ウェアラブル深部体温計の実用化と暑熱負担フィールド調査

Research Project

Project/Area Number	23K21616
Project/Area Number (Other)	21H03347 (2021-2023)
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund (2024) Single-year Grants (2021-2023)
Section	一般
Review Section	Basic Section 59030:Physical education, and physical and health education-related
Research Institution	National Institute of Occupational Safety and Health,Japan
Principal Investigator	時澤健独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所, 人間工学研究グループ, 上席研究員 (00454083)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大谷秀憲姫路獨協大学, 医療保健学部, 教授 (00412023) 依田珠江獨協大学, 国際教養学部, 教授 (40348818)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥15,990,000 (Direct Cost: ¥12,300,000、Indirect Cost: ¥3,690,000) Fiscal Year 2025: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000) Fiscal Year 2024: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000) Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000) Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000) Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords	熱中症 / ウェアラブルデバイス / 労働者 / スポーツ活動 / 障害者 / 深部体温
Outline of Research at the Start	労作性熱中症のリスク予知システムの構築を目標とし、1)ウェアラブル深部体温計の実用化、2)幅広い対象領域における暑熱環境の生体データ取得による基準値の検討、の2つの課題に取組む。1)では、暑熱負担評価の要である深部体温を測定する方法として、新たに開発した胸部におけるパッチ型センサを用いて、様々な条件に適応した推定アルゴリズムを求める。2)では、労働現場、高校生部活動、そして障害者スポーツ活動における夏季のデータ収集を行い、熱中症リスク予知システムを運用するための基準値および上限値の設定、さらに管理者支援ツールを構築する。
Outline of Annual Research Achievements	事前フィールド調査として、パッチ型深部体温計を用いた製造業作業員の深部体温の測定を2ヶ月にわたり行った。脈拍および環境温をモニターするヘルメット型センサのデータ取得に問題があったものの、長期間の深部体温測定の目途がついた。実験室実験として、パッチ型深部体温計のアルゴリズムの改良を新たなデータ取得から実施した。環境温度（30℃～40℃）および運動形態（ウォーキング・アームクランキング）の要因について、侵襲測定（食道温・直腸温）との誤差検定を行い、その内容について論文を報告した（Validity of a wearable core temperature estimation system in heat using patch-type sensors on the chest. Tokizawa et al. Journal of Thermal Biology, 2022, 108:103294）。二乗平均平方根誤差(Root Mean Squared Error)は0.3℃未満におさまり、深部体温の誤差としては一般的な体温計の許容範囲内となった。パッチの貼り付け位置が胸部であることから、上半身の運動による骨格筋熱産生の影響が懸念されたが、食道温に追随した推定値の挙動を示した。また回復期の深部体温が低下するフェーズにおいても、環境温度の変化に影響を受けることなく、推定値は安定して推移した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason コロナ禍でフィールド調査の遅れはあったものの、当初のデータ取得を半年遅れで実施できた。
Strategy for Future Research Activity	パッチ型深部体温計の製品化に向けたアルゴリズムの改良を進める。さらにフィールド調査の拡大に向けた事前準備を各フィールドで展開する。