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2020 年度 実績報告書

歩行のre-trainingによる変形性膝関節症への長期効果検証

研究課題

研究課題/領域番号 19H03970
研究機関星城大学

研究代表者

太田 進  星城大学, リハビリテーション学部, 教授 (50452199)

研究分担者 長谷 和徳  東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (10357775)
林 尊弘  星城大学, リハビリテーション学部, 講師 (40649787)
藤田 玲美  星城大学, リハビリテーション学部, 助教 (50735660)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード変形性膝関節症 / 膝関節内反モーメント / 歩行 / ドローイン / フィードバック / 慣性センサー
研究実績の概要

2020年度は,変形性膝関節症症例のリクルートを行い,大学内にて歩行時に膝にかかる負担(膝関節内反モーメント)を計測し,我々の研究テーマである歩行再トレーニングの習得によりその負担軽減効果を検証をする予定であった.しかし感染症拡大に伴い,膝にかかる負担の計測が困難となったため,歩行の再トレーニング効果を姿勢の変化を指標にして研究を開始した.歩行の再トレーニングは,腹部を引き込むドローインという方法を用いて,規定の腹囲減少(腹部筋の収縮)をフィードバックするベルトの開発も合わせて行い,現在,プロトタイプが完成し,そのベルトを対象者に使用している.現在の所,対象者は高齢者であるが,週1回×3回程度の練習で継続してその歩行が可能となっている.現在,15名の計測が終了し姿勢の改善効果が得られている.
このドローイン歩行の糖尿病症例への応用を検討するため,健常成人8名で6分間歩行を通常歩行とドローイン歩行時の血糖値を計測した.ドローイン歩行で血糖値の減少傾向がみられたが,歩行速度を最速としたため,本年度は通常歩行速度を用いて再度実施する.
変形性膝関節症の多くは,O脚となる内側型であり,その膝にかかる負担(膝関節内反モーメント)を特別な3次元動作解析装置を用いなくても,慣性センサーで推定する方法の開発を試みている.現在は,有限要素法を用いた骨モデルに大腿と下腿に付けた慣性センサーからの情報を入力して推定している.

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

新型コロナウイルス感染症拡大に伴い,被験者のリクルートと介入研究の規模(コントロールを設ける)に関しては,縮小している.そのため,やや遅れているとした.介入内容(ドローイン)をフィードバックするベルトのプロトタイプは完成し,実際に症例に応用する研究は既に開始している.血糖値の変化に関しても本年度に実施予定のためおおよそ予定通りである.
慣性センサーによる膝関節モーメントの推定に関しては,床反力の推定は可能となり,2021年度以降にモーメント推定に移行していく.おおよそ予定通りである.

今後の研究の推進方策

介入研究に関しては,現在15名までの介入が終了しており,2021年度中は継続をしていく.25から30名を予定している.合わせて,ドローインのフィードバックベルトの応用で問題点に関しても抽出する.血糖値に関しては,食事をコントロールして通常歩行とドローイン歩行の効果を健常成人で検討する.以上より,変形性膝関節症と糖尿病の併存が多い現状より,両疾患に有効な歩行様式を明らかとし,本研究内では困難であるが,その基礎データづくりを進める.
慣性センサーによる膝モーメント測定は,通常の3次元動作解析システムと比較して検証を進める.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Effects of gait and activities of daily living modifications for improving knee joint function in community-dwelling middle-aged and older people -a randomized control study-2021

    • 著者名/発表者名
      Ota S, Fujita R, Ohko H, Imai A
    • 雑誌名

      J Musculoskelet Res

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of walking with a “draw-in maneuver” on the knee adduction moment and hip muscle activity.2021

    • 著者名/発表者名
      Fujita R, Ota S, Ogawa Y, Ota H
    • 雑誌名

      J Phys Ther Sci

      巻: 33 ページ: 329-333

    • DOI

      10.1589/jpts.33.329

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 早期変形性膝関節症の運動療法.-歩行再トレーニング(gait retraining)を含めて-2021

    • 著者名/発表者名
      太田進,藤田玲美,大古拓史,村上慈葉
    • 雑誌名

      整形・災害外科

      巻: 64 ページ: 293-299

  • [雑誌論文] 腹部Draw-in歩行が変形性膝関節症患者の膝関節内反モーメントに及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      服部良, 太田進, 青木隆明
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: 41 ページ: 133-137

    • 査読あり

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公開日: 2021-12-27  

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