2016 Fiscal Year Research-status Report
神経性圧反射機能を測定するウェアラブル機器開発と日常生活上の健康調査
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15K12682
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
加藤 有一 札幌医科大学, 医療人育成センター, 講師 (90363689)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 豪一 札幌医科大学, 医療人育成センター, 准教授 (10167497)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 自律神経 / 機器開発 / 圧反射 / 健康 / 血圧 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
病気を予防し健康的に日常生活を送る上で、家庭環境における健康状態が常時評価され、また管理されることが近年重要視されている。その中でも、血圧は血管健康指標として認知されている。本研究の代表者は、この血圧を一定に保つために必要な自律神経機能、神経性圧反射の副交感神経機能を、血管の硬さの影響を受けずに評価する脈波解析技術を特許出願している（特願2013-074027）。この技術は光センサを使った脈波信号だけで、血圧調整に直接関わる自律神経機能を毎時計測できるため、日常生活における血圧状態の一部を知ることのできる非常に小型な機器製作が可能な点に特徴がある。
本研究では、この神経性圧反射機能の新規測定法を用いたウェアラブル機器開発と、これを使用し、日常生活における健康状態とその寄与要因を評価・解明するための調査を、若年者を対象に実施する予定である。
現在までの研究実績としては、日常生活上で測定し得るウェアラブル機器開発を主に実施してきた。現状、ハードウェア面の開発を平成27年度に予定通り完了した。また、予備実験から、長時間計測の結果を自動解析するためのソフトウェアの開発を平成28年度に完成させた。これを使い睡眠中を含めた日常生活中の神経性圧反射機能を計測した若年者の結果を学術大会で発表した。健康とされる若年者においては、睡眠中、日中とは異なり、神経性圧反射機能における副交感神経活動が高まることを確認したことが主な報告内容であり、開発中のウェアラブル機器の有用性を示した。
また、予備実験の解析結果から新たな脈波解析技術が必要となり、平成29年3月30日に新規の特許技術を国内出願した（特願2017‐067476）。これにより、圧反射に関わる心臓副交感神経活動だけでなく、血管交感神経活動も脈波信号から解析可能となり、日常生活における健康状態をより詳しく評価可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ウェアラブル機器開発において、ハードウェア（脈波計測基板、無線）開発および神経性圧反射副交感神経機能の自動解析用ソフトウェア開発は予定通りに完了した。当該大学の倫理委員会の承認を得て、これを使った実験から、睡眠中を含めた日常生活中の神経性圧反射機能について若年者の結果を第23回行動医学会学術大会で発表した。健康とされる若年者においては、睡眠中、日中とは異なり、神経性圧反射機能における副交感神経活動が高まることを確認したことが主な報告内容であり、開発中のウェアラブル機器の有用性を示した。また、新たな脈波解析技術として平成29年3月30日に新規の特許技術を国内出願した（特願2017‐067476）。これにより、圧反射に関わる心臓副交感神経活動だけでなく、血管交感神経活動も脈波信号から解析可能となり、日常生活における健康状態をより詳しく評価可能となった。ただし、新たに開発した脈波解析技術のソフトウェアへの組み込みが未完であり、実験結果の解析が遅れている（理由1）。また、計画では、平成28年度に若年者の健康状態（血管スティフネス（頸動脈の血管の硬さ）や心理特性）と神経性圧反射機能との関連を調査する予定であったが、ウェアラブル機器開発に関わる新規脈波解析技術開発が必要となったことから、脈波計測の予備実験を優先し未完である（理由2）。さらに、健康関連調査のためには個人間の比較分析を実施するが、そのためには神経性圧反射機能を測定する上でセンサ装着部の標準化が必要であることが判明した。この開発に時間がかかっていることも進歩状況に遅れがでていることの要因である（理由3）。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たなソフトウェア開発は近日中に完了する見込みである。神経性圧反射機能を測定するためのセンサ装着部の標準化が完成次第（センサ装着方法に関しては新規特許技術に当たるため現状未公開、特許出願予定）、当初の計画通り、開発したウェアラブル機器を用い、日常生活上の神経性圧反射機能と心身健康との関連を調査する計画である。予定する事前項目は、１）超音波エコーを用いて血管スティフネス（頸動脈中膜厚やスティフネスパラメータβ）、２）連続血圧計を用いた血圧値と変動係数、３）心理特性・状態項目として質問紙（不安、怒り、うつ、楽観性、疲労度、睡眠の質）を評価する。これと圧反射機能を3～7日間測定した結果との関連を分析し、「血圧変動を調整する神経性圧反射機能の日常生活における健康への寄与要因の特定」関わる調査結果を報告する方策である。
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| Causes of Carryover |
ソフトウェア開発や新規技術の特許申請に時間がかかったことで、当初予定していた調査実験の一部を次年度に実施することを余儀なくされたため、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成29年度においては、遅れていた実験調査を計画に従い実施する予定であり、残額はこの調査費用として使用する。
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