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轍 一 」
時 聞(分)
図3‑11胸 腹 呼 吸 セ ン サ ー に よ る 呼 吸 数 の推 移
3.5.3深 部 体 温 推 定
深 部 体 温 を 目的 変 数,熱 中 症 ス ク リー ニ ン グ シ ス テ ム を 用 い て 計 測 した 心 拍 数,呼 吸 数, 体 表 面 温 度 を 説 明 変 数 と した 重 回 帰 分 析 に よ る 推 定 値 の 散 布 図 を図3・12に 示 す.
38.4・
計160点 が プ ロ ッ トされ て い る
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深部 体温(℃)
図3・12心 拍 数,呼 吸 数,体 表 面 温 度 を 用 い た 重 回 帰 分 析 に よ る深 部 体 温 の 推 定 値 の 相 関 図
回 帰 直 線 は
γ=0.0091x1十 〇.0054x2十 〇.1042x3十32.4549…(3.10) と な っ た.た だ し,
X1==心 拍 数,X2=呼 吸 数,X3=体 表 面 温 度
で あ る.決 定 係 数R2は0.67と な り,平 均 誤 差 は0.14±0.10℃ と な っ た.ま た,推 定 に お け る 各 説 明 変 数 の 推 定 へ の 影 響(有 意 確 率)は,心 拍 数:p<0.01,呼 吸 数:p=0.12,体
表 面 温 度:p<0.01と な っ た.leave‑one‑out交 差 検 証 の 結 果 は 決 定 係 数R2が0.60,平 均 誤 差 が0.18±0.10℃ と な っ た.
62
3.6考 察
3.6.1バ イ タ ル サ イ ン の 個 人 差
研 究 対 象 者10名 に 対 し,運 動 負 荷 後 の15分 間 の 心 拍 数,呼 吸 数,体 表 面 温 度,深 部 体 温 を 計 測 した.そ の 結 果,同 様 の 条 件 で あ っ た に も 関 わ らず,大 き な 個 人 差 が 見 られ た.
深 部 体 温 に 関 して み る と,最 大 で1.12℃ の 差 が あ っ た.こ れ は 普 段 か ら運 動 を して い る人 に 起 こ る 暑 熱 順 化 の 影 響 で あ る と考 え る.普 段 か ら運 動 を して い る 人 は,発 汗 機 能 の 変 化(32, 汗 の 成 分 の 変 化(33,皮 膚 血 管 拡 張 の 開 始 条 件 の 変 化,循 環 血 液 量 の 増 加(34に よ り深 部 体 温
の 上 昇 が 抑 え られ る とい う報 告 が あ る.今 回 の 試 験 で は 暑 熱 順 化 に 対 す る 生 理 学 的 な 検 証 は 行 っ て い な い た め 明 確 で は な い が,試 験 後,聞 き 取 り調 査 を 行 っ た と こ ろ,運 動 後 の 深 部 体 温 が 最 も低 か っ た 研 究 対 象 者Fは 普 段 か ら ラ ン ニ ン グ を して お り,こ の 影 響 で 暑 熱 順 化 が 起 こ り深 部 体 温 の 上 昇 が 抑 え られ た と考 え る.
3.6.2熱 中症 ス ク リー ニ ン グ に よ る深 部 体 温 推 定 精 度
(1)回 帰 直 線 の 評 価
研 究 対 象 者10名 に 対 し,熱 中 症 ス ク リ ー ニ ン グ シ ス テ ム を 用 い て,運 動 負 荷 後 の15分 間 の 深 部 体 温 を 心 拍 数,呼 吸 数,体 表 面 温 度 を 説 明 変 数 と し 重 回 帰 分 析 に よ り 推 定 し た.
今 回,重 回 帰 分 析 を 採 用 し た 理 由 と し て は,ロ ジ ス テ ィ ッ ク 回 帰 分 析 や 線 形 判 別 分 析 の よ う な 熱 中 症 か 否 か の2択 の 判 定 を す る よ り,正 確 な 深 部 体 温 を 把 握 し,体 の 状 態 を 確 認 す る こ と が 重 要 と 考 え た た め で あ る.ま た,ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト ワ ー ク な ど の 機 械 学 習 で は 推 定 ま で の 時 間 が か か りす ぎ て し ま い,リ ア ル タ イ ム で の 計 測 に 適 し て い な い.従 っ て,重 回 帰 分 析 が 適 当 で あ る と 考 え た.重 回 帰 分 析 の 結 果,決 定 係 数R2は0.67,平 均 誤 差 は0.14
±0.10℃ と な っ た.各 説 明 変 数 の 有 意 確 率 は 心 拍 数:p〈0.01,呼 吸 数:p=0.12,体 表 面 温 度:p<0.01と な り,呼 吸 数 の み 有 意 で は な か っ た.そ の た め,リ フ ァ レ ン ス の 心 電 図 か ら 得 られ た 心 拍 数 と 胸 腹 呼 吸 セ ン サ ー か ら 得 ら れ た 呼 吸 数 を 使 用 し た 重 回 帰 分 析 を 行 っ た.
な お,体 表 面 温 度 に 関 し て は リ フ ァ レ ン ス を 計 測 し て い な い た め,熱 中 症 ス ク リー ニ ン グ シ ス テ ム の サ ー モ パ イ ル か ら 得 ら れ た 体 表 面 温 度 を 使 用 し た.そ の 結 果,回 帰 直 線 は
y=0.OO91x1十 〇.0116x2十 〇.1147x3十31.9929…(3.11) と な っ た.た だ し,
X1=心 拍 数,X2=呼 吸 数,X3=体 表 面 温 度
で あ る.決 定 係 数R2は0.70と な り,平 均 誤 差 は0.13土0.09℃ と な っ た.ま た,推 定 に お け る 各 説 明 変 数 の 推 定 へ の 影 響(有 意 確 率)は,心 拍 数:p<0.01,呼 吸 数:p<0.01,体 表 面 温 度:p<0.01と な っ た.従 っ て,深 部 体 温 を 目 的 変 数 に,心 拍 数,呼 吸 数,体 表 面 温 度 を 説 明 変 数 と し た 回 帰 直 線 の 妥 当 性 が 示 さ れ た.ま た,leave・one・out交 差 検 証 の 結 果 は 決
定 係 数R2が0.66,平 均 誤 差 が0.18±0.09℃ と な っ た.熱 中症 ス ク リー ニ ン グ シ ス テ ム と リ フ ァ レ ン ス に よ る 重 回 帰 分 析 の 平 均 誤 差 に 大 き な 差 は 見 られ な か っ た た め,深 部 体 温 推 定 に 関 して は,熱 中 症 ス ク リー ニ ン グ シ ス テ ム を 用 い た 重 回 帰 分 析 で 十 分 で あ る と考 え られ る.
次 にleave・one・out交 差 検 証 の 結 果 に つ い て 考 察 す る.1eave・one・out交 差 検 証 の 結 果, leave・one・out交 差 検 証 を し な い 場 合 と 比 べ,平 均 誤 差 が0.14±0.10℃ か ら0.18±0.10℃ と な り精 度 が 減 少 し た.そ こ で 研 究 対 象 者A〜Jの そ れ ぞ れ の 平 均 誤 差 を 算 出 し た と こ ろ,研 究 対 象 者Dの 平 均 誤 差 が0.31±0.12℃ と極 端 に 精 度 が 低 い こ と が 確 認 さ れ た.そ の た め, 研 究 対 象 者Dを 抜 い て 回 帰 直 線 を 算 出 す る こ と が 望 ま し い と 考 え る.研 究 対 象 者Dを 抜 き,
重 回 帰 分 析 を 行 っ た 結 果,回 帰 直 線 は
y=0.0124x1十 〇.OO13x2十 〇.1126x3十31.8652…(3.11) と な っ た.た だ し,
X1=心 拍 数,X2=呼 吸 数,X3==体 表 面 温 度
で あ る.決 定 係 数R2は0.68,平 均 誤 差 は0.14±0.09℃ と な り 、僅 か で は あ る が 精 度 の 向 上 が 認 め られ た.
(2)熱 中症 ス ク リー ニ ン グ シ ス テ ム に よ る ス ク リー ニ ン グ 精 度
実 際 の熱 中 症 ス ク リー ニ ン グ シ ス テ ム の 運 用 を 考 え た 場 合,深 部 体 温 が 熱 中症 発 症 の 危 険 域 に あ る か の 判 別 が 重 要 と な る.一 般 的 に 暑 熱 順 化 者 は38.5℃,非 暑 熱 順 化 者 は38.0℃
を 超 え る と危 険 域 に あ る と考 え られ て い る.今 回 の 試 験 で は 早 期 発 見 の た め,深 部 体 温 37.5℃ を危 険 域 と仮 定 した 場 合 の判 別 的 中 率 を 算 出す る.熱 中症 ス ク リー ニ ン グ シ ス テ ム に
よ る ス ク リ・一・一一ニ ン グ 結 果 を 図3・13,表3‑2に 示 す.
64
38.4
38.2
3&0
37.8
6し
埋37'6
製37 .4
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37.0
36.8 36.8
図3‑13
表3・2
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