・合格