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3感覚刺激制御に基づく身体-感覚系立位制御モデルの提案と転倒リスク評価システム

Research Project

Project/Area Number 17J11171
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Rehabilitation science/Welfare engineering
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

坂田 茉実  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords転倒リスク評価 / 仮想ライトタッチコンタクト / ライトタッチコンタクト / Sensory reweighting / 立位姿勢制御 / 感覚刺激制御 / 感覚モデル
Outline of Annual Research Achievements

近年,高齢者の転倒事故が社会問題となっており,転倒リスクを抱える高齢者数の増加が大きな要因である.しかしながら,加齢によって増加する転倒リスクの機序は明らかにされていない.本研究の目的は,[1] 先行研究によって提案された仮想的な壁により立位状態を安定させる方法論(VLTC)の原理解明を目指したVLTC型身体モデルと[2]内在する感覚系のモデルの2つによって身体と感覚の両面から転倒リスクを評価する新しいモデルの提案である.今年度は主に,これまでに提案したVLTC型身体モデルとVLTCがヒトの姿勢制御戦略において特に立位に寄与する3感覚系の再重み付け現象(Sensory reweighting)モデルを用いた,新しい立位機能評価法の提案を行った. 具体的にはSensory reweightingモデルを用いてヒトの重心動揺から立位に関わる3つの感覚系の重み,能力を評価する方法論を構築し,20代の若年健常者群と転倒歴がある被験者群の計測データを用いて閉眼閉脚立位状態に突然LTC現象のような感覚刺激を与えたときの感覚重みの変化の違いを調査した.その結果,転倒歴がある被験者群ではVLTCを与えても体性感覚重みの変化が見られず,Sensory reweightingが上手くできていない可能性が示唆された.この結果を踏まえて,20~70代までの1000名以上に対して大規模実験を実施し,身体・感覚系両面からの転倒リスク評価の検討を行うことで,従来の単純な重心動揺評価に加えてSensory reweightingモデルに基づいた感覚系の能力を評価することによってより詳細に転倒リスクを評価できる可能性を示唆した.そしてこれらの結果に基づき,1分間の計測で身体・感覚系の評価を実施可能な立位評価システムの構築を行った.

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A Novel Postural Control Model Based on Light Touch Contact and Sensory Reweighting2019

    • Author(s)
      坂田 茉実, 島 圭介, 島谷 康司
    • Journal Title

      Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers

      Volume: 55 Issue: 11 Pages: 674-682

    • DOI

      10.9746/sicetr.55.674

    • NAID

      130007748634

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 転倒リスク評価のための因子分析に基づく立位年齢推定モデル2019

    • Author(s)
      坂田茉実
    • Organizer
      日本生体医工学大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Light touch-based walking support device for fall prevention2019

    • Author(s)
      Mami Sakata
    • Organizer
      SICE Annual Conference 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sensory Reweighting に基づくライトタッチ型ヒト立位制御モデル2019

    • Author(s)
      坂田 茉実,島 圭介,島谷 康司
    • Organizer
      第24回ロボティクスシンポジア
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒトのライトタッチ効果に基づく倒立振子型立位制御モデル2018

    • Author(s)
      島 圭介,坂田 茉実,島谷 康司
    • Organizer
      第19回システムインテグレーション部門講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] A Standing Function Evaluation System Based on Virtual Light Touch Contact and Factor Analysis2018

    • Author(s)
      Mami Sakata
    • Organizer
      The 40th International Engineering in Medicine and Biology Conference(EMBC2018)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Simplified Standing Function and Sensory Evaluation System for Fall Prevention2017

    • Author(s)
      Mami Sakata
    • Organizer
      The IEEE Life Sciences Conference (LSC2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 横浜国立大学 島研究室HP

    • URL

      http://www.bmer.ynu.ac.jp/

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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