| Project/Area Number |
22K21244
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0909:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | Saitama Prefectural University |
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Principal Investigator |
久保田 圭祐 埼玉県立大学, 大学院保健医療福祉学研究科, 特任助教 (60964492)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 変形性膝関節症 / 筋同時収縮 / 表面筋電計 / 先端出力 / リハビリテーション / 筋活動 / 機械学習 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，軽度変形性膝関節症者(膝OA)の脚力発揮時に見られる膝周囲の筋同時収縮の特徴を解明する．軽度な膝OAにとって，過度な筋同時収縮は不要かつ有害である．そこで，膝周囲筋収縮の最終的な出力である脚力に着目し，機械学習を駆使して，脚力の強さと出力方向から膝OAの筋同時収縮を識別することに挑む．脚力から膝OA進行に危険な筋同時収縮の特徴を解明することは， 単に筋力を鍛えるのではなく，不要な筋収縮を起こさない脚力発揮方法の再学習という過度な筋同時収縮脱却に向けた新たな運動療法を確立し，膝OAの予防的理学療法に寄与し得る.
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，軽度変形性膝関節症者(膝OA)の脚力発揮時に見られる膝周囲筋同時収縮の特徴を解明することを目的とした．軽度膝OAにとって有害である過度な筋同時収縮を脚力発揮時の出力変動性から捉え，機械学習を駆使して，健常者との差異を識別することに挑む．脚力から筋同時収縮を評価する本指標は，膝OA発症・進行予防に向けて，筋力強化のみならず，不要な筋収縮を起こさない脚力発揮方法を再学習する新たな運動療法の確立に貢献する，
当該年度は，まず，若齢者と高齢者間の筋活動パターンと脚力発揮時の出力変動性との関連性について検証し，高齢者は若齢者と比較して脚力発揮時にも同時収縮が起こることが明らかとなった．高齢者における同時収縮は，関節剛性を高めるだけでなく，力出力にも貢献している可能性が示唆された．この成果は，国際学術誌に採択され公開されている．次は，この成果を参考に，高齢者と膝OA者との出力変動性と筋同時収縮の違いを明らかにするために，同様の計測を膝OA者にも実施した．現在，当初の計画通り，機会学習を用いた高齢者と膝OA間の特徴的な差を検出するシステム構築を行っている段階である．成果発表は次年度に行う予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当該年度では軽度膝OA者を対象に計測を実施予定であったが，本研究の包含基準に沿った対象者の募集にやや時間がかかった．そのため，計測開始自体が12月以降となり，データ解析および成果の公表まで行うことができなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
現在，最終目的である出力変動性から，高齢者と膝OA間の差異を識別する機械学習システムを構築している段階である．
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