北海道大学、眼鏡で呼吸・心拍・血圧を常時計測する技術を開発

ニュース紹介

「スマートグラスで無意識下に呼吸、心拍数、血圧変動の常時管理に成功」

北海道大学大学院情報科学研究院の竹井邦晴教授、イ・ドフン博士研究員、同大学大学院情報科学院博士後期課程の清宮徳人氏の研究グループは、健康状態の把握に重要な五大バイタルサインのうち「呼吸」「心拍変動」「血圧変動」の3項目を、ほぼ無意識の状態で常時・連続計測できるスマートグラス型のウェアラブルセンサデバイスを開発したと発表しました。研究では超高感度なフレキシブル歪みセンサを新たに開発し、眼鏡の鼻パッドに搭載することで、呼吸に伴って生じる鼻表面の微小な変形を検出し、呼吸情報を抽出したとしています。装着するだけで呼吸数や呼吸の深さを連続計測し、その情報をもとに心拍数および収縮期・拡張期の血圧の変動をモニタリングするシステムを実現したと説明しています。同システムは複雑な機械学習を用いず、呼吸情報と循環器情報の相関関係を利用した重回帰解析で心拍数や血圧変動を推定するため、計算負荷が小さく低消費電力で動作する点が特徴としています。高齢化社会における見守りや独居高齢者の健康管理、医療資源の地域格差の解消、災害現場でのトリアージなどへの貢献が期待されるとしています。成果は2026年8月14日公開のDevice誌にオンライン掲載されました。

出典：北海道大学 2026年8月18日プレスリリース
https://www.hokudai.ac.jp/news/2026/08/post-2403.html

FrontJournalの解説

この研究分野について

体調を知る手がかりとなる指標はバイタルサインと呼ばれ、体温・呼吸・脈拍・血圧・意識レベルの5つが基本です。病院ではこれらを機器で測りますが、日常生活のなかで測り続けることは容易ではありません。

腕時計型の機器などが普及してきた一方、血圧はカフで腕を圧迫する方式が主流で、常時の計測には向きません。装着していることを意識せずに測れる方式が課題になっていました。

①鼻パッドで呼吸の変形を捉える

研究グループは、超高感度なフレキシブル歪みセンサを新たに開発し、眼鏡の鼻パッドに搭載しました。呼吸に伴って生じる鼻表面の微小な変形を検出し、そこから呼吸情報を抽出する仕組みです。

装着するだけで呼吸数と呼吸の深さを連続計測できるとしています。眼鏡という日常的に使う形状のため、計測していることを意識しにくい点が特徴に挙げられています。

②重回帰解析で心拍と血圧を推定する

呼吸の情報をもとに、心拍数と収縮期・拡張期の血圧の変動をモニタリングします。推定には複雑な機械学習を使わず、呼吸情報と循環器情報の相関関係を利用した重回帰解析を用いています。

この方式により計算負荷が小さく、低消費電力で動作する点が特徴とされています。応用先としては、独居高齢者の見守り、医療資源の地域格差の解消、災害現場でのトリアージが挙げられています。