デュアルフォトプレチスモグラフィーを用いた脈波伝播速度および血圧の連続モニタリングに関するパイロットヒト研究

科学分野:

• 生物医学工学
• 心血管技術
• 医療機器

背景:

• 高血圧は、世界的な心血管疾患および腎臓病の重大な原因となっています。
• 現在の血圧（BP）モニタリング方法（聴診法、オシロメトリック法、侵襲法）は、断続的な測定、ユーザーのばらつき、および実際の実現可能性の低さによって制限されています。
• これらの制限は、異常なBPパターンの早期検出と長期的な心血管リスク評価を妨げます。

研究 の 目的:

• 連続血圧（BP）および脈波伝播速度（PWV）モニタリングのための非侵襲的デバイスを開発および評価すること。
• フォトプレチスモグラフィー（PPG）信号と機械学習を活用して、包括的なBP予測を行うこと。
• 既存のBPモニタリング技術よりもアクセスしやすくユーザーフレンドリーな代替手段を提供すること。

主な方法:

• 市販のセンサーと赤外線ベースのデュアルPPGセンサーを組み合わせて使用しました。
• PPG信号と生理学的測定値を統合してBP予測を行いました。
• 機械学習アルゴリズムを使用してデータ分析とBP推定を行いました。
• 25人の参加者を対象に初期試験を実施し、Vicorderデバイスの結果と比較しました。

主要な成果:

• 実用化に向けた初期試験で、Vicorderデバイスと比較して、収縮期血圧（SBP）で1.1 mmHg、拡張期血圧（DBP）で-0.9 mmHg、平均動脈圧（MAP）で-0.2 mmHgの平均差という有望な精度が実証されました。
• このデバイスは、PPG信号と生理学的データを組み合わせて血圧予測を行うことに成功しました。
• 初期のテストは若い集団に焦点を当てており、より広範な応用への可能性を示しました。

結論:

• 開発された非侵襲的PPGベースのデバイスは、連続的かつ実世界でのBPおよびPWVモニタリングの可能性を示しています。
• このデバイスは、従来のトノメトリーおよびオシロメトリーベースのデバイスと比較して、ユーザビリティとアクセシビリティが向上しています。
• その臨床的有用性を検証するために、多様な集団でのさらなる研究とテストが必要です。