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Mechanism of "smoothness" of motion of patients with hip disease by entropy

Research Project

Project/Area Number 17K01549
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Rehabilitation science/Welfare engineering
Research InstitutionKyushu University of Nursing and Social Welfare

Principal Investigator

Katoh Hiroshi  九州看護福祉大学, 看護福祉学部, 教授 (90368712)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords動きの滑らかさ / entropy / 力学的エネルギー / 歩行 / 変形性股関節症 / 情報エントロピー / 滑らかさ / 力学的エネルギーフロー / エントロピー量 / セグメントトルクパワー / 筋張力推定 / 理学療法学
Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to investigate the relationship between the "smoothness" of movements during walking and the mechanical energy characteristics of the lower limbs in healthy subject and patient with OA. As a result, the entropy of patient with OA was higher than that of healthy subject in all three axial directions. Furthermore, in the stance phase, the patient with OA showed a waveform in which the polarity of the segment moment power at the distal thigh segment and the proximal shank segment was switched more frequently than that in the healthy subject. From the above, it was suggested that the high value of entropy may reflect the inefficiency of this energy flow.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

エネルギーには「質の良いエネルギー」と「質の悪いエネルギー」がある.質の良いエネルギーとは,より多くの仕事ができるエネルギーである.つまり,小さな筋力で効率よく重心の移動が行えれば,質の良いエネルギーと言える.人は動作の特性に合わせ,筋力を発揮する際に隣接するセグメント間でエネルギーの移動を行い効率的な仕事をしている.そして,本研究結果から,効率の良いエネルギーの移動では,動作そのものが滑らかであることが示された.今後の理学療法においては,小さな力でも多くの仕事ができる質の高いエネルギーの獲得を目指した新たな視点での筋のトレーニング法の確立が求められる.

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (37 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 7 results) Book (4 results) Remarks (1 results)

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      Taiki Morikawa, Hiroshi Katoh
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      Volume: 32 Issue: 1 Pages: 48-51

    • DOI

      10.1589/jpts.32.48

    • NAID

      130007789039

    • ISSN
      0915-5287, 2187-5626
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      Volume: 31 Issue: 10 Pages: 776-779

    • DOI

      10.1589/jpts.31.776

    • NAID

      130007731238

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      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 1-4

    • DOI

      10.7243/2055-2386-6-13

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      Volume: 52 Issue: 6 Pages: 561-573

    • DOI

      10.11477/mf.1551201228

    • ISSN
      0915-0552, 1882-1359
    • Year and Date
      2018-06-15
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    • ISBN
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  • [Remarks] 加藤研究室

    • URL

      http://plaza.umin.ac.jp/~hkato/index.html

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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