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動作計測と計算機シミュレーションに基づく大腿切断者のペダリング運動特性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K17744
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関国立研究開発法人国立がん研究センター (2019-2020)
国立障害者リハビリテーションセンター(研究所) (2018)

研究代表者

沖田 祐介  国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, 理学療法士 (00784357)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード大腿切断 / 大腿義足 / ペダリング / 筋骨格モデル / 三次元動作解析 / 義肢 / 動作解析 / 運動力学 / シミュレーション
研究成果の概要

本研究では自転車や義足の形状変化に伴う義足側ペダリングの漕ぎやすさの変化をシミュレーション解析するプログラムを作成し、これにより6つの要素(座面の高さ、骨盤の前後位置、前後傾、座面チューブ角、クランクのアーム長、大腿部/下腿部の長さの比)を変化させた場合のペダリングの挙動の変化を評価した。得られた結果より、座面の高さ、クランクの長さ、骨盤の傾きは、関節運動や筋のクランク回転能力に与える影響が単純かつ操作も容易であり、大腿切断者が自転車ペダリングを行う際に操作する変数の候補となることが考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果により、大腿切断者、義足、自転車に関連する各要素を変化させることでペダリング動作やその行いやすさに与える影響の定量的な情報が得られ、ペダリング方法の効率的な習得、パフォーマンス向上が期待できる。また、付随的に本研究の成果は大腿義足を用いてペダリング動作を行う際の股関節内転筋の重要性を示しており、股関節内転筋を大腿切断者の動作トレーニングの標的筋とする根拠の一つとなりうる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Effects of bicycle geometry and riding position on the potential of residual limb muscles to pedaling with a transfemoral prosthesis: a computer simulation study2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Okita, Takashi Nakamura
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/615245

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Effects of bicycle geometry on the kinematics and potential of residual limb muscles to pedaling with a transfemoral prosthesis: a computer simulation study2019

    • 著者名/発表者名
      Okita Y, Nakamura T
    • 学会等名
      The 17th World Congress of the International Society for Prosthetics and Orthotics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大腿義足を用いたペダリング時の座面高が残存筋のクランク回転能力に及ぼす影響:筋骨格モデルを用いたシミュレーション解析2018

    • 著者名/発表者名
      沖田祐介
    • 学会等名
      第23回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 片側大腿切断者を対象とした移動動作の運動学・運動力学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      沖田祐介
    • 学会等名
      日本基礎理学療法学夏の学校
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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