| Project/Area Number |
20K19858
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 61030:Intelligent informatics-related
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| Research Institution | The University of Tokyo (2022-2023)
Tokyo Institute of Technology (2020-2021) |
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Principal Investigator |
内山 瑛美子 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (30845269)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 転倒予防 / バランス制御 / モデル同定 / バランス制御器 / 視知覚モデル / 筋協調解析 / 赤池情報量 / テキストマイニング / 転倒実態解明 / リスク評価 / 動態解析 / データマイニング |
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| Outline of Research at the Start |
躓き・ふらつきに着目し，リスク因子の探索・発見を目的として心身機能低下が転倒を引き起こす機序のモデル化，予防のためのスクリーニングテストの開発，転倒を引き起こす要因のデータ科学的な探索手法提案を目指す．
身体機能低下によるパフォーマンス低下及び認知機能低下による環境情報の知覚のずれのモデル化を行うことで，心身機能低下が転倒のリスクを引き上げることを定量的に説明可能にする．また統計情報を活用することによって質問紙・時系列情報から未知のリスク因子を探索可能にする理論的枠組みを構築する．更に，物理モデル及びマルチモーダルデータから転倒リスクの識別器を構築し，高リスク群のスクリーニングテストを開発する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では転倒のうち多数を占める躓き・ふらつきに着目したリスク因子の探索・発見を目的とし，(A)心身機能低下が転倒を引き起こす機序のモデル化，(B)データ科学的アプローチによる転倒を引き起こす要因の探索手法の提案，(C)予防のためのスクリーニングテストの開発を目指している．
昨年度，研究項目(A)に関連して開発したふらつきに着目したモデルについて，有用性を十分に検討する必要性が明らかになったことから，今年度は研究項目(A)に注力して研究を進めた．
今年度の実績については下記の通り．
(1) 昨年度開発した，静止立位時の制御モデルを仮定してそのパラメータを用いる手法について，(a)身体状況の変化に応じてモデルのパラメータ変化が起こることを示し，(b)そのパラメータ変化によって，仮定した制御モデルを用いてヒトの身体に何が起こっているのかを深堀して調べた．これらの成果は国内会議・国際会議にて発表された．
(2) また，本研究では躓きを引き起こす因子としてヒトが内部に持つ環境の自己俯瞰モデルの変化を想定しているが，このような自己俯瞰モデルの変化を仮定した場合も，ふらつきに着目したヒトのバランス制御器モデルのパラメータ変化で説明して矛盾がないことを明らかにし，成果を国内会議にて発表した．
(3) 以上の研究は重心・足圧中心の変化を中心に議論してきたが，ヒトのバランス失調に対する反応として下肢の筋活動が変化しているかを解析した．成果は来年度開催の国際会議に投稿され，発表予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究開始時より新型コロナウイルス感染症の流行の影響により延期していた実験を実施の予定であったが，実験協力を呼び掛ける対象者集団へのアプローチを予定していた共同研究の進行が新型コロナウイルス感染症流行の影響でずれ込み，今年度募集をかけることは困難であったため，研究項目(C)については今年度は扱うことができなかった．
また，研究代表者の妊娠に伴う不調により，研究の進行が病気休業により約2ヶ月停止された．さらに，医師からの指導に基づき労務軽減を行った影響で，進行ペースが緩やかになる期間が約3ヶ月半存在した．また，研究代表者が産前休業・産後休業を取得したため，研究が2ヶ月停止した．以上より，体調に伴い研究の進行が緩やかになった期間が累計で約半年あり，研究の進行が遅れている．
以上の理由から，別途新規実験を企画することも難しく，実験計画自体を延期せざるを得なくなった．
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度開発したふらつきモデルについては今年度も継続して評価のための解析を進められ，医学分野の専門家の助言を受けながら成果を発信することができた．有用性を示せる可能性が示唆される結果が得られているため，今後は新規実験を企画し，本モデルの有用性を証明することとする．また，住宅内での転倒リスク算出を応用として目指す．
昨年度まで延期が続いている実験について，今年度中の実施を目指す．
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