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生活環境・バイタルセンサと温熱機能を有するウェアラブル型生活習慣病予防システム

研究課題

研究課題/領域番号 21K12815
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関大阪電気通信大学

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)

研究分担者 松村 雅史  大阪電気通信大学, 医療健康科学部, 教授 (80209618)
松井 信正  長崎総合科学大学, 工学研究科, 教授 (90759797)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード生活習慣病 / ウェアラブル / 動脈波 / 脈波伝播速度 / 体温 / 中枢温推定 / 血圧推定 / 加温機能 / 機械学習 / 深部温推定 / 脈波伝播時間 / 自律神経バランス / スティフネスパラメータβ / 冷え症 / 学習器 / 生活習慣病予防 / 生体情報 / 環境情報 / 温熱機能
研究開始時の研究の概要

本研究は、首元や足首で簡単に使用できる加温機能を有したウェアラブルネック-レッグ型生活習慣病予防システムの開発を目的とする。生活環境並びにバイタル情報を融合させることで、体温変動や動脈硬化の指標に基づく抹消血行障害の重症化の検出パターンをAI技術で分析し、血流増加効果が期待される首元や足首を加温するセンサとその制御方法を設計して、医療機関から適切なアドバイスが受けられるシステムを構築し、実証実験する。

研究成果の概要

本研究課題は,加温機能を有するウェアラブル型生活習慣病予防システム開発の取組みである。システム開発において,首元と足下の動脈波および体表面温度,並びに環境温度を取得できるセンサを一体化して,無拘束での連続生体情報モニタリングシステムを構築した。さらに,動脈硬化の指標となる脈波伝播速度と冷え症の診察基準である四肢末梢温の体温変動を連続測定できる方法を提案し,測定データから機械学習を用いて中枢温と血圧値を高精度に推定できるモデルを開発した。加温機能の有効性では,センサ情報に従って首元と四肢末梢部を加温制御することで生体情報の安定性が確認できたため,開発システムは生活習慣病を予防できると示唆された。

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システムは,生活習慣病の重症度低減という根本的な問題解決につながり,心血管患者数を減らすことに役立つ。一部,腕時計型の健康管理デバイスが実用化されているが,首元と足下の動脈波および体表面温度,並びに環境温度から血圧値と中枢温を高精度に推定でき,且つ加温機能を有するウェアラブル型生活習慣病予防システムは過去に類をみないシステムである。暖房設備や機器と連携することで生体情報に従った環境づくりが可能となるため更に充実した健康管理が期待できる。血圧値や中枢温は生活習慣病だけでなく,熱中症や低体温症など多くの疾患指標であるため健康長寿社会の維持促進に役立つことから社会的意義は大きい。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 学会発表 (17件) 備考 (3件)

  • [学会発表] 体温変化に伴う冷え症の重症度予測に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      大仲優希史, 松村雅史, 松井信正, 水野裕志
    • 学会等名
      電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脈波速度による連続的血圧推定システムの提案と検証~Stiffness Parameterβ評価の試み~2023

    • 著者名/発表者名
      竹井和佐, 松村雅史, 松井信正, 水野裕志
    • 学会等名
      電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ネックバンド型デバイスによる日常生活動作時の連続血圧計測2023

    • 著者名/発表者名
      奥村亮太, 辻竜之介, 水野裕志, 松村雅史
    • 学会等名
      令和5年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 予測深部温と末梢温較差による‘冷え’重症化予防システムの提案と基礎検証2023

    • 著者名/発表者名
      大仲優希史, 松村雅史, 水野裕志
    • 学会等名
      日本福祉工学会 第27回学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ウェアラブル型脈波伝播速度測定システムの提案 ~長時間座位における加温効果の検証~2023

    • 著者名/発表者名
      竹井和佐, 松村雅史, 水野裕志
    • 学会等名
      日本福祉工学会 第27回学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ネックバンド型スマートセンサによる日常生活動作時の連続血圧モニタリング2023

    • 著者名/発表者名
      奥村亮太, 辻竜之介, 水野裕志, 松村雅史
    • 学会等名
      日本福祉工学会 第27回学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ネックバンドデバイスによる日常生活動作時の血圧サージの検出2023

    • 著者名/発表者名
      奥村亮太, 辻竜之介, 水野裕志, 松村雅史
    • 学会等名
      第33回ライフサポート学会フロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 温冷感・快不快感申告および体温データによる冷え予防方法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      大仲優希史, 松本温斗, 松村雅史, 松井信正, 水野裕志
    • 学会等名
      令和5年 電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 脈波伝播速度によるカフレス血圧推定法の提案-姿勢変換による推定精度の検証-2023

    • 著者名/発表者名
      竹井和佐, 松村雅史, 松井信正, 水野裕志
    • 学会等名
      令和5年 電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 学習器を用いた深部温予測と冷え症判別法の基礎検討2022

    • 著者名/発表者名
      大仲優希史, 松村雅史, 松井信正, 水野裕志
    • 学会等名
      2022年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ネックバンドデバイスによる日常生活動作時の連続的血圧モニタリング-血圧急変の検出-2022

    • 著者名/発表者名
      奥村亮太, 水野裕志, 松村雅史
    • 学会等名
      2022年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] PWVを用いた最高血圧の推定と精度評価2022

    • 著者名/発表者名
      竹井和佐, 松村雅史, 松井信正, 水野裕志
    • 学会等名
      2022年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ネックバンドデバイスを用いた屋内外・日常生活動作時の血圧モニタリング2022

    • 著者名/発表者名
      奥村亮太, 大野翔, 水野裕志, 松村雅史
    • 学会等名
      令和4年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ネックバンドデバイスによる日常生活下での連続的血圧推定2021

    • 著者名/発表者名
      水口龍太, 水野裕志, 松村雅史
    • 学会等名
      第31回ライフサポート学会フロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ネックバンドデバイスによる最高血圧のワイヤレスモニタリング2021

    • 著者名/発表者名
      水口龍太, 水野裕志, 松村雅史
    • 学会等名
      令和3年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ネックバンドデバイスによる血圧のワイヤレスモニタリング2021

    • 著者名/発表者名
      水口龍太, 水野裕志, 松村雅史
    • 学会等名
      第38回センシングフォーラム計測部門大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ネックバンド型デバイスを用いた脈波伝播時間の計測に基づく最高血圧の推定-日常生活動作時の姿勢変化による影響-2021

    • 著者名/発表者名
      水口龍太, 水野裕志, 松村雅史
    • 学会等名
      電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 大阪電気通信大学ホームページ内教員データベース

    • URL

      https://www.osakac.ac.jp/faculty/teachers/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] 夢ナビ 大学で究める学問発見サイト

    • URL

      https://yumenavi.info/vue/lecture.html?gnkcd=g012636&SerKbn=c

    • 関連する報告書
      2022 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 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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