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「Mars-500」北米リサーチプログラム:健康評価の為の新しい インターネットテクノロジー

「Mars 500」プロジェクトに関する報告

V.I. Pougatchev,1 R.M. Baevsky,2 A.R. Baevsky,3 A.P. Berseneva,2 Y.N. Zhirnov,1 E.N. Gribkov1

1Biocom Technologies, 20270 Front Street NE, Ste 203, Poulsbo, WA 98370, U.S.A.,

vpougatchev@biocomtech.com, 2Institute of Biomedical Problems, Russian Academy of Sciences, Khoroshevskoye Shosse, 76A, Moscow, 123007, Russia, rmb1928@mail.ru,

3Autosun Health Technologies, Inc., 5714 Colby Court, Mississauga, ON L5M 4S7, Canada

序文

「Mars-500」での長期的研究目的の一つは、北米およびその他の地域での異なる気候と時間帯で、それぞれの季節および季節の変化に対し生体がどのように適応しているのかを知る事である。

Biocom Technologiesは、心拍変動解析を使って個人の健康状態をモニタリングできるツールとしてハートウイザードを開発した。

Biocom Technologies は、カナダのAutosun Health Technologies とロシア科学院(IMBP)の協力の基に、この研究目的の為に更にユニークな早期診断アルゴリズムを加えたハートウイザードMars-500バージョンを開発した。

方法

・このプロジェクトでのPPG(光電式容積脈波)センサーを使って心拍変動指標を測定するテクノロジーは、従来のEKGと同程度の精度を有している。

・既存の深呼吸テストと起立テストに加えて、深い吸気と呼気を維持するテストと複数の肉体的運動テストを追加した。

・ストレス指標と調節系活動指標(IARS)を新たに追加した。

・ロシアで宇宙飛行士とパイロットの実験に使われる、IMBPの標準健康評価報告書を新たに追加した。

・2009年に、Mars-500の520日間の実験に先立つて、これらのテクノロジーをテストする為の105日間の予備実験を行った。

・このシステムは、宇宙船フライトシミュレーターの訓練を受けた操作員と同レベルのボランティアの小さなグループを対象に、カナダでテストされた。

・ボランティアは全員、ラボで事前のテストを受けた。

・彼らは2週間ごとに自宅での自己評価を行った。

・結果はサーバーにアップロードされ、統計的分析が行われた。

・被験者は全員、3カ月ごとにラボで再テストを受けた。

結果

生体は春から夏にかけての気候変化にはうまく適応し、より涼しい秋の気候に適応しようとする時にストレスを経験する事が分かった。このような適応の為の自律神経調節には、多くの習慣的要素が影響している(例:血管調節活動の増加(LF))。IARS値の増加は、全体的な機能状態と適応能力が、春の間に較べて春過ぎから秋までの間に低下している事を示唆している。

結論

これらのテスト結果から、我々が目的とする、様々な健康上の問題につながる自律神経機能障害の早期発見の為の健康モニタリングに、このテクノロジーが有効である事が分かった。

このテクノロジーは、研究レベルで健康上の変化をモニタリングする場合に十分な信頼性をもって使えるだけでなく、一般家庭での使用にも便利である。

そして、このテクノロジーは、「Mars-500」の520日間の実験でも利用可能である。

これらの結果は、宇宙医学および総合診療にとって価値ある情報となるものである。

 

«Маrs-500» Research Program in North America. New Internet Technologies for Health Assessment

V.I. Pougatchev,1 R.M. Baevsky,2 A.R. Baevsky,3 A.P. Berseneva,2 Y.N. Zhirnov,1 E.N. Gribkov1

1Biocom Technologies, 20270 Front Street NE, Ste 203, Poulsbo, WA 98370, U.S.A.,

vpougatchev@biocomtech.com, 2Institute of Biomedical Problems, Russian Academy of Sciences, Khoroshevskoye Shosse, 76A, Moscow, 123007, Russia, rmb1928@mail.ru,

3Autosun Health Technologies, Inc., 5714 Colby Court, Mississauga, ON L5M 4S7, Canada

INTRODUCTION

The long-term «Мars-500» study covers different climatic regions and time zones including North America. Biocom Technologies developed the Heart Wizard tool to monitor personal health using HRV analysis. In collaboration with Autosun Health Technologies in Canada and Institute of Biomedical Problems (IMBP) of the Russian Academy of Sciences Biocom developed a Mars-500 version of this tool adding unique IMBP early diagnostics algorithms.

METHODS

The technology measures HRV parameters with photoplethysmograph sensors as accurately as traditional EKG. Deep inspiration and expiration hold and physical exercise tests were added to the existing deep breathing and orthostatic tests. Additional parameters of Stress Index and Index of

Activity of Regulatory Systems (IARS) were calculated. Standard IMBP health assessment reports used for cosmonauts and pilots were added. In 2009 a pilot 105-days study was conducted to test these technologies prior to the 520-days experiment. The system was tested in Canada on a small group of volunteers similar to trained operators of a spaceflight simulator. All volunteers were pretested in the lab. They performed self-assessments at home every two weeks. The results were uploaded to the server for statistical analysis. All subjects were re-tested in the lab every 3 months.

RESULTS

The results show that organisms react to weather changes from spring to summer and experience stress when adapting to cooler fall. Many habitual factors affect autonomic regulation (increase in vascular regulatory activity (LF)). Increased IARS values demonstrate that overall functional state and adaptive capabilities were lower by fall compared to spring.

CONCLUSION

Our technology satisfies the goals of health monitoring for early detection of the autonomic dysfunction leading to various health problems. It is convenient for home use and allows researchers monitoring health changes. It can be used in the 520-days research study. These results are valuable for space medicine and general medical practice.

末武 信宏Nobuhiro Suetake

サイエンス・アーティスト
さかえクリニック院長
医師・医学博士
第88回日本美容外科学会会長
日本美容外科学会認定専門医
順天堂大学医学部非常勤講師
医師・医学博士

監修者紹介