• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Investigating the feasibility of monitoring cardiac activity during sports activities using a wearable device

Research Project

Project/Area Number 21K17567
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Yokoyama Teruki  大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (80818592)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywordsウェアラブルデバイス / スポーツ / モニタリング / 突然死 / 熱中症 / 不整脈
Outline of Research at the Start

スポーツへの安全な参加のために参加前スクリーニングの実施が推奨され、特に突然死の原因となる心疾患のスクリーニングが重視されている。しかし、スクリーニングには症状、身体所見、検査室での検査等が用いられており、スポーツ活動など実際の身体負荷での評価をすることができていない。
当研究の目的は、ウェアラブルデバイスを用いて、スポーツ活動中に心臓活動モニタリングを行い、不整脈や心電波形の異常を検出すること、および、これらがリアルタイムにモニタリング可能か検証することである。これにより、リアルワールドの負荷での心臓応答を知り、不整脈の検出や予測、さらには心疾患の検出や突然死予防につながることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

The wearable device enabled to record ECG signals and heart rate during walking, jogging, and running on a treadmill, allowing for the assessment of heart rate and exercise intensity during exercise. Real-time monitoring of ECG signals and acceleration was feasible not only during a treadmill testing in a laboratory setting, but also during tennis play outside the lab. Although the ECG record exhibited brief noise contamination due to body movement, accurate R wave detection and heart rate measurement was possible except for this period. Notably, there was a case in which the occurrence of a supraventricular arrhythmia was detected during an actual tennis match, leading to the diagnosis of arrhythmia and subsequent catheter ablation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

スポーツへの安全な参加のために、参加前スクリーニングが推奨され、特に心疾患のスクリーニングが重視されている。従来は実際に行うスポーツ中ではなく、検査室等で行われる検査で評価されていたが、身体的および精神的負荷の強度や、高温・低温などの環境条件等が実際のスポーツ中とは異なる状況での評価しかできていなかった。
本研究の成果は、リアルワールドでのスポーツ活動中の心臓応答を知ることを可能とし、スポーツ活動中の不整脈の出現や心拍応答等を明らかにする意義のあるものである。さらには、スポーツ中のデータを蓄積していくことを可能とし、今後研究を発展させていくうえでの基盤となる有意義なものである。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Characteristics of physical activity during beginner-level group tennis lessons and the effect daily activity2024

    • Author(s)
      Kawakami Ryo、Yamakawa Satoshi、Konda Shoji、Ogasawara Issei、Hasegawa Ryosuke、Yamasaki Keita、Kanamoto Takashi、Yokoyama Teruki、Yoshida Akiyo、Marutani Yoshihiro、Ueda Yuko、Mitsuoka Hideo、Horie Shintaro、Horio Daigo、Nakata Ken
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 249-249

    • DOI

      10.1038/s41598-023-46843-0

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Gaussian mixture modeling of acceleration-derived signal for monitoring external physical load of tennis player2023

    • Author(s)
      Marutani Yoshihiro、Konda Shoji、Ogasawara Issei、Yamasaki Keita、Yokoyama Teruki、Maeshima Etsuko、Nakata Ken
    • Journal Title

      Frontiers in Physiology

      Volume: 14 Pages: 01-08

    • DOI

      10.3389/fphys.2023.1161182

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An Experimental Feasibility Study Evaluating the Adequacy of a Sportswear-Type Wearable for Recording Exercise Intensity2022

    • Author(s)
      Marutani Yoshihiro、Konda Shoji、Ogasawara Issei、Yamasaki Keita、Yokoyama Teruki、Maeshima Etsuko、Nakata Ken
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 22 Issue: 7 Pages: 2577-2577

    • DOI

      10.3390/s22072577

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] サーモグラフィを用いた暑熱環境における非接触な深部体温推定法の検討2023

    • Author(s)
      平野 華織
    • Organizer
      情報処理学会第86回全国大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ウェアラブルデバイスで試合中の不整脈を検出し治療に至った若年エリートテニスプレーヤーの1例2022

    • Author(s)
      横山光樹
    • Organizer
      第33回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 加速度の分布を特徴量としたウェアラブルセンサによる身体負荷評価手法の提案2022

    • Author(s)
      丸谷賢弘
    • Organizer
      第33回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi