重度片麻痺患者に対するロボットを活用した歩行訓練における立脚期のアシスト量の研究

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K11352
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 伊藤 慎英 藤田医科大学, 保健衛生学部, 講師 (30646980)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 歩行 / ロボット / アシスト量

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、脳血管疾患による重度な片麻痺者を対象とするロボットを活用した歩行訓練の効果をより高めるために、立脚期に焦点をあて、麻痺した下肢にロボットによる膝伸展アシストをどのように行うとよいかを明らかにすることである。2019年度は、最終的に対象となる重度な片麻痺者の歩行データ蓄積のための環境整備と体制作りを行った。予備実験として、健常者を対象に、ロボット未装着、ロボット装着アシストなし、ロボット装着アシストありの３条件で、三次元動作解析装置と筋電計を用い計測した。歩行指標として、時間距離因子、関節角度、筋電のデータを取得できた。しかし、大腿部の筋電は取り付けた電極とロボット脚が接触するため、長時間の計測になると皮膚に発赤ができることが分かった。大腿部の筋電計測は、電極あるいはロボット脚と電極間のスペース確保を工夫する課題が残った。また、当大学のデータベースから重度な片麻痺者のロボットを活用した歩行訓練中の膝伸展アシスト量、平地歩行自立度、歩行速度、時間距離因子の分析を行った。分析は、テント上の初発脳卒中片麻痺者で、ロボット研究の説明を理解できるレベルの高次脳機能を有し、既往歴に整形外科的疾患がない対象の37データで行った。10段階の膝伸展アシスト量、歩行自立度、歩行速度、ストライド長、ストライド時間、歩幅などの時間距離因子の関係性を分析し、最終的な歩行分析の対象となる歩行に合わせた計測手法を確立するための参考値を得た。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究代表者が京都府立医科大学から藤田医科大学に異動し、実験環境の整備に時間を要したため、遅延している。実験装置の準備が整い、歩行練習支援ロボット、三次元動作解析装置、筋電計の動作確認を終え、計測プロトコールを検討するための予備的実験を行った。歩行および筋電データの取得に目処が立ってきたが、大腿部の電極とロボット脚が接触するため、長時間の計測になると皮膚に発赤が出現するという課題が残った。そのため、健常データの蓄積には至らなかった。

Strategy for Future Research Activity

健常者を対象に、ロボット装着アシストありの条件下での三次元動作解析装置と筋電計を用いた歩行分析の手法を確立することを第一目標とする。大腿部の電極あるいはロボット脚と電極間のスペース確保に工夫をし、長時間の計測においても皮膚に発赤ができないようにする。その後、当大学の倫理審査会の申請の手続きを進め、健常者および片麻痺者データの蓄積を行う。

Causes of Carryover

大腿部の筋電計測に課題が発生した。この課題を解決するため、電極形状の検討およびロボット脚と電極間のスペース確保に工夫するための費用にあてる。