ヒトの脱水予防に活用する呼気中の水分量の定量計測技術

呼出气含水量定量测量技术用于预防人体脱水

基本信息

批准号：
22K12954
负责人：
加納伸也
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12954/
关键词：
センサ体水分脱水呼気湿度

项目摘要

本研究では、呼気中の水分量を定量的に計測する技術を開発する。ヒトの体内に存在する水分量は、脱水予防の観点で重要であるが、その水分量を簡易的に評価することは難しい。ヒトの脱水予防への活用をめざして、本技術開発を進めている。R4年度は以下の研究を実施した。呼気湿度計測に適した湿度センサの選定を進めた。既存の電子式湿度センサだけでなく、研究代表者の開発する湿度センサも含めて候補とした。高湿度空気に触れた際の応答性の追従性（応答時間、回復時間）や、高湿度環境における性能劣化を評価した。まず、それぞれの評価に必要な計測セットアップを検討した。センサデータの収集に必要なアプリの設計・計測の立ち上げと、ヒトの呼気に類似する高めの相対湿度、体温程度の調湿ガスの供給の方針を決定した。これらを活用してセンサ評価を行い、呼気湿度を計測することに適したセンサ抽出をすすめた。その結果、センサ応答が飽和するまでにかかる時間は、最短でも10～20秒あることがわかった。また、その応答時間は、センサの配置されている環境によっても変わる可能性があることがわかった。呼気中水分量計測デバイスの利用ニーズを把握するため、脱水症予防に関する調査を進めた。脱水症予防の知見を有する医学・スポーツ科学・生理学の研究者にヒアリングを行い、本技術の適用可能性について検討を行った。簡易に体水分量評価に活用できると、脱水症のリスクがある場面での利用が可能となることを、確認した。

在这项研究中，我们将开发一种定量测量呼气呼吸中水量的技术。从防止脱水的角度来看，人体中存在的水量很重要，但是很难简单地评估水量。我们目前正在开发该技术，目的是使用它来防止人类脱水。以下研究是在R4财政年度进行的。我们已经开始选择一个适合测量呼出湿度的湿度传感器。候选人不仅现有的电子湿度传感器，而且由主要研究者开发的湿度传感器也是候选者。我们评估了暴露于高湿度空气（响应时间，恢复时间）和高湿度环境中的性能恶化时的响应能力。首先，我们检查了每次评估所需的测量设置。该政策是启动收集传感器数据所需的应用程序的设计和测量，并提供与人类呼气类似的相对湿度和体温高的水分调节气体。使用这些，进行了传感器评估，并建议使用传感器提取，适合测量呼气湿度。结果，发现传感器对饱和度响应所需的时间至少为10到20秒。还发现响应时间可能会根据传感器所在的环境而有所不同。我们进行了一项有关防止脱水的调查，以了解呼出的水含量测量设备的使用需求。我们采访了对预防脱水的了解的医学，运动科学和生理学研究人员，并检查了该技术的适用性。可以证实，如果仅仅可以用于评估体液水平，则可以在存在脱水风险的情况下使用。