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Research for digital transformation using integrated three-dimension telemedicine platform

Research Project

Project/Area Number 21K12711
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90130:Medical systems-related
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

Genko Oyama  順天堂大学, 大学院医学研究科, 准教授 (00407256)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsウェアラブルデバイス / 遠隔医療 / 三次元動作解析 / 機械学習 / パーキンソン病 / オンライン診療 / デジタル / 人工知能 / 3次元
Outline of Research at the Start

本研究では、3次元オンライン診療時の3次元動作情報とウェアラブルデバイスによるデジタルモニタリング情報を統合し、統合的デジタルデータを元にした人工知能(AI)による診療補助機能を実装することで、対面診療に劣らない診療が可能な、統合的3次元オンライン診療プラットフォームを開発し、神経疾患診療のデジタルトランスフォーメーション(DX)の実現を目指す。

Outline of Final Research Achievements

The study aimed to develop an integrated 3D telemedicine platform with artificial intelligence-assisted diagnostic functions, which incorporates 3D motion information and digital monitoring information from wearable devices. By improving the system, we enhanced the resolution and communication speed and conducted verification experiments with remote nursing care facilities. Furthermore, we integrated data from wearable electromyographs, electroencephalographs, and accelerometers. The estimation of motor symptoms during medication on and off states in Parkinson's disease patients, as well as the estimation of Parkinson's disease patients from device data, was made possible by constructing a machine learning model. The results of this study suggest that the digital transformation of neurological disease diagnosis and the improvement of the quality of telemedicine can be expected.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

統合的3次元オンライン診療プラットフォームを開発した。これにより、複数のウェアラブルデバイスと非接触モニタリングデータを統合し、3次元オンライン診療時の情報を補完することで、遠隔地にいる神経疾患患者の診療を効率化し、通院困難な患者の負担を軽減することができる。さらに、AIによる深層学習を活用した診断補助アルゴリズムやデジタルバイオマーカーの発見により、神経疾患の早期診断や予防が期待できる。神経疾患診療のデジタルトランスフォーメーションの実現により、診療の質が向上することが期待される。

Report

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

    (23 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 14 results)

  • [Journal Article] Impaired virtual space-tilting perception in Parkinson's disease with Pisa syndrome2022

    • Author(s)
      Sasaki Fuyuko、Oyama Genko、Hirozane Yoshihiko、Yamashita Ryo、Sekimoto Satoko、Hattori Nobutaka
    • Journal Title

      Parkinsonism & Related Disorders

      Volume: 104 Pages: 30-34

    • DOI

      10.1016/j.parkreldis.2022.09.002

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Can AI make people happy? The effect of AI-based chatbot on smile and speech in Parkinson's disease2022

    • Author(s)
      Ogawa Mayuko、Oyama Genko、Morito Ken、Kobayashi Masatomo、Yamada Yasunori、Shinkawa Kaoru、Kamo Hikaru、Hatano Taku、Hattori Nobutaka
    • Journal Title

      Parkinsonism & Related Disorders

      Volume: 99 Pages: 43-46

    • DOI

      10.1016/j.parkreldis.2022.04.018

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Current Status of Telemedicine for Parkinson’s Disease in Japan: A Single-Center Cross-Sectional Questionnaire Survey2022

    • Author(s)
      Ogawa Mayuko、Oyama Genko、Sekimoto Satoko、Hatano Taku、Hattori Nobutaka
    • Journal Title

      Journal of Movement Disorders

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 58-61

    • DOI

      10.14802/jmd.21096

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Changing paradigm of invasive and non-invasive brain stimulation.2023

    • Author(s)
      Oyama G and Hattori N
    • Organizer
      8th Asian and Oceanian Parkinson’s Disease and Movement Disorders Congress, Kolkata
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Acceptability of Adaptive Deep Brain Stimulation for Parkinson’s Disease.2023

    • Author(s)
      Oyama G, Nakajima A, Shimo Y, Kamo H, Umemura A, Iwamuro H, Sekiguchi Y, Tsuchiya A, Brionne T, Noel K, Hattori N.
    • Organizer
      IAPRD, Chicago
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A proof of concept: digital diary using 24-hour monitoring using wearable device for patients with Parkinson’s disease in nursing home.2023

    • Author(s)
      Kamo H, Oyama G, Yamazaki Y, Nagayama T, Nawashiro R, Hattori N.
    • Organizer
      IAPRD, Chicago
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 人工知能の臨床応用について.2023

    • Author(s)
      大山彦光, 服部信孝.
    • Organizer
      第41回神経治療学会学術集会, 東京
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] パーキンソン病診療のDX.2023

    • Author(s)
      大山彦光, 服部信孝.
    • Organizer
      第41回神経治療学会学術集会, 東京
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] パーキンソン病の筆圧に関する研究(中間解析)2023

    • Author(s)
      大山彦光, 岩間卓吾, 田中義明, 服部信孝.
    • Organizer
      第41回神経治療学会学術集会, 東京
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 電気生理学から考えるパーキンソン病のプラセボ効果の機序.2023

    • Author(s)
      大山彦光, 加茂晃, 佐光亘, 波田野琢, 岩室宏一, 梅村淳, 服部信孝
    • Organizer
      第53回日本神経精神薬理学会年会, 東京
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 神経変性疾患における遠隔医療とデジタル技術.2023

    • Author(s)
      大山彦光, 服部信孝.
    • Organizer
      第23回日本抗加齢医学会総会, 東京
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] データサイエンスと遠隔医療・デジタルバイオマーカー.2023

    • Author(s)
      大山彦光, 加茂晃, 小川真裕子, 関本智子, 波田野琢, 服部信孝.
    • Organizer
      第64回日本神経学会学術大会, 幕張
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 双方向性3次元オンライン診療システムの現状と未来.2023

    • Author(s)
      大山彦光, 小川真裕子, 関本智子, 波田野琢, 服部信孝.
    • Organizer
      第64回日本神経学会学術大会, 幕張
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Adaptive DBS in Parkinson Disease From Basic Theory to Clinical Application.2023

    • Author(s)
      Oyama G, Kamo H, Iwamuro H, Umemura A, Hattori N.
    • Organizer
      MDS-AOS Neurophysiology of Movement Disorders, Seoul
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Local Field Potential and clinical symptoms of Parkinson’s disease patients implanted with adaptive deep brain stimulation.2022

    • Author(s)
      Oyama G, Kamo H, Ito M, Iwamuro H, Umemura A, Hattori N.
    • Organizer
      World Congress on Parkinson's Disease and Related Disorders 2022, Prague
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The use of artificial intelligence-based chatbot in Parkinson's disease.2022

    • Author(s)
      Oyama G, Ogawa M, Morito K, Kobayashi M, Yamada Y, Shinkawa K, Kamo H, Hatano T, Hattori N.
    • Organizer
      International Congress of Parkinson’s Disease and Movement Disorders 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 神経難病診療におけるICT, AIなど新技術.2022

    • Author(s)
      大山彦光, 小川真裕子, 関本智子, 波田野琢, 服部信孝.
    • Organizer
      第63回神経学会学術大会, 東京
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] パーキンソン病の臨床におけるデジタルテクノロジーの活用とデータベースの構築の現状について.2022

    • Author(s)
      大山彦光, 波田野琢, 服部信孝.
    • Organizer
      日本医療政策機構・京都大学大学院医学研究科先端国際精神医学講座 共催グローバル専門家会合, 東京
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] PD の遠隔診療の意義と実際について2021

    • Author(s)
      大山彦光, 小川真裕子, 波田野琢, 服部信孝
    • Organizer
      第14回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Controversy2 「近い将来パーキンソン病の診断についてはAIが脳神経内科医を超える」 YESの立場から2021

    • Author(s)
      大山彦光
    • Organizer
      第15回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] パーキンソン病の遠隔医療における人工知能対話の表情および音声に及ぼす影響の研究2021

    • Author(s)
      大山彦光, 小川真裕子, 森藤健, 小林正朋, 加茂晃, 波田野琢, 服部信孝
    • Organizer
      第15回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 認知症・神経変性疾患に対する遠隔医療2021

    • Author(s)
      大山彦光, 小川真裕子, 関本智子, 波田野琢, 服部信孝
    • Organizer
      第11回日本脳血管・認知症学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ウェアラブルがもたらす近未来の治療2021

    • Author(s)
      大山彦光, 波田野琢, 服部信孝
    • Organizer
      第39回日本神経治療学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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