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Functional assessment of the body tunk and extrimities in daly life using wearable devices.

Research Project

Project/Area Number 18K10745
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionNihon University (2020-2021)
Hiroshima University (2018-2019)

Principal Investigator

NAKANISHI Kazuyoshi  日本大学, 医学部, 教授 (60403557)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安達 伸生  広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (30294383)
砂川 融  広島大学, 医系科学研究科(保), 教授 (40335675)
木村 浩彰  広島大学, 病院(医), 教授 (60363074)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords三次元動作解析 / 変形性膝関節症 / 頚部脊髄症 / 腰部脊柱管狭窄症 / 腰痛症 / 脊椎骨盤アライメント / 運動障害 / ウェアラブル端末 / 頚髄症 / 動作解析 / ロコモティブシンドローム / リハビリテーション
Outline of Final Research Achievements

Motion capture using infrared cameras and markers and angular velocity measurement of cervical spine and lumbar spine using wearable 3-axis gyro sensor are performed during walking for patients with lumbar spinal canal stenosis and osteoarthritis of the knee,. We identified differences in spinal and pelvic movements between patients with those diseases and healthy individuals. We also analyzed the characteristics of cases that did not improve after surgery and formulated an algorithm to feed back to the gait improvement and rehabilitation program for preventing falls. In addition, for cervical myelopathy, we evaluated upper limb movement disorders using wearable ultra-compact inertial sensors, and could easily diagnose cervical myelopathy, determine its severity, and evaluate postoperative improvement.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我が国では高齢化社会の急速な進行により、運動器の障害は爆発的に増加し、要介護者となるリスクを高める。本研究における運動器障害の術前、術後の程度、改善についての検討より、これらロコモの原因となる疾患の治療介入において、術後の個別のリハビリテーションプログラムの策定が治療成績向上のために重要であることが示唆された。さらに個人別動作別の体幹・下肢機能を日常的にモニタリングする技術につなげていくことにより、個人別のリハビリテーションやサポートにつなげられる可能性がある。これにより高齢者の転倒予防、廃用予防効果が期待でき、要介護者の減少、さらには医療費高騰の抑制の一助となる知見と考える。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (17 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Quantitative evaluation of abnormal finger movements in myelopathy hand during the grip and release test using gyro sensors2021

    • Author(s)
      Date S, Nakanishi K, Fujiwara Y, Yamada K, Kamei N, Kurumadani H, Yoshimura M, Ueda A, Ishii Y, Ohta R, Kotaka S, Tsuchikawa Y, Nakamae T, Ishikawa M, Hirao K, Fujimoto Y, Adachi N, Sunagawa T.
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 16 Issue: 10 Pages: e0258808-e0258808

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0258808

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Total knee arthroplasty for patients with medial knee osteoarthritis improves trunk movement during gait2019

    • Author(s)
      Kuwahara, W. Nakanishi, K. Kurumadani, H. Shimada, N. Asaeda, M. Deie, M. Adachi, N. Sunagawa, T.
    • Journal Title

      J Back Musculoskelet Rehabil

      Volume: - Issue: 5 Pages: 727-734

    • DOI

      10.3233/bmr-181383

    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The correlation between sagittal spinopelvic alignment and degree of lumbar degenerative spondylolisthesis.2019

    • Author(s)
      Nakamae T, Nakanishi K, Kamei N, Adachi N.
    • Journal Title

      J Orthop Sci.

      Volume: 24 Issue: 6 Pages: 969-973

    • DOI

      10.1016/j.jos.2019.08.021

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrophysiological Assessment and Classification of Motor Pathway Function in Patients With Spinal Dural Arteriovenous Fistula.2019

    • Author(s)
      Nakanishi K, Tanaka N, Fujimoto Y, Nishikawa K, Kamei N, Nakamae T, Kotaka S, Adachi N.
    • Journal Title

      J Clin Neurophysiol

      Volume: 36 Issue: 1 Pages: 45-51

    • DOI

      10.1097/wnp.0000000000000526

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Correlation between spinal and pelvic movements during gait and aggravation of low back pain by gait loading in lumbar spinal stenosis patients.2019

    • Author(s)
      Kuwahara W, Kurumadani H, Tanaka N, Nakanishi K, Nakamura H, Ishii Y, Ueda A, Deie M, Adachi N, Sunagawa T.
    • Journal Title

      10.1016/j.jos.2018.09.002.

      Volume: 24 Issue: 2 Pages: 207-213

    • DOI

      10.1016/j.jos.2018.09.002

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 頚椎疾患の診断と治療―画像検査や電気生理学的検査, 三次元動作解析やAIを用いた試みー2022

    • Author(s)
      中西一義
    • Organizer
      第138回中部日本整形外科災害外科学会・学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 体幹・四肢機能の三次元動作解析 ー腰痛・下肢痛との関連についての検討ー2022

    • Author(s)
      中西一義
    • Organizer
      第45回千葉県整形外科医会総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 整形外科疾患における体幹・四肢の三次元動作解析の試みー脊椎疾患の診断への応用ー2022

    • Author(s)
      中西一義
    • Organizer
      第 52 回脊椎外科懇話会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 整形外科疾患における体幹・四肢の三次元動作解析の試み2021

    • Author(s)
      中西一義
    • Organizer
      整形外科未来探索研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 整形外科診療における体幹・四肢の三次元動作解析の試み ー腰部脊柱管狭窄症の診断と治療への応用ー2021

    • Author(s)
      中西一義
    • Organizer
      第74回整形外科カレントコンセプト
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 頸髄症患者の手指運動の特徴 ウェアラブルセンサを用いた定量的評価2020

    • Author(s)
      伊達翔太、中西一義、車谷洋、 亀井直輔、 中前稔生、 土川雄司、山田清貴、平尾健、藤本吉範、安達伸生、砂川融
    • Organizer
      第35日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 頚髄症患者の手指運動障害の特徴および手指機能とADLとの関係2020

    • Author(s)
      第14回日本作業療法研究学会
    • Organizer
      第14回日本作業療法研究学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 腰部脊柱管狭窄症患者における除圧術後6ヵ月の遺残腰痛に影響を与える術前歩行機能因子の検討.2019

    • Author(s)
      桑原渉,中西一義,車谷洋,石井陽介,安達伸生,砂川融.
    • Organizer
      第7回日本運動器理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 腰部脊柱管狭窄症患者における歩行時の腰椎-骨盤運動の協調性.2019

    • Author(s)
      桑原渉,中西一義,車谷洋,石井陽介,安達伸生,砂川融.
    • Organizer
      第6回日本予防理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 腰部脊柱管狭窄症に対する顕微鏡視下棘突起縦割式片側進入両側除圧術の成績2018

    • Author(s)
      中西一義、亀井直輔、中前稔生、森迫泰貴、土川雄司、原田崇弘、安達伸生
    • Organizer
      第21回日本低侵襲脊椎外科学会学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 複合現実技術を用いた術前計画と術中ナビゲーションの脊椎腫瘍手術への応用2018

    • Author(s)
      中西一義、亀井直輔、中前稔生、森迫泰貴、土川雄司、原田崇弘、安達伸生
    • Organizer
      第21回日本低侵襲脊椎外科学会学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 脊髄硬膜動静脈瘻における運動路障害の電気生理学的評価による分類2018

    • Author(s)
      中西一義、田中信弘、亀井直輔、中前稔生、古高慎司、土川雄司、越智光夫、安達伸生
    • Organizer
      第92回日本整形外科学会学術総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 脊椎すべりに影響を与える脊椎骨盤パラメータの検討2018

    • Author(s)
      中西一義、田中信弘、亀井直輔、古高慎司、土川雄司、越智光夫、安達伸生
    • Organizer
      第92回日本整形外科学会学術総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 腰椎症例における脊椎骨盤パラメータと脊椎すべりとの関連2018

    • Author(s)
      中西一義、田中信弘、亀井直輔、古高慎司、越智光夫、安達伸生
    • Organizer
      第47回日本脊椎脊髄病学会学術集会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Trunk Movement During Gait in Patients With Knee Osteoarthritis Before and After Total Knee Arthroplasty.2018

    • Author(s)
      Kuwahara W, Nakanishi K, Kurumadani H, Shimada N, Asaeda M, Deie M, Adachi N, Sunagawa T.
    • Organizer
      The International Society for the Study of the Lumbar Spine 2018 45th ANNUAL MEETING.
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 腰部脊柱管狭窄症患者において歩行負荷により増悪する腰痛に歩行時脊柱・骨盤運動は影響を与えるか.2018

    • Author(s)
      桑原渉,田中信弘,中西一義,車谷洋,石井陽介,安達伸生,砂川融.
    • Organizer
      第47回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 腰部脊柱管狭窄症患者における歩行時の腰椎‐骨盤運動の協調性.2018

    • Author(s)
      桑原渉,中西一義,車谷洋,石井陽介,安達伸生,砂川融.
    • Organizer
      第33回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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