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2017 Fiscal Year Research-status Report

Elucidation of mechanism, verification of effectiveness, and development of measurement function of spatio-temporal factor of Gait Exercise Assist Robot

Research Project

Project/Area Number 16K01476
Research InstitutionFujita Health University

Principal Investigator

平野 哲  藤田保健衛生大学, 医学部, 講師 (80535419)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 加賀谷 斉  藤田保健衛生大学, 医学部, 教授 (40282181)
才藤 栄一  藤田保健衛生大学, 医学部, 教授 (50162186)
田辺 茂雄  藤田保健衛生大学, 保健学研究科, 准教授 (50398632)
大塚 圭  藤田保健衛生大学, 保健学研究科, 准教授 (60460573)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsリハビリテーション医学 / リハビリテーションロボット / 脳卒中 / 片麻痺 / 歩行練習
Outline of Annual Research Achievements

脳卒中片麻痺の歩行練習においては,下肢装具を利用した歩行練習が一般的である.重度片麻痺者の歩行練習初期において短下肢装具を使用すると,膝折れのリスクが高いため,長下肢装具の使用が望ましい.しかし,長下肢装具を使用すると,分回し,骨盤挙上などの代償運動を定着させる恐れがあるほか,療法士による介助の割合が多く学習の効率が低い,低歩行速度で練習量が少ない,練習への意欲が出にくいなど,様々な問題があった.そこで我々は,これらの問題を解決し,練習初期から最小介助で,膝屈曲を伴う自然な歩容を多数歩練習できることを目的として,歩行練習アシスト(GEAR)の開発を行ってきた.
2016年度は,GEARを用いた初発脳卒中片麻痺患者15名(GEAR群)の退院時の装具歩行の三次元歩行分析結果を,下肢装具のみにて歩行練習を行いGEAR群と麻痺重症度・発症後期間が同等の患者15名(装具群)の結果と比較した.GEAR群においては,遊脚期膝屈曲不全と骨盤挙上に関して,装具群よりも有意に異常歩行の重症度が低値であり,GEAR練習は通常の装具練習よりも機能障害の改善や代償運動の低減に有用である可能性が示唆された.
2017年度は計画を若干変更し,GEARの作用機序を更に詳細にするために,表面筋電図による解析を追加することとした.麻痺側下肢に表面筋電図を装着し,ロボットによる膝伸展補助の程度によって,筋活動量に変化が生じるかを調べることとした.まず健常者での計測を行った後に片麻痺患者での計測を行うこととし,健常者での計測システムの準備を進めた.また,GEARの有効性検証として,単施設での無作為化比較対照試験を計画していたが,有効性をより明確とするため,多施設無作為化比較対照研究へと変更することにした.2017年中に施設の選定,プロトコールの策定を行い,倫理審査承認を得た.2018年4月より開始予定である.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

GEARの作用機序の解明,及び有効性の検証において,それぞれより明確な結果を得るために,研究計画の変更を行った.予備的な研究を経てプロトコールの策定を行ったため,研究の進捗が遅れた.

Strategy for Future Research Activity

作用機序の解明については,三次元歩行分析に加え,表面筋電図を用いた解析を行う.有効性検討については,2018年4月より多施設無作為化比較対照研究を開始する.また,歩行練習アシスト単独での時間・ 距離因子計測機能の開発を進め,三次元動作解析によって得られた時間・距離因子と比較する予定である.

Causes of Carryover

(理由)2018年度において時間・ 距離因子計測機能の開発を進める予定であるが,この研究費に必要と考えているワイヤレス慣性センサを未購入であるため.

(使用計画)Zero C Seven 社製ワイヤレス慣性セ ンサ MTwを購入する.

  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] Chulalongkorn University,(Thailand)

    • Country Name
      Thailand
    • Counterpart Institution
      Chulalongkorn University,
  • [Journal Article] The features of Gait Exercise Assist Robot: Precise assist control and enriched feedback2017

    • Author(s)
      Hirano Satoshi、Saitoh Eiichi、Tanabe Shigeo、Tanikawa Hiroki、Sasaki Shinya、Kato Daisuke、Kagaya Hitoshi、Itoh Norihide、Konosu Hitoshi
    • Journal Title

      NeuroRehabilitation

      Volume: 41 Pages: 77~84

    • DOI

      10.3233/NRE-171459

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effectiveness of Gait Exercise Assist Robot (GEAR) for stroke patients with hemiplegia2017

    • Author(s)
      Hirano Satoshi、Kagaya Hitoshi、Saitoh Eiichi、Sonoda Sigeru、Tanabe Shigeo、Katoh Masaki、Yamada Junya、Tanino Genichi、Suzuki Aakira、Itoh Norihide
    • Journal Title

      Jpn J Compr Rehabil Sci

      Volume: 8 Pages: 71~76

    • DOI

      10.11336/jjcrs.8.71

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 歩行練習支援ロボットウェルウォークWW-1000の開発2018

    • Author(s)
      平野 哲
    • Organizer
      歩行練習支援ロボットウェルウォークWW-1000の開発
    • Invited
  • [Presentation] The effects of gait training using Gait Exercise Assist Robot (GEAR) on gait patterns in stroke patients2017

    • Author(s)
      Tanikawa Hiroki, Hirano Satoshi, Saitoh Eiichi, Yamada Junya, Yamashita Chihiro, Kanada Yoshikiyo, Imaida Masayuki
    • Organizer
      11th World Congress of the International Society of Physical and Rehabilitation Medicine
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ロボットリハビリテーションの有用性 ーGEARによる歩行訓練支援ー2017

    • Author(s)
      平野 哲
    • Organizer
      第54回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 歩行支援ロボットの現在と未来 ー自立支援と練習支援ー2017

    • Author(s)
      平野 哲,才藤栄一
    • Organizer
      第3回リハビリテーション先端機器研究会
    • Invited
  • [Presentation] ウェルウォークが片麻痺患者の歩行自立度回復に与える影響2017

    • Author(s)
      平野 哲,才藤栄一,園田 茂,加賀谷斉,角田哲也,布施郁子,波多野和樹,舟橋怜佑,向野雅彦,尾関 恩,田辺茂雄,大塚 圭
    • Organizer
      第1回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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