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片麻痺患者の起立動作における筋シナジー構造の同定とリハビリテーション手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 16H04293
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京大学

研究代表者

淺間 一  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50184156)

研究分担者 山下 淳  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30334957)
安 ち  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70747873)
研究協力者 石川 雄己  
楊 濘嘉  
湖上 碩樹  
吉田 和憲  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2016年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
キーワードリハビリテーション / 片麻痺患者 / 起立動作 / 筋シナジー / 福祉工学 / 立ち上がり動作 / 視覚 / 前庭感覚 / 片麻痺
研究成果の概要

本研究は起立動作を対象に筋シナジーを抽出した結果,片麻痺患者は離床に寄与する筋シナジーの活動の調整が困難になり,健常者と比べてピーク時間が遅れたり,活動時間が長くなった.また健常者の感覚情報が阻害された際の筋シナジーを計測した結果,視覚が阻害されると姿勢制御に寄与する筋シナジーの振幅が大きくなり,前庭感覚が阻害されると全身の伸展と姿勢制御を担う筋シナジーの活動時間が長くなった.これらの結果から,片麻痺患者へのリハビリテーションにおいて感覚情報を補助し,筋シナジーの活動タイミングを調整することが重要であることが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

超高齢社会において脳卒中になり,運動障害が残る片麻痺患者の人数が増えている.これに対して効果的なリハビリテーションを行うためには,感覚情報を補助し,筋の活動タイミングを教示することが重要である.本研究では日常動作における起点となる起立動作を対象に,片麻痺患者における筋肉の活動の特徴を明らかにし,また健常者において感覚情報が筋活動にどのような影響を与えるかを調べた.今後これらの結果を用いることで感覚情報の強化に着目したリハビリテーション手法への応用が期待される.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 11件)

  • [雑誌論文] Skill Abstraction of Physical Therapists in Hemiplegia Patient Rehabilitation Using a Walking Assist Robot2019

    • 著者名/発表者名
      An Qi、Ishikawa Yuki、Wen Wen、Ishiguro Shu、Ohata Koji、Yamakawa Hiroshi、Tamura Yusuke、Yamashita Atsushi、Asama Hajime
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 13 号: 2 ページ: 271-278

    • DOI

      10.20965/ijat.2019.p0271

    • NAID

      130007607636

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2019-03-05
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visual and Vestibular Inputs Affect Muscle Synergies Responsible for Body Extension and Stabilization in Sit-to-Stand Motion2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kazunori、An Qi、Yozu Arito、Chiba Ryosuke、Takakusaki Kaoru、Yamakawa Hiroshi、Tamura Yusuke、Yamashita Atsushi、Asama Hajime
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 12 ページ: 1042-1042

    • DOI

      10.3389/fnins.2018.01042

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Skill Extraction from Nursing Care Service Using Sliding Sheet2018

    • 著者名/発表者名
      An Qi、Nakagawa Junki、Yasuda Junko、Wen Wen、Yamakawa Hiroshi、Yamashita Atsushi、Asama Hajime、The University of Tokyo 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8656, Japan、Recruit Co., Ltd., Tokyo, Japan、No Lifting Association in Japan, Kobe, Japan
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 12 号: 4 ページ: 533-541

    • DOI

      10.20965/ijat.2018.p0533

    • NAID

      130007402857

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2018-07-05
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Physical Therapy on Muscle Synergy Structure During Standing-Up Motion of Hemiplegic Patients2018

    • 著者名/発表者名
      Kogami Hiroki、An Qi、Yang Ningjia、Yamakawa Hiroshi、Tamura Yusuke、Yamashita Atsushi、Asama Hajime、Shimoda Shingo、Yamasaki Hiroshi、Itkonen Matti、Shibata-Alnajjar Fady、Hattori Noriaki、Kinomoto Makoto、Takahashi Kouji、Fujii Takanori、Otomune Hironori、Miyai Ichiro
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: 3 号: 3 ページ: 2229-2236

    • DOI

      10.1109/lra.2018.2811050

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of the Effect of Prime Stimulus on Sense of Agency in Stop Operation of the Object in Circular Motion2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Hamasaki, Qi An, Masataka Murabayashi, Yusuke Tamura, Hiroshi Yamakawa, Atushi Yamashita, and Hajime Asama
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      巻: 21 号: 7 ページ: 1161-1171

    • DOI

      10.20965/jaciii.2017.p1161

    • NAID

      130007520161

    • ISSN
      1343-0130, 1883-8014
    • 年月日
      2017-11-20
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Continuous estimation of stress using physiological signals during a car race.2017

    • 著者名/発表者名
      Wen W, Tomoi D, Yamakawa H, Yamakawa H, Hamasaki S, Takakusaki K, An Q, Tamura Y, Yamashita A, Asama H
    • 雑誌名

      Psychology

      巻: 8 号: 07 ページ: 978-986

    • DOI

      10.4236/psych.2017.87064

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 実映像と筋活動の重畳表示によるローイング動作教育システム2016

    • 著者名/発表者名
      Qi An, 柳井香史朗,中川純希,温文,山川博司,山下淳,淺間一
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 82 号: 834 ページ: 15-00424-15-00424

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00424

    • NAID

      130005129137

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Goal-directed movement enhances body representation updating2016

    • 著者名/発表者名
      W. Wen, K. Muramatsu, S. Hamasaki, Q. An, H. Yamakawa, Y. Tamura, A. Yamashita, and H. Asama
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neuroscience

      巻: 10 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3389/fnhum.2016.00329

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Rehabilitation Intervention of Physical Therapists Improves Muscle Synergy during Standing-up Motion of Stroke Patients2018

    • 著者名/発表者名
      Qi An
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Embodied-Brain Systems Science (EmboSS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Clarification of Altered Muscle Synergies during Sit-to-stand Motion in Stroke Patients2018

    • 著者名/発表者名
      Ningjia Yang
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Embodied-Brain Systems Science (EmboSS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Physical Therapy on Joint Angle of Hemiplegic Patients during Standing-up Motion2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kogami
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Embodied-Brain Systems Science (EmboSS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Physical Therapy on Muscle Synergy Structure during Standing-up Motion of Hemiplegic Patients2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kogami
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 片麻痺患者の起立動作のリハビリテーションにおける理学療法士の技能と筋シナジーに与える影響の調査2018

    • 著者名/発表者名
      Qi An
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 片麻痺患者の起立動作のリハビリテーションにおける理学療法士の技能と筋シナジーに与える影響の調査2018

    • 著者名/発表者名
      湖上碩樹
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Clarification of Muscle Synergy Structure During Standing-Up Motion of Healthy Young, Elderly and Post-Stroke Patients2017

    • 著者名/発表者名
      Ningjia Yang, Qi An, Hiroshi Yamakawa, Yusuke Tamura, Atsushi Yamashita, Matti Itkonen, Fady Alnajjar, Shingo Shimoda, Hajime Asama, Noriaki Hattori and Ichiro Miyai
    • 学会等名
      2017 International Conference on Rehabilitation Robotics (ICORR)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Clarication of Muscle Synergy Structure During Standing-up Motion of Healthy Young, Elderly and Post-Stroke Patients2017

    • 著者名/発表者名
      Ningjia Yang, Qi An, Hiroki Kogami, Hiroshi Yamakawa, Yusuke Tamura, Atsushi Yamashita, Hajime Asama, Shingo Shimoda, Hiroshi Yamasaki, Matti Itkonen, Fady Shibata-Alnajjar, Noriaki Hattori, Makoto Kinomoto, Kouji Takahashi, Takanori Fujii, Hironori Otomune and Ichiro Miyai
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2017(SSI2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 片麻痺患者の起立動作のリハビリテーションにおける理学療法士の技能の解析2017

    • 著者名/発表者名
      湖上碩樹, Qi An, 楊濘嘉, 山川博司, 田村雄介, 山下淳, 淺間一, 山崎弘嗣, Matti Itkonen, Fady Shibata-Alnajjar, 下田真吾, 服部憲明, 木野本誠, 高橋幸治, 藤井崇典, 乙宗宏範, 宮井一郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カロリックテストを用いた前庭感覚が起立動作の筋シナジーに与える影響の解明2017

    • 著者名/発表者名
      吉田和憲, Qi An, 四津有人, 千葉龍介, 高草木薫, 山川博司, 田村雄介, 山下淳, 淺間一
    • 学会等名
      第22回ロボティクスシンポジア
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 若年者と高齢者の起立から歩行へ遷移する動作における運動学的解析2017

    • 著者名/発表者名
      Qi An, 山川博司, 山下淳, 淺間一
    • 学会等名
      第29回自律分散システム・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 前庭感覚と視覚が起立動作の筋シナジーに与える影響の解析2017

    • 著者名/発表者名
      吉田和憲, 安琪, 四津有人, 千葉龍介, 高草木薫, 山川博司, 田村雄介, 山下淳, 淺間一
    • 学会等名
      第26回ライフサポート学会フロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Muscle Synergy Analysis in Human Standing-up Motion Using Different Strategies2016

    • 著者名/発表者名
      Ningjia Yang, Qi An, Hiroshi Yamakawa, Yusuke Tamura, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      1st International Symposium on Embodied-Brain Systems Science (EmboSS2016)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Sense of Agency and Sense of Ownership on Body Representation Change of Human Upper Limb2016

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Hamasaki, Qi An, Wen Wen, Yusuke Tamura, Hiroshi Yamakawa, Atsushi Yamashita, Hajime Asama, Satoshi Unenaka, Satoshi Shibuya and Yukari Ohki
    • 学会等名
      1st International Symposium on Embodied-Brain Systems Science (EmboSS2016)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal Structure of Muscle Synergy of Human Stepping Leg During Sit-to-Walk Motion2016

    • 著者名/発表者名
      Qi An, Hiroshi Yamakawa, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      14th International Conference on Autonomous Intelligent Systems (IAS-14)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Auxiliary System to Identify Patterns of Patients with Hemiplegia for Transferring Skill of Rehabilitation with Walking Assist Robot2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishikawa, Qi An, Wen Wen, Shu Ishiguro, Koji Ohata, Hiroshi Yamakawa, Yusuke Tamura, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      Proceedings of the 4th International Conference on Serviceology (ICServ2016)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Different Temporal Structure of Muscle Synergy Between Sit-to-Walk and Sit-to-Stand Motions in Human Standing Leg2016

    • 著者名/発表者名
      Qi An, Hiroshi Yamakawa, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      3rd International Conference on Neurorehabilitation (ICNR2016)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] How Anticipation for the Sense of Agency Affects Readiness Potential2016

    • 著者名/発表者名
      Rin Minohara, Wen Wen, Shunsuke Hamasaki, Takaki Maeda, Qi An, Yusuke Tamura, Hiroshi Yamakawa, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science (MHS2016)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 起立動作において視覚情報の有無が 下肢の筋シナジーに与える影響の解析2016

    • 著者名/発表者名
      吉田和憲, Qi An, 石川雄己, 山川博司, 田村雄介, 山下淳, 淺間一
    • 学会等名
      第34回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヒトの起立から歩行への遷移動作における筋シナジーの適応的な構造の変化2016

    • 著者名/発表者名
      Qi An,山川博司, 山下淳, 淺間一
    • 学会等名
      第31回生体・生理工学シンポジウム ライフエンジニアリング部門シンポジウム2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-01-27  

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