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2012 Fiscal Year Annual Research Report

ロボットによる歩行支援で生じる感覚運動適応の解明:歩行機能回復への支援に向けて

Research Project

Project/Area Number 23680059
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

上林 清孝  筑波大学, システム情報系, 助教 (70415363)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Keywords歩行 / ロボット / ロボットアシスト / 歩容 / 適応
Research Abstract

歩行機能障害者の歩行訓練や高齢者の歩行支援を目的とした歩行支援ロボットが開発されているが、ロボットによる歩行支援がヒト側にどのような適応変化を生じさせるのか明らかとなっていない。ロボットアシストを用いた訓練プロトコルやアシスト方法を確立するうえでもロボットアシストによってもたらされる適応を調べることは重要な課題と考えられる。本研究では、歩行支援前後にアシストなしで行う歩行のパターンを三次元動作解析や筋活動から比較し、アシスト後に生じた変化を明らかにすることを目的とした。本年度、股関節と膝関節にパワーユニットを装備した外骨格型の支援ロボットを用い、歩行時にロボットによるトルクアシストを両脚に与えた。ロボットによる歩行支援前後にトレッドミル上もしくはフロアー上にて通常歩行を行い、テレメータ表面筋電計によって下肢筋群から筋活動を記録した。健常者の他に脊髄損傷や脳卒中患者も対象とし、計測を行った。歩行支援時の筋活動パターンは支援のない通常歩行時とは異なっており、患者間でその変化には大きな差がみられた。一方、歩行アシスト前後の筋活動パターンを比べてみると、被験者の多くで顕著な適応変化は観察されなかった。日を変えて計測しても同一被験者からは再現性の高い結果が得られた。しかしながら、歩行支援後に行った通常歩行時に歩行速度の増加を示すケースもみられ、メカニズムに関しては患者の重症度などを踏まえた更なる検証が必要であろう。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2012 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Aftereffects of robotic-assisted treadmill walking on the locomotor pattern in humans2012

    • Author(s)
      Kamibayashi K, Kawamoto H, Sankai Y
    • Journal Title

      Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc

      Pages: 3560-3563

    • DOI

      DOI:10.1109/EMBC.2012.6346735

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ロボットスーツHALを用いた歩行訓練による機能改善事例2012

    • Author(s)
      上林清孝,河本浩明,江口清,山海嘉之
    • Journal Title

      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2012講演論文集

      Volume: 2012 Pages: 0S1-14 1-3

  • [Presentation] ヒト歩行時の体性感覚入力による皮質脊髄路および脊髄反射の興奮性変化

    • Author(s)
      上林清孝
    • Organizer
      第198回つくばブレインサイエンスセミナー
    • Place of Presentation
      筑波大学(茨城県)
    • Invited
  • [Presentation] 歩行支援ロボットを用いた脊髄損傷患者のニューロリハビリテーション

    • Author(s)
      上林清孝
    • Organizer
      第75回ロボット工学セミナー
    • Place of Presentation
      中央大学(東京)
    • Invited
  • [Presentation] ロボットスーツHALを用いた歩行訓練による機能改善事例

    • Author(s)
      上林清孝,河本浩明,江口清,山海嘉之
    • Organizer
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会 2012(LIFE2012)
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
  • [Presentation] 歩行時の体性感覚が皮質脊髄路興奮性に与える影響

    • Author(s)
      上林清孝
    • Organizer
      日本健康行動科学会第11回学術大会
    • Place of Presentation
      東京工科大学(東京)
    • Invited
  • [Presentation] Aftereffects of robotic-assisted treadmill walking on the locomotor pattern in humans

    • Author(s)
      Kamibayashi K, Kawamoto H, Sankai Y
    • Organizer
      34th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2012)
    • Place of Presentation
      San Diego (USA)

URL: 

Published: 2014-07-24  

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