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JP6960618B2 - Clinical evaluation device, clinical evaluation method and clinical evaluation program - Google Patents
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JP6960618B2 - Clinical evaluation device, clinical evaluation method and clinical evaluation program - Google Patents

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Description

この発明は、臨床評価装置、臨床評価方法および臨床評価プログラムの構成に関し、より特定的には、筋原性疾患の患者に対する臨床評価指標を取得する技術に関する。 The present invention relates to the configuration of a clinical evaluation device, a clinical evaluation method, and a clinical evaluation program, and more specifically, to a technique for obtaining a clinical evaluation index for a patient with a myogenic disease.

筋肉そのものに原因があって、筋肉が萎縮したり、力が弱くなったりする病気は筋原性疾患(ミオパチー:myopathy)と呼ばれる。代表的な疾患が筋ジストロフィーである。これに対して、脊髄前角細胞と末梢神経が侵されても筋肉は萎縮し、力が弱くなる。神経に原因がある疾患を神経原性疾患(ニューロパチー:neuropathy)と呼ぶ。 Diseases that are caused by the muscle itself and cause the muscle to atrophy or weaken are called myopathy. A typical disease is muscular dystrophy. On the other hand, even if the anterior horn cells of the spinal cord and peripheral nerves are affected, the muscles atrophy and weaken. Diseases caused by nerves are called neurogenic diseases (neuropathy).

上述のような筋原性疾患のうちの「筋ジストロフィー」とは、筋萎縮と筋力低下が進行する遺伝性疾患で、遺伝子が変異することによって筋肉の性質が変わったり、壊れたりする疾患の総称で、国の指定難病の一つである。 Among the above-mentioned myogenic diseases, "muscular dystrophy" is a hereditary disease in which muscle atrophy and weakness progress, and is a general term for diseases in which muscle properties are changed or broken due to gene mutation. , Is one of the nationally designated intractable diseases.

筋ジストロフィーが進行し筋力が低下すると、身体の各部分の運動機能に障害がみられるようになる。それによって日常生活に支障が出たり、他の病気との合併症がひき起こされたりする。 As muscular dystrophy progresses and muscle strength weakens, motor function in each part of the body becomes impaired. This can interfere with daily life and cause complications with other illnesses.

筋ジストロフィーは、遺伝や、遺伝子の突然変異によって発症することが解明されている。原因となる遺伝子は多数発見されていて、それを原因遺伝子と呼ぶ。筋ジストロフィーを引き起こす遺伝子変異は、親から子へと遺伝する場合もあるし、親に筋ジストロフィーがなくても突然変異によって発症する場合もある。 It has been elucidated that muscular dystrophy is caused by heredity or gene mutation. Many causative genes have been discovered and are called causative genes. The genetic mutation that causes muscular dystrophy may be inherited from parent to child, or it may be caused by the mutation even if the parent does not have muscular dystrophy.

筋ジストロフィーの原因としては、1987 年にデュシェンヌ型筋ジストロフィーの原因がジストロフィン遺伝子の変異によることが解明されたのを皮切りに、1992 年に筋強直性ジストロフィー、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー、1994 年にエメリー・ドレフュス型筋ジストロフィー、1998 年に福山型先天性筋ジストロフィーというようにつぎつぎと原因遺伝子が解明され、現在でほとんどの筋ジストロフィー患者にとって自分の病気の原因は学問的には解明済みの問題となっている。 As for the cause of muscular dystrophy, it was clarified in 1987 that the cause of Duchenne muscular dystrophy was due to a mutation in the dystrophin gene. The causative genes have been elucidated one after another, such as Duchenne muscular dystrophy and Fukuyama congenital muscular dystrophy in 1998, and the cause of their illness is now an academically elucidated problem for most muscular dystrophy patients.

近年は、小児期に発症するデュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD:Duchenne muscular dystrophy)を対象にエクソンスキッピング、ストップコドンリードスルー(ストップコドン読み飛ばし)などの新しい治療が開発され、その安全性、有効性を検証する臨床試験が、現在、進行中である。 In recent years, new treatments such as exon skipping and stop codon read-through (stop codon skipping) have been developed for Duchenne muscular dystrophy (DMD) that develops in childhood, and their safety and efficacy have been verified. Clinical trials are currently underway.

筋ジストロフィーの臨床試験では、目的とする治療の結果を示す手段(アウトカムメジャー)として、理学療法士による運動機能評価が重要である。 In clinical trials of muscular dystrophy, evaluation of motor function by a physiotherapist is important as a means (outcome measure) to show the result of the target treatment.

たとえば、現状では、6分間歩行が用いられることが多い。6分間歩行試験は、歩行能力、耐久力に対応する運動機能の主要な評価方法として採用されてきた。たとえば、上述したようなエクソンスキッピングによる治療の効果の臨床試験では、主要な転帰(アウトカム)項目として採用されている。 For example, at present, walking for 6 minutes is often used. The 6-minute walking test has been adopted as the main evaluation method of motor function corresponding to walking ability and endurance. For example, it has been adopted as a major outcome item in clinical trials of the effects of exon skipping treatment as described above.

一方で、近年、加速度センサが小型されてきたこともあり、人間の運動、行動を計測する手法として、人体に装着可能な加速度センサが使用される場合もある。つまり、このような加速度の計測は、医療、スポーツ、行動分析など様々な分野で使用されている。 On the other hand, in recent years, accelerometers have become smaller, and as a method for measuring human movements and behaviors, accelerometers that can be worn on the human body may be used. That is, such acceleration measurement is used in various fields such as medical treatment, sports, and behavioral analysis.

たとえば、従来、人の身体動作や生体信号を計測し、人と機械間のインタフェースとして利用する研究が盛んに行われている。 For example, conventionally, research has been actively conducted on measuring human body movements and biological signals and using them as an interface between a person and a machine.

あるいは、加速度センサを用いて、被験体の動作又は行動を認識する行動認識装置について報告がある。たとえば、特許文献1には、被験体の動作又は行動に伴う状態変化を観測する計測手段と、観測結果における特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、当該認識装置により認識すべき動作又は行動についての特徴量を記憶する記憶手段と、観測結果から抽出した特徴量と記憶してある特徴量とから、被験体の動作又は行動を認識する認識手段とを備えたものが開示されている。計測手段が観測する状態変化としては、加速度,角加速度,速度,位置,回転、および曲げ角と、被験体の生体情報である脈拍,血圧,体温,血糖値,呼吸,筋電,心電,血流、および脳波とが挙げられている。認識される動作としては、しゃがむ,走る,歩くという基本的な動作から、梯子を登る,階段を下りる,高所での制御盤操作,床面でバルブ操作,突然倒れた,高所から落ちた,静止,のんびり歩く,力強く歩く,非常に静かな走り,標準的に歩く,元気に歩く,元気に走る,患者が倒れた,苦しんでいるなど複雑な動作までが挙げられている。 Alternatively, there is a report on a behavior recognition device that recognizes a subject's movement or behavior using an acceleration sensor. For example, Patent Document 1 describes a measuring means for observing a state change associated with a subject's movement or behavior, a feature amount extracting means for extracting a feature amount in the observation result, and a movement or behavior to be recognized by the recognition device. A storage means for storing the feature amount of the above, and a recognition means for recognizing the movement or behavior of the subject from the feature amount extracted from the observation result and the stored feature amount are disclosed. The state changes observed by the measuring means include acceleration, angular acceleration, velocity, position, rotation, and bending angle, as well as pulse, blood pressure, body temperature, blood glucose level, respiration, myoelectricity, electrocardiogram, which are biological information of the subject. Blood flow and brain waves are mentioned. The recognized movements are basic movements such as crouching, running, and walking, climbing a ladder, going down stairs, operating a control panel at a high place, operating a valve on the floor, suddenly falling down, and falling from a high place. , Still, leisurely walking, powerful walking, very quiet running, standard walking, healthy walking, healthy running, patient collapsed, suffering, and other complicated movements are listed.

また、特許文献2には、高齢者や歩行障害者の歩行介助のためのシステムとして、歩行者の運動リズムを検出する加速度センサからなるセンサ部と、センサ部で検出された運動リズムの測定値を記録する記録部と、歩行者の運動リズムに関する目標値を設定する目標設定部と、測定値と目標値の差異に基づいてタイミング信号を生成するタイミング生成部と、タイミング生成部により生成されたタイミング信号に基づいて、歩行者が認識可能なリズム刺激を発生する刺激発生部とを備える、歩容評価システムが開示されている。 Further, Patent Document 2 describes a sensor unit including an acceleration sensor that detects a pedestrian's motion rhythm as a system for assisting walking of an elderly person or a person with a walking disability, and a measured value of the motion rhythm detected by the sensor unit. A recording unit that records the above, a target setting unit that sets a target value related to the pedestrian's motion rhythm, a timing generation unit that generates a timing signal based on the difference between the measured value and the target value, and a timing generation unit. A gait evaluation system including a stimulus generating unit that generates a rhythm stimulus that can be recognized by a pedestrian based on a timing signal is disclosed.

さらに、特許文献3には、歩行機能の低下を的確に評価するための情報を取得する測定装置として、人体に設置され、人体に加わる加速度もしくは圧力を計測するセンサーからの出力を取得する変換部と、センサー出力を基に、歩行時の一方の足の踵接地から他方の足の爪先離地までに要する時間である両足接地時間を測定する制御手段とを備える測定装置を利用者の腰背部中央に設置する。これにより、測定装置は、歩行機能の低下を的確に評価するための情報である両足接地時間を取得する、技術が開示されている。 Further, Patent Document 3 describes a conversion unit that is installed in the human body and acquires an output from a sensor that measures acceleration or pressure applied to the human body as a measuring device that acquires information for accurately evaluating a decrease in walking function. A measuring device provided with a control means for measuring the contact time of both feet, which is the time required from the heel contact of one foot to the takeoff of the toe of the other foot during walking, based on the sensor output is provided on the back of the user's waist. Install in the center. As a result, a technique is disclosed in which the measuring device acquires the contact time of both feet, which is information for accurately evaluating the deterioration of the walking function.

また、特許文献4には、日常生活での連続した歩行における歩行姿勢の良否の時間的な推移をユーザにとってよりわかりやすく提示できる歩行姿勢計として、被測定者の腰の正中線上に装着される加速度センサと、10分以下の予め定められた連続した歩行期間内において、予め定められた単位期間ごとに、加速度センサの出力に基づいて被測定者の歩行姿勢を定量的に表した評価量を繰り返し求める評価部と、繰り返し求められた評価量を時系列で並べて表示画面に表示する表示処理部と、を備える歩行姿勢計が開示されている。 Further, Patent Document 4 is mounted on the midline of the waist of the person to be measured as a walking posture meter capable of presenting the temporal transition of the walking posture in continuous walking in daily life in a more understandable manner for the user. An evaluation amount that quantitatively expresses the walking posture of the person to be measured based on the output of the acceleration sensor and the acceleration sensor for each predetermined unit period within a predetermined continuous walking period of 10 minutes or less. A walking posture meter including an evaluation unit that is repeatedly obtained and a display processing unit that displays the repeatedly obtained evaluation amounts on a display screen in chronological order is disclosed.

さらに、加速度・角速度パラメータによる運動機能評価は、運動の定量化や身体活動性のモニタリングに優れていることから、近年では計測デバイスの小型・軽量化によりDMD患者の身体活動性の評価に用いられ始めている(非特許文献1を参照)。 Furthermore, since motor function evaluation using acceleration / angular velocity parameters is excellent for quantifying movement and monitoring physical activity, it has been used in recent years to evaluate physical activity of DMD patients due to the miniaturization and weight reduction of measurement devices. It has begun (see Non-Patent Document 1).

一方で、このような加速度センサとしては、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を応用することで、加速度だけでなく、角速度も検出可能な小型のシステムが開発されている(たとえば、特許文献5、特許文献6を参照)。 On the other hand, as such an acceleration sensor, a small system that can detect not only acceleration but also angular velocity has been developed by applying MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology (for example, Patent Document 5, Patent Document 5, See Patent Document 6).

特開平10−113343号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-113343

特開2010−264320号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-264320

特開2012−179114号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-179114

特開2014−217694号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-217649

特開2010−185835号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-185835

特開2011−133244号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-133244

Eur J Paediatr Neurol., 15:40-7, 2011., PLoS One, 11(6):e0156696, 2016Eur J Paediatr Neurol., 15: 40-7, 2011., PLoS One, 11 (6): e0156696, 2016

上述したような事情があるものの、「6分間歩行試験」は、治療効果を必ずしも鋭敏に判定できないという問題がある。また、客観的な臨床評価指標として使用するには、患者の身体的・心理的状態の影響が大きいという問題がある。さらに、臨床評価指標としてみたときに、必ずしも生活動作の状態を評価したとは言えないという問題がある。 Despite the above-mentioned circumstances, the "6-minute walking test" has a problem that the therapeutic effect cannot always be determined sensitively. Further, in order to use it as an objective clinical evaluation index, there is a problem that the physical and psychological state of the patient has a great influence. Furthermore, when viewed as a clinical evaluation index, there is a problem that it cannot always be said that the state of activities of daily living is evaluated.

すなわち、筋ジストロフィーの領域ではこれまで治験の経験が乏しいため、必ずしも評価項目の選択と評価方法が確立しているとはいえない。 In other words, in the area of muscular dystrophy, there is little experience in clinical trials, so it cannot be said that the selection of evaluation items and evaluation methods have been established.

いかなる臨床試験でも標的となる生物学的マーカーの改善は最低限の要求水準と考えられる。しかしこれにひき続いて、筋量が増加し、筋力が増加し、ADL(Activities of Daily Living)が改善し、最終的な結果としてQOL(Quality of life)が改善しなければ本当に有益な結果をもたらす治療法とはいえない。 Improvement of targeted biological markers in any clinical trial is considered to be the minimum requirement. However, following this, if muscle mass increases, muscle strength increases, ADL (Activities of Daily Living) improves, and QOL (Quality of life) does not improve as a final result, really beneficial results will be obtained. It is not a cure to bring.

実際の臨床試験・治験では、筋量、筋力、ADL、QOLそれぞれを適切に評価する方法が求められることになる。 In actual clinical trials and clinical trials, a method for appropriately evaluating each of muscle mass, muscle strength, ADL, and QOL will be required.

特に、デュシェンヌ型筋ジストロフィーは、患者数が最も多く最重症の遺伝性筋疾患であり、DMD患者の多くは筋力低下を特徴とし、進行性の歩行障害を呈する。そこで、新規治療の開発と共に、治療効果を鋭敏に判定する機能評価が求められている。 In particular, Duchenne muscular dystrophy is the most common and most severe hereditary muscular disease, and many DMD patients are characterized by weakness and present with progressive gait disturbance. Therefore, along with the development of new treatments, functional evaluation for sensitively determining the therapeutic effect is required.

したがって、筋原性疾患の患者に対する臨床評価指標としては、定量性の高い運動機能評価、身体活動性のモニタリングに応用可能な評価法が必要になる。 Therefore, as a clinical evaluation index for patients with myogenic diseases, an evaluation method applicable to highly quantitative evaluation of motor function and monitoring of physical activity is required.

ところが、上述したような加速度・角速度パラメータによる運動機能評価は、現在のところ、運動機能障害、異常動作を反映するが、骨格筋傷害と関連した病態の変化をどの様に指示するかは不明な点が多い。 However, at present, motor function evaluation based on acceleration / angular velocity parameters as described above reflects motor dysfunction and abnormal movements, but it is unclear how to indicate changes in pathological conditions related to skeletal muscle injury. There are many points.

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、筋原性疾患の患者に対する臨床評価指標として、定量性の高い運動機能評価が可能な臨床評価装置、臨床評価方法および臨床評価プログラムを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is a clinical evaluation capable of highly quantitative evaluation of motor function as a clinical evaluation index for patients with myogenic diseases. To provide equipment, clinical evaluation methods and clinical evaluation programs.

この発明の1つの局面に従うと、被験対象について所定の疾患の臨床評価を行うための臨床評価装置であって、被験対象の胴体部分に装着された加速度センサと、被験対象とは異なり、健常群と疾患群とを含む対象群に対して、対象群の胴体部分に装着された加速度センサにより予め疾患の病期ごとに計測された加速度について時系列解析により得られたデータと、対象群における所定の骨格筋の傷害の度合いを示す指標とを関連付けて格納する記憶装置と、記憶装置に格納された加速度から得られたデータと傷害の度合いを示す指標との相関関係に基づいて、被験対象について加速度センサにより計測された加速度データにより、被験対象の指標を推定する臨床指標推定手段とを備える。 According to one aspect of the present invention, it is a clinical evaluation device for clinically evaluating a predetermined disease of a test subject, and is different from an acceleration sensor attached to the body part of the test subject and a healthy group. Data obtained by time-series analysis of the acceleration measured in advance for each stage of the disease by the acceleration sensor attached to the body of the target group for the target group including the disease group and the predetermined value in the target group. of a storage device for storing in association with an index indicating the degree of injury of skeletal muscle, based on the correlation between the index indicating the degree of the obtained data and injury from stored in the storage device acceleration, the subject It is provided with a clinical index estimation means for estimating an index of a test subject from acceleration data measured by an acceleration sensor.

好ましくは、時系列解析の対象は、加速度の絶対値である。 Preferably, the target of the time series analysis is the absolute value of acceleration.

好ましくは、加速度センサは、複数個が被験対象の胴体部分に装着され、 臨床指標推定手段は、複数の加速度センサからそれぞれ取得される複数の加速度から得られたデータに基づいて、指標を推定する。 Preferably, a plurality of accelerometers are attached to the body portion of the test subject, and the clinical index estimation means estimates the index based on the data obtained from the plurality of accelerations acquired from the plurality of acceleration sensors. ..

好ましくは、被験対象の胴体部分に装着された角速度センサをさらに備え、記憶装置は、対象群に対して、対象群の胴体部分に装着された角速度センサにより予め病期ごとに計測された角速度について時系列解析により得られた角速度の統計量と、対象群における所定の骨格筋の傷害の度合いを示す指標とを関連付けて格納し、臨床指標推定手段は、加速度から得られたデータおよび角速度の統計量に基づいて、指標を推定する。 Preferably, further comprising an angular velocity sensor attached to the trunk body portion of the subject, the storage device, to the control group were measured every beforehand stage by the angular velocity sensor mounted on the body portion of the subject group velocity The angular velocity statistic obtained by time-series analysis is stored in association with the index indicating the degree of damage to a predetermined skeletal muscle in the target group, and the clinical index estimation means is the data obtained from the acceleration and the angular velocity. Estimate indicators based on statistics.

好ましくは、疾患は、筋原性疾患である。 Preferably, the disease is a myogenic disease.

好ましくは、被験対象は、ヒトである。 Preferably, the test subject is a human.

好ましくは、被験対象は、イヌである。 Preferably, the test subject is a dog.

好ましくは、所定の骨格筋の傷害の度合いを示す指標は、磁気共鳴画像法によるT2強調画像における当該骨格筋部位の平均信号対雑音比である。 Preferably, an index indicating the degree of injury of a given skeletal muscle is the average signal-to-noise ratio of the skeletal muscle sites in T2-weighted images by nuclear magnetic resonance imaging.

この発明の他の局面に従うと、薬剤または薬剤候補を所定の容量・用法で処方した被験対象に対する所定の疾患の臨床評価において、薬剤または薬剤候補の効果の評価を支援するための臨床評価装置の作動方法であって、臨床評価装置は、被験対象の胴体部分に装着された加速度センサと、被験対象とは異なり、健常群と疾患群とを含む対象群に対して、対象群の胴体部分に装着された加速度センサにより予め疾患の病期ごとに計測された加速度について時系列解析により得られたデータと、対象群における所定の骨格筋の傷害の度合いを示す指標とを関連付けて格納する記憶装置と、記憶装置に格納された加速度から得られたデータと傷害の度合いを示す指標との相関関係に基づいて、被験対象について加速度センサにより計測された加速度データにより、被験対象の指標を推定する臨床指標推定手段とを備えており、被験者に装着された加速度センサにより経時的に計測された加速度データの各々について、臨床指標推定手段が、指標を出力するステップを備える。 According to another aspect of the present invention, a clinical evaluation device for assisting in the evaluation of the effect of a drug or drug candidate in the clinical evaluation of a predetermined disease for a test subject in which the drug or drug candidate is prescribed in a predetermined volume and usage. As an operating method, the clinical evaluation device is attached to the body part of the subject group with respect to the acceleration sensor attached to the body part of the test subject and the target group including the healthy group and the disease group, unlike the test subject. A storage device that stores data obtained by time-series analysis of acceleration measured in advance for each stage of the disease by the attached acceleration sensor and an index indicating the degree of damage to a predetermined skeletal muscle in the target group. And, based on the correlation between the data obtained from the acceleration stored in the storage device and the index indicating the degree of injury, the index of the test subject is estimated from the acceleration data measured by the acceleration sensor for the test subject. The index estimation means is provided, and the clinical index estimation means includes a step of outputting an index for each of the acceleration data measured over time by the acceleration sensor attached to the subject.

この発明のさらに他の局面に従うと、演算装置および記憶装置を有するシステムにより、被験対象について所定の疾患の臨床評価を支援するための指標を出力する臨床評価の支援方法であって、被験対象とは異なり、健常群と疾患群とを含む対象群に対して、対象群の胴体部分に装着された加速度センサにより予め疾患の病期ごとに計測された加速度について時系列解析により得られたデータと、対象群における所定の骨格筋の傷害の度合いを示す指標とを関連付けて、記憶装置に格納するステップと、演算装置が、被験対象の胴体部分に装着された加速度センサから加速度データを取得するステップと、演算装置が、記憶装置に格納された加速度から得られたデータと傷害の度合いを示す指標との相関関係に基づいて、被験対象について加速度センサにより計測された加速度データにより、被験対象の指標を推定して出力するステップとを備える。 According to still another aspect of the present invention, a system having a computing device and a storage device is a method for supporting clinical evaluation that outputs an index for supporting clinical evaluation of a predetermined disease for a test subject, and is a method of supporting clinical evaluation. Is different from the data obtained by time-series analysis of the acceleration measured in advance for each stage of the disease by the acceleration sensor attached to the body of the target group for the target group including the healthy group and the disease group. , A step of associating with an index indicating the degree of damage to a predetermined skeletal muscle in the target group and storing it in a storage device, and a step of the arithmetic device acquiring acceleration data from an acceleration sensor mounted on the body portion of the test subject. Based on the correlation between the data obtained from the acceleration stored in the storage device and the index indicating the degree of injury, the calculation device uses the acceleration data measured by the acceleration sensor for the test subject to obtain the index of the test subject. It includes a step of estimating and outputting.

この発明のさらに他の局面に従うと、演算装置および記憶装置を有するシステムにより、被験対象についての所定の疾患に対する薬剤または薬剤候補の効果の評価を支援する方法であって、被験対象とは異なり、健常群と疾患群とを含む対象群に対して、対象群の胴体部分に装着された加速度センサにより予め疾患の病期ごとに計測された加速度について時系列解析により得られたデータと、対象群における所定の骨格筋の傷害の度合いを示す指標とを関連付けて、記憶装置に格納するステップと、演算装置が、薬剤または薬剤候補を服用した被験対象の胴体部分に装着された加速度センサから加速度データを取得するステップと、演算装置が、記憶装置に格納された加速度から得られたデータと傷害の度合いを示す指標との相関関係に基づいて、被験対象について加速度センサにより計測された加速度データにより、被験対象の指標を推定して出力するステップとを備える。 According to yet another aspect of the present invention, a system having a computing device and a storage device is a method of assisting a test subject in assessing the effect of a drug or drug candidate on a given disease, unlike the test subject. For the target group including the healthy group and the disease group, the data obtained by time-series analysis of the acceleration measured in advance for each stage of the disease by the acceleration sensor attached to the body part of the target group, and the target group. Accelerometer data from accelerometers mounted on the body of the subject , where the arithmetic device took the drug or drug candidate, and the steps stored in the storage device in association with an index indicating the degree of damage to a given skeletal muscle in acquiring, computing device, based on the correlation between the index indicating the degree of the obtained data and injury from accelerations stored in the storage device, by the acceleration data measured by the acceleration sensor for the test subject, It includes a step of estimating and outputting an index of a test object.

この発明のさらに他の局面にしたがうと、演算装置および記憶装置を有するコンピュータに、被験対象について所定の疾患の臨床評価を行うための臨床評価を支援する演算処理を実行させるための臨床評価プログラムであって、臨床評価プログラムは、被験対象とは異なり、健常群と疾患群とを含む対象群に対して、対象群の胴体部分に装着された加速度センサにより予め疾患の病期ごとに計測された加速度について時系列解析により得られたデータと、対象群における所定の骨格筋の傷害の度合いを示す指標とを関連付けて、記憶装置に格納するステップと、演算装置が、被験対象の胴体部分に装着された加速度センサから加速度データを取得するステップと、演算装置が、記憶装置に格納された加速度から得られたデータと傷害の度合いを示す指標との相関関係に基づいて、被験対象について加速度センサにより計測された加速度データにより、被験対象の指標を推定して出力するステップとを、コンピュータに実行させる。
According to yet another aspect of the present invention, in a clinical evaluation program for causing a computer having a computing device and a storage device to perform arithmetic processing that supports clinical evaluation for performing a clinical evaluation of a predetermined disease on a subject. Therefore, unlike the test subjects, the clinical evaluation program was measured in advance for each stage of the disease by an acceleration sensor attached to the body of the target group for the target group including the healthy group and the disease group. A step of associating the data obtained by time-series analysis of acceleration with an index indicating the degree of damage to a predetermined skeletal muscle in the target group and storing it in a storage device and a calculation device are attached to the body part of the test subject. acquiring acceleration data from the acceleration sensor that is, arithmetic unit, based on the correlation between the index indicating the degree of the obtained data with the injury from the stored acceleration in the storage device, an acceleration sensor for subject The computer is made to perform a step of estimating and outputting an index of the test object based on the measured acceleration data.

この発明の臨床評価装置、臨床評価方法および臨床評価プログラムによれば、定量性の高い運動機能評価を実行して、筋原性疾患の患者に対する臨床評価指標を取得することが可能である。 According to the clinical evaluation device, clinical evaluation method, and clinical evaluation program of the present invention, it is possible to perform highly quantitative motor function evaluation and obtain a clinical evaluation index for a patient with myogenic disease.

また、この発明の臨床評価装置、臨床評価方法および臨床評価プログラムによれば、被験者の身体活動性のモニタリングを行いつつ、筋原性疾患の患者に対する臨床評価指標を取得することが可能である。 In addition, according to the clinical evaluation device, clinical evaluation method, and clinical evaluation program of the present invention, it is possible to obtain a clinical evaluation index for a patient with myogenic disease while monitoring the physical activity of the subject.

、臨床評価装置を構成するセンサ装置100およびデータ解析用コンピュータ1000の構成を説明するための機能ブロック図である。, Is a functional block diagram for explaining the configuration of the sensor device 100 and the data analysis computer 1000 constituting the clinical evaluation device. データ解析用コンピュータ1000のハードウェア構成をブロック図形式で示す図である。It is a figure which shows the hardware structure of the data analysis computer 1000 in the block diagram format. センサ装置100により計測される物理量を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the physical quantity measured by a sensor device 100. データ解析用コンピュータ1000の実施する機能を説明するための機能ブロック図である。It is a functional block diagram for demonstrating the function performed by the data analysis computer 1000. 筋ジストロフィーに対するモデル動物であるCXMDJを説明するための図である。It is a figure for demonstrating CXMD J which is a model animal for muscular dystrophy. 筋ジストロフィー犬CXMDJの月齢と病態の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the age and pathological condition of a muscular dystrophy dog CXMD J. 本実施の形態のセンサ装置100の使用態様を示す図である。It is a figure which shows the usage mode of the sensor device 100 of this embodiment. 対象犬の加速度絶対値の月齢による変化を示す図である。It is a figure which shows the change by the age of the acceleration absolute value of a target dog. 対象犬の加速度絶対値の月齢による変化を示す図である。It is a figure which shows the change by the age of the acceleration absolute value of a target dog. 加速度絶対値の3方向軸の割合の経齢的推移を示す図である。It is a figure which shows the age-related transition of the ratio of the three-direction axis of the acceleration absolute value. 角速度の絶対値の平均値の経齢的推移を示す図である。It is a figure which shows the age-related transition of the average value of the absolute value of the angular velocity. 臨床グレーディング・スコアの経齢的推移およびローカルレベルモデルを用いたトレンド推定を示す図である。It is a figure which shows the aging transition of the clinical grading score and the trend estimation using the local level model. MRI撮像による骨格筋傷害の評価を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the evaluation of skeletal muscle injury by MRI imaging. 対象となる犬の下腿部の環状断面のT2強調画像における平均SNR(Signal to Noise Ratio)を健常犬と患犬とで対比して示す図である。It is a figure which shows the average SNR (Signal to Noise Ratio) in the T2-weighted image of the annular cross section of the lower leg of a target dog in comparison with a healthy dog and a patient dog. 腰部に装着されたセンサ装置により計測された加速度・角速度パラメータと各骨格筋の平均SNRとの間のピアソン相関係数を示す図である。It is a figure which shows the Pearson correlation coefficient between the acceleration / angular velocity parameter measured by the sensor device attached to the lumbar region, and the average SNR of each skeletal muscle. 加速度絶対値と速筋優位筋の平均SNR値との相関および加速度Xと遅筋優位筋の平均SNR値との相関を示す図である。It is a figure which shows the correlation between the absolute value of acceleration and the average SNR value of a fast muscle dominant muscle, and the correlation of acceleration X, and the average SNR value of a slow muscle dominant muscle.

以下、本発明の実施の形態の臨床評価装置、臨床評価方法および臨床評価プログラムの構成について、図に従って説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素および処理工程は、同一または相当するものであり、必要でない場合は、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, the configuration of the clinical evaluation device, the clinical evaluation method, and the clinical evaluation program according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the components and processing steps having the same reference numerals are the same or equivalent, and the description thereof will not be repeated if they are not necessary.

(実施の形態)
図1は、臨床評価装置を構成するセンサ装置100およびデータ解析用コンピュータ1000の構成を説明するための機能ブロック図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a functional block diagram for explaining the configurations of the sensor device 100 and the data analysis computer 1000 that constitute the clinical evaluation device.

センサ装置100は、データ解析用コンピュータ1000からの同期信号または時刻信号やデータおよびコマンドを無線で受信するための通信フロントエンド101と、同期信号または時刻信号を受信するクロックインタフェース(クロックI/F)102と、データ解析用コンピュータ1000と上述したような無線通信方式で無線通信により測定データやコマンドの授受を行うためのデータ入出力インタフェース(データ入出力I/F)106とを備える。 The sensor device 100 has a communication front end 101 for wirelessly receiving a synchronization signal or time signal, data and commands from the data analysis computer 1000, and a clock interface (clock I / F) for receiving the synchronization signal or time signal. It includes 102, a data analysis computer 1000, and a data input / output interface (data input / output I / F) 106 for exchanging measurement data and commands by wireless communication in the wireless communication method as described above.

センサ装置100は、さらに、クロックI/F102から信号に基づき、計測タイミングを制御するためのクロック信号を生成するクロック生成部104と、センサ装置100の計測動作を制御するためのマイコン110とを備える。マイコン110は、クロック生成部104からのクロック信号に基づいて動作し、内部プログラムにしたがってデータ解析用コンピュータからのコマンドに応じた制御動作を行う。 The sensor device 100 further includes a clock generation unit 104 that generates a clock signal for controlling the measurement timing based on the signal from the clock I / F 102, and a microcomputer 110 for controlling the measurement operation of the sensor device 100. .. The microcomputer 110 operates based on the clock signal from the clock generation unit 104, and performs a control operation according to a command from the data analysis computer according to an internal program.

ここで、「同期信号」とは、データ解析用コンピュータの内部クロックとクロック生成部104の生成するクロックとを同期させるためのタイミング信号のことである。「時刻信号」とは、データ解析用コンピュータ1000から送られる時刻そのものを表す情報(時刻情報)を含む信号であって、クロック生成部104は、この時刻情報によりリセットされて、その時刻情報が表す時刻から時間の計測を開始する。 Here, the "synchronization signal" is a timing signal for synchronizing the internal clock of the data analysis computer and the clock generated by the clock generation unit 104. The "time signal" is a signal including information (time information) representing the time itself sent from the data analysis computer 1000, and the clock generation unit 104 is reset by this time information and is represented by the time information. Start measuring the time from the time.

データ解析用コンピュータ1000からは、「同期信号」または「時刻信号」の双方が、センサ装置100に送信される構成であってもよいし、いずれか一方により、データ解析用コンピュータ1000の内部クロックとセンサ装置100の内部クロックとを同期させる構成であってもよい。 From the data analysis computer 1000, both the "synchronization signal" and the "time signal" may be transmitted to the sensor device 100, or either of them may be used as the internal clock of the data analysis computer 1000. It may be configured to synchronize with the internal clock of the sensor device 100.

マイコン110は、加速度センサ120からの加速度の測定データと、角速度センサ122からの角速度の測定データと、必要に応じて接続される外部センサ130からの信号をセンサインタフェース(センサI/F)132を介して受け外部センサアンプ134が増幅し、A/D変換した測定データとを受け取り、これらの測定データを統合的に管理する。外部センサ130としては、特に限定されないが、たとえば、筋電信号、心電信号、脳波信号などの生体信号を取得するセンサを使用することができる。 The microcomputer 110 uses the sensor interface (sensor I / F) 132 to input the acceleration measurement data from the acceleration sensor 120, the angular velocity measurement data from the angular velocity sensor 122, and the signal from the external sensor 130 connected as needed. The receiving external sensor amplifier 134 amplifies and receives the A / D converted measurement data, and manages these measurement data in an integrated manner. The external sensor 130 is not particularly limited, and for example, a sensor that acquires a biological signal such as a myoelectric signal, an electrocardiographic signal, or an electroencephalogram signal can be used.

計測の開始前に、このような内部クロックの同期にあたって、クロック生成部104は、同期信号もしくは時刻情報を受けてリセットされる。クロック生成部104のリセットは、有線、もしくは無視できる程の小さな遅延にコントロールした無線通信の環境下で、データ解析用コンピュータ1000からの信号に基づいて行う。マイコン110は、クロック生成部104から得られた同期信号もしくは時刻情報に基づいて生成されたタイムスタンプを測定データに付加して、データ解析用コンピュータ1000に送信する。 Prior to the start of the measurement, the clock generation unit 104 is reset by receiving the synchronization signal or the time information in order to synchronize the internal clock. The reset of the clock generation unit 104 is performed based on the signal from the data analysis computer 1000 in a wired or wireless communication environment controlled with a negligible small delay. The microcomputer 110 adds a time stamp generated based on the synchronization signal or time information obtained from the clock generation unit 104 to the measurement data, and transmits the time stamp to the data analysis computer 1000.

図2は、このデータ解析用コンピュータ1000のハードウェア構成をブロック図形式で示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing the hardware configuration of the data analysis computer 1000 in a block diagram format.

図2に示されるように、このデータ解析用コンピュータ1000を構成するコンピュータ本体2010は、ディスクドライブ2030およびメモリドライブ2020に加えて、それぞれバス2050に接続されたCPU(Central Processing Unit )2040と、ROM(Read Only Memory) 2060およびRAM (Random Access Memory)2070を含むメモリと、不揮発性の書換え可能な記憶装置、たとえば、ハードディスク2080と、ネットワークを介しての通信を行うための通信インタフェース2090とを含んでいる。ディスクライブ2030には、CD−ROM2200などの光ディスクが装着される。メモリドライブ2020にはメモリカード2210が装着される。 As shown in FIG. 2, the computer main body 2010 constituting the data analysis computer 1000 includes a CPU (Central Processing Unit) 2040 connected to the bus 2050 and a ROM, respectively, in addition to the disk drive 2030 and the memory drive 2020. Includes memory including (Read Only Memory) 2060 and RAM (Random Access Memory) 2070, a non-volatile rewritable storage device, such as a hard disk 2080, and a communication interface 2090 for communicating over a network. I'm out. An optical disk such as a CD-ROM2200 is mounted on the disc live 2030. A memory card 2210 is attached to the memory drive 2020.

後に説明するように、データ解析用コンピュータ1000のプログラムが動作するにあたっては、その動作の基礎となる情報を格納するデータベースは、ハードディスク2080に格納されるものとして説明を行う。ただし、このようなデータベースは、ネットワークを介して通信する他のコンピュータに格納されていてもよい。 As will be described later, when the program of the data analysis computer 1000 operates, the database that stores the information that is the basis of the operation will be described as being stored in the hard disk 2080. However, such a database may be stored on another computer that communicates over the network.

なお、図2では、コンピュータ本体に対してインストールされるプログラム等の情報を記録可能な媒体として、CD−ROM2200を想定しているが、他の媒体、たとえば、 DVD−ROM(Digital Versatile Disc)などでもよく、あるいは、メモリカードやUSBメモリなどでもよい。その場合は、コンピュータ本体2200には、これらの媒体を読取ることが可能なドライブ装置が設けられる。 In FIG. 2, a CD-ROM2200 is assumed as a medium on which information such as a program installed on the computer can be recorded, but another medium such as a DVD-ROM (Digital Versatile Disc) or the like is assumed. However, it may be a memory card, a USB memory, or the like. In that case, the computer main body 2200 is provided with a drive device capable of reading these media.

データ解析用コンピュータ1000の主要部は、コンピュータハードウェアと、CPU2040により実行されるソフトウェアとにより構成される。一般的にこうしたソフトウェアは CD−ROM2200等の記憶媒体に格納されて流通し、ディスクドライブ2030等により記憶媒体から読取られて ハードディスク2080に一旦格納される。または、当該装置がネットワークに接続されている場合には、ネットワーク上のサーバから一旦ハードディスク2080にコピーされる。そうしてさらにハードディスク2080からメモリ中のRAM2070に読出されてCPU2040により実行される。なお、ネットワーク接続されている場合には、ハードディスク2080に格納することなくRAMに直接ロードして実行するようにしてもよい。 The main part of the data analysis computer 1000 is composed of computer hardware and software executed by the CPU 2040. Generally, such software is stored in a storage medium such as a CD-ROM2200 and distributed, is read from the storage medium by a disk drive 2030 or the like, and is temporarily stored in a hard disk 2080. Alternatively, when the device is connected to the network, it is temporarily copied from the server on the network to the hard disk 2080. Then, it is further read from the hard disk 2080 to the RAM 2070 in the memory and executed by the CPU 2040. If it is connected to the network, it may be directly loaded into the RAM and executed without being stored in the hard disk 2080.

データ解析用コンピュータ1000として機能するためのプログラムは、コンピュータ本体2010に、情報処理装置等の機能を実行させるオペレーティングシステム(OS)は、必ずしも含まなくても良い。プログラムは、制御された態様で適切な機能(モジュール)を呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいれば良い。コンピュータシステム2010がどのように動作するかは周知であり、詳細な説明は省略する。 The program for functioning as the data analysis computer 1000 does not necessarily include an operating system (OS) that causes the computer body 2010 to execute functions such as an information processing device. The program need only include a portion of the instruction that calls the appropriate function (module) in a controlled manner to obtain the desired result. It is well known how the computer system 2010 works, and detailed description thereof will be omitted.

また、上記プログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。 Further, the number of computers that execute the above program may be singular or plural. That is, centralized processing may be performed, or distributed processing may be performed.

さらに、CPU2040も、1つのプロセッサであっても、あるいは複数のプロセッサであってもよい。すなわち、シングルコアのプロセッサであっても、マルチコアのプロセッサであってもよい。 Further, the CPU 2040 may be one processor or a plurality of processors. That is, it may be a single-core processor or a multi-core processor.

図3は、センサ装置100により計測される物理量を説明するための概念図である。 FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a physical quantity measured by the sensor device 100.

図3(a)に示すように、センサ装置100の外形が略直方体であるものとして、x軸、y軸、z軸が設定されているものとする。 As shown in FIG. 3A, it is assumed that the outer shape of the sensor device 100 is a substantially rectangular parallelepiped, and the x-axis, y-axis, and z-axis are set.

図3(b)に示すように、センサ装置100は、まず、加速度センサ120により、センサ装置の所定の方向(x軸方向、y軸方向、z軸方向)への速度の変化率として加速度を計測する。単位は、Gであり、1Gは、約9.8m/s2である。 As shown in FIG. 3B, the sensor device 100 first uses the acceleration sensor 120 to measure the acceleration as the rate of change of the velocity of the sensor device in a predetermined direction (x-axis direction, y-axis direction, z-axis direction). measure. The unit is G, and 1G is about 9.8 m / s 2 .

図3(b)に示すように、センサ装置100は、また、角速度センサ122により、センサ装置の所定の方向(x軸方向、y軸方向、z軸方向)回りの角速度を計測する。単位は、dps(degree per sec)である。 As shown in FIG. 3B, the sensor device 100 also measures the angular velocity around a predetermined direction (x-axis direction, y-axis direction, z-axis direction) of the sensor device by the angular velocity sensor 122. The unit is dps (degree per sec).

図4は、データ解析用コンピュータ1000の実施する機能を説明するための機能ブロック図である。 FIG. 4 is a functional block diagram for explaining the functions performed by the data analysis computer 1000.

CPU2040は、プログラムに従って、標準データ収集部2040.1と、臨床評価指標生成部2040.2として機能して動作する。 The CPU 2040 functions and operates as a standard data collection unit 2040.1 and a clinical evaluation index generation unit 2040.2 according to the program.

標準データ収集部2040.1は、異なる病期の第1の被験対象群からの加速度データを受けて、後述するように時系列分析する加速度データ時系列解析部2041と、異なる病期の第1の被験対象群からの角速度データを受けて、後述するように時系列分析する角速度データ時系列解析部2042と、加速度データ時系列解析部2041の出力および角速度データ時系列解析部2042の出力と、第1の被験対象群の各病期における筋傷害度のデータとを入力として受けて、標準データとして統合し、不揮発性記憶装置2080に格納する標準データ統合部2043とを含む。 The standard data collection unit 2040.1 receives acceleration data from the first test subject groups of different stages and performs time-series analysis as described later, and the acceleration data time-series analysis unit 2041 and the first of different stages. The output of the angular velocity data time series analysis unit 2042 and the acceleration data time series analysis unit 2041 and the output of the angular velocity data time series analysis unit 2042, which receive the angular velocity data from the test subject group and perform time series analysis as described later. It includes a standard data integration unit 2043 that receives data on the degree of muscle injury at each stage of the first test subject group as input, integrates it as standard data, and stores it in the non-volatile storage device 2080.

ここで、異なる病期の第1の被験対象群には、健常状態の被験対象も含まれるものとする。 Here, it is assumed that the first test subject group of different stages also includes a test subject in a healthy state.

臨床評価指標生成部2040.2は、第1の被験対象群とは異なる第2の被験対象についての加速度データおよび/または角速度データを入力として受けて、不揮発性記憶装置2080に格納された標準データにおける相関関係から、筋傷害度の推定値を出力する筋傷害度推定部2046を含む。 The clinical evaluation index generation unit 2040.2 receives acceleration data and / or angular velocity data for a second test subject different from the first test subject group as input, and standard data stored in the non-volatile storage device 2080. 2046 includes a muscle injury degree estimation unit 2046 that outputs an estimated value of the muscle injury degree from the correlation in.

なお、筋傷害度推定部2046の入力としても、後に説明するような推定を実行する時点までの時系列解析を行った平滑化された後の当該時点での値を用い、その時点での筋傷害度の推定値を出力する構成とすることも可能である。 As the input of the muscle injury degree estimation unit 2046, the value at that time after smoothing by performing the time series analysis up to the time when the estimation as described later is executed is used, and the muscle at that time is used. It is also possible to output an estimated value of the degree of injury.

「筋傷害度のデータ」とは、所定の骨格筋についての傷害の程度を表すパラメータであって、たとえば、後述するような「所定の骨格筋についてのMRI(magnetic resonance imaging:核磁気共鳴画像法)によるT2強調画像における平均SNR値」そのものであってもよく、あるいは、この「平均SNR値」を事前に複数にランク分けした場合の該当するランクを示す値であってもよい。さらに、「所定の骨格筋」は、速筋有意筋であることが望ましい。ただし、「所定の骨格筋」は、遅筋有意筋であってよい。あるいは、「所定の骨格筋」は、特定部位の一種類の骨格筋であって「筋傷害度のデータ」は当該部位についての「平均SNR値」またはランクの情報でもよく、または、「筋傷害度のデータ」は複数種類の骨格筋についての平均SNR値を重みづけした和のような複合したパラメータであってもよい。 "Muscle injury degree data" is a parameter indicating the degree of injury to a predetermined skeletal muscle, and is, for example, "MRI (magnetic resonance imaging) for a predetermined skeletal muscle" as described later. ) May be the "average SNR value in the T2-weighted image" itself, or may be a value indicating the corresponding rank when the "average SNR value" is divided into a plurality of ranks in advance. Furthermore, it is desirable that the "predetermined skeletal muscle" is a fast muscle significant muscle. However, the "predetermined skeletal muscle" may be a slow muscle significant muscle. Alternatively, the "predetermined skeletal muscle" may be one type of skeletal muscle of a specific site, and the "muscle injury degree data" may be "average SNR value" or rank information for the site, or "muscle injury". The degree data may be a composite parameter such as a sum of weighted average SNR values for a plurality of types of skeletal muscle.

また、「筋傷害度の推定値」とは、上述したようにして、不揮発性記憶装置2080に格納された標準データの相関関係に基づき、筋傷害度推定部2046が、入力された第2の被験対象についての加速度データおよび/または角速度データに対して推定した「筋傷害度の程度を表す推定値」のことをいう。 Further, the "estimated value of the degree of muscle injury" is the second input by the muscle injury degree estimation unit 2046 based on the correlation of the standard data stored in the non-volatile storage device 2080 as described above. It refers to an "estimated value representing the degree of muscle injury" estimated for acceleration data and / or angular velocity data for the test subject.

なお、図4においては、標準データ収集部2040.1と、臨床評価指標生成部2040.2とは、同一のコンピュータシステム2010内の機能として説明したが、必ずしもこのような構成に限定されない。 In FIG. 4, the standard data collection unit 2040.1 and the clinical evaluation index generation unit 2040.2 have been described as functions in the same computer system 2010, but the configuration is not necessarily limited to such a configuration.

たとえば、標準データ収集部2040.1と、不揮発性記憶装置2080とを1つのコンピュータシステムで構成し、不揮発性記憶装置2080に格納された標準データをコピーした他の不揮発性記憶装置と臨床評価指標生成部2040.2とは、他のコンピュータシステムにより構成されてもよい。すなわち、標準データの取得と、筋傷害度の推定とは、別のコンピュータシステムにより実行される構成であってもよい。 For example, the standard data collection unit 2040.1 and the non-volatile storage device 2080 are configured by one computer system, and the standard data stored in the non-volatile storage device 2080 is copied to another non-volatile storage device and a clinical evaluation index. The generation unit 2040.2 may be configured by another computer system. That is, the acquisition of standard data and the estimation of the degree of muscle injury may be configured to be executed by different computer systems.

また、筋傷害度の推定は、後述するように、被験体の加速度データの時系列解析データおよび/または被験体の角速度データの時系列解析データと、筋傷害度との回帰分析による推定処理によってもよく、あるいは、たとえば、被験体の加速度データの時系列解析データおよび/または被験体の角速度データの時系列解析データと、筋傷害度との関係をニューラルネットワークで表現した場合に、これを機械学習することで得られた推定モデルによってもよく、より一般的には、特定のモデルを機械学習により学習させた推定モデルを利用するものであってもよい。 Further, as will be described later, the degree of muscle injury is estimated by the estimation process of the time-series analysis data of the acceleration data of the subject and / or the time-series analysis data of the angular velocity data of the subject and the regression analysis of the degree of muscle injury. Or, for example, when the relationship between the time-series analysis data of the subject's acceleration data and / or the time-series analysis data of the subject's angular velocity data and the degree of muscle injury is expressed by a neural network, this is machine-learned. The estimation model obtained by training may be used, and more generally, the estimation model obtained by training a specific model by machine learning may be used.

また、「筋傷害度のデータ」が複数種類の骨格筋についての傷害度のデータ、たとえば、平均SNR値のデータを含むときは、筋傷害度推定部2046による筋傷害度の推定としては、たとえば、正準相関分析のような統計的な手法により導出された、複数種類の骨格筋についての傷害度のデータの重み付け和を入力としてもよい。あるいは、上述したようにニューラルネットワークなどを用いた機械学習を利用する場合には、このような機械学習により導出された複数種類の骨格筋についての傷害度のデータの重み付け和を入力としてもよい。
[モデル動物による計測結果と臨床評価指標]
以下、筋ジストロフィーに対するモデル動物よる計測結果について説明する。
Further, when the "muscle injury degree data" includes the injury degree data for a plurality of types of skeletal muscles, for example, the data of the average SNR value, the muscle injury degree estimation unit 2046 may estimate the muscle injury degree, for example. , The weighted sum of the damage degree data for a plurality of types of skeletal muscles derived by a statistical method such as canonical correlation analysis may be input. Alternatively, when machine learning using a neural network or the like is used as described above, the weighted sum of the damage degree data for a plurality of types of skeletal muscles derived by such machine learning may be input.
[Measurement results and clinical evaluation indicators using model animals]
The measurement results of muscular dystrophy by model animals will be described below.

図5は、筋ジストロフィーに対するモデル動物であるCXMDJを説明するための図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining CXMD J , which is a model animal for muscular dystrophy.

図5(a)に外観を示すように、モデル動物としては、デュシェンヌ型筋ジストロフィー (DMD) の疾患モデルとして作出された筋ジストロフィー犬 (Canine X-linked muscular dystrophy in Japan: CXMDJ)を使用する。 As shown in FIG. 5 (a), as a model animal, a muscular dystrophy dog (Canine X-linked muscular dystrophy in Japan: CXMD J ) created as a disease model of Duchenne muscular dystrophy (DMD) is used.

筋ジストロフィー犬CXMDJは、イヌDMDモデルとして先に確立されたゴールデン・レトリバー筋ジストロフィー犬の凍結精子をビーグル犬に人工授精し、作出されたメス保因犬を更にビーグル犬と交配させることにより、小型で維持しやすいビーグル種系統化したものである。 The muscle dystrophy dog CXMD J is a small dog by artificially fertilizing the frozen sperm of the Golden Retriever muscle dystrophy dog, which was previously established as a dog DMD model, into a beagle dog, and further mating the produced female carrier dog with the beagle dog. It is a systematic Beagle species that is easy to maintain.

図5(b)に骨格筋の病理組織像の光学顕微鏡写真を、正常犬と患犬とを対比して示す。 FIG. 5B shows an optical micrograph of a histopathological image of skeletal muscle in comparison with a normal dog and a patient dog.

筋ジストロフィー犬CXMDJは、ジストロフィン遺伝子イントロン6での点変異によってジストロフィンを欠損し、DMDと同様に骨格筋での筋線維の壊死・再生、炎症性細胞浸潤、線維化および脂肪浸潤などの病理組織学的所見を確認することが出来る。 Muscular dystrophy dog CXMD J lacks dystrophin due to a point mutation in the dystrophin gene intron 6, and histopathology such as necrosis / regeneration of muscle fibers in skeletal muscle, inflammatory cell infiltration, fibrosis and fat infiltration similar to DMD. You can check the target findings.

この結果、筋ジストロフィー犬CXMDJは、進行性の病態に基づいた全身骨格筋の萎縮、関節拘縮、脊柱背彎、心筋障害、消化管障害などの様々な臨床症状を呈する。 As a result, the muscular dystrophy dog CXMD J presents with various clinical symptoms such as systemic skeletal muscle atrophy, joint contracture, spinal kyphosis, myocardial damage, and gastrointestinal damage based on progressive pathology.

ここで、たとえば、筋ジストロフィー犬に対するエクソンスキッピングによる治療方法について、簡単に説明すると以下のようである。 Here, for example, a method for treating a muscular dystrophy dog by exon skipping will be briefly described as follows.

i)染色体にあるゲノムDNAには、タンパク質への翻訳に必要な配列(エクソン)と、必要とされない配列(イントロン)が含まれており、エクソン・イントロン・エクソン・イントロンと交互に配列している.ジストロフィン遺伝子は79個のエクソンから成る.ゲノムDNAを鋳型として転写されたメッセンジャーRNA(mRNA)前駆体から、イントロンが取り除かれて、エクソンだけからなるmRNAが合成される.このイントロンが取り除かれてエクソンがつなぎ合わされる過程をスプライシングという。スプライシングを経てmRNAからアミノ酸が読み取られる(翻訳)ことで、ジストロフィンが合成される。 i) Genomic DNA on the chromosome contains sequences required for translation into proteins (exons) and sequences not required (introns), alternating with exons, introns, exons, and introns. .. The dystrophin gene consists of 79 exons. Introns are removed from the messenger RNA (mRNA) precursor transcribed using genomic DNA as a template, and mRNA consisting only of exons is synthesized. The process by which this intron is removed and the exons are joined together is called splicing. Dystrophin is synthesized by reading (translating) amino acids from mRNA through splicing.

ii)筋ジストロフィー犬では、ジストロフィン遺伝子のイントロン6の遺伝子変異により、mRNA前駆体においてエクソン7が正常にスプライシングされずにスキップされ、mRNAではエクソン6と8が直接連結する.するとアミノ酸の読み枠にズレが生じ、エクソン8にアミノ酸への翻訳ストップをコードする読み枠が出現する.このためジストロフィンは合成されず、筋ジストロフィーの症状が出現する.しかしモルフォリノでエクソン6と8のスプライシングを阻害してやると、エクソン6と8を強制的にスキップすることができる。エクソン5と9は直接結合し、アミノ酸の読み枠のズレが解消するために、やや小型のジストロフィンが合成される。 ii) In muscular dystrophy dogs, a gene mutation in the intron 6 of the dystrophin gene causes exons 7 to be skipped without being spliced normally in the pre-mRNA, and exons 6 and 8 are directly linked in mRNA. Then, the reading frame of the amino acid shifts, and the reading frame encoding the translation stop to the amino acid appears in exon 8. Therefore, dystrophin is not synthesized and the symptoms of muscular dystrophy appear. However, if you block the splicing of exons 6 and 8 with morpholino, you can forcibly skip exons 6 and 8. Exons 5 and 9 are directly linked, and a slightly smaller dystrophin is synthesized in order to eliminate the deviation of the amino acid reading frame.

iii)二本鎖のゲノムDNAを鋳型として、一本鎖のmRNA前駆体が転写されるが、mRNA前駆体と逆方向の(相補的な)配列の一本鎖の合成核酸類似体をアンチセンス・オリゴヌクレオチドと呼ぶ。アンチセンス・オリゴヌクレオチドは、塩基、糖、リン酸基から成る核酸化合物から作ることができるが、このうち糖として、DNAにおけるデオキシリボース環やRNAにおけるリボース環に代えて、人工化合物であるモルホリン環を使用した核酸化合物をモルフォリノと呼ぶ。モルフォリノによりmRNA前駆体のスプライシングを阻害するとエクソンをスキップすることができる。 iii) A single-stranded mRNA precursor is transcribed using double-stranded genomic DNA as a template, but antisense a single-stranded synthetic nucleic acid analog having a (complementary) sequence opposite to that of the mRNA precursor. -Called an oligonucleotide. Antisense oligonucleotides can be made from nucleic acid compounds consisting of bases, sugars, and phosphate groups, of which morpholinic rings, which are artificial compounds, replace the deoxyribose ring in DNA and the ribose ring in RNA. Nucleic acid compounds using the above are called morpholinos. Exons can be skipped by inhibiting pre-mRNA splicing with morpholino.

このようなモルフォリノの投与により、筋ジストロフィー犬の全身治療が可能であることが確認されている。 It has been confirmed that administration of such morpholino enables systemic treatment of muscular dystrophy dogs.

さらに、ヒトに対しても、ヒトジストロフィン遺伝子のエクソン53スキップを誘導するモルフォリノ化合物による治療薬の臨床試験・治験が実施されている。 Furthermore, clinical trials and clinical trials of therapeutic agents using morpholino compounds that induce exon 53 skipping of the human dystrophin gene are also being conducted in humans.

図6は、筋ジストロフィー犬CXMDJの月齢と病態の変化を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing changes in the age and pathological condition of the muscular dystrophy dog CXMD J.

図6に示すように、筋ジストロフィー犬CXMDJは、出生時の呼吸開始により横隔膜への傷害が発生し、1週齢内での死亡率が20〜30%ある。 As shown in FIG. 6, the muscular dystrophy dog CXMD J suffers from diaphragmatic injury due to the start of respiration at birth and has a mortality rate of 20 to 30% within 1 week of age.

さらに、月齢とともに、臨床症状の進行が見られ、発症時期である2カ月齢からは、四肢筋の萎縮や体幹筋の萎縮が認められる。 Furthermore, clinical symptoms progress with age, and atrophy of limb muscles and trunk muscles is observed from 2 months of age, which is the onset time.

1歳齢では、筋に線維化が見られるようになり症状が慢性化して、病態の進行が停滞する。 At 1 year of age, fibrosis is seen in the muscles, the symptoms become chronic, and the progression of the pathological condition is stagnant.

したがって、図6の横軸は、筋原性疾患(たとえば、筋ジストロフィー)の病期を表すことになる。後に説明するように、筋ジストロフィー犬CXMDJについて、この病期ごとに、骨格筋の傷害を、MRI計測により定量化する。 Therefore, the horizontal axis of FIG. 6 represents the stage of myogenic disease (eg, muscular dystrophy). As will be described later, for the muscular dystrophy dog CXMD J , skeletal muscle damage is quantified by MRI measurement for each stage.

図7は、本実施の形態のセンサ装置100の使用態様を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a usage mode of the sensor device 100 of the present embodiment.

まず、図7(a)は、センサ装置100を装着した状態の筋ジストロフィー犬の右側面を示す図であり、図7(b)は、背側面を示す図である。 First, FIG. 7A is a diagram showing the right side surface of the muscular dystrophy dog with the sensor device 100 attached, and FIG. 7B is a diagram showing the back side surface.

センサ装置100内部には、加速度センサ120および角速度センサ122が設けられており、センサ装置100から、無線通信により、加速度および角速度の測定データが、データ解析用コンピュータ1000に送信される。無線通信の方式としては、いわゆる無線LAN通信であってもよいし、あるいは、近距離通信の方式として、Bluetooth(登録商標)方式などを使用してもよい。 An acceleration sensor 120 and an angular velocity sensor 122 are provided inside the sensor device 100, and measurement data of acceleration and angular velocity are transmitted from the sensor device 100 to the data analysis computer 1000 by wireless communication. The wireless communication method may be so-called wireless LAN communication, or the Bluetooth (registered trademark) method may be used as the short-range communication method.

データ解析用コンピュータ1000は、無線通信によりセンサ装置100から受信した測定データの格納、データの表示、データ分析などの処理を行う。 The data analysis computer 1000 performs processing such as storage of measurement data received from the sensor device 100 by wireless communication, data display, and data analysis.

図7(a)および図7(b)に示すように、センサ装置100は、左右肩甲骨背縁間の第6胸椎棘突起付近の背側胸部と、左右腸骨仙結節間の第7腰椎棘突起付近の背側腰部とに装着される。 As shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the sensor device 100 includes the dorsal chest near the 6th thoracic spinous process between the dorsal margins of the left and right scapulas and the 7th lumbar vertebra between the left and right iliac sacrococcygeal nodules. It is attached to the dorsal lumbar region near the spinous process.

加速度および角速度の計測にあたっては、15m走行×4回での計測を実施する。ただし、疲労による座りこみで計測終了することとする。 In measuring the acceleration and angular velocity, the measurement will be carried out in 15m running x 4 times. However, the measurement will end when the person sits down due to fatigue.

計測対象は、2〜12ヶ月齢の患犬のオス5頭と、健常犬のオス4頭およびメス2頭に対して行う。 The measurement targets are 5 males of affected dogs aged 2 to 12 months, 4 males and 2 females of healthy dogs.

重力加速度は2〜10秒間の静止時の直流成分として除去する。 Gravitational acceleration is removed as a DC component at rest for 2-10 seconds.

また、病態と加速度・角速度との関連を解析するために、以下の項目の評価も併せて行っている。 In addition, in order to analyze the relationship between the pathological condition and acceleration / angular velocity, the following items are also evaluated.

(1)臨床評価 : 臨床グレーディング・スコア、自発行動量 (2)筋傷害評価: MRI撮像(T2強調画像)(前・後肢筋
図8および図9は、対象犬の加速度絶対値の月齢による変化を示す図である。
(1) Clinical evaluation: Clinical grading score, self-issued activity (2) Muscle injury evaluation: MRI imaging (T2-weighted image) (front and hind limb muscles Figures 8 and 9 show changes in the absolute acceleration value of the target dog with age. It is a figure which shows.

図8(a)は、胸部の加速度絶対値の月齢による変化を健常犬と患犬とで対比して示す。 FIG. 8 (a) shows the change in the absolute value of the acceleration of the chest with age in comparison between the healthy dog and the affected dog.

図9(a)は、腰部の加速度絶対値の月齢による変化を健常犬と患犬とで対比して示す。 FIG. 9A shows the change in the absolute value of the acceleration of the lumbar region with age in comparison between the healthy dog and the affected dog.

ここで、加速度絶対値|a|とは、x方向、y方向およびz方向の加速度の成分をそれぞれ、ax,ay,azとするとき、以下の式により表される。 Here, the absolute value of acceleration | a | is expressed by the following equation, where the components of acceleration in the x-direction, y-direction, and z-direction are ax, ay, and az, respectively.

Figure 0006960618
また、図8(b)は、胸部の加速度絶対値を時系列データとしてローカルレベルモデルにより解析した結果の月齢による変化を、健常犬と患犬とで対比して示す。
Figure 0006960618
In addition, FIG. 8B shows the change with age as a result of analyzing the absolute value of the acceleration of the chest as time series data by a local level model in comparison between the healthy dog and the affected dog.

また、図9(b)は、腰部の加速度絶対値を時系列データとしてローカルレベルモデルにより解析した結果の月齢による変化を、健常犬と患犬とで対比して示す。 Further, FIG. 9B shows the change with age as a result of analyzing the absolute value of the acceleration of the waist as time series data by a local level model in comparison between the healthy dog and the affected dog.

(時系列モデルの状態空間表現)
以下、「ローカルレベルモデル」について、説明する。
(State space representation of time series model)
Hereinafter, the "local level model" will be described.

状態空間モデルは、時系列データを扱うことのできる統計的手法のひとつである。時系列データでは、ある時点の測定値がその前後の測定値と相関をもつ、すなわち時間的自己相関があることが多い。このため、時系列データの解析のためには、自己相関を考慮した統計的手法が必要となる。 The state space model is one of the statistical methods that can handle time series data. In time series data, the measured values at a certain point in time are often correlated with the measured values before and after that, that is, there is a temporal autocorrelation. Therefore, in order to analyze time series data, a statistical method considering autocorrelation is required.

状態空間モデルはまた、観測対象の(しかし直接には観測できない)システム自体と、実際に観測値を得る過程とを分離してモデリングする。これにより、システム自体に由来する誤差(ノイズ)と観測に伴う誤差(ノイズ)とをそれぞれ明示的に扱うことができ、システムの時間的変化について妥当な推測を得ることが可能となる。 The state-space model also models the system itself to be observed (but not directly) and the process of actually obtaining the observed values separately. As a result, it is possible to explicitly handle the error (noise) derived from the system itself and the error (noise) associated with the observation, and it is possible to obtain a reasonable guess about the temporal change of the system.

状態空間モデルのうち、ローカルレベルモデルとよばれるモデルの構造は、次のような仮定をおくことにより得られる。 Of the state-space models, the structure of the model called the local level model can be obtained by making the following assumptions.

i)時系列で変化する観測データは、同じく時系列で変化する真の状態+観測誤差から生成されている。 i) Observation data that changes in time series is generated from the true state + observation error that also changes in time series.

ii)真の状態は、一時点前の状態+移動範囲で動く。 ii) The true state moves in the state before the temporary point + the movement range.

たとえば、数学的には、以下のように定式化できる。 For example, mathematically, it can be formulated as follows.

Figure 0006960618
ここで、式(1)は、状態から観測値が得られる過程をモデル化したもので、データモデル(あるいは「観測モデル」)と呼ばれる。式(2)は、状態の変化をモデル化したもので、プロセスモデル(あるいは「システムモデル」)と呼ばれる。yt は時点tにおける観測値のベクトル、θtは時点tにおける状態のベクトルである。Ft, Gtは係数行列であり、vt, wtはそれぞれ、データモデルおよびプロセスモデルの時点tの誤差ベクトルである。Vt はデータモデルの誤差の分散共分散行列、Wtはプロセスモデルの誤差の分散共分散行列である。m0,C0はそれぞれ、時点0における状態θ0の平均のベクトルおよび分散共分散行列である。
Figure 0006960618
Here, the equation (1) is a model of the process of obtaining the observed value from the state, and is called a data model (or "observed model"). Equation (2) models a change in state and is called a process model (or "system model"). y t is the vector of the observed value at the time point t, and θ t is the vector of the state at the time point t. F t and G t are coefficient matrices, and v t and w t are error vectors of the time points t of the data model and the process model, respectively. V t is the variance-covariance matrix of the error of the data model, and W t is the variance-covariance matrix of the error of the process model. m 0 and C 0 are the mean vector and the variance-covariance matrix of the state θ 0 at time point 0, respectively.

このような時系列データを状態空間モデルにより解析するためのツールには、Rパッケージ内のdlm (Bayesian and Likelihood Analysis of Dynamic Linear Models; Petris et al. 2009;Petris 2010)、 KFAS(Kalman Filter and Smoother for Exponential Family State Space Models; Helske 2015)、Stan(Stan Development Team 2014)などがある。 Tools for analyzing such time-series data using a state-space model include dlm (Bayesian and Likelihood Analysis of Dynamic Linear Models; Petris et al. 2009; Petris 2010) and KFAS (Kalman Filter and Smoother) in the R package. For Exponential Family State Space Models; Helske 2015), Stan (Stan Development Team 2014), etc.

また、推定の手法としては、マルコフ連鎖モンテカルロ法(MCMC:Markov chain Monte Carlo methods)とベイズ推定の組み合わせ、カルマンフィルタ、又はハミルトニアンモンテカルロ法とベイズ推定の組み合わせなどを使用することができる。 As the estimation method, a combination of Markov chain Monte Carlo methods (MCMC) and Bayesian estimation, a Kalman filter, or a combination of Hamiltonian Monte Carlo methods and Bayesian estimation can be used.

上述したような「ローカルレベルモデル」により、観測された加速度や角速度の時系列データに対して、これらの値の時間変化を平滑化した曲線を得ることができる。 With the "local level model" as described above, it is possible to obtain a curve obtained by smoothing the time change of these values with respect to the time series data of the observed acceleration and angular velocity.

患犬の加速度・角速度パラメータは、健常犬よりも全体的に低い値を示し、図8(b)および図9(b)より、3方向全体の加速度を指示する加速度絶対値の時系列解析では、患犬と健常犬の差は発症時期の2ヶ月齢で既に認められ、胸部で特に顕著である。一方、腰部の加速度絶対値では、患犬での月齢にともなった減弱が著しくみられる。 The acceleration / angular velocity parameters of the affected dog are generally lower than those of the healthy dog, and from FIGS. 8 (b) and 9 (b), the time series analysis of the absolute acceleration values indicating the acceleration in all three directions shows. The difference between the affected dog and the healthy dog is already observed at the age of 2 months at the onset time, and is particularly remarkable in the chest. On the other hand, in the absolute value of the acceleration of the lumbar region, a significant decrease with age is observed in the affected dog.

図10は、加速度絶対値の3方向軸の割合の経齢的推移を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing the age-related transition of the ratio of the absolute acceleration values on the three-direction axes.

すなわち、各方向軸の割合とは、各方向軸の加速度の絶対値を、加速度絶対値|a|で割った値をパーセント表示したものである。 That is, the ratio of each direction axis is a percentage display of the value obtained by dividing the absolute value of the acceleration of each direction axis by the absolute value of acceleration | a |.

図10において、実線は、患犬を示し、点線は、健常犬を示す。 In FIG. 10, the solid line indicates the affected dog, and the dotted line indicates the healthy dog.

進行方向への推進を示すx軸方向の割合は、患犬では減少する傾向がある。また、進行方向に対して左右方向であるy軸方向の割合は、患犬で増加する傾向があり、動揺性の歩様を反映していると考えらえる。 The x-axis proportion of propulsion in the direction of travel tends to decrease in affected dogs. In addition, the ratio of the y-axis direction, which is the left-right direction to the traveling direction, tends to increase in the affected dog, which is considered to reflect the agitated gait.

進行方向に対して上下方向であるz軸方向の割合は、患犬で増加する傾向があり、バニーホップを反映していると考えられる。 The ratio of the z-axis direction, which is the vertical direction to the traveling direction, tends to increase in the affected dog, and is considered to reflect the bunny hop.

なお、図中、“*”は、有意水準<0.05のHolm多重検定で患犬と健常犬が有意に異なることを意味し、“**”は、有意水準<0.01のHolm多重検定で有意に異なることを意味する。 In the figure, "*" means that the affected dog and the healthy dog are significantly different in the Holm multiplex test with the significance level <0.05, and "**" means the Holm multiplex with the significance level <0.01. It means that the test is significantly different.

図11は、角速度の絶対値の平均値の経齢的推移を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing the secular transition of the average value of the absolute values of the angular velocity.

胸部のy軸方向についての角速度が、もっとも顕著に、健常犬と患犬とで、相違していることがわかる。 It can be seen that the angular velocity of the chest in the y-axis direction is most noticeably different between the healthy dog and the affected dog.

図12は、臨床グレーディング・スコアの経齢的推移およびローカルレベルモデルを用いたトレンド推定を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing age-related changes in clinical grading scores and trend estimation using a local level model.

まず、図12(a)は、臨床グレーディング・スコアの経齢的推移を示す。 First, FIG. 12 (a) shows the age-related transition of the clinical grading score.

臨床グレーディング・スコアは、以下の8項目をそれぞれ5段階で評価したものの合計点で示される。点数が多いほど、症状が重度であることを示す。 The clinical grading score is shown as the total score of the following 8 items evaluated on a 5-point scale. The higher the score, the more severe the symptoms.

1)流涎
2)嚥下障害
3)歩様障害
4)側頭筋萎縮
5)大腿筋萎縮
6)巨舌
7)活動性
8)座位姿勢
したがって、健常犬では、8点であり、もっとも重症な患犬では、40点となる。
1) Hypersalivation 2) Dysphagia 3) Gait disorder 4) Temporalis muscle atrophy 5) Thigh muscle atrophy 6) Macroglossia 7) Activity 8) Sitting posture Therefore, in healthy dogs, the score is 8 points, which is the most severely affected dog. Then, it becomes 40 points.

図12(a)に示すように、健常犬では、月齢によってスコアは変化しないものの、患犬では、月齢とともに、重症度が増大し、12ヶ月で、ほぼ症状の進行が停滞していることがわかる。 As shown in FIG. 12 (a), in healthy dogs, the score does not change with age, but in affected dogs, the severity increases with age, and the progression of symptoms is almost stagnant at 12 months. Recognize.

図12(b)は、ローカルレベルモデルを用いたトレンド推定の結果を示す。 FIG. 12B shows the result of trend estimation using the local level model.

すなわち、ローカルレベルモデルにより、加速度・角速度パラメータと図12(a)に示した臨床評価スコアの関連の傾向推定を行った結果である。 That is, it is the result of trend estimation of the relationship between the acceleration / angular velocity parameters and the clinical evaluation score shown in FIG. 12 (a) by the local level model.

図中で、○は中央値であり、バーは、95%信頼区間を示す。 In the figure, ◯ is the median value, and the bar indicates the 95% confidence interval.

図12(b)からも、スコアのトレンドが対数で1を増加するのに対し、腰部の角速度のz軸成分絶対値を除く全ての項目のトレンドは、有意に0より低い値をとる。すなわち、重症度の増大に応じ、これら項目は減少することを示す。さらにX軸方向の割合のトレンドは減少傾向を示すのに対し、Y軸方向の割合のトレンドは特に胸部で有意に増加するため、重症化によって歩様の動揺性が増すと考えられる。 From FIG. 12B, the trend of the score increases by 1 in logarithm, while the trend of all items except the absolute value of the z-axis component of the angular velocity of the waist takes a value significantly lower than 0. That is, it is shown that these items decrease as the severity increases. Furthermore, while the trend of the proportion in the X-axis direction shows a decreasing tendency, the trend of the proportion in the Y-axis direction increases significantly especially in the chest, so it is considered that the agitation of the gait increases due to the aggravation.

図13は、MRI撮像による骨格筋傷害の評価を説明するための図である。 FIG. 13 is a diagram for explaining the evaluation of skeletal muscle injury by MRI imaging.

図13は、対象となる犬の下腿部の環状断面を、T2強調画像として撮像したものを示す。 FIG. 13 shows an image of an annular cross section of the lower leg of the target dog as a T2-weighted image.

図13の中央部に、水成分と図示されているように、T2強調画像では、水分が高い輝度を示す。 As shown in the central portion of FIG. 13 as a water component, the T2-weighted image shows high brightness of water.

これに対して、骨格筋は、通常、T2強調画像上で低信号に描出される。疾患によって筋実質部に水分が集積すると、その部位は高信号となる。それゆえ、T2強調画像は、骨格筋領域において、筋の損傷状態の評価に用いることができる。 In contrast, skeletal muscle is usually visualized on a T2-weighted image with a low signal. When water accumulates in the muscle parenchyma due to a disease, the site becomes hyperintensity. Therefore, T2-weighted images can be used to evaluate the state of muscle damage in the skeletal muscle region.

図13の右側には、T2強調画像上での各骨格筋を白線で囲むことで示している。 On the right side of FIG. 13, each skeletal muscle on the T2-weighted image is shown by surrounding it with a white line.

それぞれの記号と対応する骨格筋との対応は以下のとおりである。 The correspondence between each symbol and the corresponding skeletal muscle is as follows.

TC : 前脛骨筋
EDL: 長趾伸筋
FHL: 長第一趾屈筋
FDL: 長趾屈筋
GM : 腓腹筋内側頭
GL : 腓腹筋外側頭
FDS: 浅趾屈筋
図14は、対象となる犬の下腿部の環状断面のT2強調画像における平均SNR(Signal to Noise Ratio)を健常犬と患犬とで対比して示す図である。
TC: Tibialis anterior EDL: Extensor digitorum longus FHL: Flexor digitorum longus FDL: Flexor digitorum longus GM: Medial gastrocnemius GL: Lateral gastrocnemius FDS: Flexor hallucis longus Figure 14 shows the lower leg of the target dog. It is a figure which shows the average SNR (Signal to Noise Ratio) in the T2-weighted image of the annular cross section in comparison between a healthy dog and a patient dog.

患犬の値は、濃いひし形で、健常犬の値は、グレーのひし形で示される。 The values for affected dogs are shown in dark diamonds, and the values for healthy dogs are shown in gray diamonds.

また、SNR値および平均SNR値は、以下の式により定義される。 The SNR value and the average SNR value are defined by the following equations.

Figure 0006960618
ここで、SIは、あるピクセルの輝度値であり、Sdairは、犬の体外の空間での輝度の標準偏差を意味する。
Figure 0006960618
Here, SI is the brightness value of a certain pixel, and Sd air means the standard deviation of the brightness in the space outside the dog's body.

また、SNRi,Rightは、右側の足の該当する筋肉領域のうちのi番目の部分領域のSNR値であり、Pixeli,Rightは、i番目の部分領域のピクセル数であり、SNRi,Leftは、左側の足の該当する筋肉領域のうちのi番目の部分領域のSNR値であり、Pixeli,Leftは、i番目の部分領域のピクセル数である。Pixeltotalは、右側の足の部分領域および左側の足の部分領域のピクセル数の総計である。ここでは、一例として、i=1,2,3として、各筋肉領域で、3か所の部分領域を考えるものとする。ただし、部分領域の数は、これより多くてもよい。また、部分領域の範囲の指定は、たとえば、MRI装置のオペレータが、画像を観察しながら手動で設定するものとする。 Further, SNR i, Right is the SNR value of the i-th partial region of the corresponding muscle region of the right foot, and Pixel i, Right is the number of pixels of the i-th partial region, and SNR i, Left is the SNR value of the i-th subregion of the corresponding muscle region of the left foot, and Pixel i, Left is the number of pixels of the i-th subregion. Pixel total is the total number of pixels in the right foot subregion and the left foot subregion. Here, as an example, it is assumed that i = 1, 2, and 3 and three partial regions are considered in each muscle region. However, the number of subregions may be larger than this. Further, the designation of the range of the partial area is, for example, manually set by the operator of the MRI apparatus while observing the image.

図14からわかるように、下腿筋および大腿筋のいずれについても、患犬の平均SNR値が大きくなっていることがわかる。言い換えると、MRIによるT2強調画像から、患犬の方が、健常犬よりも、骨格筋傷害の程度が大きいことが定量的に示される。 As can be seen from FIG. 14, it can be seen that the average SNR value of the affected dog is large for both the lower leg muscle and the thigh muscle. In other words, T2-weighted images by MRI quantitatively show that affected dogs have a greater degree of skeletal muscle injury than healthy dogs.

図15は、腰部に装着されたセンサ装置により計測された加速度・角速度パラメータと各骨格筋の平均SNRとの間のピアソン相関係数を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing the Pearson correlation coefficient between the acceleration / angular velocity parameters measured by the sensor device mounted on the lumbar region and the average SNR of each skeletal muscle.

図15では、1歳齢の患犬のデータを示す。個体数は、5である。 FIG. 15 shows data of a 1 year old patient dog. The number of individuals is 5.

図中、実線枠で囲まれた部分は、ピアソン相関係数r<−0.9の部分であり、点線枠で囲まれた部分は、ピアソン相関係数r>0.9の部分である。 In the figure, the portion surrounded by the solid line frame is the portion having the Pearson correlation coefficient r <−0.9, and the portion surrounded by the dotted line frame is the portion having the Pearson correlation coefficient r> 0.9.

図16は、加速度絶対値と速筋優位筋の平均SNR値との相関および加速度Xと遅筋優位筋の平均SNR値との相関を示す図である。 FIG. 16 is a diagram showing the correlation between the absolute value of acceleration and the average SNR value of the fast muscle dominant muscle and the correlation between the acceleration X and the average SNR value of the slow muscle dominant muscle.

DMDでは、骨格筋組織における速筋線維が、遅筋線維と比較して進行性に減少することが知られている。速筋の傷害度に応じた病態時期によって、瞬発力を要する運動機能が障害される可能性が想定される。 In DMD, it is known that fast muscle fibers in skeletal muscle tissue are progressively reduced as compared with slow muscle fibers. It is assumed that the motor function that requires instantaneous force may be impaired depending on the pathological condition according to the degree of injury of the fast muscle.

図16からは、12ヶ月齢におけるMRIのT2強調画像を用いた後肢筋の筋傷害度との関連は、下腿の速筋優位筋で負の相関傾向を示すのに対し、遅筋優位筋では有意に正の相関を示す。 From FIG. 16, the association with the degree of muscle injury of the hind limb muscles using the T2-weighted image of MRI at 12 months of age shows a negative correlation tendency in the fast muscle dominant muscle of the lower leg, whereas in the slow muscle dominant muscle. It shows a significantly positive correlation.

すなわち、図16(a)に示すように、速筋優位筋である前脛骨筋および長趾伸筋では、加速度絶対値(マグニチュード)の高い個体ほど、平均SNR値が低い、すなわち、骨格筋の傷害度が低いことがわかる。 That is, as shown in FIG. 16A, in the tibialis anterior muscle and the extensor digitorum longus muscle, which are the dominant muscles of the fast muscle, the higher the absolute value of acceleration (magnitude), the lower the average SNR value, that is, the skeletal muscle. It can be seen that the degree of injury is low.

これは、速筋優位筋では、傷害の進行に伴って、加速度絶対値が小さくなることを意味し、傷害の進行パターンを反映していると考えられる。 This means that in the fast muscle dominant muscle, the absolute acceleration value decreases as the injury progresses, which is considered to reflect the progression pattern of the injury.

一方で、図16(b)に示すように、遅筋優位筋である腓腹筋外側頭および浅趾屈筋では、加速度X(進行方向の加速度成分)の高い個体ほど、平均SNR値が高い、すなわち、骨格筋の傷害度が高いことがわかる。 On the other hand, as shown in FIG. 16B, in the gastrocnemius lateral head and the flexor digitorum superficialis muscle, which are the slow muscle dominant muscles, the higher the acceleration X (acceleration component in the traveling direction), the higher the average SNR value, that is, that is, It can be seen that the degree of damage to the skeletal muscle is high.

これは、遅筋優位筋では、傷害の進行に伴って、進行方向の加速度成分が大きくなることを意味し、歩様姿勢の動態を反映していると考えられる。 This means that in the slow muscle dominant muscle, the acceleration component in the traveling direction increases as the injury progresses, which is considered to reflect the dynamics of the gait posture.

以上から、筋ジストロフィー犬CXMDJでは、患犬の加速度・角速度パラメータについては、以下のことが言える。 From the above, in the muscular dystrophy dog CXMD J , the following can be said about the acceleration / angular velocity parameters of the affected dog.

1)健常犬よりも低く、病態進行にともなった減少を示す。胸・腰部での相違としては、腰部では月齢(傷害の進行の程度の増大)による減少度が大きい。 1) It is lower than that of healthy dogs and shows a decrease as the condition progresses. The difference between the chest and the lumbar region is that in the lumbar region, the degree of decrease due to age (increased degree of injury progression) is large.

2)加速度絶対値の各軸方向の成分の割合により、異常動作を検出することができる。 2) Abnormal operation can be detected by the ratio of the components of the absolute acceleration value in each axial direction.

3)筋部位での傷害度に応じ、異なる変化を示す。 3) Shows different changes depending on the degree of injury at the muscle site.

したがって、被験対象の胴体に装着したセンサ装置により検出される加速度および角速度のデータを、患犬群と健常犬群とで、病期ごとに、予め取得しておくことで、例えば、新規治療薬に対する非臨床試験において、治療に対する客観的な指標を得ることができる。
[ヒトに対する臨床評価指標]
また、上述したような臨床評価指標をヒトに適用する場合には、ヒトに対しても、健常者群と患者群とを含む対象群に対して、MRI計測により定量化された骨格筋の傷害の程度を、病期ごとに、予め取得する。
Therefore, by acquiring in advance the data of acceleration and angular velocity detected by the sensor device attached to the body of the test subject for each stage of the patient dog group and the healthy dog group, for example, a new therapeutic agent. In non-clinical studies against, objective indicators for treatment can be obtained.
[Clinical evaluation index for humans]
In addition, when the above-mentioned clinical evaluation index is applied to humans, skeletal muscle damage quantified by MRI measurement is also applied to humans and to a target group including a healthy subject group and a patient group. The degree of is obtained in advance for each stage.

加速度センサは、ヒトの上半身重心と身体重心にあたる胸部と腰部にそれぞれ装着する。4足動物であるイヌは重心が胸部に位置し、前肢が支柱となって後肢で蹴り出す特徴がある。胸・腰部の動作はヒトとイヌで直接的に一致しないが、ヒトでの腰部は下肢の動きに連動した重心の位置移動、胸部は体軸の振れから生じる異常動作と関連づけて、イヌでの結果を反映する傾向がある。 Accelerometers are attached to the chest and lumbar region, which are the center of gravity of the upper body and the center of gravity of the human body, respectively. Dogs, which are quadrupeds, have a characteristic that the center of gravity is located in the chest and the forelimbs serve as struts and kick out with the hindlimbs. The movements of the chest and waist do not directly match between humans and dogs, but in humans, the waist is associated with the movement of the center of gravity linked to the movement of the lower limbs, and the chest is associated with abnormal movements resulting from the swing of the body axis. Tends to reflect results.

したがって、上述したようなモデル動物であるイヌの結果を人間に適用するには、たとえば、以下のような手順をとることで、実現可能である。 Therefore, it is feasible to apply the results of dogs, which are model animals as described above, to humans, for example, by taking the following procedure.

i)筋ジストロフィー患者の歩行異常が表れ始める2−5歳齢から、歩行障害が進む7−11歳齢まで、年齢と体格が近い健常者群と患者群の複数の被験者で、10m走行や6分間歩行などの歩様試験を、自然経過に基づいて追跡評価する。 i) From 2-5 years old when gait abnormalities begin to appear in patients with muscular dystrophy to 7-11 years old when gait disorders progress, multiple subjects in the healthy subject group and patient group who are similar in age and physique run 10 m or run for 6 minutes. Follow-up evaluation of gait tests such as gait based on natural history.

ii)MRI撮像などによる筋傷害度の評価を平行して実施し、筋傷害度の客観的な評価値として、T2強調画像や選択的脂肪抑制T2強調画像などの平均SNR値を取得する。 ii) Evaluation of the degree of muscle injury by MRI imaging or the like is performed in parallel, and as an objective evaluation value of the degree of muscle injury, an average SNR value of a T2-weighted image or a selective fat suppression T2-weighted image is obtained.

iii)病態時期を通して、同一の骨格筋を傷害度の評価対象としてもよい。あるいは、病態時期によって傷害の度合が顕著な臀部、大腿、下腿の骨格筋を選択し、病態初期では大殿筋、中殿筋、大腿二頭筋、大腿四頭筋など、中期では半腱様筋、半膜様筋、前脛骨筋、ヒラメ筋など、後期では薄筋、縫工筋などを対象とすることとしてもよい。 iii) The same skeletal muscle may be evaluated for the degree of injury throughout the pathological condition. Alternatively, select the skeletal muscles of the buttocks, thighs, and lower legs, which are markedly injured depending on the time of the condition, and the semitendinosus muscles such as the soleus muscle, the middle gluteal muscle, the biceps femoris, and the quadriceps femoris in the early stage of the condition. , Semimembranosus muscle, tibialis anterior muscle, soleus muscle, etc., and in the latter stage, gracilis muscle, sartorius muscle, etc. may be targeted.

iv)以上のようにして、ヒトの健常者および患者に対して、病期ごとに取得されたMRI画像に基づく筋傷害度の評価データと、各病期におけるセンサの装着部位における加速度データおよび/または角速度データの時系列解析の結果を「標準データ」として統合して、不揮発性記憶装置2080に格納する。 iv) As described above, for healthy humans and patients, evaluation data of the degree of muscle injury based on MRI images acquired for each stage, acceleration data at the sensor mounting site in each stage, and / Alternatively, the result of the time series analysis of the angular velocity data is integrated as "standard data" and stored in the non-volatile storage device 2080.

v)不揮発性記憶装置2080に格納された標準データの相関関係に基づき、筋傷害度推定部2046が、入力された第2の被験対象についての加速度データおよび/または角速度データに対して推定した「筋傷害度の程度を表す推定値」を出力する。 v) Based on the correlation of the standard data stored in the non-volatile storage device 2080, the muscle injury degree estimation unit 2046 estimated with respect to the input acceleration data and / or angular velocity data for the second test subject. "Estimated value indicating the degree of muscle injury" is output.

すなわち、イヌについて病期に応じて、イヌの所定部位に装着された加速度センサ、角速度センサにより計測されるデータの時系列解析の結果が、病期を特徴付けることが判明したので、ヒトについても、所定部位に装着された加速度センサ、角速度センサにより計測されるデータの時系列解析の結果は、同様に病期を特徴付けると想定される。 That is, it was found that the results of time-series analysis of the data measured by the accelerometer and the angular velocity sensor attached to the predetermined part of the dog according to the stage of the dog characterize the stage. It is assumed that the results of time-series analysis of the data measured by the accelerometer and the angular velocity sensor mounted on the predetermined site similarly characterize the stage.

もちろん、イヌとヒトでは、対象とする骨格筋の種類は相違することが想定され、また、加速度および/または角速度の計測データから病期を推定するモデルも異なることが想定されるものの、そのような相違があるとしても、多人数の対象群からの大量のデータに対して、たとえば、上述したような統計処理や、あるいは、機械学習により、ヒト特有の推定モデルを導出することが可能である。 Of course, dogs and humans are expected to have different types of skeletal muscles of interest, and different models for estimating stage from acceleration and / or angular velocity measurement data, but so. Even if there are various differences, it is possible to derive a human-specific estimation model for a large amount of data from a large number of target groups by, for example, statistical processing as described above or machine learning. ..

そして、以上のような構成の臨床評価装置を使用すれば、この臨床評価装置から出力される推定値で、客観的かつ定量的に、筋原性疾患の診断を支援する指標を得ることができる。 Then, by using the clinical evaluation device having the above configuration, it is possible to objectively and quantitatively obtain an index supporting the diagnosis of myogenic disease by the estimated value output from this clinical evaluation device. ..

つまり、従来は、筋原性疾患の診断は、複数の検査や観察から総合的に医師が判断することが必要であった。これに対して、以上のような構成の臨床評価装置からの指標に基づいて、医師が、筋原性疾患の有無を判断したり、筋原性疾患の病期(病態時期)を判断したりすることを支援することが可能である。 That is, conventionally, the diagnosis of myogenic disease has required a doctor to make a comprehensive judgment from a plurality of tests and observations. On the other hand, based on the index from the clinical evaluation device having the above configuration, the doctor can judge the presence or absence of myogenic disease or the stage (pathological stage) of myogenic disease. It is possible to help do.

また、以上のような構成の臨床評価装置からの指標を利用することで、筋原性疾患の薬剤(または薬剤候補)の効果を評価する方法を実現することも可能となる。たとえば、このような指標をエンドポイントとして採用することで、被験者にこのような薬剤(または薬剤候補)を所定の容量・用法で服用させ、上記指標の経時的な変化を計測することで臨床試験を実施することも可能となる。この場合は、たとえば、当該指標を主要評価項目として、副次評価項目としては、他の評価項目を合わせて使用することとしてもよい。 Further, by using the index from the clinical evaluation device having the above configuration, it is possible to realize a method for evaluating the effect of a drug (or drug candidate) for myogenic disease. For example, by adopting such an index as an endpoint, a subject is allowed to take such a drug (or drug candidate) in a predetermined dose and usage, and a clinical trial is conducted by measuring a change in the above index over time. It is also possible to carry out. In this case, for example, the index may be used as the primary evaluation item and other evaluation items may be used together as the secondary evaluation item.

今回開示された実施の形態は、本発明を具体的に実施するための構成の例示であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲の文言上の範囲および均等の意味の範囲内での変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are examples of configurations for concretely implementing the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention. The technical scope of the present invention is indicated by the scope of claims, not the description of the embodiment, and includes modifications within the scope of the wording of the claims and the scope of equal meaning. Is intended.

100 センサ装置、101 通信フロントエンド、102 クロックI/F、104 クロック生成部、106 データ入出力I/F、110 マイコン、120 加速度センサ、130 外部センサ部、132 センサI/F、134 外部センサアンプ、1000 データ解析用コンピュータ、2010 コンピュータ本体、2020 メモリディスクドライブ、2030 光学ディスクドライブ、2040 CPU、2050 バス、2060 ROM、2070 RAM、2080 ハードディスク、2100 キーボード、2110 マウス、2120 ディスプレイ、2210 メモリカード、2200 光学ディスク。 100 sensor device, 101 communication front end, 102 clock I / F, 104 clock generator, 106 data input / output I / F, 110 microcomputer, 120 acceleration sensor, 130 external sensor unit, 132 sensor I / F, 134 external sensor amplifier , 1000 Data analysis computer, 2010 computer body, 2020 memory disk drive, 2030 optical disk drive, 2040 CPU, 2050 bus, 2060 ROM, 2070 RAM, 2080 hard disk, 2100 keyboard, 2110 mouse, 2120 display, 2210 memory card, 2200 Optical disc.

Claims (12)

被験対象について所定の疾患の臨床評価を行うための臨床評価装置であって、
前記被験対象の胴体部分に装着された加速度センサと、
前記被験対象とは異なり、健常群と疾患群とを含む対象群に対して、前記対象群の胴体部分に装着された加速度センサにより予め前記疾患の病期ごとに計測された加速度について時系列解析により得られたデータと、前記対象群における所定の骨格筋の傷害の度合いを示す指標とを関連付けて格納する記憶装置と、
前記記憶装置に格納された前記加速度から得られたデータと前記傷害の度合いを示す指標との相関関係に基づいて、前記被験対象について前記加速度センサにより計測された加速度データにより、前記被験対象の前記指標を推定する臨床指標推定手段とを備える、臨床評価装置。
A clinical evaluation device for clinically evaluating a predetermined disease of a test subject.
An accelerometer mounted on the body of the test subject and
Unlike the test subject, a time-series analysis of the acceleration measured in advance for each stage of the disease by an acceleration sensor attached to the body portion of the subject group for the subject group including the healthy group and the disease group. A storage device that stores the data obtained by the above-mentioned data and an index indicating the degree of damage to a predetermined skeletal muscle in the target group in association with each other.
Based on the correlation between the data obtained from the acceleration stored in the storage device and the index indicating the degree of injury, the acceleration data measured by the acceleration sensor for the test subject is used to obtain the subject. A clinical evaluation device including a clinical index estimation means for estimating an index.
前記時系列解析の対象は、前記加速度の絶対値である、請求項1記載の臨床評価装置。 The clinical evaluation device according to claim 1, wherein the target of the time series analysis is the absolute value of the acceleration. 前記加速度センサは、複数個が前記被験対象の胴体部分に装着され、
前記臨床指標推定手段は、複数の前記加速度センサからそれぞれ取得される複数の加速度から得られたデータに基づいて、前記前記指標を推定する、請求項1記載の臨床評価装置。
The acceleration sensor has a plurality is attached to the torso portion of the subject,
The clinical evaluation device according to claim 1, wherein the clinical index estimation means estimates the index based on data obtained from a plurality of accelerations acquired from each of the plurality of acceleration sensors.
前記被験対象の胴体部分に装着された角速度センサをさらに備え、
前記記憶装置は、前記対象群に対して、前記対象群の胴体部分に装着された角速度センサにより予め病期ごとに計測された角速度について時系列解析により得られた角速度の統計量と、前記対象群における所定の骨格筋の傷害の度合いを示す指標とを関連付けて格納し、
前記臨床指標推定手段は、前記加速度から得られたデータおよび前記角速度の統計量に基づいて、前記指標を推定する、請求項1記載の臨床評価装置。
Further comprising an angular velocity sensor attached to the trunk body portion of the subject,
The storage device includes a statistic of the angular velocity obtained by time-series analysis of the angular velocity measured in advance for each stage by the angular velocity sensor attached to the body portion of the target group with respect to the target group, and the target. Stored in association with an indicator of the degree of injury to a given skeletal muscle in the group
The clinical evaluation device according to claim 1, wherein the clinical index estimation means estimates the index based on the data obtained from the acceleration and the statistic of the angular velocity.
前記疾患は、筋原性疾患である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の臨床評価装置。 The clinical evaluation device according to any one of claims 1 to 4, wherein the disease is a myogenic disease. 前記被験対象は、ヒトである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の臨床評価装置。 The clinical evaluation device according to any one of claims 1 to 5, wherein the test subject is a human. 前記被験対象は、イヌである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の臨床評価装置。 The clinical evaluation device according to any one of claims 1 to 5, wherein the test subject is a dog. 前記所定の骨格筋の傷害の度合いを示す指標は、磁気共鳴画像法によるT2強調画像における当該骨格筋部位の平均信号対雑音比である、請求項1〜7記載の臨床評価装置。 The index indicating the degree of injury of a given skeletal muscle is the average signal-to-noise ratio of the skeletal muscle sites in T2-weighted images by nuclear magnetic resonance imaging, clinical evaluation apparatus according to claim 7 wherein. 薬剤または薬剤候補を所定の容量・用法で処方した被験対象に対する所定の疾患の臨床評価において、前記薬剤または薬剤候補の効果の評価を支援するための臨床評価装置の作動方法であって、
前記臨床評価装置は、
前記被験対象の胴体部分に装着された加速度センサと、
前記被験対象とは異なり、健常群と疾患群とを含む対象群に対して、前記対象群の胴体部分に装着された加速度センサにより予め前記疾患の病期ごとに計測された加速度について時系列解析により得られたデータと、前記対象群における所定の骨格筋の傷害の度合いを示す指標とを関連付けて格納する記憶装置と、
前記記憶装置に格納された前記加速度から得られたデータと前記傷害の度合いを示す指標との相関関係に基づいて、前記被験対象について前記加速度センサにより計測された加速度データにより、前記被験対象の前記指標を推定する臨床指標推定手段とを備えており、
前記被験者に装着された加速度センサにより経時的に計測された前記加速度データの各々について、前記臨床指標推定手段が、前記指標を出力するステップを備える、作動方法。
A method of operating a clinical evaluation device for supporting the evaluation of the effect of a drug or drug candidate in the clinical evaluation of a predetermined disease for a test subject in which a drug or drug candidate is prescribed in a predetermined volume and usage.
The clinical evaluation device is
An accelerometer mounted on the body of the test subject and
Unlike the test subject, a time-series analysis of the acceleration measured in advance for each stage of the disease by an acceleration sensor attached to the body portion of the subject group for the subject group including the healthy group and the disease group. A storage device that stores the data obtained by the above-mentioned data and an index indicating the degree of damage to a predetermined skeletal muscle in the target group in association with each other.
Based on the correlation between the data obtained from the acceleration stored in the storage device and the index indicating the degree of injury, the acceleration data measured by the acceleration sensor for the test subject is used to obtain the subject. It is equipped with a clinical index estimation means for estimating the index.
An operation method comprising a step in which the clinical index estimation means outputs the index for each of the acceleration data measured over time by an acceleration sensor attached to the subject.
演算装置および記憶装置を有するシステムにより、被験対象について所定の疾患の臨床評価を支援するための指標を出力する臨床評価の支援方法であって、
前記被験対象とは異なり、健常群と疾患群とを含む対象群に対して、前記対象群の胴体部分に装着された加速度センサにより予め前記疾患の病期ごとに計測された加速度について時系列解析により得られたデータと、前記対象群における所定の骨格筋の傷害の度合いを示す指標とを関連付けて、前記記憶装置に格納するステップと、
前記演算装置が、前記被験対象の胴体部分に装着された加速度センサから加速度データを取得するステップと、
前記演算装置が、前記記憶装置に格納された前記加速度から得られたデータと前記傷害の度合いを示す指標との相関関係に基づいて、前記被験対象について前記加速度センサにより計測された前記加速度データにより、前記被験対象の前記指標を推定して出力するステップとを備える、臨床評価の支援方法。
It is a clinical evaluation support method that outputs an index for supporting the clinical evaluation of a predetermined disease for a test subject by a system having an arithmetic unit and a storage device.
Unlike the test subject, a time-series analysis of the acceleration measured in advance for each stage of the disease by an acceleration sensor attached to the body portion of the target group for the target group including the healthy group and the disease group. The step of associating the data obtained by the above with the index indicating the degree of damage to a predetermined skeletal muscle in the target group and storing it in the storage device, and
A step in which the arithmetic unit acquires acceleration data from an acceleration sensor mounted on the body portion of the test object.
Based on the correlation between the data obtained from the acceleration stored in the storage device and the index indicating the degree of injury, the arithmetic unit uses the acceleration data measured by the acceleration sensor for the test subject. , A method for supporting clinical evaluation , comprising a step of estimating and outputting the index of the test subject.
演算装置および記憶装置を有するシステムにより、被験対象についての所定の疾患に対する薬剤または薬剤候補の効果の評価を支援する方法であって、
前記被験対象とは異なり、健常群と疾患群とを含む対象群に対して、前記対象群の胴体部分に装着された加速度センサにより予め前記疾患の病期ごとに計測された加速度について時系列解析により得られたデータと、前記対象群における所定の骨格筋の傷害の度合いを示す指標とを関連付けて、前記記憶装置に格納するステップと
前記演算装置が、前記薬剤または薬剤候補を服用した前記被験対象の胴体部分に装着された加速度センサから加速度データを取得するステップと、
前記演算装置が、前記記憶装置に格納された前記加速度から得られたデータと前記傷害の度合いを示す指標との相関関係に基づいて、前記被験対象について前記加速度センサにより計測された加速度データにより、前記被験対象の前記指標を推定して出力するステップとを備える、薬剤または薬剤候補の効果の評価を支援する方法。
A method of assisting in the evaluation of the effect of a drug or drug candidate on a given disease for a subject by a system having an arithmetic unit and a storage device.
Unlike the test subject, a time-series analysis of the acceleration measured in advance for each stage of the disease by an acceleration sensor attached to the body portion of the target group for the target group including the healthy group and the disease group. a step of the data obtained, in association with an index indicating the degree of injury of a predetermined skeletal muscle in the subject group, and stores in the storage device by,
A step in which the arithmetic unit acquires acceleration data from an acceleration sensor mounted on the body portion of the test subject who has taken the drug or drug candidate.
Based on the correlation between the data obtained from the acceleration stored in the storage device and the index indicating the degree of injury, the arithmetic unit uses the acceleration data measured by the acceleration sensor for the test subject. A method of supporting the evaluation of the effect of a drug or a drug candidate, which comprises a step of estimating and outputting the index of the test subject.
演算装置および記憶装置を有するコンピュータに、被験対象について所定の疾患の臨床評価を行うための臨床評価を支援する演算処理を実行させるための臨床評価プログラムであって、前記臨床評価プログラムは、
前記被験対象とは異なり、健常群と疾患群とを含む対象群に対して、前記対象群の胴体部分に装着された加速度センサにより予め前記疾患の病期ごとに計測された加速度について時系列解析により得られたデータと、前記対象群における所定の骨格筋の傷害の度合いを示す指標とを関連付けて、前記記憶装置に格納するステップと、
前記演算装置が、前記被験対象の胴体部分に装着された加速度センサから加速度データを取得するステップと、
前記演算装置が、前記記憶装置に格納された前記加速度から得られたデータと前記傷害の度合いを示す指標との相関関係に基づいて、前記被験対象について前記加速度センサにより計測された前記加速度データにより、前記被験対象の前記指標を推定して出力するステップとを、コンピュータに実行させる、臨床評価プログラム。
A clinical evaluation program for causing a computer having an arithmetic unit and a storage device to perform arithmetic processing for supporting clinical evaluation for performing clinical evaluation of a predetermined disease on a subject, and the clinical evaluation program is a clinical evaluation program.
Unlike the test subject, a time-series analysis of the acceleration measured in advance for each stage of the disease by an acceleration sensor attached to the body portion of the target group for the target group including the healthy group and the disease group. The step of associating the data obtained by the above with the index indicating the degree of damage to a predetermined skeletal muscle in the target group and storing it in the storage device, and
A step in which the arithmetic unit acquires acceleration data from an acceleration sensor mounted on the body portion of the test object.
The arithmetic unit, based on the correlation between the index indicating the degree of the obtained data and the injury from the acceleration stored in the storage device, by the subject the acceleration data measured by the acceleration sensor for , A clinical evaluation program that causes a computer to perform a step of estimating and outputting the index of the test subject.
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