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変形性膝関節症の動的診断システム開発によるテーラーメードリハビリテーションの創出

研究課題

研究課題/領域番号 17J03084
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

飯島 弘貴  慶應義塾大学, 理工学部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード変形性膝関節症 / 慣性センサ / ウェーブレット変換 / OpenPose / 歩行評価 / テーラーメードリハビリテーション / 左右非対称性 / リハビリテーション / 移動能力 / 関節痛 / Timed Up and Go テスト / レーザーレンジセンサ
研究実績の概要

本研究は、地磁気搭載慣性センサ、インソール型足圧センサ、レーザーレンジセンサ等の計測機器を用いて、変形性膝関節症(膝OA)の進行および関節痛の予後予測が可能な動的診断システムを開発し、そのシステムに準じたテーラーメードリハビリテーション介入が、膝OA進行および関節痛に与える影響を検証することを目的としている。
令和元年度では、医療機関において外来診療中の膝OA患者1名を対象とした、慣性センサ評価を併用したテーラーメードリハビリテーション介入の症例検討を行った。本症例検討においては、平成30年度に行ったデータ解析に加えて、新たなセンサ解析手法(Gaussian continuous wavelet transform)ならびに動画解析手法(OpenPose)を取り入れた。これらの解析手法を追加することで、リハビリテーション介入効果を多角的かつ視覚的に捉えることが可能となった。具体的には、外来リハビリテーション前後での左右脚の歩幅や立脚期時間を算出し、歩行中の膝関節角度などの変化を視覚的に提示したことで、患者へのフィードバックを従来よりも効果的に行うことができた。このシステムに基づいた6週間のリハビリテーションによって良好な治療経過を得ただけでなく、その治療メカニズムについて迫ることができた。
このような、センサを用いた定量的評価に準じたテーラーメードリハビリテーションはこれまで体系化されてこなかった。本症例報告は、今後のさらなる研究の火付け役になる可能性がある。これらの結果はJBJS Case Connectorに受理された。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 15件)

  • [雑誌論文] Contralateral Limb Effect on Gait Asymmetry and Ipsilateral Pain in a Patient with Knee Osteoarthritis2020

    • 著者名/発表者名
      Iijima Hirotaka、Inoue Mami、Suzuki Yusuke、Shimoura Kanako、Aoyama Tomoki、Madoba Katsuyuki、Takahashi Masaki
    • 雑誌名

      JBJS Case Connector

      巻: 10 号: 1 ページ: e0418-e0418

    • DOI

      10.2106/jbjs.cc.19.00418

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proximal Gait Adaptations in Individuals with Knee Osteoarthritis: A Systematic Review and Meta-analysis.2019

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Shimoura K, Ono T, Aoyama T, Takahashi M.
    • 雑誌名

      J Biomech

      巻: 印刷中 ページ: 127-141

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2019.02.027

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Interaction Between Varus Thrust and Ambulatory Physical Activity on Knee Pain in Individuals with Knee Osteoarthritis: An Exploratory Study with 12-Month Follow-Up.2019

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Aoyama T, Eguchi R, Takahashi M, Matsuda S.
    • 雑誌名

      Clinical Rheum

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1721-1729

    • DOI

      10.1007/s10067-019-04472-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trunk movement asymmetry associated with pain, disability, and quadriceps strength asymmetry in individuals with knee osteoarthritis: a cross-sectional study2019

    • 著者名/発表者名
      Iijima H.、Eguchi R.、Aoyama T.、Takahashi M.
    • 雑誌名

      Osteoarthritis and Cartilage

      巻: 27 号: 2 ページ: 248-256

    • DOI

      10.1016/j.joca.2018.10.012

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quadriceps weakness in individuals with coexisting medial and lateral osteoarthritis.2019

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Suzuki Y, Aoyama T, Takahashi M.
    • 雑誌名

      JBJS Open Access

      巻: 4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interaction between low back pain and knee pain contributes to disability level in individuals with knee osteoarthritis: A cross-sectional study.2018

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Suzuki Y, Aoyama T, Takahashi M.
    • 雑誌名

      Osteoarthritis Cartilage

      巻: 26 号: 10 ページ: 1319-1325

    • DOI

      10.1016/j.joca.2018.06.012

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inverted Rearfoot posture in subjects with coexisting patellofemoral osteoarthritis in medial knee osteoarthritis: an exploratory study.2018

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Ohi H, Fukutani N, Aoyama T, Kaneda E, Abe K, Takahashi M, Matsuda S.
    • 雑誌名

      J Foot Ankle Res

      巻: 11 号: 1

    • DOI

      10.1186/s13047-018-0261-6

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Psychological health is associated with knee pain and physical function in patients with knee osteoarthritis: an exploratory cross-sectional study.2018

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Aoyama T, Fukutani N, Isho T, Yamamoto Y, Hiraoka M, Miyanobu K, Junnouchi M, Kaneda E, Kuroki H, Matsuda S.
    • 雑誌名

      BMC Psychology

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.1186/s40359-018-0234-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effectiveness of Mesenchymal Stem Cells for Treating Patients with Knee Osteoarthritis: A Meta-analysis toward the Establishment of Effective Regenerative Rehabilitation.2018

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Isho T, Kuroki H, Takahashi M, Aoyama T.
    • 雑誌名

      npj Regenerative Medicine

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of the Effects of Kilohertz- and Low-frequency Electric Stimulations: A Systematic Review with Meta-analysis.2018

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Takahashi M, Tashiro Y, Aoyama T.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biomechanical Characteristics of Stair Ambulation in Patients with Knee OA: A Systematic Review with Meta-analysis Toward A Better Definition of Clinical Hallmarks.2018

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Shimoura K, Aoyama T, Takahashi M.
    • 雑誌名

      Gait Posture

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Kilohertz-Frequency Electrical Stimulation on Muscle Performance and Adverse Event in Individuals with Neuromuscular Skeletal Disorders: A Systematic Review.2018

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Takahashi M, Tashiro Y, Aoyama T.
    • 雑誌名

      The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Relationship Between Varus Thrust During Gait and Low Back Pain in People with Knee Osteoarthritis.2019

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Suzuki Y, Aoyama T, Matsuda S, Takahashi M.
    • 学会等名
      ORS 2019 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] People With Varus Thrust Less Responds to Home-Based Quadriceps Exercise on Pain Outcomes: A Secondary Subgroup Analysis From a Randomized Controlled Trial.2019

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Suzuki Y, Aoyama T, Matsuda S, Takahashi M.
    • 学会等名
      ORS 2019 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel Locomotive Assessment for Knee Osteoarthritis: Laser-TUG.2019

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Yorozu A, Suzuki Y, Eguchi R, Aoyama T, Takahashi M.
    • 学会等名
      ORS 2019 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trunk movement asymmetry was associated with pain, disability, and quadriceps strength asymmetry in individuals with knee osteoarthritis: a cross-sectional study.2019

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Eguchi R, Aoyama T, Takahashi M.
    • 学会等名
      ORS 2019 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Poor Stair Climbing Capacity in Early Knee Osteoarthritis: Toward a Defining Clinical Hallmarks of Early Disease.2019

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Eguchi R, Shimoura K, Aoyama T, Takahashi M.
    • 学会等名
      ORS 2019 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation on Stair Climbing Capacity: a Secondary Analysis of Randomized Controlled Trial.2019

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Eguchi R, Shimoura K, Aoyama T, Takahashi M.
    • 学会等名
      ORS 2019 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 慣性センサによる変形性膝関節症の動的機能診断.2018

    • 著者名/発表者名
      飯島弘貴, 江口僚, 青山朋樹, 高橋正樹.
    • 学会等名
      スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 慣性センサを用いた変形性膝関節症者の歩行診断と新治療コンセプト「GAITの提案」.2018

    • 著者名/発表者名
      飯島弘貴, 江口僚, 青山朋樹, 高橋正樹.
    • 学会等名
      LIFE 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Slowed turning speed in knee osteoarthritis patients with weaker hip abductor muscle.2018

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Yorozu A, Suzuki Y, Eguchi R, Aoyama T.
    • 学会等名
      23th Annual Meeting of the Japanese Association of Physical Therapy Fundamentals
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Risk-benefit balance of repetitive physical exercise on osteoarthritic articular cartilage: a cross-cutting systematic review of human, in vivo, and ex vivo studies.2018

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Sonoo M, Yamashita T.
    • 学会等名
      23th Annual Meeting of the Japanese Association of Physical Therapy Fundamentals
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Markerless Mobility Assessment Techniques Toward an Establishment of Outcome Measures of Regenerative Rehabilitation for Knee Osteoarthritis.2018

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Eguchi R, Yorozu A, Aoyama T, Takahashi M.
    • 学会等名
      7th Annual International Symposium on Regenerative Rehabilitation
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effectiveness of Mesenchymal Stem Cells for Treating Patients with Knee Osteoarthritis: A Meta-analysis Toward the Establishment of Effective Regenerative Rehabilitation.2018

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Isho T, Kuroki H, Takahashi M, Aoyama T.
    • 学会等名
      7th Annual International Symposium on Regenerative Rehabilitation
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rehabilitation After Osteochondral Autograft Transplantation: A Single Case Report.2018

    • 著者名/発表者名
      Iijima H, Takeda T, Harada S, Iwadate D, Otsuka K.
    • 学会等名
      7th Annual International Symposium on Regenerative Rehabilitation
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Laser Range Sensorによる変形性膝関節症の方向転換動作解析と股関節外転筋の特異的貢献2018

    • 著者名/発表者名
      飯島弘貴、青山朋樹、高橋正樹
    • 学会等名
      第55回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] レーザーレンジセンサを用いた変形性膝関節症患者の歩行パラメータ解析 ―膝関節痛が機能的移動能力に与える影響―2018

    • 著者名/発表者名
      飯島弘貴、萬礼応、江口僚、青山朋樹、高橋正樹
    • 学会等名
      Dynamics and Design Conference 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Biomechanical Characteristics of Stair Ambulation in Patients with Knee OA: A Systematic Review with Meta-analysis Toward A Better Definition of Clinical Hallmarks.2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Iijima, Kanako Shimoura, Tomoki Aoyama, Masaki Takahashi
    • 学会等名
      2018 World Congress on Osteoarthritis
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proximal Gait Adaptations in Individuals with Medial Knee OA: A Systematic Review with Meta-analysis.2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Iijima, Masaki Takahashi
    • 学会等名
      2018 World Congress on Osteoarthritis
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The limited knee range of motion causes progression of cartilage degeneration in the osteoarthritic knee joint: an experimental study using a preclinical model of osteoarthritis.2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Iijima, Momoko Tanima-Nagai, Kisara Uchiyama, Akira Ito, Junichi Tajino, Akihiro Nakahata, Wataru Kiyan, Jue Zhang, Xiang Ji, Tianshu Wang, Tomoki Aoyama, Kohei Nishitani, Masaki Takahashi, Hiroshi Kuroki
    • 学会等名
      2018 World Congress on Osteoarthritis
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quadriceps strength in individuals with coexisting medial and lateral osteoarthritis: toward an identification of modifiable risk factors in important subgroup of mild radiographic disease.2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Iijima, Yusuke Suzuki, Tomoki Aoyama, Masaki Takahashi
    • 学会等名
      2018 World Congress on Osteoarthritis
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Specific contribution of hip abductor muscle strength to turning movement in individuals with knee osteoarthritis.2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Iijima, Ayanori Yorozu, Yusuke Suzuki, Ryo Eguchi, Tomoki Aoyama, Masaki Takahashi
    • 学会等名
      2018 World Congress on Osteoarthritis
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acceleration patterns of the trunk during walking in individuals with varus thrust: toward an estabilishment of the pathomechanics of varus thrust.2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Iijima, Ryo Eguchi, Tomoki Aoyama, Masaki Takahashi
    • 学会等名
      2018 World Congress on Osteoarthritis
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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