研究課題/領域番号 |
22K04022
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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研究機関 | 秋田工業高等専門学校 |
研究代表者 |
小林 義和 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50331971)
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研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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キーワード | バイオメカニクス / 車いす / 筋張力 / 抗重力筋 / 関節モーメント / 筋骨格モデル / フレイル / トレーニング / リハビリテーション |
研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は,フレイルや筋力低下者の自転車運動や歩行運動,起立着席動作などを対象に,筋骨格モデルを用いた筋張力評価を行い,トレーニング,リハビリテーションの効果的な手法を提案すること.さらに,フレイル患者数を少なくし,要介護者を減らすことである. 学術的独自性は,本来歩行用として開発された筋骨格モデル解析ソフト(OpenSim)を自転車に応用して,筋張力を計算できる新しい方法を提案したこと,さらに自転車,歩行,起立・着席動作,台車を押す動作などを総合的に評価しリハビリテーション,トレーニングに応用でき,将来のフレイルの予防,高齢者らの健康寿命を延ばすことに有効である.
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研究実績の概要 |
令和4年度は,車いす取り付け型自転車の下肢筋張力解析について,回転型と踏み込み型の2種類の自転車について研究した.従来型の右足用のセンサのみを用いて検討した結果,踏み込み型を使用すると,歩行や立位姿勢に影響を及ぼす抗重力筋のトレーニングに有効であることが明らかになった.具体的には,踏み込み型を使用すると,回転型を使用した場合の結果と比べ,抗重力筋を構成する筋の筋張力の最大値を小さくでき、また筋張力の積分値を大きくとることができた.これにより,フレイル患者に無理なく継続的なトレーニングをしていただくことができる可能性があることがわかった.この結果を臨床バイオメカニクス学会に論文「車いす取り付け型自転車の駆動方式の違いが下肢筋張力に及ぼす効果」として,投稿し採択された. また令和4年度は,従来の右足用のセンサに加えて、左足用のセンサシステムを購入した.両脚による測定も無事終了し,現在解析中である.子の解析により,両下肢の筋張力、関節モーメントを比較することで,利き足の影響をしらべることができる.また,腰部筋張力,腰部モーメントを調べることで,回転型,踏み込み型自転車の運動が腰部の筋張力トレーニングに及ぼす影響や体幹バランス等を調べることができる.これらの結果を令和5年度に臨床バイオメカニクス学会や日本機械学会のシンポジウム・スポーツ工学ヒューマンダイナミクスにて研究発表を行い,臨床バイオメカニクス学会に論文投稿を行う予定である.
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
車いす取り付け型自転車の右足用センサによる結果を論文発表できた.両脚用センサによる測定も無事終了していて,今後解析予定である.ポールウォーキングによる研究についても論文投稿中であり,順調に研究が進んでいる.
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今後の研究の推進方策 |
今後の研究の進め方については,立ち上がり着座動作の解析,台車を押す動作の解析を行い,ポールウォーキングや自転車運動などの筋肉の使い方等との比較検討を行う.また,これまで使用してきたフリーの筋骨格モデル解析ソフトであるOpenSimによる結果を,令和4年度に購入した有料の筋骨格モデル解析ソフトAnyBodyでも同様に解析し、結果を比較検討する予定である.
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