心拍計の精度を調べてみようと思い、家の中を探してみたら段ボールの中から胸部ベルトが発掘♪
早速使ってみようとすると、、、
反応なし
故障していないと信じるのであれば、、、恐らく電池切れ。
さすがに13年間放置すれば電池もなくなるはず。。。💦
カバーを外して電池を交換しようと試みるも、、、まさかのトルクスネジで固定されてる
我が家にはトルクスドライバーなんて当然ないので、心拍計復活はもう少し時間がかかりそう。。。
心拍数を測り比べてみることは諦めて、、、
運動しながら光学式心拍計を正しく使うために、心拍計について少しお勉強。
原理を理解しないと誤差要因なんか理解できるはずもないので、まずは光学式心拍計の簡単な原理を調査。
以下、備忘録として簡単なまとめ。
光学式心拍計の原理
心拍計の原理を理解するために書いたポンチ絵。
光学式の心拍計では、皮膚に向けて照射したLED光の反射強度を見て心拍(正確には脈拍)を測定1-3) 。
歴史はかなり古いみたいで、原理レベルでは1938年の報告もあったりする。
ポンチ絵でLEDから照射された光のうち皮下組織まで到達した光は、脂肪細胞などで反射(正確には散乱)。
この成分が皮膚表面まで戻ってくるので、この光を測定。
表皮から皮下組織の間には血管があるので、行って戻ってくる間に光の一部は血管での吸収される。
(心拍計でよく使われる緑色の光はヘモグロビンでよく吸収される)
心臓の拡張期と収縮期で血管の太さが変化するので、吸収される光の量もこれに伴って変化。
各タイミングでの反射強度の変化は、
拡張期：吸収は少ない → 反射光の強度は強くなる
収縮期：吸収が多い → 反射光の強度は弱くなる
この反射光の強度の強弱が心拍数と同じ周期で繰り返されるので、心拍数が測れる。
ただ、実際に測定される反射光強度の時間スペクトルは👇のように、周期こそ心電図と同じものの全然異なった波形になる1)。
このため、このデータから心拍数以外を評価するのは難しい。(心電図もついでに評価できたらいいのに)
↓の文献類を参考にお勉強。 ※私の勝手な解釈なので間違っていても悪しからず。
1)J. Allen. : Photoplethysmography and its application in clinical physiological measurement, Physiol. Meas. 28(3), p1-39, 2007.
2)A. B. Herzman. : The blood supply of various skin areas as estimated by the photoelectric plethysmograph, Am. J. Physiol. 124(2), p328-340, 1938.
3)H. H. Asada et al. : Mobile monitoring with wearable photoplethysmographic biosensors, IEEE. Eng. Med. Biol. Mag. 22(3), p28-40, 2003.
心拍計の原理、意外と単純。
でも原理的に誤差要因が多そう💦
次は誤差が発生する理由について調べて、ちゃんと測定する方法について調べてみよ。
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今日は少し早めに起きて朝ジョグ。
走ってる途中、信号待ちした後にタイマーをスタートするのを忘れたので記録は短めに。。。
(同時に起動していた地図アプリによるとそう距離は5.5km程度)
