Evaluation of exercise tolerance with low-intensity exercise using wearable devices

使用可穿戴设备评估低强度运动的运动耐量

基本信息

批准号：
21K12787
负责人：
森田瑞樹
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12787/
关键词：
ウェアラブル機器

项目摘要

本研究では，医療機関における臨床検査としてではなく，日常生活の中で運動能力（ここでは「運動耐容能」とする）を評価できる方法の確立を目的とする。このための要件として，歩行などの強度の低い運動において運動耐容能が評価できること，医療機器ではなく一般に普及したウェアラブル機器を用いて測定・評価ができることを挙げた。運動耐容能の評価は高強度の運動で行われているが，この結果は運動強度に依存する。そこで，低い強度で運動耐容能を評価するには，①運動強度に依存しない指標を発見して運動耐容能を評価するという，②運動強度や運動の種類を同時に測定・推定して運動耐容能を補正するという，という２つの戦略を考えた。前者によるアプローチを試み，それが困難だと考えられた場合には後者をあらためて検討することとした。前年度の検討において①のアプローチで良好な結果が得られなかったことから，今年度は②のアプローチにおいて前年度の成果を発展させることとした。前年度の検討において，腕と腰の2箇所に装着した機器によって取得した加速度により，本研究の対象とする疾患において特徴的な行動を妥当な精度で識別できることがわかった。今年度は，機器の装着部位を5箇所（右手首，左手首，胸，腰，大腿部）へ増やし，装着部位ごとの行動の識別精度の傾向を明らかにした。また，行動の種類を疾患の特徴に合わせて一部変更した（歩行，走行，階段昇降，座位，立位，仰臥位，歯磨き，トイレ，食事）。5箇所すべての加速度を用いた場合には非常に高い精度でいずれの行動も識別できた。1箇所の装着では腕と胸への装着において行動の識別精度が優れていた。食事やトイレなどの複雑な動作では1箇所の装着では識別精度が優れなかった。

这项研究旨在建立一种可以在日常生活中评估运动能力的方法（在这里，“运动耐受性”），而不是作为医疗机构的临床测试。对此的要求是，可以评估诸如步行之类的低强度练习，并且可以使用常用的可穿戴设备而不是医疗设备进行测量和评估。运动耐受性的评估是通过高强度运动进行的，但该结果取决于运动强度。因此，为了评估低强度的运动耐受性，我们考虑了两种策略：1）发现不依赖运动强度和评估运动耐受性的指标，以及2）通过同时测量和估计运动强度和运动类型来调整运动耐受性。我们尝试了以前的方法，如果认为这很困难，我们决定再次考虑后者。在上一年的评论中，我们没有从方法1获得良好的结果，因此今年我们决定从上一年的方法2开发结果。在上一年的研究中，发现通过两个位置的设备（手臂和腰部）可以识别出具有合理准确性的这项研究中针对的疾病的独特行为的设备获得的加速度。今年，我们将设备数量增加到五个位置（右腕，左手腕，胸部，腰，大腿），以揭示每个位置歧视行为的准确性的趋势。此外，行为类型已被部分改变，部分适合疾病的特征（步行，跑步，爬楼梯，坐着，站立，仰卧位，刷牙，厕所，饮食）。当使用所有五个加速度时，可以以极高的精度来识别所有动作。戴上一个位置时，将行为的准确性非常好。在诸如饮食或厕所之类的复杂操作中，当在一个位置穿着时，识别精度并不出色。