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2016 年度 実施状況報告書

糖尿病足病変予防のための靴装着型センサデータからの日常生活下足部負荷推定システム

研究課題

研究課題/領域番号 16K12949
研究機関東京大学

研究代表者

森 武俊  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任教授 (20272586)

研究分担者 野口 博史  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任講師 (50431797)
大江 真琴  東京大学, 医学部附属病院, 特任講師 (60389939)
雨宮 歩  千葉大学, 大学院看護学研究科, 助教 (90778507)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード看護工学 / 糖尿病足病変 / 歩行計測 / 歩行時足底力負荷 / モーションセンサ / センサ医療情報工学 / 看護理工学
研究実績の概要

靴・フットウェアの甲部に簡便に装着可能な小型薄型軽量なセンサデバイスを作製し,その計測データから日常的な生活のもと屋内外で足部にかかる負荷を推定するシステムを構築する.それにより糖尿病足病変の主因とされる足部胼胝の形成・再形成の実態を掴み,過大負荷が起こる歩容や高負荷が継続する状況を明らかにし,負荷軽減手法と胼胝形成予防法の構成すに寄与する.健常青年・高齢者の日常歩行・階段歩行・高負荷模擬歩行,糖尿病患者の歩行時に,足力負荷と脚・足の動きを同時に計測して,足裏力負荷および特に前足部にかかる圧力・ずれ力と,歩行様態・運動との相関などの関係を解明する.構築するシステムを日常的な生活下で糖尿病患者に装着していただき,上記関係性により日常歩行の動きデータから足負荷を推定し,過大負荷の状態の発生時・場所や,高負荷が続く場面や歩き方を明確化する.得られる知見を基に安心感の持てる安定歩行に結びつくフットウェア設計法・歩き方指導法を提案することを目的とする.予備的に簡易型として製作をすすめてきた試作版の歩行運動計測システムを利用して,これに開発してきた足底圧力・せん断力のフットウェア型計測システムとを組み合わせることで,加速度・角速度センサで構成される運動センサと歩行時のフットウェア内の足底前足部力負荷の同時計測が可能なようにした.健常青年,高齢者に装着してもらい,短距離平地歩行や斜面歩行,階段歩行などで関連を得られるような同時測定データを収集した.特に平地歩行において関連のパラメータを得た.糖尿患者にも低負担で装着できるようセンサシステムの小型化,薄型化と装着性のよいアタッチメントを開発した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

健常者や高齢者における,力負荷実測センサと推定用の慣性センサの同時計測システムを実現した.それとともに,糖尿病患者における計測が可能なような小型化薄型化ならびに装着性の良いアタッチメントを開発できた.一部,日常生活行動における歩行データの計測トライアルもはじめられている.

今後の研究の推進方策

初年次に設計試作した計測システムについて,基本部は研究室で製作しつつ,コネクタ部やフットウェア装着部は外部製作のものを導入可能なように設計して,被験者が自由に歩き回れ歩行時の負担にならないよう靴・フットウェアの甲部に貼り付けるように装着可能な薄型小型機器を,さらに新たに導入するGPS・気圧計内蔵装着形態型データ収集装置,パッケージングする.システムは高齢者やリスクの低い糖尿病患者に貸与し無拘束長時間計測蓄積を行う.

次年度使用額が生じた理由

より小型高性能な位置情報計測記録システムが発売されることが判明し2年次当初に購入することとした.

次年度使用額の使用計画

小型高性能な位置情報計測記録システムを2セット購入するのに加算利用する.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Shear stress-normal stress (Pressure) Ratio (SPR) decides forming callus in patients with diabetic neuropathy2016

    • 著者名/発表者名
      Amemiya A, Noguchi H, Oe M, Takehara K, Ohashi Y, Suzuki R, Yamauchi T, Kadowaki T, Sanada H, Mori T.
    • 雑誌名

      J Diabetes Res

      巻: 2016 ページ: 1-10

    • DOI

      doi:10.1155/2016/3157123.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Factors Associated With Callus in Diabetic Patients, Focused on Plantar Shear Stress During Gait.2016

    • 著者名/発表者名
      . Masako Hamatani, Taketoshi Mori, Makoto Oe, Hiroshi Noguchi, Kimie Takehara, Ayumi Amemiya, Yumiko Ohashi, Kohjiro Ueki, Takashi Kadowaki, and Hiromi Sanada
    • 雑誌名

      J Diabetes Sci Technol

      巻: 10 ページ: 1353-1359

    • DOI

      doi:10.1177/1932296816648164

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of Gait Features Between Feet With Callus or Corns and Normal Feet Using Motion Sensors in People With Diabetes and People Without Diabetes2016

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Amemiya, Hiroshi Noguchi, Makoto Oe, Yumiko Ohashi, Kimie Takehara, Kohjiro Ueki, Takashi Kadowaki, Hiromi Sanada, and Taketoshi Mori.
    • 雑誌名

      J Diabetes Sci Technol

      巻: 2016 ページ: 614-615

    • DOI

      doi:10.1177/1932296815616135

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 工学技術による歩行測定 ~歩容計測と足底力負荷計測~2016

    • 著者名/発表者名
      森武俊
    • 雑誌名

      日本フットケア学会雑誌

      巻: 14 ページ: 1-10

    • 査読あり
  • [学会発表] Establishment of a measurement method for in-shoe pressure and shear stress in specific regions for diabetic ulcer prevention2016

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Amemiya, Hiroshi Noguchi, Makoto Oe, Hiromi Sanada and Taketoshi Mori
    • 学会等名
      38th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Bilogogy Society(EMBC2016)
    • 発表場所
      Orlando, Florida USA
    • 年月日
      2016-08-16 – 2016-08-20
    • 国際学会
  • [図書] 進化を続ける!褥瘡・創傷 治療・ケア アップデート.ISBN: 9784796523936.2016

    • 著者名/発表者名
      森武俊分担執筆.真田弘美,市岡滋,溝上祐子編著.
    • 総ページ数
      215
    • 出版者
      照林社
  • [図書] 社会を変える健康のサイエンス: 健康総合科学への21の扉。ISBN-13: 978-41306340692016

    • 著者名/発表者名
      森武俊分担執筆.東京大学医学部健康総合科学科.
    • 総ページ数
      148
    • 出版者
      東京大学出版会

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公開日: 2018-01-16  

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