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Randomized controlled trial for verification of balance exercise robot applying inverted pendulum control technology

Research Project

Project/Area Number 19K19938
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionNational Center for Geriatrics and Gerontology

Principal Investigator

Sato Kenji  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 病院, 理学療法士 (90790494)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords姿勢バランス練習 / ロボット / 姿勢バランス / 転倒 / バランス練習ロボット / フレイル / ロコモティブシンドローム / ランダム化比較試験 / 転倒予防
Outline of Research at the Start

本研究は、倒立振子制御ロボット技術と難易度の自動判定技術を搭載したバランス練習ロボットがフレイル(虚弱)高齢者の転倒予防に与える効果を検証する。具体的には、フレイル高齢者100名を3つの介入群(バランス練習ロボット群、運動指導群、個別リハビリ群)に割り付け、2ヶ月間の介入を実施する。介入後1年間追跡し、6ヶ月後・1年後の運動機能、フレイル状態、転倒数等を2群間で比較する。それにより、バランス練習ロボットが運動指導よりも効果が高く、個別リハビリと非劣等の関係であるかどうかを検証する。

Outline of Final Research Achievements

This study examined the effects of eight weeks of postural balance practice using a balance exercise assist robot (BEAR) in a randomized controlled trial. The subjects were referred to the rehabilitation department from the outpatient locomotion/frail clinic and were 65 years of age or older with independent walking. 84 of 90 subjects completed the 8-week program. Although the number of subjects analyzed was smaller than expected due to the Covid-19 pandemic, the BEAR exercises improved postural balance, particularly postural control, and self-efficacy for falls.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で使用したバランス練習ロボットは、練習の課題難易度をロボットとゲームのパラメータを変更することで任意に調整できるため、本研究のプログラムでは課題難易度の設定は搭乗者のスキルに応じて自動的に調整された。そのプログラムでトレーニングすることで姿勢制御能力と転倒に対する自己効力感が改善することを明らかにした。この結果は、ロコモ・フレイルの方を対象とした場合には、専門職を必要とせずに提供できる運動プログラムになる可能性を示した。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Randomized Controlled Trial of Cardiac Rehabilitation Using the Balance Exercise Assist Robot in Older Adults with Cardiovascular Disease2024

    • Author(s)
      Hirashiki Akihiro、Shimizu Atsuya、Kamihara Takahiro、Kokubo Manabu、Hashimoto Kakeru、Ueda Ikue、Sato Kenji、Kawamura Koki、Itoh Naoki、Murohara Toyoaki、Kagaya Hitoshi、Kondo Izumi
    • Journal Title

      Journal of Cardiovascular Development and Disease

      Volume: 11 Issue: 5 Pages: 133-133

    • DOI

      10.3390/jcdd11050133

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] フレイル高齢者に対する倒立振子制御ロボット技術を応用した姿勢バランス練習2022

    • Author(s)
      佐藤健二, 尾崎健一, 橋本駿, 杉岡純平, 堀田雅人, 川村皓生, 高野映子, 伊藤直樹, 平敷安希博, 大沢愛子, 近藤和泉
    • Journal Title

      Precision Medicine

      Volume: 5 Pages: 78-81

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] 倒立振子制御ロボット技術を応用したバランス練習ロボットの効果について2021

    • Author(s)
      佐藤健二, 尾崎健一, 橋本駿, 杉岡純平, 川村皓生, 高野映子, 伊藤直樹, 平敷安希博, 大沢愛子, 近藤和泉
    • Journal Title

      Bio Clinica

      Volume: 36 Pages: 69-72

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Balance Exercise Assist Robotを用いた高齢者への効果的な運動介入方法探索のための3群無作為化比較試験2023

    • Author(s)
      中尾優人, 太田隆二, 川村皓生, 岩瀬拓, 佐藤健二, 伊藤直樹, 尾崎健一, 加賀谷斉
    • Organizer
      日本サルコペニア・フレイル学会誌
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 高齢者への効果的な運動介入方法検証のための3群無作為化比較試験2021

    • Author(s)
      太田隆二、川村皓生、高橋智子、佐藤健二、伊藤直樹、尾崎健一、近藤和泉
    • Organizer
      第8回サルコペニア・フレイル学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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