2016 Fiscal Year Research-status Report
筋シナジーと動的プリミティブの概念に基づく脳卒中への運動介入とロボット療法
| Project/Area Number |
16K14198
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
平井 宏明 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (60388147)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | リハビリテーション / 脳神経疾患 / 知能機械 / 人間機械システム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，脳卒中のリハビリテーションを「身体協調に基づく中枢神経系の機能回復」と捉え，患者の身体協調の再獲得と保持を促進するロボット訓練法の開発を行う。新運動理論の下，「筋シナジー抽出/予測/支援技術」より診断される身体協調に基づくインピーダンスと平衡点の調整訓練が運動の再学習を促進し，運動改善に効果的であることを臨床試験より検証する。具体的には、以下の３つの小課題を克服することにより、課題の達成を目指す。
（１）診断 ― 異常な筋シナジーの定量評価
（２）治療 ― 正常な筋シナジーの再獲得を促進する運動介入プロトコルの開発
（３）効果 ― 臨床試験による運動介入効果のエビデンスの獲得
初年度は、上肢運動を対象に、被験者の身体協調を解析するとともに、身体の平衡点及び剛性の同定を行った。特に「臨床応用へ向けたシナジー診断技術」を意識し、最大随意収縮時の筋電位を測定することなしに高い精度で筋シナジーと平衡点の推定を可能にする新しい診断法を開発した。本手法は、脳卒中患者の異常な筋シナジーの定量評価に用いることができる。また、上記診断より明らかとなる身体協調の差異に基づき、適切な身体協調が実現されるように身体の平衡点と剛性の調整訓練を行うロボット訓練システムを現在開発している。一連の成果と関連技術は、学術論文１件、学会発表１４件（国外６件（内４件受理決定）、国内８件）、特許出願５件（国外３件、国内２件）にまとめられた。また、国内外の学会発表で２件受賞した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在のところ、研究遂行する上で大きな問題を生じていないため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本年度に得られた成果に基づき、来年度も計画通り研究を進めていく予定である。
|
| Causes of Carryover |
本年度は、研究小課題「診断」に係る技術開発に注力し、（経費のかかる）「治療」については、次年度以降の課題としたため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
主に、研究小課題「治療」に係るロボットシステム開発費に使用する。
|
-
-
-
[Presentation] Effects of partial body-weight support and functional electrical stimulation on gait characteristics during treadmill exercise: pros and cons of saddle-seat-type body weight support2017
Author(s)
N. Kataoka, H. Hirai, T. Hamilton, F. Yoshikawa, A. Kuroiwa, Y. Nagakawa, E. Watanabe, Y. Ninomaru, Y. Saeki, M. Uemura, F. Miyazaki, H. Nakata, T. Nishi, H. Naritomi, and H. I. Krebs
Organizer
15th IEEE International Conference on Rehabilitation Robotics (ICORR2017)
Place of Presentation
London, UK
Year and Date
2017-07-17 – 2017-07-20
Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Exploiting invariant structure for controlling multiple muscles in anthropomorphic legs: II. experimental evidence for three equilibrium-point-based synergies during human pedaling2016
Author(s)
E. Watanabe, T. Oku, H. Hirai, F. Yoshikawa, Y. Nagakawa, A. Kuroiwa, E. P. Grabke, M. Uemura, F. Miyazaki, and H. I. Krebs
Organizer
2016 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots (Humanoids2016)
Place of Presentation
Cancun, Mexico
Year and Date
2016-11-15 – 2016-11-17
Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
