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介護保険診療における治療戦略AIの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K21775
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関関西医科大学

研究代表者

長谷 公隆  関西医科大学, 医学部, 教授 (80198704)

研究分担者 田口 周  関西医科大学, 医学部, 助教 (40786191)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワード高齢者 / 動作分析 / 人工知能 / 介護保険 / 介護保険診療 / 片麻痺歩行 / 動作解析 / 起居動作
研究開始時の研究の概要

リハビリテーション治療戦略の定式化には、リハビリテーション評価に基づいてより高い治療効果が得られる方法を選定する手続きが必要である。そこで、健常者からのずれの大きさを複数の解析指標からなる基本空間からのマハラノビスの距離として表し、治療効果の変化量を規定する解析指標の組合せを、マルコフ連鎖モンテカルロ法による確率分布から探索する。本法を介護保険診療でのリハビリテーション治療に適用し、介護診療に関わる療法士および関連職種の教育に貢献することを目指す。

研究成果の概要

定量的動作分析で得られるベースライン変数の臨床的特徴量選択は、生体工学的・病態生理学的機序の理解および治療成果の予測という2つの側面を含んでいる。本研究では、60-83歳の高齢者105名の歩行、階段昇降、床からの物拾い、立ち座り動作のデータを含む3次元動作データベースを構築した。高齢者リハビリテーションの臨床診療を改善するような新たな知見が、この拡張された初期特徴量から導き出せる。例えば、降段3Dデータの階層クラスター解析は、バランス能力が低下している高齢者を、降段時において、膝屈曲によって大腿と体幹を後傾する伸展タイプと、上段にある下肢側への体幹回旋で特徴付けられる回旋タイプとして同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

要介護・要支援者が抱える機能的問題を解明し、社会生活活動の拡大を図る介護保険診療において、本研究で構築した生活関連動作や併存疾患指標、認知機能スコアを含む歩行ならびに起居動作の3Dデータベースは、臨床的意思決定を助ける特徴量の重要度サンプリングを可能にする。転倒予防などの安全面と歩行耐久性といった活動再建の両面から網羅的にアプローチする治療アルゴリズムを形成することでリハビリテーション治療効果を最大化し、要介護・要支援者を支える家族を含めたQOL向上に寄与する。さらに、活動制限に影響している病態の理解を深め、その治療目標を可視化できるようになることで介護保険診療を担う療法士の教育に貢献する。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 8件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] 人工知能システムを用いた歩行分析によるリハビリテーション治療の展開2022

    • 著者名/発表者名
      長谷公隆、鈴木良和、牛久保智宏
    • 雑誌名

      Medical Rehabilitation

      巻: 278 ページ: 28-35

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 片麻痺患者のバランス能力と歩行耐久性に関与する歩行関連指標の抽出2023

    • 著者名/発表者名
      長谷公隆、森公彦、脇田正徳、牛久保智宏
    • 学会等名
      日本リハビリテーション医療DX研究会第1回学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 歩行分析から見えるリハビリテーション治療の効果2022

    • 著者名/発表者名
      長谷公隆
    • 学会等名
      第59回日本リハビリテーション学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 課題特異的練習と機械学習を用いた特徴量抽出に基づくリハビリテーション治療2022

    • 著者名/発表者名
      長谷公隆
    • 学会等名
      第59回日本リハビリテーション学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 歩行分析に基づいた片麻痺歩行の下肢装具療法2022

    • 著者名/発表者名
      長谷公隆、間野直人、中條雄太、森公彦
    • 学会等名
      第59回日本リハビリテーション学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リハビリテーションの現在地と未来2022

    • 著者名/発表者名
      長谷公隆
    • 学会等名
      第34回大阪府理学療法学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 臨床神経生理学の進歩とリハビリテーション医療デジタルトランスフォーメーション 歩行分析データに基づくリハビリテーション治療2022

    • 著者名/発表者名
      長谷公隆
    • 学会等名
      第52回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リハビリテーション治療における歩行分析の役割2021

    • 著者名/発表者名
      長谷公隆
    • 学会等名
      第5回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 定量的歩行分析に基づくリハビリテーション治療の展開2021

    • 著者名/発表者名
      長谷公隆
    • 学会等名
      第26回日本基礎理学療法学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 臨床的意思決定に向けた定量的歩行分析2020

    • 著者名/発表者名
      長谷公隆
    • 学会等名
      第35回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 情報処理装置、有用パラメータ選択方法及びプログラム2021

    • 発明者名
      牛久保智宏、長谷公隆
    • 権利者名
      アニマ株式会社、学校法人関西医科大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 取得年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 情報処理装置、有用パラメータ選択方法及びプログラム2021

    • 発明者名
      牛久保智宏、長谷公隆
    • 権利者名
      牛久保智宏、長谷公隆
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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