2009 Fiscal Year Annual Research Report
歩行リハビリテーション自動診断・アシスト機構設計に関する統合型支援システム開発
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21500440
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
寺田 英嗣 University of Yamanashi, 大学院・医学工学総合研究部, 准教授 (40262646)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石田 和義 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 助教 (70324176)
中村 祐敬 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 助教 (50362067)
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| Keywords | 医療・福祉 / 歩行アシスト / アルゴリズム / 可視化 / 知能ロボティクス / リハビリテーション |
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| Research Abstract |
従来のパワーアシストシステムとは異なるリハビリテーションに特化した歩行アシストシステムを実用化し,術後リハビリテーションや介護予防のためのトレーニングの効果を増進することを最終目的としていることから,今年度は評価対象を膝関節置換が必要な患者として,手術前および手術後の経過および歩行評価が実現できるような医学的情報の定量化を行った.特に歩行画像からの評価基準として,足部高さ,膝屈曲角度,歩幅,歩行周期で評価できることを確認した.更に個人差の影響を検証するためにX線写真画像および歩行画像からの比較を行った結果,歩行画像でも十分評価できることが確認できた.また筋肉の動きの影響により,アシスト装具位置の動きと膝関節の動きに違いが見られることからも,X線画像情報だけでは歩行状態の予測が困難であることも明らかになった.更にリハビリテーション用の動作のプランニングを自動生成する対話型モーションプランニングシステムを実現するために,まず膝関節屈曲角度の変位曲線を自動生成できるように機械の加減速曲線に用いられるユニバーサルカム曲線の概念を用いて新たな曲線生成アルゴリズムを構築した.これらに加え臨床試験等で得られた医療情報,および歩行状態計測から得られた歩行状態情報を統合して管理するデータベースを構築し,手術前,手術後の患者の歩行状態のデータ計測を開始した.なお重心動揺と膝屈曲角度の相関と疾患の影響があることも確認された.
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