| 講演名 | 2019-03-15 光電容積脈波法に基づいた心拍センサに対する取付け位置と圧力の影響 桑原 柚(阪市大), 木本 雅也(阪市大), 島崎 拓則(阪市大), 原 晋介(阪市大), 四方 博之(関西大), |
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| 抄録(和) | 近年，光電容積脈波法（PPG）に基づいた心拍測定は人体の比較的多くの部位で非侵襲かつ簡単に行えるため，多くのウェアラブル心拍センサで採用されている．しかしながら， PPGを用いた心拍センサによる測定を運動中に行う場合，PPG出力に体動ノイズや異常値が混入し正確な測定が困難となる．本論文では，13人の被験者に対してPPGを用いた心拍センサを装着した走行運動実験において，腕，手首，腰と脚の4つの測定部位，センサの様々な締め付け圧，様々なデータ処理方法と様々な運動強度に対して心拍測定精度を評価した．その結果，腕の「きつい」が最良の測定位置/締め付け圧で，PPG/体動キャンセル(MACAN)/スペクトラムトラッキング(ST)のデータ処理において心拍の誤差が最も低くなることが示された．その場合のRMSPEは7.53％，RMSEは10.62 bpmであった． |
| 抄録(英) | These days, because of its simplicity, noninvasiveness and unobtrusiveness, photoplethysmography (PPG) has been commonly used for wearable heart rate (HR) sensors. However, when applying a PPG-based HR sensor in exercise, human body motion introduces motion artifact (MA) and outliers in the output, which results in erroneous HR. In this paper, we investigate the part of our bodies where we can accurately and comfortably sense our HRs during exercise. We conduct experiments involving 13 human subjects, and we evaluate the performance of a PPG-based HR sensor. In the experiments, we select four human body parts such as forearm, wrist, waist and calf, and evaluate the HR at different fastening belt pressures, different exercise intensities and different data processing techniques. Our results show that the forearm is the best position and PPG/MA Cancellation (MACAN)/Spectrum Tracking (ST) is the best processing where the HR error can be the lowest with a tight belt pressure, achieving 7.53% in terms of RMSPE, that is, 10.62bpm in terms of RMSE. |
| キーワード(和) | 光電容積脈波法 / 心拍 / 脈波 / 体動ノイズ / 異常値 / 締め付け圧 |
| キーワード(英) | photoplethysmography / heart rate / blood volume pulse / motion artifact / outliers / fastening pressure |
| 資料番号 | MICT2018-69 |
| 発行日 | 2019-03-08 (MICT) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EMCJ / MICT |
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| 開催期間 | 2019/3/15(から1日開催) |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | 生体，EMC一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 和田 修己(京大) / 原 晋介(阪市大) |
| 委員長氏名（英） | Osami Wada(Kyoto Univ.) / Shinsuke Hara(Osaka City Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 王 建青(名工大) / 杉本 千佳(横浜国大) / 花田 英輔(佐賀大) |
| 副委員長氏名（英） | Kensei Oh(Nagoya Inst. of Tech.) / Chika Sugimoto(Yokohama National Univ.) / Eisuke Hanada(Saga Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 青柳 貴洋(東工大) / 白木 康博(三菱電機) / 安在 大祐(名工大) / 大野 光平(明大) |
| 幹事氏名（英） | Takahiro Aoyagi(Tokyo Inst. of Tech.) / Yasuhiro Shiraki(Mitsubishi Electric) / Daisuke Anzai(Nagoya Inst. of Tech.) / Kohei Ohno(Meiji Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 長澤 忍(三菱電機) / 山本 真一郎(兵庫県立大) / 鵜生 高徳(デンソー) / 小林 匠(横浜国大) / 和泉 慎太郎(神戸大) / 田中 亜実(立命館大) / 朔 啓太(九大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Shinobu Nagasawa(Mitsubishi Electric) / Shinichiro Yamamoto(Univ. of Hyogo) / Takanori Unou(Denso) / Takumi Kobayashi(Yokohama National Univ.) / Shintaro Izumi(Kobe Univ.) / Ami Tanaka(Ritsumeikan Univ.) / Keita Saku(Kyushu Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electromagnetic Compatibility / Technical Committee on Healthcare and Medical Information Communication Technology |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 光電容積脈波法に基づいた心拍センサに対する取付け位置と圧力の影響 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Effect of the position and pressure on the accuracy of PPG-based heart rate sensor |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 光電容積脈波法 / photoplethysmography |
| キーワード(2)（和/英） | 心拍 / heart rate |
| キーワード(3)（和/英） | 脈波 / blood volume pulse |
| キーワード(4)（和/英） | 体動ノイズ / motion artifact |
| キーワード(5)（和/英） | 異常値 / outliers |
| キーワード(6)（和/英） | 締め付け圧 / fastening pressure |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 桑原 柚 / Yuzu Kuwahara |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 大阪市立大学(略称：阪市大) Osaka City University(略称：Osaka City Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 木本 雅也 / Masaya Kimoto |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 大阪市立大学(略称：阪市大) Osaka City University(略称：Osaka City Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 島崎 拓則 / Takunori Shimazaki |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 大阪市立大学(略称：阪市大) Osaka City University(略称：Osaka City Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 原 晋介 / Shinsuke Hara |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 大阪市立大学(略称：阪市大) Osaka City University(略称：Osaka City Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 四方 博之 / Hiroyuki Yomo |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 関西大学(略称：関西大) Kansai University(略称：Kansai Univ.) |
| 発表年月日 | 2019-03-15 |
| 資料番号 | MICT2018-69 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | MICT-509 |
| ページ範囲 | pp.5-10(MICT), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2019-03-08 (MICT) |