2020 Fiscal Year Research-status Report
Noninvasive Detection method of Anaerobic Threshold using Digital Plethysmo Graphy
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19K11669
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
富永 広貴 佐賀大学, 医学部, 准教授 (10258387)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西田 裕一郎 佐賀大学, 医学部, 講師 (50530185)
一ノ瀬 浩幸 佐賀大学, 医学部, 教務職員 (10232406)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 無酸素性代謝閾値 / 指尖容積脈波 / 非侵襲的測定法 / Wavelet変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糖尿病,高血圧症,脂質異常症の予防と治療のための最適な運動強度とされ,運動を行 う際にその値を正確に知っておくことは,非常に効果的であるAT(無酸素性代 謝閾値)は,運動の強さを増していくとき,筋肉のエネルギー消費に必要な酸素供給が追いつかなくなり, 血液中の乳酸が急激に増加し始める強度の値であるが,正 確に測定する為には高価で大掛かりな装置を必要とする。フォトダイオードを使用して指尖における血液の容積変動を捉えるDPG(光学式指尖容積脈波)は,セン サーを皮膚に当てるだけという非侵襲的で簡易な測定法と して広く使われている。この研究の目的は,DPGで得られる血流量変動の時系列情報を利用してATを非侵襲的で簡易に検出する手法の開発とそのメカニズムの解明を目指している。
2019年度は,3，4月に成人男子30名に対し実施した運動負荷試験のデータ解析を行い，DPG時系列信号解析法として，DPGをWavelet変換し取得した局所的時間範囲での振動数と振幅を使い波の強度（単位時間あたりに流れる波のエネルギー）を抽出し，平滑化のために移動平均を取ったグラフからグラフ上の第1プラトー（平坦な領域）としてATを検出する手法を考案した。しかしこれはまだ,第一段階の結果であり,今後,更なる検証が必要であったが，2020年度はコロナ禍の為，追加の運動負荷試験の実施ができなかった。そこで，2020年度は，ここまでの結果をまとめて日本運動生理学会にて理論，測定装置，実験結果に分け3題の発表を行った。また，装置の小型化に使えそうな装置の選定とテスト運用を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
前年度までに取得したデータの解析を進めて，日本運動生理学会にて関連する3題の学会発表を行った。しかし，本来の計画では，2020年度に被験者を募集して複数回の運動負荷試験を実施し基礎データを収集することとなっていたが，コロナ禍の為，健常な人を対象とした試験は一切許可されず実施不可能であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
4月現在，第４波の感染拡大中にて運動負荷試験を実施できる状態には無いが，今夏過ぎにはワクチン接種で状況は改善していくと思われるので，年度内には数十人規模の運動負荷試験を実施する予定である。それまでは，装置の小型化とAT候補のプラトー自動検出Programの開発を行う予定で，既にArduinoに代わる小型で高性能なマイコンを購入している。
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| Causes of Carryover |
2020年度は，コロナ禍の為，計画していた多人数に対する運動負荷試験が実施不可能であったことと，学会がオンラインになり旅費の使用が無かった為という特殊な事情による。
運動負荷試験実施の為の費用は残して置かざるを得なくなったためである。
2021年度は，夏以降ワクチン接種により集団免疫が獲得され，運動負荷試験が実施できるようになれば，2020年度に計画して未実施の試験を早急に実施する。また，移動制限が緩和されれば，学会参加や共同研究機関への出張などで旅費の使用額は増えることになるであろう。
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