[リサーチ] 1/60の価格、1/130の重さ — 精度はそのまま

PACERはどのようにしてCPETを簡単かつ高精度に実現したのか？

有酸素運動における CPET（心肺運動負荷試験）の重要性は広く知られています。
VO₂max、乳酸閾値、ランニングエコノミー、Fatmax といった指標は、単なる数値ではなく、パフォーマンス向上とケガ予防のための科学的基準です。
しかしこれまで、PACER のように簡単でありながら高精度な CPET デバイスは存在しませんでした。

PACER は、従来の機器と比べて価格は 1/60、重さは 1/130にすぎませんが、VO₂max、乳酸閾値、姿勢の安定性などを実験室機器と同等の精度で測定することが可能です。

これまでウェアラブル型 CPET の実現が困難だった最大の理由は明白です。
すべての従来型 CPET 機器には「ガスセンサー」が必要不可欠だったからです。
ガスセンサーは呼気中の酸素（O₂）と二酸化炭素（CO₂）の濃度差を測定しますが、

機器を大型・重量化し
初期費用が高く、年間 1000 ドル程度のセンサー交換費用も発生し
毎回のテスト前に繰り返しガス校正が必要

これらの要因が CPET の実用性とアクセス性を大きく制限していました。

従来のガスセンサーを使用したCPETテスト

PACER はこの構造的制約を根本から解決しました。
バイオシグナル同士の深い相関関係を AI とディープラーニングで解析することにより、ガスセンサーなしでVO₂ と VCO₂ を高精度に算出できるようになったのです。

ガスセンサーという CPET の前提を取り除いたことは、まさにパラダイムシフトでした。

PACER は、運動生理学者、AI エンジニア、生体信号工学者、流体力学・空気力学の専門家、ナショナルトレーナー、エルゴノミクス設計者といった各分野の専門家たちによる共同開発の成果です。
精度はそのままに、コストと使いやすさを劇的に改善したまったく新しい CPET システムが誕生しました。

このテクノロジーがどのようにして実現されたのか、その仕組みをご紹介します。

PACERとスマートフォンアプリを使用したCPETテスト

Neumafit AIR Chain™

PACER は従来の CPET 機器とは異なり、ガスセンサーなしでVO₂max、乳酸閾値、RER、Fatmax、ランニングエコノミーといった主要な代謝指標を正確に算出します。
その中核にあるのが、Neumafit 独自の技術体系である**Neumafit AIR Chain™**です。
AIR Chain は "Active Integrated Respiration Chain" の略で、PACER に搭載されたセンサー、ユーザー入力情報、スマートフォンのセンサーデータなど 20 種以上の生体・運動データを統合的に処理し、精密な運動代謝計算を可能にするシステムです。

このシステムは、多変量生理モデリングと AI 信号処理技術をベースに、ガス分析機器がなくてもVO₂、VCO₂、RER などを高精度に推定できるよう設計されています。

Step 1. 高精度センサーによるリアルタイムデータ取得

PACER はマスク内に搭載された 3 種の主要センサーにより、呼吸と身体反応を精密にモニタリングします：

Flow センサー：呼吸の流量をリアルタイムで計測
PPG センサー：顔の皮膚から心拍データを検出
IMU センサー：動作や姿勢（上下動、ケイデンス、振動）を解析
VOC センサー：呼気中の揮発性有機化合物をリアルタイム測定

さらにスマートフォンの GPS や、年齢・性別・身長・体重などのユーザー情報も連携され、20 種類以上のデータが同期されて分析に使われます。

PACERデバイスとPACERアプリが収集するデータと算出する指標の関係図

Step 2. AIR Chain™ を活用した AI 分析プロセス

収集された全データは、PACER のモバイルアプリと連動し、独自の AIR Chain™ AI エンジンによってリアルタイムに処理されます。
この分析エンジンは以下のような高度な演算を行います：

呼吸量とパターンの変化から代謝状態を推定
心拍の時間的変動から疲労蓄積を検出
姿勢・スピードと連携しランニングエコノミーを評価
換気量と呼吸率の比率から VO₂max、RER、Fatmax を導出
心拍・呼吸・ペースを統合して LT1、LT2 を推定

Step 3. 実験室レベルの精度を実現

AIR Chain™ は単にデータを多く集めて処理するだけでなく、ユーザーの体型、呼吸傾向、運動タイプに応じてリアルタイムで個別の解析ウェイトを適用します。
その結果、従来の高額 CPET 機器との比較実験でも平均 97.5%の精度を達成しました。

ガスセンサーを搭載していないにもかかわらず、VO₂/VCO₂/RER のカーブや、乳酸閾値の変化点、脂質・糖代謝の転換点（Fatmax）までもが高精度で再現されました。

PACERが変えたもの

従来の CPET 機器は大きくて高価でした。
「携帯型」と言われる製品でも数キロの装備を装着して運動する必要があり、毎回の手動キャリブレーションと室内設備が前提でした。

PACER は、AIR Chain™ 技術によりこれらのすべての壁を打ち破りました：

重さは 1/130、価格は 1/60
屋外でも正確な代謝分析が可能
幅広い温度・湿度環境における安定性
キャリブレーション不要、AI による自動補正
装着してすぐに測定開始、誰でも簡単に使える

CPET を専門家専用のツールから解放するために、Neumafit は AIR Chain™ によって技術的な参入障壁を取り除いたのです。
正確に測定し、的確に分析し、意味あるフィードバックを提供する。
それが PACER が切り拓く新しいスタンダードです。