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Respiratory motion analysis of patients with Parkinson's disease using optoelectronic plethysmography

Research Project

Project/Area Number 19K11336
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 InstitutionKawasaki Medical School

Principal Investigator

Hanayama Kozo  川崎医科大学, 医学部, 教授 (80189589)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 関 聰介  川崎医科大学, 医学部, 講師 (10341124)
目谷 浩通  川崎医科大学, 医学部, 准教授 (30330583)
山本 五弥子  川崎医科大学, 医学部, 講師 (60551215)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords呼吸リハビリテーション / 神経筋疾患 / パーキンソン病 / リハビリテーション / 呼吸 / 拘束性換気障害 / 呼吸運動 / 三次元動作解析
Outline of Research at the Start

本研究の主な目的は、Optoelectronic Plethysmography(以下、OEP)と表面筋電図を用いて、パーキンソン病(以下、PD)患者の呼吸機能の運動学的特徴を知ることである。体幹の姿勢を変えてOEPを記録しながら、安静呼吸、深呼吸、咳嗽を行うと同時に呼吸筋、呼吸補助筋の表面筋電図を記録する。これにより、胸腹部の各分画の体積変化と体幹アライメントの関係、呼吸・咳嗽時の呼吸筋、呼吸補助筋の活動について検討する。

Outline of Final Research Achievements

A three-dimensional motion analysis device and surface electromyography were used to analyze the respiratory movements of patients with Parkinson's disease.
The patients had significantly lower vital capacity and other parameters than healthy subjects, but there was no clear difference between the two in terms of the contribution ratio of chest and abdomen during deep breathing. Regarding intercostal and abdominal muscle activity during deep breathing, myoelectric activity increased significantly toward the end of both inspiratory and expiratory phases in healthy subjects, but not in patients. Although there was no significant difference in respiratory movement patterns during deep breathing, there was a difference in muscle activity, suggesting the possibility that respiratory muscles were not utilized effectively depending on the situation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

パーキンソン病は神経難病の中では患者数が多く、さらに増加傾向にある。その死因として誤嚥性肺炎が多いが、これには嚥下障害に加えて、気道クリアランスの低下が影響する。誤嚥性肺炎予防には肺活量と呼吸筋力を維持することが重要であるが、本研究より呼吸筋の利用が不十分であるとの結果が得られた。今後は効果的な呼吸筋トレーニング法を開発し、早期より応用することが肺合併症予防に有効である可能性が考えられた。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Kinesiological evaluation of respiration in patients with Parkinson’s disease using optoelectronic plethysmography2022

    • Author(s)
      Masashi YASUNAGA, Kozo HANAYAMA, Hiromichi METANI, Masaki HYODO
    • Journal Title

      Kawasaki Medical Journal

      Volume: 48 Pages: 119-130

    • DOI

      10.11482/KMJ-E202248119

    • ISSN
      0385-0234, 2434-3404
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 神経筋疾患のリハビリテーション医療2022

    • Author(s)
      花山耕三
    • Organizer
      第59回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 三次元動作解析装置によるパーキンソン病患者の呼吸運動の評価2022

    • Author(s)
      安永雅、目谷浩通、花山耕三
    • Organizer
      第59回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経筋疾患・脊髄損傷の呼吸リハビリテーション2022

    • Author(s)
      花山耕三
    • Organizer
      第6回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経筋疾患の呼吸障害とリハビリテーション医療2021

    • Author(s)
      花山耕三
    • Organizer
      第58回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 脊柱角度変化が呼吸運動に与える影響2021

    • Author(s)
      安永雅、目谷浩通、花山耕三
    • Organizer
      第30回日本呼吸ケア・リハビリテーション学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 神経筋疾患・脊髄損傷の呼吸障害とリハビリテーション医療2020

    • Author(s)
      花山耕三
    • Organizer
      第57回日本リハビリテーション学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 姿勢が呼吸運動に与える影響 -三次元動作解析装置を用いた評価-2020

    • Author(s)
      安永 雅、目谷 浩通、花山 耕三
    • Organizer
      第57回日本リハビリテーション学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Rehabilitation Issues in Neuromuscular Disease; Overview.2019

    • Author(s)
      Hanayama K
    • Organizer
      13th World Congress of ISPRM
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 神経・筋難病と呼吸リハビリテーション2019

    • Author(s)
      花山耕三
    • Organizer
      第56回日本リハビリテーション学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 川崎医科大学リハビリテーション医学教室/研究の紹介

    • URL

      https://m.kawasaki-m.ac.jp/rehamed/research/index.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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