2024年度ベンチャー体験工房9

2024年4月

4月8日
授業内容：「快風」組：生体情報を計測する方法について資料を読んだり、ある製品の改善点等の意見を出したりして、生体情報の領域について学んだ。 　　　　　「快麗」組：実験環境を見学した後、そこで使われる電極を研究室の環境でテストして、生体信号の計測がいかに難しいかを感じた。

4月15日
授業内容：「快風」組：実際に用いられている実験環境の中を確認し、測定される心電図についての基礎知識を学んだ。また、測定された心電図データを可視化、分析するための分析環境を整えた。

　　　　　「快麗」組：心電図の計測方法をノイズ除去の観点から学んだ。実験を通して、身の回りの些細なものが計測を妨げるノイズの原因になることを知った。

4月22日
授業内容：「快風」組：心電図データを可視化することから始まり、今後の分析に必要なR波の検知ができるようなプログラムを書こうと試みた。(提示したサンプルはR波の検知がうまくできた時)

　　　　　「快麗」組：今後の実験のために、実験環境には何が必要か、どのように実験を行っていくか、について考えた。

2024年5月

5月7日
授業内容：「快風」組：研究?実験環境を構築して、入浴中の心電図を計測してみた。分析用に日常よりも長めの入浴時間で測定したので、身体的に少々慣れない部分があった。

　　　　　「快麗」組：電極の試作を行った。アルミや銅などの様々な素材を試した結果、銅テープを使用すると製作が容易なことがわかった。

5月13日
授業内容：外部からの講師の方の話を聞いた。医学に関する歴史的な人物のことや人命救助の流れを学んだり、学内に設置されているAEDの場所について確認したりした。胸骨圧迫の方法も体験したので、いざという時に実践したい。

5月20日
授業内容：「快風」組：前回測定した心電図データの分析を始めた。心電図データから計算できる心拍変動という値を元に、自律神経の働きを反映する指標を計算した。

　　　　　「快麗」組：試作した電極を用いて測定のテストをしたが、うまくデータを取ることができなかったため、心電信号シミュレータなどの機器を使い、トラブルの原因を調べた。

5月27日
授業内容：「快風」組：前々回に進めた心電図データの分析を拡張して、長期的なデータを分析するために1ヶ月分のデータを分析するプログラムを書き始めた。

　　　　　「快麗」組：テストを繰り返すうちに電極が破損してしまった。今回は、どうすれば扱いやすく破損のしにくい電極が作れるかを考えた。

2024年6月

6月10日
授業内容：「快風」組：前回に引き続き、1ヶ月分の心電図データを分析するためのコードを書いた。また、グラフなどで可視化する際に注意することについて確認した。

　　　　　「快麗」組：電極の位置の違いによる信号レベルの変化について考えた。電極どうしの距離が離れるほど高い信号レベルとなる事を実験で確かめた。

6月17日
授業内容：「快風」組：前回完成したコードを用いて、1ヶ月分の心電図から2種類の心拍変動の値を計算し、その変動を観察するためにグラフを書いた。また、協力しながら考察や発表をした。

　　　　　「快麗」組：電極どうしの距離を取るため、手すりに電極を取り付けた。太ももに電極を当てた状態と両手に電極を当てた状態で心電図を測定し、その波形を比較した。

6月24日
授業内容：「快風」組：1ヶ月分の心電図データ分析の拡張として、1年間分の心電図データの分析をするために、新たなコードを書き始めた。

　　　　　「快麗」組：電極と肌の密着度を上げるため、スポンジを銅テープを使用した電極の下に配置して実験を行った。伸縮性のありとなしの素材の組み合わせで、新たな課題もできた。

2024年7月

7月1日
授業内容：「快風」組：以前までに書いていたプログラムを、一年分のデータの解析をするために拡張した。少し複雑になるので苦戦している。

　　　　　「快麗」組：足を置いて使う電極の試作とテストを行った。電極どうしの距離が離れることで、より高いレベルの信号が得られることがわかった。

7月8日
授業内容：「快風」組：前回に引き続き、長期間のデータ解析のためのプログラムを書いた。また、時系列データに対する分析方法を少し学び、考察に向けた準備をした。

　　　　　「快麗」組：得られた信号からノイズを除去したり、S/N比を評価したりするための手法について調査をした。

7月22日
授業内容：「快風」組：前回と同様にプログラムを書き、さらに得られた結果の可視化や文献の調査をし、結果からどのような情報が得られるかを模索した。

　　　　　「快麗」組：より品質の高い信号を得るために、サンプリングのパラメータを調整するなど、プログラムの変更を行った。

7月29日
授業内容：「快風」組：前回まで進めていた心拍変動データの分析の結果をグラフを用いながら発表し、考察や今後の課題などを含め議論した。

　　　　　「快麗」組：最後に、この工房を通して学んだこと、気づいたことや次回に向けて頑張りたいことなどの発表を行った。

2024年10月

10月7日
授業内容：●　指導教員によるベンチャー体験工房9の紹介。
　　　　　●　夢護、快風、快麗システムと研究内容の説明や紹介。

10月9日
授業内容：●　TAによる現在行っている研究および過去の研究について説明。
　　　　　●　学生による関心のある研究分野やベンチャー体験工房で行いたい実験についての議論?発表。
　　　　　●　学生からの実験提案：快風に関連した実験で、高温および低温の水温下での入浴中に収集した心拍データの分析。

10月21日
授業内容：●　OpenBCI Bluetoothデバイスを使用して入浴データを収集するためのセットアップ。
　　　　　●　データ収集中の室温と水温を監視するためのデバイスのセットアップ。
　　　　　●　初めてのデータ収集実験を行った。湯温を35℃に設定し、１人の入浴中心電データを15分間収集した。入浴前後の体温、血圧、脈拍、体重を
　　　　　　　測定した。室温と湯温の経時変化の記録には失敗してしまったが、心電図は正しく記録できた。

10月28日
授業内容：●　前回と同様な実験条件を設定し、学生１人の入浴中心電データを15分間収集した。
　　　　　●　MATLABを使用して収集した生心電データを表示?確認した。今回は心電図、室温、湯温の変化を全部正しく記録することができた。

2024年11月

11月5日
授業内容：●　OpenBCI Bluetoothデバイスを使用して入浴データを収集するためのセットアップ。
　　　　　●　データ収集中の室温と湯温を監視するためのデバイスのセットアップ。
　　　　　●　データ収集：15分間、湯温 41℃に設定。
　　　　　●　受講生の一人がデータ収集の被験者になった。
　　　　　●　入浴前後に体重、血圧、体温を測定。
　　　　　●　 本来はもう1人の受講生も実験を行う予定だったが、実験に使うPCがアップデートを始めてしまい、実験を中断した。PCのアップデートはは後日完了した。

11月11日
授業内容：●　湯温を41℃に設定し、受講生1人の入浴中の心電図のデータと室温、湯温の変化を収集した。
　　　　　●　本来は15分間計測を行う予定だったが、被験者が設定した湯温に不快感を感じたため、約7分間を経った途中で計測を中止した。
　　　　　●　入浴前後の体温、血圧、体重を測定し、入浴中の心電信号を含んで全てのデータを記録した。
　　　　　●　MATLABを使用して記録した生データを表示し、データ記録結果を確認した。

11月18日
授業内容：●　受講生たちが、実験で集めたデータを分析する方法の説明を受けた。
　　　　　●　まずは生データから、ローパスフィルタを用いて基線動揺を抑えて、sgolayフィルターを使った高周波ノイズフィルタリングのやり方を説明し、実際に試みた。
　　　　　●　次に、ノッチフィルターを使ってハムノイズを除去するためのMATLABコードを作成した。処理結果を周波数領域と時間領域の両方でその効果を確認した。
　　　　　●　最後に、QRSピーク、RRI、心拍数の求め方を試した。

2024年12月

12月9日
授業内容：●　受講生に実験で集めたデータを解析する方法について解説を行った。今回は補間についての解説を行ったが、元のコードが非効率的なアルゴリズムであったり、コメントを書いていなかったり、受講生にとって分かりにくいため、分かりやすい解説を工夫した。

12月16日
授業内容：●　受講生に関数やRMSSDの求め方について説明した。前回の反省を生かそうとしたが、やはり受講生にとって分かりづらい解説になってしまったと思えた。次回は周波数解析を行うため、しっかり解説できるようにしたい。

12月19日
授業内容：●　受講生に実験で集めたデータを用いて、周波数解析を行う方法の説明をした。

2025年1月

1月6日
授業内容：Harshaniさんが受講生に周波数領域と時間領域の心拍数変動解析方法を解説し、プログラムの実装に支援した。 大竹君が開発したアルゴリズムで受講生の実験データの処理?解析を指導した。

1月8日?15日
授業内容：Harshaniさんがオンラインで受講生にさらに周波数領域と時間領域解析の詳細を説明し、データ処理にプログラムの実装と検証を支援した。

1月20日
授業内容：再び大竹君が開発したアルゴリズムの解説を行った。ただし、大竹君とHarshaniさんの解析方法が異なっていたため、受講生の理解にすこし難しくなったようだ。

1月27日
授業内容：Harshaniさんと大竹君の解析方法の違いについて、皆さん一緒に議論した上、最終的に受講生が解析方法の異なるところを理解することができた。

2025年2月

2月3日
授業内容：履修生は学期中に何をしたか、自ら入浴中の心電信号を計測し、収集データ処理を行い、解析結果をまとめ、プレゼンテーションを行った。プレゼンテーションの後は質疑応答とフィードバックが行われた。TAからの研究成果発表を聞いて、今後の研究の参考になることができた。