CCD画像を用いた酸素摂取量測定装置の開発

利用CCD图像的摄氧量测量装置的开发

• 批准号: 14658007
• 负责人: 西保 岳
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14658007/
• 关键词: CCD; エコードップラー; 近赤外; 血流

運動時の筋肉における代謝活動を評価するためには、節肉で消費された酸素摂取量を測定する必要があるが、そのためには、静脈血採取や高価な血流計を用いる必要がある。近赤外線による血管のCCD画像を分析することによって静脈血管経などの形態情報とともに、静脈血に限定した酸素飽和を評価できる可能性がある。したがって、この近赤外線CCD画像解析によって、静脈に限定した酸素動態から局所筋での酸素摂取量を評価できるものと考えられる。本研究では、CCD画像分析による静脈酸素動態評価法の妥当性を検討することを目的とした。まず、シスッメックス株式会社との井同で、肘正中静脈に近赤外線をあててその反射像をCCDカメラで撮影する装置を開発した。この装置では、まず、手首に装置を固定して血管画像が測定できるかどうか、また、手首の形状の異なる人においてもその測定が可能であるかどうかを検討した。固定する機構について試行錯誤を繰り返し、男性の被験者においてはほぼ固定して血管画像を得られるようになった。得られた静脈画像と、超音波画像診断装置(日立メディコ:HDI-3500)のリニヤープローブ(12MHz)で得られるその画像を比較した結果、その妥当性が検証された。次に、手首固定では筋肉での酸素消費を評価しにくいため、肘屈曲部位にある正中静脈の撮影が可能となるように装置を改良した。一部の被験者においては、正中静脈画像が得られ、そのときの超音波画像診断装置とのデータとはぼ一致した。しかしながら、正中静脈部位に装置を固定することが困難であること、また、正中静脈の部位、皮膚表面からの深さの個人差が大きいことから、多くの人を対象とした場合の装置固定機構の開発に関しては今後の課題となった。画像が得られた場合には、静脈に限定された血液の酸素化動態は画像より分析できるため、今後、1)固定装置の開発、2)画像取得時間の短縮による血流評価法の開発、を行うことにより、新しい酸素摂取量装置の実用化が可能となるものと考えられる。

Exercise の brawn に お け る metabolic activity を review 価 す る た め に は で section, meat consumption さ れ た acid is determined, take quantity を す る necessary が あ る が, そ の た め に は, high venous blood take や 価 な blood flow meter を with い る necessary が あ る. Almost bare outside に よ る vascular の CCD portrait を analysis す る こ と に よ っ て veins 経 な ど の form intelligence と と も に, venous blood に qualified し た saturated acid element を review 価 で き る possibility が あ る. し た が っ て, こ の nearly bare outside CCD picture resolution に よ っ て, intravenous に qualified し た acid element dynamic か ら bureau reinforcement で の acid element, take quantity を review 価 で き る も の と exam え ら れ る. This study で で, CCD image analysis による, dynamic assessment of venous acidin 価 method, を検 to discuss する とを とを objective: と た た ま ず, シ ス ッ メ ッ ク ス corporation と の well with で, right in the middle of the elbow vein に nearly bare outside を あ て て そ reflection の を CCD カ メ ラ で pinch of shadow す る device を open 発 し た. こ の device で は, ま ず, hand first を に device fixed し て vascular portrait が determination で き る か ど う か, ま た, hand first の shape の different な る people に お い て も そ の determination が may で あ る か ど う か を beg し 検 た. Fixed す る institutions に つ い て pilot error を Qiao り return し, male の by 験 に お い て は ほ ぼ fixed し て vascular portrait を must ら れ る よ う に な っ た. Portraits have ら れ た vein と portraits, ultrasound diagnostic device (Hitachi メ デ ィ コ : HDI - 3500) の リ ニ ヤ ー プ ロ ー ブ (12 MHZ) で ら れ る そ の portrait を compare し た results, そ の justice が 検 card さ れ た. First fixed time に, hand で は brawn で の acid grain consumption を review 価 し に く い た め, elbow flexion position に あ る median vein の may pinch of shadow が と な る よ う に device を improved し た. A の by 験 に お い て は, median vein portraits が ら れ, そ の と き の portraits ultrasound diagnosis device と の デ ー タ と は ぼ consistent し た. し か し な が ら に device, in the middle of vein parts を fixed す る こ と が difficult で あ る こ と, ま た, median vein の parts and skin surface か ら の deep さ の personal bad が big き い こ と か ら, multiple く を の people like と seaborne し た occasions の device fixed mechanism の open 発 に masato し て は の topics in future と な っ た. Portrait が have ら れ た occasions に は, intravenous に qualified さ れ た blood の acid element change dynamic は portrait よ り analysis で き る た め, 1) in the future, fixtures の 発, 2) the shortening of the portrait made time の に よ る evaluation method of 価 の 発, blood flow line を う こ と に よ り, new し い acid element, take quantity device の be in turn may が と な る も の と exam え ら れ る.

项目成果

Ichinose M, Saito M, Wada H, Kitano A, Kondo N, Nishiyasu T: "Modulation of arterial baroreflex control of muscle sympathetic nerve activity by muscle metaboreflex in humans"American Journal of Physiology, Heart and Circulatory. 286. 701-707 (2004)

Ichinose M、Saito M、Wada H、Kitano A、Kondo N、Nishiyasu T：“人类肌肉代谢反射对肌肉交感神经活动的动脉压力反射控制的调节”美国生理学、心脏和循环杂志。

西保 缶: "トレーニング生理学(芳賀脩光・大野秀樹編)循環系とトレーニング"杏林書院. 3 (2003)

西保灿：《训练生理学（羽贺修、大野秀树编）循环系统与训练》Kyorin Shoin 3（2003）。

Ichinose, M., Nishiyasu T., et al.: "Modulation of arterial baroreflex dynamic response during muscle metaboreflex activation in humans"J. Physiol.. 544(3). 939-948 (2002)

Ichinose, M., Nishiyasu T., et al.：“人类肌肉代谢反射激活过程中动脉压力反射动态反应的调节”J.

Hayashi K, Honda Y, Ogawa T, Wada H, Kondo, N, Nishiyasu T.: "Effects of brief leg cooling after moderate exercise on cardiorespiratory responses to subsequent exercise in the heat."European Journal of Applied Physiology. (in press). (2004)

Hayashi K、Honda Y、Okawa T、Wada H、Kondo, N、Nishiyasu T.：“适度运动后短暂腿部冷却对随后高温运动的心肺反应的影响。”欧洲应用生理学杂志。

Wakayama N.I., Wakayama, M., Nishiyasu, T.: "Effects of magnetic fields on breathing"Proceedings of 18th International Conference on Magnetic Technology. 3C-a07. 1-4 (2003)

Wakayama N.I.、Wakayama, M.、Nishiyasu, T.：“磁场对呼吸的影响”第 18 届国际磁技术会议论文集。