筋シナジーと随意運動・姿勢制御運動の相互依存性に基づく起立支援法

基于肌肉协同作用以及随意运动和姿势控制运动相互依赖的站立支撑方法

基本信息

批准号：
20H04566
负责人：
中後大輔
金额：
$ 11.48万
依托单位：
Kwansei Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

２０２０年度計画にて実施した内容は以下の通りである。（Ａ）筋シナジー起立人間モデル論の構築（Ａ－０）高齢者の動作を模擬する装具の開発（担当：中後、しゃ）２０２０年４月以降今日まで、新型コロナウィルス蔓延の影響に伴い高齢者施設への立ち入りは厳しく制限されており、高齢者を直接計測する研究計画は実施不可能となった。そのため、直接高齢者を計測することなく本研究を実施するため、最初に高齢者の身体状況を模擬する装具を開発した。この装具は、健常者が装着することで、腰関節・膝関節・足首関節の関節可動域を伸展方向・屈曲方向に独立して設定することが出来る。開発した装具に実装したこれらの機能を用いることで、関節可動域が狭まった高齢者の動作を健常者（模擬高齢者と呼ぶ）にて再現できるようになった。（Ａ－１）姿勢制御運動の定量的表現法の解明（担当：中後、しゃ）次に、健常者に動的起立を、模擬高齢者に静的起立を行ってもらい、その動作中、床面に被験者が意識しない程度の僅かな動きを加えた。このことで、被験者の無意識な姿勢制御運動を誘発させ、姿勢変化、椅子・補助棒に頼るときの力の向きと大きさを測定した。同時に起立動作時の各筋電波形も計測した。測定データを基に、身体力学の観点から起立動作運動を随意運動と姿勢制御運動に分解し、随意運動を姿勢変化で表した姿勢モデルを得た。次に、随意運動と姿勢制御運動の組み合わせから、姿勢制御運動と随意運動の身体力学的な相互依存性を見いだした。この相互依存性を姿勢モデルに当てはめると、随意運動を行う時に必要な姿勢制御運動の集合を得ることができた。以上より、模擬高齢者の身体能力から実行可能な姿勢制御運動の集合を得て安定余裕モデルを得ることが出来た。

2020年计划实施的内容如下。（A）肌肉协同站立人体模型理论的构建（A-0）模拟老年人动作的矫形器的开发（负责人：中乡沙）从2020年4月至今，由于新冠病毒传播的影响，由于新型冠状病毒，进入老年护理设施受到严格限制，使得直接测量老年人的研究计划变得不可能。因此，为了在不直接测量老年人的情况下进行这项研究，我们首先开发了一种模拟老年人身体状况的矫形器。当健康人佩戴该矫形器时，该矫形器可以在伸展和弯曲方向上独立设置髋关节、膝关节和踝关节的运动范围。通过使用在所开发的矫形器中实现的这些功能，可以在健康人（称为模拟老年人）中再现具有狭窄关节运动范围的老年人的运动。 (A-1)姿势控制动作的定量表达方法的阐明（负责人：中乡沙）接下来，我们让健康人进行动态站立，模拟老年人进行静态站立，并且在移动过程中，受试者没有意识到地板表面发生了轻微的移动。通过这样做，我们诱导了受试者无意识的姿势控制运动，并测量了依赖椅子或辅助杆时的姿势变化以及力的方向和大小。同时，还测量了站立运动时的各个肌电波形。基于测量数据，从身体力学的角度将站立运动分解为随意运动和姿势控制运动，并创建将随意运动表达为姿势变化的姿势模型。接下来，从随意运动和姿势控制运动的结合中，我们发现了姿势控制运动和随意运动的物理力学相互依赖关系。通过将这种相互依赖性应用于姿势模型，我们能够获得执行随意运动所需的一组姿势控制运动。综上所述，我们通过模拟老年人的身体能力获得一组可执行的姿势控制动作，从而获得稳定的裕度模型。

项目成果

期刊论文数量（1）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Standing Assistance which realizes voluntary movements of the patient within a safety motion tolerance

站立辅助，实现患者在安全运动容差范围内的自主运动

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Daisuke Chugo;Yu Suzuki;Masahiro Yokota;Satoshi Muramatsu;Sho Yokota;Jin-Hua She;Hiroshi Hashimoto;Takahiro Katayama;Yasuhide Mizuta and Atsushi Koujina
通讯作者：
Yasuhide Mizuta and Atsushi Koujina