胸部・腰部・骨盤の３次元変位装置を用いた介助動作解析

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K11342
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 柴田 克之 金沢大学, 保健学系, 教授 (60178902)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 体幹・骨盤 / 介助動作 / 生体力学モデル

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、重度な模擬患者（ダミー人形）をベッドから寝返り、起き上がり、移乗させる際、介助者の腰部椎間板内（L５/S1)の圧迫力を定量的に算出し、リスク動作を明らかにすることである。これまで介助動作の優劣の判断は、臨床場面において、医療従事者の経験に大きく委ねられており、効率的な介助動作やを客観的に明示することが実施されてこなかった。そこで、我々は従来よりさまざまな介助動作を解析してきた。効率的な介助か否かの判断には、腰部椎間板内の圧迫力を指標に用いてきた。その圧迫力の算出には、生体力学モデルを用いており、入力する指標は、模擬患者の体重、身長、身体各部位の重量と重心、さらに介助者の形態値である。本研究の補助金によって、新たに磁気を利用した３次元動作解析装置を購入したことにより、介助動作を第一相（準備期）、第二相（臀部離床期）、第三相（立ち上がり期）、第四相（移動期）と各期における動作の特徴とリスク、さらにリスクを回避するための方策を定量化することができた。今回、移乗動作の解析には、３次元動作解析装置（マイオモーション、ノラクソン社製）のセンサーを増やして、センサー間の変移から、各センサー座標と角度、角速度、角加速度など身体各部位の動きを網羅的に計測することができた。得られた詳細な介助動作は、不良姿勢の介助動作と好ましい介助動作を視覚的に判断できるような形（図式化）に置き換えることができるかを検証している

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究課題はベッド上端座位となったダミー人形（ヒトの体重、身体各部位の重量を近似させた）の移乗動作を、ヒトが移乗した場合と移乗機器を用いた場合を比較した。今回、ヒトによる移乗動作の工程と移乗機器を用いた移動動作をダミー人形に取りけた６個のセンサーは無線で制御され、センサー間の変移からセンサー個々の偏位、角度、角速度、角加速度など身体各部位の角度を容易に計測することができた。また、これまでの計測装置と今回の３次元画像装置による体幹・骨盤角度の計測誤差や偏位やREBA(簡易姿勢評価)を算出し比較検証してきた。これまで計測した研究データに基づいて、全ての結果をグラフ化と統計処理を済ませて論文作成中である。これまで実施してきた効率的な介助方法に関する研究結果を網羅的に統合させるための作業を行なっている。邦文の論文を作成した時点で、英文雑誌に投稿するための準備も同時に行なっている。

Strategy for Future Research Activity

これまで計測してきたデータに関する計測精度は、計測室の磁場の影響をできる限り排除させた実験環境にすること。または介助動作に用いたダミー人形に装着したセンサーの位置座標は正確に計測できるが、実際の可動に応じたセンサーの変移がリアルタイムに計測できないことが新たに確認できた。従って、リアルタイムなセンサー間の変移を捉えることができないが、一旦オフライン下で計測したデータを用いて、腰部圧迫力の推定値を再計算していく。すでに邦文の論文は執筆の最終版になっている。今後は残った予算で英文に翻訳して英文雑誌に投稿を計画である。

Causes of Carryover

邦文論文を推敲中であり、邦文論文の推敲が終えると、英語雑誌に投稿するための翻訳料として使用予定である。