2018 Fiscal Year Annual Research Report
パーキンソン病患者の機能的移動能力と認知機能の計測・評価システムの開発
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16H04290
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
高橋 正樹 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (10398638)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 洋平 畿央大学, 健康科学部, 准教授 (80511568)
青山 朋樹 京都大学, 医学研究科, 教授 (90378886)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 医療・福祉 / ロボティクス / 計測工学 / 解析・評価 / 機械力学・制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2018年度は、2年度までに開発したRGB-Dセンサを用いた非接触型の計測・評価機器を用いて、健常被験者で直進および旋回運動を3次元計測装置と同時に計測し、計測精度の検証を行った。検証の結果、旋回運動時に上腿の部位の計測精度が低下することが判明し、カルマンフィルタを用いたモデルベースのアプローチをとることで本問題の解決を図った。９月には変形性膝関節症を有する高齢者を被験者として直進および旋回運動を計測した。健常被験者に比べて着床および離床判定が難しいことが判明し、それらの判定アルゴリズムの改良を行った。また、研究分担者の協力により、パーキンソン病患者（PD患者）の計測についても実施し、その計測実績の結果、2019年度から計測装置を常設する形でPD患者の計測が可能な体制を構築することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
RGB-Dセンサを用いた歩行計測システムを開発した。複数のRGB-Dセンサを同期を取って計測する技術の構築と複数台で取得した深度情報(pcd)をIterative Closest Point (ICP)アルゴリズムを用いて統合し、各関節位置を検出し、カルマンフィルタを用いる技術を確立し、複数名の高齢者被験者およびPD患者で計測を実施した。しかし、当初の予定であった計測装置をロボットに搭載し、人の動きに合わせながら移動し、長距離の歩行計測を実現可能な歩行計測ロボットを製作し、被験者実験を実施する予定であったが、実験室内での検証にとどまり、PD患者での実験は実施できていないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り、長距離歩行試験時の計測・評価が可能な移動型のシステムとして、計測・評価移動ロボットMER(Measurement and Evaluation Mobile Robot)を開発する。開発したRGB-Dセンサや足圧センサを用いた計測・評価システムをMERに搭載した際の計測精度を重点的に検証する。本年度は最終年度であり、固定式の計測・評価システムを用いたPD患者の10ｍ歩行試験、TUG試験、計測・評価移動ロボットMERを用いたPD患者の長距離歩行試験を重点的に行う。特にPD患者の10ｍ歩行試験、TUG試験に関しては研究分担者と関係病院の連携により、開発した機器を常設し、継続的に計測を実施する予定である。また、3年度までに取得したデータも含めて、解析することで、PD患者の機能的運動能力や認知機能の評価方法に関する知見を得て、まとめて提示する。
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