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2021 年度 実施状況報告書

機械学習を活用した変形性膝関節症患者の異常な歩行パターン評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K21255
研究機関広島大学

研究代表者

山科 俊輔  広島大学, 人間社会科学研究科(総), 研究員 (20911233)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
キーワード変形性膝関節症 / 歩行パターン / 機械学習 / マーカレスモーションキャプチャシステム / 慣性センサー
研究実績の概要

本研究の目的は,人工知能の手法の一つである機械学習を活用して,変形性膝関節症患者の異常な歩行パターン評価の方法を構築することとしている。そのため,変形性膝関節症患者を対象に,歩行パターン評価の妥当性検証,マーカレスモーションキャプチャシステムおよび慣性センサーを用いて,歩行データの計測,解析を計画している。
2021年度は,歩行パターン評価の妥当性検証,計測プロトコールの作成,計測者の修練,倫理審査を実施した。
変形性膝関節症患者の異常な歩行パターンの評価尺度を用いて,将来の身体活動量低下を予測する妥当性を検証した。評価尺度は7項目で各項目3件法で採点された。点数が高くなるにつれて重度な異常と判断した(最大14点)。縦断調査を実施し,24例が追跡調査可能であった。ベースライン時に歩行パターンが異常であるほど,将来の身体活動量が低下しやすいという知見を得た。現在は,雑誌に投稿中である。
マーカレスモーションキャプチャシステムおよび慣性センサーを使用するため,計測プロトコールと計測者の修練を行い,データ収集が開始できる体制を整えた。加えて,計測に対して,倫理委員会の承認を得た。計測対象者の収集も同時に実施しており,2022年5月よりデータの収集を開始する。
当初の予定では2022年2月よりデータ収集を開始する予定であったが,COVID-19の感染拡大により計測者の修練,データ収集の開始が延期した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2022年2月よりデータ収集を開始する予定であったが,COVID-19の感染拡大により計測者の修練,データ収集の開始が延期した。データ収集以外に関する準備状況は順調である。

今後の研究の推進方策

2022年度でデータ収集100例を目標としている。1月15例を目安に12月までデータ収集を行う。30~40例に達した時点で予備解析を実施し,今後のサンプル数を再度見積もる。12月以降でデータの解析を実施し,雑誌への投稿を行う。

次年度使用額が生じた理由

COVID-19の感染拡大により,データ収集の開始が遅延した。そのため,研究成果の公表として予算を計上していたが,計画通りに進まなかった。
次年度使用額は,2022年度の実施予定に加えて,2021年度に実施できなかった研究成果の公表に使用する。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Relationship between observation-based gait abnormality assessment and physical activity after one year in patients with knee osteoarthritis2022

    • 著者名/発表者名
      Yamashina S, Harada K, Tanaka R, Inoue Y
    • 学会等名
      International Society of Physical and Rehabilitation Medicine 2022
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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