小型センサを用いたマーカレスでの脊椎挙動解析デバイスの開発

• Project/Area Number: 23K10529
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
• Research Institution: Kansai Medical University
• Principal Investigator: 太田 恵 関西医科大学, リハビリテーション学部, 准教授 (30715941)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 建内 宏重 京都大学, 医学研究科, 准教授 (60432316)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: マーカレス / 脊柱 / 動作解析 / 動作分析

Outline of Research at the Start

腰痛患者に対して運動機能の評価や痛みの原因の究明を行う際に、脊柱のアライメントや可動性、動作中の脊椎の挙動を計測することは臨床上重要である。そこで本研究課題の目的は、脊椎の挙動解析が可能な脊柱モニタリングデバイスの開発であり、それにより腰痛患者における各脊椎の異常な挙動の検出を可能にすることである。
脊柱モニタリングデバイスと既存の3次元動作解析装置を用いて、様々な姿勢・動作中の脊柱の動きを計測して、脊柱モニタリングデバイスによる計測の妥当性と再現性を検証することを計画している。

Outline of Annual Research Achievements

2023年度は、脊柱モニタリングデバイスの開発に尽くした。
健常若年者を対象とし、立位での屈曲・伸展・右側屈・左側屈・右回旋・左回旋を他動で行わせ、そのときの上部胸椎・下部胸椎・上部腰椎・下部腰椎の角度を、脊柱モニタリングデバイスのデモ機および三次元動作解析装置（VICON）の両方で同時に計測した。計測したデータを比較検証した結果、屈曲および伸展運動については正確に計測できている傾向がみられたが、側屈運動および回旋運動の計測については精度が不十分であった。さらに改良し検証をすることを数度にわたり繰り返しており、研究開始当初よりは改善されつつあるが、未だ十分とはいえない。また使用感に若干の課題が残っており、臨床応用をするためにはさらなる改善が必要である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

現時点では、脊柱モニタリングデバイスおよびソフトの精度や使用感に若干の問題があり、本実験に進んでいない。

Strategy for Future Research Activity

現時点における脊柱モニタリングデバイスの問題点とその原因については、すでに考察できている。2024年度前期前半には、さらに脊柱モニタリングデバイスおよびソフトを改良し、これまでの問題を解決した上で、前期後半からは本実験に移ることを計画している。