生体電気インピーダンスを用いた身体運動の解析法の開発

従来の身体運動の計測法は,各度計,加速度形,三次元映画撮影によるDLT法などが代表的である。しかし,各時計においては装着時に動作を束縛し易いことや,加速度計においては動作の全体像をつかみにくいこと,DLT法においては装置が高価で中小のスポーツ団体などでは利用しにくいことなどの欠点がある。生体電気インピーダンスは極力,無侵襲,無拘束に近い状態で広範囲の運動の計測が可能である。本研究ではまず生体電気インピーダンスを用いた身体運動解析のための生体情報計測システムを構築した。これにより,関節角度や加速度等と生体電気インピーダンスとの同時計測が可能となった。次に直立姿勢における重心動揺と下腿部電気インピーダンスの計測を行い,周波数解析を用いて検討を行った。下腿部電気インピーダンスの変化加速度には,姿勢保持のために作用する抗重力筋群による復元トルクが反映していることがわかった。さらに,インピーダンスの変動には重心動揺の変動に対して遅れがあり,姿勢制御における時間遅れが現れていることを確認した。下腿部電気インピーダンスの動揺には重心動揺と異なった直立姿勢制御のための情報が含まれていることがわかった。今後,生体電気インピーダンス法により姿勢制御などの身体運動のメカニズムを明らかにしたり,重心動揺パターンの自動判定への応用が期待できる。

従来の身体運動の計測法は,各度計,加速度形,三次元映画撮影によるDLT法などが代表的である。しかし,各時計においては装着時に動作を束縛し易いことや,加速度計においては動作の全体像をつかみにくいこと,DLT法においては装置が高価で中小のスポーツ団体などでは利用しにくいことなどの欠点がある。生体電気インピーダンスは極力,無侵襲,無拘束に近い状態で広範囲の運動の計測が可能である。本研究ではまず生体電気インピーダンスを用いた身体運動解析のための生体情報計測システムを構築した。これにより,関節角度や加速度等と生体電気インピーダンスとの同時計測が可能となった。次に直立姿勢における重心動揺と下腿部電気インピーダンスの計測を行い,周波数解析を用いて検討を行った。下腿部電気インピーダンスの変化加速度には,姿勢保持のために作用する抗重力筋群による復元トルクが反映していることがわかった。さらに,インピーダンスの変動には重心動揺の変動に対して遅れがあり,姿勢制御における時間遅れが現れていることを確認した。下腿部電気インピーダンスの動揺には重心動揺と異なった直立姿勢制御のための情報が含まれていることがわかった。今後,生体電気インピーダンス法により姿勢制御などの身体運動のメカニズムを明らかにしたり,重心動揺パターンの自動判定への応用が期待できる。