Noninvasive Detection method of Anaerobic Threshold using Digital Plethysmo Graphy

利用数字体积描记法无创检测无氧阈值的方法

• 批准号: 19K11669
• 负责人: 富永 広貴
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Saga University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K11669/
• 关键词: 無酸素性代謝閾値; 指尖容積脈波; 非侵襲的測定法; Wavelet変換

糖尿病,高血圧症,脂質異常症の予防と治療のための最適な運動強度とされ,運動を行う際にその値を正確に知っておくことは,非常に効果的であるAT(無酸素性代謝閾値)は,運動の強さを増していくとき,筋肉のエネルギー消費に必要な酸素供給が追いつかなくなり, 血液中の乳酸が急激に増加し始める強度の値であるが,正確に測定する為には高価で大掛かりな装置を必要とする。フォトセンサーを使用して指尖における血液の容積変動を捉えるDPG(光学式指尖容積脈波)は,センサーを皮膚に当てるだけという非侵襲的で簡易な測定法として広く使われている。この研究の目的は,DPGで得られる血流量変動の時系列情報を利用してATを非侵襲的で簡易に検出する手法の開発とそのメカニズムの解明を目指している。2019年度は,3，4月に成人男子30名に対し実施した運動負荷試験のデータ解析を行い，DPG時系列信号解析法として，DPGをWavelet変換し取得した局所的時間範囲での振動数と振幅を使い波の強度（単位時間あたりに流れる波のエネルギー）を抽出し，平滑化のために移動平均を取ったグラフからグラフ上の第1プラトー（平坦な領域）としてATを検出する手法を考案した。しかしこれはまだ,第一段階の結果であり,今後,更なる検証が必要であったが，2020~2022年度はCOVID19禍の為， 大規模な追加の運動負荷試験を実施できなかった。そこで,2020年度は，それまでの結果をまとめて日本運動生理学会にて理論，測定装置，実験結果に分け3題の発表を行い，2021年度は，測定装置の性能向上を行った。2022年度は，測定システムの改良を行った。具体的には，コントロールとして取得している乳酸値とDPG時系列のタイミングを合わせる為に映像を1台のPCに4台のUSBカメラを取り付けたシステムを開発し，同時刻性を担保できるようにした。

Diabetes, high blood 圧 disease, abnormal lipid disorder の treatment to prevent と の た め の optimum な exercise intensity と さ れ, sports line を う interstate に そ の numerical を に right know っ て お く こ と は, very に unseen fruited で あ る ats (acid free element metabolism threshold numerical) は, strong motion の さ を raised し て い く と き, brawn の エ ネ ル ギ ー consumption に な acid grain supply necessary が chase い つ か な く の な り, blood lactic acid が nasty shock に raised し requirement by beginning め る strength の numerical で あ る が, correct determination of に す る for に は high 価 で big hang か り な device を necessary と す る. フ ォ ト セ ン サ ー を use し て fingertips に お け る の blood volume - move を catch え る DPG (optical finger tip volume pulse wave) は, セ ン サ ー を skin に when て る だ け と い う で simple な measurement of noninvasive と し て hiroo く make わ れ て い る. は の こ の research purpose, DPG で have ら れ る blood flow - move の series intelligence を using し て AT を noninvasive で simple に 検 out す る gimmick の open 発 と そ の メ カ ニ ズ ム の interpret を refers し て い る. 2019 に, March and April に 30 adult men に against Mimi Tamashi た exercise load test デ に タ タ analysis を line と, DPG series signal analysis method と て DPG を Wavelet variations in し obtain し た bureau time van 囲 で の number of vibration amplitude を と make の い wave intensity (単 time あ た り に flow れ る wave の エ ネ ル ギ ー) し を spare, Smoothing の た め に moving average を take っ た グ ラ フ か ら グ ラ フ の on 1 プ ラ ト ー (flat) な field と し て AT を 検 out す る gimmick を test case し た. し か し こ れ は ま だ, first Duan Jie の results で あ り, in the future, more な る 検 card が necessary で あ っ た が, 2020 ~ 2022) は COVID19 の for trouble, large-scale な additional の sports load test を be applied で き な か っ た. そ こ で, 2020 annual は そ れ ま で の results を ま と め て Japanese sports physiological society に て theory, measuring device, be 験 results に け 3 topic の 発 table を い, 2021 annual は, determination of の performance line up を っ た. In 2022, システム was determined to improve を and った. Specific に は, コ ン ト ロ ー ル と し て obtain し て い る lactic acid numerical と DPG series when の タ イ ミ ン グ を close わ せ る for に image を 1 PC に の four の USB カ メ ラ を take り pay け た シ ス テ ム を open 発 し, same time sex を guarantee で き る よ う に し た.

项目成果

指尖容積脈波による無酸素性代謝閾値の非侵襲的検出法ー測定装置の詳細ー

利用指尖体积描记法无创检测无氧代谢阈值的方法 - 测量装置详情 -

• 发表时间: 2021
• 作者: 髙野由美;武藤達士;舘脇康子;山本修三;荒井啓行;瀧靖之;富永 広貴，西田 裕一郎，一ノ瀬 浩幸，米ヶ田 宜久;米ヶ田 宜久，富永 広貴，西田 裕一郎，一ノ瀬 浩幸;一ノ瀬 浩幸，富永 広貴，西田 裕一郎，米ヶ田 宜久
• 通讯作者: 一ノ瀬 浩幸，富永 広貴，西田 裕一郎，米ヶ田 宜久

指尖容積脈波による無酸素性代謝閾値の非侵襲的検出法－理論的背景－

指尖体积描记法无创检测无氧代谢阈值的方法 - 理论背景 -

• 发表时间: 2021
• 作者: 髙野由美;武藤達士;舘脇康子;山本修三;荒井啓行;瀧靖之;富永 広貴，西田 裕一郎，一ノ瀬 浩幸，米ヶ田 宜久
• 通讯作者: 富永 広貴，西田 裕一郎，一ノ瀬 浩幸，米ヶ田 宜久

指尖容積脈波による無酸素性代謝閾値の非侵襲的検出法－健常成人男性に対する検討－

指尖体积描记法无创检测无氧代谢阈值的方法 - 健康成年男性的研究 -

• 发表时间: 2021
• 作者: 髙野由美;武藤達士;舘脇康子;山本修三;荒井啓行;瀧靖之;富永 広貴，西田 裕一郎，一ノ瀬 浩幸，米ヶ田 宜久;米ヶ田 宜久，富永 広貴，西田 裕一郎，一ノ瀬 浩幸
• 通讯作者: 米ヶ田 宜久，富永 広貴，西田 裕一郎，一ノ瀬 浩幸