マイクロ流路回路搭載ウェアラブルデバイスによる血中乳酸モニタリング法の新規開発

配备微通道电路的可穿戴设备血乳酸监测方法的新进展

• 批准号: 20K16516
• 负责人: 渡邉 崇量
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K16516/
• 关键词: 汗中乳酸; ウェアラブルデバイス; マイクロ流路回路; 血中乳酸濃度; モニタリング; 汗

2020年度は乳酸測定ウェアラブルデバイスの改良を行った。新たなデバイスが運動中に適切な有酸素運動の運動強度を提供できるシステムか否かを検証するために、心肺運動負荷検査による呼気ガス分析、運動中の乳酸値の測定などを用いて、乳酸測定ウェアラブルデバイスによる有酸素運動限界の通知の妥当性を評価した。被験者に本デバイスを装着したうえで、心肺運動負荷検査及び血中乳酸値測定を行った結果、本デバイスによる乳酸値の上昇による嫌気性代謝閾値の通知タイミングは、運動中の呼気ガス分析により決定される嫌気性代謝閾値のタイミングと良好な相関を有することが確認された。また、血中乳酸値とも良好な相関が得られることが示唆された。引き続き心血管疾患を有する患者を対象に検証した結果、同様に本デバイスによる乳酸値の上昇による嫌気性代謝閾値の通知タイミングは、運動中の呼気ガス分析により決定される嫌気性代謝閾値のタイミングと良好な相関を有することが確認された。しかし、心疾患患者は一般に運動療法において発汗が乏しいことが多いため、未だ本デバイスでは十分とは言えない。2021年度は、さらに発汗量が少ない場合における検討を行った。前提として、発汗が少ない場合においても汗中乳酸の濃度に変化があるかどうかについては過去に全く報告がないため、この点について検討を行った。しかし、微量な発汗ではうまくモニタリングができないため、マイクロ流路回路の改良を行った。2022年度には流路回路の改良の結果、微量な発汗での測定が可能となってきており、データーの蓄積を行っている。また、汗中にこれまで未知の臨床的意義のあるバイオマーカーが存在していないかどうかも含め検討している。

In 2020, the lactic acid determination was improved. New information on the adequacy of notification of exercise limits for acid in exercise, exercise load assessment, respiratory analysis, measurement of lactic acid values during exercise, and evaluation of the adequacy of notification of exercise limits for acid in exercise. The results of the cardiopulmonary exercise load test and the measurement of lactate value in blood, the notification of the increase of lactate value in blood, the determination of the metabolic threshold value in blood, the determination of the metabolic threshold value in blood, and the confirmation of the good correlation were obtained. The blood lactic acid is good, and the blood lactic acid is good. In patients with cardiovascular disease, the results of screening, the increase in lactate levels, the notification of metabolic thresholds, and the analysis of respiratory activity during exercise determine the metabolic thresholds of metabolic disorders. For patients with heart disease, exercise therapy is usually used. In 2021, the amount of sweat generated was reduced. Prerequisites: When sweat is low, the concentration of lactic acid in sweat changes. When sweat is low, the concentration of lactic acid changes. When sweat is low, The improvement of the circuit of the flow path is carried out by the improvement of the circuit of the flow path 2022: Results of the improvement of the reverse flow circuit, determination of trace amounts of sweat, and accumulation of sweat The clinical significance of the disease is unknown.

项目成果

A novel device for detecting anaerobic threshold using sweat lactate during exercise.

• DOI: 10.1038/s41598-021-84381-9
• 发表时间: 2021-03-02
• 期刊: Scientific reports
• 影响因子: 4.6
• 作者: Seki Y;Nakashima D;Shiraishi Y;Ryuzaki T;Ikura H;Miura K;Suzuki M;Watanabe T;Nagura T;Matsumato M;Nakamura M;Sato K;Fukuda K;Katsumata Y
• 通讯作者: Katsumata Y