2017 Fiscal Year Annual Research Report
Fallen Risk Visualization Using Virtual Partition: Proposal of Standing-Sensory Weighting Impedance and Standing Function Evaluation
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16H05914
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
島 圭介 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50649754)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ライトタッチコンタクト / 転倒予防 / 転倒リスク評価 / 体性感覚刺激 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は人間の周りに機械特性を持つ仮想壁を作り，壁への接触反力を振動刺激によって知覚させてあらゆる空間で立位姿勢を安定化する方法論，Virtual Light Touch（VLT）法を提案した．本研究の目的は，VLT 法に基づいて(1) 立位機能を表現する立位インピーダンスと視覚，体性感覚，前庭感覚の重み状態を表現する新しい感覚重み付けインピーダンス(Sensory Weighting Impedance) モデルを考案するとともに，(2) 転倒リスクを評価するための立位機能定量評価インデックス(SFE index) を開発し，(3) 立位＆感覚インピーダンス推定システムによって立位評価と歩行と立位にかかわる機能の訓練支援を実現することである．
本年度は，主に[1]立位機能評価のためのウェアラブルデバイスの開発，[2]立位機能低下の要因を明らかにするための因子分析を目的として研究活動を実施した．我々は仮想的な壁によって不安定な立位状態を安定化する方法論としてVLT 法を提案している．VLTC は被験者の身体の周りに仮想的な壁を構成し，壁に触れた際の反力を振動刺激としてフィードバックすることで姿勢動揺の安定化が可能である．本年度は，VLTCを小型の加速度センサとボイスコイルモータで実現するウェアラブルデバイスを開発し，立位および歩行における有効性を検証した．また我々は前年度までにVLT法に基づく仮想壁のON/OFFを変化させることで被験者の立位状態を変化させ，立位状態に関わる特徴量を定量化する立位機能評価法を開発した．本年度はこの方法を発展させ，因子分析に基づく立位機能分析を実施することで，年齢の増加と立位機能の低下，およびその関係性が５つの因子で表現できる可能性を明らかにした．これは仮想壁と因子得点に基づく立位機能評価インデックスへの適用が期待されるものである．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本計画では，VLT法に基づく仮想壁パラメータの制御によって被験者の立位状態を変化させる方法論がコア技術となっている．本年度には既にそのコア技術の確立によって立位機能を簡易的に評価する方法論を実現しており，その有用性は極めて高い．また，本年度に開発したウェアラブルデバイスによって簡便に立位機能評価が可能となった．さらに，立位機能と転倒の関係性を表す因子が明らかになったことにより，検診において被験者個々に低下している機能をわかりやすく提示できるとともに，被験者や医師に対して総合的に立位機能を評価・提示できる新しいインデックスとして利用できる可能性がある．前年度より既に複数企業の健診において提案立位評価システムの導入を進めており，提案法の企業検診における有効性を示している．以上のことから，本計画の想定以上の進展と今後のさらなる発展が期待される．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は立位時における筋力状態とインピーダンスを評価するための立位インピーダンス評価システムを開発する．さらに，立位時における3感覚系（視覚，前庭覚，体性感覚）に刺激を与えて立位時の感覚状態を定量評価・視覚化する新しい方法論を構築することを目指す．本年度までに構築した立位機能評価システムを用いた大規模実験を実施し，被験者データベースを充実されるとともに，様々な症例に対するVLT法の適用可能性について探る．
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