慢性腎臓病患者のサルコペニアと2ステップ動作を用いた動的バランス能力との関連
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19K11551
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
藤田 和樹 大阪大学, 全学教育推進機構, 准教授 (00361080)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小笠原 一生 大阪大学, 大学院医学系研究科, 講師 (70443249)
山本 陵平 大阪大学, キャンパスライフ健康支援・相談センター, 准教授 (00533853)
中田 研 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (00283747)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 交互片脚立ち課題 / 動的バランス能力 / 加速度情報 / サルコペニア / ロジスティック回帰モデル / 高齢者 / 慢性腎臓病患者 / 動的バランス / 慢性腎臓病 / 加速度センサ / 自己相関係数 / ロコモティブシンドローム / 足圧中心(COP) |
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| Outline of Research at the Start |
慢性腎臓病（CKD）患者では，サルコペニア（筋肉減弱症）により末期腎不全や透析導入のリスクが増大する．また，インスリン排泄能の遅延は低血糖を引き起こし，転倒リスクを高める．動的バランス能力は，身体重心の移動を伴う動作におけるバランス制御能力であり，高齢者では動的バランス能力の低下は転倒リスクになるが，サルコペニアと動的バランス能力の関係はこれまで検証されていない．本研究では，CKD患者を対象に床反力計を用いて2ステップテスト（最大2歩幅）課題における2歩目の重心動揺（動的バランス能力）を計測し，サルコペニアによって動的バランス能力にどのような影響が生じるのか明らかにすることを目的とする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
現行のAWGSによるサルコペニア診断には歩行速度，握力，骨格筋量の測定が必要であり，評価に時間を要しコストもかかる．本研究では，交互に片脚立ちを繰り返すバランス課題における加速度計測から算出した自己相関係数により，短時間，低コストでサルコペニアの判別が可能な予測式を構築することを目的とする．
2019年度から2021年度の3年間，高齢者180名（男性70名，女性110名，年齢74.7±6.7歳)に対してAWGSに基づくサルコペニア診断を行った．また，2.66秒間隔で交互に片脚立ちを繰り返す課題(ASLST)における腰部の加速度計測を行い，自己相関係数を算出した．ASLST課題では，1歩行周期ずらした加速度の自己相関係数は，動的バランス能力の一側面である動作の再現性（安定性）を表す．本研究課題では，サルコペニア該当の有無を従属変数，年齢階級，性別，BMI区分，ASLST課題における加速度・角加速度の自己相関係数を独立変数とする多変量ロジスティック回帰分析（ステップワイズ法）によりサルコペニア判別の予測式を算出した．この結果，サルコペニア判別式の独立変数には70歳代，80歳代，矢状軸回りの角加速度の自己相関係数の3項目が選択され，この回帰式によるサルコペニアの判別的中率は68％（真陽性率：71%，偽陰性率：36%）であった．
2022年度は，新規に測定を行った高齢者134名（男性46名，女性88名，年齢73.9±6.9歳)を対象に上記で作成したサルコペニア判別式の予測精度の検証を行った．この結果，サルコペニア判別式による判別的中率は60%（真陽性率：77%，偽陰性率：46%）であり，偽陰性率の改善が急務の課題とされた．偽陰性率の改善を図るには判別式の独立変数の見直しのほか，臨床研究により70歳代，80歳代の運動機能の低いフレイル高齢者をリクルートすることが必要と考えられた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2021年度に引き続き，2022年度も新型コロナウィルスによる院内感染対策のため慢性腎臓病患者を対象とした臨床研究を実施することはできなかった．しかし，代替策として実施した地域の自立高齢者を対象とした研究では，大阪府箕面市に加えて泉大津市からも協力が得られたことにより，今年度の目標としていた70名を大幅に超える134名を対象に測定を行うことができた．このため，今年度は，昨年度に作成したASLST課題における加速度自己相関係数を用いたサルコペニア判別式による予測精度の検証を行うことができた．
このように，新型コロナウィルスの影響により当初計画していた慢性腎臓病患者に対する研究は今年度も実施できなかったが，加速度情報を活用した高齢者の動的バランス能力の定量化とこれを利用した簡易なサルコペニアの判別方法はほぼ完成の域に達している．また，臨床研究のフィールドである大阪大学医学部附属病院の研究倫理審査委員会から本研究課題の実施許可も下りており，慢性腎臓病患者を対象とした臨床研究はいつでも開始できる状態である．
今年度の研究成果の公開について下記に示す．高齢者の移動能力を評価する加速度計測の手法として，従来行われている周波数解析と本研究課題で開発中の自己相関分析を比較し，自己相関分析が高齢者の移動能力の特性をより鋭敏に捉えることのできる方法であることをIEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering（電気学会英文誌）に投稿し受理された（2023年5月公開予定）．また，サルコペニア判別式の予測性能をロジステイック回帰分析と機械学習で比較した結果，後者の予測性能がややすぐれていることを報告した（第10回看護理工学会学術集会）．
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度は，2022年度に引き続き箕面市と泉大津市の協力が得られる予定であり，地域の自立高齢者180名を対象にASLST課題における加速度自己相関係数を用いたサルコペニア判別式の改良と予測精度の検証を進める予定である．また，大阪大学医学部附属病院腎臓内科の協力により，同科の患者80～100名を対象にAWGSに基づくサルコペニア診断とASLST課題を用いた加速度計測を実施する予定である．
今年度は，134名の高齢者を対象に2021年度に作成したASLST 課題における加速度自己相関係数を用いたサルコペニア判別式の予測精度の検証を行った．この結果，サルコペニア判別式による判別的中率は60%（真陽性率：77%，偽陰性率：46%）であり，偽陰性率の改善が急務の課題とされた．偽陰性率が大幅に高くなった要因として，判別式によるサルコペニア該当の予測値が陰性者で当初の想定よりも高くなったことがあげられる．今回予測精度の検証に用いたサルコペニア判別式の独立変数には，矢状軸回りの角速度自己相関係数のほかに70歳代と80歳代の該当有無が含まれており，角速度自己相関係数が低いほど，また年齢が高いほどサルコペニア判別式による予測値は高くなり，サルコペニア該当と判定されやすくなる．本研究では，これまで，地域の自立高齢者を対象にしているため，サルコペニア陰性者に70歳代，80歳代の運動機能の高い被験者が少なからぬ割合で含まれており，このことが陰性者のサルコペニア予測値を引き上げ，偽陰性率の上昇を引き起こした可能性がある．
2023年度に臨床研究を実施することにより，バランス機能の低い70歳代以上の高齢者データを収集することが可能になれば，偽陽性率の改善及びサルコペニア判別式の予測精度の向上が期待できる．このように，2023年度は臨床研究によりフレイル高齢者のデータの収集及び解析を進める予定である．
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Report
(4 results)
Research Products
(6 results)
