Clinical application of gait feedback system using wearable sensor

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K11157
• 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: Kagoshima University
• Principal Investigator: Ryoji Kiyama 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 准教授 (60315413)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川田 将之 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 助教 (30783477) ; 牧迫 飛雄馬 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (70510303)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: フィードバック / 歩行 / ウェアラブルセンサー

Outline of Final Research Achievements

We developed a gait feedback system using wearable sensors, and investigated its clinical application. For healthy adults, immediate gait alteration after gait training using this system was analyzed. An auditory stimulation was given to the participants when their joint angle reached target during gait. As the results, gait changed according to the target after feedback gait training using our system. Gait velocity also increased.
For patients with stroke, knee osteoarthritis, or lumbar spinal canal stenosis, similarly gait alterations were shown after feedback gait training. These results indicate the usefulness of our gait feedback system in clinical practice.
However, no significant increase in gait velocity was observed in patietns. Further analysis regarding the appropriate kind and target value for gait feedback, depending on physical function of patients, was needed.

Free Research Field

リハビリテーション

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ウェアラブルセンサ－を用いた歩行フィードバックシステムの臨床応用について検証した。フィードバックを用いた歩行練習の有用性についてはコンセンサスが得られているものの，環境整備の困難さから臨床で利用されるには至っていない。本システムは，利便性や汎用性の面から臨床で利用しやすいため，これからの歩行リハビリテーションに貢献すると考えられる。
本システムは自主的な練習や，遠隔遠隔リハビリテーションにも応用可能である。また，歩行練習と効果判定を同時に行うシステムであり，歩容変化のビックデータの構築にも寄与すると考えられ，発展性が高いと考えている。