FG視覚センサーによるCOPD患者に対する非侵襲的運動負荷検査法の確立

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20590906
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 仲村 秀俊 Keio University, 医学部, 講師 (00217879)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 青木 広宙 名古屋工業大学, 工学研究科, 特任研究員 (60380193) ; 石坂 彰敏 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (90176181) ; 白畑 亨 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (80383868) ; 石田 浩之 慶應義塾大学, スポーツ医学研究センター, 准教授 (90212894)
• Keywords: FG視覚センサー / COPD / 運動負荷 / リハビリテーション

Research Abstract

21年度には、FG視覚センサーによる呼吸運動解析のアップライト型エルゴメーターによる漸増運動負荷検査での実用化を進めるために、各種の基礎的検討を行った。健常人に20W/分の漸増負荷を最大運動までかけ、呼気ガス分析とFGセンサーによる1回換気量、呼吸数、分時換気量を比較検討した。両者の相関を改善するために、第1にエルゴメーターによる60ヘルツ以上の周期の信号を除外した。次に、ひとつの呼吸の1回換気量、その時点の分時換気量を決定する際に、前後2呼吸ずつを含めた5呼吸の移動平均を導入することにより、呼気ガスとFGのデータの相関を飛躍的に改善することができた。また、被検者の服装、姿勢、背もたれの形状と位置がFGによる解析の精度に大きな影響を与えることが判明したため、これらの標準化を行った。その結果、密着性のある白色Tシャツを着用し、適切な背もたれを使用すれば、COPD患者でも無理のない姿勢で検査が可能であることが示唆された。これらの改良により、アップライト型エルゴメーターによる漸増負荷を最大限までかけた場合でも、FGセンサーにより定量的な呼吸解析が可能であることが示された。また、FG解析による吸気量の総和と呼気量の総和の差より、運動時の呼気位の変動が計測可能であると考えられた。これについては、COPD患者の運動負荷時に、スパイロメトリーとの同時測定での検証を要すると思われる。また、FGセンサーでは吸気、呼気両方の解析を行うため、運動中の呼気延長傾向の変化についても解析が可能であり、COPD患者での解析結果が待たれる。FGセンサーでは、マスクを着用することなく、最大運動までの過程における呼吸数、1回換気量、分時換気量、呼気位、吸気/呼気比、心拍数、酸素飽和度(パルスオキシメーター併用)が測定可能となることが期待される。