美容師の手指障害を予防する動力支援装置付き鋏の開発

• 研究課題/領域番号: 23K16648
• 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: 埼玉県立大学
• 研究代表者: 小泉 浩平 埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 助教 (60867274)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2025年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: 美容師 / 理容鋏 / 体外動力支援 / 筋電図 / 動作解析

研究開始時の研究の概要

手の過用による障害は美容師のように長時間連続的に鋏を使用する職業に多く，離職の深刻な原因である．美容師らの鋏動作の分析では，柄の重さを利用してブレードを開き，閉じる動作は母指球筋を主動作筋として利用される．そこで研究代表者らは鋏の反復開閉運動の労作軽減と障害予防には，この作用補助が役立つと着想し，母指の作用を体外動力で補助する鋏を開発した．鋏操作を運動学的に最適化して美容師の作業関連の障害を防ぐには，作業中の筋活動と筋動員パターンの理解を要する．本研究では，手指に最適な支援を電気生理学的な解析を基に推定し，実用化に向け，動力支援鋏の適正な使用方法を資料として提供することを目的とする．

研究実績の概要

美容師らの鋏動作の分析では，手関節背屈位角度の増大，鋏開閉速度が上がると開閉動作中に手指の筋負荷が高まる．鋏操作を運動学的に最適化して美容師の作業関連の障害を防ぐには，負荷の高い作業中の筋活動と筋動員パターン，効率の良い手指運動の支援を理解することを要し，これらは骨格系の障害予防に有効な参考値となり得る．
本年度は，美容師を対象とした鋏操作の動作解析に先立ち，性差による鋏操作時母指運動作用の違いを筋電位および周波数解析を用いたプレスタディを実施した．若年女性および男性を対象とし，連続した鋏開閉動作時の母指球筋，前腕筋の筋電位を測定した．振幅確率密度関数（Amplitude Probability Distribution Function）解析による手法で，前腕・手指における筋負担を検証したところ，いずれの対象筋においても男性群で筋負担は高かった．筋負荷量は，低出力～高出力域に至るまで同様の傾向を示した．また，先に開発した理容挟に装着した動力支援装置による，母指負担軽減効果を周波数解析で検証した．その結果，通常理容鋏に対して動力支援装置付き鋏は，連続理容による男性の母指負担において疲労軽減効果を認めた．これら知見により，性差による筋出力作用の違いが明らかとなり，動作解析および負担軽減方略のベースラインとして利用可能となった．研究解析の参照値に追加して精度を高める予定である．

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

鋏操作を動作解析するためのアプリケーション開発に時間を要しているため．ただし，基礎データとして，性差により異なる筋出力特性の検証を実施し，研究進捗の遅れは最小にとどめている．

今後の研究の推進方策

鋏操作時の手指動作解析システムは，動作解析用カメラとアプリケーションで構成する．実験時に使用する理容鋏，理髪用マネキンの準備をすすめており，解析システムを併用した環境を構築し，鋏操作の筋負担および動作解析による検証を行う計画である．