2020 Fiscal Year Annual Research Report
膝関節外傷と障害の予防法開発に向けた荷重下水平方向の下肢筋力評価と強化法の開発
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17H02135
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
木村 佳記 大阪大学, 医学部附属病院, 理学療法士 (00571829)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中田 研 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (00283747)
向井 公一 四條畷学園大学, リハビリテーション学部, 准教授 (00353011)
前 達雄 大阪大学, 医学系研究科, 特任教授(常勤) (10569734)
小柳 磨毅 大阪電気通信大学, 医療健康科学部, 教授 (20269848)
小柳 健一 富山県立大学, 工学部, 教授 (30335377)
玉本 拓巳 富山県立大学, 工学部, 助教 (30800908)
武岡 健次 武庫川女子大学短期大学部, 健康・スポーツ学科, 准教授 (50342184)
辻内 伸好 同志社大学, 理工学部, 教授 (60257798)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | トレーニング装置（ロボット） / リハビリテーション / 前十字靱帯 / 膝関節外傷予防 / 高齢者障害予防 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、膝関節外傷・障害予防とリハビリテーションに貢献するため、荷重下での両脚への並進方向の抵抗による下肢筋力評価とトレーニング方法を開発することである。本研究を通じて、前後左右の並進方向の負荷を両脚に個別の強度で与えるトレーニング装置、コンピュータ制御ソフト、足部の自然な動きを妨げず膝関節負荷を低減する足置き台、姿勢評価手法を開発し、健常人での生体試験を実現した。以上により目的達成のための基盤を築いた。令和2年度の実績は以下の通りである。
１）ハードウェアの調整：特に大きな負荷をかけたとき，足置台に振動や回転モーメントによる片側の浮きが生じていた。これには，トレーニング時の不快感だけでなく転倒への不安感も引き起こす恐れがあった。そこで足置台の詳細設計を見直してレール部への設置性を向上させたことで，振動や浮きを大幅に軽減させた。
２）制御系ソフトウェアの改善：いくつかの電気系統およびソフトウェアの不具合を解消し，速やかな負荷方向の反転や負荷速度の変更を実現した。ただし，エンコーダ関係などいくつかの電気系統の不具合が解消できていないため，全てのトレーニング動作の実現には至っていない。
３）姿勢評価手法の開発：研究目的の1つである高齢者の介護予防を目的とした運動能力の評価・指導においては，社会実装時にマンパワー不足のために十分なトレーニング中の指導や見守りが行えない恐れがある。そこで，カメラにより運動中の姿勢を計測し，理想的な運動姿勢に対するズレを実時間で評価して，トレーニング実施者にフィードバックするシステムを開発した
４）生体運動試験の実施：健常人を対象に、等負荷制御下での前後左右の抵抗運動を試験し、有害事象なく運動力学データを収集した。側方開閉脚運動は、仮説に反して膝外反角度と外反モーメントを低減する効果は小さく、足置台の揺動速度や角度の調整が必要と考えられた。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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