Non-invasive measurement of cardiovascular stress responses by a photoplethysmography-built-in PC mouse

Abstract

マウスに組み込んだPPG（光電脈波計）を製作し，被験者にストレス負荷を与えた場合の循環系指標を計測した．被験者(N = 7)に，暗算試験(MSt: Mental Stress)，バルサルバ試験，寒冷刺激 (PSt: Physical Stress)を与え，末梢血流変動に伴うPPG信号を記録し，同時にECG（心電図）も記録した．さらに3）運動負荷後の回復過程 (pEx: post Exercise)も記録した．心拍毎に出現するPPGの陰極大(N: negative peak)を検出して隣接するN-N間隔を測定した．同時にECGのR-R間隔を測定し，両者を1対1対応で比較したところ高い相関（決定係数：R2 = 0.962）が得られた．また，PPGのN波の振幅はMStおよびPStで相対的に減少し，逆にpExでは増加した．結果から,本装置の単独使用でストレス反応のモニタリングが可能であることが示された．