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ウェアラブルデバイスを用いたスポーツ活動中の心臓活動モニタリング法の検討

研究課題

研究課題/領域番号 21K17567
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

横山 光樹  大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (80818592)

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
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードウェアラブルデバイス / スポーツ / モニタリング / 突然死 / 熱中症 / 不整脈
研究開始時の研究の概要

スポーツへの安全な参加のために参加前スクリーニングの実施が推奨され、特に突然死の原因となる心疾患のスクリーニングが重視されている。しかし、スクリーニングには症状、身体所見、検査室での検査等が用いられており、スポーツ活動など実際の身体負荷での評価をすることができていない。
当研究の目的は、ウェアラブルデバイスを用いて、スポーツ活動中に心臓活動モニタリングを行い、不整脈や心電波形の異常を検出すること、および、これらがリアルタイムにモニタリング可能か検証することである。これにより、リアルワールドの負荷での心臓応答を知り、不整脈の検出や予測、さらには心疾患の検出や突然死予防につながることが期待される。

研究成果の概要

ウェアラブルデバイスを用いることにより、トレッドミルでの歩行、ジョギング、ランニングにおいて、心電波形および心拍数の計測ができ、運動中の心拍数および運動強度の評価が可能であった。また、トレッドミルのような実験室環境のみでなく、テニスプレー中の心電波形および加速度のリアルタイムモニタリングを行うことが可能であった。心電波形には短時間のノイズの混入がみられたが、それを除くとR波の検出、心拍数の測定が可能であった。また、実際のテニス試合中に不整脈の発生をとらえることが可能な症例があり、不整脈の診断およびその後のカテーテル治療につなげることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

スポーツへの安全な参加のために、参加前スクリーニングが推奨され、特に心疾患のスクリーニングが重視されている。従来は実際に行うスポーツ中ではなく、検査室等で行われる検査で評価されていたが、身体的および精神的負荷の強度や、高温・低温などの環境条件等が実際のスポーツ中とは異なる状況での評価しかできていなかった。
本研究の成果は、リアルワールドでのスポーツ活動中の心臓応答を知ることを可能とし、スポーツ活動中の不整脈の出現や心拍応答等を明らかにする意義のあるものである。さらには、スポーツ中のデータを蓄積していくことを可能とし、今後研究を発展させていくうえでの基盤となる有意義なものである。

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

    (6件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Characteristics of physical activity during beginner-level group tennis lessons and the effect daily activity2024

    • 著者名/発表者名
      Kawakami Ryo、Yamakawa Satoshi、Konda Shoji、Ogasawara Issei、Hasegawa Ryosuke、Yamasaki Keita、Kanamoto Takashi、Yokoyama Teruki、Yoshida Akiyo、Marutani Yoshihiro、Ueda Yuko、Mitsuoka Hideo、Horie Shintaro、Horio Daigo、Nakata Ken
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 号: 1 ページ: 249-249

    • DOI

      10.1038/s41598-023-46843-0

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gaussian mixture modeling of acceleration-derived signal for monitoring external physical load of tennis player2023

    • 著者名/発表者名
      Marutani Yoshihiro、Konda Shoji、Ogasawara Issei、Yamasaki Keita、Yokoyama Teruki、Maeshima Etsuko、Nakata Ken
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 14 ページ: 01-08

    • DOI

      10.3389/fphys.2023.1161182

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Experimental Feasibility Study Evaluating the Adequacy of a Sportswear-Type Wearable for Recording Exercise Intensity2022

    • 著者名/発表者名
      Marutani Yoshihiro、Konda Shoji、Ogasawara Issei、Yamasaki Keita、Yokoyama Teruki、Maeshima Etsuko、Nakata Ken
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 22 号: 7 ページ: 2577-2577

    • DOI

      10.3390/s22072577

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] サーモグラフィを用いた暑熱環境における非接触な深部体温推定法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      平野 華織
    • 学会等名
      情報処理学会第86回全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ウェアラブルデバイスで試合中の不整脈を検出し治療に至った若年エリートテニスプレーヤーの1例2022

    • 著者名/発表者名
      横山光樹
    • 学会等名
      第33回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 加速度の分布を特徴量としたウェアラブルセンサによる身体負荷評価手法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      丸谷賢弘
    • 学会等名
      第33回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-11-21  

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