2021 Fiscal Year Research-status Report

床外乱刺激バランス応答に着眼した脳卒中片麻痺者の歩行再建に必要な身体機能の解明

Research Project

Project/Area Number	19K11306
Research Institution	Showa University
Principal Investigator	加茂野有徳昭和大学, 保健医療学部, 准教授 (70551232)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	荻原直道東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70324605)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	運動障害 / 視覚障害 / 動作解析 / 日常生活動作 / リハビリテーション
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、脳卒中片麻痺者の歩行再建に必要な身体能力として、歩行時の左右脚間の体重移動と床反力に対する応答に関係する側方バランス機能に着目し、左右の床外乱刺激に対するバランス応答を明らかにすることを目的とするものである。側方外乱に対する姿勢制御戦略の生体力学的特徴の知見は、脳卒中片麻痺者に限らず、高齢者や種々の患者の転倒予防策に貢献できる可能性がある。本研究では、設定した方向、速度、振幅でテーブルを水平移動させる床外乱刺激装置を用いて、左右の床外乱刺激に対するバランス応答を解析する。共同研究者の研究室において実施した、健常成人を対象とした予備的な実験結果では、テーブルとともに生じる身体の移動に対応するため、テーブル移動方向と反対側の脚では荷重が増加し、足関節底屈モーメントが生成された。前額面においては、荷重が増加した側の股関節外転モーメントが生成された。この外転モーメントは外乱による側方への力に対応するためのものと考えられた。上記の予備実験をもとに、被験者や外乱条件を拡大して実験を行う予定であったが、新型コロナウィルス感染拡大に伴う研究環境の制約（病院施設への立ち入りならびに被験者募集の制限）により実験実施が困難であった。研究環境の大幅な回復は見込めないことから、実験実施環境の見直しと整備を行った。具体的には、研究代表者の所属する研究機関において被験者募集、実験実施が行えるよう、外乱装置駆動環境の整備と被験者募集の準備を行った。健常成人を対象に、高齢者や障害者を想定した視覚条件を設定する実験を計画している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 当該年度までに、過去の予備実験をもとに被験者や外乱条件を拡大して実験を行う予定であったが、新型コロナウィルス感染拡大に伴う研究実施環境の制約（病院施設への立ち入り、被験者募集や実験実施のの制限）により、予定していた実験実施が困難となった。具体的には、外乱装置を持ち込み、被験者募集とともに実験を実施する予定であった施設（リハビリテーションセンター）への立ち入りが制限され、入院患者と対象とした実験実施も認められなかった。今後も研究環境の大幅な回復は見込めないことから、研究計画の大幅な見直しとともに、実験実施環境の整備を行うこととした。具体的には、研究代表者の所属する研究機関において被験者募集、実験実施が行えるよう、外乱装置駆動環境の整備と被験者募集の準備を行い、新たな実験計画を策定した。
Strategy for Future Research Activity	研究計画の大幅な見直しを行い、実験を実施する環境の整備に着手している。具体的には、研究代表者の所属する研究機関において被験者募集、実験実施が行えるよう、外乱装置駆動環境の整備と被験者募集の準備を行っている。すでに外乱装置を駆動する電源環境の整備が整い、被験者を用いた実験実施のための安全装置の検討、設置を進めている。上記の実施準備が整い次第、床外乱刺激に対するバランス応答を、健常成人を対象に、高齢者や障害者を想定した視覚条件を設定し、3次元モーションキャプチャならびに表面筋電図を用いてバランス応答を計測する。それを踏まえて地域在住の高齢者や障害者を対象とした実験実施、ならびに単発の外乱刺激から連続的な外乱刺激へと外乱条件を拡大する研究へと発展させる。
Causes of Carryover	当該年度において、出張旅費の使用が予定を下回ったことが一番の理由である。共同研究者の研究機関および実験実施を予定していた医療機関（リハビリテーションセンター）への出入りの制限と、それに伴う研究計画の大幅な変更を強いられたことによる研究成果発表機会の減少が生じた。次年度は、研究計画の変更に合わせて実験実施環境の整備を行い、床外乱刺激に対するバランス応答の計測と解析を行う。実験実施のための物品費として、主にモーションキャプチャおよび筋電図測定のための消耗品購入と、解析ソフトウェアライセンス代に使用予定である。そして、研究成果を学会発表および論文投稿という形で発信するための出張旅費および論文英文校正に使用予定である。