腱板断裂患者の異常肩甲上腕リズム検知のための深度センサを利用した形態学的運動解析
| Project/Area Number |
22K17649
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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 | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
井原 拓哉 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助教 (90908617)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 肩甲上腕リズム / 肩甲骨角度 / 深度センサ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，深度センサを用いて肩関節の運動中の肩甲骨運動を検出し，肩甲上腕リズムを安全・正確・簡便に定量化するシステムを確立すること，および本システムを用いて，腱板断裂の予後に関連するとされている肩甲上腕リズムを腱板断裂患者で定量化し，共通する異常な運動パターンを同定することである．特に断裂部位や断裂形態，痛みの有無・強度などで細分化し，共通した運動パターンの検出を目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は、健常者を対象に深度センサ（Azure Kinect DK）から得られる情報で肩甲骨の角度を同定する手法の検討を行った。特に信頼性および妥当性に関して検討を進めた。まずは静的な状態での肩甲骨位置・角度を推定し、徒手的に同定した角度との相違を確認した。
その結果、深度センサから得られる点群情報を用いた肩甲骨角度推定の信頼性は、先行研究で用いられている慣性センサや光学式モーションキャプチャを用いた手法と同程度の良好な結果を得ることが出来た。この結果は関連学会で報告した。一方、妥当性に関する結果は十分とは言えない結果であり、今後改善を図っていく必要性があった。特に、得られた点群の前処理および点群から角度を推定する計算過程のさらなる洗練が必要であるものと考えられた。
2023年度は、妥当性の向上と動的な状態下での肩甲骨角度の推定を行うことを予定している。より精微な角度計測のために、空間分解能と計測周波数の高い産業用深度センサを用いて、検討を進める予定である。さらに、点群から角度を推定する計算過程の洗練のために、算出過程の検討も行う。また、妥当性の検討のために光学式モーションキャプチャから算出される角度との比較を行う予定である。さらに、良好な信頼性・妥当性の確認が出来たら、上腕の角度と併せて健康上腕リズムを検出するとともに、肩関節の有疾患患者を対象に含め、患者に共通する病的な運動パターンの検出のために研究を進めていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2022年度中に信頼性・妥当性検証まで終える予定であったが、妥当性が十分な結果が得られず、計測機器の変更と、解析手法を修正を行ったため時間を要した。
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| Strategy for Future Research Activity |
空間分解能と計測周波数の高い産業用深度センサを用いることで妥当性の向上を図る。また動的な状態下での肩甲骨角度の推定を行う解析手法の確立を行う。さらに光学式モーションキャプチャから算出される角度との比較を行うことで妥当性を検討する予定である。さらに、良好な信頼性・妥当性の確認が出来たら、肩関節の有疾患患者を対象に含め研究を進めていく。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
