脳卒中片麻痺下肢の機能回復訓練支援システムの開発及びその促通的運動療法への応用

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10838023
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 川平 和美 鹿児島大学, 医学部, 助教授 (20117493)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 余 永 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (20284903) ; 辻尾 昇三 鹿児島大学, 工学部, 教授 (40081252) ; 田中 信行 鹿児島大学, 医学部, 教授 (40041454) ; 衛藤 誠二 鹿児島大学, 医学部・附属病院, 助手 (70295244) ; 末吉 靖宏 鹿児島大学, 教育学部, 助教授 (30196688)
• Keywords: リハビリテーション工学 / 脳卒中 / 麻痺下肢 / 片麻痺 / 側通的集中運動療法 / 下肢機能回復訓練 / 訓練支援システム / 訓練運動パターン

Research Abstract

本研究の目的は、脳卒中片麻痺下肢患者の機能回復訓練運動の反復回数増加を容易にし、促通的集中運動療法を可能にする訓練支援システムの開発を行うことである.本年度は,前年度に製作した訓練支援システムの評価・改良を行うとともに,臨床試験による治療成績の検討を行った.
1.訓練支援システムのハードシステム
水平面内において直交2方向に移動する足置台上で足自身は3自由度の姿勢を変えられる機構とした.本装置で訓練運度を行った結果,足の姿勢は屈曲・伸展と内転・外転の2自由で十分であることが判明した.なお,足置台の水平面内移動に関して摩擦抵抗および慣性抵抗が若干大きく,重症の患者によっては適用できないことが明らかになった.この点の改良は今後の課題であるが,大部分の患者に対しては使用可能であった.
2・訓練支援システムと患者とのインターフェース
足の目標運動軌道と患者の足の実際の軌道をCRT画面上に同時に提示し,バイオフィードバックを用いて治療効果を上げるためのインターフェースを工夫した.また,目標軌道も位置だけの目標軌道,移動速度を示すマーカーを加えた目標軌道,目標軌道に実際の足の軌道をミラー像で提示するものなど,各種の訓練・検査モードを選択できるようにした.また,データの蓄積,解析用の各種のソフトも製作した.
3.脳卒中患者による機能回復訓練運動とその評価
一側大脳半球損傷を持つ脳卒中患者群に対して,本システムを用いて,検査・訓練を行った.側通的集中訓練の結果,患側下肢の運動機能の向上が認められた.また,非麻痺側下肢には巧緻性運動技能の点でかなりの機能低下が認められ,この機能障害の発生メカニズムと日常生活動作能力への影響についての検討の重要性が明らかになった.
製作した訓練支援システムは,まだ若干の改良は必要なものの,脳卒中片麻痺下肢患者の多方面の訓練・評価に使用できることが明らかになった.

Research Products

• [Publications] 余 永,辻尾昇三,川平和美,他3名: "脳卒中片麻痺下肢の機能回復訓練支援システムの開発―下肢運動評価システムの開発―"第17回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 1161-1162 (1999)
• [Publications] 辻尾昇三,蝶野敦春,余 永,川平和美: "脳卒中片麻痺下肢の機能回復訓練支援システムの開発(運動訓練パターンの標準軌道の生成と健常者による評価)"日本機械学会中四国支部 長崎地方講演会 講演論文集. No.998-3. 191-192 (1999)
• [Publications] 辻尾昇三,蝶野敦春,川平和美,余 永: "脳卒中片麻痺下肢の機能回復訓練支援システムの開発(第2報 下肢逆運動学計算法の提案とその評価)"日本機械学会九州支部 第53期総会講演会 講演論文集(2000). (印刷中).
• [Publications] 辻尾昇三,川平和美,余 永,他2名: "脳卒中片麻痺下肢の機能回復訓練支援システムの開発(第3報 訓練運動評価システム)"ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(2000). (印刷中).
• [Publications] 川平和美,衛藤誠二,田中信行,辻尾昇三,末吉靖宏,他2名: "脳卒中患者の非麻痺側下肢の運動技能障害について―8字軌跡鏡像8字軌跡追従の評価―"第37回日本リハビリテーション医学会学術集会抄録集(2000). (印刷中).