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ウェアラブルデバイスを用いた下肢血行動態センシングによる座位行動の減少方策の開発

Research Project

Project/Area Number 21K17691
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionMeijo University (2022-2023)
Tokyo Medical University (2021)

Principal Investigator

遠藤 祐輝  名城大学, 理工学部, 助教 (90894866)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords近赤外線分光法 / 筋酸素動態 / 一時的動脈血流遮断法 / 座位行動 / 身体活動 / 座位姿勢 / ウェアラブルデバイス / 加速度計 / 微小循環 / 軽運動 / 運動
Outline of Research at the Start

座位行動、いわゆる座りすぎは心疾患や糖尿病など生活習慣病のリスクを増加させることがわかってきた。座位行動による下肢血流低下が健康リスクファクターであるが、生活環境下での座位行動は加速度計(物理的変化)による評価がゴールドスタンダード法であり、間歇的な立位や軽微な動作を含む生活環境下における下肢血行動態(生理的変化)の実態は不明である。そこで本研究では、加速度計内蔵型ウェアラブル近赤外線分光法装置による座位行動時の下肢血行動態評価法の開発および生活環境下での座位行動時における下肢血行動態の解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、①ウェアラブルNIRSによる座位行動時の下肢血行動態低下を検出する新規評価法を確立すること、②ウェアラブルNIRSにより生活環境下における座位行動時の下肢血行動態を解明すること、③座位行動による下肢血行動態の低下を解消させる具体的な行動様式の開発とそれらの効果を検証することであった。
2022年度に検討した実験条件の見直しを踏まえ、所属機関の倫理審査委員会に申請を行い、承認が得られた後、椅座位、半座位、立位での3時間姿勢保持による下肢筋代謝機能、中心循環機能等への影響について実験を行った。さらに、椅座位条件において30分ごとに1分間の身体活動(立位、立位でのカーフレイズ、または足底背屈運動)を行う条件も実施し、姿勢保持中の身体活動が各評価項目へ及ぼす影響を評価した。
2023年度は計15名のボランティアが研究に参加し、各姿勢条件および身体活動条件での各データを取得した。すべての姿勢条件で3時間姿勢保持により前脛骨筋、腓腹筋内側頭における筋代謝が有意に低下した。さらに、椅座位条件、半座位条件と比較して、立位条件ではその低下が最も小さいことが明らかとなった。また、姿勢保持中に30分に1回身体活動を行うことで、筋代謝の低下を抑制できる可能性が示唆された。本結果の一部は、2024年7月の国際会議でポスター発表することが決定している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

2023年度の研究は順調であったものの、2021年度におけるCOVID-19流行によるヒトを対象とする実験の制限や2022年度における研究条件の再検証による研究の遅れのすべてを取り戻すことができず、当該期間中の研究終了が困難となったため、研究期間を延長するに至った。

Strategy for Future Research Activity

これまで得られたデータの解析を進めるとともに、引き続き実験を行い12名分のデータを取得する。得られた研究結果をまとめ、国際ジャーナルに投稿する。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Changes in Optical Path Length Reveal Significant Potential Errors of Muscle Oxygenation Evaluation during Exercise in Humans.2021

    • Author(s)
      Endo T, Kime R, Fuse S, Murase N, Kurosawa Y, Hamaoka T.
    • Journal Title

      Med. Sci. Sports Exer.

      Volume: 53 (4) Issue: 4 Pages: 853-859

    • DOI

      10.1249/mss.0000000000002530

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reduced Scattering Coefficient During Incremental Exercise Is Constant Without Being Affected by Changes in Muscle Oxygenation or Hemodynamics.2021

    • Author(s)
      Endo T, Kime R, Fuse S, Murase N, Kurosawa Y, Hamaoka T.
    • Journal Title

      Advances in Experimental Medicine & Biology

      Volume: 1269 Pages: 107-112

    • DOI

      10.1007/978-3-030-48238-1_17

    • ISBN
      9783030482367, 9783030482381
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Correlation of Plasma Amino Acid and Anthropometric Profiles with Brown Adipose Tissue Density in Humans2021

    • Author(s)
      Kuroiwa Miyuki、Hamaoka-Fuse Sayuri、Sugimoto Masahiro、Kurosawa Yuko、Aita Yasuko、Tomita Atsumi、Anjo Mikiko、Tanaka Riki、Endo Tasuki、Kime Ryotaro、Hamaoka Takafumi
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 10 Issue: 11 Pages: 2339-2339

    • DOI

      10.3390/jcm10112339

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Impact of brown adipose tissue vascular density on body adiposity in healthy Japanese infants and children2021

    • Author(s)
      Kuroiwa Miyuki、Hamaoka‐Fuse Sayuri、Amagasa Shiho、Kime Ryotaro、Endo Tasuki、Tanaka Riki、Kurosawa Yuko、Hamaoka Takafumi
    • Journal Title

      Obesity Science & Practice

      Volume: 8 Issue: 2 Pages: 190

    • DOI

      10.1002/osp4.559

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 近赤外線分光法による筋代謝・微小循環機能の評価2023

    • Author(s)
      遠藤 祐輝
    • Organizer
      東海体育学会 第70回大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Muscle oxygen dynamics measured by NIRS2023

    • Author(s)
      Ryotaro Kime, Tasuki Endo, Shun Takagi, Takafumi Hamaoka
    • Organizer
      The 50th Annual Meeting International Society on Oxygen Transport to Tissue
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 3時間座位姿勢保持が下肢筋代謝に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      遠藤 祐輝 , 布施 沙由理 , 田中 璃己 , 黒岩 美幸 , 木目 良太郎 , 黒澤 裕子 , 浜岡 隆文
    • Organizer
      第190回東京医科大学医学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Total hemoglobin concentrations measured in supraclavicular region in children and adults using near-infrared time-resolved spectroscopy2022

    • Author(s)
      Miyuki Kuroiwa, Sayuri Fuse, Riki Tanaka, Tasuki Endo, Ryotaro Kime, Yuko Kurosawa, Takafumi Hamaoka
    • Organizer
      SPIE Photonics West 2022 BiOS
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Greater muscle oxygenation during moderate-intensity constant-work exercise in endurance athletes2022

    • Author(s)
      Tasuki Endo, Rotaro Kime, Riki Tanaka, Sayuri Fuse, Miyuki Kuroiwa, Yuko Kurosawa, Takafumi Hamaoka
    • Organizer
      SPIE Photonics West 2022 BiOS
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Seasonal differences in brown adipose tissue vascular density determined using total hemoglobin concentration in the supraclavicular region among Japanese healthy adults2022

    • Author(s)
      Sayuri Fuse, Miyuki Kuroiwa, Riki Tanaka, Tasuki Endo, Ryotaro Kime, Yuko Kurosawa, Takafumi Hamaoka
    • Organizer
      SPIE Photonics West 2022 BiOS
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Brown adipose tissue density is inversely correlated with the changes in plasma branched-chain amino acids produced during strength training2022

    • Author(s)
      Riki Tanaka, Sayuri Hamaoka-Fuse, Miyuki Kuroiwa, Masahiro Sugimoto, Yuko Kurosawa, Yasuko Aita, Atsumi Tomita, Mikiko Anjo, Tasuki Endo, Ryotaro Kime, Takafumi Hamaoka
    • Organizer
      SPIE Photonics West 2022 BiOS
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒト褐色脂肪組織に与える環境要因の検索2021

    • Author(s)
      布施沙由理、二連木晋輔、黒岩美幸、遠藤祐輝、田中璃己、木目良太郎、黒澤裕子、浜岡隆文
    • Organizer
      第40回日本臨床運動療法学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 持久性鍛錬者と非鍛錬者における一定負荷運動時の活動筋組織酸素動態の差異2021

    • Author(s)
      遠藤祐輝、木目良太郎、布施沙由理、田中璃己、黒岩美幸、黒澤裕子、浜岡隆文
    • Organizer
      第76回日本体力医学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 近赤外時間分解分光法を用いて評価したヒト褐色脂肪組織密度と関連する因子の検討2021

    • Author(s)
      布施沙由理、黒岩美幸、遠藤祐輝、田中璃己、木目良太郎、黒澤裕子、浜岡隆文
    • Organizer
      第27回医用近赤外線分光法研究会・第25回酸素ダイナミクス研究会 合同研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 運動トレーニングによる褐色脂肪組織密度と血中BCAA濃度の関連2021

    • Author(s)
      田中璃己、布施沙由理、黒岩美幸、杉本昌弘、黒澤裕子、相田泰子、富田淳美、安生幹子、遠藤祐輝、木目良太郎、浜岡隆文
    • Organizer
      第27回医用近赤外線分光法研究会・第25回酸素ダイナミクス研究会 合同研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Correlation of Plasma Amino Acid and Anthropometric Profiles with Brown Fat Tissue Density in Humans2021

    • Author(s)
      Miyuki Kuroiwa, Sayuri Hamaoka-Fuse, Masahiro Sugimoto, Yuko Kurosawa, Yasuko Aita, Atsumi Tomita, Mikiko Anjo, Riki Tanaka, Tasuki Endo, Ryotaro Kime, Takafumi Hamaoka
    • Organizer
      obesity week
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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