| 研究課題/領域番号 |
20K12696
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90130:医用システム関連
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| 研究機関 | 北里大学 |
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研究代表者 |
渡邊 裕之 北里大学, 医療衛生学部, 准教授 (40348602)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 腰椎分離症 / 成長期 / 生体信号 / ウェーブレット / 腰椎分離モデル / 骨叩打信号 / Wavelet解析 / 振動信号 / 周波数解析 / 骨叩打 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
腰痛は国民の8割が生涯において経験すると言われています。腰痛は多くの業種において労働環境を悪化させ就業を困難とします。腰椎分離症は成長期に発生する腰の疲労骨折ですが、治療せずに成人すると慢性的な腰痛のリスクとなります。腰椎分離症は早期に診断し治療が開始されれば予後は良好です。本研究の目的は場所を選ばずに腰椎分離症の評価が可能な軽量で簡便な診断補助システムを開発することです。開発する診断補助システムは背中から腰椎を機器で軽く叩き、その際に骨に伝わる振動信号を解析することで腰椎分離症の有無を判定します。試作機では人工の腰椎を用いた実験や調査研究において腰椎分離症を判別できることが示されています。
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| 研究成果の概要 |
試験的に作成した腰椎分離症を検出するためのハンマリングシステムの安全性と検出感度を向上するため、システムを新たに開発した。新しく開発した音振判定システムは、解析手法をWavelet時間周波数解析に変更して骨内を伝搬する信号のみを検出した。人工骨モデルによる評価では正常と比較して100％分離症例で有意なパワーの減少が観察された。さらに腰椎分離症を有する患者を対象に音振判定システムを適応させたところ、人工骨と同様の結果が認められた。本音振判定システムは生体に対しても十分な検出感度を有することが考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
腰椎分離症はスポーツ傷害の一種であるが、主たる症状となる腰痛は初期においてスポーツ活動の高い運動量となる一瞬である。このため多くのスポーツ選手は、症状の増悪する進行期まで医療機関を受診することは少ない。腰椎分離症は進行に伴い、分離部の癒合の割合が減少するため、残存した腰椎分離症は成人期には腰痛が慢性化するだけでなく腰椎分離辷症へと進行し重度化する可能性がある。したがって、早期に腰椎分離症を発見し癒合を期待することができれば成人期に腰痛による社会的生産性を減弱することを抑制することが可能となる。
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