2017 Fiscal Year Research-status Report
Development of 6-axis dynamic sitting balance device to prevent fall for elderly people
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17K10919
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
斉藤 公男 秋田大学, 医学部, 医員 (20566153)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島田 洋一 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90162685)
巖見 武裕 秋田大学, 理工学研究科, 教授 (10259806)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 体幹バランス / 座位バランス / バランス評価 / バランス訓練 / 転倒予防 / 高齢者 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
われわれは，基礎となるバランス評価装置としての機能・精度検証を重点的に行った．訓練装置としては自由度の高い６軸モーションベースが非常に有用であると考えられたが，バランス機能評価装置としては，多種多様な方向の外乱が可能である一方，ランダムな動きの中の計測となりバランス評価が一定しない恐れがあった．体幹バランス評価尺度を統一し，安定した信頼性のある精度の高い体幹バランスを測定するため，外乱は一定方向での外乱を異なる方向で行う計測が望ましいと考えられた．既存の座位バランス計測装置を用いて，外乱負荷(前額面での傾斜運動)下のバランス機能評価に対する精度検証を行った．信頼性試験を施行し，検者内信頼性は0.815，検者間信頼性は0.789であり，Fleissらの判定基準によるとexellentであった．体幹バランス評価は定性的で再現性の低い評価が多く，定量的にかつ信頼性の高い評価ができる本装置の意義は大きい．
外乱下のバランス評価の質を高めるため，これまでの外乱負荷（前額面での傾斜運動）以外の外乱負荷下での体幹バランス測定を行い，体幹バランス評価のバリエーションを増やすこととした．過去の報告での体幹バランス評価に用いる外乱負荷は，前額面の傾斜運動の他に前後のスライド運動での外乱負荷の報告が多い．また，水平面での回旋運動での検討を行っている報告もある．外乱負荷のバリエーションを増やし，更に精度の高い体幹バランスの評価を行うこととした．動力を電動モータとして，前額面の傾斜運動のみの既存装置に装着するアタッチメントを作成することで水平面のスライド・回旋の外乱負荷を加えることが可能であり，現在アタッチメントの設計・作成を行っている．また，現在あるデータを用いて既存の評価バッテリーとの比較，関連性の検討も随時行っており，平成３０年度にはそれに関する学会発表を行う予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在は基礎となる体幹バランス評価装置としての精度検証を重点的に行っている．外乱の種類や評価項目の検討と，既存の評価バッテリーとの比較，関連性の検討を行っている．
機器開発に関して，当初計画していた6軸モーションベースは重量が100kg以上となり移動が困難のにあることが考えられた．ベッドサイドでの使用や運動器検診などのフィールドワークでの使用も検討してるため，可能な限りの軽量化が必要となるため6軸の外乱機構を再検討した．その結果，従来のモーターを使用し既存の機械に装着するアタッチメントを作成することで水平面のスライド・回旋の外来を加えることが可能で，かつ持ち運びも可能な重量に抑えることができることが判明した．現在，アタッチメント機構の設計および作成を行っており，今年度中に精度試験の検証を行う予定である．
また，体幹バランス訓練機器としての使用のため，圧力中心点の移動を用いたゲーム性をもたせた訓練方法の開発も並行して検討を行っている．
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| Strategy for Future Research Activity |
計測した各種外乱に対する動的座位バランス能力の相違を用いることによって，バランス保持能力の優劣の定量化や，トレーニングや加齢によるバランス保持能力の改善・劣化の判定可能性について検討する．また，異なる刺激パターンに対するバランス能力を評価すると共に，歩行機能や易転倒性との関係を明確にし，転倒防止への実用的かつ効果的な介入方法について検討していく．さらに，臨床現場で幅広く利用されているFunctional Reach TestやTimed Up and Go Testなどの易転倒性検査を同時に実施することで，転倒リスクを抱えた高齢者の座位バランス能力と歩行機能との関係を明確にし，本人の転倒リスクのレベルや訓練効果を高齢者にわかりやすく提示可能な座位バランス評価装置の実現を目指す予定である．
訓練装置としては，圧力中心点の移動を用いたゲーム性をもたせた訓練方法の開発も並行して行っており，今後，健常者で安全性について試験を行う．安全性が担保された後にVR技術を用い，訓練効果を高めることができるような開発を行う予定である．
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| Causes of Carryover |
現在，既存装置に水平面のスライド・回旋の外乱負荷を加えることが可能となるアタッチメントの設計・作成を行っている．平成29年度に納品の予定だったが平成30年度の納品となったため差額が生じた．平成30年度の納品時に平成29年度の差額分を使用してアタッチメントの支払いを行う予定である．
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] 【先端機器とリハビリテーション】動的座位バランス計測装置による体幹バランスの定量化(解説/特集)2017
Author(s)
斉藤公男, 島田洋一, 宮腰尚久, 松永俊樹, 巌見武裕, 本郷道生, 粕川雄司, 齊藤英知, 益谷法光, 高橋靖博, 千田聡明, 畠山和利, 渡邉基起, 石川順基, 高橋裕介, 鈴木真理, 村田脩
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Journal Title
Jpn J Rehabil Med
Volume: 54
Pages: 31-35
Peer Reviewed
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[Journal Article] ジャンプ動作における動的下肢アライメントと体幹バランスの関連性2017
Author(s)
斉藤公男, 松永俊樹, 齊藤英知, 島田洋一, 宮腰尚久, 今野則和, 木島泰明, 冨手貴教, 佐々木香奈, 嘉川貴之, 那波康隆, 瀬川豊人, 藤井昌, 佐藤千恵, 大内賢太郎, 杉村祐介, 赤川学, 塚本泰朗
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Journal Title
東北膝関節研究会誌
Volume: 26
Pages: 39-43
Peer Reviewed
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[Presentation] 動的座位バランス計測装置を用いた中高生及び高齢者の体幹バランス評価2017
Author(s)
益谷 法光, 松永 俊樹, 木島 泰明, 斉藤 公男, 水谷 嵩, 木村 竜太, 高橋 靖博, 飯田 純平, 岩本 陽輔, 宮腰 尚久, 島田 洋一
Organizer
第54回日本リハビリテーション医学会学術集会
