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2023 年度 実績報告書

片麻痺歩行再建の治療指針を提供するAIシステムの基盤形成

研究課題

研究課題/領域番号 21H03311
研究機関関西医科大学

研究代表者

長谷 公隆  関西医科大学, 医学部, 教授 (80198704)

研究分担者 森 公彦  関西医科大学, リハビリテーション学部, 助教 (10890890)
脇田 正徳  関西医科大学, リハビリテーション学部, 助教 (70890888)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード片麻痺歩行 / バランス能力 / 持久力 / 歩行分析 / 機械学習 / リハビリテーション
研究実績の概要

本研究の目的は、片麻痺歩行の活動指標であるバランス能力・持久力の回復に寄与する歩行関連指標を、定量的歩行分析データの中から抽出する人工知能システムを開発し、病態に応じた運動学的治療指針を提示する学術的基盤を形成することである。片麻痺歩行の異常パターンを健常歩行との比較において捉えるために、枚方市シルバー人材センターの協力を得て、健常高齢者102名(71.3±4.9歳)について、地域社会での生活に必要なバランス機能を反映するCommunity Balance and Mobility Scale(以下、CBMS)(74.7±11.2点)と6分間歩行距離(6 minutes walking distance: 6MWD)(553.3±98.0m)とともに3次元歩行分析を実施し、データベース化した。CBMSと6MWDとの間には弱い相関を認めた(r=0.297)。
片麻痺患者では、CBMSと6MWDとの間に強い正の相関があるが(r=0.871)、両者を規定する指標を機械学習によって網羅的に抽出したところ、前者では麻痺肢荷重応答期の制動力(r=0.698)、後者では非麻痺肢荷重応答期の制動力(r=0.743)と相関し、CBMSには踵接地時の床反力左右成分の左右差、6MWDでは非麻痺肢踵接地時の麻痺肢trailing limb angleが抽出された。下肢麻痺機能(Fugl-Meyer assessment:FMA)が良好で、杖を使わずに歩いている患者では踵接地時の左右動揺が大きく、6MWD が短縮してCBMSが低い例があるのに対し、FMAスコアが低くて杖を用いているが踵接地時の左右動揺が管理され、活動性が拡大することで6MWDが延長するとともにバランス能力が高い例を認めた。治療目的に応じて着目するべき歩行パターンの特徴を抽出することで、個別的リハビリテーション治療が可能となる。

現在までの達成度 (段落)

令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] 歩行分析からみたリハビリテーション治療の効果2023

    • 著者名/発表者名
      島田聡史、間野直人、久保峰鳴、長谷公隆
    • 雑誌名

      Jpn J Rehabil Med

      巻: 60 ページ: 525-532

    • DOI

      10.2490/jjrmc.60.525

  • [学会発表] デジタル・インテグレーションによるリハビリテーション診療の展開2023

    • 著者名/発表者名
      長谷公隆
    • 学会等名
      第60回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 片麻痺患者のバランス能力と歩行耐久性に関与する歩行関連指標の抽出2023

    • 著者名/発表者名
      長谷公隆
    • 学会等名
      第1回日本リハビリテーションDX研究会
  • [学会発表] デジタル・インテグレーションによるリハビリテーション診療の展開2023

    • 著者名/発表者名
      長谷公隆
    • 学会等名
      第53回日本臨床神経生理学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 上下肢痙縮に対するボツリヌス療法2023

    • 著者名/発表者名
      長谷公隆
    • 学会等名
      第10回日本ボツリヌス治療学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Rehabilitation of hemiparetic gait based on instrumented gait analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Kimitaka Hase
    • 学会等名
      The 17th annual academic conference of MSPRM
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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