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2015 年度 実施状況報告書

頸部振動刺激は姿勢を安定させるか?ウェアラブルなバランス能補助システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K01449
研究機関北海道大学

研究代表者

阿部 匡樹  北海道大学, 教育学研究科(研究院), 准教授 (40392196)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード姿勢制御 / 立位 / 歩行 / 転倒防止
研究実績の概要

加齢に伴う転倒事故の増大は寝たきりを誘発する大きな要因の一つに数えられ、高齢者の生活の質(QOL)に深刻な影響を与えるため、これを予防することは充実した社会福祉を目指す上で重要な課題となる。本研究では、「頸部への振動刺激によって聴覚野と自己受容野を同時に刺激し、身体の揺れを感知する自己受容感覚の感度を効率的に増大させる」という斬新なアイデアを検証し、この刺激法がバランス能(平衡性)の向上にどの程度貢献するかを明らかにすることを目的とした。この目的に対し、1)頸部付近への振動刺激が足裏の自己受容感覚能を改善させるか否かを明らかにする、2)上記で得られた振動刺激法が実際にバランス能を向上させるか否かを明らかにする、という2つの目標を掲げた。
これらの目標を達成するため、1)実験1:様々な部位の皮膚刺激による足裏感覚能の変化、2)実験2:頸部刺激による静止立位時バランス能の変化、3)実験3:頸部刺激による歩行時バランス能の変化、の3点を3年間で検討することとし、H27年度は実験1の実施が計画されていた。パーソナルコンピュータからの詳細なプログラミングによる操作が必要だったため、電気刺激装置の選定や実験システムの構築に時間を要したが、最終的には目的に適った実験設定をほぼ実現できた。最適な音刺激・足裏位置の同定までには至らなかったが、H28年度中には予定通り実験2までの施行が可能な状況である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

電気刺激設定の詳細化を目論み、アナログ出力による電流調節が可能な機器を選定し、刺激強度やタイミングを全てコンピュータ上のプログラミングで制御できる体制を整えた。一方で、機器設定やプログラミングに予定以上の時間を要したこと、頸部刺激をより実用性の高い骨伝導ヘッドフォンに変更したこと、さらには当初の想定以上に頸部刺激周波数の同定が困難であったことなどから、足裏皮膚刺激感度を向上させる最適な頸部(音)刺激の同定や足裏位置の詳細な検討までには至らなかった。そのため、区分としては「(3)やや遅れている。」となったが、一方では当初の想定よりも柔軟かつ応用の広い実験設定となったため、今後の進捗に関してはより大きな加速が期待できる。したがって、H28年度は予定以上の進捗があるものと考える。

今後の研究の推進方策

上記に示したとおり、H27年度の進捗状況はやや遅れ気味となっているが、実験システムの充実により早い段階でこの遅れは取り戻せるものと考える。したがって、実験1の継続とともに、H28年度に計画していた実験2(立位実験)も予定通り推進していく予定である。実験2に必要な実験設定は既に整っており、実験1の終了とともにすぐ施行可能な状況にある。

次年度使用額が生じた理由

電気刺激装置の経費が予定よりも安価で済んだことが主な理由となる。

次年度使用額の使用計画

予定通りの使用計画に加え、立位・歩行時の動揺計測に有用な加速度計を追加購入する予定である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Heel strike detection using split force-plate treadmill2015

    • 著者名/発表者名
      Rouhani H, Abe MO, Nakazawa K, Popovic MR, Masani K
    • 雑誌名

      Gait & Posture

      巻: 41 ページ: 863-866

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.gaitpost.2015.02.021

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Auditory cue modifies the fractal dynamics of human gait during treadmill walking2015

    • 著者名/発表者名
      Masani K, Rouhani H, Abe MO, Nakazawa K, Nozaki D
    • 学会等名
      Neuroscience 2015
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2015-10-17 – 2015-10-21
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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