| 研究課題/領域番号 |
19K11551
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
藤田 和樹 大阪大学, 全学教育推進機構, 准教授 (00361080)
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| 研究分担者 |
小笠原 一生 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70443249)
山本 陵平 大阪大学, キャンパスライフ健康支援・相談センター, 准教授 (00533853)
中田 研 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (00283747)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 交互片脚立ち課題 / 動的バランス能力 / 加速度情報 / サルコペニア / ロジスティック回帰モデル / 高齢者 / 慢性腎臓病患者 |
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| 研究実績の概要 |
現行のAWGSによるサルコペニア診断には歩行速度，握力，骨格筋量の測定が必要であり，評価に時間を要し，コストもかかるため実用面に問題がある．本研究課題では，短時間，低コストで簡易にサルコペニアを判別する方法を構築することを目的とする．
2021年度は，地域の自立高齢者47名（男性22名，女性25名)を対象に2.66秒間隔で交互に片脚立ちを繰り返す課題(ASLST)における腰部の加速度計測とAWGSに基づくサルコペニア診断を行った．自己相関係数は，自己の現在と過去の履歴の関連を示す指標であり，本研究のように一定のリズムで同じ動作を繰り返す課題では，1歩行周期ずらした加速度の自己相関係数は，動的バランス能力の一面としての動作速度の再現性を表す．本報告書では，過去3年間にこれらの測定を行った高齢者180名（男性70名，女性110名，年齢74.7±6.7歳)を対象に，ASLST課題における腰部加速度の自己相関係数を用いてサルコペニア判別式を構築し，その精度検証を行った結果を示す．
サルコペニア該当の有無を従属変数，年齢，性別，BMI，ASLST課題における加速度・角加速度の自己相関係数を独立変数とする多変量ロジスティック回帰分析（ステップワイズ法）を行った．この結果，サルコペニア判別式の変数にはBMIと矢状軸方向の加速度及び垂直軸回りの角加速度の自己相関係数が選択された（ROC曲線下面積＝0.782）．また，この回帰式によるサルコペニアの判別的中率は73％（感度：0.75，1－特異度：0.28）であった．
サルコペニアでは体幹部や下肢骨格筋量の減少により運動中のバランス能力が低下するが，本研究では加速度センサを用いた簡易な動的バランス測定によりサルコペニアを判別できる可能性が示された．今後は，本法の再現性と妥当性を確認したうえで，有疾患者への適用を検討することが課題とされた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
2020年度に引き続き，2021年度も新型コロナウィルスによる院内感染対策のため慢性腎臓病患者を対象とした臨床研究を実施することはできなかった．また，代替策として実施している地域の自立高齢者を対象とした研究も，新型コロナウィルスの感染拡大により，今年度の目標としていた対象者70名を達成できなかったため研究は遅れていると言える．しかし，この3年間で180名の地域高齢者を対象に交互片足立ち(ASLST)課題を用いた動的バランス測定とAWGSに基づくサルコペニア診断を実施することができた．この結果，ASLST課題における加速度自己相関係数により高齢者のサルコペニアを安全かつ簡易に判別可能な測定法を開発することに成功した．現時点ではこの測定方法によるサルコペニア判別式の精度は，感度0.75，1-特異度0.28であり，関連する他の先行研究と比べても遜色のない精度である．しかし，社会実装を考えるとより高い精度が求められるため，2022年度以降も精度向上を目指してデータの収集と解析を進める予定である．このように，新型コロナウィルスの影響により当初計画していた慢性腎臓病患者に対する研究は遅れているが，加速度情報を活用した高齢者の動的バランス能力の定量化とこれを利用した簡易なサルコペニアの判別方法はほぼ完成の域に達しており，2022年度以降いつでも，慢性腎臓病患者を対象とした臨床研究を開始できる状態である．
本研究課題を実施する過程において新たな研究課題が2021年度に誕生した．本研究で取得した加速度等の自己相関係数データを機械学習にかけてサルコペニア判別のためのアルゴリズムを作成する研究グループが組織され，研究成果を報告した（第60回日本生体医工学会大会）．また，高齢者の動的バランス能力のランクを評価するためのレファレンスデータ収集のため若年者を対象に動的バランス測定を実施している．
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| 今後の研究の推進方策 |
2022年度は，2021年度に引き続き箕面市健康福祉部の協力が得られる予定であり，地域の自立高齢者70名を対象にASLST課題における加速度自己相関係数を用いたサルコペニア判別式の精度検証を進める．また，大阪大学共創機構のサポートにより2022年度から新規の研究フィールドとして大阪府泉大津市が加わることが決定しており，同市在住の高齢者75名を対象に上記測定方法の再現性について検討を行う予定である．
ASLST課題を用いた動的バランス評価方法及び新規なサルコペニア判別方法の慢性腎臓病(CKD)患者への臨床応用については，研究分担者である山本陵平が勤務する大阪大学医学部附属病院腎臓内科の入院・外来患者を対象にデータの収集を進めていく予定である．しかし，現時点では，被験者数は当初予定していた200名を大幅に下回る見込みである．最終的に，CKD患者を含む有疾患高齢者80名を目標にASLSTを用いた動的バランス測定とサルコペニアの判別的中率の検証を行うことができるよう，新型コロナウィルス感染の収束状況を見ながら効率的に測定を進めていけるよう準備したい．
本研究で開発した動的バランス測定及びサルコペニア判別式のアプリ開発についても，2021年度に引き続き大阪大学大学院工学研究科と連携の下，進めていく予定である．2022年度は，iPod touchなど市販の加速度センサ搭載端末にASLST 課題における加速度自己相関係数の計算式やサルコペニア判別式を組み込み，データのクラウドへの自動アップロードと結果のリアルタイム表示ができるようにする．これらの端末を，大阪大学医学部付属病院などの医療機関や大阪市内の地域包括支援センターなど，AWGSに基づく従来のサルコペニア診断を行うことが困難な施設にレンタルすることにより，体力測定形式では参加できないフレイル高齢者のデータ集積を図る．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2021年度は，所要額約140万円に対して実支出額が約75万円であり，次年度使用額が65万円生じた．この理由として，新型コロナウィルスの影響により，当初予定していた大阪大学医学部付属病院における動的バランス等の測定が実施できなかったことがあげられる．これにより，同病院で使用する予定だった動的バランス測定機器（スポーツセンシング社製加速度センサ(5万円/セット）×2セット，ハイパワーデータ送受信機（5万円）×2セット，専用ノートパソコン×1台（20万円）)計40万円の物品費が未使用となった．同様に，当初の計画では，大阪大学医学部付属病院での測定に係る人件費24万円を計上していたが，これについても未使用となった．
2022年度の直接経費（前年度未使用額65万円）の使用予定は以下の通りである．１）2021年度に実施できなかった大阪大学医学部付属病院における動的バランス測定に係る人件費で12万円．研究成果の英文校正費用及び国際雑誌への投稿費用として18万円．研究成果の公開のためのホームページ構築費用として34万円．
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