2018 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 |
研究代表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]立位機能低下の要因を明らかにするための因子分析，[2]ヒトのライトタッチ効果を表現する制御モデルの構築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．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．本年度は因子分析に基づく立位機能分析を実施することで，ヒトの立位機能が５つの因子で表現できる可能性を明らかにするとともに，仮想壁のON/OFFと因子得点を用いて被験者の立位機能を年齢として定量的に評価できることを示した．さらに，ライトタッチ現象がヒトの身体位置認識能力を高めること，および視覚・体性感覚・前庭覚の重み状態の変化を及ぼす可能性があることを示し，ヒトの立位制御モデルによってその確かさを検証した．これはライトタッチ現象の機序を明らかにするための一助となり得る結果である．
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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，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．これまでに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．さらに，ライトタッチ現象の機序を明らかにするためのモデルを複数考案することに成功していることから，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せることをめざす．また，完成した方法論について多数の論文掲載を目指す．
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