2021 Fiscal Year Research-status Report
Investigation of classifying conditions of knee osteoarthritis using frequency analysis at the knee joint based on vibroarthrograpy
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19K22783
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| Research Institution | Seijoh University |
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Principal Investigator |
太田 進 星城大学, リハビリテーション学部, 教授 (50452199)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂井 建宣 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10516222)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| Keywords | 変形性膝関節症 / 関節音 / 振動解析 / 加速度計 / 立ち上がり / 早期変形性膝関節症 / 加振器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中高年の変形性膝関節症の罹患率は高いものの，初期には症状の出現が少ない．しかし，健康診断や人間ドックには関節などの運動器の検査が含まれることが少ない．
本年度は，変形膝関節症初期に膝で音がするという現象を客観的に検討するものである．１）計測システムのプロトタイプ完成から臨床応用可能なシステムに修正，２）新型コロナウイルス感染症に伴い，人を対象に研究が実施できず，既存データをもとに信号処理法（アリの行動や植物根系アルゴリズムなどの群知能と呼ばれる手法）の検討を行った．研究実施に伴い，波及した研究として加振器を用い，膝関節を振動が通過する時の周波数特性や減衰から膝関節の状態を予測する基礎研究も加える．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染症拡大に伴い，人を対象とした研究がスムースに実施できなかった．しかし，計測システムは，昨年度開発したプロトタイプをさらに発展させ，リアルタイムに解析が実施できるようにソフトを開発した．高速フーリエ変換後，指定した周波数領域の割合（100-150Hzの周波数が多いなど），10回の計測のビジュアル化が可能となった．さらに，変形性膝関節症の重症度分類に関する信号処理，ノイズ除去，AIを用いた解析に関しては進めることができた．新しく開発した関節音計測システムを用い人を対象にした計測自体が本年度は進めることができなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度も新型コロナウイルス感染症の影響を受けると考えられるが，臨床で応用しやすい新しい関節音計測システムを臨床で使用する．健常成人の計測をはじめ，変形性膝関節症症例に応用する．重症度鑑別（早期変形性膝関節症のスクリーニング）を基軸にとするが，データ数が多く必要なため，合わせてストレッチ前後の変化，関節内注射前後の変化，症例の自覚的な関節音の擬音化と周波数の比較を行う．また，加振器を用い大腿骨もしくは脛骨に人工的な振動を加え，膝関節を通過する振動の変化を捉えることも，本研究実施に伴い新しい視点として実施する．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症拡大に伴い，人を対象とした研究が計画的に実施できず，計測機器の購入，複数施設で計測までに至らなかった．本年度は，計測システムを購入し実施，および新しい研究分担者と加振器を用いた研究を実施する．
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