2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of AI medical care system that predicts / prevents locomotive syndrome from the characteristics of knee joint acoustic and body-balance.
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21K12655
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
長尾 光雄 日本大学, 工学部, 研究員 (90139064)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
紺野 愼一 福島県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (70254018)
荊 雷 会津大学, コンピュータ理工学部, 上級准教授 (30595509)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 運動器症候群 / WOMAC / small data / バランス能力 / AI / 膝関節音 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[1]新規BJASデバイスの試作開発： 2023年度は諸般の事情により計測・臨床・ＡＩとの紐付けする環境は困難であった。代わりに試作の計測方法と計測システムで若年・高齢者を対象にしたバランス機能を比較解析し、その有用性を確かめた。（代表）
[2]臨床学的診療情報の取得： 標準的な変形性膝関節症に対する疾患特異的な評価尺度として、Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index （WOMAC)による評価を行う方針であった。構成は疼痛:5項目、こわばり:2項目、機能:17項目の3グループであり、計24項目に自記式で回答する方式である。この回答と診療データをAIデータとして提供する予定であった。また、実際の症例収集のため、責任者、分担者チーム間での対面でのミーティングを行い、情報共有を図った。また、AI用データ整理を行った。しかし、2023年5月までのコロナ感染症拡大防止対策や、研究分担者の異動のため、研究の対象となるWOMACスコア被験者を収集することが難しかった。（分担1）
[3]臨床情報からAI診療支援の開発： 早期に膝関節の異常を検出するシステムの開発では、少ないデータ量で効率的に機械学習の分類を行う方法は重要である。2023年度では、アウトライヤーをz-スコアによる除去する手法、及び過学習を防ぐためのシャッフル手法を検討した。特に少ないデータ量で高い精度を達成するための効率的な学習技術を提案した。また、歩行姿勢分析から、膝関節の異常を検知する予備研究も進めた。中敷型足圧センサによる12種類の日常動作から、歩行動作の認識率が97%になることも確認した。これは足圧データから歩行姿勢を分析する手法の開発につながる。（分担2）
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| Remarks |
・2023/11/17、秋田県立大学システム科学技術学部-特別講義-演題“歩行長寿に関わるヘルスケア（予防医療）の工学的なアプローチ”
・2024/2/17、独立行政法人-高齢・障害・求職者雇用支援機構東北職業能力開発大学校、第22回東北ポリテックビジョン研究発表、概要集Ａ-08、演題“膝関節の揺動から身体的バランスアセスメントする計測デバイスの試作開発”
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