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2023 Fiscal Year Annual Research Report

無意識生活動作のセンシングに基づく整形疾患スクリーニング手法の確立

Research Project

Project/Area Number 21H03485
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

杉浦 裕太  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (40725967)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤田 浩二  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, ジョイントリサーチ講座講師 (80451970)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords疾患スクリーニング / モバイルコンピューティング / 医工連携 / ユーザインタフェース
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,モバイル端末を用いて,利用者の日常行動動作から整形疾患を推定可能なスクリーニング手法を確立することを目的とした.
当該年度は,2022年度で試作できたスクリーニングツールの性能向上を目指した.具体的には,カメラを用いて頚髄症を推定する分類モデルを構築し,感度,特異度,AUCの結果を算出するとともに回帰モデル作成による重症度推定にも挑戦した.その結果を国際原著論文としてまとめあげた.
さらにタブレットに表示されたパターンをペンでなぞる動作を記録するインタフェースを活用して頚髄症のスクリーニングを実施した.異なるパターンによって精度がどのように変化するかどうかの検証を実施し,最終的な結果が良好であったため,これを国際論文誌から出版した.
当該年度は超音波動画による手根管症候群の重症度別推定の内容において,機械学習の特徴量を増やして,精度向上に寄与するか検討をした.さらにピンチ力計測用のスマートフォンアタッチメントの精度検証を行った.
これまでの整形疾患スクリーニングシステムに関する総括記事をまとめあげ,国際雑誌に投稿し,これが掲載された.
当該年度では,整形疾患推定に貢献するユーザインタフェースの基盤技術として,指腹の接触圧計測,骨の音響特性を用いた個人認証技術,指輪型デバイスやヒアラブルシステムの開発を進めた.また解析結果をユーザにフィードバックする方法としての基礎研究として,ユーザの背部への移動感覚を伝達する触覚モジュールの開発を継続した.

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Prevalence of amyloid deposition and cardiac amyloidosis in shoulder disease compared to carpal tunnel syndrome2024

    • Author(s)
      Eriku Yamada, Tomoyuki Umemoto, Towako Taguchi, Iichiroh Onishi, Akiko Yamamoto, Kazuya Tsukamoto, Takuya Ibara, Toru Sasaki, Hidetoshi Kaburagi, Yasuhiro Maejima, Tetsuo Sasano, Kenichi Ohashi, Toshitaka Yoshii, Akimoto Nimura, Koji Fujita
    • Journal Title

      JSES international

      Volume: 8 Pages: 349-354

    • DOI

      10.1016/j.jseint.2023.11.009

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Privacy-Aware Gait Identification with Ultra-Low Dimensional Data Using a Distance Sensor2023

    • Author(s)
      Chengshuo Xia*, Atsuya Munakata*, Yuta Sugiura (*These authors contributed equally to this work)
    • Journal Title

      IEEE Sensors Journal

      Volume: 23 Pages: 10109-10117

    • DOI

      10.1109/JSEN.2023.3260846

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Screening for Carpal Tunnel Syndrome using Daily Behavior on Mobile Devices2023

    • Author(s)
      Takuro Watanabe, Chengshuo Xia, Koji Fujita, Yuta Sugiura
    • Journal Title

      Computer, Special Issue on Computing in Telemedicine

      Volume: 56 Pages: 62-70

    • DOI

      10.1109/MC.2023.3259001

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Screening Method for Cervical Myelopathy Using Machine Learning to Analyze a Drawing Behavior2023

    • Author(s)
      Eriku Yamada, Koji Fujita, Takuro Watanabe, Takafumi Koyama, Takuya Ibara, Akiko Yamamoto, Kazuya Tsukamoto, Hidetoshi Kaburagi, Akimoto Nimura, Toshitaka Yoshii, Yuta Sugiura, Atsushi Okawa
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: 10015

    • DOI

      10.1038/s41598-023-37253-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Screening for degenerative cervical myelopathy with the 10-s grip-and-release test using a smartphone and machine learning: A pilot study2023

    • Author(s)
      Takuya Ibara, Ryota Matsui, Takafumi Koyama, Eriku Yamada, Akiko Yamamoto, Kazuya Tsukamoto, Hidetoshi Kaburagi, Akimoto Nimura, Toshitaka Yoshii, Atsushi Okawa, Hideo Saito, Yuta Sugiura, Koji Fujita
    • Journal Title

      Digital Health

      Volume: 9 Pages: 1‐10

    • DOI

      10.1177/20552076231179030

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Tactile Presentation of Orchestral Conductor’s Motion Trajectory2024

    • Author(s)
      Yuto Ueda, Anusha Withana, Yuta Sugiura
    • Organizer
      The 2024 16th IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII 2024)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pinch Force Measurement Using a Geomagnetic Sensor2024

    • Author(s)
      Sarii Yamamoto, Kaori Ikematsu, Kunihiro Kato, Yuta Sugiura
    • Organizer
      The 2024 16th IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII 2024)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] EarHover:ヒアラブルデバイスにおける音漏れ信号を用いた空中ジェスチャ認識2024

    • Author(s)
      鈴木俊汰,雨坂宇宙,渡邉拓貴,志築文太郎,杉浦裕太
    • Organizer
      インタラクション2024
  • [Presentation] SkinRing: 装着方向に依らない指側面でのジェスチャ入力可能なリング型デバイス2024

    • Author(s)
      花山勝吾,北村莉久,山本匠,雨坂宇宙,Chan Liwei,杉浦裕太
    • Organizer
      インタラクション2024
  • [Presentation] TouchLog: Micro Finger Gestures Recognition Using Photo-Reflective Sensors2023

    • Author(s)
      Riku Kitamura, Takumi Yamamoto, Yuta Sugiura
    • Organizer
      In Proceedings of the 2023 ACM International Symposium on Wearable Computers (ISWC '23)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Identification and Authentication Using Clavicles2023

    • Author(s)
      Yohei Kawasaki, Yuta Sugiura
    • Organizer
      In Proceedings of the SICE Annual Conference 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Carpal Tunnel Syndrome Estimation through Median Nerve Segmentation in Ultrasound Videos2023

    • Author(s)
      Yukina Sato, Kana Matsuo, Yohei Kawasaki, Takafumi Koyama, Eriku Yamada, Koji Fujita, Yuta Sugiura
    • Organizer
      In Proceedings of the 45th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC 2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 指腹開放型入力デバイスにおける文字ジェスチャ識別2023

    • Author(s)
      北村莉久, 山本匠,杉浦裕太
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2023
  • [Presentation] ヒアラブルデバイスにおける音漏れ信号を用いた空中ジェスチャ認識2023

    • Author(s)
      鈴木俊汰,雨坂宇宙,杉浦裕太,渡邉拓貴
    • Organizer
      第40回センシングフォーラム
  • [Presentation] Smartphone-based machine learning algorithm for disease screening with the 10-s grip-and-release test2023

    • Author(s)
      Koji Fujita, Takuya Ibara, Ryota Matsui, Hideo Saito, Yuta Sugiura
    • Organizer
      FESSH-EFSHT 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a Screening Method for Cervical Myelopathy by Hand Movements Using Machine Learning2023

    • Author(s)
      Eriku Yamada, Takuya Ibara, Akiko Yamamoto, Kazuya Tsukamoto, Koji Fujita
    • Organizer
      FESSH-EFSHT 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 手指動作の動画解析による手根管症候群スクリーニング法の開発2023

    • Author(s)
      塚本 和矢, 松井 良太, 鏑木 秀俊, 小山 恭史, 井原 拓哉, 山田 英莉久, 山本 皓子, 吉井 俊貴, 二村 昭元, 杉浦 裕太, 藤田 浩二
    • Organizer
      日本整形外科学会学術集会
  • [Presentation] スマートフォンカメラ動画を用いた母指対立運動定量的評価の試み2023

    • Author(s)
      田中 雄太, 松井 良太, 山田 英莉久, 小山 恭史, 黒岩 智之, 鏑木 秀俊, 二村 昭元, 杉浦 裕太, 藤田 浩二
    • Organizer
      日本手外科学会雑学術集会
  • [Presentation] 10秒テストで手根管症候群のスクリーニングは可能か2023

    • Author(s)
      塚本 和矢, 松井 良太, 鏑木 秀俊, 小山 恭史, 井原 拓哉, 山田 英莉久, 山本 皓子, 二村 昭元, 杉浦 裕太, 藤田 浩二
    • Organizer
      日本手外科学会雑学術集会
  • [Presentation] 手の機能評価の原点と挑戦 スマートフォンカメラ動画を用いた母指運動における骨格推定の試み2023

    • Author(s)
      田中 雄太, 松井 良太, 塚本 和矢, 山田 英莉久, 小山 恭史, 黒岩 智之, 鏑木 秀俊, 二村 昭元, 杉浦 裕太, 藤田 浩二
    • Organizer
      日本手外科学会雑学術集会
  • [Remarks] LIFESTYLE COMPUTING

    • URL

      https://lclab.org/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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