跌倒衝擊吸收地板『ころやわ®』效果實證—Magic Shields×經濟產業省×東京科學大學的合作成果發表於國際學術期刊《Biocybernetics and Biomedical Engineering》

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新聞稿資訊 標題: 跌倒衝擊吸收地板『ころやわ®』效果實證—Magic Shields×經濟產業省×東京科學大學的合作成果發表於國際學術期刊《Biocybernetics and Biomedical Engineering》 副標題: 公司名稱: 行業: 本文（開頭8000字）: 圖1. 產「官」學合作

過去曾榮獲學會獎項的合作研究，如今迎來了發表於國際期刊的新里程碑。以東京科學大學 (Science Tokyo) 醫齒學綜合研究科整形外傷外科治療開發學講座的王耀東副教授（研究負責人）為中心，東京醫科齒科大學（現東京科學大學）與株式會社Magic Shields（以下簡稱Magic Shields）共同進行的，驗證跌倒衝擊吸收地板『ころやわ®』對脆弱性近端股骨骨折預防效果的生物力學分析研究論文《Development of a CT-based finite element model to evaluate the efficacy of shock-absorbing floors for fragility hip fracture prevention: An industry–government–academia partnership in Japan’s super-aging society》已發表於國際英文學術期刊《Biocybernetics and Biomedical Engineering》（Elsevier出版）。在獲得國內外學術團體的學術獎項後，發表於國際期刊，代表研究成果的科學證據獲得了國際認可。

這項合作研究是通過經濟產業省商務資訊政策局商務服務集團醫療產業課（以下簡稱醫療產業課）主辦的醫療保健商業競賽「日本醫療保健商業競賽」（JHeC），以及同樣由醫療產業課運營的醫療保健新創企業一站式諮詢窗口「Healthcare Innovation Hub」（InnoHub），實現產學連結的產「官」學合作（圖1）。

合作研究背景

日本目前每年約發生20萬例近端股骨骨折，預計到2040年將達到32萬例。發生近端股骨骨折的高齡者往往難以出院回家，被迫轉移至長照保險服務，相關的醫療和長照費用負擔影響整個社會，作為世界上第一個進入超高齡社會的日本，這是一個亟待解決的問題。然而，旨在預防脆弱性近端股骨骨折的藥物療法、運動療法、髖部保護器等傳統方法，無法突破「難以持續」和「無法完全預防跌倒」的障礙。

打開此一現狀的關鍵是思維轉變，從「不讓跌倒」轉變為「即使跌倒也不骨折」。Magic Shields本著「以獨創技術和創新機制解決高齡者跌倒骨折這一社會問題」的理念，開發了『ころやわ®』。其獨特的機械超材料結構可根據跌倒時的衝擊變形，兼具步行穩定性和衝擊吸收性，其創新特性在JHeC2021獲得大獎時引起廣泛關注，並提升了朝向建立醫學證據的產「官」學合作氛圍（圖2）。

圖2. 採用機械超材料結構的Magic Shields地板材料『ころやわ®』 出處：Oh Y, et al. Biocybernetics and Biomedical Engineering (2026) / CC BY 4.0

在此潮流下，為建立步行穩定性及骨折預防效果的醫學證據，於2021年7月與東京醫科齒科大學（現東京科學大學）的王耀東博士（醫學）簽署了合作研究契約。此後，合作研究成果屢獲國內外學術團體的學術獎項，最終得以發表於國際期刊。

合作研究成果概要

使用有限元素法這一數值分析方法，為科學驗證跌倒衝擊吸收地板對脆弱性近端股骨骨折的預防效果，從發生近端股骨骨折的高齡女性的股骨CT DICOM數據在電腦上建立了股骨的三維模型。開發了再現相當於向後跌倒時衝擊能量的落錘式衝擊試驗的動態分析模型，並在混凝土地板上鋪設各種地板材料的條件下進行模擬，比較研究了各種地板材料的骨折預防效果（圖3）。

圖3. 利用CT有限元素分析模型模擬脆弱性近端股骨骨折預防效果(A,D：乙烯基板、B,E：海綿墊、C,F：ころやわ®) 出處：Oh Y, et al. Biocybernetics and Biomedical Engineering (2026) / CC BY 4.0

結果顯示，醫療和長照機構常用的乙烯基板（2mm厚）會完全破壞近端股骨的骨骼形狀，而步行或輪椅移動時堅硬穩定的『ころやわ®』（22mm厚）則抑制了最大反力，並通過彈性回彈保持了骨骼形狀，證實其具有與傳統海綿墊（40mm厚）同等的骨折預防效果，同時兼具日常生活中的穩定性，解決了海綿墊步行時不穩定的問題（圖4）。

圖4. 各種地板材料對近端股骨骨折預防效果的數據(A：乙烯基板、B：海綿墊、C：ころやわ®) 出處：Oh Y, et al. Biocybernetics and Biomedical Engineering (2026) / CC BY 4.0

本研究利用實際發生近端股骨骨折的高齡者的生物數據，在不給受試者帶來任何危險或身體負擔的情況下，開發了能夠驗證跌倒衝擊吸收地板對脆弱性近端股骨骨折預防效果的生物力學分析模型，具有高度的原創性和發展性。此外，利用本模型可自由設定和更改地板材料、形狀、尺寸等物理特性的特點，有望作為一個平台，在不給受試者帶來風險或過高成本的情況下，快速加速開發和改良符合多種體型、種族、骨質的下一代地板。

合作研究成果的意義與未來發展

論文發表於國際期刊是『ころやわ®』建立醫學證據的重要里程碑，同時也是邁向下一階段飛躍的起點。通過將本合作研究開發的生物力學分析方法應用於產品進化，不僅能提升高齡者的生活品質，還能大幅削減每年約2兆日圓的脆弱性骨折相關醫療和長照費用，為整個社會帶來不可估量的益處。

本合作研究是以經濟產業省JHeC和InnoHub等政策為起點的產「官」學合作。其成果在獲得學術獎項後發表於國際期刊，顯示了此生態系統的本質力量。跌倒骨折不僅僅是外傷，更是導致臥床不起和預後惡化的嚴重的全球性社會問題。正因為日本以世界前所未有的速度進入超高齡化，產官學更應齊心協力積累證據，並進一步推進。（註：原文末尾似乎有截斷，翻譯反映截至該處的內容。）