2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of vibrational analysis for detecting early-stage spondylolysis in adolescent.
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16K01771
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
渡邊 裕之 北里大学, 医療衛生学部, 講師 (40348602)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 腰椎分離症 / 振動信号 / 周波数 / 骨叩打 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は腰椎分離症を検出するための簡易的な診断補助システムの開発にある。当初は硬質ゴム製のハンマーを腰椎棘突起に叩打して得られた振動信号を解析対象としていた。研究の遂行に伴い、より被験者への侵襲の少ないActivator Instrument（ACTIVATOR METHODS INTERNATIONAL LTD）に変更し、生体に対する腰椎分離症検出のための計測手技の確立と検出感度の調査を実施した。
対象は中学生サッカー男子選手のメディカルチェックに合わせて実施した。腰椎分離症の検出にはMRIを用い、第5腰椎の冠状断像から整形外科医師により判断した。腰椎棘突起の叩打は事前にActivator Instrumentによる叩打を健常者に対して行い、安全性について十分な確認を行った。対象者数は3年間でのべ423名（13.1±0.27歳）となり、全例から画像所見を採取することができた。得られた棘突起叩打時の振動信号はMATLAB（Ver R2017b）を用いて平均パワー周波数を算出した。
結果はMRIにより関節突起間部あるいは椎弓部に高輝度信号の認められた腰椎分離症群と高輝度信号の認められなかった健常群において比較を行った。腰椎分離症群の平均パワー周波数は847.5±52.0 Hzであり、健常群は789.1±81.1 Hzとなり、腰椎分離症群は有意に高値を示した。一般的に長管骨に骨折が生じた際の周波数変調は低周波側へ変位するが、腰椎分離症所見においては高周波側に変位することが観察された。脊椎は長管骨に比較して特殊な構造を有しており、長管骨の骨折に比較して周波数応答の変化は異なることが考えられた。しかしながら、有意な周波数応答の変化が認められたので診断補助のための機器として有用であると考えられた。
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