脊髄損傷者のための歩行再建ロボット使用時の歩行器操作練習支援システムの開発

2024 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K11178
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 田辺 茂雄 藤田医科大学, 保健学研究科, 教授 (50398632)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小山 総市朗 藤田医科大学, 保健学研究科, 准教授 (90754705) ; 井伊 卓真 藤田医科大学, 保健衛生学部, 講師 (50815074)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 脊髄損傷

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は，脊髄損傷による対麻痺者（両下肢麻痺者）の歩行再建を目的とした装着型歩行支援ロボットWearable Power-Assist Locomotor（WPAL）を用いた歩行時における，歩行器操作の練習を支援するシステムの開発であった．2021年度は，歩行速度が歩行器を押し出す時期に与える影響について検討を進め，歩行速度の変化に伴い，歩行器を押し出す時期は歩行周期の5-12%程度変化し，歩行速度が速い方が押し出す時期が遅い傾向であることを明らかにした．2022年度は，歩行器を押し出す時期を聴覚提示などによって伝える練習支援システムについて，探索的な試作検討を進めた．具体的には，WPALの歩行周期と同期して，その特定の歩行周期で音が鳴るように設定できるシステムを検討した．加えて，予備的検討によって得られた適切な歩行器押し出し時期（音が鳴る時期）と実際の押し出し時期との差を記録するシステムも併せて構築した．2023年度は，昨年度に試作検討したシステムの仕様検討のため，習熟者の歩行器押し出し時期を詳細に計測し，初期接地から1.0-1.4秒，2.3-3.3秒の時期に押し出しを行っており，歩行率の増加によってそれぞれ0.5秒程度早くなる傾向を明らかにした．未習熟者を対象に，歩行速度が歩行器の押し出し時期に与える影響についての検討も行い，歩行の1施行内でのばらつきが多く，習熟者で確認された1歩行周期中に2回押し出す特徴もないことを明らかにした．2024年度は，未習熟者における歩行中の歩行器と身体との距離に関して，静止立位で合わせた基準位置より遠位または近位での操作を保つ提示システム有り，またはシステム無しの3群に分け，重心移動の習熟に与える影響を比較し，基準距離より遠位で操作する群が，重心移動時期に関して早期に習熟する傾向を明らかにした．