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ウェアラブルな装置を用いた生体信号モニター　心拍数、歩数、その他　

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

  1. VitalCam: Multisensory Camera for Health Monitoring　ETH Zurich
  2. 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.
  3. 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。

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。

  1. 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

  1. 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

  1. 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。
  2. 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.
  3. 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.
  4. 「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。
  5. 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。
  6. 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)
  7. 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

  1. 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

関連記事

  1. サーマルカメラの製品ラインアップ、価格など
  2. 【2022年】活動量計のおすすめ17選 身に着けられる健康管理アイテム 更新日：2022.06.15 ビックカメラ

画像処理技術に基づいた呼吸のタイミングの検出および呼吸リズムのモニタリングに関する研究論文など

呼吸をモニターする方法はいろいろあります。睡眠時無呼吸症候群の場合は、チューブを鼻のところにおいて、空気圧を測定するようです。しかし、身体に器具を装着しないでも、ビデオカメラで画像データを取得して呼吸を検出することが考えられます。呼吸に伴う状態の上下動の変化を分析したり、呼吸の際の鼻のまわりの皮膚の温度変化を検出するといったことが考えられるでしょう。

論文The Use of Infrared Thermal Imaging to Determine Functional Nasal Adequacy: A Pilot Study（September 30, 2021　https://doi.org/10.1177/2473974X211045）
では、鼻の孔の部分の呼吸による温度変化を示した図がありました。 Fig.1(引用元へのリンク）

方法：A thermal video imaging device was used to record the difference in temperature (ΔT) between inspired (I) and expired (E) air at each nostril.　サプリメンタリ－ムービーにあった注釈によれば、温度差ΔT＝5度Cだそうです。室温と体温の差がおよそ10度程度あるでしょうから、比較的検出しやすい、十分な温度幅があると言えるかもしれません。

使用カメラ：Seek thermalPRO (Santa Barbara, California) imaging device, in pinpoint-temperature reading video mode, was placed approximately 5 to 20 cm from the subject’s nostril, similar to a basal view rhinoplasty photograph. This device was previously tested in another biomedical application.13 Maximal inspiratory (I) and expiratory (E) temperatures were recorded for each nostril, and the difference between the 2 extremes was recorded as ΔT in several conditions (Figure 1; Supplemental Video 1)

  1. Journal of Biomedical and Health Informatics (JBHI) Special Issues Camera-based Health Monitoring in Real-world Scenarios  Deadline for Submission: 31 December, 2022
  2. Continuous Monitoring of Vital Signs Using Cameras: A Systematic Review  Sensors (Basel). 2022 Jun; 22(11): 4097. Published online 2022 May 28. doi: 10.3390/s22114097 PMCID: PMC9185528 PMID: 35684717
  3. IR thermography-based monitoring of respiration phase without image segmentation Journal of Neuroscience Methods Volume 301, 1 May 2018, Pages 1-8 Novel algorithm obviates the need for defining regions of interest, image segmentation and tracking of the nostril.
  5. Thermal image processing for real-time non-contact respiration rate monitoring Abdulkadir H Alkali,Reza Saatchi,Heather Elphick,Derek Burke First published: 01 March 2017 https://doi.org/10.1049/iet-cds.2016.0143Citations: 24 Institution of Engineering and Technology. Facial tracking was required as head movements caused the face to appear in different locations in the recorded images over time. The algorithm detected the tip of the nose and then, a region just under it was selected.
  6. Breathing Analysis Using Thermal and Depth Imaging Camera Video Records. (2017). Sensors Volume 17 Issue 6 10.3390/s17061408
  7. Nose Detection and Breathing Monitoring in Thermal Images. International Journal of Advanced Science and Technology Vol.109 (2017), pp.67-76 http://dx.doi.org/10.14257/ijast.2017.109.07

サーモカメラを用いた呼吸の検出（動画）

  1. https://youtube.com/shorts/1RQFVNiLJt
  2. The Non contact Respiratory Monitoring System using Thermal Image Processing
  3. Monitoring Respiratory Rate Using Thermal Imaging
  4. https://www.youtube.com/watch?v=NrufyuN8JcU
  5. FLIR and Mask Breathing Thermal Imaging マスクをした状態での呼吸の検出
  6. Camera-based health monitoring Wenjin Wang, Gerard de Haan Cameras have been used to measure physiological information (e.g. heart rate, breathing rate) and contextual information (e.g. discomfort, delirium) from human face and body for health care.

Seek Thermal

このカメラは、アンドロイドのスマートフォンに接続して使うタイプのようです。

  1. Seek Thermal – Android Infrared Camera Review by Ganesh T S on May 1, 2015 8:30 AM EST　The microbolometer in the Seek Thermal camera responds to long-wave infrared (i.e, wavelengths between 7.2 and 13 microns).

株式会社ヴュオールイメージング View Ohre Imaging

  1. サーマルヴューX-HRシリーズ 人体温度測定に最適化 データ出力 ビットマップ、CSV、ローデータ ギガビットイーサネット 全機種最小温度分解能（NETD）は0.05℃以下（＠30℃）
  2. 例：上半身・静脈の熱画像１　サーマルヴューX(640×480画素)（YOUTUBE)

HikMicroサーモグラフィ―カメラ

  1. HIKMICRO B10 サーモグラフィー カメラ 256 x 192 画素の赤外線熱画像 2MP 可視光カメラ、熱画像キャプチャー頻度 25Hz  ¥45,760　アマゾン 192 x 144 のIR解像度と熱感度<0.04°CのHIKMICRO VOX検出器を搭載 (目、角膜の熱画像　サーマルヴューXHR32-RA0350 YOUTUBE)
  2. HikMicro E1L – Compact Thermal Imaging Camera Thermal Resolution: 160 × 120 
  3. HM-TP42-3AQF/W-Pocket 2 HIKMICRO https://securitydesign.bcart.jp/uploads/HIKVISION/HIKMICRO/HM-TP42-3AQF_W-Pocket2/data_HM-TP42-3AQF_W-Pocket2.pdf 精度2度C

FLIR

  1. FLIR A50/A70 画像転送専用カメラ　固定型赤外線サーモグラフィカメラ
  2. FLIR HADRON™ 640R 赤外線サーマルと可視光の高性能デュアルOEMカメラモジュール ]
  3. FLIR Tau® 2 OEMサーモグラフィカメラ
  4. FLIR Tau 2 336 60Hz – LWIR Infrared Camera Core (09 50mm F/1.2-6.5°) Visit the フリアー(Flir) Store ¥900,000　アマゾン
  5. 1460-1600nm Near-Infrared Camera  商品コード #56-567-RCD-05N ¥188,587 EDMUND OPTICS

大正製薬の抗肥満薬アライ（オルリスタット）が医師の処方箋なしで薬局で買える薬として承認

厚生労働省が大正製薬の抗肥満薬アライ（一般名：オルリスタット）を薬局で買える薬として承認することになり、テレビ番組で紹介されて、SNS上でもこのニュースが話題になっていました。オルリスタットは、ゼニカルという商品名で医療で使われてきたものだそうです。ジェネリック薬品の商品としてはオルリファストという名の製品もあるようです。

食べた油が吸収されずにそのまま排出されるというのが、この薬の効くメカニズムだそう。食べた油がそのまま、そのまま排出されるというところが、場合によってはかなりの難点になりそうです。

  1. 「抗肥満薬」オルリスタット、処方箋なしに薬局で購入可能に…ネット販売は不可 2022/11/28 20:59　読売新聞オンライン
  2. ｢めざまし8｣が薬局で買えるようになる『肥満改善薬』を特集 ｢副作用が完全にバラムツ｣｢覚悟いる｣と反響 2022年12月1日 11時54分　中日スポーツ

肥満改善薬が市販される衝撃

オルリスタットとは

ゼニカルとは

オルリファストとは

オルリスタットの構造式

オルリスタット/ゼニカルの今・昔

オルリスタット購入の要件

オルリスタットのターゲット

ゼニカルの効果

ゼニカルとアライの違い

抗肥満薬オルリスタット

抗肥満薬オルリスタットの副作用

遠隔医療（オンライン診療）の現在

 

遠隔治療のメリットとデメリット

  1. オンライン診療のメリット・デメリットにはどんなものがある？ 2021年11月2日 （更新：2022年9月7日）　CLIUS クリニック開業マガジン

遠隔医療の実際例

  1. 遠隔診療を利用したがんケアの急増とその今後　2022年3月31日　自宅から車で2時間半かけてナッシュビルに行って診察を受ける代わりに、LaBonne一家はVICCの小児腫瘍医とビデオ通話をした。
  2. “売れない”と言われた遠隔医療で母子の命を救うアジア広域医療DX周産期医療パーソナルヘルスレコード　メロディ・インターナショナル株式会社　チェンマイ大学の医師がiCTGを活用し、約1500ケースのデータを取得した。そのデータをもとに、50名ほどに妊産婦がより大きな医療施設での診断が勧められ、うち10名ほどには実際に異常が見つかり、特に5人はiCTGのおかげで命が助かった　願いはみんな私たちと一緒。妊婦さんは健康な赤ちゃんを産みたいし、医療従事者は目の前の患者さんを助けたいんです。

遠隔医療を実現するテクノロジー（診察）・技術開発

  1. フィンガービジョンと光学的触覚計測による眼科疾患遠隔診断治療装置の開発 中澤 徹 東北大学 教授　「分野1：遠隔医療を実現するための医療機器・システム開発」　令和4年度 「医療機器等における先進的研究開発・開発体制強靭化事業 (基盤技術開発プロジェクト)」の採択課題（AMED)
  2. 在宅慢性心不全患者の心不全再入院抑制に資する五感を生かした遠隔診療システムの開発 桝田 浩禎 大阪大学 特任助教　「分野1：遠隔医療を実現するための医療機器・システム開発」　令和4年度 「医療機器等における先進的研究開発・開発体制強靭化事業 (基盤技術開発プロジェクト)」の採択課題　（AMED)
  3. 令和4年度 「医療機器等における先進的研究開発・開発体制強靭化事業 (基盤技術開発プロジェクト)」　分野1：遠隔医療を実現するための医療機器・システム開発　患者の医療機関へのアクセス改善や医師間の診断・治療スキルの共有等を目的とした遠隔医療を促進するため、在宅患者向けデバイスや五感を用いた治療・診断補助用デバイス、遠隔手術ロボット等を開発する。（AMED)

「遠隔診療の現在と高度化に向けて求められるデジタルツールの機能2021年1月14日」という記事で、実現している機能、実現が期待される機能についての話がありました。

  1. テレビ会話システム
  2. ダーモスコピー　患部を拡大
  3. 皮膚の温度や乾燥具合　サーモグラフィー
  4. 肝臓や脾臓（ひぞう）の腫れや大きさ　超音波検査機
  5. デジタル聴診器　心音や呼吸音
  6. 検査機器をEMR（Electronic Medical Record）にオンライン接続
  7. デジタル聴診器　数万円
  8. 自宅、避難場所や公的場所、調剤薬局に検査機器を設置し診察
  9. AIを使って顔の映像から脈拍や血圧、体温を計測
  10. 歩行映像から神経疾患や四肢の痛み
  11. 音声から呼吸数
  12. 自動問診システムもAI
  13. スマートフォンなど手近なツールでバイタルチェック「mobile health」
  14. 毎日のモニタリングデータはオンライン診療　血圧、体重、体温
  15. 加速度センサー　運動量
  16. 位置情報　生活の動き
  17. 生活の動き　精神疾患　うつ病
  18. マイクや振動　睡眠状態　睡眠データ
  19. パルスオキシメータ　SpO2測定、
  20. 電極の付いた下着で心電図や筋電図
  21. Multisensor Monitoring（マルチセンサー・モニタリング）
  22. 運動をしていないのに体温や脈拍が上昇　　適時な介入　timely intervention（タイムリー・インターベンション）

遠隔診療の現在と高度化に向けて求められるデジタルツールの機能　2021年1月14日　クリニック開業マガジン

遠隔医療ビジネス

  1. 国で遠隔医療などのデジタルヘルス市場が成長  2022年11月29日　JETRO　遠隔医療市場は896億ドル規模　COVID-19（新型コロナウイルス）はイノベーションへの変化と適応を加速させた。10年かかると言われていた遠隔医療の実装がわずか3カ月で達成された」
  2. 遠隔医療は世界で拡大、がっかり足踏み日本市場 日経ヴェリタスセレクト 2022年4月11日 4:00　 [有料会員限定]　日本は医療機関のデジタル化への消極姿勢や診療報酬の低さなどから普及のペースは世界に比べ周回遅れ
  3. 遠隔医療フェア　2020年には135億円だった遠隔医療市場が急拡大し、2025年には約3倍の400億円を超えると言われています

2022年10月開催　第5回 医療と介護の総合展 東京 -メディカルジャパン- 会場風景

参考

  1. 医師の偏在と僻地医療の課題にVirtual Careで立ち向かう　2022.09.12 BY SALESFORCE

遠隔医療ビジネスの動き

  1. 2021年5月　大手小売業ウォルマートが遠隔診療大手ミーMD（MeMD）を買収し。店舗併設の簡易診療所「ウォルマート・ヘルス」の拡大

遠隔医療と医師法との関係

  1. 遠隔医療の現在と在宅医療での立ち位置　2020年2月28日　メドアグリケアグループ　専門医が総合医の診断をサポートDoctor to Doctor：D to D、へき地の患者さんを診察するDoctor to Patient：D to P　医師法20条「医師は、自ら診察しないで治療をし、若しくは診断書若しくは処方箋を交付し、自ら出産に立ち会わないで出生証明書若しくは死産証書を交付し、又は自ら検案をしないで検案書を交付してはならない。ただし、診療中の患者が受診後24時間以内に死亡した場合に交付する死亡診断書については、この限りではない。」　診察とは従来、問診・視診・触診・聴診など様々な方法で行われること　遠隔医療は診察に該当するという解釈　遠隔医療は医師法で規定されている「無診察医療禁止」をクリアしているという解釈になりました

医師対医師D to D の遠隔医療

  1. 遠隔医療モデル参考書 -医師対医師（DtoD）の遠隔医療版　2022年４⽉28⽇ 総 務 省（PDF136ページ）

”炎症性腸疾患”を知る〜どこにいても同じ治療を！遠隔医療の今 UHB北海道文化放送

遠隔医療の経緯

  1. 遠隔診療の今とこれから　2018/10/20　重症化してから病院に来院　患者さんの日常生活　薬をきちんと飲んでない患者
  2. 2016 年4 月医政局「対面診療なしは医師法に抵触する」
  3. 2015 年８月　厚生労働省医政局長「離島や僻地に限らない」「特定疾患に限らない」「対面診療と適切に組み合わせればよい」
  4. 1997年　厚生省健康政策局長　遠隔診療通知

国家政策・議論・研究

  1. 遠隔医療、「基本方針」策定に向け議論始まる 2022/08/22 中西 亜美＝日経メディカル　厚生労働省は2022年8月17日に社会保障審議会医療部会を開催し、遠隔医療のさらなる活用に向けて新たに定める「基本方針」について議論した。
  2. 2022年3月28日　第87回社会保障審議会医療部会　　オンラインによる開催とし、傍聴は報道関係者のみ　デジタル田園都市国家構想実現会議　遠隔医療の活用促進に向けて、ICT機器の導入支援
  3. 遠隔医療技術活用に関する諸外国と我が国の実態の比較調査研究（H22－医療－指定－043）平成２２－２３年度 総合研究報告書主任研究者 酒巻 哲夫平成２４(２０１２)年 ３月　厚生労働科学研究費補助金地域医療基盤開発推進研究事業

参考

  1. 日本遠隔医療学会