2015 Fiscal Year Annual Research Report
変形性膝関節症の早期予防を目指した診断支援システム用センサおよび計測装置の開発
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25350541
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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, 准教授 (90139064)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 骨関節 / 変形性膝関節症 / バイオメカニクス / 音響 / 生体信号 / センサ / 計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
早期診断を支援する計測システムの構築を目指した計測センサと解析方法の開発が目的である。本年度の研究実績は次のとおりである。
（1）屈伸信号強度の数値化「しきい値」の検討；屈伸往復の時系列信号を対象とした。屈伸動作の休止時間の信号を除外する「しきい値」を設定したことで、伸展と屈曲時の信号が分離できた。信号の分離には時系列信号をFFT解析した信号にしきい値を適用した。数値化は、分離された信号の総数で表した。また、しきい値は主観ではなく客観的に与える実験式も提案したが、限定された条件では効果を認めた。（2）健常膝、スポーツ膝、および膝OA膝からしきい値による特徴的な信号強度の検討；FFT解析した信号のマッピングからは、これらの形態に応じた特徴的な周波数の信号が存在していた。その違いは、限定した複数の周波数範囲にしきい値を用いることで、信号の総数が異なっていた。（3）表面凹凸形態が異なるモデル化した発信の検討；凹凸なしの滑らかな感の軟骨面、軟質なざらざら感の下骨露出面、硬質なざらざら感の緻密骨面、凹凸感がある海綿骨面、および凹凸が明瞭な骨棘凹凸面を人工的に再現し、これらを引っ掻き棒で擦り合わせた信号には、表面の凹凸の大小と形態の差異が表れた。（4）大腿骨と脛骨を人工的に切削して擦り合せた信号の検討；（2）と（3）の成果と類似した信号であった。表面凹凸の形態とメカニカルな摺動によって発信した信号には相関があった。被験者からの信号と相関する表面形態や性状が推定できた。（5）臨床データ収集の検討と被験者；近隣病院の協力により、臨床データの収集が可能になり、その準備ができた。（6）研究協力者；膝関節廻りの筋活性度と膝OA膝診療との因果関係、およびリハビリとの因果関係に関する研究、海外の大学からの研究参画、近隣病院との臨床研究等が新たに加わり、今後も継続する。
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