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Screening Methods for Orthopedic Disorders Based on Sensing of Unconscious Daily Activities

Research Project

Project/Area Number 21H03485
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

Sugiura Yuta  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (40725967)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤田 浩二  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, ジョイントリサーチ講座講師 (80451970)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords疾患スクリーニング / モバイルコンピューティング / 医工連携 / ユーザインタフェース
Outline of Research at the Start

本研究では,日常生活動作から整形疾患を推定可能なスクリーニング手法の確立を目指す.関節,神経の変性が主体の整形外科疾患では,本人が自覚する以前から身体にその疾患特有の動作パターンが表出することがある.本研究で開発する疾患スクリーニングシステムを備えたモバイル端末を所持することで,生活者に検査の意識を与えないまま疾患の有無や重症度を判定を目指す.

Outline of Final Research Achievements

The goal of this research is to establish a screening method for predicting orthopedic diseases using the daily behavioral movements of users via mobile devices. Specifically, the following outcomes were achieved: (1) high-precision screening for carpal tunnel syndrome (CTS) and cervical myelopathy (CM) using hand motions with a tablet and stylus, (2) development of a screening method for CTS and CM using hand motion measurements with a smartphone camera, (3) estimation of CTS using time-series data from ultrasound videos, (4) development of an automatic cervical range of motion measurement system using X-ray images, and (5) proposal of a gait recognition personal identification technique using low-dimensional sensors.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果は,整形外科疾患のスクリーニング手法の中でも,書字動作等の日常動作に着目した点で新規性がある.そのため,病院外での利用実施による疾患の早期発見に寄与する可能性がある.これにより健康寿命を延伸するのみならず,医療資源をより重度の疾患に分配するなど,医療の効率化と医療費削減に貢献が可能となる.

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (50 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (42 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Prevalence of amyloid deposition and cardiac amyloidosis in shoulder disease compared to carpal tunnel syndrome2024

    • Author(s)
      Eriku Yamada, Tomoyuki Umemoto, Towako Taguchi, Iichiroh Onishi, Akiko Yamamoto, Kazuya Tsukamoto, Takuya Ibara, Toru Sasaki, Hidetoshi Kaburagi, Yasuhiro Maejima, Tetsuo Sasano, Kenichi Ohashi, Toshitaka Yoshii, Akimoto Nimura, Koji Fujita
    • Journal Title

      JSES international

      Volume: 8 Issue: 2 Pages: 349-354

    • DOI

      10.1016/j.jseint.2023.11.009

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  • [Journal Article] Privacy-Aware Gait Identification with Ultra-Low Dimensional Data Using a Distance Sensor2023

    • Author(s)
      Chengshuo Xia*, Atsuya Munakata*, Yuta Sugiura (*These authors contributed equally to this work)
    • Journal Title

      IEEE Sensors Journal

      Volume: 23 Issue: 9 Pages: 10109-10117

    • DOI

      10.1109/jsen.2023.3260846

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Screening for Carpal Tunnel Syndrome using Daily Behavior on Mobile Devices2023

    • Author(s)
      Takuro Watanabe, Chengshuo Xia, Koji Fujita, Yuta Sugiura
    • Journal Title

      Computer, Special Issue on Computing in Telemedicine

      Volume: 56 Issue: 9 Pages: 62-70

    • DOI

      10.1109/mc.2023.3259001

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  • [Journal Article] A Screening Method for Cervical Myelopathy Using Machine Learning to Analyze a Drawing Behavior2023

    • Author(s)
      Eriku Yamada, Koji Fujita, Takuro Watanabe, Takafumi Koyama, Takuya Ibara, Akiko Yamamoto, Kazuya Tsukamoto, Hidetoshi Kaburagi, Akimoto Nimura, Toshitaka Yoshii, Yuta Sugiura, Atsushi Okawa
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 10015-10015

    • DOI

      10.1038/s41598-023-37253-3

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    • Author(s)
      Takuya Ibara, Ryota Matsui, Takafumi Koyama, Eriku Yamada, Akiko Yamamoto, Kazuya Tsukamoto, Hidetoshi Kaburagi, Akimoto Nimura, Toshitaka Yoshii, Atsushi Okawa, Hideo Saito, Yuta Sugiura, Koji Fujita
    • Journal Title

      Digital Health

      Volume: 9

    • DOI

      10.1177/20552076231179030

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      Koji Fujita, Kana Matsuo, Takafumi Koyama, Kurando Utagawa, Shingo Morishita, Yuta Sugiura
    • Journal Title

      BMC Medical Imaging

      Volume: 22 Issue: 1

    • DOI

      10.1186/s12880-022-00923-1

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      Takuro Watanabe, Takafumi Koyama, Eriku Yamada , Akimoto Nimura, Koji Fujita, Yuta Sugiura
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 10 Issue: 19 Pages: 4437-4437

    • DOI

      10.3390/jcm10194437

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      Yuto Ueda, Anusha Withana, Yuta Sugiura
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      Riku Kitamura, Takumi Yamamoto, Yuta Sugiura
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      Yukina Sato, Kana Matsuo, Yohei Kawasaki, Takafumi Koyama, Eriku Yamada, Koji Fujita, Yuta Sugiura
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      In Proceedings of the 45th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC 2023)
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      Eriku Yamada, Takuya Ibara, Akiko Yamamoto, Kazuya Tsukamoto, Koji Fujita
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      塚本 和矢, 松井 良太, 鏑木 秀俊, 小山 恭史, 井原 拓哉, 山田 英莉久, 山本 皓子, 吉井 俊貴, 二村 昭元, 杉浦 裕太, 藤田 浩二
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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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