早期変形性膝関節症の新規抽出アプローチの開発－関節加速度を用いて－

• Project/Area Number: 20K19356
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
• Research Institution: Niigata University of Health and Welfare
• Principal Investigator: 鈴木 祐介 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 助教 (70845669)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 変形性膝関節症 / 筋力 / 筋力発揮率 / 加速度

Outline of Research at the Start

瞬発的な筋力発揮の指標である筋力発揮率は、筋肉の神経性因子を反映しており、早期の変形性膝関節症 (Knee Osteoarthritis: 膝OA) の抽出に応用出来る可能性がある。しかし従来の測定方法は、膝の運動特性を把握出来ない点や携帯性の問題から、早期膝OAが潜在する地域での運用が困難である。そこで、筋力発揮率に運動特性の把握と携帯性を付加させた関節加速度を開発することで、筋力発揮率の欠点を補いつつ、より鋭敏に早期膝OAの抽出が可能になると仮説を立てた。本研究では関節加速度が筋肉の神経性因子と膝の運動特性を反映していることを同定し、関節加速度による早期膝OAの抽出を最終目標とする。

Outline of Annual Research Achievements

早期膝OA の抽出には筋力発揮率の測定が有効だと考えられるが，膝の運動特性や携帯性の観点から，地域での運用に課題が認められた。そこで本研究課題は，瞬発的な筋力発揮の指標である筋力発揮率に膝の運動特性の把握と携帯性を付加させた関節加速度を開発することで，早期膝OAが潜在する地域での運用が困難であるという筋力発揮率の欠点を補いつつ，より鋭敏に早期膝OAを抽出できるかを検証することを目的としている。2021年度は引き続き健常若年者を対象に関節加速度の予備実験を実施したが，測定時に得られる波形データのノイズが大きいため、地域における関節加速度の実用性は検証しきれなかった。一方で，BIODEXによる筋力発揮率の測定と同時に，地域在住高齢者と対象として、携帯型徒手筋力測定器による筋力発揮率を測定し，膝OA患者における大腿四頭筋の筋力発揮率は、膝OAの重症度と有意に関連していることを明らかにし、その結果が国際論文に掲載された。

Research Products

• [Journal Article] Rate of force development in the quadriceps of individuals with severe knee osteoarthritis: A preliminary cross-sectional study (2022)
  • Author(s): Suzuki Yusuke、Iijima Hirotaka、Nakamura Masatoshi、Aoyama Tomoki
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 17 Issue: 1 Pages: e0262508-e0262508
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0262508
  • Peer Reviewed / Open Access