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2020 年度 実績報告書

新たな非侵襲計測技術を用いた作業負担の見える化による腰痛要因解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K20744
研究機関苫小牧工業高等専門学校

研究代表者

土谷 圭央  苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 助教 (30824502)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワード非侵襲計測 / ウェアラブルデバイス / 腰部負担
研究実績の概要

腰痛に原因究明は難しく、腰痛の8割は要因を特定できていない。このため、これまでの腰痛予防としては作業管理や業務管理が行われてきた。介護などの人を持ち上げる場合において、作業者ごとに動作が異なり、一人によって腰痛の要因である腰部負担が異なる。このため、個別の対応を行うために研究では腰部を中心とする新たな非侵襲的内部負担計測システム構築を進めた。
システムを構築するために、回旋・側屈を含む複雑な腰部動作中の腰仙椎アライメントと腰部負担の関係の解析を進めた。この結果から上体姿勢から各椎体姿勢を推定するアルゴリズムを構築した。この結果をまとめ、Advanced Biomedical Engineeringに「Relationship between Upper Body Posture Angle and Vertebral Body Posture Angle in Lateral Flexion and Rotation Posture」として掲載された。
システム構築を行う上で,椎体形状による椎間板への影響を調べるために、動的解析対応なL4-L5間の椎体モデルを構築した。この物理モデルを用いることにより、任意の椎体姿勢時における腰部負担値を計測可能とした。
また、構築したシステムを利用しに、負担と心的要因の関係性について骨盤ベルトを用いて評価を行った。この結果、負担値と負担の相関を確認し、国際会議であるSICE SII2021にて「Subjective evaluation of lumbar load and tightening force using a pelvic belt」として発表を行った。同様に構築したシステムを用いて、アシスト器具の正しい使い方についての評価を行った。
現在、アンケートと動作における腰部負担値の計測を組み合わせることで腰痛要因の解明を進めている。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Relationship between Upper Body Posture Angle and Vertebral Body Posture Angle in Lateral Flexion and Rotation Posture2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya Yoshio、Tanaka Takayuki、Kamishima Tamotsu
    • 雑誌名

      Advanced Biomedical Engineering

      巻: 9 ページ: 181~188

    • DOI

      10.14326/abe.9.181

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Subjective evaluation of lumbar load and tightening force using a pelvic belt2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshio T., Takayuki T. and Michihiro Y.
    • 学会等名
      SICE SII2020
    • 国際学会
  • [学会発表] 筋骨格モデルを用いたスケール比変化による前屈動作時の腰部負担影響解析2021

    • 著者名/発表者名
      阿部有馬,土谷圭央,吉田道拓,田中孝之
    • 学会等名
      第53回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
  • [学会発表] L4-L5腰椎物理モデルを用いた前屈姿勢時の腰部負担解析2020

    • 著者名/発表者名
      藤田亘,土谷圭央,吉田道拓,田中孝之
    • 学会等名
      第21回公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会

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公開日: 2021-12-27  

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