2019 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of "smoothness" of motion of patients with hip disease by entropy
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17K01549
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| Research Institution | Kyushu University of Nursing and Social Welfare |
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Principal Investigator |
加藤 浩 九州看護福祉大学, 看護福祉学部, 教授 (90368712)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 情報エントロピー / 滑らかさ / 歩行 / 力学的エネルギーフロー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リハビリテーションにおいて筋機能向上とそれに伴う効率的な歩行動作の獲得は，極めて重要な課題である．そこで，本研究では，股関節疾患患者の筋の「質的機能」と歩行動作の「効率性（動きの滑らかさ）」の関係について研究を行う．効率性の指標として身体動作時の加速度データからの情報エントロピー量を算出し定量化を試みる．さらに，「滑らかさ」を規定する因子について，下肢運動連鎖の視点から下肢体節間の力学的エネルギー（骨盤，大腿，下腿，足部セグメント間のパワーの流れ）や，そのエネルギーを産出する下肢主要筋群の個別の筋張力（表層筋と深層筋の筋張力推定），さらに電気生理学的視点から，動的EMG周波数解析による筋の質的筋活動から検討し，股関節疾患患者の歩行動作時における質的筋機能とその動きの「滑らかさ」のメカニズムを解明することを目的とする．本年度の実績としては，健常者10名，股関節疾患患者2名を計測し，情報エントロピー量と力学的エネルギーの関係性等について検討を行った．
本年度は，最終年度であり，加速度波形から動きの「滑らかさ」を定量化する情報エントロピーは，健常者と変形性股関節症患者の間で大きな変化は認められなかった．しかし，二乗平均平方根(Root mean square : RMS)と，加速度を微分した躍度の二乗の総和(Jerk cost)においては，違いが認められた．また，OpenSimを用いた筋張力推定法に関しては，足関節周りの筋張力に関して依然，検討の余地が残されており，解決には至らなかった．
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