| 研究課題/領域番号 |
25350663
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
佐川 貢一 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (30272016)
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| 研究分担者 |
本井 幸介 静岡理工科大学, 理工学部, 講師 (80422640)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 二重課題 / ARXモデル / 転倒 / 予測 / 動作計測 / 慣性センサ / 想起問題 / 重複歩距離 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，二重課題が歩行動作全体に与える影響を利用して，転倒経験の識別や将来の転倒の可能性を評価する方法を提案する。当初，多数の身体装着型センサを使用し，全身の動作を計測することを検討していた。しかし，地域の高齢者を対象とした健康増進プログラムで同システムを適用するのは容易ではないため，爪先装着型慣性センサと音声記録装置より得られる二重課題歩行実験の結果を詳細に検討することとした。
平成28年度では，健常高齢者を対象として行った過去5年間の二重課題歩行実験の結果を利用して，課題適用直後からの重複歩距離の変化をARXモデルで近似し，考え事による歩行の変化の特徴を把握することを試みた。被験者数は89名であった。課した二重課題は，都道府県の名前や野菜の名前などであり，歩行距離は50メートルである。一方，健常若年者を対象とした二重課題歩行実験も行った。被験者は11名であった。課した課題は，若年高齢者よりも難易度の高いものとし，文字数を限定したしりとりや，1000から7を引き続ける課題などである。歩行距離は100メートルである。歩行中に課題を課した直後から課題を終了して歩行を停止する直前までの重複歩距離の値を使用してARXモデルを構築し，構築したステップ応答から歩行変化の特性を評価することを試みた。その結果，課題を課した直後に重複歩距離が極小値に達するのは，健常高齢者の場合は23例，健常若年者の場合は8例あった。そこで，極小となるまでの時間を求め，高齢者と若年者の比較を行った結果，それぞれ2.46±1.04[s]，2.81±1.00[s]となり，有意差は認められなかった。以上の結果より，歩行中に考え事をすると，2秒程度経過した頃に重複歩距離が極小値となり，歩行パターンが最も変化することとなり，このことが転倒に繋がる可能性があることが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成２８年度では，これまでの5年間で蓄積した健常高齢者の二重課題歩行実験のデータを使用し，二重課題適用直後からの重複歩距離の変化の様子をモデル化して，転倒に繋がると予想される特徴を見いだすことを試みた。その結果，課題開始後およそ2秒間で重複歩距離が極小値となり，その後重複歩距離の減少量は回復する場合があることを確認した。このことは，考え事をすることで歩き方が変化することを定量的に表すのみならず，一定時間で歩き方が急激に変化する場合があることを示しており，歩行中に考え事をすることによって歩き方が変化し，転倒する可能性があることを示している。また，このような特性を把握したことで，注意喚起など，考え事による転倒を予防する方法を考案することが可能になると考えられる。
また，同様に過去5年間の二重課題歩行実験の歩行パラメータと，転倒経験の有無に関するアンケート調査の結果を使用し，難易度の異なる課題と重複歩距離の変化量の割合から求めた歩行注意係数は，過去1年間の転倒経験と有意に相関することを示した。一方，5年間の中で，複数回実験に参加した健常高齢者について，転倒経験の有無と歩行注意係数の変化について調査した結果，現在までのところ明確な特徴は得られていない。今後さらに実験を行って結果を蓄積することにより，歩行注意係数の経年変化と転倒経験の関連性を明らかにし，長期的な転倒予測に応用する方法を開発することが可能になると考える。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は，同様の二重課題歩行計測に関する実験を継続的に実施する。また，地域の大規模健康診断で実施している運動機能の検査に，二重課題歩行計測を導入することを検討し，1000人規模の計測実現に向けた計測方法の検討を行う。そして，歩行注意係数の経年変化と転倒経験の関連性をさらに調査し，精度の高い転倒予測や転倒予防法の提案を試みる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成28年度では，二重課題歩行実験を継続して実施し，合計4年間の研究期間内に蓄積した実験データを解析して，その成果を学会などで報告する予定であった。しかし，最後の実験が10月後半に行われ，その後データ解析を行ったため，年度内での発表には至らず，平成29年5月に講演会にて発表し，その後論文へ投稿することとなった。そのため，平成28年度中での経費の使用額が減少し，平成29年度での使用額が生じることとなった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
研究成果を発表する学術講演会が平成29年5月に開催予定である。講演会では，本研究の実施によりはじめて明らかとなった二重課題歩行時の歩行パラメータの時間変化の測定結果を示し，モデルの応答と転倒経験との関係について考察して，参加者との意見交換を行う。このことは，本研究の妥当性を検証するために極めて重要である。さらに，本研究の成果を学術論文として投稿予定である。次年度使用額は，主に講演会での発表と投稿論文の投稿料に使用する。
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