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倒立振子制御ロボット技術を応用したバランス練習ロボットの効果検証

研究課題

研究課題/領域番号 19K19938
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長寿医療研究センター

研究代表者

佐藤 健二  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 病院, 理学療法士 (90790494)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード姿勢バランス練習 / ロボット / 姿勢バランス / 転倒 / バランス練習ロボット / フレイル / ロコモティブシンドローム / ランダム化比較試験 / 転倒予防
研究開始時の研究の概要

本研究は、倒立振子制御ロボット技術と難易度の自動判定技術を搭載したバランス練習ロボットがフレイル(虚弱)高齢者の転倒予防に与える効果を検証する。具体的には、フレイル高齢者100名を3つの介入群(バランス練習ロボット群、運動指導群、個別リハビリ群)に割り付け、2ヶ月間の介入を実施する。介入後1年間追跡し、6ヶ月後・1年後の運動機能、フレイル状態、転倒数等を2群間で比較する。それにより、バランス練習ロボットが運動指導よりも効果が高く、個別リハビリと非劣等の関係であるかどうかを検証する。

研究成果の概要

本研究はバランス練習ロボット(Balance exercise assist robot: BEAR)を用いた8週間の姿勢バランス練習の効果をランダム化比較試験により検証した。対象者はロコモ・フレイル外来からリハビリ科に紹介された65歳以上で歩行が自立している者とし、ブロックランダム法により運動指導群とBEAR練習群、外来リハビリ群の3群に均等に割り付けられた。90名中84名が8週間のプログラムを完遂した。Covid-19蔓延の影響により解析対象者が想定より少なかったが、BEAR練習により姿勢バランス能力、とりわけ姿勢制御能力と、転倒に対する自己効力感が改善することが検証できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で使用したバランス練習ロボットは、練習の課題難易度をロボットとゲームのパラメータを変更することで任意に調整できるため、本研究のプログラムでは課題難易度の設定は搭乗者のスキルに応じて自動的に調整された。そのプログラムでトレーニングすることで姿勢制御能力と転倒に対する自己効力感が改善することを明らかにした。この結果は、ロコモ・フレイルの方を対象とした場合には、専門職を必要とせずに提供できる運動プログラムになる可能性を示した。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Randomized Controlled Trial of Cardiac Rehabilitation Using the Balance Exercise Assist Robot in Older Adults with Cardiovascular Disease2024

    • 著者名/発表者名
      Hirashiki Akihiro、Shimizu Atsuya、Kamihara Takahiro、Kokubo Manabu、Hashimoto Kakeru、Ueda Ikue、Sato Kenji、Kawamura Koki、Itoh Naoki、Murohara Toyoaki、Kagaya Hitoshi、Kondo Izumi
    • 雑誌名

      Journal of Cardiovascular Development and Disease

      巻: 11 号: 5 ページ: 133-133

    • DOI

      10.3390/jcdd11050133

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] フレイル高齢者に対する倒立振子制御ロボット技術を応用した姿勢バランス練習2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤健二, 尾崎健一, 橋本駿, 杉岡純平, 堀田雅人, 川村皓生, 高野映子, 伊藤直樹, 平敷安希博, 大沢愛子, 近藤和泉
    • 雑誌名

      Precision Medicine

      巻: 5 ページ: 78-81

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 倒立振子制御ロボット技術を応用したバランス練習ロボットの効果について2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤健二, 尾崎健一, 橋本駿, 杉岡純平, 川村皓生, 高野映子, 伊藤直樹, 平敷安希博, 大沢愛子, 近藤和泉
    • 雑誌名

      Bio Clinica

      巻: 36 ページ: 69-72

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Balance Exercise Assist Robotを用いた高齢者への効果的な運動介入方法探索のための3群無作為化比較試験2023

    • 著者名/発表者名
      中尾優人, 太田隆二, 川村皓生, 岩瀬拓, 佐藤健二, 伊藤直樹, 尾崎健一, 加賀谷斉
    • 学会等名
      日本サルコペニア・フレイル学会誌
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 高齢者への効果的な運動介入方法検証のための3群無作為化比較試験2021

    • 著者名/発表者名
      太田隆二、川村皓生、高橋智子、佐藤健二、伊藤直樹、尾崎健一、近藤和泉
    • 学会等名
      第8回サルコペニア・フレイル学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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