生活習慣病における運動療法自己管理システムの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13558122
• Research Institution: Nagano National College of Technology
• Principal Investigator: 坂口 正雄 長野工業高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (70043031)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長光 紘義 ホーユーテック(株), 常務取締役(研究開発職) ; 小野 伸幸 長野工業高等専門学校, 電子制御工学科, 助教授 (60214186)
• Keywords: 生活習慣病 / 糖尿病 / 適正運動量 / 運動療法 / カロリーカウンタ / 歩数計 / 無線方式心拍計 / バイオフィードバック

Research Abstract

無線方式心拍計の前段階的装置の試作を行った。デスポーザブル心電図電極を用いて心拍を誘導し、心拍を指標として運動強度を表現できるかを吟味した。カルボーネンの式を変形して心拍数を指標にした適正運動量制御バイオフィードバックシステムを構築し、目標とする運動強度の範囲をザー音表示する本装置を用いて、運動強度と心拍数の関係、さらに、市販のカロリーカウンタ、歩数計、発汗計を併用して高齢者(58歳男子)、若年者(20歳男子、19歳女子)を対象に実験を行った。
得られた結果を要約すると、(1)高齢者、若年者とも目標運動強度と1分間当たり心拍数は比例関係にあるが、その傾きは年齢と安静時心拍数に関係する。
(2)1分間当たりの心拍数と消費カロリーの関係を求めた結果、心拍数と消費カロリーの関係も比例関係にあり、その傾きは年齢に関わらない傾向を示し、心拍数から消費カロリーの推定が可能であることが判明した。
(3)1分間当たりの心拍数と歩数の関係を求めた。歩数の増加は心拍数の上昇と相関し、高齢者、若年者とも相関計数は0.95〜0.96であった。
(4)運動強度を大きくすると前額発汗量は顕著に増加するが、精神性発汗部位の左手拇指の手掌部発汗はスパイク状の発汗が頻発するものの発汗量の増加は僅少であった。
研究課題の基礎的実験がほぼ完了し、運動療法管理システムの開発仕様(暫定)が明確になった。本システムは、(1)適正運動量計測機能、(2)歩数計数機能、(3)消費カロリー演算機能、を有し、各機能のデータは随時LCD表示されるとともに1ヶ月に及ぶデータがメモリーカードに記録される。カードデータをパーソナルコンピュータに供給し、(1)平均心拍数日計、(2)適正運動実行時間日計、(3)消費カロリーの日計、(4)歩数の日計がそれぞれ表及びグラフで表示できる。

Research Products

• [Publications] 坂口正雄他: "心拍数を利用した運動量制御バイオフィードバック"第21回日本エム・イー学会甲信越大会講演論文集(電子論文集). 18 (2001)
• [Publications] 坂口正雄他: "心拍数を指標とした適正運動量と歩数、消費カロリーの関連"計測自動制御学会中部支部シンポジューム講演論文集. 36 (2001)
• [Publications] 坂口正雄, 小野伸幸他: "心拍数を利用した適正運動量制御バイオフィードバック"第41回日本エムイー学会大会(2002.5京都市). (発表予定).
• [Publications] 坂口正雄, 小野伸幸他: "心拍数を指標にした運動量の長間記録装置の開発"電子情報通信学会MEとバイオサイバネティックス研究会(2002.9長野市). (発表予定).
• [Publications] 坂口正雄, 小野伸幸他: "無線方式心拍計による運動量計測装置の開発"第22回日本エム・イー学会甲信越支部大会(2002.8柏崎市). (発表予定).