個人の歩行特性とユーザビリティを考慮した装具選択支援システムの開発

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K20748
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 山本 征孝 広島大学, 工学研究科, 特任助教 (10837470)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 短下肢装具 / 歩行解析 / ユーザビリティ / リハビリテーション / バイオメカニクス

Outline of Annual Research Achievements

脳卒中の発症により身体機能が低下した者は歩行困難となりやすい．短下肢装具の使用は歩行機能の改善に極めて有効であるが，個々の患者に応じて客観的に短下肢装具を選択する基準は現段階では存在しない．この問題は病院などの医療現場のみでなく，装具の再処方に携わる市町村などの行政サービス現場においても大きな課題である．本研究の目標は個々の装具使用者の動作能力，生活状況に応じて客観的な装具の選択を支援するシステムを考案して，人々の健康寿命の延伸に役立てることである．
初年度は装具のアシスト力を段階的に変化させることが可能な装具の作成と，歩行中に短下肢装具が動作や筋・腱などの身体内部組織に及ぼす影響を調査することを目的として研究を実施した．
現在ロボットを使用した装具のトルク評価を実施し，短下肢装具の作成を完了した．こちらの作成した短下肢装具は調整の容易性や剛性について今後も微調整を行い，改良をしていく必要があると考えられる．また，歩行中における短下肢装具のアシスト力が動作や筋・腱などの身体内部組織に及ぼす影響について，3次元動作解析装置と筋骨格モデルを併用したアプローチを用いて調査し，アキレス腱の伸張度等にも影響を与えることを明らかにした．
加えて試作型マーカーレス動作解析装置を作成し，計測結果の信頼性と妥当性を検証中である．健常者を対象とした装具使用下での歩行計測では，歩行機能の評価に必要な項目を中等度から高い精度で抽出できているが，今後更なる計測の実施と，脳卒中患者を対象とした計測が必要と考えられる．

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

来年度に実施する予定であったマーカーレスでの簡易動作解析システムの作成にも着手できているため，研究は当初の計画以上に進展していると考えられる．

Strategy for Future Research Activity

初年度は主として健常者を対象とした計測を実施していたため，脳卒中患者を対象とした計測は今後実施していく必要がある．
また，計測の実施に関してCOVID-19の影響を十分に考えて実施する必要があり，研究計画の変更が必要となる場合は柔軟に対応していく．

Causes of Carryover

次年度分の前倒し申請で購入した物品がわずかにコストダウンできたことが影響したため．
今後の使用計画としては，前倒し申請で購入した物品を除く，ほかの使用物品（計測用センサ類など）を当初の計画通りに購入する予定であるが，被験者計測に必要な消耗品などが不足しているため，次年度使用額を消耗品にあてる予定である．