2005 Fiscal Year Annual Research Report
統合化バイオメカニクス研究の確立とその医療福祉応用
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17300062
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
長谷 和徳 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10357775)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大日 方五郎 名古屋大学, 先端技術共同研究センター, 教授 (50111315)
中山 淳 名古屋大学, 大学院工学研究科, 助手 (70270212)
荻原 直道 京都大学, 大学院理学研究科, 助手 (70324605)
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| Keywords | 筋骨格モデル / 循環器系モデル / 神経制御モデル / シミュレーション / 順動力学 / リハビリテーション / 身体運動 / 歩行 |
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| Research Abstract |
本年度は個々の身体力学モデル,神経制御モデルの構築・改善,ならびに計測機器,コンピュータなどのハードウエアシステムの構築を行った.循環器系モデルについては運動器系との連動を踏まえ,特に圧受容体モデルと動脈血流量モデルの改良を行い,運動に伴う血圧と心拍数の上昇のシミュレーションを可能とした.神経制御モデルとしては上肢のリーチング運動に特化し,身体・環境力学特性をポテンシャル場で表現する方法論の検討を行った.さらにフィードフォワード的な予見モデルを付加することで,従来モデルと比較して,より妥当なリーチング軌道の生成を可能とした.姿勢制御系としては,単純な1自由度倒立振り子モデルを用いて神経系パラメータの感度解析が姿勢の臨床評価の有効な指標になる得ることを見出した.筋モデルに関しては,特に伸張反射系のメカニズムに注目し,筋紡錘の動的閾値モデルを提案し,痙性などの神経系疾患の評価に応用できる可能性を検討した.運動の統合化に関しては,歩行開始モデルやローイング運動モデルを取り上げ,リズム運動の生成と調整のメカニズムについて検討を行い,立位姿勢からの歩行開始などの運動遷移のシミュレーションを行うことができるようになった.筋骨格系モデルとしては,手部の精密骨格モデルの構築を行った.本年度の予算により超音波診断装置を購入し,循環器系や運動器系の動態を非侵襲で簡便に測定できる計測環境を構築した.また,試験的に利用し,循環器系モデルや精密筋骨格モデルの妥当性評価に利用できることを確認した.コンピュータ環境についても次年度購入予定の大規模並列計算システムの試験評価を目的として,ワークステーションを購入し,そのシステム評価を行った.
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