2020 Fiscal Year Research-status Report

変形性膝関節症患者に対する足部振動刺激の提示が歩行修正に及ぼす効果の検証

Research Project

Project/Area Number	19K19860
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	戸田晴貴国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 産総研特別研究員 (70828665)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	変形性膝関節症 / 歩行 / 振動刺激 / 床反力
Outline of Annual Research Achievements	本研究課題は，足部に振動刺激を与えることができるデバイスを用いて、変形性膝関節症患者の歩行を無意識に修正し、膝関節の力学的負荷を減らすことができるか検証することを目的としている．令和2年度は，前年度に実施した若年健常者に対して歩行中に母趾爪へ振動刺激を与えた研究の２次的な解析を行なった．対象は，健常な若年者11名とした．両側の母趾爪に振動子を貼付し，母趾球に圧力センサを貼付した．歩行中に母趾球が接地すると振動子が150Hzで振動した．振動強度は，振動を母趾に感じることができる最も弱い強度とした．歩行は光学式モーションキャプチャを使用して計測した．解析には，右立脚期における歩行速度，立脚期時間，身体重心の移動量を用いた．振動の有無はランダムに行った．振動の有無による比較と振動なしのベースライン時の値が効果に及ぼす影響を分析した．床反力鉛直成分，前後成分，側方成分のピーク値の変動がベースライン時の値に影響を受けるか分析した．その結果，床反力鉛直成分と前後成分の変動はベースラインの値に依存しており，変動が大きい人ほど母趾爪に振動刺激を与えると変動が小さくなる効果が得られらた．本刺激手法は，床反力の変動が大きな人に対して変動を減少させ，荷重や推進を安定させる可能性が示唆された．本研究の結果は，変形性膝関節症の歩行における荷重パターンに影響を与える可能性を示唆しており，今後も検討を進めていく．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 高齢者もしくは変形性膝関節症罹患者で計測を行い，振動刺激方法の検討を行う予定であったが，コロナ禍により新規の計測が困難であった．
Strategy for Future Research Activity	高齢者もしくは変形性膝関節症罹患者での計測を可能な範囲で進める．また若年者データで関節間の運動協調の解析も行い，論文投稿を行う予定である．
Causes of Carryover	当初予定していた計測を実施できなかったためにそれに関わる費用が繰り越された．本年度は，計測に用いる消耗品費および研究成果発表のための旅費・論文投稿の費用を予定している.