2021 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of mechanism during gait with ankle foot orthosis with trunk belt in hemiparetic stroke persons
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20K11171
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| Research Institution | Niigata University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
相馬 俊雄 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (40339974)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大山 峰生 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (10367427)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 下肢装具 / 脳卒中片麻痺 / 筋電図 / 関節モーメント / 歩行 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（社）日本理学療法士協会が報告した脳卒中診療ガイドライン（2011年）では，脳卒中片麻痺者に対する下肢の装具療法についてエビデンスの高い研究が多数報告されている．その中で，新しい装具である体幹ベルト付下肢装具（CVAid）は，高い治療効果（推奨グレードA，エビデンスレベル2）があると紹介されている．先行研究では，脳卒中片麻痺者を対象にCVAid装着歩行時のエネルギー消費量の計測を行っているが，装具の機能や特性については言及していない．このようにCVAidに関する先行研究が希少な中で，ガイドラインでは，エビデンスが高く紹介されているのが実情である．CVAidは，脳卒中片麻痺者の歩行速度を向上させるために開発された装具である．CVAidの特徴は，弾性の体幹ベルトとストラップで下肢を吊り上げており，ベルトの弾性を利用して，麻痺側下肢の振り出しを補助している．一般的に脳卒中片麻痺者が使用する短下肢装具（AFO）は，プラスチック製AFOが利用されている．プラスチック製AFOは，歩行時に亢進する麻痺側下肢の筋緊張（痙性）に対して，足関節が底背屈0度に固定されるため，立脚相の膝折れ防止には役立っているが，振り出し時に足趾が床面に接触してしまい転倒のリスクを伴ってしまう．しかし，CVAidは，立脚相における体重の支持機能だけでなく，弾性ベルトを利用した遊脚相の振り出しにも効果を発揮できる画期的な装具である．そこで，CVAidの立脚相と遊脚相の機能を力学的手法で明らかにすることができれば，今後，CVAidの原理を応用した様々な装具が開発され，脳卒中片麻痺者の歩行能力向上に寄与できると考えている．
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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
初年度は，健常成人（20名）を対象にして三次元動作解析装置（本学所有）と無線筋電図装置（今回申請）を使用して，CVAidを装着した歩行時における下肢の筋活動を筋電図学的手法で明らかにすることである．CVAidは，体幹ベルトとストラップの張力の大きさで，歩行時の遊脚相の振り出しの速度が変化する．つまり，体幹ベルトの張力の設定が，CVAidの機能発揮の重要なポイントになる．そのため，CVAid装着時に体幹ベルトの張力を各被験者で統一しなければならない．本研究を実施するために，はじめに体幹ベルトおよび下肢のストラップの弾性張力を計測するテンションメーターの製作を行った（製作済み）．そして，健常成人におけるCVAidを使用した歩行中の下肢筋活動について，基礎データの検討を行った．その成果は，関連学会（第36回日本義肢装具学会学術大会，第47回日本臨床バイオメカニクス学会など）で報告を行った．
次年度以降は，脳卒中片麻痺者を対象にして三次元動作解析装置と無線筋電図装置（今回申請）を使用して，CVAidを装着した歩行時における麻痺側下肢の筋活動を筋電図学的手法で明らかにすることである．特に脳卒中片麻痺者では，麻痺の程度により歩行能力が異なるため，体幹ベルトの張力設定を変化させながら，最適な張力値の模索を行う．無線筋電図は，装具を装着する麻痺側下肢に装着し，遊脚相の下肢の振り出し時の筋活動を計測する．これにより，力学的側面からCVAidの遊脚相の下肢の振り出しの制御機能について検討を行った．その成果は，関連学会（第10回日本支援工学理学療法学会学術大会，第37回日本義肢装具学会学術大会など）で報告を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は，健常成人および脳卒中片麻痺者に対して筋電図装置（今回申請）を使用して，CVAidを装着した歩行時における下肢筋の筋活動を筋電図学的手法で明らかになった研究成果について，論文投稿を行う予定である．健常成人に関しては，すでに計測が終了しており，脳卒中片麻痺者に関しては，追加の計測も検討している．健常者の歩行の遊脚相では，下肢を振り子のように振り出すため，下肢の筋活動はみられない．しかし，脳卒中片麻痺者は，麻痺の重症度により麻痺側下肢の筋緊張が変化する．特に筋緊張が亢進している場合は，大腿四頭筋，下腿三頭筋などの抗重力筋の筋活動が増加し，振り出しが困難となる．そこでCVAidを装着することで振り出しが補助されるため，大腿四頭筋，前脛骨筋などの筋活動が減少（抑制）されると考えられる．この結果からCVAidの装着が，麻痺側下肢筋の筋活動の減少（抑制）につながり，脳卒中片麻痺者の歩行能力を向上させると予想される．本研究の成果が，脳卒中片麻痺者の歩行能力向上に寄与することを期待している．
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| Causes of Carryover |
研究成果として論文投稿を行ったが，その支払い請求が次年度になったため，次年度に使用額が生じてしまった．
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