原型ネットワークを用いた一回の転移学習による脳卒中後の手のジェスチャー認識

背景紹介 脳卒中は世界的な死亡と障害の主要な原因の一つであり、人口の高齢化と都市化の進展に伴い、脳卒中患者の総数が世界中で増加しています。治療の進歩により死亡率は低下していますが、生存者のうちリハビリテーションを必要とする人数は大幅に増加しています。特に低所得国や中低所得国では、この状況が顕著です。これらの国々では医療資源が限られているため、適応性が高く費用対効果の高いリハビリテーション介入が緊急に必要とされています(Feigin et al. 2022)。 脳卒中のリハビリテーションは長期にわたり、身体的にも経済的にも大きな負担がかかるプロセスであるため、自動評価システムによりリハビリテーションの費用を軽減し、理学療法士の訪問需要を減らすことの重要性がますます高まっています。これらのシステ...

歩行中の視覚のディープラーニングを用いた転倒リスク評価の強化

はじめに 転倒事故は複数の臨床群で一般的であり、通常のリスク評価には個人の歩行の視覚的観察が含まれます。しかし、歩行の観察評価は通常、転倒リスクを増加させる可能性のある欠陥を特定するために、実験室内で個人に標準化された歩行プロトコルテストを行うことに限定されており、微妙な欠陥は観察されにくい可能性があります。そのため、客観的な方法(例えば慣性計測ユニット、IMUs)は、高解像度の歩行特性を定量的に分析するのに有用であり、微妙な違いを捉えることで転倒リスク評価の情報量を向上させるのに役立ちます。しかし、IMUのみに依存した歩行の器械化分析には限界があり、参加者の行動や環境の詳細(例えば障害物)を考慮していません。ビデオアイトラッカーは、頭部と目の動きを記録することで、人々が頭部と目の動きに基づ...

慣性測定ユニットによる自動歩行イベント検出:健康な被験者と中度から重度の障害を持つ患者

新しい自動歩行イベント検出方法:健康な被験者と中等度から重度の障害患者の慣性計測ユニット分析 Cyril Voisard, Nicolas de L’Escalopier, Damien Ricard, Laurent Oudre. Neuroengineering and Rehabilitation 雑誌 (2024) 21:104 https://doi.org/10.1186/s12984-024-01405-x 研究背景 歩行分析は、医学において様々な疾患患者の健康状態や病状進行を評価するための重要なツールです。慣性計測ユニット(IMUs)は、そのコンパクトなサイズ、低コスト、および統合の容易さから、臨床歩行分析で広く発展しています。しかし、既存の自動歩行イベント(GE)検出方法は...

足底クリアランスを増やすための足首背屈動力学に関する需要:装具設計とエネルギー需要に対する意味合い

科研报告 背景介绍 人口高齢化や脳卒中などの神経系および筋肉系疾患の増加に伴い、歩行障害による転倒のリスクが深刻な問題と化しています。研究によると、足関節背屈は歩行のスイングフェーズで足の離地高度を確保するために極めて重要です。しかし、現時点ではスイングフェーズにおける足関節の動力学および機械的エネルギー交換に関する研究が少ないです。現存の研究は主に正常歩行時の足関節背屈に焦点を当てていますが、背屈を支援する各種装置の開発に伴い、これらの装置に必要なエネルギーの最小要件を理解する必要があります。 近年、足関節背屈支援技術は急速に発展し、特に高性能のアクチュエーターやエネルギー回収装置を利用して歩行の安全性を高め、転倒を防止するための技術が進展しています。しかし、これらの装置はスイングフェーズ...

反復経頭蓋磁気刺激が皮質活動に与える影響: 機能的近赤外線分光評価を利用した系統的レビューとメタアナリシス

反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)による皮質活動への影響に関する系統的レビューとメタ分析 - 機能的近赤外分光法(fNIRS)による評価 背景 反復経頭蓋磁気刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation、rTMSと略す)は、磁場を生成し大脑皮質内に電流を誘導することで神経調節効果を生み出す装置であり、皮質興奮性を高めるまたは抑制効果を引き起こすことができます。この技術は刺激部位の皮質興奮性に局所的な影響を与えるだけでなく、複雑な神経ネットワークと相互投射を介して対側の脳領域にも影響を及ぼします。その応用範囲は広く、主に大うつ病(major depressive disorder)、神経病理性疼痛、および脳卒中後の運動機能回復などの治療に使われてい...

経皮的脊髄刺激が両手の協調に与える影響の研究

両手の連携と脊髓神経の調整:経皮的脊髓刺激が両手動作の神経基盤にどう影響を与えるか 背景:人間は複雑な方法で両腕を使用し、しばしば両手の連携が求められる。神経系の疾患は、人間の運動システムの顕著な特徴を制限してしまう。神経調節技術がどのように両手の連携の神経機構を変えるかを理解することは、効果的なリハビリ介入を設計するための重要なステップである。非侵襲的な脊髓の活性化である経皮的脊髓刺激(TSCS)は、脊髓損傷後の運動機能回復を促進した。多くの研究が、これらの効果の基礎となる神経機構を様々な電気生理学的ツールで捉えようとしているが、特に両手の動作中における皮層リズムに対するTSCSの影響は、脳波(EEG)の記録を通じてはっきりとはわからない。 研究者は、神経系が健全な12名の参加者を対象に、...

パーキンソン病における姿勢バランスのトレンド変化分析は薬物状態を区別する

パーキンソン病患者の静的平衡の傾向変化分析による薬剤状態の区別 序論 日常生活において身体の静的平衡を保つことは極めて重要であり、身体の各部位の協調が必要です。平衡能力の変化や低下は転倒リスクを高めます。パーキンソン病(PD)患者は運動症状が現れ、安定した姿勢を維持する能力に影響を与えます。本研究はPD患者と健康な成人が静的な姿勢で体をセグメント(身体部位)する際の姿勢の揺れを探求し、傾向変化分析(Trend Change Analysis, TCA)を用いて両者の運動戦略の違いを明らかにすることを目的としています。 研究背景 体を直立させることは基本的な生理過程であり、視覚、前庭感覚、体性感覚フィードバックなどの感覚システムが中枢神経系の精密な調整に依存します。姿勢は単なる体のセグメントの...

脳卒中後の両足タスクにおけるMRCPおよび歩行と頭頂-前頭中央接続の時間同期

脳卒中患者の両足タスクにおける運動関連皮質電位と頭頂-中央前領域の機能的連接の時間同期性 背景 脳卒中後のリハビリテーション研究では、機能的連接性(FC)、運動関連皮質電位(MRCP)、歩行活動は回復結果に関連する一般的な指標です。これらはそれぞれ個別に研究されていますが、特に両足の識別能力との関係は十分に検討されていません。脳卒中患者の回復には大きな個人差があり、これらの指標間の関係から新しいリハビリテーション戦略や治療法が明らかになる可能性があります。 論文の出典 本論文は、国立交通大学、高雄医科大学などに所属するChun-Ren Phang、Kai-Hsiang Su、Yuan-Yang Cheng、Chia-Hsin Chen、Li-Wei Koらの研究者によって執筆されました。この...

パーキンソン病患者の歩行特徴を評価し歩行パターンを改善するウェアラブルバイオフィードバックデバイス:ケースシリーズ

パーキンソン病患者の歩行特徴を評価し歩行パターンを改善するウェアラブルバイオフィードバックデバイス:ケースシリーズ

パーキンソン病患者の歩行評価におけるウェアラブル生体フィードバック装置の応用:症例シリーズ研究 研究背景 パーキンソン病(Parkinson’s Disease, PD)患者はしばしば異常な歩行パターンを示し、これは彼らの自立性と生活の質に重大な影響を及ぼします。歩行の異常は主に歩幅の縮小、歩数の増加、支持相と離地時の地面反力の低下によって表れます。これらの歩行問題は患者の転倒リスクを大幅に増加させ、また彼らの自立性と生活の質を低下させます。 パーキンソン病患者の歩行問題を改善するために、近年ウェアラブル生体フィードバック技術が重要な研究方向となってきました。ウェアラブル生体フィードバック装置は歩行活動中にリアルタイムで歩行特性を抽出し、特定の歩行イベントに基づいて個別化されたフィードバック...

硝子体の卵黄嚢由来の組織常在性マクロファージとしての透明細胞の発生を再定義する

本文の目的は、眼科領域における組織常在性マクロファージである硝子体マクロファージ(「hyalocytes」と略称)の発育起源、生物学的特性と眼部疾患との関連性を探ることにある。眼部は高度に特化された感覚器官であり、中央神経系の一部である網膜および透明な硝子体などの非神経部分を含む。これらは眼球の安定と光学軸の明瞭さを確保する。本研究では、遺伝子工学を施したマウス、胚胎および成体の標識方法、多彩な免疫蛍光標識および共焦点レーザースキャン顕微鏡を用いて、発育と成体期間中のマウスのhyalocyte集団の特徴を全般的に明らかにした。 研究は、マウスのhyalocytesが複数の既知の髄系細胞標識を表現し、網膜のミクログリアに比べて独特の免疫表現型を示すことを証明した。胚胎パルス標識は、マウスhya...