筋骨格モデルを用いた順動力学的評価に基づく新たなリハビリテーションシステムの開発

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21650136
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 坪山 直生 京都大学, 医学研究科, 教授 (90261221)
• Keywords: 筋骨格モデル / 順動力学 / リハビリテーションシステム

Research Abstract

平成21年度には、当初の計画通り健常者を対象とした動作の測定ならびに順動力学的分析に適切な筋骨格モデルの作成を行うとともに、患者における動作測定を行った。健常者を対象とした測定とモデル作成については、本研究課題において基礎となる部分であり、今後の患者を対象としたモデル解析において重要な過程である。
実際の分析では、主に荷重位での動作を想定し、片足立ちでの股関節周囲の筋活動のシミュレーションを行った。股関節筋力低下を呈した患者においては、他の共同筋が代償的に筋活動を高めて姿勢を保持する適応が観察されることがある。その場合、他の筋への負担が増加するため二次的な障害が発生する危険性もある。そこで今回は、片足立ちを保持するために最も重要な筋である中殿筋の筋活動を任意に減少させた場合に、他の筋にどのような影響が及ぶかを分析した。その結果、中殿筋の筋活動が通常の5%程度に減少することによって、大殿筋、半腱様筋、腸腰筋などの張力が増大することが確認された。しかも、股関節負荷合力も通常の120%程度まで増加することも明らかとなった。この結果は、筋活動のバランスの異常が筋張力だけでなく関節への負荷にも影響を与えることを示唆しており、重要な知見であるといえる。
また、患者(骨軟部腫瘍患者、変形性関節症患者)の筋骨格モデル作成のための歩行動作測定も現在進行中であり、歩行分析結果の一部について平成23年度の学会発表が決定している。
連携研究者:
京都大学運動機能開発学分野 教授 市橋則明
京都大学運動機能開発学分野 助教 建内宏重