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ウェアラブル皮膚熱流センサを用いた人体温冷感評価法の革新

使用可穿戴皮肤热流传感器的人体温度冷感评估方法的创新

基本信息

批准号：
21K18764
负责人：
淺輪貴史
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、人々が屋内や屋外の空間移動を伴う日常生活において、非定常的に感じる暑さや寒さ、涼しさといった温冷感や熱ストレスを、ウェアラブルタイプの皮膚熱流センサを用いて評価する手法を構築することを目的としている。今年度は、まず、昨年度の研究成果を踏まえ、実用化に向けた検討として、胸部での皮膚熱流量の他に、ウェアラブルセンサで容易に測定ができる手首と指先との温度差に注目して、ウェアラブルセンサによる非定常時（運動および室温のステップ変化時）の温熱生理の取得や温冷感の予測の有効性を検討した。その実験結果より、歩行の開始や停止、室温の上昇や低下のタイミングで指先の温度が高感度で変化し、それが血管の収縮と拡張のタイミングや程度を表していることから、手首と指先との温度差を取ることで、身体の温熱生理状態において重要な血流と、その際の温冷感をよく再現できることを確認した。昨年度の研究で課題となっていた被験者による温熱生理反応と温冷感の差異に関して、それらの理由として皮膚の断熱を左右する脂肪厚の影響を考察していたが、今年度の実験により、基礎代謝量や筋肉量の差異がより大きく影響している可能性が示された。また、皮膚の熱流と血流の両者に着目して、身体の局所冷却が温冷感に与える影響を明らかにするために、足裏の局所冷却による足裏熱流と足指の血流の変化を実験により調べ、その際の温冷感反応を確認した。この結果、足指の血流は室温の影響を強く受け足裏の局所冷却の影響は小さかったものの、足裏の熱流は局所冷却により大きく変化し、その結果、身体の温冷感に影響を与えていた。この結果は、熱流と血流を踏まえた温冷感予測において重要な知見を提供するとともに、暑熱環境下で局所冷却により効率的に冷涼感を得るためにも有効な知見である。

This study aims to construct a method for evaluating skin heat flow associated with daily life and non-stationary environmental conditions, such as heat, cold and heat. This year's research results have been developed and applied to the study of other aspects of skin heat flow in the chest, which is easy to measure, temperature differences in the head and fingers, and temperature physiology in unsteady conditions (motion and temperature changes). The result of the test is that the temperature of the patient changes from high to low, and the temperature of the patient changes from high to low. The temperature of the patient changes from high to low, and the temperature of the patient changes from high to low. The research topic of last year was to investigate the influence of body fat thickness on the physiological response to heat and cold sensation in the affected person, and to show the possibility of large influence on the basal metabolism and muscle mass difference in this year's study. The heat flow of the skin and the blood flow of the foot are affected by the cooling of the body and the cooling of the foot. The heat flow of the foot and the blood flow of the foot are adjusted and the temperature of the foot is confirmed. The effect of temperature on the blood flow of the foot is strongly affected by the cooling effect of the foot, the effect of temperature on the body is strongly affected by the cooling effect of the foot, the effect of temperature on the body is strongly affected by the cooling effect of the foot. The result is that heat flow and cold sensing are important for providing insight into cooling efficiency in hot environments.