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ウェアラブル機器による脈拍・体温等のモニターは生活習慣管理に有用

2014年11月28日

　血圧・心拍数やその変動および身体活動量などの日常生活下で得られる生体情報は、高血圧や糖尿病等、生活習慣病の予防や治療に重要ではあるが、測定機器の装着性やコスト負担などのため、現状ではそれらをモニター可能な対象・施設が限られている。一方、近年、ウェアラブルで装着性にすぐれた計測機器が開発されてきており、臨床への応用が期待され有用性の評価が進められている。さきごろ開催された第37回日本高血圧学会総会（10月17~19日・横浜）においても、腕時計型の脈拍計や耳孔温度計による24時間連続計測の実用性・有用性に関する検討結果が報告された。

　横浜市立大学大学院医学研究科疫学公衆衛生学の小野香奈子氏らは、ABPM（24時間自由行動下血圧測定）と腕時計型脈拍・加速度計および耳孔温度計を用いた計測を同一対象に施行し、日常生活状態での変動の関連性を検討した。ABPMはテルモ社のES-H531、腕時計型脈拍・加速度計は同氏らが開発にかかわったセイコーエプソン社製品、耳孔温度計はニプロ社のCEサーモを用いた。

非高血圧または未治療高血圧では脈拍が血圧と相関する

　３機種による同時測定に先立ち、ファーストトライアルとして、健常者と高血圧患者、計142名を対象としたABPMによる血圧と脈拍数の関係を検討した。その結果、ABPMで血圧が正常であった群（n=98）ではその67.3％が、収縮期血圧・拡張期血圧と脈拍が有意に正相関していた。また高血圧患者であっても降圧薬を服薬していない群（n=37）では、その54.1％が両者に有意な正相関がみられた。しかし降圧薬による治療を受けている群（n=7）では有意な相関を認めた患者の割合が28.6％と低かった（表１）。
　このことから、高血圧発症前、または発症後であっても降圧薬未使用の段階では、日常生活下での脈拍計測により、血圧や血圧変動を推定できる可能性が示された。

表１

血圧正常者・高血圧者におけるABPMによる血圧と心拍数の関係
　~ファーストトライアル~

ABPMで測定した血圧正常者のうち67％と、未治療の高血圧患者のうち54％が血圧と脈拍に有意な正の相関を示した。これらの被験者では、脈拍から血圧の変動を推定できる傾向にある。

数字は有意な正相関関係を示した者 / 該当者（割合）を示す

脈拍数から自律神経障害の有無やCPAPの治療効果を評価できる可能性

　続いてセカンドトライアルとして、健常者５名、高血圧患者３名、糖尿病患者４名、計12名を対象に、ABPM、腕時計型脈拍・加速度計（wristwach-type pulsimeter with accelerometer．以下、WPAと省略）、耳孔体温計の３機種を同時装着し、これらについて、特に睡眠中の変動に注視し解析した。
　まず、ABPMによる血圧と脈拍の関連を検討すると、12名中７名が両者の間に有意な正の相関を認めたが、糖尿病患者に限ると有意な正相関を認めたのは１名のみで、ほか３名の糖尿病患者のうち２名は相関なし、１名は有意な負の相関がみられた（表２）。また、両者に負の相関を認めた高血圧患者は仮面高血圧、起立性高血圧であることが確認された。血圧と脈拍数は一般に交感神経系の支配を受けることから、これらが負の相関となる糖尿病患者や降圧薬未使用高血圧患者は、自律神経障害が関与している可能性が想定される。

表２

ABPMによる血圧とWPAによる脈拍数の関係
　~セカンドトライアル~

12名中７名が有意な正の相関を示す。２名が負の相関を示し、内１名は糖尿病患者。糖尿病患者４名中、正の相関を示したのは１名のみ。

　次に、ABPMとWPAによる脈拍数の相関をみると、両者は正の相関をとり測定差はわずかであることが確認された。WPAはABPMと異なりウェアラブルながら、消費エネルギー量や脈拍数を測定でき、かつその脈拍数から血圧変動性や、高血圧重症度と強く相関する睡眠中の血圧基底値を推測可能であり、高血圧や糖尿病などの生活習慣病の予防や治療の一部に有用性を生かせるケースは少なくないと考えられる。
　続いて睡眠中の変動についてみると、糖尿病患者の脈拍数は非糖尿病者に比して有意に高いことが認められた。さらに睡眠時無呼吸症候群（SAS）症例（１名）では、持続式陽圧呼吸療法（CPAP）施行により１日を通して脈拍の変動が少なくなるとともに、睡眠中の体動が減ることがWPAのデータから示された。
　このほか、睡眠中の脈拍数と耳孔温度の間に相関は認められなかったが、基底脈拍数領域では耳孔温度が最も低くなることが確認された。また12名中11名では睡眠中に耳孔温度が低下していたものの、糖尿病症例の１名はこの変化が観察されなかった。

腕時計型脈拍・加速度計によるサーカディアンリズムのモニターは
生活習慣病の予防・治療に有用

　以上のまとめとして小野氏は「ABPMに加えて腕時計型脈拍・加速度計（WPA）や耳孔温度計が、サーカディアンリズムをモニターし生活習慣病を管理・予防するために有効と思われる」と結論した。またWPAについては、装着・携帯が用意で拘束感がなくエネルギー消費量も測定でき、降圧薬使用者を除けば血圧変動を推測できると考えられ、かつ、睡眠の質の評価にも利用できる可能性があるという特性に触れた。

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