| Project/Area Number |
22K11443
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
関口 雄介 東北大学, 大学病院, 理学療法士 (60535095)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本田 啓太 熊本保健科学大学, 保健科学部, 講師 (30823314)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | 脳卒中 / 歩行 / 杖 / 動作解析 / 歩行速度 / 実環境 |
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| Outline of Research at the Start |
脳卒中片麻痺患者の地域社会における実環境下での歩行障害のメカニズムを、最新の医工学技術を駆使して生体力学的視点から明らかにすることが目的である。具体的には、荷重センサ付き杖を組み合わせたウエアラブル3次元動作解析装置を用い、脳卒中片麻痺患者の日常
生活での移動量に関与する実環境下における歩行時の生体力学的変数の特性を明らかにし、
地域社会での歩行障害の理解を深める。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、7名の脳卒中患者を対象に杖荷重センサと3次元動作解析装置を用いて杖歩行の測定を行った。今年度は、腰部と足部、杖にIMUセンサを装着し同時に歩行測定を行った。更に6分間歩行中にIMUセンサと杖荷重センサを用いて、杖反力と足部や腰部の運動の特性の測定も行った。3次元動作解析による歩行測定と6分間歩行の測定終了後、5日間、活動量計を用いて脳卒中患者の歩数の計測を行った。
また、副次的に主成分分析を用いた歩行解析を行った。過去のデータを用いて、3次元動作解析装置を使用し脳卒中患者と健常者の大規模な歩行解析を行い、下肢の関節で発生する力や主成分分析を用いて下肢の3つの関節（足、膝、股関節）の間で協調して発揮される力のタイミングを解析し、左脳と右脳の脳卒中による歩行速度低下の要因の違いを明らかにした。重回帰分析の結果、左脳の脳卒中患者と健康者との間で歩行速度と関係する要因が類似していることが明らかとなった。具体的には右立脚終期に右下肢の関節間で協調して発揮する力のタイミングと左足背屈モーメントが歩行速度に関与していた。一方で右脳の脳卒中患者では、協調して発揮する力のタイミングと歩行速度とは関係がなく、左立脚終期に右足背屈モーメントと左足底屈モーメントと歩行速度に関係が認められた。この研究成果は、 Frontiers in Bioengineering and Biotechnologyにてオンライン公開された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度、10名の脳卒中患者の杖歩行の解析を行ったが、実験室外でIMUセンサを用いた6分間歩行の測定と活動量計の測定を加えて現在、7名の測定を終えている。IMUセンサによる測定方法の確立に時間を要したため、測定までに時間を要した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、3次元動作解析装置で測定した運動学的データを用いて、IMUセンサーの妥当性の検証を行う予定である。更に6分間歩行中に測定したデータを用いて、長距離歩行における身体運動の変化と、杖の運動学的特性及び力学的特性を明らかにすることで、脳卒中患者の長距離歩行における杖の役割を明確にしていく。更に杖の長距離歩行時の運動学的特性及び力学的特性と1日の活動量との関係も調べていき、杖の日常生活上での役割についても明らかにしていく。
今年度は3次元動作解析装置を用いた歩行測定と6分間歩行、活動量計を用いた歩数の測定は現在、測定した7名に加え、残り9名の測定を実施してい予定である。
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