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CarbSens Watch
血糖値測定なしで代謝統合指標を管理する新しい世界！
Pulse wave analysis - noninvasive estimation

●現在開発中： スマートウォッチ用ソフトウェア（※）を提供し、脈波の変化をもとに、糖質や代謝全体をシンプルに理解する、糖質レベル、糖制御機能、動脈硬化などを含む代謝統合指標の評価を可能に。 Aims to provide smartwatch software that analyzes pulse waveforms to estimate changes in post-meal carbohydrate levels and assess arteriosclerosis.

●理念:「日常の健康管理をより手軽に」。誰もが健康を簡単に管理できる未来を目指す。 Guided by the vision of “Making everyday health management easier,” aiming to create a future where health monitoring is effortless for everyone.

●ミッション： 一人ひとりがより健康的な生活を実現するためのデータとツールを提供します。 Empowering individuals with data and tools to lead healthier lives.

※現在は研究用途の特別なwatchのみ対応

（SDKで脈波波形にアクセス可能なセンサーのみを対象としています）

CarbSens対応センサーの利用をご希望の方は、お問い合わせください。
現在は研究開発用途に限り、登録ユーザーのみ利用可能です。

私たちの特徴/ What Makes Us Unique

　■空腹時‐食後脈波形状比較（脈波の変化をもとに、糖質や代謝全体をシンプルに理解）

　■（手首以外の測定）頸動脈‐こめかみ脈 , 足背脈波波形状比較（動脈硬化や血流状態の測定）

ヘルスケアアプリの紹介

●概要:

データは手首装着型デバイス(ADI study watch)から得られ、アプリを通じて日々の健康状態をモニタリング。ユーザーがデータに基づいて行動変容を起こすことを目指します。

●糖制御機能や糖質レベルなどの代謝統合指標表示:

代謝統合指数（CarbSens / MII：Metabolic Integration Index）は、 これまでの測定方法では得られなかった、新しい視点と洞察を提供します。 糖だけではなく、脂質、タンパク質、血管柔軟性、インスリン分泌、運動など多方面の要素が絡み合い、分離不可な状態を捉える。 「単一要素依存」ではない、より包括的な指標が生まれれ、深い健康管理を意識することができる。 血糖値でキャリブレーションしつつも、最終的な値は単純な血糖値と一致しない。 統合指標が「大きくなる」場合には、様々な要因が絡みます。例えば：
糖質が多い可能性、脂質が多い可能性、タンパク質が多い可能性などがありそれぞれ 「原因探索」を促し、 そして次の一歩を考えやすくなる。

■Carb値　第一の特徴は、食事などによる血管拡張の度合いを示していて、一般に血糖値と相関関係にありますが、個人差があります。

糖制御機能(aT)は、インスリン分泌量の影響を受けるパラメータを数値化し、体内の糖質調整能力を理解する手助けとなります。

●動脈硬化は血圧よりも根本的な問題:

血管特性モニタリングを始める

高血圧は動脈硬化を進行させる要因の一つであり、動脈が硬くなることで血圧が上昇し、心筋梗塞や脳卒中のリスクが高まります。 血圧だけでなく、血管の健康状態を直接評価できる指標が重要です。
例えば：
脈波伝搬時間（ai2dt）：動脈の硬さを測定し、動脈硬化の進行度を評価
圧脈波の反射波(ai2)：血管の弾力性や血流の状態を分析
動脈硬化の進行を見逃さないために、血管の健康を直接評価する指標を組み合わせることが重要です。
切痕付近のレベル(aie)：血管の弾性や末梢抵抗、さらには心臓機能の影響を受ける
dicrotic wave（重複波）やdicrotic notch（切痕）は、心臓弁（特に大動脈弁）の閉鎖に関連した波形の特徴として現れます。 それらは拡張期の開始と血圧の変化を反映、血管の弾性や末梢抵抗、さらには心臓機能の影響を受けることが知られています。

Δai2（反射波変化量）

食事や運動などの生理的刺激に対して、反射波強度（ai2）がどれだけ変化するかを示す指標です。 この変化量は、血管の柔軟性や内皮機能、さらには代謝応答性を反映する可能性があり、血糖値との関連性についても研究が進められています。 Δai2が小さい場合、血管の反応性が乏しいことを示唆し、血圧や代謝異常の予兆として注目されています。

ai2血管伸展性（Δai2（空腹時－任意時刻））

Δai2を空腹時と比較するものです。 病院での一時的測定ではなく、日常的に複数時刻で測定し、変化量を見定めます。

本研究ではΔai2をもとに→ΔCarbを採用

ΔCarbは複数の脈波特徴点（ai2, ai3, aid, aie）を統合していて、血糖変動との相関を見ている。
まさにこの「硬さ（伸展性）＋調整能」の両方を反映できる可能性がある。 これは従来のCAVI＋FMDのような組み合わせを、非侵襲・連続モニタリングで実現できる可能性がある！

ai2・ai2dtは最高血圧・最低血圧を直接示さない

ai2は反射波の強度、ai2dtは反射波の到達時間
どちらも、血管の硬さや末梢抵抗、脈波の伝搬速度を反映するけれど収縮期（最高血圧）や拡張期（最低血圧）の数値とは別の情報

血圧と補完的に使うべき

血圧は「圧力」、ai2・ai2dtは「血管の応答性」

血圧が高くても、血管が柔軟で内皮機能が正常なら、リスクは低い

血圧という“単一の数値”に頼った管理から、血管特性のモニタリングで管理の個別化、生活習慣改善による血管特性の改善が期待できる。

●予測反応の可能性:

求めるヘルスケア指標

機能	測定対象	役割
代謝統合指標CarbSens	数値（例: 120）	食事などによる血管拡張の度合いを示しています、一般に血糖値と相関関係にありますが、個人差があります。 また、食生活や糖、脂質、タンパク質などの管理指針。健康状態をより深く把握し、食事運動コントロールに役立てることができる。
糖制御機能aT	数値（例: 124, Δ20）	インスリン分泌量の影響を受けるパラメータを数値化。糖質レベルと連動して表示され、体内の糖質調整能力を理解する手助け。
血管反射特性ai2	数値（例: 80%）	血流状態や血管機能を評価。血流の弾力性や血管反応を解析することで、動脈硬化のリスクや血行状態を判断。
切痕レベルaie	数値（例: 45%）	レベルが上がる場合は、動脈硬化や血管剛性の増加、末梢血管抵抗の上昇、心拍出量の増加が考えられます。
脈波伝搬時間ai2dt	時間（例: 130msec）	血管の硬さを評価する指標。脈波が血管を伝わる速度を測ることで、血管の健康状態（例：硬化の進行度）を把握。
脈拍	心拍数（例: 毎分67回）	心臓の鼓動頻度を計測。日常的なストレスや体調の変化を確認するための基本的なバイタルサインの一つとして利用可能。
Δai2、ΔCarb	数値（例: 20%）	血管の柔軟性や反応性を捉えるパラメータ。食前、食後を含む、1時間に1回程度の頻度で測定し、日常の変化をモニターすることで、血管内被機能を把握。

グラフ出力イメージ

あなたに合った使い方は

健康意識の高い方：食事前後に測定し、脈波形状の変化や値を認識し、脈波から自分の健康がさらに見えてくるかもしれません。
忙しい方：測れるときの簡単測定で、手軽な健康管理を目指しましょう。
高齢で病気が気になる方：血糖値・血圧は認知症にも関係します。意識しながら予防のための測定ができます。
スポーツ、運動をする方：運動後の時間推移を観察して回復過程を評価するアプローチ、運動後データに基づいたフィードバック。

Watchの装着 気を使うことは

ADI study watch使用
装着位置
・手首のくるぶしから約2cm上に装着する。
・くるぶしに掛かると接触不良になり、測定できない可能性がある。
ベルトの締め具合
・測定時にはぴったり装着する。
・普段は2段ほど緩め、血流を阻害しないようにする。
・測定時の目安値：空腹時にAI2値100前後、食後に60前後。
装着後の待機時間
・装着直後にWatchが冷たく感じる場合、血管が収縮する可能性あり。
・緩めに装着後10分程度待ってから、ぴったり締め直して測定をを開始する。
ベルトの浮かせ方
・測定時にベルトがテーブルなどに接触しないようにする。
・反対の手の上に手を乗せるなどして、ベルトの浮いた状態を保つ。

ベルトタイプとwatchタイプ比較（メリット）

脈波センサ単機能のベルトタイプ(Polar verity sense)は[こちら]です。
・機能：単機能（PPGセンサ）
・価格：watchタイプの1/5程度
・大きさサイズ、重さ：小さい、軽い
・熱容量：金属がないので、装着時の冷っとする感触はない
・どちらが良いか：今回の目的ではこちらでもよい
・測定部位、装着部位：ゴムベルトなので手首以外でも装着しやすい

■測定例　10日間(ベルトタイプ)

１０日間測定、代謝指標CarbSensは、空腹時に低下、食後に上昇する。普段より多めに食べると、 さらに上昇が確認された。

10日目の拡大図。動脈硬化の指標と言われるai2の平均値は年齢を考慮し、標準的な値であった。
脈波伝搬速度PWVの計算に使われる脈波伝搬時間ai2dtの平均値をもとにPWVを求めると、約10m/secであった。

■装着位置

前腕外側（掌側）以外に、前腕内側（掌側）は、センサーが動脈（橈骨動脈や尺骨動脈）に近い部位できっちり固定できる場所と考えられます。
ただし、手を動かすと、血管位置が動いてしまいますので、動かさないようにします。
脈がしっかり測定できる位置を探し、いつも同じ位置で測定します。、
測定時は、血圧を測定するような感じで、気持ち強めに締めます（無理しないで、手はしびれないように、血圧計の中間くらいの圧、を目指す）。
空腹時と食後に何度か測定し感触をつかみます。

おすすめ位置は（手首甲側の図）
「手首甲のセンサー位置」
「骨の上は避ける」
「筋肉の上に配置」

参考文献

本研究の一部は以下の文献を参考にしています：
安島弘美, 中村隆, 南史朗, "ジャイロセンサを用いた圧脈波センサ開発と食後血糖値推定技術の研究", 日本機械学会論文集, 87巻, 901号, 2021年.

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一般社団法人　日本健康開発機構
jawda (Japan Wellness Development Agency)

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