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2020 年度 実績報告書

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
研究機関東都大学

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)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
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
研究実績の概要

変形性膝関節症は多くの中高年に発生し,加齢とともに増加する.膝の痛みは歩行や立ち上がりを制限し日常生活機能に影響をおよぼし,要介護リスクを高める.変形性膝関節症の直接的要因の1つは歩行や立位中に加えられる膝関節への機械的負荷である.歩行や立位中の膝関節への負荷に影響する因子には足部自体の衝撃吸収能や足部の形状が関係するが,外反母趾や回内足などの影響は検討されていない.その原因として足部の骨格構造を定量的に計測する方法が開発されなかったことが挙げられる.
そこで本研究では,1.簡便かつ定量的に足部骨格を計測する足部骨格3D評価システムを開発し,2.コホート研究から足部の骨格構造と関節疾患のリスク評価を行う.そして予防を推進するために,3.バイオメカニクスの観点から中足部の評価指標を構築することを目的とした.本研究により以下が明らかになった.
A.足部骨格3D計測システムでは,舟状骨高,拇指角,足部高,足部骨格のずれなど10項目以上を評価指標とした.B.中足部の衝撃吸収能に関連する扁平足を評価するために,403人(63.7±12.0歳)を対象に本システムによる計測を行った.従来法として,デジタルフットプリントが用いられるため,比較を行った.その結果,舟状骨高,足部骨格のずれなどが扁平足やハイアーチを評価する上で有効であり,これらを指標とすることで先行研究のChippaux-Smirak Index(CSI)やStaheli Index(SI)を推定できた.さらにCSI,SIで判定できない形状も本システムで評価できた.C.中足部の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提案した.592人(64.3±11.9歳)を対象に変形性膝関節症との関係を調べた.
以上より,足部骨格3D計測システムの基礎を開発し,変形性膝関節症に関連する足部骨格の特徴について明らかにした.

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1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

    • 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 ページ: 117~124

    • DOI

      10.14326/abe.9.117

    • 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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
    • 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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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/

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公開日: 2022-12-28  

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