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手指に体性感覚情報を付加した歩行の動的安定化機序の解明と高齢者の転倒予防への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K11155
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関広島大学

研究代表者

高橋 真  広島大学, 医系科学研究科(保), 教授 (50435690)

研究分担者 梁 楠  京都大学, 医学研究科, 准教授 (70512515)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード歩行 / 動的安定性 / Light touch / 振動刺激 / 身体重心 / 足部配置 / 歩幅
研究開始時の研究の概要

本研究は三次元動作解析装置を用いて,若年者および高齢者を対象に,方向転換などの様々な歩行状況下で,①単脚支持期の身体重心と支持基底面辺縁の距離に加え,②遊脚中期の身体重心と足隔の一歩毎の関係,③身体重心および遊脚足部に対する身体各関節の協調性の3つの観点から,HAが歩行中の動的安定性に及ぼす効果およびその作用機序を解明する。さらに,高齢者でHAを用いた歩行練習による急性・慢性効果を明らかにする。これら一連の研究成果をもとに,より有効な高齢者の転倒予防策の提案に繋げる。

研究成果の概要

歩行中の動的安定化を図る方法として,指先で平行棒などに触れる(Light touch: LT),あるいは手で紐の先の重りを引きずる(Haptic anchors: HA)ことによって体性感覚情報を付加する試みがなされている。若年者において,下方視野を制限した場合,トレッドミル歩行中の単脚支持期における身体重心と支持基底面との距離(安定性限界)の変動は増大したが,LTによって抑制できることが示された。また,その場足踏み中の身体位置の変位は頸部振動によって増大したが,HAによって抑制された。したがって,手指からの体性感覚情報を付加することで,歩行中の動的安定性や空間認知が向上することが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高齢者の転倒は骨折や寝たきりに繋がり,超高齢社会を迎えた我が国において,転倒予防は喫緊の課題である。特に歩行中の動的安定性を確保することが重要であり,本研究では指先で平行棒などに触れる(Light touch: LT),あるいは手で紐の先の重りを引きずる(Haptic anchors: HA)によって,歩行中の下方視野を制限した場合の安定性限界の変動やその場足踏み中の頸部振動による身体位置の変位が抑制されることを明らかにした。本研究の一連の研究成果より,手指からの体性感覚情報を付加することで,歩行中の動的安定性や空間認知が向上し,有効な転倒予防策の提案に繋がることが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Young females with hallux valgus show lower foot joint movement stability compared to controls: An investigation of coordination patterns and variability2022

    • 著者名/発表者名
      Kawakami Wataru、Iwamoto Yoshitaka、Takeuchi Yasutaka、Takeuchi Ryosuke、Sekiya Junpei、Ishii Yosuke、Takahashi Makoto
    • 雑誌名

      Clinical Biomechanics

      巻: 94 ページ: 105624-105624

    • DOI

      10.1016/j.clinbiomech.2022.105624

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic response of medial meniscus extrusion to the lateral wedge insole is correlated with the immediate pain reduction in knee osteoarthritis patients -Real time ultrasonographic study-2022

    • 著者名/発表者名
      Ishii Y, Ishikawa M, Nakashima Y, Takahashi M, Iwamoto Y, Okada K, Takagi K, Sunagawa T, Adachi N
    • 雑誌名

      J Med Ultrason

      巻: 49 号: 4 ページ: 731-738

    • DOI

      10.1007/s10396-022-01234-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hip sway in patients with hip osteoarthritis during one-leg standing with a focus on time-series data2021

    • 著者名/発表者名
      Ibara T, Takahashi M, Shinkoda K, Kawashima M, Anan M
    • 雑誌名

      Motor Control

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Muscle co-contraction of ankle joint in young adults in functional reach test at different distances2021

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto Y, Kawakami W, Miyoshi F, Takeuchi R, Takeuchi Y, Motohiro Y, Wen L, Takahashi M
    • 雑誌名

      Acta Bioeng Biomech

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in motion patterns among pregnant women turning while carrying an object after rising from a chair2020

    • 著者名/発表者名
      Sunaga Yasuyo, Takahashi Makoto, Anan Masaya, Shinkoda Koichi
    • 雑誌名

      International Journal of Industrial Ergonomics

      巻: 80 ページ: 103057-103057

    • DOI

      10.1016/j.ergon.2020.103057

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Coordination Pattern of the Thigh, Pelvic, and Lumbar Movements during the Gait of Patients with Hip Osteoarthritis2020

    • 著者名/発表者名
      Ibara Takuya, Anan Masaya, Karashima Ryosuke, Hada Kiyotaka, Shinkoda Koichi, Kawashima Mahito, Takahashi Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Healthcare Engineering

      巻: 2020 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1155/2020/9545825

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effects of simulated lower visual field loss and light touch on gait stability2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi M, Miyoshi F, Shiraishi K, Iwaki D, Ishii Y, Iwamoto Y
    • 学会等名
      17th International Symposium of 3-D Analysis of Human Movement
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hip adduction movement in wider step width gait affects the hip adduction moment impulse2022

    • 著者名/発表者名
      Ezumi S, Iwamoto Y, Ishii Y, Takahashi M
    • 学会等名
      17th International Symposium of 3-D Analysis of Human Movement
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The impact of walking speed on the energetic behavior within the foot and ankle structures2022

    • 著者名/発表者名
      Kawakami W, Iwamoto Y, Sekiya J, Ishii Y, Takahashi M
    • 学会等名
      17th International Symposium of 3-D Analysis of Human Movement
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of lateral wedge length on knee addcution moment reduction mechanics during gait2022

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto Y, Takeuchi R, Takeuchi Y, Sekiya J, Ishii Y, Ishikawa M, Adachi N, Takahashi M
    • 学会等名
      17th International Symposium of 3-D Analysis of Human Movement
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 視覚制限下での歩行中の身体重心と足部配置の関係2021

    • 著者名/発表者名
      三次史也,白石佳奈子,岩本義隆,石井陽介,高橋真
    • 学会等名
      第42回バイオメカニズム学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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