2022 Fiscal Year Research-status Report
Evaluation of Gait and Muscle Activity in Patients with Spinal Cord Injury Using the Walking Assist Robot WPAL
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20K11223
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
平野 哲 藤田医科大学, 医学部, 准教授 (80535419)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大高 洋平 藤田医科大学, 医学部, 教授 (00317257)
向野 雅彦 藤田医科大学, 医学部, 准教授 (30424170)
才藤 栄一 藤田医科大学, 医学部, 教授 (50162186)
田辺 茂雄 藤田医科大学, 保健学研究科, 教授 (50398632)
角田 哲也 藤田医科大学, 医学部, 講師 (80795609)
小山 総市朗 藤田医科大学, 保健衛生学部, 講師 (90754705)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 運動学習 / ロボット / 歩行分析 / 対麻痺 / 四肢麻痺 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，対麻痺者および四肢麻痺者において，歩行支援ロボットWPAL (Werable Power-Assist Locomotor)を用いた歩行練習を行い，運動学習の課程を歩行分析によって評価することである.歩行分析の方法として，慣性センサ式三次元動作解析装置Xsense(R)を用いる計画であったが，この装置は歩行分析前のキャリブレーションとして健常者に近い歩行速度で歩行を行う必要があり，対麻痺者・四肢麻痺者のロボット歩行では歩行速度が低いため， 正確な計測が困難であることが判明した.そこで，2020年度は低歩行能力者に対しても簡単に実施可能な歩行分析方法の再検討を行い，キャリブレーションが不要で，低歩行能力者の身体的負担が少ない方法として，二次元歩行分析であるダートフィッシュ(R) を用いることとした．健常者での予備実験では，第7頚椎，第 5腰椎，両側肩峰，両側腸骨稜頂点，両側歩行器にカラーマーカを貼付し，矢状面および前額面（後方より）の撮影を行うことで，体幹の矢状面・前額面の角度の推移が計測できることが分かった．2021年度は，実際の実際の患者での計測に移行した．患者の歩容によっては両側腸骨稜頂点のマーカーが隠れることがあることが判明したため，補正方法を検討・立案した．この補正方法を用いて対麻痺者・四肢麻痺者の歩行分析を行い，計測が可能であることを確認した．2021年度 は3名の患者の計測を行うことができた．2022年度は，患者がWPALを用いた歩行に習熟するのを待って再度計測を行う予定であったが，2021年度に引き続いて新型コロナウイルス感染症が流行し，通院リハビリテーションに不安を訴える患者が多く，計画通りの習熟が進まなかった．そこで，様々な歩行能力の患者の歩行分析を行うことによって，歩行能力と歩容の関係を分析し，運動学習課程の推測を行う方針とした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
当初の計画では，歩行分析の方法として慣性センサ式三次元動作解析装置Xsense(R)を用いる計画であったが，この装置は歩行分析前のキャリブレーションとして健常者に近い歩行速度で歩行を行う必要があり，対麻痺者・四肢麻痺者のロボット歩行では歩行速度が低いため，正確な計測が困難であることが判明した．そこで，2020年度に，低歩行能力者に対しても簡単に実施可能な歩行分析方法の再検討を行い，ダートフィッシュ(R)を用いた二次元歩行分析により体幹角度の計測が可能であることを健常者の予備実験で明らかにしたが，歩行分析手法の変更を行ったため，計測開始までに時間を要した. 2021年度，2022年度は患者での計測を開始することができたが，新型コロナウイルスの流行に伴って，当院での通院リハビリテーションに不安を訴える患者が多く，WPALを 用いた歩行の習熟が予定していたほどには進まなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
COVID-19の影響で，順調に歩行練習を提供することができず，同一患者での運動学習段階に応じた計測に限定すると，対象者数が減少すると考えられる．そこで，様々な歩行能力の患者の歩行分析を行うことによって，歩行能力と歩容の関係を分析し，運動学習課程の推測を行う方針とした．2022年度後半に3名の患者が新たに練習に参加し，1名はFunctional Amburatory Categories (FAC) 4点（平地歩行自立），2名はFAC 3点（口頭による指示・誘導）まで習熟が進んだ．2023年度はさらに研究対象者を増やすとともに，FAC 4点まで進んだ患者を対象に歩行分析を行う予定である．
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| Causes of Carryover |
計測用ノートPCの購入や動画解析ソフトなどの購入を行った一方で，研究に遅れが生じ，研究結果を発表するための学会参加費や論文執筆費用を使用せず，次年度に持ち越すこととした．動画解析ソフトの契約延長や消耗品購入のための費用も確保した．
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