頸椎部圧迫性脊髄症患者の手指運動機能障害を予防するリハビリテーション法の確立

• 研究課題/領域番号: 20K19344
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分59010:リハビリテーション科学関連
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 伊達 翔太 広島大学, 医系科学研究科(保), 助教 (30866869)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 頚髄症 / 手指運動機能 / リハビリテーション / ウェアラブルセンサ

研究開始時の研究の概要

本研究は、頸椎部圧迫性脊髄症（頸髄症）患者を対象に以下の研究を行う。
1. 手指運動機能を評価できるウェアラブルセンサを開発する
2. 頸髄症患者の手指運動の特徴を抽出し、定量化する
3. 日常生活動作との関連性を調査し、障害の早期発見や最適な治療を選択ができるプログラムを開発する
4. 個人の症状に合わせた運動法や補助具の使用を検討し、科学的根拠のあるリハビリテーション法を構築する

研究実績の概要

手指の運動を定量的に評価可能な小型ウェアラブルセンサーを用い，術前頸椎部圧迫性脊髄症（頚髄症）患者および健常成人，計120名（患者群60名，健常者群60名）の手指巧緻運動機能を調査した．術前頚髄症患者はage-matchさせた中高齢健常者より手指の屈曲・伸展動作速度が遅く，さらに，屈曲と伸展の運動の切り替えしが遅延することが明らかとなった．これらの結果は，手を使用する日常生活動作が困難な重症例ほど，手指の運動速度が遅いことが明らかとなった．これらの結果は，従来から頚髄症患者の特徴として質的に報告されてきたが，本研究では，それらの頚髄症患者の手指運動の特徴を定量的に明らかにした研究となった．
頚髄症患者の運動機能を評価する事前研究として，健常成人を対象とした上肢機能を筋電図計を用いて定量化した．結果，同様の主作用を有する筋間で筋活動パターンが異なることを明らかにした．
これらの研究成果を前提として，頚髄症患者の術前，術後における手指および上肢運動機能をセンサー等を用いて計測し，経時的な運動機能の変化との関連を明らかにする調査を開始した．

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

術前頚髄症患者の手指運動についての研究成果をまとめ，査読付英文誌へのpublishまで行うことができたが，縦断調査は新型コロナウイルスの感染状況により一時中断していた．そのため，やや遅れている，と判断した．2023年度は計測を再開する予定である．

今後の研究の推進方策

今後は，術前にデータを取得した患者に対し，術後の運動機能の変化をウェアラブルを用いて計測し，術前-術後の運動学的な変化を調査していく方針である．

研究成果

• [雑誌論文] 症例報告 ロボット療法と課題練習によるピアノ演奏能力の改善 (2022)
  • 著者名/発表者名: 石垣 賢和、花田 恵介、伊達 翔太、竹林 崇
  • 雑誌名: 作業療法ジャーナル 巻: 56 号: 2 ページ: 177-181
  • DOI: 10.11477/mf.5001202883
  • ISSN: 0915-1354
  • 年月日: 2022-02-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of the position of the interphalangeal joint on movements of the trapeziometacarpal joint during thumb opposition (2022)
  • 著者名/発表者名: Kurumadani Hiroshi、Kurauchi Kazuya、Date Shota、Ishii Yosuke、Sunagawa Toru
  • 雑誌名: Journal of Hand Surgery (European Volume) 巻: 47 号: 5 ページ: 495-500
  • DOI: 10.1177/17531934211065879
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between kinesthetic motor imagery of an amputated limb and phantom limb pain (2022)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura Manabu、Kurumadani Hiroshi、Hirata Junya、Date Shota、Ueda Akio、Ishii Yosuke、Senoo Katsutoshi、Hanayama Kozo、Sunagawa Toru
  • 雑誌名: Prosthetics and Orthotics International 巻: 46 号: 4 ページ: 320-326
  • DOI: 10.1097/pxr.0000000000000122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brachialis Muscle Activity Can Be Measured With Surface Electromyography: A Comparative Study Using Surface and Fine-Wire Electrodes (2021)
  • 著者名/発表者名: Date Shota、Kurumadani Hiroshi、Nakashima Yuko、Ishii Yosuke、Ueda Akio、Kurauchi Kazuya、Sunagawa Toru
  • 雑誌名: Frontiers in Physiology 巻: 12 ページ: 1-7
  • DOI: 10.3389/fphys.2021.809422
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Quantitative evaluation of abnormal finger movements in myelopathy hand during the grip and release test using gyro sensors (2021)
  • 著者名/発表者名: Date S, Nakanishi K, Fujiwara Y, Yamada K, Kamei N, Kurumadani H, Yoshimura M, Ueda A, Ishii Y, Ohta R, Kotaka S, Tsuchikawa Y, Nakamae T, Ishikawa M, Hirao K, Fujimoto Y, Adachi N, Sunagawa T.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 16 号: 10 ページ: e0258808-e0258808
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0258808
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The correlation between osteoarthritis stage and the effect of the lateral wedge insole for 3 months on medial meniscus extrusion in the knee joint (2021)
  • 著者名/発表者名: Ishii Yosuke、Ishikawa Masakazu、Hayashi Seiju、Kanemitsu Munekazu、Omoto Takenori、Kurumadani Hiroshi、Kuwahara Wataru、Date Shota、Deie Masataka、Adachi Nobuo、Sunagawa Toru
  • 雑誌名: The Knee 巻: 28 ページ: 110-116
  • DOI: 10.1016/j.knee.2020.11.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of static magnetic field stimulation on the accuracy of tachystoscopically presented line bisection. (2020)
  • 著者名/発表者名: *Kirimoto, H., Watanabe, T., Kubo, N., Date, S., Sunagawa, T., Mima, T., Ogata, K., Nakazono, H., Tobimatsu, S., & Oliviero, A.
  • 雑誌名: Brain Sci. 巻: 10 号: 12 ページ: 1006-1006
  • DOI: 10.3390/brainsci10121006
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Virtual reality-based action observation facilitates the acquisition of body-powered prosthetic control skills (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura Manabu、Kurumadani Hiroshi、Hirata Junya、Osaka Hiroshi、Senoo Katsutoshi、Date Shota、Ueda Akio、Ishii Yosuke、Kinoshita Seiji、Hanayama Kozo、Sunagawa Toru
  • 雑誌名: Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 巻: 17 号: 1 ページ: 113-113
  • DOI: 10.1186/s12984-020-00743-w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 患者に連れ添う最先端医療:モバイル端末を用いた患者・病態評価 頸髄症患者の手指運動の特徴 ジャイロセンサーを用いた定量的評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 伊達 翔太, 中西 一義, 藤原 靖, 山田 清貴, 亀井 直輔, 車谷 洋, 藤本 吉範, 安達 伸生, 砂川 融
  • 学会等名: 第95回日本整形外科学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 極小筋に対する表面電極貼付の超音波エコーを使った一工夫 手の虫様筋の計測 (2022)
  • 著者名/発表者名: 車谷 洋, 上田 章雄, 石井 陽介, 伊達 翔太, 中島 祐子, 砂川 融
  • 学会等名: 第33回日本整形外科超音波学会
• [学会発表] エコーによる筋の位置同定と筋電図計測への応用 上腕筋の筋活動計測 (2022)
  • 著者名/発表者名: 伊達 翔太, 車谷 洋, 中島 祐子, 石井 陽介, 砂川 融
  • 学会等名: 第33回日本整形外科超音波学会
• [学会発表] 上肢挙上動作時の肩関節周囲筋の筋活動 筋シナジー解析を用いた筋協調性の定量評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 伊達 翔太, 原田 洋平, 車谷 洋, 横矢 晋, 安達 伸生, 砂川 融
  • 学会等名: 第37回日本整形外科学会基礎学術集会
• [学会発表] The characteristics of the muscle activity and coordination of the elbow flexors - a surface electromyographic study (2022)
  • 著者名/発表者名: S. Date , K. Kurauchi, H. Kurumadani, A. Ueda, T. Sunagawa
  • 学会等名: International Federation of Societies for Surgery of the Hand - International Federation of Societies for Hand Therapy - Federation of European Societies for Surgery of the Hand Congress
• [学会発表] Comparing Surface and Intramuscular Electromyography Patterns of the Brachialis Muscle during the Dynamic Elbow Movement (2021)
  • 著者名/発表者名: Shota Date, Hiroshi Kurumadani, Yuko Nakashima, Akio Ueda, Toru Sunagawa
  • 学会等名: The XXVIII Congress of the International Society of Biomechanics
  • 国際学会
• [学会発表] 頸髄症患者の手指運動の特徴 ウェアラブルセンサを用いた定量的評価 (2020)
  • 著者名/発表者名: 伊達翔太、中西一義、車谷洋、 亀井直輔、 中前稔生、 土川雄司、山田清貴、平尾健、藤本吉範、安達伸生、砂川融
  • 学会等名: 第35日本整形外科学会基礎学術集会
• [学会発表] 頚髄症患者の手指運動障害の特徴および手指機能とADLとの関係 (2020)
  • 著者名/発表者名: 伊達翔太、中西一義、藤原靖、山田清貴、藤本吉範、車谷洋、亀井直輔、安達伸夫、砂川融
  • 学会等名: 第14回日本作業療法研究学会
• [学会発表] 手根管症候群が母指運動へ及ぼす影響 モーションキャプチャーシステムを用いた母指三次元動作解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 兒玉祥、車谷洋、伊達翔太、後藤直哉、四宮陸雄、中島祐子、砂川融、安達伸生
  • 学会等名: 第35日本整形外科学会基礎学術集会
• [学会発表] 手根管症候群と母指CM関節症の母指代償運動パターンに関する研究 (2020)
  • 著者名/発表者名: 車谷洋、兒玉祥、四宮陸雄、中島祐子、後藤直哉、伊達翔太、安達伸生、砂川融
  • 学会等名: 第35日本整形外科学会基礎学術集会
• [学会発表] 手根管症候群術後運動機能評価としての母指3次元動作解析法の検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 兒玉祥、車谷洋、伊達翔太、後藤直哉、四宮陸雄、中島祐子、砂川融、安達伸生
  • 学会等名: 第63回日本手外科学会
• [学会発表] 手根管症候群と母指CM関節症の母指運動障害の特徴 (2020)
  • 著者名/発表者名: 車谷洋、兒玉祥、伊達翔太、安達伸生、砂川融
  • 学会等名: 第63回日本手外科学会
• [学会発表] ボール回転運動時の手指関節運動の協調性 －運動シナジー解析から－ (2020)
  • 著者名/発表者名: 車谷洋、後藤直哉、伊達翔太、砂川融
  • 学会等名: 中部日本ハンドセラピィ研究会