2021 Fiscal Year Research-status Report
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20K11304
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
上野 俊明 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (30292981)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田邊 元 東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 医員 (00844341)
林 海里 東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 特任助教 (30803192)
中禮 宏 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (50431945)
鈴木 克彦 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 教授 (80344597)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 脱水 / コンディション / 口腔粘膜湿潤度 / pH測定 / 熱中症 / スポーツ科学 / スポーツ歯学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スポーツパフォーマンスの最適発揮やコンディション維持、脱水・熱中症事故防止のため、体の渇きを精度よく検出することが重要とされる。本研究ではアクセス容易な口腔から得られるデータのモニタリングに着目し、体の渇きと喉、口の渇きの3者間の時間的、定量的な関係解明に向けた調査研究を行うことを目的としている。
初年度には口腔粘膜湿潤度の計測実験を行い、これが脱水評価の一指標になりうる知見を得たことから、その研究成果について学会発表ならびに論文公表を行った(Chemosensors 2021; https://doi.org/10.3390/chemosensors9080196)。
本年度は唾液pHに着目し、24時間連続モニタリングできるセンサデバイスの開発に取り組んだ。東海大学工学部と共同研究契約を結び、カテーテル型微小pH計を実装したマウスピース型センサデバイスの試作を行った。まだ運動中の実測にはノイズ処理など解決すべき課題はあるものの、安静時連続測定に成功したので関連研究会にて発表した。また次年度の機会学会でも発表予定である。
口腔粘膜湿潤度による脱水評価に関するフィールド調査も実施した。競泳選手の脱水評価が困難という課題、現場の声に答えるべくプールサイドで水泳直後の口腔粘膜湿潤度を分析することにより脱水状態の評価が行える可能性を見出し、体力医学会で報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
日常生活や運動中の体の渇きに連動して表出する喉と口の渇きの基本的関係を確認し、3者間の時間的、定量的な関係やタイムラグなどを調査するための測定機器のセットアップや開発・改良を進めてきたが、当初購入予定であった唾液モニタリング用pHセンサはトライアル段階で運動中の連続計測が困難であることが判明した。そこで東海大学工学部と共同研究契約を結び、カテーテル型pHセンサを応用したマウスピース型センサデバイスの試作を進めた。安静時の連続測定では十分な時間分解能と検出力（感度）を有する装置を開発することできたが、運動時ではノイズ対策や耐久性の確認、サンプリング周波数の最適化等の検討改良が必要である。デバイスの参照電極Ag/AgIO3も現段階では自作しており、量産効率化も解決すべき課題の一つである。
競泳選手の脱水評価が難しいという課題に対し、プールサイドで口腔粘膜湿潤度をモニタリングすることで脱水評価が可能であることを明らかにし、2021年度に学会報告した。ただし口腔粘膜湿潤度の連続測定は技術的に困難なため、インターバルを短くした断続的測定で対応した。計測データの精度向上のため手技の規格化も進めた。アクセスビリティの良さと低侵襲性、測定環境や場所に左右されにくいといった強みを確認できたので、今後さらに研究を進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
アクセスビリティに優れる口腔から収集できる唾液pHや口腔粘膜湿潤度といった各種データの関係性を検証するとともに、脱水指標としての有用性に関する調査研究を続行する。特に体の渇きと喉、口の渇きの3者モニタリング実験に向け、装置の改良や計測手技の規格化を進め、具体的な計画を整備する。マウスピース型pHセンサは運動中計測に関する技術的な課題を東海大学と協力して解決していく。なお長引くコロナ禍の影響と現在の進捗状況を踏まえると、実測段階に到達するために１年延長を見込んでいる。
実測研究計画についてはまず軽運動を伴う日常生活レベルにて6名程度の被験者を対象に３日間予定する。InBody計測から身体組成データを得た上で、飲食や運動、睡眠といった生活イベントのほか、心拍や身体活動量などをスマートウオッチにて記録し、これらと口腔粘膜湿潤度や唾液pHとの連動性を分析する予定である。今回開発したセンサデバイスを活用し、リアルタイムおよび継続的な計測を実施する。研究結果から体の渇きを検知予測する上で唾液パラメータと口腔粘膜湿潤度のどちらが適するのか、あるいは両者を組み合わせたほうがよいのか考察する。
口腔粘膜湿潤度に関するフィールド調査も継続する。水泳時の脱水評価については天候や気温、水温といった気候環境条件の変化を記録した上での分析評価を行い、データ解釈に関する知見を蓄積する予定である。こうした研究調査から得られた成果は研究者間のみならず、現場の選手やコーチ等に対しても情報発信、還元を行っていく。
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| Causes of Carryover |
Covid-19の感染拡大状況から進捗がやや遅れているため。また、当初購入予定であったデバイス機器の変更が必要となり、購入を見送ったため。
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