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Physical functions required for gait reconstruction in hemiplegic stroke patients focusing on balance responses to floor lateral disturbance

Research Project

Project/Area Number 19K11306
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

Kamono Arinori  昭和大学, 保健医療学部, 准教授 (70551232)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 荻原 直道  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70324605)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords姿勢制御 / 視覚入力 / 床側方移動 / 運動障害 / リハビリテーション / 床側方外乱 / 外乱応答 / 視覚障害 / 動作解析 / 日常生活動作 / バランス / 歩行再建 / 脳卒中片麻痺 / バランス能力 / 逆動力学解析 / バイオメカニクス / 床外乱応答
Outline of Research at the Start

脳卒中片麻痺者の歩行再建と歩行能力向上のためには、身体に作用する外力(床反力)によって姿勢を崩されない、バランス機能が必要である。近年、私たちは回復期リハビリテーション病棟入院中の片麻痺者の歩行速度が、麻痺側荷重能力とともに増大することを明らかにした。
本研究では、こうした研究成果より、脳卒中片麻痺者の歩行能力と、歩行時の左右脚間の体重移動と床反力に対する応答に関係する側方バランス機能に着目し、左右の床外乱刺激に対するバランス応答を明らかにする。本研究成果を、歩行能力向上に向けたバランストレーニングとして臨床応用へと発展させていきたい。

Outline of Final Research Achievements

This study focuses on the lateral balance function, which is related to the weight transfer between the left and right legs during walking and the response to the ground reaction force, as a physical ability necessary for hemiplegic stroke patients to restore walking ability. The purpose of this study was to clarify the balance response to directional floor disturbance stimuli. Due to the restrictions in the research environment due to the spread of COVID-19, it was difficult to conduct experiments on hemiplegic stroke patients. It was confirmed that the start time of muscle activity in response to the lateral disturbance that floor moves to the right changes depending on visual conditions in the left and right tibialis anterior muscle, left erector spinae muscle, and right triceps muscle.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では,健常者の視覚条件を変化させ,側方外乱に対する動的立位バランスの筋活動量,筋活動開始時刻を調べた。その結果,右外乱に対する筋活動開始時刻では,左右の前脛骨筋・左脊柱起立筋・右下腿三頭筋で、開眼条件より閉眼条件で有意に早くなったため,側方外乱での筋活動開始時刻と視覚条件に関連があることが示された。
本研究で得られた知見を元に、改めて側方への床外乱刺激による足部への外力応答を力学的に解析する実験環境を構築し、片麻痺者や高齢者の外乱応答の特性と、視覚入力がそれに及ぼす影響を明らかにしたい。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Strain-rate dependence of viscous properties of the plantar soft tissue identified by a spherical indentation test2020

    • Author(s)
      Negishi Takuo、Ito Kohta、Kamono Arinori、Lee Taeyong、Ogihara Naomichi
    • Journal Title

      Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials

      Volume: 102 Pages: 103470-103470

    • DOI

      10.1016/j.jmbbm.2019.103470

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of ankle-foot orthosis on level walking in healthy subjects2019

    • Author(s)
      Kato Mizuki、Kamono Arinori、Ogihara Naomichi
    • Journal Title

      Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine

      Volume: 233 Issue: 12 Pages: 1262-1268

    • DOI

      10.1177/0954411919880359

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Stance-width on Gait Initiation Process in Healthy Adults2019

    • Author(s)
      KOTO Satoshi、SEKIYA Noboru、KAMONO Arinori
    • Journal Title

      Rigakuryoho Kagaku

      Volume: 34 Issue: 3 Pages: 359-365

    • DOI

      10.1589/rika.34.359

    • NAID

      130007666891

    • ISSN
      1341-1667, 2434-2807
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 加速度波形左右対称性評価による片麻痺者の歩行能力向上過程の評価2019

    • Author(s)
      加茂野 有徳,迫 力太郎,池田 崇,酒井 菜穂子,井上 駿也,武藤 夏美,川手 信行
    • Organizer
      第56回日本理学療法学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 脳卒中患者のエネルギー出納と体組成・身体機能改善との関係性2019

    • Author(s)
      池田 崇,加茂野 有徳,迫 力太郎,太田 隆之
    • Organizer
      第55回日本理学療法学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 長下肢装具を使用した重度片麻痺歩行の運動学・運動力学的分析2019

    • Author(s)
      小林 庸亮,加茂野 有徳,本島 直之
    • Organizer
      第55回日本理学療法学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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