呼吸循環カップリング指標を用いた新規ストレス強度判定システムの開発

• 研究課題/領域番号: 22650155
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用健康科学
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 新関 久一 山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00228123)
• 研究協力者: 齊藤 直 山形大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (20454770)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 2,660千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2010年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: ストレスマネジメント / カップリング / 位相同期 / 呼吸性不整脈 / 精神課題 / 唾液アミラーゼ / クロモグラニン

研究概要

呼吸性不整脈(RSA)の位相差ゆらぎに着目した新たなストレス指標を提案した。ストレスとして暗算課題を課したとき,血圧と呼吸周波数(f_R)の上昇,RR間隔の短縮,RSAの減弱とともに呼吸リズムとRSA間の位相同期指標(λ)の低下が認められた。λはRR間隔で正規化した高周波成分のパワー(nHF)およびRSAと強い正の相関を示し,低周波成分(nLF)のパワーとnHFの比(nLF/nHF)と負の相関を示した。f_Rの随意的な増加に対してnHFやRSAは減弱するのに対し,λはほとんど影響を受けなかった。λはf_Rの変化に干渉を受けないストレス反応に関連した自律神経活動を示す指標となる可能性がある。

研究成果

• [雑誌論文] Incoherent oscillations of respiratory sinus arrhythmia during acute mental stress in humans (2012)
  • 著者名/発表者名: Niizeki K, Saitoh T.
  • 雑誌名: American Journal of Physiology Heart and Circulatory Physiology 巻: Vol.302, No.1 号: 1 ページ: 359-367
  • DOI: 10.1152/ajpheart.00746.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assessment of mental stress by incoherent oscillations of respiratory sinus arrhythmia (2011)
  • 著者名/発表者名: Niizeki K, Imano W, Harada N, Saitoh T.
  • 雑誌名: Proceedings of 8^<th> International Conference on Ubiquitous Healthcare 巻: Vol.8 ページ: 49-52
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-invasive spectral imaging of skinchromophores based on multiple regressionanalysis aided by Monte Carlo simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Izumi Nishidate, Aditya Wiswadarma, Yota Hase, Noriyuki Tanaka, Takaaki Maeda, Kyuichi Niizeki, and Yoshihisa Aizu
  • 雑誌名: Opt. Lett 巻: Vol.36, No.16 号: 16 ページ: 3239-3241
  • DOI: 10.1364/ol.36.003239
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noninvasive imaging of human skinhemodynamics using a digitalred-green-blue camera (2011)
  • 著者名/発表者名: Izumi Nishidate, Noriyuki Tanaka, TatsuyaKawase, Takaaki Maeda, Tomonori Yuasa, Yoshihisa Aizu, Tetsuya Yuasa, Kyuichi Niizeki
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Optics 巻: Vol.16 号: 8 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1117/1.3613929
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of lower-leg rhythmic cuff inflation on cardiovascular autonomic responses during quiet standing in healthy subjects (2011)
  • 著者名/発表者名: Niizeki K, Tominaga T, Saitoh T, Nishidate I, Takahashi T, Uchida K.
  • 雑誌名: American Journal of Physiology Heart and Circulatory Physiology 巻: Vol.30, No.5 ページ: 1923-1929
  • 査読あり
• [雑誌論文] 近赤外分光法によるヘモグロビン濃度測定は血流速度変化の影響を受けない (2011)
  • 著者名/発表者名: 齊藤直, 深見忠典, 柳田裕隆, 高橋龍尚, 新関久一
  • 雑誌名: 生体医工学 巻: 49巻,1号 ページ: 185-190
  • NAID: 130004947421
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assessment of mental stress by incoherent oscillations of respiratory sinus arrhythmia (2011)
  • 著者名/発表者名: Niizeki K, Imano K, Harada N, Saitoh T
  • 雑誌名: Proceedings of 8th International Conference on Ubiquitous Healthcare ページ: 49-52
  • 査読あり
• [雑誌論文] 近赤外分光法によるヘモグロビン濃度測定は血流速度変化の影響を受けない (2011)
  • 著者名/発表者名: 齊藤直, 深見忠典, 柳田裕隆, 新関久一
  • 雑誌名: 生体医工学 巻: 49 ページ: 185-190
  • NAID: 130004947421
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of lower leg rhythmic cuff inflation on cardiovascular autonomic responses during quiet standing in healthy subjects (2011)
  • 著者名/発表者名: Niizeki K., Tominaga T., Saitoh T., Nishidate I., Takahashi T., Uchida K.
  • 雑誌名: American Journal of Physiology Heart and Circulatory Physiology 巻: 300 ページ: 1923-1929
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heart rate response to oxygen uptake during graded exercises as an index of cardiopulmonary functional reserve in patients on hemodialysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Watanabe S, Tsuyuki K, Takahashi K, Ebine K, Sakamoto T, Matsuo T, Niizeki K, Takahashi T.
  • 雑誌名: The journal of rehabilitation sport 巻: Vol.29 ページ: 2-6
  • NAID: 110007681510
  • 査読あり
• [雑誌論文] 起立時の循環系応答に及ぼす模擬筋ポンプの影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新関久一, 富永貴則, 知久幸之介, 名渕恵美, 齊藤直
  • 雑誌名: 第25回生体生理工学シンポジウム論文集 巻: Vol.25 ページ: 301-304
• [雑誌論文] Active muscle oxygenation dynamics measured during high-intensity exercise by using two near-infrared spectroscopy methods (2010)
  • 著者名/発表者名: Saitoh T, Ooue A, Kondoh N, Niizeki K, Koga S.
  • 雑誌名: Advance in Experimental Medicine and Biology 巻: Vol.662 ページ: 225-230
  • 査読あり
• [学会発表] 呼吸性不整脈の位相差ゆらぎに基づいたメンタルストレスの評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 新関久一, 菊池聖也, 今野稚奈, 原田直季, 齊藤直
  • 学会等名: 第23回日本臨床モニター学会総会
  • 発表場所: 横浜シンポジア(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2012-04-21
• [学会発表] Assessment of mental stress by incoherent oscillations of respiratory sinus arrhythmia (2011)
  • 著者名/発表者名: Niizeki K, Imano W, Harada N, Saitoh T.
  • 学会等名: Proceedings of 8^<th> International Conference on Ubiquitous Healthcare
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀県草津市)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Assessment of mental stress by incoherent oscillations of respiratory sinus arrhythmia (2011)
  • 著者名/発表者名: Niizeki K, Imano K, Harada N, Saitoh T
  • 学会等名: 8th International Conference on Ubiquitous Healthcare
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Rhythmic lower-leg cuff inflation enhances cardiovagal reflex during quiet standing in healthy humans (2011)
  • 著者名/発表者名: Niizeki K, Tominaga T, Chiku K, Nabuchi M, Saitoh T, Uchida K
  • 学会等名: 第58回アメリカスポーツ医学会議
  • 発表場所: コロラド,デンバー
  • 年月日: 2011-05-31
• [学会発表] Determination of the trends in the hemoglobin concentrations in inactive muscle during cycling exercise (2011)
  • 著者名/発表者名: Saitoh T, Ishida Y, Matsumoto Y, Okuyama G, Niizeki K
  • 学会等名: 第58回アメリカスポーツ医学会議
  • 発表場所: コロラド,デンバー
  • 年月日: 2011-05-31
• [学会発表] Rhythmic lower-leg cuff inflation enhances cardiovagal reflex during quiet standing in healthy subjects (2011)
  • 著者名/発表者名: Niizeki K, Tominaga T, Chiku M, Nabuchi M, Saitoh T, Uchida K
  • 学会等名: 58^<th> American College of Sports Medicine
  • 発表場所: Denver Colorado
  • 年月日: 2011-05-31
• [学会発表] Determination of the trends in the hemoglobin concentrations in inactive muscle during cycling exercise (2011)
  • 著者名/発表者名: Saitoh T, Ishida Y, Matsumoto Y, Okuyama G, Niizeki K
  • 学会等名: 58^<th> American College of Sports Medicine
  • 発表場所: Denver Colorado
  • 年月日: 2011-05-31
• [学会発表] 筋収縮由来心拍リズム位相反応特性の抽出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原田直季, 百瀬亮, 知久幸之介, 齊藤直, 新関久一
  • 学会等名: 第50回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 東京電機大学(東京都千代田区)
  • 年月日: 2011-04-29
• [学会発表] 三次元加速度による歩行運動時エネルギー代謝動態の推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新沼大樹, 齊藤直, 新関久一
  • 学会等名: 第50回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 東京電機大学(東京都千代田区)
  • 年月日: 2011-04-29
• [学会発表] 起立時の循環系応答に及ぼす模擬筋ポンプの影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新関久一, 富永貴則, 知久幸之介, 名渕恵美, 今野稚奈, 原田直季, 齊藤直
  • 学会等名: 第25回生体生理工学シンポジウム
  • 発表場所: 岡山大学鹿田キャンパス(岡山県岡山市)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 視聴覚刺激を用いた対人間の心拍リズム間位相同期の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 今野稚奈, 鈴木香理, 齊藤直, 新関久一
  • 学会等名: 生体医工学シンポジウム2010
  • 発表場所: 北海道大学大学院情報科学研究科(北海道札幌市)
  • 年月日: 2010-09-11
• [学会発表] 視聴覚刺激を用いた対人間の心拍リズム間位相同期の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 今野稚奈, 鈴木香理, 齊藤直, 新関久一
  • 学会等名: 生体医工学シンポジウム2010
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] Effect of cognitive task on pulmonary oxygen uptake kinetics during moderate cycling exercise (2010)
  • 著者名/発表者名: Nabuchi M, Handa M, Chiku K, Saitoh T, Niizeki K.
  • 学会等名: 第49回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター(大阪府大阪市)
  • 年月日: 2010-06-27
• [学会発表] Effect of cognitive task on pulmonary oxygen uptake kinetics during moderate cycling exercise. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nabuchi M., Handa M., Chiku K., Saitoh T., Niizeki K.
  • 学会等名: 第49回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2010-06-27
• [学会発表] Muscle deoxygenation dynamics in active and inactive muscles during heavy and moderate cycling exercise (2010)
  • 著者名/発表者名: Saitoh T, Tomioka K, Muroi H, Niizeki K
  • 学会等名: 第87回日本生理学会大会
  • 発表場所: 盛岡市民文化ホール(岩手県盛岡市)
  • 年月日: 2010-05-19
• [図書] カップリング理論でスマートに (2010)
  • 著者名/発表者名: 新関久一, 野村国彦, 西川正範
  • 総ページ数: 105
  • 出版者: メディカル情報出版社
• [図書] カップリング理論でスマートに (2010)
  • 著者名/発表者名: 新関久一, 野村国彦, 西川正範
  • 総ページ数: 105
  • 出版者: メディカル情報サービス
• [備考]
  • URL: http://ecyber0.yz.yamagata-u.ac.jp/~nzq
• [産業財産権] 酸素摂取量測定方法およびこの方法を用いる装置 (2011)
  • 発明者名: 新関久一, 吉澤保夫
  • 権利者名: 有限会社タックリサーチ
  • 取得年月日: 2011-04-08