末梢血管の運動性定量化による入浴時ヒートショックの危険度予測技術の開発

开发通过量化末梢血管运动来预测入浴时热休克风险的技术

基本信息

批准号：
22K12946
负责人：
高橋大志
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Takasaki University of Health and Welfare
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

令和4（2022）年度では、入浴時ヒートショック（HS）の体質的な危険性を評価できるシステムを新たに開発する事を目的に、冷温熱刺激装置と末梢血管透過撮影装置、及び末梢血管径の自動計測ソフトウェアの開発を行った。冷温熱刺激装置は、入浴時における寒暖差を模擬できるように、冷却と加温がシームレスに実行できる装置として設計した。実際には、電力の供給量で精密な温度制御が可能であり、かつ電力の供給方向によって吸熱と加温が可能なペルチェ素子を用いた。また、冷却や加温の温度速度（毎分の温度変化）を可変にするため、ペルチェ素子への電力供給量を任意に設定可能なプログラムも開発した。他方、末梢血管透過撮影装置と血管径計測ソフトウェアの開発では、手指末梢血管を近赤外線で透過撮影できる装置をLED光源とカメラで作製し、その装置で撮影した冷温熱刺激時の末梢血管の透過画像内にある血管径の変動を自動的に計測できるプログラムを開発した。冷温熱刺激装置の性能評価では、熱刺激プレートを大気暴露させた無負荷条件と熱刺激プレートに手掌を静置した負荷条件で実験を行った。評価の結果、無負荷条件、負荷条件ともに40℃までの加温と、10℃までの冷却が可能であった。また、冷却と加温をシームレスに繰り返す温度サイクルも実行できることを確認した。末梢血管透過撮影装置の評価では、末梢血管を黒く描画する事が可能であった。また、血管径自動計測ソフトウェアの開発では、グレースケール画像を2値化のみで自動計測を試みたが、コントラストやノイズ等の影響により自動計測ができなった。したがって膨張収縮処理を追加し再計測させたところ経時的な血管径の変動が計測でき、その結果は肉眼で計測した結果と同様であった。このことから自動計測ソフトウェアは手動計測と同等の性能を有することが確認された。なお、HS発症アンケートに関わる研究倫理申請書は作成中である。

在2022年，我们开发了一种冷热刺激装置，外周血管通透性装置以及一种自动外周血血管测量软件，目的是开发一个新系统，该系统可以评估沐浴过程中的宪法风险（HS）。冷和热刺激装置被设计为一种设备，可以进行无缝的冷却和加热，以便在沐浴过程中模拟温度差。实际上，使用电源的量，能够吸收热量和加热电源方向，能够精确地控制温度。另外，一个程序允许设置设置电源量的程序，以改变冷却和加热的温度速度（温度变化）。另一方面，在开发周围血管传输成像设备和容器直径测量软件时，我们开发了一个程序，可以使用LED光源和相机来传播手指外周血血管的近红外图像，并可以在冷容器中被触发下的刺激器中的骨膜直径变化自动测量刺激性刺激的刺激性和热刺激量的变化。在冷热和热刺激装置的性能评估中，在没有负载条件下进行了实验，其中热刺激板暴露于大气中以及将手掌放在热刺激板上的负载条件下。评估的结果是，无负载和负载条件都加热至40°C，并冷却至10°C。还可以证实，可以进行冷却和加热无缝重复的温度循环。对外围血管搏动装置的评估使外周血血管被黑色。此外，在开发自动血管直径测量软件时，我们尝试仅使用二进制化自动测量灰度图像，但是由于对比度和噪声的影响，无法自动测量。因此，当添加膨胀和收缩处理并再次进行测量时，测量了血管直径随时间的变化，结果与用肉眼测量的结果相同。这证实自动测量软件具有与手动测量相同的性能。此外，目前正在为HS发作问卷准备一份研究伦理申请表。