2020 Fiscal Year Research-status Report
Establishment of environmental and biomedical data science for improving elderly workers safety and health
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20K20659
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
清野 健 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40434071)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金子 美樹 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (10795735)
重松 大輝 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (50775765)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 労働環境衛生 / ウェアラブルセンサ / 心拍数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 心拍応答に基づく生体評価指標の開発
多くのウェアラブル心拍計では，心拍数の計測に加えて，3軸加速度センサを含むものが多い．ここでは，3軸加速度センサの情報から身体活動量（代謝当量に変換）を推定し，身体活動量に対する心拍数の応答（心拍応答）を評価する方法を開発した．心拍応答の特徴量として，代謝当量が1METsに相当する点の値（基準心拍数）と，心拍応答を直線近似した場合の傾きを定義した．被験者実験により，基準心拍数は安静時心拍数と強く相関していることが確かめられた．また，傾きについては，心疾患などの疾患がある場合に小さな値をとる傾向がみられた．
2. ウェアラブルデバイスを用いた実世界労働環境データの解析
ウェアラブル心拍計を用いて，工事現場や工場で働く60歳以上（最高年齢74歳）の生体情報を計測した．加えて，60歳未満の労働者についても870人のデータを取得した．心拍応答の分析の結果，加齢とともに傾きの減少が見られた．我々の先行研究において評価した心疾患患者の心拍応答は，年齢をマッチングさせても，労働者の値から大幅な減少がみられることから，心拍応答の傾きは，心機能や体力を反映していると考えられる．
3. 急性の体調不良の評価法の開発
風邪，腹痛，頭痛などの急性の体調不良を検出する方法を検討した．ここでは，心拍数以外の情報から，心拍数を予測する数理モデルを構築し，予測心拍数と実際の心拍数との乖離を評価した．実世界労働環境データの分析では，体調不良が報告されている日に，そのような乖離が見られる傾向があった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実世界労働環境データの解析のための分析法開発が順調に進展しており，実際のデータへの適用も進んでいるため．
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 運動機能の評価法の開発
ウェアラブルセンサを用いて計測可能な加速度情報，ビデオカメラを用いて計測可能な姿勢情報などを用いて，労働者の運動機能の評価，筋骨格系障害のリスク評価の方法を開発する．そのためにまず，ビデオカメラの画像から骨格の特徴点を自動抽出し，数理モデルを用いて筋への負担を評価する方法を開発する．加えて，筋電計測に基づき数理モデルの妥当性を検証する．その後，作業を模擬した実験において，ウェアラブルセンサを導入することで，ウェアラブルセンサの活用法を検討する．
2. 環境ストレスと体調不良の関係の分析
夏季の暑熱ストレスと体調不良発生の関係を分析する．ここでは，実世界労働環境データを集積し，体調アンケートをとることで，体調不良の発生傾向を分析する．また，疲労の客観的評価法についても検討する．
3. フレイルと心拍応答特性の関係の分析
アンケートに基づくフレイルの評価指標の得点と心拍応答特性の関係を分析する．フレイルの早期発見と予防に役立てるため，フレイルの客観的評価指標を開発する．
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