可変ブレーキを用いた下肢荷重トレーニング機器の開発

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22500574
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 木村 佳記 大阪大学, 医学部附属病院, 技術職員 (00571829)
• 研究分担者: 向井 公一 四條畷学園大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (00353011) ; 小田 邦彦 大阪電気通信大学, 公私立大学の部局等, 教授 (10440950) ; 小柳 磨毅 大阪電気通信大学, 公私立大学の部局等, 教授 (20269848) ; 田中 則子 大阪電気通信大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (20290380) ; 小柳 健一 富山県立大学, 工学部, 准教授 (30335377) ; 佐藤 睦美 大阪保健医療大学, 保健医療学部, 講師 (40444533) ; 境 隆弘 大阪保健医療大学, 保健医療学部, 教授 (60353009)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: トレーニング装置 / ER流体 / 閉運動連鎖 / 筋力トレーニング / トレーニング科学 / closed kinetic chain / 等速度運動 / isokinetic exercise

研究概要

１．本研究の目的と経過
本研究の目的は、ER流体を負荷器とした安全かつ汎用性の高いトレーニング装置を開発し、荷重位でのトレーニングや複合的な筋力評価を可能にすることである。平成22年から23年は、装置の試作機を作成して抵抗値や速度制御のパソコン制御システムも付加し、運動中に装置に加わった力学的パラメータの計測を可能とした。さらに健常者に対する等抵抗負荷でのトレーニング動作を解析し、従来の装置に比べて優れた運動効果が得られる可能性を示唆した。しかし、速度の制御は、下肢の力に対する制動力が不足していた。
２．本年度の研究成果
①等速度制御の実現：パソコンによる速度制御システムを改変して速度の制御性能を高めた。健常者による動作検証実験の結果、1.0m/s未満の速度における等速度制御が可能であることを示した。制動力は117Nが最大であった。さらに装置の電気回路系の配線を改修した結果、制動力は132Nまで高まった。②力学データ出力機能の付加：ソフトの改変により装置から得られる力学情報の表示機能を高め、結果のチャート式の出力機能も付加して被験者へのフィードバックを可能にした。
以上の研究成果から、本装置によるトレーニングは、運動中に変化する下肢関節角度に対して適切な負荷を常に与えることが可能であり，実際の動作に直結する筋力の強化が可能と考えられた。したがって本研究は、荷重位での新たなトレーニング方法やその体系を確立することに貢献すると考えられた。

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] 半月板損傷-縫合術- (2012)
  • 著者名/発表者名: 中田研、前達雄、木村佳記
  • 雑誌名: 臨床スポーツ医学 巻: 29(1) ページ: 109,122
• [学会発表] スポーツ選手に対する低侵襲治療 の実際ー運動療法ー (2012)
  • 著者名/発表者名: 小柳磨毅
  • 学会等名: 第18回日本最小侵襲整形外科学会
  • 発表場所: 奈良（奈良県新公会堂）
  • 年月日: 20121116-20121117
  • 招待講演
• [学会発表] 等抵抗負荷の側方抵抗レッグリーチ動作における支持脚の運動解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木村佳記
  • 学会等名: 第39回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 千葉（幕張メッセ・国際会議場）
  • 年月日: 20121109-20121110
• [学会発表] 立位での下肢の等速運動訓練装置 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小柳健一
  • 学会等名: 生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2012（LIFE2012）
  • 発表場所: 愛知（名古屋大学）
  • 年月日: 20121102-20121104
• [図書] 骨関節理学療法学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小柳磨毅
  • 総ページ数: 51-70
  • 出版者: 医学書院
• [図書] 膝前十字靭帯損傷術後のリハビリテーションにおける荷重トレーニングの研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木村佳記
  • 総ページ数: 116
  • 出版者: 大阪電気通信大学大学院博士論文