| Project/Area Number |
21K11178
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
|
|---|
| Research Institution | Fujita Health University |
|---|
Principal Investigator |
田辺 茂雄 藤田医科大学, 保健学研究科, 教授 (50398632)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小山 総市朗 藤田医科大学, 保健学研究科, 准教授 (90754705)
井伊 卓真 藤田医科大学, 保健衛生学部, 助教 (50815074)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
|
|---|
| Keywords | 脊髄損傷 / ロボット / リハビリテーション / 歩行 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
歩行器を併用する，脊髄損傷者のための歩行再建ロボットWPALを用いた自立歩行には，残存する上肢および体幹の随意筋収縮を用いた，自身の重心移動と歩行器の前方移動が必要である．歩行器の前方移動は，歩行周期の決められた時期に行うため難易度が高く，その練習支援システムの開発が望まれている．本研究の目的は，ロボット使用時の歩行器操作の練習支援システムを考案し，その有用性を明らかにすることである．
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，脊髄損傷による対麻痺者（両下肢麻痺者）の歩行再建を目的に開発された，装着型歩行支援ロボットWearable Power-Assist Locomotor（WPAL）を用いた歩行時における，歩行器操作の練習を支援するシステムの開発である．
2021年度は，歩行速度が歩行器を押し出す時期に与える影響について，予備的な検討を進めた．その結果，歩行速度の変化に伴い，歩行器を押し出す時期は歩行周期の5-12%程度変化し，歩行速度が速い方が押し出す時期が遅い傾向であった．
2022年度は，歩行器を押し出す時期を聴覚提示もしくは視覚提示によって伝える練習支援システムについて，探索的な試作検討を進めた．具体的には，WPALの歩行周期と同期して，その特定の歩行周期でPCスピーカから音が鳴るように設定できるシステムを検討した．加えて，予備的検討によって得られた適切な歩行器押し出し時期（音が鳴る時期）と実際の押し出し時期との差を記録するシステムも併せて構築した．
2023年度は，昨年度に試作検討したシステムの仕様検討のため，習熟者の歩行器押し出し時期を詳細に計測した．その結果，初期接地から1.0-1.4秒，2.3-3.3秒の時期に行っており，歩行率の増加によってそれぞれ0.5秒程度早くなる傾向を示した．相対的な時期としては，歩行周期の38.4-45.1%，91.2-96.8%に行っており，歩幅および歩行率の増加によってそれぞれ1-5%程度遅くなる傾向を示した．加えて，未習熟者を対象に，歩行速度が歩行器の押し出し時期に与える影響についての検討も行った．その結果，歩行の1施行内でのばらつきが多く，習熟者で確認された1歩行周期中に2回押し出す特徴もなかった．
2024年度は，習熟者と未習熟者の特徴の違いについての検討をしながら，効果的な練習支援システムの構築を進める．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の目的は，脊髄損傷による対麻痺者（両下肢麻痺者）の歩行再建を目的に開発された，装着型歩行支援ロボットWearable Power-Assist Locomotor（WPAL）を用いた歩行時における，歩行器操作の練習を支援するシステムの開発である．
研究計画としてはまず，歩行器を押し出す時期に歩行速度が与える影響について検討する．次に，歩行器を押し出すべき時期を伝える練習支援システムを構築する．最後に，練習支援システムを使用した際の，歩行器操作の習熟過程を計測することによる，提案システムの有用性の検討を行う．
2022年度は，WPALを用いた歩行時における，歩行器を押し出す時期を聴覚提示もしくは視覚提示によって伝える練習支援システムについて，探索的な試作検討を進めた．2023年度は，昨年度に試作検討したシステムの仕様検討のため，習熟者の歩行器押し出し時期を詳細に計測した．その結果，習熟者における歩行器の操作方法が明らかとなった．本知見は，練習支援システムを構築する上で重要な情報と考えられる．今後も，習熟者と未習熟者との違いなどについて詳細な検討を行いながら，効果的な練習支援システムの構築を進める予定である．
|
| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は，WPALを用いた歩行時における，歩行器を押し出す時期を聴覚提示もしくは視覚提示によって伝える練習支援システムについて，探索的な試作検討を進めた．2023年度は，昨年度に試作検討したシステムの仕様検討のため，習熟者の歩行器押し出し時期を詳細に計測した．
2024年度に実施する内容は，歩行器とヒトとの距離範囲に着目し，WPALを用いた歩行が安全に実施できる範囲，歩行の習熟に適した範囲について検討を行う予定である．具体的には，未習熟者を対象に，歩行開始前の姿勢における歩行器とヒトとの距離を基準とし，遠い距離または近い距離での歩行器操作を行わせ，その際の停止回数，疲労や安心感をVisual Analogue Scale（VAS）を用いて検討する．加えて，歩行の習熟に与える影響についてもあわせて検討する．これらの検討で得られた知見を基に，効果的な練習支援システムの構築を進める．いずれ検討においても，対象者の安全を十分に確保して実施する．
|
