| Project/Area Number |
22K17583
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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 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
Inai Takuma 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (20932487)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 股関節 / 関節モーメントインパルス / リハビリテーション / 変形性関節症 / 歩行 / 簡易センサ / 加速度 / モーメント / インパルス / センサ / 負荷 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、変形性股関節症の進行に関連する、日常歩行に関する唯一のリスク因子として股関節累積負荷が報告された。しかし、動作解析装置を用いずに股関節累積負荷を定量化する方法は確立されておらず、この指標を日常的かつ継続的に評価することができない。そこで、本研究は簡易センサで日常歩行中の股関節累積負荷を定量化する方法を確立する。具体的には、簡易センサから収集可能な、歩行中の身体部位の加速度情報から、股関節累積負荷を構成する股関節モーメントインパルスを推定するモデルを構築し（１）どの身体部位の加速度情報からインパルスの推定が可能か、（２）どの身体部位の加速度情報を用いることで推定精度が高いかを検証する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Hip osteoarthritis is a degenerative joint disease that impairs activities of daily living and quality of life, and delaying its progression is of clinical significance. Although the hip joint moment impulse during daily walking has been identified as a risk factor for disease progression, estimation models for its quantification remain insufficiently developed. The aim of this study was to obtain fundamental insights to improve the estimation accuracy of hip joint moment impulse using sensor-based data. The results demonstrated that acceleration data obtained from the low back yielded the highest accuracy in estimating hip joint moments (sagittal and horizontal planes). In addition, vertical ground reaction force data also allowed for accurate estimation. These findings provide important foundational knowledge for the high-precision estimation of hip joint moment impulse, which may contribute to the early detection and intervention of hip osteoarthritis progression.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
変形性股関節症は、高齢女性に多く発症する代表的な整形外科疾患であり、身体機能や生活の質の低下を引き起こすことから、その進行を遅らせることは喫緊の課題である。近年の研究では、歩行中の股関節モーメントインパルス（股関節累積負荷の構成要素）の増加が、本疾患のリスクファクターであることが報告されている。しかし、日常歩行中の股関節モーメントインパルスを定量化する方法は未だ確立されていない。本研究では、同指標の推定精度を高めるためのセンサ装着部位・情報に関する有用な知見を得た。これらの知見を今後も蓄積していくことで、日常歩行の情報から変形性股関節症の進行リスクを可視化する技術の開発に貢献できると考える。
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