什么是生物功能测量？

什么是生物功能测量？

2023/06/28

生物功能测量

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―为延长健康预期寿命、实现小康社会做出贡献―

用科学的眼光来看，
社会关注的真正原因

什么是生物功能测量？

生物功能测量是通过测量与人体工作和功能相关的现象和特征来揭示人体多样化、复杂的生物功能的技术。通过测量生物功能获得的数据用于监测健康状况、医疗诊断和验证治疗效果等目的。它还将有助于阐明生物体内物质的运动以及细胞内部和细胞之间的信息传输机制。还使用智能手表和其他设备测量生物功能，以监测日常健康状况、行为、活动状态、心理状态和认知功能。

当前生物功能测量位置

生物功能测量受到关注的背景

　人体具有多种生物功能，包括五种感觉（视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉），以及运动功能、心肺功能、免疫功能和认知功能。为了了解多样、复杂的生物功能，“生物功能测量”必不可少，它利用多种测量技术来获取与机体功能和功能相关的现象和特征。

　此外，老龄化社会严重，少子化下降，延长健康预期寿命是重大社会问题。厚生劳动省2019年制定的《延长健康寿命计划》规定了延长“健康寿命”的目标和措施，“健康寿命”是指能够不受限制地外出、做家务、运动等的状态。目标是到2040年将男性和女性的健康预期寿命提高到75岁或以上。生物功能测量作为缩小平均预期寿命与健康预期寿命之间的差距、实现人们永远保持健康的愿望的重要基础技术而受到关注。 (AIST 杂志“致力于实现随意监控和支持日常生活的技术”）

从智能手表到生物标记物~生物功能测量开始应用于日常生活~

　测量生物功能可能听起来很困难，但一个熟悉的例子是使用智能手机和智能手表等可穿戴设备来监测日常健康状况和活动。

　使用智能手表等，可以从呼吸频率、心率、血压、血氧浓度等方面测量和评估心肺功能，从步数、活动量、体温等方面测量和评估运动功能。一些医疗机构正在开设“智能手表门诊”，利用测量数据作为诊断心律失常等病症的参考。

　此外，通过将用户的年龄、身高和体重等数据与从智能手表和测量设备获得的各种生物和环境数据相结合，应用程序可以显示维持健康所需的运动量并评估压力和睡眠质量。最近，根据用户的性格和运动史向用户提供最佳建议、根据健康检查结果和健康促进活动评估疾病风险的应用程序已投入实际使用。通过将此类应用程序与生物功能测量相结合，将有可能开发新的服务。

　例如，对人类摄入的食物进行营养分析，对从生物体获得的血液、汗液、尿液、唾液和皮肤散发的气体成分进行分析，也是测量生物功能的必要技术。 (AIST 杂志“检测气味的气体传感器”）

　此外，还开发了测量和监测作为生物标志物的生物物质成分的浓度和状态的技术，从而提供的数据不仅可用于诊断压力、紧张和疲劳的程度，还可用于诊断一个人是否患有特定疾病。 (AIST 杂志“化学舌头”，利用荧光聚合物和机器学习来区分生物样本）

生物功能测量相关技术发展的问题与展望

技术发展的挑战与前景

使用可穿戴设备测量时，如果不感觉“与平常不同”，就可以获得更准确的数据，因此需要一种可以在自然状态下轻松测量、较少佩戴或接触感的设备。感知人体内部状态在技术上是困难的，也是未来的挑战之一。

　认知和情绪状态等心理和生理测量也需要进一步的技术发展。 (AIST 杂志“人工智能与情感”）

　 当未来可以收集更多数据时，有必要开发数据协作基础设施来利用大数据。由于生物功能测量中处理的大部分数据是个人信息，因此有必要建立数据处理规则并开发考虑隐私的信息处理技术。 (AIST 杂志“为什么我们现在需要数字建筑？”）

　 另外，在研发医疗器械时，我们认为需要兼顾对医疗器械研发的指导，与医疗机构等合作，按照法规进行研究和实际应用的技术开发。

生物功能测量扩展了未来

　从生物功能测量中获得的数据将通过与人工智能技术和其他技术相结合，促进提高生活质量的技术的发展，并扩大福祉状态。

　在医疗保健服务领域，已经提出了一种系统，该系统使用测量数据来鼓励最佳行为改变，例如回顾生活习惯。

　在治疗和诊断领域，开发了利用测量数据来预防和改善需要护理和虚弱（从健康到需要护理过渡的中间阶段）的技术，并且还可以用于疾病的早期诊断、治疗支持和康复。 (AIST 杂志“倾听肌肉的声音：利用它们促进健康和福利，例如训练和预防虚弱”）

　此外，还可以将从生物体获得的数据用于远程医疗（可以在线接受检查、医疗和健康指导等医疗服务）以及医疗MaaS（移动即服务）（结合了医疗车辆等移动性）。生物功能测量是医疗 MaaS 等领域的必备技术，预计未来将大幅增长。 (AIST 杂志“着眼于后电晕时代开发新型医疗车辆”）

在AIST，我们将致力于基于生物功能测量的研究和开发，为延长健康预期寿命和实现幸福社会做出贡献。此外，我们将继续致力于必要的技术开发，以创建与生物功能测量相关的国际标准并使其标准化。