2020 Fiscal Year Research-status Report
支援機器・設備開発の在り方を変えるシルバーシミュレーション技術の創成
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19K21584
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
岡本 正吾 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10579064)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 疼痛 / 膝 / 関節症 / シルバーシミュレータ / 起立着座 / 歩行 / 主動作解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[目的] 関節症などを理由とする運動機能障がい者を支援・介助する機器を開発する際，疼痛を有する実際の患者が試験に参加して十分なデータを供することは，倫理・安全面から許容されない．そこで，疼痛の代わりに健常者の皮膚に電流刺激を与え，健常者に疼痛患者の動作を模擬させるというシルバーシミュレーションを開発することが本研究の目的である．
[実績概要] 2020年度末までに，片側膝関節症患者の動作を模擬するために，経皮電流刺激を膝部に与えて，疼痛の代替刺激とする手法の有効性を確認してきた．具体的には，1) 経皮電流刺激を印加する場所として電流刺激が筋収縮を引き起こさない事，経皮電流刺激が安定して知覚できる事を条件に，膝内側部へ刺激を提示することとした．2) 文献調査をもとに，連続する経皮電流刺激パルスの提示間隔を膝モーメントに応じて操作する方法が適しているという結論に達した．3) 電流刺激を用いた起立・着座の動作模擬（シミュレーション）実験を実施してきた．疼痛の代替となる電流刺激を用いた動作シミュレーションを起立・着座動作に適用したところ，動作速度や体重心の特徴について，健常者のシミュレーション動作と患者の動作の間に類似性を見出した．
実際の疼痛患者の動作とシミュレーション動作を比較すること，およびその動作比較のための統計手法として主動作解析を開発することを目的としていたが，前者はコロナ禍状況が改善しないために残念をした．後者に関しては，実験条件が統制されていない動作にも適用可能な一般主動作解析の開発に成功し，大きな成果が得られた．この手法をまずは起立着座動作および歩行動作に適用したが，結果は良好である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
コロナ禍にあって高齢者による被験者実験を断念した．しかし，動作解析手法の開発に注力した結果，想定以上の成果が得られている．
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度においても疾患を有する高齢者の被験者実験の実施が極めて困難であることから，これを残念する．その代わり，健康若年者（学内の大学生）を対象として，これまでに開発した一般化主動作分析の有効性検証を進めていく．具体的には，速度が全く異なる動作の中から共通動作である主動作を抽出することが可能であるかを検証していく．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍にあって予定していた実験の計画・遂行ができなかったため．実験計画を変更し，2021年度に実施する．具体的には，健康若年者（大学生）を対象に，任意の速度での起立着座・歩行動作実験を実施し，一般化主動作分析の能力を検証するための実験データを収集する．
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