| Project/Area Number |
22K09385
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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 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | International University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
井川 達也 国際医療福祉大学, 保健医療学部, 講師 (20850176)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 賢 国際医療福祉大学, 医学部, 主任教授 (00276289)
磯貝 宜広 国際医療福祉大学, 医学部, 助教 (50573341)
船尾 陽生 国際医療福祉大学, 医学部, 准教授 (90365304)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 首下がり症候群 / 病態解明 / 保存療法 / 保存的治療 |
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| Outline of Research at the Start |
首下がり症候群（DHS）は頸椎が過度の後弯位（首が垂れ下がる）を呈し、前方注視障害を主体とする症状によって、日常生活が著しく損なわれる。装具療法や薬物療法などの保存療法が奏効する例は極めて少なく、保存的治療では運動療法が唯一首下がりを改善する可能性があると考えられている。しかしDHSを有する患者に対する保存的治療のエビデンスは乏しく、これらの確立は必須である。本研究ではDHS患者の保存的治療法の創出を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前方注視障害を有する首下がり症候群（DHS）患者の保存的治療法の確立に向けて，①DHSの更なる病態解明，②新たな運動プログラムの確立，③保存的治療の確立を目的として研究を遂行中である．
令和5年度は②新たな運動プログラムの確立と，③保存的治療の確立を主軸として研究を実施した．
DHS患者の重症度と身体機能との関連について調査し，その結果，前方注視障害を有するDHS患者は四肢・体幹筋力，頚部筋力，歩行能力の3つの異なる関連因子が存在し，頚部筋力よりも四肢・体幹筋力に強い関連性があることが明らかとなった．また頚椎に頂椎を有し，歩行速度が低下している症例は，より重度な前方注視障害を有することが明らかとなった．さらに，体組成のなかでも近年注目されている位相角の特徴を調査した．DHS患者には下肢の体組成異常が認められ，DHS患者の重症度は位相角に関連していることが明らかになった．
また我々が開発したDHS患者へのリハビリプログラム（SHAiR program)の効果についてメカニズム解明するために人体モデルを用いたシミュレーション解析を実施した．我々は強化学習を用いた筋制御システムを搭載させた3次元形状を再現した全身282個の個別の筋モデルを組み込んだ筋骨格モデルを作成することに成功した．さらに筋・腱の材料特性を変更した新たな高齢者モデルの人体有限要素(FE)モデル に着手した。論文の作成にも着手している段階である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画段階では，令和4年度は①DHSの更なる病態解明を目的として，筋機能の計測・解析ならびに筋電図データの計測・解析を中心に実施すること，令和5年度は②新たな運動プログラムの確立のために生体データを取り入れた全身筋骨格モデル作成を計画していた．令和4年度の研究成果から，頚部だけではなく全身性の筋力低下が存在することが明らかになり病態解明について詳細な分析を実施してきた．令和5年度は筋骨格モデルの作成まで着手し、高齢者モデルの作成まで成功させていることから，概ね順調に進展していると判断する．
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| Strategy for Future Research Activity |
DHS患者に対する新たな運動プログラムを作成するために重要な知見となるデータを収集する．我々が作成した筋骨格モデルを使用し，筋活性度を調整した姿勢シミュレーション研究を継続する．筋や腱の材料特性も考慮した新たに作成した高齢者モデルの強化学習のプログラムを利用して各筋の活動を変えた場合の姿勢変化とDHS患者の姿勢との関係を明らかにする．これによって生体信号からは収集することが困難であった筋不活性の状況を把握することが可能となる．
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