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高温熱環境労働者の体調管理に向けた各種生体情報イヤーモニターシステムの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K13024
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関福岡工業大学

研究代表者

李 知炯  福岡工業大学, 情報工学部, 助教 (10735583)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードイヤホン / 深部体温 / 外耳道温 / 校正法 / 耳部緑光電容積脈波 / 脈拍数 / 光検出器 / 熱中症 / 超薄膜サーミスタ / 双熱流法 / 光電容積脈波 / フォトダイオード / フォトトランジスタ / 受光面積 / 感度 / 薄膜サーミスタ / 鼓膜温 / 体動アーティファクト / 電磁波ノイズ / 外部環境からの影響 / スマートセンサ情報システム / 情報システム / 生物・生体工学 / 制御工学 / 生体機能利用
研究成果の概要

近年社会問題化している熱中症は,体調不良により自律性体温調節反応が環境に十分に対応できないことで発生し,死傷者数は年々増え続けている.“熱中症予防”を目指して,実用的なウェアラブル生体情報計測システムの開発研究を行うことを目的とする.具体的な取り組みとして,システムの開発と共に①超薄膜小型の温度センサを組み込んだイヤホンを用いて計測した外耳道内の温度差から周辺環境の温度変化に影響されない高精度の深部体温が算出できる校正法,②走行中でも耳部から高精度の脈拍数が検出できる適切な受光センサの仕様について実験的に検証を行った.本研究の成果は,作業労働者の安全向上及び熱中症予防対策として期待できる.

研究成果の学術的意義や社会的意義

体調によって熱中症が生じる体温が異なることに注目し,より効果的な“熱中症の予防”のため「深部体温」だけではなく耳部脈波から「心拍数」を計測することが注目するべき本研究の特色である.特に,外耳道内の温度差から深部体温を校正する方法や光電容積脈波における適切な受光センサの仕様を明らかにしたことは独創的な点がある.また,本システムは“高齢者”や“運動者”,“一般市民”などの安全対策やパフォーマンス評価,自己健康管理にも利用でき,医療分野(遠隔医療や患者モニターなど),スポーツ科学の研究分野への応用も期待され,多大な社会貢献が期待できる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 指輪型の非侵襲的連続血圧計測システム開発研究 -修正規準化脈波容積を用いたボリュームクランプ法における平均動脈血圧の決定法に関する予備検討-2020

    • 著者名/発表者名
      李知炯
    • 雑誌名

      福岡工業大学総合研究機構研究所所報

      巻: 2 ページ: 99-103

    • NAID

      40022234378

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 外耳道内の温度差を用いた深部体温算出法について検討2020

    • 著者名/発表者名
      池尻晃基,石崎昭太,木原広夢,古賀穂香,李知炯
    • 学会等名
      日本生体医工学会 九州支部 学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 外耳道内の温度差を用いた双熱流法に基づく深部体温算出の校正方法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      池尻晃基,石崎昭太,木原広夢,古賀穂香,李知炯
    • 学会等名
      日本生体医工学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] RGBカメラと赤外線カメラを搭載したストレスモニタリングシステムの有用性について基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      石崎昭太,柳龍哉,池尻晃基,木原広夢,古賀穂香,中野涼介,李知炯
    • 学会等名
      日本生体医工学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] サーミスタで計測した外耳道温を用いた深部体温算出のための校正について検討2019

    • 著者名/発表者名
      池尻晃基,木原広夢,石崎昭太,李知炯
    • 学会等名
      日本機械学会 シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 日常生活中における血圧モニタリングを目指したマイクロブロアを用いた手袋型血圧計測システムの開発研究2019

    • 著者名/発表者名
      李知炯,福本悠斗,木原広夢,池尻晃基,石崎昭太
    • 学会等名
      日本機械学会 シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 受光センサの面積による緑光電容積脈波のSNRと振幅について検討2019

    • 著者名/発表者名
      草場志帆里,李知炯,福本悠斗,山越健弘
    • 学会等名
      日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 日常生活 におけるイヤホン型深部体温計測システム開発研究 -サー ミスタを用いて外耳道温を計測する際に環境温が及ぼす影響について検討-2019

    • 著者名/発表者名
      池尻 晃基,茂村 孝太郎,草場 志帆里,福本 悠斗,李 知炯,山越 健弘
    • 学会等名
      日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高精度長波長光電容積脈波計測システム開発研究 -指尖部における適切な圧迫圧力について基礎検討-2019

    • 著者名/発表者名
      原田 敦広,西村 拓真,李 知炯,草場 志帆里,福本 悠斗,山越 健弘
    • 学会等名
      日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 非接触式体調モニタリングシステム開発研究 -赤外線カメラモジュールを用いた断眠課題による顔表面温度の変化について基礎検討-2019

    • 著者名/発表者名
      石崎昭太,李知炯,福本悠斗,草場志帆里,山越健弘
    • 学会等名
      日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 外耳道温を用いた深部体温算出のための 外耳道の計測位 置における温度差について検討2019

    • 著者名/発表者名
      池尻 晃基,李 知炯,草場 志帆里,福本 悠斗,木原 広夢,石崎 昭太,山越 健弘
    • 学会等名
      日本生体医工学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 草場 志帆里,李 知炯,福本 悠斗,山越 健弘2019

    • 著者名/発表者名
      動作中における受光センサの感度による緑光電容積脈波のノイズについて検討
    • 学会等名
      日本生体医工学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The Suitable Sensitive Area of Photodiode: Comparison of SNR and Amplitude of Green Photoplethysmogram for Pulse Rate Monitoring2019

    • 著者名/発表者名
      Shihori Kusaba, Jihyoung Lee, Shohei Sato, Yuto Fukumoto, Hiromu Kihara, Shogo Kabashima, Kouki Ikejiri, Syota Ishizaki, Takehiro Yamakoshi
    • 学会等名
      IEEE 41st International Engineering in Medicine and Biology Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study of the PPG Amplitude for Determination of Systolic Arterial Pressure in the Finger Based on the Volume Oscillometric Method2019

    • 著者名/発表者名
      Yuto Fukumoto, Jihyoung Lee, Yasuhiro Yamakoshi, Shihori Kusaba, Hiromu Kihara, Kouki Ikejiri, Syota Ishizaki, Takehiro Yamakoshi, Ken-ichi Yamakoshi
    • 学会等名
      IEEE 41st International Engineering in Medicine and Biology Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 動作中における脈拍数検出を目指した小型イヤホン式緑波長光電容積脈波計測システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      草場志帆里,李知炯,甲斐智希,福本悠斗,阿南青冴,原田敦広,木原広夢,池尻晃基,石崎昭太,山越健弘
    • 学会等名
      日本生体医工学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 日常生活でのメガネを用いた心拍数モニタを目指した頭部誘導心電図におけるノイズについて基礎検討2018

    • 著者名/発表者名
      福本悠斗,李知炯,草場志帆里,木原広夢,池尻晃基,石崎昭太,阿南青冴,原田敦広,山越健弘
    • 学会等名
      日本生体医工学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 飲酒運転撲滅向けた光学的血中アルコール濃度計測の高精度化―光電容積脈波計測時の電磁波による影響―2018

    • 著者名/発表者名
      樺島将吾,李知炯,原田一平,古賀穂香,橋本敦,藤本理美,横出瑞己,山越健弘
    • 学会等名
      日本生体医工学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Towards optical measurement of blood alcohol concentration with higher accuracy: Comparison of signal-to-noise ratio for finger photo-plethysmogram with and without electromagnetic shielding2018

    • 著者名/発表者名
      Shogo Kabashima, Ippei Harada, Shihori Kusaba, Yuto Fukumoto, Jihyoung Lee, Masahiro Shibata, Takehiro Yamakoshi
    • 学会等名
      IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 生体情報センシングと人の状態推定への応用2020

    • 著者名/発表者名
      李知炯
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] ストレス・疲労のセンシングとその評価技術2019

    • 著者名/発表者名
      李知炯
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] スマートイヤーモニターシステムの開発研究

    • URL

      http://repository.lib.fit.ac.jp/handle/11478/1246

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 指装着型ヘルススクリーニングシステム開発研究

    • URL

      http://repository.lib.fit.ac.jp/handle/11478/1245

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2025-11-20  

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