2020 Fiscal Year Research-status Report
インソール型圧力センサで計測した歩行パタンによるパーキンソン病重症度推定の研究
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20K12044
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
武本 麻美 岡山大学, 大学病院, 助教 (80309567)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 匡伸 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 教授 (70595470)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | インソール型の圧力センサ / パーキンソン病 / Hoehn-Yahrの分類 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インソール型圧力センサ（https://retisense.com/product/stridalyzer-insight-sensor-insoles/）を用いて，健常者の歩行データを収録した。センサは左右各8 個であり，サンプリング周波数は50 Hz である．片側の足の接地の瞬間から同じ足の接地の瞬間までの時間を，ストライド時間と定義し，この特徴量の計測について検討を行った。インソール型圧力センサは，加速度センサと異なり時間的特徴量を正確に取り出すことが可能であるが，前処理としてチャタリング（微細で速い機械的振動）を処理する必要があることが明らかとなった。ストライド時間計測は１０メートルの平地を等速で歩くこととし，これを３回収録した。速度はメトロノームの音を聞きながら歩行することで実現し， 60 bpm，120 bpm，180 bpm の３つの速度である。実験の結果，かかと付近の２つのセンサ（heel ，heel2）では計測時間長の標準偏差が小さく，比較的安定して計測できることが明らかとなった。一方，つま先の２つのセンサ（Hallux，OtherToes）と足の内側の２つのセンサ（front，arch）では計測時間長の標準偏差が0.1 より大きくなり，信頼性が低いことが明らかとなった。次に，パーキンソン病の特徴である加速歩行を模擬するため，だんだんと速めたメトロノーム音に合わせて歩行させる実験を行った。10 秒間で，60 bpm から120 bpm へ変化する実験と120 bpm から180 bpm へ変化する実験である。実験の結果，かかと付近の２つのセンサ（heel やheel2）では，ほぼ正確にストライド時間長の変化を計測できることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
健常者での歩行データは収録、解析を進められたが、新型コロナウイルス感染症の影響により病院敷地内におけるパーキンソン病患者のデータ収録、解析がまだ1名しか行えていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
（課題１）インソール型圧力センサによる歩行データベース構築 ①-１ 健常者の歩行データベース構築 ２０２０年度の結果を踏まえ，健常者のデータ収集を増やす。②-２ PD患者の歩行データベース構築 ヤール分類Ⅰ度・Ⅱ度・Ⅲ度のPD患者に岡山大学病院敷地内の平坦な道（屋内）、階段（5段）などを歩行させ、インソール型圧力センサによって足裏の圧力を計測してデータベースを構築する。
（課題２）歩行における足裏の圧力パタンモデルの構築 ②-２ 静的な特徴パタンの検討 歩行は左右の足を周期的に踏み出す繰返し運動であるとみなして、静的（時間方向で平均した）特徴パタンを明らかにする。②-３ 動的モデル構築の検討 周期的な繰返において、変動する特徴量を明らかにし、動的なモデルを構築する。
（課題３）PD患者の重症度と圧力パタン特徴の分析 ③-１ PD患者の重症度と圧力パタン特徴の分析 ②-１と②-２の結果を参照して、PD患者の重症度との関係を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの流行が1年間継続したため病院敷地内での解析が進まず、その結果次年度使用額が生じることとなった。今後は病院敷地内での解析を感染拡大期ではない時期に進める予定であり、翌年度分として請求した助成金と合わせて使用したい。
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