Evaluation of Gait and Muscle Activity in Patients with Spinal Cord Injury Using the Walking Assist Robot WPAL

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K11223
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 平野 哲 藤田医科大学, 医学部, 臨床教授 (80535419)
• 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)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 脊髄損傷 / 歩行障害 / 三次元歩行分析 / 対麻痺 / 四肢麻痺 / ロボット / 自立支援 / 歩行再建

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は，脊髄損傷者において，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．歩行分析の手法として，第7頚椎，第 5腰椎，両側肩峰，両側腸骨稜頂点にカラーマーカを貼付し，矢状面および前額面を連続8歩以上撮影し，ダートフィッシュ(R)を用いて連続6歩を解析することとした．体幹の角度を表す指標として，体幹側傾角（第7頚椎と第 5腰椎を結ぶ線が鉛直に対して成す角度の葉に），体幹前後傾角（肩峰と腸骨稜を結ぶ線が鉛直に対して成す角度の範囲），体幹前後姿勢角（肩峰と腸骨稜を結ぶ線が鉛直に対して成す角度の平均値．前傾の時に正と定義）を算出した．脊髄損傷者9名（頚髄損傷4名，胸髄損傷5名）に対して計測を行った．体幹側傾角，体幹前後傾角，体幹前後姿勢角の中央値（最小値，最大値）はそれぞれ，14.1°（6.0°，23.5°），20.8°（10.1°，39.8°），0.0°（-13.5°，14.4°）であった．神経学的レベルを尾側になると1増える値として定義し，これらの角度との関係を調べたところ，体幹側傾角と-0.81，体幹前後傾角と-0.56，体幹前後姿勢角と-0.35の相関係数が得られた．つまり，神経学的レベルが高位であるほど，歩行中の前後，左右への体幹角度の変化が大きいことが示された．また，それぞれの角度と連続歩行距離．Functional Ambulation Category（FAC）との相関係数を求めたところ，体幹側傾角と連続歩行距離，FACの相関係数はそれぞれ-0.50，-0.62であり，中等度の相関を認めた．今回，複数回の計測を行った2名においては，上達につれて体幹側傾角の減少を認めたことから，体幹側傾角の減少が運動学習の進捗を表す可能性が示唆された．