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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Development of an artificial intelligence system to identify treatment strategies in long-term care services

Research Project

Project/Area Number 20K21775
Research InstitutionKansai Medical University

Principal Investigator

長谷 公隆  関西医科大学, 医学部, 教授 (80198704)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田口 周  関西医科大学, 医学部, 助教 (40786191)
Project Period (FY) 2020-07-30 – 2023-03-31
Keywords高齢者 / 動作分析 / 人工知能 / 介護保険診療
Outline of Annual Research Achievements

高齢者が抱える機能的問題の原因を抽出する人工知能の開発を目指して、標準的なバランス機能評価であるTimed Up and Go Test(以下、TUG)、Community Balance and Mobility Scale(以下、CBMS)に加えて、歩行・段差昇降・物拾い・立ち座り動作の3次元動作分析データを収集した。枚方市シルバー人材センターの協力を得て、下肢筋力、生活関連動作(Frenchay Activities Index)、併存疾患指標(Charlson Comorbidity Index)、日本版 Montreal Cognitive Assessment、Mini Nutritional Assessmentを含む健常高齢者105名(男性65名、女性40名:平均年齢68.7歳)のデータベースを構築した。計測は疲労を考慮して各被験者について2日間に分けて実施した。TUG は最大歩行速度と弱い相関を認めたが(r=0.351)快適歩行速度とは相関しなかった。一方で、CBMSは快適歩行速度との相関を認めた(r=0.513)。
高齢者では昇段動作よりも降段動作での転落リスクが3倍高いことから、降段時の3次元データを用いた階層性クラスター解析を実施した。高齢者の降段動作は若年者と同様のパターンの他に、膝関節屈曲によって大腿骨・体幹を後傾させて降段する伸展タイプ、体幹回旋によって降段する回旋タイプに類別された。下肢筋力や歩行速度、TUGはタイプ間で有意差を認めなかったが、CBMは伸展タイプ、回旋タイプで有意に低く (p < 0.05)、サブ解析の結果、CBMにおける筋力およびバランス要素が有意に低かった(p < 0.05)。降段動作のパターン分析は、加齢による機能低下を鋭敏に同定できる可能性を示唆しており、下肢筋力等との関係を含めて研究成果を英文誌に投稿予定である。

  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 人工知能システムを用いた歩行分析によるリハビリテーション治療の展開2022

    • Author(s)
      長谷公隆、鈴木良和、牛久保智宏
    • Journal Title

      Medical Rehabilitation

      Volume: 278 Pages: 28-35

  • [Presentation] 片麻痺患者のバランス能力と歩行耐久性に関与する歩行関連指標の抽出2023

    • Author(s)
      長谷公隆、森公彦、脇田正徳、牛久保智宏
    • Organizer
      日本リハビリテーション医療DX研究会第1回学術集会
  • [Presentation] 歩行分析から見えるリハビリテーション治療の効果2022

    • Author(s)
      長谷公隆
    • Organizer
      第59回日本リハビリテーション学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 課題特異的練習と機械学習を用いた特徴量抽出に基づくリハビリテーション治療2022

    • Author(s)
      長谷公隆
    • Organizer
      第59回日本リハビリテーション学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 歩行分析に基づいた片麻痺歩行の下肢装具療法2022

    • Author(s)
      長谷公隆、間野直人、中條雄太、森公彦
    • Organizer
      第59回日本リハビリテーション学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] リハビリテーションの現在地と未来2022

    • Author(s)
      長谷公隆
    • Organizer
      第34回大阪府理学療法学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 臨床神経生理学の進歩とリハビリテーション医療デジタルトランスフォーメーション 歩行分析データに基づくリハビリテーション治療2022

    • Author(s)
      長谷公隆
    • Organizer
      第52回日本臨床神経生理学会学術大会
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 情報処理装置、有用パラメータ選択方法及びプログラム2021

    • Inventor(s)
      牛久保智宏、長谷公隆
    • Industrial Property Rights Holder
      アニマ株式会社、学校法人関西医科大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      7174386

URL: 

Published: 2023-12-25  

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