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変形性膝関節症のリスク推定のための足部骨格構造計測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H03559
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関東都大学 (2020-2021)
了徳寺大学 (2019)
バイオフィリア研究所有限会社 (2018)

研究代表者

山下 和彦  東都大学, 幕張ヒューマンケア学部, 教授 (00370198)

研究分担者 佐藤 満  昭和大学, 保健医療学部, 教授 (10300047)
滝沢 茂男  バイオフィリア研究所有限会社, その他部局等, 教授(移行) (10451204)
李家 中豪  大阪大学, 医学系研究科, 招へい教員 (80815001)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード足部3D骨格構造解析システム / バイオメカニクス / 変形性膝関節症 / 足部骨格 / 足部の3次元評価 / 足部のバイオメカニクス / 外反母趾 / スマートフォン / 足部の3次元計測 / 足部の骨格特性の評価指標の構築 / 足部特徴量解析 / 足部3D計測システム / 足病予防 / 歩行機能
研究成果の概要

変形性膝関節症(膝OA)は多くの中高年に発生している.膝関節に影響する因子には足部自体の衝撃吸収能や足部形状が関係するが検討されていない.そこで本研究では,1.足部骨格3D計測システムを開発し,2.足部の骨格構造と関節疾患のリスク評価を行う.3.バイオメカニクスの観点から中足部の動作の評価手法の構築を目的とした.
その結果,A.足部骨格3D計測システムを開発し,舟状骨高など10項目を評価指標に設定した.B.本システムによる中足部の衝撃吸収能評価実験を行った.C.バイオメカニクスの観点から中足部の動作を評価する手法を開発し膝OAとの関係を調べた.以上,膝OAに関連する足部骨格の特徴を明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

変形性膝関節症(膝OA)は潜在的患者数を含め2780万人と推定され,40歳以上の4人に1人が該当する国民的疾患である.本研究は膝OAの予防やリスク評価に関連する技術開発であり,健康寿命の延伸に寄与できることから社会的意義が大きい.さらにスマートフォンを活用しており,幅広い人が利用できることから社会的貢献性が高い.
これまで立位や歩行におけるバイオメカニクス的解析は足首,膝,腰に加わるモーメントに着目してきた.高齢者などの現実に即した生体影響を調べるためには,足部の変形や外反母趾まで考慮する必要がある.本研究では足部の骨格構造に着目しており,新しい学術的基の基礎の構築を実現できる.

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Foot-surface-structure analysis using a smartphone-based 3D foot scanner2021

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Tomoko、Yamashita Kazuhiko、Sato Mitsuru、Kawasumi Masashi、Ata Shingo
    • 雑誌名

      Medical Engineering & Physics

      巻: 95 ページ: 90-96

    • DOI

      10.1016/j.medengphy.2021.08.001

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Effects of an 18-Month Walking Habit Intervention on Reducing the Medical Costs of Diabetes, Hypertension, and Hyperlipidemia—A Prospective Study2020

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Kazuhiko、Yamashita Tomoko、Sato Mitsuru、Inoue Masahiro、Takase Yoshimasa
    • 雑誌名

      Advanced Biomedical Engineering

      巻: 9 号: 0 ページ: 117-124

    • DOI

      10.14326/abe.9.117

    • NAID

      130007882202

    • ISSN
      2187-5219
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of walking on depression prevalence for diabetes using information communication technology: Prospective study2019

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Tomoko、Yamashita Kazuhiko、Sato Mitsuru、Takase Yoshimasa
    • 雑誌名

      Geriatrics & Gerontology International

      巻: 19 号: 11 ページ: 1147-1152

    • DOI

      10.1111/ggi.13787

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a quantitative measurement system for three-dimensional analysis of foot morphology using a smartphone2019

    • 著者名/発表者名
      Yamashita K, Yamashita T, Sato M, Kawasumi M, Takase Y
    • 雑誌名

      41st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC)

      巻: 2019 ページ: 3171-3174

    • DOI

      10.1109/embc.2019.8857209

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Foot care to improve physical function and prevent falling of frail elderly adults with and without dementia2019

    • 著者名/発表者名
      Yamashita T, Yamashita K, Takase Y
    • 雑誌名

      41st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC)

      巻: 2019 ページ: 321-324

    • DOI

      10.1109/embc.2019.8857767

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvements in lower-limb muscle strength and foot pressure distribution with foot care in frail elderly adults: a randomized controlled trial from Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Yamashita, Kazuhiko Yamashita, Chugo Rinoie, Yoshimasa Takase, Mitsuru Sato, Kenji Yamada, Yoshiki Sawa
    • 雑誌名

      BMC Geriatrics

      巻: 19 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1186/s12877-019-1097-z

    • 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
  • [学会発表] COVID-19流行による地域在住認知症者の歩数の変化2022

    • 著者名/発表者名
      山下知子,山下和彦
    • 学会等名
      日本生体医工学会BME on Dementia研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ICTを用いた歩数モニタリングによる中高年者の活動・身体機能への影響2022

    • 著者名/発表者名
      山下知子,山下和彦,花之内健仁,阿多信吾
    • 学会等名
      第14回ITヘルスケア学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 中高年の外反母趾リスク推定のための足部形状3D計測システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      山下和彦,山下知子
    • 学会等名
      第14回ITヘルスケア学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 健康長寿社会実現のためのICTを用いた中高年者の歩数に着目した活動支援の大規模追跡研究2022

    • 著者名/発表者名
      山下知子,山下和彦,阿多信吾
    • 学会等名
      第23回情報処理学会高齢社会デザイン研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高齢者の認知症対策に向けた歩行支援システムの開発と足部ケアの重要性2021

    • 著者名/発表者名
      山下和彦
    • 学会等名
      第60回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 足部3D計測システムと足底圧分布計測による足部骨格の比較2021

    • 著者名/発表者名
      山下知子,山下和彦,阿多信吾
    • 学会等名
      第60回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 中高年者の変形性膝関節症予防のためのスマートフォンを用いた足部の骨格構造3D計測システムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      山下知子,山下和彦,阿多信吾
    • 学会等名
      LIFE2020-2021第36回ライフサポート学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] スマートフォンを用いた中高年者の足部の解剖学的評価システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      山下知子,山下和彦,原晋介
    • 学会等名
      第59回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 中高年者の足部の定量的評価システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      山下知子,山下和彦,原晋介
    • 学会等名
      第16回日本整形靴技術協会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 子どもから高齢者のための足部の骨格の3D定量的評価による足病予防2020

    • 著者名/発表者名
      山下和彦,山下知子
    • 学会等名
      第59回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高齢者の歩行支援のための身体機能計測~認知症支援に向けた医工学の活用~2019

    • 著者名/発表者名
      山下和彦
    • 学会等名
      日本早期認知症学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ICTを用いた歩行支援による地域在住認知症者の活動度・身体機能への効果2019

    • 著者名/発表者名
      山下知子,山下和彦,髙瀬義昌
    • 学会等名
      日本早期認知症学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] やる気につなげる見える化技術-対象者中心設計と計測-2019

    • 著者名/発表者名
      山下和彦
    • 学会等名
      ITヘルスケア学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 中高年者の変形性膝関節症予防のための足部の形状評価システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      山下知子,山下和彦
    • 学会等名
      ITヘルスケア学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 子どもの発達支援のための足部の形状評価システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      山下和彦,山下知子,吉原正宣,李家中豪,山田憲嗣
    • 学会等名
      日本生体医工学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 子どもの外反母趾予防のための足部の形状評価システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      山下知子,山下和彦,山田憲嗣
    • 学会等名
      LIFE2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 東都大学 幕張ヒューマンケア学部 山下和彦

    • URL

      https://www.tohto.ac.jp/makuhari_human/rinko/teacher/yamashita/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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