基本情報

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新関 久一

NIIZEKI Kyuichi


職名

教授

メールアドレス

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研究室電話

0238-26-3351

研究室FAX

0238-26-3299

ホームページ

http://belab-yzcsc.yz.yamagata-u.ac.jp

専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 身体教育学

  • 応用健康科学

  • スポーツ科学

  • 生体医工学・生体材料学

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学),北海道大学,2003年09月

  • 医学博士,山形大学,1987年03月

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • カリフォルニア大学サンディエゴ校医学部,研究員,2000年02月 ~ 2000年09月

  • 山形県立保健医療大学,非常勤講師,2006年04月 ~ 継続中

所属学会・委員会 【 表示 / 非表示

  • 日本生理学会

  • 日本生体医工学会

  • 日本臨床モニター学会

  • 計測自動制御学会

  • American Physiological Society

 

研究テーマ 【 表示 / 非表示

  • (1)生体の調節機構をシステム論的観点からとらえ,生体の制御アルゴリズムを解明する研究。とくに運動時における呼吸循環系の調節機構に関して,実験ならびにモデルを用いたシミュレーション研究を行っている。 (2)生体リズムの協調現象とその工学的応用に関する研究。 (3)高齢化社会の進展に鑑み,健康医学や予防医学へ貢献すべく,種々生体計測のための無侵襲無拘束計測機器の開発などを行っている。

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • 肺内ガス交換メカニズムに関する研究,1975年04月 ~ 1988年03月

    酸素,炭酸ガス,赤血球

  • 呼吸・循環系システムの制御と協調に関する研究,1990年04月 ~ 継続中

    呼吸,循環,生体リズム

  • 無侵襲生体計測機器の開発,1990年04月 ~ 継続中

    無侵襲生体計測機器の開発

論文 【 表示 / 非表示

  • 起立時の循環系調節に及ぼす筋ポンプと呼吸ポンプの相互作用,生体医工学,54(5) 218-224,2017年01月

    共著

  • Analysis of cardiorespiratory phase coupling and cardiovascular autonomic responses during food ingestion,Physiology & Behavior,159 1-13,2016年05月

    共著

  • Noncontact imaging of plethysmographic pulsation and spontaneous low-frequency oscillation in skin perfusion with a digital red-green-blue camera,Proc. SPIE 9707,Dynamics and Fluctuations in Biomedical Photonics XIII,2016年03月

    共著

  • Evaluation of peripheral vasodilative indices in skin tissues of type 1 diabetic rats by use of RGB images,Optical Review,2016年03月

    共著

  • Oxygen utilization during passive cycling exercise,7th WACBE World Congress on Bioengineering 2015,52 210-213,2015年07月

    共著

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著書 【 表示 / 非表示

  • 生体情報センシングとヘルスケアへの最新応用,技術情報協会,2017年06月

  • 身体運動と呼吸・循環機能,真興交易(株)医書出版,2012年07月

  • カップリング理論でスマートに,メディカル情報サービス,2010年09月

  • 呼吸の事典,朝倉書店,2005年12月

  • 呼吸のバイオロジー「運動と呼吸」,メディカルサイエンスインターナショナル出版,2004年04月

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総説・解説記事 【 表示 / 非表示

  • 呼吸心拍リズム間カップリング指標を用いた心臓自律神経活動のモニタリング,(株)技術情報協会,生体情報センシングとヘルスケアへの最新応用,42-53,2017年06月

  • 呼吸リズムと運動リズム,朝倉書店,呼吸の事典,2006年01月

  • 特殊環境下での呼吸:運動と呼吸,メディカルサイエンスインターナショナル,呼吸のバイオロジー,2004年10月

  • 心周期と筋活動のタイミング,杏林書院,体育の科学,50(5) 11-17,2000年05月

  • 運動のリズムと循環系応答の連関,杏林書院,体育の科学,45(1) 32-41,1993年11月

工業所有権 【 表示 / 非表示

  • 特許,生体振動信号測定装置,ストレス状態測定装置及び睡眠状態測定装置,鐘ヶ江正巳,新関久一

    出願番号( 特願2016-26008 ) ,ヘルスセンシング株式会社,日本国

  • 特許,睡眠状態測定装置及び方法,位相コヒーレンス算出装置並びに心拍波形抽出方法,鐘ヶ江正巳,藤田努,新関久一

    出願番号( 特願2015-204242 ) ,ヘルスセンシング株式会社,日本国

  • 特許,酸素摂取量測定方法およびこの方法を用いる装置,新関 久一,吉澤 保夫

    出願番号( 特願2008-123945 ) 公開番号( 特願2008-123945 ) ,日本国

その他研究活動 【 表示 / 非表示

  • ラジオ番組出演(FM福岡)

    その他

  • 研究内容の新聞への掲載(読売新聞)

    その他

学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • 自動制御連合講演会 優秀発表賞,2008年11月23日,日本国,計測自動制御学会,高橋悠輝,齊藤直,新関久一

科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 基盤研究(C),2016年04月 ~ 2019年03月,筋ポンプと呼吸ポンプの協関が脳心血管系および心臓自律神経活動に与える影響

    起立ストレス下における筋ポンプと呼吸ポンプのタイミングが,脳心血管系や自律神経活動にどのような影響を及ぼすか生理学的見地から検討を行う。

  • 挑戦的萌芽研究,2014年04月 ~ 2016年03月,足圧中心追随課題を利用した中高齢者の立位バランス能力評価法の提案と試作

    ロコモティブシンドロームや「寝たきり老人」は医学的にも社会的にも重大な問題であり,その直接原因となる転倒や歩行運動機能の減退を予防することが肝要となる。そのためには個人が易転倒性や立位バランス能力を簡便にモニター可能な手法を具現化する必要がある。本研究では,随意的な足圧中心(Center of Pressure: CoP)の移動課題を用いた立位バランス能力評価システムを開発し,この手法の意義付けと有用性を明確にし,個人のヘルスケアに寄与する計測デバイスを開発することを目的としている。

  • 基盤研究(B),2012年04月 ~ 2015年03月,呼吸循環-筋運動リズム間位相シンクロ現象におけるテレオロジカル仮説の検証

    身体には多くのリズム現象が存在し,相互作用によりリズム間の周波数や位相が同期するカップリング(シンクロ)現象が見られる。しかしその機能的意義は不明であり,生理学的実証はほとんどなされていない。本研究では,ヒトの呼吸循環-筋運動リズム間の位相シンクロ現象に焦点をあて,位相シンクロ現象が合目的性を持って生じるとする「テレオロジカル仮説」を実験的に検証することを目的とする。

  • 挑戦的萌芽研究,2012年04月 ~ 2014年03月,呼吸心拍リズムシンクロ現象を利用したメンタルストレス評価器の提案と試作

    社会構造や労働環境の変化によってヒトにかかる心理的ストレスは増大しつつあり,メンタルヘルスの管理は労働安全衛生上の重要な課題となってきている。しかしながら日々のストレス度を簡便にモニター可能な無侵襲的手法は提案されていない。申請者は呼吸と心拍リズム間の位相シンクロ現象を解析し,この現象が呼吸数の影響を受けずに自律神経活動を無侵襲的に定量化するための情報源となりうることを見い出した。シンクロ度は0~1の正規化した指標で提示できるため客観的な評価が可能である。本研究ではシンクロ現象を用いた無拘束無侵襲ストレス評価システムを開発し,運動を含む日常生活における様々な場面でストレス度を計測し,提案手法の意義付けと有用性を明確にし,個人のヘルスケアに寄与することを目的とする。

  • 挑戦的萌芽研究,2010年04月 ~ 2012年03月,呼吸循環カップリング指標を用いた新規ストレス強度判定システムの開発

    社会構造や労働環境の変化によって学校や職場における心理的ストレスは増大しつつあり,メンタルヘルスの管理は教育現場や労働安全衛生上の重要な課題となってきている。しかしながら日々のストレス度を連続的にモニタリングできる無侵襲・無拘束計測手法はこれまで提案されていない。本研究では呼吸リズムと心拍リズムゆらぎ間のカップリング強度が精神的ストレス強度を反映するという仮説を証明することを目的とする。

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その他競争的資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 石本記念デサントスポーツ科学振興財団研究助成,2010年06月 ~ 2011年03月,制御工学手法を用いた三次元加速度信号からの酸素摂取量ダイナミクス計測システムの開発

    本研究は三次元加速度ベクトルの振幅位相情報を利用し,制御工学的な手法に基づく伝達関数モデルを推定することで,加速度信号のみから酸素摂取量ダイナミクスと運動リズム周波数を同時に推定する新たな計測システムの構築を行うことを目的とする。

    民間財団等

  • 中冨健康科学財団補助金 ,2004年04月 ~ 2005年03月,骨格筋における外因性糖取り込み能と運動耐用能との関連性の検討

    本研究では安定同位体である13Cを用いて運動時の糖負荷試験を行い、骨格筋での脂肪の代謝率、外因性糖取り込み能力などを計測し、運動耐用能との関連性を明らかにすることで生活習慣の改善に対する有効な指標を確立することを目的とする。

    民間財団等

  • カシオ科学振興財団補助金 ,1998年04月 ~ 1999年03月,無侵襲、無拘束心拍、呼吸リアルタイムモニターの開発と評価

    本研究では、在宅ケアを目的とした無侵襲、無意識下の心拍、呼吸のオンラインモニタシステムを構築することを目標とする。日常生活調度品であるベッドに健康管理指標のためのセンサを内蔵し、無意識のうちに心拍数や呼吸数、および体動の記録が行われる自動計測システムの開発を行った。

    民間財団等

  • 村田学術振興財団 補助金,1996年04月 ~ 1997年03月,ピエゾ薄膜素子を用いた呼吸循環パラメータの無侵襲、無拘束計測法に関する研究

    被験者が意識せずに無拘束で計測できるような呼吸・循環パラメータの計測法を開発することを目標としている。具体的にはピエゾ薄膜素子を用いた心拍数と呼吸数をモニタリングする自動計測システムを開発する。

    民間財団等

  • 実吉奨学会研究補助金,1994年10月 ~ 1995年09月,無侵襲呼吸・循環モニタリングシステムの開発とその評価法に関する研究

    心拍出量や心拍数,一回拍出量,酸素摂取量などの呼吸循環指標のダイナミクスから健常者と心疾患患者の鑑別を行うシステムの開発を目的とする。

    民間財団等

受託研究受入実績 【 表示 / 非表示

  • 脈波からの血圧推定に関する研究,2017年09月 ~ 2018年08月,一般受託研究

  • 生理指標を用いた眠気検出アルゴリズムに関する研究,2016年11月 ~ 2017年10月,ヘルスセンシング株式会社,一般受託研究

  • 生体センサを用いた生理指標評価手法に関する研究,2015年10月 ~ 2016年05月,ヘルスセンシング株式会社,一般受託研究

  • 心拍呼吸リズム間コヒーレント振動を用いたウェアラブル健康モニターの開発,2015年01月 ~ 2016年12月,科学技術振興機構(JST),一般受託研究

  • 生体センサーの試作品評価と信号処理アルゴリズム比較に関する研究,2013年09月 ~ 2014年03月,リバーベル株式会社,一般受託研究

共同研究実施実績 【 表示 / 非表示

  • 生体情報センサの開発,2012年04月 ~ 2013年03月,アルプス電気,その他

  • 運動時呼吸循環系諸指標に対する高気圧高濃度酸素環境の影響,2004年07月 ~ 2005年06月,シェンペクス株,国内共同研究

  • 在宅ケア支援無拘束心拍、呼吸モニターの開発と評価,2000年04月 ~ 2002年03月,アステック(株),その他

研究発表 【 表示 / 非表示

  • 日本体力医学学会大会 ,国内会議,2017年09月,日本体力医学学会,呼吸性アルカローシス誘導後の高強度自転車運動時における酸素摂取動態,ポスター(一般)

  • 4th International Conference on Biomedical Engineering and Systems (ICBES'17),国際会議,2017年06月,Association between phase coupling of respiratory sinus arrhythmia and brain activity during sleep,ポスター(一般)

  • 第56回日本生体医工学会大会,国内会議,2017年05月,東北大学医学部星陵オーディトリアム,脈波からの呼吸性不整脈位相カップリングを用いたストレスモニターの開発,口頭(一般)

  • 第56回日本生体医工学会大会,国内会議,2017年05月,東北大学医学部星陵オーディトリアム,脈波到達時間と脈波収縮期面積を用いた連続血圧推定,口頭(一般)

  • 第56回日本生体医工学会大会,国内会議,2017年05月,東北大学医学部星陵オーディトリアム,睡眠時の呼吸性不整脈の位相カップリングと脳活動の関連,口頭(一般)

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共同研究希望テーマ 【 表示 / 非表示

  • 生体信号処理,医療機器,ソフトウェアの開発など,産学連携、民間を含む他機関等との共同研究等を希望する,共同研究

 

学会・委員会等活動 【 表示 / 非表示

  • 日本生理学会,呼吸調節とモデリング国際会議 実行委員,1991年04月 ~ 1992年03月

  • 日本生理学会,評議員,1998年04月 ~ 継続中

  • 計測自動制御学会,生体生理工学シンポジウム実行委員,2003年04月 ~ 2003年09月

  • 計測自動制御学会,生体生理工学シンポジウム実行委員,2003年04月 ~ 2003年10月

  • 日本生体医工学会,生体医工学シンポジウム編集委員,2006年10月 ~ 2007年03月

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学外での活動(高大・地域連携等) 【 表示 / 非表示

  • 出前授業講師(愛知教育大附属高校),2014年09月

  • 特別講義(山形県立保健医療大学),2014年07月

  • 独立法人日本学術振興会 科学研究費委員会委員,2013年11月 ~ 2014年10月

  • 公開講座講師 「生体機能を知る」,2013年08月

    学科主催の公開講座「生体機能を知る」を開催

  • 特別講義(山形県立保健医療大学),2013年07月

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相談に応じられる分野 【 表示 / 非表示