トレッドミル上での身体機能の制限に基づいた転倒回避動作戦略の解明と転倒リスク評価

基于跑步机上身体功能限制阐明避免跌倒运动策略和跌倒风险评估

基本信息

批准号：
20K12756
负责人：
中島康貴
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，転倒を引き起こすような強い外乱として刺激（以下，転倒刺激とする）を与えることで滑り転倒現象を再現し，その際の回避動作の解析結果に基づいた新たな転倒リスクの評価を目指している．特に本研究では，各個人で異なる身体機能が滑り転倒時の回避動作戦略に与える影響について，身体機能を制限した滑り転倒実験による解析とその実験結果に基づいて構築した滑り転倒回避動作モデルを用いた理論解析の両者を用いてアプローチし，個人ごとの回避動作戦略に最も寄与する身体機能を特定することで，回避動作戦略のメカニズムを明らかにし，それに基づく新たな転倒リスクの評価を目的としている．今年度は，前々年度までに構築した滑り転倒刺激時の回避動作を表現した順動力学シミュレーションを用いて得られた動的安定性の結果と，前年度に得られた身体機能の一部として下肢の膝関節の可動域を制限した状態で，滑り転倒刺激を付与した際の動的安定性の実験結果を比較し，シミュレーションの妥当性について検討を行った．研究手法として，順動力学シミュレーションと滑り転倒刺激実験の両方を実施し，その際の安定領域を比較した．ここでの安定領域とは，転倒刺激に対して転倒が回避された姿勢（滑り足を踏み直した際の重心の位置や速度など）の集合を表している．両者を比較した結果から，重心位置の変化が比較的小さい範囲において，順動力学シミュレーションの安定領域と滑り転倒刺激実験の安定領域が一致する傾向が確認された．この結果より，本研究で構築した滑り転倒刺激時の回避動作を表現した順動力学シミュレーションは，重心位置の変化が比較的小さい範囲において，実際の滑り転倒実験を模擬できている可能性が示唆された．

在本研究中，我们通过施加刺激作为引起跌倒的强烈干扰（以下简称跌倒刺激）来再现滑倒和跌倒现象，并根据回避行为的分析结果进行了新的跌倒风险评估。我的目标就是那个时候。特别是，本研究通过对身体机能受到限制的滑倒实验进行分析，并根据实验结果构建了滑倒避免动作模型，以考察个体身体机能的差异对回避行为的影响。本研究的目的是利用理论和分析方法来确定对每个人的回避运动策略贡献最大的身体功能，以阐明回避运动策略的机制。在此基础上制定新的跌倒风险评估。今年，我们将展示使用两年前开发的前向动力学模拟获得的动态稳定性结果，以表达滑倒和跌倒刺激期间的回避行为，并与前一年获得的一些物理功能的结果进行比较。限制下肢膝关节活动范围的同时施加滑倒刺激时的动态稳定性实验结果，并检验了模拟的有效性。作为研究方法，我们进行了正向动力学模拟和滑倒刺激实验，并对稳定区域进行了比较。这里的稳定区域表示响应跌倒刺激而避免跌倒的一组姿势（当滑脚向后退时的重心位置、速度等）。从两者的比较结果可以看出，在重心位置变化较小的范围内，正向动力学模拟的稳定区域和滑倒跌倒刺激实验的稳定区域趋于匹配。这些结果表明，本研究中开发的表达滑倒和跌倒刺激期间的回避行为的前向动力学模拟可能能够在重心位置变化相对较小的范围内模拟实际的滑倒和跌倒实验。完成了。