著者

植田 隼平 野村 泰伸 清野 健 藤田 壌 西田 直樹 藤尾 宜範 林 洋行 田口 晶彦 川瀬 善一郎 真田 知世 金井 博幸

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.56, pp.S126, 2018

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<p>近年,国内の企業において従業員の健康を経営資源ととらえ,社員の健康維持や改善のための取組や投資を積極的に行う「健康経営」の重要性が認識されるようになった.少子高齢化の日本では,人手不足,後継者不足,年金制度維持のための定年引上げなどの影響により,労働人口の高齢化が急速に進むことが予想されるため,企業の維持・成長のための経営戦略として健康経営を実践する必要がある.我々は,労働者,特に生産現場労働者の健康管理への応用を目指し,ウェアラブル生体センサを用いた体調評価指標を開発した.我々のアプローチでは,ウェアラブル生体センサとして衣料型デバイスを用い,労働中の加速度と心拍数を同時に計測する.これまで,心拍変動を用いた自律神経機能の評価や,心拍数あるいは加速度センサを用いた運動強度の評価については多くの研究成果があるが,日常発生する体調不良を客観的に評価する方法については十分に確立していない.我々は,建設・運送会社約12社に協力いただき,2017年5月から9月の期間にて延べ約7000人の労働者の就業中の心拍数と加速度をモニタリングするとともに,就業前後の主観的体調に関するアンケートを実施した.これらのデータ分析に基づき,加速度と心拍数情報を組み合わせた新たな指標を構成し,この指標が労働者の主観的体調と相関することが見いだされた.講演では,生産現場における生体指標の有用性について議論する.</p>

著者

山下 政司 伊藤 佳卓 相川 武司 横山 徹 北間 正崇

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.59, pp.422, 2021

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<p>幾つかの感覚モダリティ刺激により喚起される快感情に伴う生体反応の特徴を調査するため、快感情を喚起する味覚・嗅覚・聴覚刺激を与えた場合の生体反応を計測し解析評価したので報告する。研究は北海道科学大学倫理委員会の承認を得て実施した。書面で同意した21~23歳の健常男性15名の協力を得て実験を行った。快感情喚起の味覚刺激には「生チョコレート」を1粒摂取させること、嗅覚刺激はアロマオイル「オレンジスイート」を試香紙に滴下し、鼻下6cmに設置して嗅がせることとした。また、聴覚刺激としては、10名による事前調査で快感情スコアの最も高い楽曲「恋」をステレオで聴かせることとした。実験手順として、座位安静の被験者に対して前安静90秒の後、各刺激を90秒与え、後安静を40秒取った後、刺激中に喚起された感情につき質問紙に答えさせた。対照を含め、各刺激に対応したセッション中の生体反応を計測し、解析評価した。計測生理量は心電図、連続血圧、サーミスタ呼吸波、指尖光電脈波である。各刺激に対する質問紙結果は、対照に対して全ての刺激で快スコアが高く有意であった。生体反応としては、収縮期・拡張期血圧、脈圧ともに音刺激だけが有意に高くなった。心拍率および呼吸波振幅では味刺激のみが有意に高かった。脈波に違いはなかった。動脈波成分を用いた生理パラメータを試したところ、対照刺激に対して全ての感覚刺激で有意に高くなった。</p>

著者

横井 涼 野中 一洋 福井 康裕 舟久保 昭夫

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.50, no.1, pp.168-173, 2012-02-10 (Released:2012-07-13)

参考文献数

12

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Total Liquid Ventilation (TLV) is an innovative experimental method of mechanical-assisted ventilation in which lungs are totally filled and then ventilated with a tidal volume of Perfluorocarbon (PFC) by using a dedicated liquid ventilator. So far, we developed the TLV system which consists of membrane oxygenator and a cylinder pump. In this system, PFC gas exchange is performed when passing through the oxygenator. Therefore, this system is largely dependent on the oxygenator performance, and carbon dioxide removal is difficult. In this study, we developed the recirculation TLV system and examined gas exchange ability. This system consists of the conventional TLV system and the recirculation circuit. As a result, the recirculation TLV system as compared to the conventional systems, improved about 25% carbon dioxide removal capability, and partial pressure of carbon dioxide was less than 5 mmHg. This system has a high gas exchange performance.

著者

秋吉 駿 古居 彬 平野 陽豊 隅山 慎 棟安 俊文 三戸 景永 曽 智 笹岡 貴史 吉野 敦雄 神谷 諭史 中村 隆治 佐伯 昇 吉栖 正夫 河本 昌志 山脇 成人 辻 敏夫

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.Annual57, no.Abstract, pp.S236_2, 2019 (Released:2019-12-27)

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【目的】ヒトの疼痛を客観的に定量評価することを目的として,著者らは末梢交感神経活動を反映する血管剛性と電気刺激時の主観的疼痛度の間に有意な関係があることを見出した.本報告では,血管剛性から筋交感神経信号の分散を非侵襲推定し,推定した分散から主観的疼痛度をより高精度で客観的に定量評価する方法を提案する.【方法】広島大学・医の倫理委員会承認のもと事前にインフォームド・コンセントが得られた健常成人男性22名(22.7±1.0歳)を対象に皮膚電気刺激実験を行った.刺激中の心電図,血圧,指尖容積脈波から求めた血管剛性を用いて筋交感神経信号の分散を推定した.その後,ウェーバー・フェヒナー則を用いて筋交感神経信号の分散と主観的疼痛度の関係をモデル化し,モデルによる推定値と実測値との相関解析を行った.比較のため,血管剛性と主観的疼痛度の間においても同様の解析を行なった.【結果】筋交感神経信号の分散から推定した主観的疼痛度と実測した主観的疼痛度の相関は,血管剛性の場合と比較して上昇した(提案法: r = 0.60, p < 0.001, 血管剛性: r = 0.47, p < 0.001).【結論】提案法は主観的疼痛度を従来法より高精度かつ客観的に定量評価可能であった.

著者

秋吉 駿 神谷 諭史 中村 隆治 佐伯 昇 吉栖 正夫 河本 昌志 山脇 成人 辻 敏夫 古居 彬 平野 陽豊 隅山 慎 棟安 俊文 三戸 景永 曽 智 笹岡 貴史 吉野 敦雄

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.57, pp.S236_2, 2019

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<p>【目的】ヒトの疼痛を客観的に定量評価することを目的として,著者らは末梢交感神経活動を反映する血管剛性と電気刺激時の主観的疼痛度の間に有意な関係があることを見出した.本報告では,血管剛性から筋交感神経信号の分散を非侵襲推定し,推定した分散から主観的疼痛度をより高精度で客観的に定量評価する方法を提案する.【方法】広島大学・医の倫理委員会承認のもと事前にインフォームド・コンセントが得られた健常成人男性22名(22.7±1.0歳)を対象に皮膚電気刺激実験を行った.刺激中の心電図,血圧,指尖容積脈波から求めた血管剛性を用いて筋交感神経信号の分散を推定した.その後,ウェーバー・フェヒナー則を用いて筋交感神経信号の分散と主観的疼痛度の関係をモデル化し,モデルによる推定値と実測値との相関解析を行った.比較のため,血管剛性と主観的疼痛度の間においても同様の解析を行なった.【結果】筋交感神経信号の分散から推定した主観的疼痛度と実測した主観的疼痛度の相関は,血管剛性の場合と比較して上昇した(提案法: r = 0.60, p < 0.001, 血管剛性: r = 0.47, p < 0.001).【結論】提案法は主観的疼痛度を従来法より高精度かつ客観的に定量評価可能であった.</p>

著者

田中 莉沙子 重國 聖羅 松田 清香 小林 千尋 森 晃 平田 孝道

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.55, no.4, pp.380, 2017

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<p>近年注目を集めているプラズマ医療は、多くがメカニズム不明のまま臨床応用されているのが現状である。そこで、本研究ではプラズマの創傷治癒促進作用に着目し、プラズマ照射による火傷部位の治癒メカニズム解明を目指す。先行研究では、大気圧プラズマは活性酸素種(ROS)を生成することや、軽度の酸化ストレスは細胞の増殖を促進することが報告されており、プラズマ照射が火傷の治癒を促すメカニズムには、酸化ストレスが大きく関与している可能性が示唆される。これらのことを踏まえ、本研究ではまず、ラットの背面に人為的に作製した火傷部位において、酸化ストレスマーカーであるスーパーオキシドディスムターゼ(SOD)活性を測定した。これにより、化学的に不安定で反応性が高いため生体内での測定が極めて困難であるROSを、半定量的に測定することが出来る。今回は、プラズマ照射時と未照射時それぞれについてSOD活性の違いを比較、検討した結果を中心に報告する。</p>

著者

寺田 信幸 山田 博之 吉田 善一

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.43, no.4, pp.785-789, 2005 (Released:2007-01-19)

参考文献数

5

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Many studies have been carried out in order to understand the real effects of space environment on the human body. Our aim is to create a very small, energy-saving vital signs monitoring device capable of facilitating simple and precise blood tests in an orbiting vehicle where harsh technical conditions experienced. The device also has the potential to be used portable and ubiquitous diagnostics systems for medical care at home or bedside. In this study, we developed a micro-fluid device using laser-processing and resin-lamination methods. A number of heat-hardening resin films are layered on a soda glass. A laser is used to fabricate part of the channel on each film for every lamination. The channels are 45 μm in depth and 50-150 μm in width. The components we have currently produced were : 1) a trident channel structure ; 2) a solid-body flow channel with a micro-pipe, both of which were designed to make blood cells flow in a single line in the channel for cell counting ; and 3) a micro-flow channel simulating a capillary vessel for measuring blood coagulation, platelet aggregation, and transformation of red blood cells. We have successfully observed blood cells flowing in these micro-fluid devices.

著者

清水 あずさ GOH Wei Huang 橋本 道尚 三浦 重徳 尾上 弘晃

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.Annual57, no.Abstract, pp.S104_1, 2019 (Released:2019-12-27)

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血管の内壁に単層の組織を構成する血管内皮細胞は,血流によるせん断刺激や筋の拡張収縮による伸展刺激など複数の力学刺激を受容して,カルシウム応答などの細胞応答や形態変化を呈することが知られているが,その詳細なメカニズムはいまだ解明されていない.このメカニズム解明のために、これまで細胞外マトリクス(ECM)で構成されたマイクロ流体デバイスに内皮細胞を播種することで血管の生体内環境を模したin vitro実験系が報告されてきた.しかしながら,従来の実験系では流体せん断刺激に対する細胞応答は報告されてきたが,伸展刺激を加味した細胞応答は明らかになっていない.そこで本研究では,複数の力学刺激を再現することにより,生体内環境をより模倣したin vitro血管モデルの構築を目的とする.具体的には,コラーゲンを用いたマイクロ流体デバイスにより,流れによるせん断刺激と伸展刺激の両方を印加可能な3次元培養系を提案する.本研究では,3Dプリンタで作製した水溶性モールドを犠牲層として用いてコラーゲンで構成されたマイクロ流路を構築した.また,外部より伸展刺激を負荷することで,コラーゲン流路内に培養した細胞が伸展している様子を確認した.

著者

山口 喬弘 荒船 龍彦 佐久間 一郎 大内 克洋 柴田 仁太郎 本荘 晴朗 神谷 香一郎 児玉 逸雄

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.43, no.1, pp.43-49, 2005

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In heart failure, QT interval and action potential duration (APD) is prolonged and <i>I</i>_Ks, a slow component of delayed rectifier potassium current, decreases. We have reported that the KCNE1 gene, coding <i>I</i>_Ks channel, increases and QT interval is prolonged in patients with heart failure. Since it is known that increasing KCNE1 increases the maximum conductance of the <i>I</i>_Ks channel, the mechanism of APD prolongation is not explained by the over expression of KCNE1. In this study, we construct a cardiac membrane action potential simulation model based on the experimental data from oocytes expression to investigate the relationship between the increase of KCNE1 and APD. In the experiment of oocyte expression, 1 ng and 5 ng of KCNE1 were co-injected with 5 ng of KCNQ1. Expressed currents were recorded 1-2 days after injection by the double-microelectrode voltage clamp method at 35 degrees centigrade. Maximum <i>I</i>_Ks conductance and relationships between time constants, maximum activation parameter and membrane potential were obtained from fitting functions describing <i>I</i>_Ks channel properties in the Luo-Rudy model to experimental results with the Nelder-Mead simplex method. In simulations, APD was prolonged by increasing the co-injected amount of KCNE1. APD at 5 ng KCNE1 was 183 ms, which is 3.4% longer than that at 1 ng KCNE1 (APD=177 ms). This study shows that increasing the KCNE1 expression level makes maximum <i>I</i>_Ks conductance increase and <i>I</i>_Ks channel open slowly and <i>I</i>_Ks conductance decrease according to the APD time scale. Therefore increasing the KCNE1 expression level may prolong APD with this mechanism. This method of constructing a simulation model based on experiments helps to explain the relationship between KCNE1 expression ratio and QT interval prolongation.

著者

横田 和幸 船瀬 新王 藤原 清悦 内匠 逸

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.57, no.2-3, pp.58-67, 2019-06-10 (Released:2019-08-20)

参考文献数

19

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Several studies have reported on maze tasks for humans. From the results of these maze tasks, human brain function has been elucidated. However, few studies have verified the level of difficulty of maze tasks. Therefore, the validity of these studies is questionable. The purpose of this study was to investigate factors influencing the level of difficulty of maze task for humans. We conducted an experiment in which subjects search for a goal in mazes generated on a computer. Subjects explore the mazes on two different days. In making the mazes, we set the number of steps required to reach the goal position and the number of T-junctions from the start position to the goal position. We called such mazes “continuous-T mazes.” When a subject reached the goal position three consecutive times without extra steps, the subject moved on to the next maze. The number of trials before moving on to the next maze was recorded as the score. We established new parameters;“maze cost” and “weighted maze cost,” to estimate the level of difficulty of mazes, and compared the score with these parameters. The score correlated with both the “maze cost” and the “number of T-junctions from the start position to the goal position.” These results suggest that both parameters indicate factors influencing the difficulty of mazes.

著者

戸川 達男

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.58, no.2, pp.81-83, 2020

著者

戸川 達男

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.49, no.2, pp.310-312, 2011

著者

戸川 達男

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.58, no.2-3, pp.81-83, 2020-06-10 (Released:2020-09-10)

著者

鈴木 恭宜 大下 浩二郎 垂澤 芳明 野島 俊雄 豊島 健 藤本 裕

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.46, no.2, pp.189-201, 2008-04-10 (Released:2008-10-06)

参考文献数

23

被引用文献数

1

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This paper presents a probabilistic evaluation of electromagnetic interference caused by portable telephones in implantable cardiac pacemakers. Based on experimental results of electromagnetic interference in the 900 MHz and 1.5 GHz band PDC(Personal Digital Cellular)system in Japan, a distribution is extracted of the maximum distances between the affected pacemaker and a portable telephone. This paper shows that the distribution is approximated as a Rayleigh distribution using statistical analysis. The interfering probability for which the maximum distance of X cm is exceeded is defined based on the product of the cumulative distribution of the Rayleigh distribution and the ratio of the affected pacemaker types to the measured ones. The interfering probabilities that exceeded the maximum distance of 15 cm for the 900 MHz and 1.5 GHz band portable telephones are 5.0×10-4and 6.0×10-4, respectively. The expected values, which are a product of the interfering probability and the number of measured pacemaker types for the 900 MHz and 1.5 GHz band portable telephones, are 0.210 and 0.248, respectively. The continued surge in the number of pacemaker types indicates that the expected values will continue to increase. If the immunity of the new pacemaker types in the future maintains the same level as that in the present, this paper indicates that the maximum distance of the new pacemaker types must continue to be confirmed using the electromagnetic interference test.

著者

杉町 勝 木村 裕一

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.53, no.Supplement, pp.S285-S286, 2015 (Released:2016-06-18)

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原稿を投稿して論文を出版することは,世界中に研究成果を発信する最も強力な方法のひとつである.その一方で,著者は投稿に際しガイドラインやルールに緻密に従う必要がある.これらのルールは,投稿原稿が科学的なものでなければならないことから生じる満たすべき構成条件,すなわち新規性・重要性・信頼性と密接に関係している.本講演では引用,著作権,多重投稿,研究・出版倫理,動物やヒトを用いた研究についての倫理,利益相反開示などについて情報を提供し,会員の皆様の投稿や査読応答の際に役立てていただくことを目的とする.

著者

島谷 哲史 渡邉 英一 鈴木 康之 野村 泰伸 清野 健

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.53, pp.S175_01, 2015

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A pacemaker (PM) and an implantable cardioverter defibrillator (ICD) are devices that are inserted into the body to maintain regular heart rhythm in patients with serious heart rhythm problems. Among Japan's aging population, the number of patients requiring PM and ICD implantation has gradually and steadily increased. Therefore, a quantitative assessment of the future number of those patients is not only clinically, but also medical-economically and politically important. In this study, to develop a forecasting model for the number of patients requiring PM or ICD implantation, we analyzed past records of the number of PM and ICD implantation from 2006 to 2013 in Japan. Using a multiple regression analysis, we show the age and gender dependence of the number of PM and ICD implantation in each year, and propose a forecasting model based on age and gender composition rates of population. Moreover, as an application of our model, we estimate the future demand of PM and ICD devices in Japan.

著者

小谷 潔 斉藤 毅 立花 誠 高増 潔

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.43, no.2, pp.252-260, 2005 (Released:2007-01-19)

参考文献数

26

被引用文献数

3

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Respiratory sinus arrhythmia (RSA) is well known as a noninvasive index of cardiac vagal activity, which has an important role in maintaining homeostasis. In this study, we improved the signal processing of RSA in the respiratory phase domain for real-time analysis and used results of this signal processing to control the mental arithmetic workloads of subjects. Four healthy subjects performed two experiments : a self-speeded workload and a real-time task controlled workload. In these experiments, we obtained R—R intervals from electrocardiograms with a sampling frequency of 1 kHz, and respiratory information from elastic chest band with a sampling frequency of 100 Hz. Further, we placed an accelerometer on the larynx and sampled at the rate of 100 Hz. First, we conducted the self-speeded task experiment for 10 minutes. Subjects were required to do mental arithmetic at their best pace and to take two rest periods, approximately 1-minute each. The amplitude of RSA after averaging 24 respirations was lower when the subjects were working than when they were resting (P <0.001); we found that the amplitude of RSA reflects even short-term working or resting. This suggests the possibility of controlling the mental workload by using RSA amplitude data. Second, the average of rest and working RSA amplitudes was set as a threshold. If the average RSA amplitude for a subject's last 24 respirations was higher than the threshold, we assigned a mental arithmetic task at a pace of 20 questions per minute; if the average was lower, we stopped the task. Results of the experiment showed that the RSA amplitude was controlled well by changing the workload. In both experiments, the value of the RSA amplitude varied among individuals and within individuals, but the sensitivity to a task remained unchanged within individuals.

著者

梶 弘和

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.56, pp.S142, 2018

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<p> 超高齢化社会を迎えた日本においてQuality Of Life(QOL)を維持するのに視覚情報は非常に貴重であるが、高齢者になるほど視覚障害の頻度が増加する。この視覚障害の原因、すなわち失明疾患の上位はすべて網膜疾患で占められ、高齢者に多い。網膜疾患の治療を困難にしているのは薬物が網膜に到達しにくい点が挙げられ、網膜に効率的かつ的確に薬物を投与できる新しいドラッグデリバリーシステムDDSの開発が喫緊の課題となっている。 我々は、DDSデバイスの形状を、薬物非透過性のリザーバーと徐放膜から成るカプセル型にすることで、一方向性の持続的な薬物徐放を可能にした。このデバイスを強膜上に留置すると、周囲血管やリンパ組織への薬物の流出が抑制でき、眼外から網膜に薬物が移行することが示された。これにより、侵襲的な眼内操作を必要としない経強膜DDSを提案した。ウノプロストン(網膜色素変性抑制剤)を搭載したカプセル型デバイスに関しては、デバイス規格の最適化を行い、GLP安全性試験もほぼ終了しており、早期の治験開始が期待される。他にも最近開発中のインジェクタブル薬物徐放シートや低侵襲細胞デリバリーシステムについても紹介する。</p>

著者

阿部 誠 新沼 大樹 吉澤 誠 杉田 典大 本間 経康 山家 智之 仁田 新一

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.52, no.1, pp.11-17, 2014-02-10 (Released:2014-05-22)

参考文献数

22

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Because of simplicity, subjective evaluation methods with questionnaires have been used conventionally to assess biological effects of viewing visual images. However, these methods have low objectivity and low reproducibility, and it is difficult to evaluate the effects as a time series. On the other hand, physiological indices based on such as electrocardiography, photoplethysmography, and electroencephalography have commonly been used to evaluate the effects objectively and continuously. However, physiological indices may include psychological effects as well as physiological effects, which have been considered little in the conventional studies. In this study, therefore, in order to remove the psychological effects from the physiological indices as much as possible and to extract the physiological effects such as eye strain or visually induced motion sickness, we performed the experiment in which the same video was shown multiple times to subjects with an expectation of attenuation of the psychological effects by adapting to the experiment. From the experimental result, a physiological index related to correlativity of the baroreflex system was increased significantly with the repeat count of the experiment. The comparison between the physiological index and the questionnaire on psychological state has suggested that this fact was caused by a decrease in not only stress or anxiety to the experiment but also a decrease in concentration or a reduction of interests in the video image.

著者

田頭 瑞萌 中川 隆文

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.59, no.1, pp.31-39, 2021-03-10 (Released:2021-04-03)

参考文献数

50

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In this paper, we present a method for facilitating the diagnosis of vascular stenosis in hemodialysis treatments. Sensory evaluation based on vascular sounds is usually used to identify vascular stenosis. However, skilled clinical judgement is required for this work. We applied the Mahalanobis-Taguchi Method to the assessment of vascular abnormalities. Mel-frequency cepstral coefficients, histogram kurtosis, and autocorrelation coefficients are used as features. The difference between normal and abnormal sounds is measured by Mahalanobis distance (MD). The performance of this method is estimated for 60 vascular sounds, with correct results obtained at a rate of 87%for abnormal sounds. The proposed method provides better discrimination than sensory evaluation. In addition, the relative change in MD values along the auscultation positions is similar to the result achieved by sensory evaluation.