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2019 年度 実施状況報告書

ウェアラブル端末を用いた日常生活動作における体幹・四肢運動機能評価とロコモ対策

研究課題

研究課題/領域番号 18K10745
研究機関広島大学

研究代表者

中西 一義  広島大学, 医系科学研究科(保), 教授 (60403557)

研究分担者 安達 伸生  広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (30294383)
砂川 融  広島大学, 医系科学研究科(保), 教授 (40335675)
木村 浩彰  広島大学, 病院(医), 教授 (60363074)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードウェアラブル端末 / ロコモティブシンドローム / リハビリテーション
研究実績の概要

健常者11例(コントロール)、全人工膝関節置換術予定の変形性膝関節症14例(OA)に対して赤外線カメラ16台による三次元動作解析装置 (VICON MX, Vicon Motion Systems社製, 100Hz) を用いたモーションキャプチャにより、歩行時における体幹・下肢の動作解析を行った。得られたデータより、膝関節屈曲/伸展角度、体幹前傾角度、骨盤前傾角度を計測し、静止立位時と動作時の角度について検討を行った。歩行時立脚相の膝伸展角度は両群間で差がなかったが、膝屈曲角度はOA群でコントロール群に比べて低値であった。また、体幹前傾角度、骨盤前傾角度とも、OA群でコントロール群に比べて高値であった。次に、OA群に対し、全人工膝関節置換術後に同様の計測を行った。歩行時立脚相の膝屈曲角度は術前と比べて増加し、体幹前傾角度は術前と比べて低下し、改善を認めた。

また、今年度は昨年度作成した3軸加速度センサ、3軸ジャイロセンサ内臓フラッシュメモリレコーダ (MVP-FM8-AC, MicroStone) を使用した研究を開始した。これは加速度、角速度の計測し、14時間分の測定値を保存できるディバイスである。 まずは健常成人6例に対して、前述のVICONを用いた計測と同時に、MVP-FM8-ACを第7頚椎、第3腰椎部皮膚上に設置して、歩行時の計測を行った。また、同時に床反力を計測した。これら3つの同期された計測値を解析する予定である。

更に今年度は、6軸慣性センサを用いて、頚髄症の手指巧緻運動機能の評価を開始した。健常者9人、頚髄症患者9人に対して、超小型モーションレコーダ(MP-M6-06/2000C)を示指、小指の爪に貼付し、手指の開閉運動を30秒間計測した。系随所の示指、小指の角速度は特に伸展時でコントロールに比べて低値であった。

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、変形性膝関節症の術前後の三次元動作解析を行うことができた。ウェアラブル端末として、既成の3軸加速度計 (GT3X-BT monitor, ActiGraph LLC)を用いて計測を行っているが、そのノウハウを活かし、新たに3軸加速度センサ、3軸ジャイロセンサを内臓したフラッシュメモリレコーダを作成し、14時間の加速度、角度の計測、保存が可能となり、日常生活動作の評価を開始した。 更に、6軸慣性センサを用いて、頚髄症の手指巧緻運動機能の評価を開始した。

今後の研究の推進方策

今後は、日常生活動作の評価として、3軸加速度計 (GT3X-BT monitor, ActiGraph LLC) に加え、新たに開発した3軸加速度センサ、3軸ジャイロセンサ内臓フラッシュメモリレコーダ (MVP-FM8-AC, MicroStone) を用い、変形性膝関節症患者の日常生活上の脊椎骨盤アライメントを計測し、その特性を評価する。加えて慢性腰痛症、腰部脊柱管狭窄症や、高齢者、特にサルコペニアによる日常生活動作障害のある患者の評価を進める。

次年度使用額が生じた理由

健常者、変形性膝関節症の術前後の三次元動作解析を行うことができた。ウェアラブル端末として、既成の3軸加速度計 (GT3X-BT monitor, ActiGraph LLC)を用いて計測を行っているが、そのノウハウを活かし、新たに3軸加速度センサ、3軸ジャイロセンサを内臓したフラッシュメモリレコーダを作成し、14時間の加速度、角度の 計測、保存が可能となり、日常生活動作の評価を開始した。 更に、6軸慣性センサを用いて、頚髄症の手指巧緻運動機能の評価を開始した。
今後は、日常生活動作の評価として、3軸加速度計 (GT3X-BT monitor, ActiGraph LLC) に加え、新たに開発した3軸加速度センサ、3軸ジャイロセンサ内臓フラッシュメモリレコーダ (MVP-FM8-AC, MicroStone) を用い、変形性膝関節症患者の日常生活上の脊椎骨盤アライメントを計測し、その特性を評価する。加えて慢性腰痛症、腰部脊柱管狭窄症や、高齢者、特にサルコペニアによる日常生活動作障害のある患者の評価を進める。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Total knee arthroplasty for patients with medial knee osteoarthritis improves trunk movement during gait.2020

    • 著者名/発表者名
      Kuwahara W, Nakanishi K, Kurumadani H, Shimada N, Asaeda M, Deie M, Adachi N, Sunagawa T.
    • 雑誌名

      J Back Musculoskelet Rehabil

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.3233/BMR-181383

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The correlation between sagittal spinopelvic alignment and degree of lumbar degenerative spondylolisthesis.2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamae T, Nakanishi K, Kamei N, Adachi N.
    • 雑誌名

      J Orthop Sci.

      巻: 24 ページ: 969-973.

    • DOI

      10.1016/j.jos.2019.08.021

    • 査読あり
  • [学会発表] 腰部脊柱管狭窄症患者における除圧術後6ヵ月の遺残腰痛に影響を与える術前歩行機能因子の検討.2019

    • 著者名/発表者名
      桑原渉,中西一義,車谷洋,石井陽介,安達伸生,砂川融.
    • 学会等名
      第7回日本運動器理学療法学会学術大会
  • [学会発表] 腰部脊柱管狭窄症患者における歩行時の腰椎-骨盤運動の協調性.2019

    • 著者名/発表者名
      桑原渉,中西一義,車谷洋,石井陽介,安達伸生,砂川融.
    • 学会等名
      第6回日本予防理学療法学会学術大会

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公開日: 2021-01-27  

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