2021 Fiscal Year Research-status Report
大腿義足歩行・走行時に生じる代償動作改善を目指した装着型機器の開発と評価
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19K11308
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| Research Institution | Toyo University |
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Principal Investigator |
勝平 純司 東洋大学, ライフデザイン学部, 教授 (00383117)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
四津 有人 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30647368)
郷 貴博 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 助教 (10782675)
高橋 素彦 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 講師 (30734058)
東江 由起夫 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (90460328)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 義足歩行 / 装着型機器 / フィードバック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，大腿義足使用者の骨盤と体幹にみられる代償動作の原因を客観的に明らかにした上で骨盤と体幹のアライメント修正しつつ，フィードバックを与えることが可能な機器を開発し，その有効性を客観的に評価することである．
2019年度に大腿義足使用者を対象として三次元動作分析装置と床反力計を用いた動作分析の手法により，大腿義足歩行における代償動作の特徴を分析した．特徴的な代償動作はイニシャルコンタクトの際に腰椎を過度に伸展するパターンと，体幹を前傾するパターンに分かれることがわかった．体幹を前傾するパターンの大腿切断者に体幹の前傾を修正するような介入を行ったところ，歩行時の姿勢や運動学，運動力学的なパフォーマンスが改善することがわかった．2021年度は上記の結果をもとに効率的に姿勢を修正しつつ歩行時の姿勢にフィードバックを与えることができる装着型機器の開発と改良を2020年度から継続して実施した．
使用するモーションセンサーの種類を検討し，タブレット端末でセンサーの計測値の情報をを得てフィードバックを与えるアプリケーションのUI／UXの開発を実施した．本アプリケーションを使用して健常者に対する歩行のフィードバックに対する簡易実験を実施したところ，前額面と矢状面における不良姿勢を検出し，効果的にフィードバックを与えることができた．
姿勢を修正する装着型機器については3Dデータの作成からプロトタイプの製作までを実施することができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウィルスの影響を受けて，大腿切断者を対象とした計測を実施することができなかった．また，センサーとタブレット端末の接続，アプリケーションの開発に時間がかかり最終的な検証作業を2021年度中には実施することができなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
フィードバックを与えるアプリケーション一式と装着型機器のプロトタイプはほぼ完成しているため，実際の大腿切断者を対象とした実験の実施を残すのみとなっている．
都内の義肢装具製作所等と連携して被験者の確保については目途がついているので，8月頃までに計測を完了させて解析作業を行い，装着型機器の改良までを実施できるように研究をすすめていく．
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| Causes of Carryover |
装着型機器およびフィードバックシステムの制作はほぼ完了しているが，納品が間に合わなかったため，残額が多くなったが，4月中に納品される予定のため，特に問題はないと考える．また，2021年度中に大腿切断者を対象とした実験を実施する予定であったが，新型コロナウィルスの影響を受けて実施できなかったため，今年度中に速やかに実施して予算執行を円滑に行う予定である．
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