| 研究課題/領域番号 |
19H04501
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90150:医療福祉工学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
藤原 幸一 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10642514)
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| 研究分担者 |
久保 孝富 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (20631550)
丸野 由希 京都女子大学, 現代社会学部, 准教授 (20757760)
加納 学 京都大学, 情報学研究科, 教授 (30263114)
山川 俊貴 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (60510419)
佐藤 大典 大阪体育大学, スポーツ科学センター, 研究員 (40846812)
北野 友梧 大阪体育大学, スポーツ科学センター, 研究員 (90914101)
坂内 悠 大阪体育大学, スポーツ局, アスレティックトレーナー (90881491)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
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| キーワード | 熱中症 / 機械学習 / 心拍変動解析 / ウェアラブルセンサ / 異常検知 / 心拍変動 / 熱中症アラーム / ウェアラブルデバイス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，熱中症発症を予防するために，発症前にアラームを発報できる熱中症アラームシステムを開発する．軽度の熱中症では，頻脈，大量発汗，めまい、立ちくらみ、気分が悪くなるなど自律神経系と関わりのある症状が見られる．そこで本研究では，自律神経活動を反映した生理現象である心拍変動（HRV）に着目して，ウェアラブル心拍センサを用いてユーザーのHRVを測定し，測定されたHRVデータをリアルタイム解析することで，近い将来に熱中症になる可能性を判定するアルゴリズムを開発する．熱中症発症前にアラームを発報できれば，ユーザーに休息や水分補給を促すことができるので，熱中症を回避できる．
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| 研究成果の概要 |
熱中症は，脳を含む長期的な多臓器障害につながり，本邦では年間200人以上の死者が出ている．熱ストレスは，心電図（ECG）上のR-R間隔（RRI）の変動である心拍変動（HRV）に影響を与えることが報告されている．そこで，本研究ではHRVの解析から熱中症の症状を検出し，熱中症の悪化を予防する手法を提案した．提案手法では，熱ストレスによって生じるHRVの異常な変化を機械学習（ML）モデルによってモニタリングする．提案手法を検証するため，熱中症発症のリスクを持つ健常な参加者103名を募集した．提案手法を適用した結果，感度75％（28件中21件），偽陽性率1.02回/hであった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究提案した熱中症検知手法は、ウェアラブルセンサーでRRIデータを簡単に測定できるため、日常生活で活用できるものと考えられる．そのため，提案手法を活用することで，熱中症が悪化する前に適切な治療を受けられることに寄与し，人々の健康の増進と維持に貢献できる．
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