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Study on exercise tolerance and breathing patterns in chronic obstructive pulmonary disease

Research Project

Project/Area Number 18K10744
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

Ishikawa Akira  神戸大学, 保健学研究科, 教授 (10295371)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 暁生  神戸大学, 保健学研究科, 助教 (30758842)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords呼吸リハビリテーション / COPD / 6分間歩行試験 / ストレッチセンサ / 呼吸数 / 胸郭運動 / 運動耐容能 / 低酸素血症 / 6MWT / 運動誘発性低酸素血症 / 6分間歩行試験 / クラスター分析 / 慢性閉塞性肺疾患 / リハビリテーション / 6分間歩行 / バイタルサイン / ウェアラブルセンサ / 呼吸パターン
Outline of Final Research Achievements

Accurate respiration rate is measured by attaching an airflow sensor or capnometer to a mask or nasal cannula. It is difficult to wear a nasal cannula when performing oxygen therapy, and a face mask causes a strong feeling of oppression and discomfort, making it a heavy burden for severely ill patients to wear. We have developed a device that easily measures respiratory rate from chest movement during exercise using a stretch sensor. In an experiment in which the sensor was used to measure the respiration rate while walking on a treadmill in healthy young people, it achieved high accuracy with an error of less than 3 times compared to the airflow sensor.
In this study, we examined the relationship between respiratory rate and exercise tolerance in a timed walking test of COPD patients using a respiratory rate measuring device using a wearable sensor.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

慢性閉塞性肺疾患(COPD)は、タバコ煙を主とする粒子への曝露により生じる慢性の炎症性疾患であり、気流閉塞によって労作時の息切れを主症状とする。息切れにより低下するCOPDの運動耐容能は、時間内歩行試験によって評価することが推奨されている。代表的な時間内歩行試験である6分間歩行試験は、歩行距離が運動耐容能を反映するだけではなく、生命予後とも関連する。
したがって、6分間歩行試験にける呼吸数が運動耐容能とどのような関連があるのか、更に低酸素血症と呼吸数の関連についての検討は、COPDの予後を検証する上で貴重な指標となる。

Report

(6 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2022 2021 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Validity of a novel respiratory rate monitor comprising stretchable strain sensors during a 6-min walking test in patients with chronic pulmonary obstructive disease2021

    • Author(s)
      A. Yamamoto, H. Nakamoto, T. Yamaguchi, H. Sakai, M. Kaneko, S. Ohnishi, et al.
    • Journal Title

      Respir Med

      Volume: 190 Pages: 106675-106675

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monitoring respiratory rates with a wearable system using a stretchable strain sensor during moderate exercise2019

    • Author(s)
      Yamamoto, A., Nakamoto, H.,Bessho, Y., Watanabe, Y., Oki, Y., Ono, K., Fujimoto, Y., Terada, T., Ishikawa, A.,
    • Journal Title

      Med Biol Eng Comput

      Volume: 57 Pages: 2741-2756

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 安定期慢性閉塞性肺疾患における6分間歩行試験中の呼吸数と運動耐容能の関連2022

    • Author(s)
      山本暁生、中本裕之、山口卓巳、酒井英樹、金子正博、大西伸悟、西馬照明、澤田格、大澤悟志、石川朗
    • Organizer
      第32回日本呼吸ケア・リハビリテーション学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 6分間歩行試験におけるCOPD患者の呼吸循環応答と歩行距離の関連2019

    • Author(s)
      山本暁生, 中本裕之, 澤田格, 大澤悟志, 別所侑亮, 金子正博, 酒井英樹, 西馬照明, 大西伸悟, 石川朗.
    • Organizer
      第29回日本呼吸ケアリハビリテーション学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 慢性閉塞性肺疾患における6分間歩行試験中の呼吸数に関する研究2019

    • Author(s)
      山本暁生, 中本裕之, 澤田格, 大澤悟志, 岩田優助, 別所侑亮, 金子正博, 酒井英樹, 山口卓巳, 門浄彦, 西馬照明, 大西伸悟, 藤本由香里, 石川朗.
    • Organizer
      第59回日本呼吸器学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] “Comparison of two noninvasive devices for measuring respiratory rates without a facemask during walking”2018

    • Author(s)
      Akio Yamamoto, Hiroyuki Nakamoto, Yusuke Bessho, Yukari Fujimoto, Yutaro Oki, Yusuke Iwata, Akira Ishikawa.,
    • Organizer
      23th congress of the Asian Pacific Society of Respirology, Taipei.
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 慢性閉塞性肺疾患に対する6分間歩行試験における呼吸数計測システムの開発2018

    • Author(s)
      山本暁生、中本裕之、澤田格、大澤悟志、岩田優助、別所侑亮、藤本由香里、石川朗
    • Organizer
      第28回日本呼吸ケアリハビリテーション学会, 千葉
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ウェアラブルセンサを用いた慢性閉塞性肺疾患患者の6分間歩行試験における呼吸関連指標の計測の試み2018

    • Author(s)
      山本暁生、中本裕之、別所侑亮、大澤悟志、石川朗
    • Organizer
      第43回日本運動療法学会学術集会, 金沢
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2024-01-30  

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