2016 Fiscal Year Research-status Report
転倒予防のための下肢の3対6筋モデルでの評価・改善・支援手法の開発
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26350658
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
平井 淳之 三重大学, 工学研究科, 教授 (30345996)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
駒田 諭 三重大学, 工学研究科, 教授 (10215387)
西村 明展 三重大学, 医学系研究科, 講師 (10508526)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 筋骨格 / 筋力測定 / 筋活動度 / 肢 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
各研究テーマの概要を以下に示す。
膝・股関節の対する3対6筋モデルに基づく筋力評価手法は、これまで何らかの仮定を用いて各筋の筋力評価が行われてきた。ここでは、仮定を用いないで各筋力を割り出す新たな手法を開発するための、基礎的な検討を行った。これが達成できれば、これまでよりも正確に筋力の評価が行えると思われる。
筋の数式モデルのパラメータの1つである至適長を、3対6筋モデルに基づく筋力評価手法を用いて、決定する方法を提案した。本手法により、下肢の姿勢変化時の最大筋力をこれまでよりも精度良く推定できることを示した。筋の数は運動自由度に対して冗長であるため、本パラメータの決定ができなかったが、これまでに開発した筋力評価装置を利用することで可能となった。
下肢先端力発揮時の筋力推定手法に対して、膝関節の関節間力を考慮した筋力推定手法を開発し、EMGセンサの計測値と比較を行うことで検討を行った。推定結果と計測値との相関が高まっていることが確認でき、本手法が筋力推定手法の精度向上に貢献できる可能性を示した。
下肢パワーアシスト装置に関しては腱駆動機構を用いた足・膝・股の３関節装置を開発して、その評価を実験的に行った。本装置は簡易な構造の装置であり、アシスト装置の普及に貢献できると考えている。
上記のように各研究テーマを推進してきたが、それらの研究成果を融合して、超高齢社会の問題点の解決に資するようにすることも必要である。
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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
本科研費の活用により研究を実施してきたが、仮定を必要としない筋力評価手法の開発、パラメータ同定が困難な筋モデルのパラメータ決定手法の開発と検証、新たな筋力推定手法の開発、パワーアシスト装置の開発など、様々なテーマの研究を実施し、それぞれに対して成果を得ている。結果として、査読あり学術論文1件、査読あり国際会議論文5件、国内大会論文2件を発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
筋力が低下した高齢者の下肢等を対象に、残存機能を最大限生かしつつ、転倒しない必要最低限の筋力を付加可能な手法を開発することを目的に、システムの構築を目指して研究を行ってきた。
これまでに開発した手法は膝と股関節の2関節を対象とした簡易化された3対6筋モデルを使用しており、歩行に関係する足関節は含まれていなかった。また、姿勢が変化しない等尺運動を対象としたものであり、歩行等への応用のためには動的運動に対応した手法に拡張する必要がある。そのため、3対6筋モデルの3関節への拡張と筋骨格モデルの適用によりシステムの実現に近づける。
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| Causes of Carryover |
3年間を通して節約につとめてきたため、直接経費の1割弱が繰り越しとなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度までに行った研究成果の対外発表のための費用や、論文誌への論文掲載料の支払いに充てる。
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