著者

野村 歡

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学会誌 (ISSN:02850885)

巻号頁・発行日

vol.32, no.4, pp.208-214, 2008 (Released:2011-05-31)

参考文献数

2

被引用文献数

1

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住環境が整備されていないばかりに,数多くの高齢者や障害者が生命維持のために欠かせない排泄行為に著しく不便・不自由を感じている.不便・不自由の原因は排泄行為が「戸・扉の開閉」「衣服の脱ぎ着」「便器への座り」「後始末」などの多くの動作を狭いスペースで行なわなければならないこと,排泄は人間にとって最もプライベートな行為であるが故にトイレにはもともと「介助スペースは配慮されていない」ことなどがその原因といえる.本稿はこれらの諸動作に対する個々の住環境整備を検討しつつトイレ全体の環境整備について考察する.さらに,トイレ以外で行われる排泄行為に対する住環境整備についても言及する.

著者

持丸 正明

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学会誌 (ISSN:02850885)

巻号頁・発行日

vol.33, no.1, pp.2-7, 2009 (Released:2012-01-31)

参考文献数

4

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子どもの死亡原因の第1位である不慮の事故を低減するための工学的アプローチの必要性について述べる.事故の中でも,危険が潜在的であり,かつ,命に関わる重篤な傷害を引き起こす恐れのある「ハザード」をいかに発見して,いかにして取り除くかについて,病院を基点に網羅的に事故情報を集め,それらを知識化して,環境や製品の改善につなげるという「安全知識循環型社会」の考え方について述べる.これを形づくる工学的研究として,病院を基点にした事故サーベイランス技術,子どもの体形・行動の計測,子どもシミュレータによる事故原因究明の研究について概要を紹介する.また,これらの知識を,安全規格,商品開発,子どもや両親への啓蒙というかたちで社会に循環させる取り組みについて紹介する.

著者

中村 康雄 林 豊彦 中村 真里 建道 寿教 信原 克哉 菊入 大輔 桐生 慎哉

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム (ISSN:13487116)

巻号頁・発行日

vol.17, pp.111-121, 2004 (Released:2005-04-15)

参考文献数

17

被引用文献数

1 1 2

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Diagnosis of a shoulder joint injury, particularly one brought about during sports activities, necessitates measurement of its motion accurately and noninvasively. Conventional measurement of shoulder joint movement, however, deals solely with relative movement between humerus and thorax, neglecting other components of the joint. We have focused on 6-DOF measurement of scapula movement relative to the thorax, a subdominant component of shoulder movement. Such motion data, however, cannot easily be obtained by means of a marker-based motion-capture system, due to the skin mobility relative to the skeleton. The objective of this study was to validate measurement accuracy of scapula movement when measuring markers are attached to the skin above the scapula’s bony landmarks.We employed an open MRI (Magnetom Open, Siemens, Germany) to measure the shoulder joint and markers attached to the subject’s skin. Five and three markers were attached to the skin above the scapula and thorax, respectively. Three volunteers (24.0±2.64 years old), who possessed no distinct kinetic dysfunctions in their shoulders, served as subjects, in this preliminary study. Their shoulder movements were sampled at three humeral elevation angles (0°, 90°, 150°) on a frontal plane by open MRI. In order to reduce the skin mobility, the same movements were recorded, using a more accurate method in which the scapula’s markers were relocated into correct positions, determined through the palpation of an experienced physical therapist, at each humeral elevation. In an attempt to validate the skin mobility, we measured the deviation of the markers from the scapula’s bony landmarks during humeral elevation. Next, the scapula movements were estimated by two different methods as follows: the registration technique using bony shape and the least squares method using the set of markers.The results demonstrated that the deviation of the markers could be reduced into less than or equal to 19.0 mm if the markers were remounted at each elevation angle. Using the remounted markers, we verified the estimated error of position and orientation of the scapula to lie within 10.1° and 6.4 mm, respectively.In conclusion, we validated measurement accuracy of the scapula movement using skin markers above the scapula’s bony landmarks. The results showed that a motion-capture system is capable of quantitatively measuring the static shoulder joint movement with the scapula.

著者

柴 眞理子

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学会誌 (ISSN:02850885)

巻号頁・発行日

vol.29, no.3, pp.124-128, 2005-08-01

被引用文献数

2

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現代社会における子ども達(大人にも同じことが言えるだろう)の感情表現の乏しさを象徴的に言うならば「メチャ楽しい-すぐキレル」という両極端にあり,子ども達はその間にある彩り豊かな感情に気づいていないように思われる.人間が本来もっている感情の豊かさを感じず表現できない子どもたちに,舞踊は,身体感覚や身体感情に気づかせ,それらを磨くという機能をもっている.とりわけ,舞踊運動の体感を原点とすることによって,踊る者は,自分の動きの感覚に鋭敏になり,ちょっとした動き方の違いが異なる感情体験をもたらすことを感じ取ることを可能にする.本稿では,筆者の舞踊系運動方法論実習の受講生を対象にした舞踊運動の体感に関する実験に基づいて,舞踊運動の体感の変化のプロセスは,日常気づかない感情体験の場であり,そのことによって自己理解・他者理解がもたらされ,それが豊かなコミュニケーションに繋がっていくことを解説する.

著者

宮崎 祐介

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学会誌 (ISSN:02850885)

巻号頁・発行日

vol.33, no.1, pp.29-34, 2009-02-01

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子どもの転倒・転落事故に対する対策は,頻度,重症度の観点から非常に重要である.子どもの転倒・転落事故被害予防を検討する上で重要な点は,実事故に基づいた事故再現を行うことにより,徹底した事故原因究明を行うとともに,それに基づく的確かつ最小限の対策を講じることで,できるだけその環境を保全することである.また,実際に発生した事故は,氷山の一角に過ぎず,それ以外の致命的なハザードを発見し,除去することも必要である.これらの課題を解決する上で子どものデジタル・ヒューマンモデルを活用した事故再現シミュレーションが有効である.本稿では転倒・転落事故解析のための子どものデジタル・ヒューマンモデルの開発およびそれを活用した転倒・転落事故の事故原因究明と対策法の検討について実解析例を交えて紹介する.

著者

藤江 正克

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学会誌

巻号頁・発行日

vol.15, no.4, pp.198-204, 1991

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21世紀を担う人と協調できる柔軟な移動ロボット実現をめざして,そのための技術を開発し,実験によりその有効性を確認した.その技術は二つの内容から構成されている.即ち,まず,動物の巧みで柔軟な運動の定量的観察結果を基本に,事前にコンピュータシミュレーションで歩容を生成する.次に運動中に各種センサ情報により歩容を修正して,各関節,脚,移動ロボットを各レベルで独立かつ協調で実時間制御したものである.

著者

阿江 通良 岡田 英孝 尾崎 哲郎 藤井 範久

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学会誌 (ISSN:02850885)

巻号頁・発行日

vol.23, no.2, pp.112-121, 1999

被引用文献数

6 4

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The purpose of this study was to investigate motion patterns for elderly people stepping over obstacles with a videography by comparing with those of the young. Crossing speed, step length, and step frequency of the elderly were significantly smaller than those of the young. With an increase in obstacle heights, crossing speed and step frequency decreased in the elderly, but there was no significant change in those of the young. With increased obstacle heights, the elevation of the lead leg increased in both groups, depending more on the elevation of the thigh and the flexion of the hip and ankle joints for the elderly, and the elevation of the shank and knee flexion for the young. In the elderly, the range of motion for the upper arm was significantly smaller than that of the young, and the forward lean of the trunk increased after landing of the lead leg at high obstacle. This may have made the clearance of the trail leg easier.

著者

西澤 哲 古名 丈人 杉浦 美穂 奥住 秀之 長崎 浩 伊東 元 藤田 祐樹 荻上 真理 上田 裕

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム

巻号頁・発行日

vol.15, pp.131-140, 2000

被引用文献数

6 4

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Introduction: The gait of older adults is characterized by such gait parameters as slow walking velocity and small range of change in joint angle. The effect of aging on these parameters has been analyzed independently, but the strength of the aging effect on each parameter has not been determined in detail. In the present study, using principal component analysis and analysis of variance, we clarified the strength of the aging effect on gait parameters. Method: The participants were 616 older adults (65 to 91 years old) living in Nangai Village located in northern Japan and 45 young adults (20 to 39 years old). The participants were classified by gender and into five age groups (aged 20 to 39 years, 65 to 69 years, 70 to 74 years, 75 to 79 years, and 80 years or above). They walked on an 11-meter straight walkway at their preferred speeds. The coordinates of markers attached to participants' iliac spines, knees, ankles, toes, and heels were measured using a Vicon-370 system (Oxford Metrics, Oxford, England) during 5 meters near the middle of the walkway. The sampling frequency was 60 Hz. From this three-dimensional data, we calculated 34 representative gait parameters. For these parameters, through principal component analysis and two-way analysis of variance by gender and age groups, we determined aging-related principal components and parameters belonging to each component. Results and Discussion: Through principal component analysis, we detected ten components with over one point of eigen value. After two-way analysis of variance for component score, we classified components according to whether they were age-related or not. The age-related components were the first principal component, with 26.0% of contribution rate. In the first component, stride length, toe height on heel contact, peak extension angle around the hip joint, and magnitude of vertical sway had a high component score; we labeled this component the "stride length" component. The parameters of cadence, single stance time, and magnitude of lateral sway had a high score in the second component (11.0% of contribution rate), which we labeled the "stride duration" component. In the second component, we detected significant gender difference. Components with less than 5% explanation of variance were mainly related to parameters on relative time in one walking cycle, such as timing of maximum knee extension. These results suggest that parameters related to stride length may strongly characterize the gait of older adults. In other words, the gait of older adults may be recognized mainly from their short stride length. The low explanation of variance for timing parameters may suggest that the pattern of kinematic change in one gait cycle is determined strictly, whereas kinematic magnitude is strongly affected by aging.

著者

小林 俊恵 岡部 多加志

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学会誌 = Journal of the Society of Biomechanisms (ISSN:02850885)

巻号頁・発行日

vol.30, no.2, pp.77-84, 2006-05-01

参考文献数

13

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昨今,福祉や医療の現場に,治療あるいはリハビリテーションといった様々な目的で音楽療法が導入されている.それは音楽そのものの持つ特性が,人間を身体的・精神的・社会的に健康な方向へと導き整える働きを持っているからである.当院では進行性の神経難病であるパーキンソン患者に音楽療法を実施しその効果を科学的に証明する事ができたのでここに報告する.なお,このプロジェクトは患者の人的環境すべてがチームとなって生涯継続するものである.

著者

西井 淳

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学会誌 (ISSN:02850885)

巻号頁・発行日

vol.28, no.1, pp.8-12, 2004-02-01

被引用文献数

1 2

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ウマなど多くの多足歩行動物が移動速度に応じて歩容を変化させることは古くから多くの研究者の注意をひき,観察に基づく詳細な分類が行われて来た.一方で歩容が変化する理由についても多くの議論がなされながら,十分な説明はなされてこなかった.歩容の遷移の他にも,移動速度の変化に伴った脚の運動周期の変化等,多くの多足歩行パターンの特徴が様々な動物に共通に観察されている.このことは多足歩行パターンの選択において動物によらない共通の戦略が存在することを意味する.本稿では,多くの動物に共通に観察される多足歩行パターンの特徴を紹介し,それらが消費エネルギーの最小化という基準によって説明しうることを解説する.

著者

佐崎 祥子 廣川 俊二

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学会誌 (ISSN:02850885)

巻号頁・発行日

vol.29, no.4, pp.227-234, 2005 (Released:2007-10-23)

参考文献数

9

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工業用複合材料が主要強度材である繊維と母材の中間的強度を示すのに対し,生体複合材である腱・靭帯では主要強度材である線維束よりも靭帯複合体の力学強度が高くなり,工業材料とは逆の現象を示す.本研究では,生体軟組織の階層構造を考慮しつつ,靭帯を線維束の集合体とみなした二種類の靭帯力学モデルを構築し,上記逆転現象のメカニズムの解明を試みた.モデルには,実験結果を基に線維束の力学的不均一性や線維束・間質物質間の干渉力を表す要素を含めた.最初のモデルは線維束と靭帯の伸びだけを扱った一次元離散モデルであり,靭帯の応力-ひずみ特性に見られるつま先領域,線形領域,破断領域を区別しつつモデルを構成した.第二のモデルは超弾性体の二次元連続体モデルであり,靭帯固有の特性である有限変形,非圧縮性の条件を導入した.シミュレーション解析の結果,両モデル共に,上記逆転現象を再現し得ることを確認した.

著者

青木 慶 山崎 信寿

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム

巻号頁・発行日

vol.14, pp.59-68, 1998

被引用文献数

4 12

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Joint resistance is the passive torque exerted by viscoelastic tissues such as ligaments, capsules, tendons, and muscles around the joint. The main function of joint resistance is restriction of the range of motion. However its positive role for human bipedal walking has not been clarified. In this study, we developed a three-dimensional passive-walking model that can walk on an inclined plane by utilizing gravitational force and joint resistance. By using the model, we can easily observe the influence of joint resistance on walking. The model consists of eleven rigid segments; head, chest, pelvis, upper arms, forearms, thighs, and shank-foot segments. The foot part is modeled with a semicircular plate and can roll over the slope. The joint resistance is approximated with a nonlinear viscoelastic torque element, which can prevent hyperextension and hypertwist of the joint. In order to prevent the knee joint from flexing at heel contact, minimum active torque exerted by the knee extensor during the first stance phase is measured from real walking and approximated as a nonlinear viscoelastic element. If the passive model is placed on a slope, the supporting leg naturally rotates down on the semicircular foot, and the other leg swings forward until it reaches to the slope surface. This motion is repeated to generate walking. Initial conditions of the segment angles, angular velocity, and walking velocity are determined by an optimization so as to minimize the difference in walking pattern between the first and second steps. For evaluation of the model, we calculated the passive walking with actual and artificially restricted knee properties, and these agreed well with actual walking patterns. We simulated passive walking patterns by measured changes in the knee and hip joint resistances and also the range of joint motion. Body proportions were also changed from those of a baby to those of an adult. These simulated results show the following roles and characteristics of the joint resistance by passive tissues: 1) knee joint resistance is important when active torque is applied and at the end of the stance phase, and hip joint resistance acts during only the last stance phase; 2) the supporting leg behaves like a stick during the first half stance phase; 3) elastic energy is charged up in the hip and knee joint by extension action around the ankle joint; 4) the charged energy is released at the swing phase, and the thigh swings forward and shank swings upward; 5) joint motions are not greatly affected by alternation of joint resistance; 6) the walking cycle lengthens if the resistance is weakened or the joint range becomes wider; 7) the strength of joint resistance relates to the body proportions, namely knee joint resistance relates to shank length, and hip joint resistance relates to the inertial moment of the leg; 8) the active torque around a knee joint has less influence in passive walking; 9) the patterns of joint resistance torque are similar to those of muscular torque in real walking; and 10) joint resistance saves walking energy. Consequently, we can understand that joint resistance is adapted to the body proportions and bipedal walking. This fact is useful in restoring fossil humans and their locomotion.

著者

湯 海鵬

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム

巻号頁・発行日

vol.13, pp.33-40, 1996

被引用文献数

5

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The purpose of this study is to evaluate the jumping smash technique in badminton from the viewpoint of conservation of angular momentum. Angular momentum estimates for the whole body were calculated, and the application of the principle of conservation of angular momentum was discussed for the smash motion. A cinematographic technique was used to determine the angular momentum of the human body about its mass center for general three-dimensional movements. The three orthogonal components of the angular momentum of 15 body segments, composed of a transfer term and a local term, were computed. The total angular momentum of the whole body was considered to be composed of the sum of the angular momenta of all body segments. Three-dimensional coordinates for determining the angular momentum were computed using Direct Linear Transformation method from film data. According to the principle of conservation of angular momentum,the smash motion is supported by the cooperation of all body segments. As the jumping smash movement is initiated, the lower limbs acquire some angular momentum on take-off from the ground, and then transmit it to the smashing arm. The torso and the left arm act as intermediaries in transmission of the initial angular momentum between the lower limbs and the swing arm. During the fore swing phase of the arm, a large angular momentum is generated by rapid arm rotation. The lower limbs and the head react to the arm swing with an equal and opposite angular momentum to keep the angular momentum constant. This kind of counter rotation to the smash arm is useful to keep the body balanced and reinforce the hitting arm. Key points in learning the jumping smash technique are to acquire an initial angular momentum on take-off and to create some counter rotation opposite to the swing arm.

著者

渋井 佳代

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学会誌 (ISSN:02850885)

巻号頁・発行日

vol.29, no.4, pp.205-209, 2005-11-01

被引用文献数

1 1

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女性は,月経,妊娠・出産,閉経を通して,視床下部-下垂体-卵巣系の内分泌環境が大きく変動する.それに伴い,気分の変調や睡眠が変化することはよく知られている.月経前には,いらいら,抑うつ感を伴った日中の眠気の増加が特徴的である.妊娠中に関しては,妊娠前期に過眠がみられるが,妊娠中期には比較的安定し,妊娠後期に夜間不眠が多く経験される.睡眠時無呼吸症候群やむずむず脚症候群が発症する場合もある.産褥期には夜間睡眠の分断化が余儀なくされる.更年期には,ほてりやのぼせなど自律神経症状がきっかけとなる夜間不眠がみられる.それぞれのライフステージにおけるホルモン動態を正しく理解し,適切な対処をする必要がある.

著者

中園 嘉巳 田中 久弥 井出 英人

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学会誌 (ISSN:02850885)

巻号頁・発行日

vol.27, no.1, pp.23-28, 2003-02-01

被引用文献数

1

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指タッピング法を用いて,予測ボタン押し動作における予測精度を測定した.被験者には,ブザー音が周期的(インターバル:0.8,1.1,1.3,1.9秒)に繰り返し呈示され,a)音を聞きながら,あるいはb)音に合わせてボタンを押しながら,最後のブザー音の後に予測したインターバルの経過を待って,指でボタンを押すように指示された.ボタンが押されるまでの時間が予測時間として,インターバルの実時間との差が予測誤差として測定された.結果,被験者15名において,インターバルの長さと予測誤差の大きさとに相関が認められた.その内9名では,インターバル1.9秒において予測時間が実時間より10%を越えて有意に減少した.音に合わせたボタン押し動作を伴った場合b),対照例a)と比較して,予測時間の変動係数(CV)が有意に減少した.つまり,周期的運動を行うことによって予測時間の精度が向上した.この結果は,心理学的時間知覚と生理学的周期運動との連関を示唆する.

著者

中村 康雄 林 豊彦 中村 真理 中溝 寛之 信原 克哉 加藤 直 飯塚 大輔

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム

巻号頁・発行日

vol.17, pp.123-132, 2004-08-25

参考文献数

21

被引用文献数

4

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The shoulder and elbow joint of a baseball pitcher are frequently overused by the repetition of throwing. The overuse causes throwing injuries of the shoulder or the elbow joint. To prevent the injuries or find them as soon as possible at an early stage, it is important to understand and evaluate each individual's baseball pitching motion exactly. Therefore, we are developing an analysis system of the baseball pitching motion for clinical use. The pitching motion is classified into four major pitch styles, as follows: overhand, three-quarter, sidearm, and underhand. In the long-term clinical experience in Nobuhara Hospital, we have expected that one of the causes of throwing injuries is related to the pitch styles. A previous paper reported that different pitch styles produced different kinematic and kinetic results of pitching motion analysis (Matsuo, 2000). The difference of pitch styles will influence analysis results of the pitching motion. The classification, however, was performed qualitatively by a person having baseball experience. There is no standard method to classify the pitch styles quantitatively. The pitch styles also have to be classified quantitatively in order to investigate various factors of injuries. The aim of this study was to classify baseball pitchers of various levels into four pitch styles quantitatively and compare the kinematic and kinetic parameters. We measured the pitching motions of the baseball pitchers, using a motion-capture system at 500 Hz. Ages of the 104 subjects of this experiment ranged from 10 to 38 years. We suggested four kinematic parameters in order to classify the pitch styles. The measured pitching motions were then classified into four pitch styles, using multivariate discriminant analysis. The correct answer rate was 89.4%. ANOVA revealed significant differences of the antero-posterior direction of resultant force at the time of ball release among four classified pitch styles. The A-P force vector had high correlation (r=0.82) with horizontal adduction angle of the upper arm. The shear force on the shoulder is one of causes of injury during pitching. To reduce the risk of shoulder injuries, we believe it is necessary to reduce shear forces on the pitcher's shoulder. Our results showed that the sidearm group had 50% lower shear force than the other groups. In conclusion, we suggested four kinematic parameters in order to classify the pitch styles. This result shows that these parameters are appropriate for classifying the pitch styles without relation to age or skill differences. The results of kinematic and kinetic parameters showed the significant differences between four pitch styles. Our next task is to increase the number of subjects, especially sidearm and underhand pitchers.

著者

北崎 智之

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学会誌 (ISSN:02850885)

巻号頁・発行日

vol.31, no.1, pp.17-21, 2007-02-01

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自動車などの乗り物による移動における「座」に求められる性能の一つに乗り心地性能がある.乗り心地性能評価は,振動データ計測とそれを感覚量に変換する定量化プロセスから構成される.データ計測については,フロアやシートなど人間〜車両インターフェースにおける人体入力振動を計測する.このとき人体が単なる質量体ではなく,振動系として挙動することを考慮することが重要である.定量化手法については,British Standard 6841などで規定されている手法を用いることで,快/不快の一次元尺度上での指標化を行うことができる.実際の自動車の乗り心地性能評価においては,さらに細分化された周波数に依存した様々な振動感覚の定量化が行われており,対応する様々な部品特性の改善によって,バランスを取りながら性能向上を図っている.

著者

橋詰 謙 松尾 知之 門田 浩二

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学術講演会予稿集

巻号頁・発行日

vol.23, pp.83-86, 2002-10-26

著者

岩田 洋夫

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学会誌 (ISSN:02850885)

巻号頁・発行日

vol.31, no.2, pp.78-81, 2007 (Released:2008-07-04)

参考文献数

3

被引用文献数

4

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体性感覚とは,皮膚に分布した感覚受容器の検出する情報(皮膚感覚)と,筋肉や関節にかかる力の感覚(深部感覚)が複雑に合わさったものである.これらの感覚に合成的な情報を提示するためには,機械的な装置が必要であり,実装には多くの困難が伴う.本稿では,手による物体操作と足による歩行に着目し,体性感覚呈示技術の現状と課題を紹介する.

著者

繁成 剛

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学会誌 (ISSN:02850885)

巻号頁・発行日

vol.26, no.2, pp.81-85, 2002

参考文献数

5

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福祉関係者の立場から言及すると,バイオメカニズム教育に重要な視点は,生活, QOL (Quality of Life),バリアフリー,支援技術,ユニバーサルデザイン,ノーマライゼーション(normalization)についての理解と実践であると考える.具体例として,重度障害児に対するシーティングシステムはバイオメカニズムと生活支援技術を駆使することによって成り立っている.シーティングの理論と技術は,固定的な姿勢保持からダイナミックで柔軟な姿勢保持へと発展してきた.シーティングに限らず,福祉や医療の領域ではまだ十分に研究されていないテーマが多く存在しているが,実際には歩行分析や動作解析などの分野に限局されている.結論として,バイオメカニズムを福祉の領域で活かすためには,福祉関係者と当事者である障害者,高齢者の現状を知ることと同時に,専門の研究分野からどのようなアプローチが可能かを検討し,実際の現場で応用できるような成果を導き出すことであろう.