2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a simple measurement system for a quantitative evaluation on walking ability in the elderly
| Project/Area Number |
26350056
|
|---|
| Research Institution | Kindai University |
|---|
Principal Investigator |
栗田 耕一 近畿大学, 工学部, 教授 (90455171)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 歩行運動 / 非接触計測 / 静電誘導電流 / 高齢者 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では高齢者の歩行運動を非接触で検出することにより、安否確認のみならず、従来法では困難だった高齢者の“歩行の質”の評価を行なう技術を確立することを目的としている。我々は、被験者の歩行運動による人体電位変動を、被験者から数メートル離れた位置に設置した電極に誘起される静電誘導電流を検出することにより非接触で歩行運動を検出する技術を開発した。この技術を用いて初年度は、歩行運動による人体電位変動により誘起される静電誘導電流波形を簡便に検出可能な小型システムを試作した。次年度は、試作した装置を用いて被験者の歩行信号計測を行ない、被験者の歩行の質を評価する具体的手法を確立した。最終年度は、システムの有効性の確認と歩行の質の定量化を評価する実証実験を行ない、本システムの運用上の課題を抽出した。その結果以下の成果を得た。
(1)静電誘導電流波形のピーク値は足が離地する際に足裏接地面積の時間微分に比例するため、このピーク値は歩行能力の指標として有効であることを明らかにした。
(2)足に負荷を掛けた模擬歩行試験では、足が離地する際に足裏接地面積の時間微分は小さくなることを明らかにした。さらに、歩行信号波形のスペクトルを求めると、低周波領域に通常歩行運動では現れていなかった新たなピークが出現することが分かった。
(3)歩行周期の「ゆらぎ」についてローレンツプロットやリカレンスプロットを用いて解析することにより、歩行能力の質を評価する際に有効であることが分かった。
(4)リカレンスプロットから導出した特徴量ベクトルを用いることで、歩行運動により誘起された静電誘導電流波形から、被験者の歩行機能の推移や被験者間の歩行機能の差異を明らかにした。
(5)本手法を用いて歩行運動のみならず、寝床中の寝返り動作や椅子への乗り移り等の日常動作を非接触・無装着で検出可能であることを示した。
|
