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車いす利用者の上肢運動が皮膚へのせん断荷重に与える影響のモデル化

研究課題

研究課題/領域番号 18H03564
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関国立障害者リハビリテーションセンター(研究所)

研究代表者

中山 剛  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 障害工学研究部, 研究室長 (90370874)

研究分担者 松日楽 信人  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (20393902)
尾形 邦裕  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (40641436)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワード褥瘡予防 / 車椅子 / ずれ力 / 慣性センサ / 簡易臀部モデル / シミュレーション / 褥瘡リスク / 車いす / 動力学シミュレーション
研究成果の概要

本研究では動力学シミュレーション技術を用いることで、車いす上での様々な動作中に身体にかかる負荷(皮膚に掛かる荷重でせん断方向も含む)を定量化することで、動作中による褥瘡リスクの定量化を目標とした。「車いすを漕いでいる際の車いす座面上のずれ力の計測」「運動解析とモデル構築」「ダイナミクスシミュレータを用いたシミュレーションモデルの構築」等を実施した。実測から得られた座面の接触圧力分布とシミュレータによる接触圧力分布との比較を行ったところ車椅子進行方向における圧力中心は中程度の正の相関を得られた。以上、構築したシミュレーションモデルが褥瘡リスクの定量化に有用である可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

車いすユーザにとって外界から皮膚に掛かる外力(荷重)のコントロールは極めて重要である。褥瘡予防を車いすユーザの身体内の応力分布のシミュレーション解析の試みがこれまで幾つか行われているがそれらの多くは静的な状態での解析であり、車いすを漕いでいる最中のような動的な状態を考慮した解析は殆ど行われていない。以上、計測実験をもとにして得られたシミュレーション結果は貴重である。車いすユーザにとっては褥瘡予防は極めて重要な課題であり、重篤な場合には手術のため長期の入院が必要なことも多い。本研究で得られた結果は褥瘡対応あるいは褥瘡予防の臨床現場においても参考データとして活用できることが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Motions of Propelling a Wheelchair Based on the Movement Function of People with Spinal Cord Injury2019

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Ogata, Shingo Hasegawa, Tsuyoshi Nakayama, Nobuto Matsuhira and Eiichi Ono
    • 雑誌名

      2019 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)

      巻: 11 ページ: 385-390

    • DOI

      10.1109/sii.2019.8700439

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 車椅子漕ぎ動作中に発生する座圧シミュレーションの開発2021

    • 著者名/発表者名
      高野浩祐, 西村啓太郎, 松日楽信人, 中山剛, 尾形邦裕
    • 学会等名
      LIFE2020-2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 車椅子利用者の運動による座面負荷を定量化するためのマルチセンシングシステム2021

    • 著者名/発表者名
      尾形邦裕, 中山剛, 高野浩祐, 松日楽信人, 外山滋
    • 学会等名
      LIFE2020-2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 車椅子生活者の日常動作の計測と褥瘡発生のメカニズムの解明~IMUを用いた車椅子漕ぎ動作のシュミレーション~2020

    • 著者名/発表者名
      高野浩祐, 井上結加, 松日楽信人, 中山剛, 尾形邦裕
    • 学会等名
      第38回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 車椅子生活者の日常動作の計測と褥瘡発生の解明~座面のモデリングとシュミレーション~2020

    • 著者名/発表者名
      井上結加, 高野浩祐, 松日楽信人, 尾形邦裕, 中山剛
    • 学会等名
      第21回計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 車椅子の生活者の日常動作の計測と褥瘡発生の解明2019

    • 著者名/発表者名
      入倉弘明, 高野浩祐, 松日楽信人, 中山剛, 尾形邦裕
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 車椅子生活者の日常動作の計測と褥瘡発生の解明~着座時におけるシミュレーションモデルの検討~2019

    • 著者名/発表者名
      髙野浩祐, Nattawat Pinrath, 松日楽信人, 尾形邦裕, 中山剛
    • 学会等名
      第20回計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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