心拍、呼吸、などのバイタルサイン（生体信号）をどのように計測できるのでしょうか。侵襲性の少ない方法、被験者の負担が少ない方法、行動の自由が制限されない方法が望まれます。ウェアラブルな測定装置の開発が一つの大きな流れです。もうひとつのアプローチはビデオカメラによる画像取得と画像解析によるそれらの生体信号の抽出です。
ビデオ撮影・画像解析による心拍・生体信号の記録測定
- VitalCam: Multisensory Camera for Health Monitoring ETH Zurich
- Revolutionary camera-based patient monitoring technology to be extended to five essential vital signs 17 APRIL 2015 oxehealth.com the algorithms will monitor five vital signs: the patient’s breathing and heart rate will be tracked to detect any significant variations; temperature will be monitored, particularly to help identify signs of sepsis; blood oxygenation will be tracked to identify any major de-saturations; and blood pressure to identify any hypotensive episodes.
- Camera-based Patient Monitoring oxfordbrc.nihr.ac.uk https://oxfordbrc.nihr.ac.uk/videos/ 臨床の動画多い
心拍数
アップルウォッチで心拍数が計測できるそうです。他のメーカーもいろいろあります。
- Apple Watchで心拍数を確認する apple.com Apple Watchの「心拍数」App を開くと、現在の心拍数、安静時の心拍数、歩行中の平均心拍数を確認できます。 長期間の心拍数データを表示するには、iPhoneの「ヘルスケア」Appを開き、「ブラウズ」＞「心臓」とタップしてから、エントリーをタップします。過去1時間、1日、1週間、1か月、または1年の心臓データを表示できます。 手首検出、触覚による通知、血中酸素ウェルネスの測定（Apple Watch Series 6、Apple Watch Series 7、およびApple Watch Series 8のみ）、および心拍数センサーなどの機能を動作させるには、Apple Watchの背面が皮膚に接触している必要があります。きつすぎたり緩すぎたりせず、皮膚を覆いすぎないようにApple Watchをほどよくフィットさせて装着すれば、快適に過ごせるだけでなく、センサーを正しく機能させることができます。
- Garmin Elevate光学式心拍計を搭載したデバイスを装着することで、24時間連続して心拍数を追跡できます。このデバイスは心拍数をリアルタイムで瞬時に感知して表示します。 呼吸数は、1日における1分間の平均呼吸数 (brpm) を測定し、光パルスレート技術を使用して吸入と呼気をそれぞれ追跡します。
- Garmin vívosmart 5 ¥ 19,621
心電図
アップルウォッチでは心拍数の計測だけでなく、心電図をとることもできるようです。腕時計を装着していないほうの手で、腕時計の一部（デジタルクラウンという呼称の、アップルウォッチの側面部位）を触ることにより、心臓を含む回路が形成されるので心拍（電位変化）が測定できるということなのでしょう。
- Apple Watchの「心電図」Appで心電図を記録する Apple Watchで「心電図」Appを開きます。 腕を机や膝の上に置きます。 Apple Watchを装着していない方の手の指をDigital Crownに当て、Apple Watchで心電図が記録されるのを待ちます。
歩数
- Androidスマホにおける「歩数カウント」精度向上への歩み 投稿日 : 2015/06/10 スマホが現在どのように傾いているかを「地磁気センサー」を使用して取得します。加速度センサーと地磁気センサーから得た値を行列式を用いて変換することで、地面に対する上下方向の加速度値のみを抽出します。この、上下方向の加速度値を用いるのが、歩数カウントの基本となります。
呼吸
- https://support.withings.com/ Sleep (U.S.) – Tracking my breathing disturbances フランス製のスマートウォッチ アナログ（時計の針）、電池の持ちの良さ、デザインなどで人気。
- Measurement of respiratory rate using wearable devices and applications to COVID-19 detection Aravind Natarajan, Hao-Wei Su, Conor Heneghan, Leanna Blunt, Corey O’Connor & Logan Niehaus npj Digital Medicine volume 4, Article number: 136 (2021) Fitbit’s privacy policy does not permit us to make the raw data or aggregate data available to third parties including researchers, outside of our web API Oauth 2.0 consent process.
- WearBreathing: Real World Respiratory Rate Monitoring Using Smartwatches Proc. ACM Interact. Mob. Wearable Ubiquitous Technol., Vol. 3, No. 2, Article 56. Publication date: June 2019.
- 「睡眠と呼吸」から自律神経の状態をチェックできるPolar「Ignite」レビュー 今雄飛2019年9月6日 POLARは世界で初めてワイヤレス式の心拍計を開発したブランド。 ‥ GPS付きスポーツウォッチに上乗せされたのが、「睡眠と呼吸」に関する機能。そのひとつである「Nightly Recharge（ナイトリーリチャージ）」は、睡眠時の心拍データから自律神経の状況を分析することで、身体とメンタルの回復状況を示してくれる機能だ。
- 呼吸のリズムを可視化するスマートデバイス「ZenTracker(仮称)」を開発 株式会社コト 2021年11月22日 10時30分 PRTIMES .ウェストに挟む小型デバイス 無意識での呼吸を捉えるため、ZenTrackerは日常生活を邪魔しないコンパクトなサイズ感と装着感を目指しました。デバイスの存在を気にすることなく、日常生活を楽しんでください。
- 運動時の呼吸リズム観察への新しい呼吸モニターの応用 愛知学院大学心身科学部紀要第11号 2015年 呼吸流量計(SRM)による呼吸数測定値と比較し検討した。‥ 肺容積の拡大縮小にともなう胸囲の変化と横隔膜および胸郭組織の形状変化は胸部表面と背部表面聞のキャパシタンス(電気容量)を変化させることになり，呼吸運動を両電極聞のキャパシタンス変化としてみることができる(図1)
- GARMIN 呼吸数について 呼吸数機能を利用するための条件 呼吸数を獲得するには以下の条件を満たす必要があります 胸部心拍計を装着する 対応デバイスを使用しアクティビティ計測をする スイムアクティビティには対応しておりません
サーマルビデオカメラによる呼吸リズムの検出
- Estimation of Respiratory Rate from Thermography Using Respiratory Likelihood Index Sensors 2021, 21(13), 4406; https://doi.org/10.3390/s21134406 Boson 320 thermal imaging camera (FLIR Systems, Inc.). It has a resolution of 320 × 256 pixels, a viewing angle of 34.1° (horizontal) × 27.3° (vertical) and frames per second of 8.6. T
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