2020 Fiscal Year Research-status Report
対麻痺者用ロボットを用いた安全な坂道歩行獲得に関する研究
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19K19810
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
小山 総市朗 藤田医科大学, 保健学研究科, 講師 (90754705)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 装着型歩行支援ロボット / 坂道 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究全体の目的は、脊髄損傷によって生じる対麻痺者の歩行再建を達成するために開発された装着型歩行支援ロボットWearable Power Assist Locomotor （WPAL）を用いた坂道歩行における適切な歩行器操作時期を明らかにすることである。今年度は、昨年度に構築した計測システム（ミニチュアワイヤ式変位計を用いた歩行器と歩行者との距離計測）を用いて、定常坂道歩行時において歩行器と歩行者との経時的な距離変動を計測した。
対象者は、健常成人12名として、全対象者に坂道歩行の登りと下りを行わせた。対象者は実験前にWPALを用いた歩行を十分に練習させた。昨年度構築した実験条件で行った。具体的には、ミニチュアワイヤ式変位計の設置高をWPALの股関節軸高とした。計測路は、平地３ｍ、坂道４ｍ、平地1.5ｍとした。坂道の傾斜勾配は10％とした。距離データは、平地（歩行器と歩行者ともに平地）、登り始め（歩行器が坂道に入り歩行者は平地）、登り中（歩行器と歩行者ともに坂道）、登り終り（歩行器が平地に入り歩行者は坂道）、下り初め（歩行器が坂道に入り歩行者は平地）、下り中（歩行器と歩行者ともに坂道）、下り終り（歩行器が平地に入り歩行者は坂道）に分けて解析した。結果、平地歩行と登りおよび下りを比較すると、歩行者と歩行器との距離は、登りでは離れ、下りでは近づくという有意な変化があった。一方、登り始め、登り終り、下り初め、下り終りには有意差がなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究全体の目的は、脊髄損傷によって生じる対麻痺者の歩行再建を達成するために開発された装着型歩行支援ロボットWearable Power Assist Locomotor （WPAL）の坂道歩行における適切な歩行器操作時期を明らかにすることである。そのため、昨年度はWPAL歩行時の坂道歩行における歩行者と歩行器との距離を計測するシステムを構築した。今年度は、その構築したシステムを用いて、定常坂道歩行時において歩行器と歩行者との経時的な距離変動を計測した。最終年度は、転倒につながる姿勢変化を模擬的に再現して、継時的な歩行器と歩行者との距離変化から坂道歩行における練習課題を明確化する予定である。
今年度の研究実施計画に従って、予定通り完了した。具体的には、WPAL歩行に熟達した健常成人12名に対して、坂道歩行の登りと下りを行わせ、坂道歩行中の歩行者と歩行器との距離を計測した。結果は、坂道歩行中は平地と比較して、登りでは距離が離れ、下りでは距離が近づいた。一方、登り始め、登り終り、下り初め、下り終りには有意差がなかった。
来年度は、転倒につながる姿勢変化を模擬的に再現して、歩行器と歩行者との距離変化を計測することで、坂道歩行時の練習課題の明確化に挑戦する。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度の研究において、WPAL補助歩行時の坂道歩行における歩行者と歩行器の距離を計測するシステムが構築できた。今年度は当初の計画通り、定常坂道歩行時において歩行器と歩行者との経時的な距離変動を計測した。全ての実験は倫理審査委員会で承認された手順に則って実施している。実験前には、対象者全例WPALを用いた坂道歩行を十分習熟するまで練習を行わせた。練習には医療従事者が付き添い研究対象者の安全を最大限配慮し転倒予防ベルト装着して安全に実施した。対象者には、坂道歩行を行ってもらい、歩行者と歩行器の距離を計測した。距離データは、平地（歩行器と歩行者ともに平地）、登り始め（歩行器が坂道に入り歩行者は平地）、登り（歩行器と歩行者ともに坂道）、登り終り（歩行器が平地に入り歩行者は坂道）、下り初め（歩行器が坂道に入り歩行者は平地）、下り（歩行器と歩行者ともに坂道）、下り終り（歩行器が平地に入り歩行者は坂道）に分けて解析を行っている。加えて、今年度は世界各国で開発されている脊髄損傷者に対する装着型歩行支援ロボットの臨床報告をまとめた総説を作成し、国際誌に受理された。
WPALの下肢交互運動から歩行周期も同期して取得するシステムも構築しており、転倒につながる姿勢変化を模擬的に再現して、坂道歩行時に歩行器を前方へ移動させるのに適切な時期はいつか、について最終年度に検討を行う。研究費の主な使途は、成果報告用の器材費や公開費を予定している。センサ固定用器具などの実験備品は、研究の進捗に伴って、さらなる改良が必要となった際に購入を検討する。
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Research Products
(1 results)
