2018 Fiscal Year Annual Research Report
３感覚刺激制御に基づく身体－感覚系立位制御モデルの提案と転倒リスク評価システム
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17J11171
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
坂田 茉実 横浜国立大学, 工学府, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | ライトタッチコンタクト / Sensory reweighting / 立位姿勢制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，高齢者の転倒事故が社会問題となっており，転倒リスクを抱える高齢者数の増加が大きな要因である．しかしながら，加齢によって増加する転倒リスクの機序は明らかにされていない．本研究の目的は，[1] 先行研究によって提案された仮想的な壁により立位状態を安定させる方法論（VLTC）の原理解明を目指したVLTC型身体モデルと［2］内在する感覚系のモデルの2つによって身体と感覚の両面から転倒リスクを評価する新しいモデルの提案である．今年度は主に，[1] 先行研究によって提案された仮想的な壁により立位状態を安定させる方法論（VLTC）の原理解明を目指したVLTC型身体モデルの構築を行った．具体的には森岡らによって報告されている従来研究を基にVLTCでは指先への体性感覚刺激が身体位置の知覚精度を向上させるものとして仮説を立てた．そしてこの仮説を知覚心理実験によって評価し，VLTCの原理の1つの表現を目指した．さらにヒトの立位姿勢維持に寄与する原理のひとつであるSensory reweightingに着目し，採用第1年度目に提案したWavelet解析を用いることで各感覚系の時系列変化やリアルタイム評価を可能とするSensory visualization法を用いてSensory reweightingのモデル表現を検討した．提案したSensory reweightingモデルはヒトから実測した重心動揺値から立位に関わる感覚系の重みの時系列変化を推定できる可能性がある．さらに，知覚心理実験によって検証したVLTCの仮説とSensory reweightingモデルを倒立振子モデルに導入し，ヒトの重心動揺を再現できるかシミュレーション実験を行い，従来モデルよりもより精度良く表現できることを確認している．また，これらの手法を用いて身体と感覚の両面から転倒リスクを評価する方法の検討を行った．
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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，転倒リスクの評価に向けた感覚・身体モデルを行うことが目的である．今年度は，仮想的な壁により立位状態を安定させる方法論（VLTC）の原理解明を目指したVLTC型身体モデルの構築を行った．さらに立位に関わる３感覚系の原理をモデル化し，前述のVLTC型身体モデルへの導入を行っている．このモデルに関しては，実際のヒトで計測した重心動揺と比較を行うことで提案手法の有効性を示しつつある．これらは次年度以降の研究計画を支える手法であり，これこれらのことからも想定以上の進捗や今後の発展が期待される．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は，身体モデルと感覚モデルからの情報だけでなく体力テストや転倒歴等のデータも活用し，転倒要因と考えられる特徴を抽出する．また，臨床で簡易的に計測が行えるような，評価システムの構築を行う．実際に臨床や産業現場で使用して頂くことで効果を検証する．その際の臨床現場の意見やデータベース，介入前後の効果に基づくことで転倒リスク評価の統一基準を模索する．レーダーチャートを用いることで計測者と被験者に視覚的に結果をフィードバックする．その際に，因子分析を用いることで，転倒要因を具体的に提示するシステムを目指す．これにより，早期の転倒予防意識の獲得やリハビリテーションのモチベーション向上に役立てる．また評価システムからの結果に基づくリハビリテーションの介入法に関しても検討を行う．これにより評価から予防までを一貫して行うことができる転倒予防システムを目指す．
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