| 研究課題/領域番号 |
19K20660
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
前田 祐佳 筑波大学, システム情報系, 助教 (20650542)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 無拘束計測 / 脈波伝播速度 / 心弾図 / 圧電センサ |
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| 研究実績の概要 |
トイレ環境は短時間滞在にもかかわらず日常下での事故（疾病，外傷等）の発生率が高い．温暖差によるヒートショックや血管迷走神経反射，怒責（いきみ）による血圧変動が循環系への負荷となるためである．さらにこれらの急激な血圧上昇は失神などの意識消失による外傷が発生する危険も伴う（トイレ環境下イベント）．本研究課題の実現は，トイレ環境下での事故予防に寄与するものである．またトイレ環境下での無意識血圧測定の実現は，日常生活での定期的な血圧測定につながり，異常値の早期発見やスクリーニング適用など，その波及効果は大きい．
トイレでの無意識計測に向け，従来の皮膚との直接接触を要する光学式センサではなく, 便座内に設置可能な圧電センサによる脈波伝播速度計測を行った（便座脈波伝播速度計測システム）．圧電センサで検出された振動より心弾図と脈動を分離する手法は申請者らによって開発されたものであり，これらの信号から脈波伝播速度を検出する手法はこれまで検討されていない．研究では，便座より収録した生体情報を用いて心拍一拍毎に脈波伝播速度を連続的に算出した．今後は連続血圧計との比較から，提案法の瞬時的な血圧変動への追随性を検証する．
当該年度はシステムを用いた生体情報の計測精度を検証した．便座脈波伝播速度計測システムによって計測される心弾図・脈動について，精度検証を行った結果，心電図との誤差5%以内での心拍数計測が可能であることを明らかにした．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
トイレ環境は短時間滞在にもかかわらず日常生活下での事故（疾病，外傷等）の発生率が高い．温暖差によるヒートショックや血管迷走神経反射，いきみによる血圧変動が，循環系への負荷や失神による外傷につながるためである．しかし既存のカフ式血圧計は一回の測定に30秒以上要するためこれら瞬時的な血圧変動の検出には適さない．そこで本研究課題の学術的問いを「どのようにすればトイレ環境下での瞬時的な血圧変動の検出が実現できるか」とした．
便座着座のみで脈波伝播速度計測可能なシステムの開発および脈波伝播速度による連続血圧変動推定法の確立を目的とする本研究課題の実現において，システムによって収録された生体信号の計測精度は重要となる．当該年度の検証において，心電図との誤差5%以内での心弾図・脈動計測が可能な計測システムの開発がなされたことは、進捗状況としておおむね順調と評価できる．
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究では，便座より収録した生体情報を用いて心拍一拍毎に脈波伝播速度を連続的に算出する．連続血圧計との比較から，提案法の瞬時的な血圧変動への追随性を検証する．
・脈波伝播速度による血圧変動検出方法の確立
血圧変動の検出精度検証：若年成人に対し便座着座時時の脈波伝播速度計測および連続血圧測定（非観血連続血圧計），血圧計測（血圧脈波検査装置）を行い，従来の自動血圧計の規格（JIS T 1115）における計測精度を充たす，脈波伝播計測システムおよび血圧推定アルゴリズムを構築する．その過程で心弾図より算出する心拍変動より自律神経機能評価を行い，脈波伝播速度の血圧変動成分の抽出を行う．さらにヴァルサルバ法（息ごらえ）により瞬時的な血圧上昇を模擬し，血圧変動検知精度を検証する．
・血圧推定の精度検証：季節性変動 若年成人に対し便座着座時の脈波伝播速度計測および連続血圧計測の継続的な計測実験を行い，血圧の季節変動（夏：下降，冬：上昇）に対する血圧推定アルゴリズムの精度評価を行う．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）
購入予定の計測機器の価格変更に伴い、予算に見合う物品の購入がかなわなかったため。また国際会議の参加がかなわず、旅費を執行できなかっったため。
（執行計画）
生体計測に関するセンサ類の購入を予定
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