磁気で力を測る：指タップ力計測法の提案とパーキンソン病診断支援システムの開発

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21360118
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 辻 敏夫 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90179995)
• 研究分担者: 吉栖 正生 広島大学, 医歯薬保健学研究院, 教授 (20282626)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 指タップ運動 / 血管内皮機能 / 因子分析 / パーキンソン病 / 指タップ力 / 自律神経活動評価

研究概要

本年度はパーキンソン病の定量化手法の確立を目指し，指タップ運動と重症度の関連性を詳細に解析・考察すること，ならびに自律神経系活動解析を実現するための方法論の確立を目的として研究を実施した．
パーキンソン病患者に対する運動機能評価にはUnified Parkinson's disease rating scale (UPDRS)が広く用いられるが，評価尺度があいまいであり，熟練した医師でも評価が困難なことが問題視される．これに対し，因子分析に基づいて指タップ運動のパラメータを解析評価することで，指タップ運動の3つの因子がパーキンソン病の重症度に影響を及ぼすことを明らかにするとともに，因子分析の結果に基づく新たな重症度評価法および運動分類法の確立に成功した [SICE論文誌掲載]．このインデックスにより，パーキンソン病の進行と指タップ運動の変化について詳細な議論が可能となった．
また，力学的な指タップ運動の評価に加え，指タップ運動中の自律神経状態を的確に計測・評価することで神経支配された運動機能状態を客観的に把握できると考えられる．本年度は，自律神経活動を計測するために提唱してきた末梢の血管特性を評価する粘弾性インデックス，および血管の内皮機能を評価する対数線形血管粘弾性モデルと頸動脈超音波検査法についての詳細な検討を行い有効性を示した [EMBC13発表]．また，自動血圧測定器を用いて簡易的に血管内皮機能を評価可能なez-FMDについて，方法論のブラッシュアップと詳細な有効性検証を行った [Atherosclerosis掲載]．さらに小型のコイルを用いて簡便かつ迅速に血圧測定が可能な装置を考案した[日本国特許出願]．
これまで考案したインデックスを組み合わせることで，運動機能障害と自律神経活動の関連性を詳細に議論でき，運動訓練や薬効評価へと発展できる可能性を示した．

現在までの達成度 (区分)

理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] A novel noninvasive and simple method for assessment of endothelial function: Enclosed zone flow-mediated vasodilation (ezFMD) using an oscillation amplitude measurement (2013)
  • 著者名/発表者名: Naomi Idei, Teiji Ukawa, Masato Kajikawa, Yumiko Iwamoto, Noritaka Fujimura, Tatsuya Maruhashi, Shinsuke Mikami, Takeshi Matsumoto, Yasuki Kihara, Kazuaki Chayama, Kensuke Noma, Ayumu Nakashima, Tsuneo Takayanagi, Haruka Morimoto, Toshio Tsuji, and Yukihito Higashi
  • 雑誌名: Atherosclerosis 巻: 229(2) ページ: 324-330
  • DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2013.05.016.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 因子分析によるパーキンソン病患者の指タップ運動機能評価と分類 (2013)
  • 著者名/発表者名: 島 圭介，山口 裕希，芝軒 太郎，辻 敏夫，神鳥 明彦，佐野 佑子，佐古田 三郎
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 49(11) ページ: 1029-1036
  • 査読あり
• [学会発表] A Log-Linearized Arterial Viscoelastic Model for Evaluation of the Carotid Artery (2013)
  • 著者名/発表者名: Harutoyo Hirano, Tetsuya Horiuchi, Abdugheni Kutluk, Yuichi Kurita, Teiji Ukawa, Ryuji Nakamura, Noboru Saeki, Yukihito Higashi, Masashi Kawamoto, Masao Yoshizumi, and Toshio Tsuji
  • 学会等名: 35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'13)
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20130703-20130707
• [学会発表] Monitoring of Peripheral Vascular Condition Using a Log-Linearized Arterial Viscoelastic index During Endoscopic Thoracic Sympathectomy (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hirano, Tetsuya Horiuchi, Harutoyo Hirano, Yuichi Kurita, Teiji Ukawa, Ryuji Nakamura, Noboru Saeki, Masao Yoshizumi, Masashi Kawamoto, and Toshio Tsuji
  • 学会等名: 35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'13)
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20130703-20130707
• [備考] http://www.bsys.hiroshima-u.ac.jp/
• [産業財産権] 血圧計測システム (2013)
  • 発明者名: 神鳥 明彦, 佐野 佑子, 辻 敏夫, 平野 陽豊
  • 権利者名: 神鳥 明彦, 佐野 佑子, 辻 敏夫, 平野 陽豊
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: PCT/JP2013/068882
  • 出願年月日: 2013-07-10