独立成分分析を利用したVDT入力作業時の疲労の評価
現在まで、VDT作業者の疲労の程度を解析する方法を確立した研究はほとんどない。生体信号から疲労に関連する信号（以下、疲労関連信号）を抽出することは難しく、生体情報の変化を代用としている。もし、この信号を抽出できれば、疲労の程度も直接評価できる可能性がある。本研究の目的は，VDT入力作業中に計測した生体情報から、多変量解析の一つである独立成分分析（ICA: Independent Component Analysis）を用いて独立成分の信号を抽出し、回帰式にて疲労に関連することを確認する解析手法を提案することにある。まず、被験者のVDT作業中の主観的な疲労評価（自覚症しらべ）を基準に、疲労関連信...
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| Published in | ITヘルスケア誌 Vol. 2; no. 2; pp. 66 - 79 |
|---|---|
| Main Authors | , , , , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
ＩＴヘルスケア学会
2008
Japan Association of Applied IT Healthcare |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1881-4808 1881-4794 |
| DOI | 10.11204/ithc.2.66 |
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| Abstract | 現在まで、VDT作業者の疲労の程度を解析する方法を確立した研究はほとんどない。生体信号から疲労に関連する信号（以下、疲労関連信号）を抽出することは難しく、生体情報の変化を代用としている。もし、この信号を抽出できれば、疲労の程度も直接評価できる可能性がある。本研究の目的は，VDT入力作業中に計測した生体情報から、多変量解析の一つである独立成分分析（ICA: Independent Component Analysis）を用いて独立成分の信号を抽出し、回帰式にて疲労に関連することを確認する解析手法を提案することにある。まず、被験者のVDT作業中の主観的な疲労評価（自覚症しらべ）を基準に、疲労関連信号を抽出するための実験プロトコールを作成した。その実験プロトコールに従って、5名の被験者に対して、長時間のVDT作業負荷を行い、生体情報を計測した。疲労状況は、自覚症しらべで確認し、生体情報は、表面皮膚温度（前額部と鼻尖部）心拍数、前腕の皮膚血流量、呼吸数を測定した。生体情報は、移動平均処理の後、ICAを用いて独立成分抽出を行った。この独立成分は、回帰式にて疲労の蓄積と伴に増加することを確認した。本実験により、VDT入力作業中に計測した生体情報からICAにより抽出された独立成分は、疲労の指標となりうると可能性が示唆された。 |
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| AbstractList | A method for the analysis of fatigue parameters has been rarely researched in VDT operation. Up to now, fatigue was evaluated by changing of biological information. If signals regarding fatigue are detected, it can be directly evaluated the extent of the fatigue itself. Thepurpose of this study proposed experiment and analysis method to extract parameters related to fatigue from the biological information during VDT operation using the Independent Component Analysis (ICA). At first, for make out a schedule of extracting signals related to fatigue, the schedule of experiment had confirmed by subjective symptom. After them, the experiments were included heavy loaded VDT operation. An experiment had five subjects. The measurement items were subjective symptom, surface skin temperature (forehead and apex nasi), heart rate, skin blood flow of forearm and respiratory rate. After the moving averages of waveshape were calculated, it was made to extract independent components by using the ICA. The results of the ICA suggest that the independent components increase according to accumulation of fatigue. Thus, the independent components would be a possible parameter of fatigue.
現在まで、VDT作業者の疲労の程度を解析する方法を確立した研究はほとんどない。生体信号から疲労に関連する信号（以下、疲労関連信号）を抽出することは難しく、生体情報の変化を代用としている。もし、この信号を抽出できれば、疲労の程度も直接評価できる可能性がある。本研究の目的は，VDT入力作業中に計測した生体情報から、多変量解析の一つである独立成分分析（ICA: Independent Component Analysis）を用いて独立成分の信号を抽出し、回帰式にて疲労に関連することを確認する解析手法を提案することにある。まず、被験者のVDT作業中の主観的な疲労評価（自覚症しらべ）を基準に、疲労関連信号を抽出するための実験プロトコールを作成した。その実験プロトコールに従って、5名の被験者に対して、長時間のVDT作業負荷を行い、生体情報を計測した。疲労状況は、自覚症しらべで確認し、生体情報は、表面皮膚温度（前額部と鼻尖部）心拍数、前腕の皮膚血流量、呼吸数を測定した。生体情報は、移動平均処理の後、ICAを用いて独立成分抽出を行った。この独立成分は、回帰式にて疲労の蓄積と伴に増加することを確認した。本実験により、VDT入力作業中に計測した生体情報からICAにより抽出された独立成分は、疲労の指標となりうると可能性が示唆された。 現在まで、VDT作業者の疲労の程度を解析する方法を確立した研究はほとんどない。生体信号から疲労に関連する信号（以下、疲労関連信号）を抽出することは難しく、生体情報の変化を代用としている。もし、この信号を抽出できれば、疲労の程度も直接評価できる可能性がある。本研究の目的は，VDT入力作業中に計測した生体情報から、多変量解析の一つである独立成分分析（ICA: Independent Component Analysis）を用いて独立成分の信号を抽出し、回帰式にて疲労に関連することを確認する解析手法を提案することにある。まず、被験者のVDT作業中の主観的な疲労評価（自覚症しらべ）を基準に、疲労関連信号を抽出するための実験プロトコールを作成した。その実験プロトコールに従って、5名の被験者に対して、長時間のVDT作業負荷を行い、生体情報を計測した。疲労状況は、自覚症しらべで確認し、生体情報は、表面皮膚温度（前額部と鼻尖部）心拍数、前腕の皮膚血流量、呼吸数を測定した。生体情報は、移動平均処理の後、ICAを用いて独立成分抽出を行った。この独立成分は、回帰式にて疲労の蓄積と伴に増加することを確認した。本実験により、VDT入力作業中に計測した生体情報からICAにより抽出された独立成分は、疲労の指標となりうると可能性が示唆された。 |
| Author | 和田, 太 織田, 進 内田, 和彦 森, 晃爾 八谷, 百合子 大貝, 晴俊 藤崎, 丈詞 岡崎, 浩子 |
| Author_FL | OGAI Harutoshi MORI Koji ODA Susumu 藤崎 丈詞 OKAZAKI Hiroko UCHIDA Kazuhiko WADA Futoshi HACHIYA Yuriko |
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| Author_xml | – sequence: 1 fullname: 森, 晃爾 organization: 産業医科大学産業医実務研修センター – sequence: 1 fullname: 藤崎, 丈詞 organization: 産業医科大学産業医実務研修センター – sequence: 1 fullname: 和田, 太 organization: 福岡産業保健推進センター – sequence: 1 fullname: 岡崎, 浩子 organization: （財）九州健康総合センター – sequence: 1 fullname: 織田, 進 organization: 福岡産業保健推進センター – sequence: 1 fullname: 八谷, 百合子 organization: 産業医科大学産業医実務研修センター – sequence: 1 fullname: 大貝, 晴俊 organization: 早稲田大学大学院情報生産システム研究科 – sequence: 1 fullname: 内田, 和彦 organization: 産業医科大学産業医実務研修センター |
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| ContentType | Journal Article |
| Copyright | 2008 ＩＴヘルスケア学会 |
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| DOI | 10.11204/ithc.2.66 |
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| Discipline | Medicine |
| DocumentTitleAlternate | Fatigue Evaluation during Visual Display Terminals (VDT) Operation by Independent Component Analysis |
| DocumentTitle_FL | Fatigue Evaluation during Visual Display Terminals (VDT) Operation by Independent Component Analysis |
| EISSN | 1881-4794 |
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| Issue | 2 |
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| PublicationTitle | ITヘルスケア誌 |
| PublicationTitleAlternate | ITヘルスケア誌 |
| PublicationTitle_FL | ITヘルスケア誌 Japanese Journal of Applied IT Healthcare ＩＴヘルスケア誌 |
| PublicationYear | 2008 |
| Publisher | ＩＴヘルスケア学会 Japan Association of Applied IT Healthcare |
| Publisher_xml | – name: ＩＴヘルスケア学会 – name: Japan Association of Applied IT Healthcare |
| References | 12) 厚生労働省安全衛生部労働衛課編 :“VDT作業における労働衛生管理―ガイドラインと解説”, 中央労働災害防止協会, 2002. 14) T. P. Jung, C. Humphries, T. -W. Lee, S. Makeig, M. J. McKeown, V. iragui, and T. Sejnowski, “ExtendedICA removes artifacts from electroencephalographic recordings, ” In Advances in Neural Information Processing Systems, Vol. 10, MIT Press, 1998. 9) Saito Kazuo: “Measurement of Fatigue in , Industries”, Industrial Health, Vol. 37, pp. 134-142, 1999. 3) Nakazawa T, Okubo Y, Suwazono Y el al: “Association between duration of daily VDT use and subjective symptom”: Am J Ind Med, Vol. 42, pp. 421-426 , 2002. 4) Hasegawa T & Kumashiro M: “Effects of armrests on workload with ten-key operation”. Appl Human Sci Vol. 17: pp. 123-129, 1998. 1) Mocci F, Serra A & Corris GA: “Psychological factors and visual fatigue in working with video display terminals”: Occup Eviron Med, Vol. 58: pp. 267-271, 2001. 6) 芳賀繁: “メンタルワークロードの理論と測定” , 日本出版サービス , 2001-6. 17) Japan Industrial Safety and Health Association“General Guidebook on Industrial health 2004”, Ministry of Health, Labour and Welfare Press, 2004. 2) Gerr F, Marcus M, Ensor C el al. : “A prospective study of computer users”: “I. Study design and incidence of musculoskeletal symptoms and disorder”: Am J Ind Med, Vol. 41: pp. 221-235, 2002. 10) Sogaard K, Gandevia SC, Todd G, Petersen NT, Taylor JL: “The effect of sustained low-intensity contractions on supraspinal fatigue in human elbow flexor muscles”, J Physiol. Vol. 1; No. 573, pp511-23, 2006. 5) K. H. E. Kroemer, E. Grandjean: “FITTING THE TASK TO THE HUMAN Fifth Edition”, Tayloy & Francis , 2003. 11) Blangsted AK, Sjogaard G, Madeleine P, Olsen HB, Sogaard K: “Voluntary low-force contraction elicits prolonged low-frequency fatigue and changes in surface electromyography and mechanomyography”, J Electromyogr Kinesiol, Vol. 15, No. 2, pp. 138-48, 2005 15) R. Vigario. “Extraction of ocular artifacts from EEG using independent component analysis. ”Electroenceph. Clin. Neurophysiol. , 103(3), pages 395-404, 1997. 18) Aapo Hyvarinen, Juha Karhunen and Erikki Oja (根本幾・川勝真喜訳 )：「詳解独立成分分析」 , 東京電気大学出版局 1, 2005. 16) Ministry of Health, Labour and Welfare“Annual Report on Health, Labour and Welfare 2003-2004-Attaining Safety and Peace of Mind with Information and Collaboration”, Ministry of Health, Labour and Welfare Press, 2003. 8) 内田和彦、藤崎丈詞、八谷百合子、吉川理恵、織田進、森晃爾、大貝晴俊: 生体情報による Visual Display Terminals(VDT)作業時の疲労評価（第一報）―VDT作業管理ソフトの使用経験, 産業医科大学雑誌, Vol. 26, No. 3, pp. 315-325, 2004. 7) 村田昇: 独立成分分析, 東京電気大学出版 , 2004. 13) 厚生労働省安全衛生部労働衛課編：VDT作業の労働衛生実務―厚生労働省ガイドラインに基づくVDT作業指導者用テキスト, 2003. |
| References_xml | – reference: 1) Mocci F, Serra A & Corris GA: “Psychological factors and visual fatigue in working with video display terminals”: Occup Eviron Med, Vol. 58: pp. 267-271, 2001. – reference: 6) 芳賀繁: “メンタルワークロードの理論と測定” , 日本出版サービス , 2001-6. – reference: 14) T. P. Jung, C. Humphries, T. -W. Lee, S. Makeig, M. J. McKeown, V. iragui, and T. Sejnowski, “ExtendedICA removes artifacts from electroencephalographic recordings, ” In Advances in Neural Information Processing Systems, Vol. 10, MIT Press, 1998. – reference: 15) R. Vigario. “Extraction of ocular artifacts from EEG using independent component analysis. ”Electroenceph. Clin. Neurophysiol. , 103(3), pages 395-404, 1997. – reference: 10) Sogaard K, Gandevia SC, Todd G, Petersen NT, Taylor JL: “The effect of sustained low-intensity contractions on supraspinal fatigue in human elbow flexor muscles”, J Physiol. Vol. 1; No. 573, pp511-23, 2006. – reference: 18) Aapo Hyvarinen, Juha Karhunen and Erikki Oja (根本幾・川勝真喜訳 )：「詳解独立成分分析」 , 東京電気大学出版局 1, 2005. – reference: 12) 厚生労働省安全衛生部労働衛課編 :“VDT作業における労働衛生管理―ガイドラインと解説”, 中央労働災害防止協会, 2002. – reference: 9) Saito Kazuo: “Measurement of Fatigue in , Industries”, Industrial Health, Vol. 37, pp. 134-142, 1999. – reference: 2) Gerr F, Marcus M, Ensor C el al. : “A prospective study of computer users”: “I. Study design and incidence of musculoskeletal symptoms and disorder”: Am J Ind Med, Vol. 41: pp. 221-235, 2002. – reference: 7) 村田昇: 独立成分分析, 東京電気大学出版 , 2004. – reference: 11) Blangsted AK, Sjogaard G, Madeleine P, Olsen HB, Sogaard K: “Voluntary low-force contraction elicits prolonged low-frequency fatigue and changes in surface electromyography and mechanomyography”, J Electromyogr Kinesiol, Vol. 15, No. 2, pp. 138-48, 2005 – reference: 13) 厚生労働省安全衛生部労働衛課編：VDT作業の労働衛生実務―厚生労働省ガイドラインに基づくVDT作業指導者用テキスト, 2003. – reference: 3) Nakazawa T, Okubo Y, Suwazono Y el al: “Association between duration of daily VDT use and subjective symptom”: Am J Ind Med, Vol. 42, pp. 421-426 , 2002. – reference: 4) Hasegawa T & Kumashiro M: “Effects of armrests on workload with ten-key operation”. Appl Human Sci Vol. 17: pp. 123-129, 1998. – reference: 5) K. H. E. Kroemer, E. Grandjean: “FITTING THE TASK TO THE HUMAN Fifth Edition”, Tayloy & Francis , 2003. – reference: 17) Japan Industrial Safety and Health Association“General Guidebook on Industrial health 2004”, Ministry of Health, Labour and Welfare Press, 2004. – reference: 8) 内田和彦、藤崎丈詞、八谷百合子、吉川理恵、織田進、森晃爾、大貝晴俊: 生体情報による Visual Display Terminals(VDT)作業時の疲労評価（第一報）―VDT作業管理ソフトの使用経験, 産業医科大学雑誌, Vol. 26, No. 3, pp. 315-325, 2004. – reference: 16) Ministry of Health, Labour and Welfare“Annual Report on Health, Labour and Welfare 2003-2004-Attaining Safety and Peace of Mind with Information and Collaboration”, Ministry of Health, Labour and Welfare Press, 2003. |
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| SourceID | nii jstage |
| SourceType | Publisher |
| StartPage | 66 |
| SubjectTerms | biological information fatigue ICA Independent Component Analysis VDT VDT作業 Visual Display Terminals 独立成分分析 生体情報 疲労 |
| Title | 独立成分分析を利用したVDT入力作業時の疲労の評価 |
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