ニュースブリーフ：未来の下着は背中の痛みを防ぐのに役立つ

あなたの下着は今日あなたのために何をしましたか？ 彼らはあなたの後ろを覆い、あなたの期間を埋め、さらにあなたの鼓腸をフィルタリングするかもしれません。 しかし、Karl Zelikが何か関係がある場合は、将来の下着も腰痛の予防に役立つ可能性があります。

Zelikはヴァンダービルト大学の生物医学エンジニアであり、下肢の生体力学と義肢を研究しています。 彼の現在の研究の前に、彼は、「脊椎の生体力学や腰痛について深く考えたことは一度もなかった」と言う。

しかし、2年前、彼の人生は変わりました。 彼は父親になりました。

その波乱万丈の日以来、彼の息子はますます重くなり、彼を持ち上げることはZelikの背中に打撃を与えました。 そこで彼は、この痛みを生産性に変え、隠蔽可能なウェアラブルガジェットを使用して痛みの予防を調査し始めました。 数年にわたる研究と数百回の反復の後、彼とチームが特許を申請した彼のいわゆる「スマートアンダーウェア」は、コロラド州ボールダーで開催された米国生体力学学会で今週米国でデビューしました。

Zelik氏は、「持ち上げたり、傾いたりするたびに、腰の筋肉を収縮させて、「顔に落ちるのを防ぎます」必要があります。 しかし、大規模なリフティングやリーニングを必要とする仕事（または父親が子供を連れ回る）をしている人々は、これらの小さな背中の筋肉を常に使用します。

2015年の世界的な疾病負担分析によると、首と背中の痛みは、ほとんどの国で「障害の主要な世界的原因」となっています。 生涯のある時点で、最大80％の人が腰痛を経験します。 Centers for Disease ControlのWebサイトによると、負傷率が高くなるにつれて、バックベルトの使用も増えていますが、これらが実際に背中の負傷を防ぐのに役立つ証拠は不十分です。

Zelikを入力します。 彼は、持ち上げるのに役立つが、かさばるアイアンマンのような外骨格を必要としないウェアラブルの補助装置で、背中の痛みの問題に取り組むことを望んでいます。 手短に言えば、スマートなアンダーウェアは、ベストと自転車のショートパンツのようなボトムで構成され、肩から背中に沿ってショートパンツに交差するストラップのセットで接続されています。 これらのストラップにはそれぞれ、伸縮性のある上部ゴムと下部のしっかりしたゴムのような素材の2つのセクションがあります。

このデバイスには、リップクリームのチューブよりも小さな小さなモーターがあり、ベストのフロントポケットに収納されています。 デバイスが「オフ」の位置にあるときに体を曲げると、伸縮性のあるゴムが身体とともに動きます。 「普通の服のように感じるでしょう」とZelikは言います。 ただし、スイッチをオンにすると、一対の「クラッチ」がゴムの伸縮を防ぎます。 かがむと、太ももに付けられたゴムのような丈夫な素材がぴんと張られ、筋肉にかかる圧力の一部が取り除かれます。

「これは圧縮服に少し似ていますが、滑りにくく、食欲をそそらない方法で足に力を伝えるように特別に設計されています」とZelik氏は言います。

チームは、あなたが浸漬していることをデバイスに知らせる最適な方法をまだ開発中ですが、現在は、ベストの前面をタップするか、スマートフォンアプリを使用するか、特別に作られたアームバンドを身に着けてジェスチャーすることで行うことができます。

研究者たちは、25ポンドと55ポンドの重りを持ち上げる必要があり、3つの異なる角度で横たわる8人の被験者でプロトタイプをテストしました。 下着の利点を実際に定量化するために、彼らはセンサーを装着者の体に取り付けて、筋肉の収縮中に発生する自然電位を測定しました。 テストによると、スマートアンダーウェアはタスクに応じて背中の負荷を15〜45％減らすことができるとZelik氏は述べています。

「それはエレガントなデザインに基づいた実用的なソリューションだと思います」とハーバード大学の生体力学技術者で、新しい衣服の開発に関わっていなかったコナー・ウォルシュは言います。 Walshの研究は、長距離のトレッキングを支援するソフトなエキソスーツの開発など、人間のパフォーマンスを増強および回復するためのロボット技術の使用に焦点を当てています。

「この分野でより多くの人々が働いているのを見るのは本当にエキサイティングです」と彼は言います。 同様の支援技術を使用する多くのグループが脚に焦点を合わせているとWalsh氏は説明しますが、この最新のデザインは「これらの種類の組織または筋肉の除荷テクニックを体のさまざまな部分に適用できることを示しています」

最新のイテレーションはまだ市場に出ていませんが、Zelikのチームは近づいています。 「やるべきことがたくさんあります」と彼は言います。 彼は、デバイスが繰り返しのタスクで疲労にどのように影響するか、または長時間傾いた姿勢を保つことをテストする予定です。 彼はまた、スマートアンダーウェアを着用することの長期的な効果（もちろん頻繁に洗濯すること）を調べて、中程度の支援が実際に怪我の発生率を減らすのに役立つか、または意図しない結果を引き起こすかを調べたいと考えています。

「素晴らしいのは、[デバイスのすべての部品]が非常に小さなフォームファクターに収まることを示した概念実証です」とZelik氏は言います。 「身に付けるのに大きなウェアラブルロボットは必要ありません。」 このプロジェクトに対する彼の指示の1つは、プロトタイプのすべての部分を、生産モデルのより小さなまたはより薄い材料で作成できることでした。 彼は、将来のバージョンがより簡単に衣服の下に隠れることを期待しています。

明確にするために、Zelikは、このデバイスは最初に腰痛が始まるのを防ぐことを目的としており、一度打った後​​は治療しないことを強調しています。 しかし、チームのテストでは、これが激しいリフティングやその他のタスク中の背中への負荷を減らす有望な方法であることが示唆されています。

Zelikのようなウェアラブルが市場に出るまでの期間を尋ねられたとき、ウォルシュは答えることをtoしません。 「間違いなく5年以内に」と彼は言います。 「私が確信している理由は、これらのシステムの多くが本当にシンプルさと実用性を念頭に置いて設計されているからです」と彼は言います。 「それらは、それらを動かすために胸に原子炉を必要とするアイアンマンのスーツではありません。」

しかし、ほとんどの最新のハイテク製品を市場に出すのと同様に、そのタイムラインは弾力的です。