2014 Fiscal Year Research-status Report
トライボロジー及びバイオメカニクス解析に基づくすべり転倒抑制フットウェアの開発
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25420080
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山口 健 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50332515)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀切川 一男 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60173605)
柴田 圭 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60612398)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 転倒 / トライボロジー / バイオメカニクス / 靴 / すべり |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，すべりが生じても姿勢回復を容易とし，転倒抑制に効果的なフットウェアを開発することである．平成25年では，支持基底（BOS）を側方外側に15㎜拡大させたフットウェアが側方へのすべり転倒抑制効果を有することが明らかにされた．この結果を受けて，平成26年度では，歩容に影響を与えず，すべりによる側方転倒の抑制に好適な（最少） BOS幅の拡大量を若年成人18名を対象とした歩行実験及び解析により明らかにした．
実験で用いたBOS拡大フットウェアは2種類であり，それぞれのBOS拡大量は側方内側に10mm,側方外側に15㎜（フットウェアＡ），側方内側に20mm, 側方外側に30㎜（フットウェアＢ）である．被験者には「直線歩行」，「継足歩行」，閉眼での単脚立位（30秒間）を行うよう指示し，歩容ならびに静止立位安定性に及ぼすBOS拡大量の影響を明らかにした．また，直線歩行後プラスチックシートで液体洗剤を挟み込んだシート上での，右足及び左足を軸足とした右側60°の方向への「方向転換」動作を行なうよう指示し，BOS拡大量が側方へのすべり転倒危険性に及ぼす影響を明らかにした．
その結果，拡大量の増加に伴い，直線歩行時の歩隔，継足歩行時の左右足の衝突頻度，立位姿勢安定性は増加する傾向を示した．また，右足を軸足とした場合，BOSを側方外側に15mm以上拡大することで転倒発生率を50％以上低減できることが分かった．このとき，BOS幅の側方外側への拡大により，すべり速度，すべり距離も低減されることが分かった．一方，左足を軸足とした場合には，BOSの内側への拡大は転倒危険性の低減に大きな効果を示さなかった．
以上の結果から，歩容に影響を与えず，すべりによる側方への転倒抑制に効果的なBOSの拡大量は，側方外側へ15㎜であるといえる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成26年度では，歩容に影響を与えず，すべりによる側方転倒の抑制に好適な（最少） BOS幅の拡大量を明らかにすることができた．以上のことから，本研究は当初の目的に対して順調に進展しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度では，身体を身体質量中心（COM:center of mass）と圧力中心点(COP:center of pressure）からなる剛体リンクモデルとして近似し，同モデルを用いた運動力学的解析によって，BOS 幅の拡大によるすべり転倒抑制機構を明らかにするとともに，研究成果の公表を行う．
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