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2020 Fiscal Year Research-status Report

運動機能障害を持つ小児を対象としたロボットトレーニングプログラムの開発と評価

Research Project

Project/Area Number 20K23292
Research InstitutionIbaraki Prefectural University of Health Science

Principal Investigator

黒田 真由美  茨城県立医療大学, 保健医療学部, 助教 (80880955)

Project Period (FY) 2020-09-11 – 2023-03-31
Keywordsロボット / 小児 / リハビリテーション / 運動機能障害 / ロボットスーツHAL / ロボティクストレーニング / ロボットトレーニング
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,運動機能障害を有する幼児期の小児慢性疾患患者を対象として,装着型ロボットを用いたトレーニングを施行し,歩行能力,運動機能,日常生活活動における介入効果について検討することを目的とした。本研究で使用するロボットは、装着型動作支援ロボットであるロボットスーツHAL(以下HAL,CYBERDYNE社製)とした。HALは,装着者の意図に合わせて随意運動を支援する機構を有する。小児慢性疾患により生じた運動機能障害は永続的であり,上位中枢神経障害による痙縮や筋力低下に伴い歩行障害などを呈する。脳性麻痺を始めとした小児慢性疾患では,乳幼児期早期からのリハビリテーション介入が重要とされている。HALはこれまで,脳卒中や脊髄損傷など成人患者を対象にリハビリテーションに用いられ,HALを使用したトレーニングによる運動能力の向上が報告されている。このことより,成長発達過程の小児では,ロボティクストレーニングの更なる効果が見込めるのではないかと考えた。
これまでに,3~15歳の小児慢性特定疾患患者(脳性麻痺,脊髄梗塞,急性脳症)5名に対しHALを用いた計12回のロボティクストレーニングを実施し,介入前後での歩行能力,運動機能,日常生活における変化について検証した。その結果,介入後の歩行速度や粗大運動能力に向上を認めた。更に歩行耐久性の向上,更衣・入浴動作での立位支持性の向上などロボティクストレーニング実施後のこどもの日常生活おける変化を認めた。個別の課題では、幼児期に対する介入の場合、児のモチベーションに日格差を認め、成人と比較しトレーニング量が一定となりにく事が挙げられた。これまでに得られた結果については,学会発表や症例報告にて成果を報告した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ロボットの機体修理により、介入を中断する期間があったこと、新型コロナウイルスの影響により、研究協力者の通院や入院の調整が困難であった事が原因として挙げられる。

Strategy for Future Research Activity

幼児期の小児へロボティクストレーニングの効果を探る中、こどもが楽しんでトレーニングを行える環境づくりが課題となり、焦点化して取り組む必要性が生じた。装着型ロボットであるHALの利点を生かし、歩行トレーニングのみならず階段昇降や立位でのボール蹴りなど様々な運動やアクティビティを取り入れたトレーニング内容を再構築していく。
また、国内の新型コロナウイルス感染状況を鑑みながら、夏休みや春休みなどこどもが研究に参加しやすい期間に集中的に実施するなどの対策をとり、症例数を増やしていく。
研究内容については、国内外のリハビリテーション、小児関連の学会において、研究成果を積極的に公表していく。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症の影響により当初予定していた症例数について介入を施行出来なかったため、電極や記録媒体など介入時仕様物品の購入費について余剰が生じた。
次年度は、介入時必要物品の購入、解析ソフトの購入、学会参加費、論文投稿費等に使用していく予定である。

  • Research Products

    (8 results)

All 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Effect of the Hybrid Assistive Limb on the Gait Pattern for Cerebral Palsy.2020

    • Author(s)
      Mataki Y, Mutsuzaki H, Kamada H, Takeuchi R, Nakagawa S, Yoshikawa K, Takahashi K, Kuroda M, Iwasaki N, Yamazaki M.
    • Journal Title

      Medicina (Kaunas).

      Volume: 56(12) Pages: 673

    • DOI

      10.3390/medicina56120673.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Robot-assisted gait training using a very small-sized Hybrid Assistive Limb (R) for pediatric cerebral palsy: A case report.2020

    • Author(s)
      Kuroda M, Nakagawa S, Mutsuzaki H, Mataki Y, Yoshikawa K, Takahashi K, Nakayama T, Iwasaki N.
    • Journal Title

      Brain and Development.

      Volume: 42(6) Pages: 468-472

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2019.12.009. Epub 2020 Apr 2.

  • [Presentation] 痙直型脳性麻痺患者に対するロボットスーツHAL使用前後での歩容変化2020

    • Author(s)
      俣木優輝,六崎裕高,鎌田浩史,中川将吾,竹内亮子,松田真由美,吉川憲一,高橋一史,岩崎信明,山崎正志
    • Organizer
      第93回日本整形外科学会学術総会
  • [Presentation] 小型軽量ロボットスーツHAL (R) を使用した小児脳性麻痺患者へのリハビリテーションの即時効  果2020

    • Author(s)
      中川将吾,六崎裕高,俣木優輝,鎌田浩史,松田真由美,吉川憲一,高橋一史,岩崎信明,山崎正志
    • Organizer
      第93回日本整形外科学会学術総会
  • [Presentation] 小児疾患患者に対して新規開発された小型ロボットスーツHALを用いたロボットトレーニング2020

    • Author(s)
      黒田真由美,岩崎信明,中川将吾,中山智博,中山純子,大黒春夏,渡慶次香代,四津有人,吉川憲一,高橋一史,六崎裕高
    • Organizer
      第62回日本小児神経学会学術集会
  • [Presentation] 歩行障害を有する急性壊死性脳症後遺症患者におけるロボットスーツHALを用いた歩行訓練の効果2020

    • Author(s)
      渡慶次 香代, 中山 智博, 西川 絢子, 中山 純子, 大黒 春夏, 黒田 真由美, 岩崎 信明
    • Organizer
      第62回日本小児神経学会学術集会
  • [Presentation] 痙直型脳性麻痺患者に対するロボットスーツHAL使用前後での歩容の左右対称性変化2020

    • Author(s)
      俣木優輝,六崎裕高,鎌田浩史,中川将吾,竹内亮子,松田真由美,吉川憲一,高橋 一史,岩崎信明,山崎正志
    • Organizer
      第57回日本リハビリテーション医学会学術集会
  • [Presentation] 上肢機能障害を呈した脳性麻痺3名に対するロボットスーツHAL単関節タイプを用いた上肢機能練習2020

    • Author(s)
      黒田真由美,岩崎信明,俣木優輝,竹内亮子,大黒春夏,渡慶次香代,六崎裕高
    • Organizer
      第57回日本リハビリテーション医学会学術集会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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