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頸部体温計測と冷却機能を有した完全ウェアラブル型熱中症予防システム

研究課題

研究課題/領域番号 17K18305
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 計測工学
リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関大阪電気通信大学 (2019-2021)
長崎総合科学大学 (2017-2018)

研究代表者

水野 裕志  大阪電気通信大学, 医療健康科学部, 准教授 (30591234)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードウェアラブル / 熱中症予防 / 頸部 / 体温 / 脈波 / 環境情報 / WBGT / 冷却機能 / 温度差発電 / 頸部体温 / 頸部冷却 / ウェアラブルデバイス
研究成果の概要

本研究課題は,冷却機能を有する完全ウェアラブル型熱中症予防システム開発のための取り組みである。システム開発において,首元で体温,脈波並びに環境温湿度を取得できるセンサを一体化して,無線モジュールによる連続モニタリングシステムを構築した。さらに,熱中症予防の指標である暑さ指数WBGTを,環境温湿度センサー情報だけで地域に関係なく推定できるアルゴリズムを開発した。冷却機能の有効性では,運動負荷後の頸部への冷却有無によるバイタルの安定性について脈拍に着目して検証した。結果として,体温,脈波並びに環境温湿度によるWBGTの推定データから冷却機能を制御することで熱中症予防に有効であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題で検討したデバイスシステムは,熱中症の重症度低減という根本的な問題解決につながり、熱中症患者の搬送数を減らすことに役立つ。一部,腕時計型活動モニタリングが実用化されているが,頸部での体温・脈波並びに環境温湿度に暑さ指数WBGT計測に基づく動脈の冷却機能を有するウェアラブル型熱中症予防システムは過去に類をみないシステムである。スマートハウスと連携させることで,高齢者の入浴時の突然死の予防にも期待できる。体温は熱中症だけでなくインフルエンザ,肺炎など多くの疾患の判断指標であり,健康長寿社会の実現に役立つことから社会的意義は大きい。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] ウェアラブル型頸部光電脈波計測デバイスの有効性検証―簡易的血管機能評価法の試みと一考察―2018

    • 著者名/発表者名
      水野裕志, 兼子晃治, 松村雅史
    • 雑誌名

      日本福祉工学会誌

      巻: 20 ページ: 26-32

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ウェアラブル型頸部体温計測デバイスの有効性検証―日常生活動作時モニタリングの一考察―2018

    • 著者名/発表者名
      水野裕志, 柿本凌, 山口祐資, 松村雅史
    • 雑誌名

      日本福祉工学会誌

      巻: -

    • NAID

      40021755756

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation and Verification of a Wearable System for Photoplethysmography on Cervical Body Surface2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Mizuno, Kouji Kaneko and Masafumi Matsumura
    • 雑誌名

      Transaction on Pacific Area Longevity Medical Society (PALMS)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 環境およびバイタルエネルギーを電源としたIoTに向けたシステムデザインに関する考察 -移動空間を想定した実証実験の一例から-2018

    • 著者名/発表者名
      水野裕志,山口祐資,松井信正
    • 雑誌名

      長崎総合科学大学大学院新技術創成研究所 所報(創見創新)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 頚部誘導法による脈波伝播時間の計測と最高血圧の推定2021

    • 著者名/発表者名
      谷国門, 水口龍太, 水野裕志, 松村雅史
    • 学会等名
      2021年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 頚部誘導型デバイスによる運動時の脈波伝播時間の計測2021

    • 著者名/発表者名
      谷国門, 水口龍太, 水野裕志, 松村雅史
    • 学会等名
      ライフサポート学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 姿勢変化での脈波伝播時間と最高血圧2021

    • 著者名/発表者名
      水口龍太, 谷国門, 水野裕志, 松村雅史
    • 学会等名
      令和3年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェアラブル型熱中症予兆検知システムの検討2019

    • 著者名/発表者名
      酒井優希, 兼子晃治, 水野裕志, 清山浩司
    • 学会等名
      日本福祉工学会九州支部大会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] バイタル・環境センサ一体型ウェアラブルデバイスの有効性検証2019

    • 著者名/発表者名
      酒井優希, 水野裕志, 清山浩司
    • 学会等名
      2019年電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェアラブル型血管機能診断デバイスの提案と検証2019

    • 著者名/発表者名
      兼子晃治, 水野裕志, 清山浩司, 本村政勝
    • 学会等名
      2019年電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 頸部体温計測に着目した無拘束型熱中症予防システムの検討2019

    • 著者名/発表者名
      芝颯歩, 水野裕志
    • 学会等名
      2019年電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] PWVデータを用いた血圧推定手法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      兼子晃治, 水野裕志, 松村雅史
    • 学会等名
      日本福祉工学会第22回(平成30年度)学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェアラブル型頸部体温計測デバイスの試作と性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      柿本凌, 山口祐資, 水野裕志
    • 学会等名
      日本福祉工学会第2回九州支部大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ネックバンド型光電脈波計の試作とPTT計測2017

    • 著者名/発表者名
      兼子晃治, 水野裕志
    • 学会等名
      日本福祉工学会第2回九州支部大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 大阪電気通信大学 教員データベース

    • URL

      https://research.osakac.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 大阪電気通信大学 教員情報データベース

    • URL

      https://research.osakac.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 血圧測定装置及び血圧測定方法2019

    • 発明者名
      松村雅史, 櫃田毅, 水野裕志
    • 権利者名
      ニプロ株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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