　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　シリアルNo

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　シーズNo.１１７　

平成１６年度「産学官共同研究開発技術シーズ調査票」

研究開発テーマ

（シーズ）

３次元神経筋骨格モデルによるヒト歩行動作の計算機シミュレーションとその医療福祉分野への応用

技術分野（該当分野に○印を付け別表の該当番号を記入。複数の場合は主なものに◎		研究段階（該当に○）
〔　〕材料（No　　）、〔　〕ﾊﾞｲｵﾃｸﾉﾛｼﾞｰ（No　　）、〔　〕情報通信（No　　）〔　〕機械（No　　）、〔○〕医療・福祉（No 27）、〔　〕ｴﾈﾙｷﾞｰ（No　　）〔　〕環境（No　　）、〔　〕その他（No　　）		基礎　　　　応用
			ａ	ｂ	ｃ	ｄ
					○
キーワード(５つ以内)	歩行，計算機シミュレーション，筋骨格モデル，リハビリテーション

提案者職名・氏名		所属機関名（機関名・学部・研究室名）
助教授・長谷和徳		名古屋大学大学院工学研究科機械理工学専攻機械情報システム工学分野福祉工学研究グループ
電　話	052-789-5582	Ｅ– mail	kazunori.hase@mech.nagoya-u.ac.jp
FAX	052-789-5582	ﾎｰﾑﾍﾟｰｼﾞ	http://www.dynamics.mech.nagoya-u.ac.jp/

［研究成果があり、公開可能な技術シーズ］

研究開発の目的（研究の目的、最終的な事業化分野）		人間の身体動作の力学的負担や運動生理学的負担を定量的に評価することは福祉機器開発や運動系のリハビリテーションにおいて重要である。しかしながら，体力弱者を対象に繰り返し運動計測実験を行うことは肉体的精神的負担が大きく，また機器開発やリハビリテーションの指針設定の際には実際の実験を行うことなく，事前にその評価をできることが望まれる。このような背景に基づき，本研究ではヒトの歩行などの身体動作をコンピュータ上で再現し，その動作の力学的運動生理学的負担を定量的に評価する技術を開発することを目的としている。
研究開発の内容（概要） (研究の内容・課題等を具体的に、必要に応じ資料を添付してください)		ヒトの神経系，筋骨格系の力学特性，制御特性を表した神経筋骨格モデルを構築し，数値計算処理を行うことにより歩行運動パターンをコンピュータ上で生成できるようにした。さらに神経系や筋骨格系のパラメータを進化的計算手法に基づいて探索的に変更できるようにし，正常歩行のほか，任意の評価指標に基づいた歩行パターンを実現できるようにした。これらの方法論を用いて，義足歩行などの各種障害歩行を実現し，またそのリハビリテーション過程をもシミュレーションできるように研究を進めつつある。
新規性、独創性 (当該シーズの新規性・独創性・優位性等を具体的に)		ロボット工学分野における歩行シミュレーションモデルなどと比較して，より精密な３次元筋骨格構造を有するなど，人体の解剖学的特性を反映したモデルとなっている点が特徴である。また，生成される歩行パターンはロボットや他のシミュレーション技術で生成されるものよりも自然で妥当である。
地域経済への波及効果 (本研究によって期待される成果・効果、地域への貢献、産業界へのインパクト等)		運動系のリハビリテーションの事前評価技術としての利用や，身体動作と関連する福祉機器などの開発支援ツール（ソフトウエア）としての実用化が見込まれる。直接的にはそのようなソフトウエアを開発するソフトウエア開発企業の新規製品となり得ると期待される。また，そのソフトウエアの最終的ユーザはリハビリテーション病院などの医療関係者や身体動作に関連する（福祉）機器を開発する企業であり，開発したソフトウエアを活用することで，これらの関係者の業務の効率化に寄与すると期待される。さらには本シミュレーション技術を核とした，コンサルティング事業などの新規事業への発展も期待できる。
実用化への見通し (共同研究の相手となる企業・業界、実用化までの期間等)		シミュレーション技術の核の部分はある程度完成しつつあるが，ソフトウエアシステムとしての保守や使い勝手を向上させるため，ソフトウエア開発企業との連携が必要である。さらにはその評価を行うために医療関係者などの協力も必要である。各病院の臨床家が医療行為の一環として本提案システムを利用してもらうレベルに達するのはかなり難しく，かなり長期的な視野に立つ必要があろう。しかし，医療系研究者の研究支援ツールとしての位置付けや，用途を特化した仕様にするならば，数年以内の実用化が可能であると考えている。
関　　連工業所有権	発明（考案）等の名称		発明者	出願人	外国出願
					〔　〕有　〔　〕無

　注意事項：　① 記入事項が多い場合は、縦方向に枠の大きさを広げて下さい。

　　　　　　　② 掲載して頂く技術シーズはシーズ集・ホームページ等での公開を前提に記載していただいています

　　　　　　　　ので非公開情報の欄は「非公開」とのみ御記入下さい。