2021 Fiscal Year Annual Research Report
片側前腕切断者の運動生理学的特性と筋電義手操作能力に関する研究
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21H03858
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| Research Institution | Kobe Gakuin University |
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Principal Investigator |
大庭 潤平 神戸学院大学, 総合リハビリテーション学部, 教授 (10406259)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶谷 勇 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (00356768)
大西 謙吾 東京電機大学, 理工学部, 教授 (70336254)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 筋電義手 / 視線解析 / 片手動作 / 両手動作 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，筋電電動義手（以下，筋電義手）使用者の筋電ハンド制御時の断端部筋電信号および視線軌跡等の生理学的特性と筋電義手操作時動作の運動学的特性を分析して筋電義手操作訓練の効果と課題を明らかにすることである．具体的な研究内容は，片側前腕切断者と先天性上肢欠損児（前腕部）と健常人を対象に実験を行い，筋電ハンド制御時の断端部筋電信号および認知機能の特性と筋電義手操作能力に関する基礎的データの集積を行うことである.
2021年度計画は，片側前腕切断者と健常者を対象に前腕部（断端部）の表面筋電位計測と筋電ハンド操作（課題遂行）時の3次元視覚軌跡測定にて，筋電義手使用時の生理学的な特性について検証することとした.切断者の協力者の依頼は行ったがコロナ禍のため感染予防対策の観点から主治医の許可が得られず見送りとなった.一方で健常者は20名の協力を得て，模擬筋電義手装着にて実験を行った.また健常者を対象に筋電義手訓練における片手操作課題と両手操作課題に着目し,筋電義手操作能力にどのような影響をもたらしているかを明らかにするため，片手操作課題実施後に両手操作課題を行う群と両手操作課題実施後に片手操作課題を行う群の2群に分けて，それぞれの課題の訓練効果を測定した.また，訓練効果の指標には筋電義手操作能力を測定できるThe Southampton Hand Assessment Procedureを実施した.
結果，模擬筋電義手を装着した視覚認知機能は，片手動作と両手動作において視線認知範囲に異なった特徴があることが示唆され，現在さらに詳細の解析を進めている.筋電義手操作能力実験では，両手操作課題は，片手操作課題よりも対象物を正確に操作する能力が効果的に向上した.本研究の結果から両手操作課題は，片手操作課題と比較して筋電ハンドの開閉制御や物品操作に有効であることが示唆された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
筋電義手ユーザである切断者および上肢欠損児の実験協力の確保がコロナ禍の影響で遅れているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
健常者を対象とした模擬筋電義手を用いた運動生理学的解析を対象を増やし、より客観的な基礎基盤データの構築を推進する。一方で筋電義手ユーザである切断者および上肢欠損児の実験協力は社会情勢などを考慮して実験協力者の確保と感染予防対策の徹底で遂行した行きたい。具体的な計画は次のとおりである。
2022年度後半には，筋電義手使用者と健常人（対照群）の筋電位特性および認知機能特性に関するデータ集積結果が整う予定である．そのため2022年度は，それらの結果を報告する.さらに片側前腕切断者を対象に筋電義手操作訓練プログラムを実施することで筋電義手操作能力検査測定と3次元動作測定により筋電義手訓練プログラムにおける筋電義手操作能力の効果判定を行う．2022年度および2023年度は研究結果をまとめて関連学会等で報告を行う．
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