2024 Fiscal Year Research-status Report
座位で安全に歩行トレーニングが可能な腕振りリズムアシストロボット
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24K00844
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| Research Institution | Institute of Science Tokyo |
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Principal Investigator |
緒方 大樹 東京科学大学, 情報理工学院, 特任准教授 (80598037)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三宅 美博 東京科学大学, 情報理工学院, 教授 (20219752)
石井 秀明 東京科学大学, 情報理工学院, 教授 (50376612)
内富 寛隆 東京科学大学, 情報理工学院, 特任准教授 (30886932)
稲葉 彰 公立学校共済組合関東中央病院 (臨床研究センター), 臨床研究センター, 脳神経内科部長 (10282766)
織茂 智之 公立学校共済組合関東中央病院 (臨床研究センター), 臨床研究センター, 特別研究員 (10392359)
野川 茂 東海大学, 医学部, 教授 (50208310)
中川 裕介 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座准教授 (60822666)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Keywords | 座位歩行トレーニングシステム / 腕振りリズムトレーニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、現状のWALK-MATE ROBOTを用いて、脳卒中患者や人工膝関節置換術を受けた患者等を対象とした座位での歩行トレーニングを実施し、その歩行改善効果のデータ収集を行った。これらの実験から、WALK-MATE ROBOTを用いて座位にて腕振りリズムを整えることにより、その後ロボットを脱いだ後のストライド長やストライド速度が向上することが示された。加えて、歩行一周期に対する遊脚期割合が増加し、立脚期割合が減少することが認められた。これらにより、現状のWALK-MATE ROBOTによっても歩行パフォーマンスと歩行パターン（リズム）を改善できることが示された。また、これらは、座位でロボットを用いて、脊椎中にある神経ネットワーク群の上肢CPG（Central Pattern Generator、中枢リズム生成器）のリズムを整えることが、その後の歩行において下肢CPGのリズムを整え、結果として歩行パフォーマンスが向上するという本研究の仮説を支持する結果である。
加えて、これらの成果に基づき、新たなロボットのハード・ソフト面の改良事項を洗い出した。特に、歩行の左右差がある患者に対して、それに適した腕振りリズムトレーニング方法の構築を行う必要があることが示された。加えて、上肢と下肢のCPG共役によるWALK-MATE ROBOTを用いた歩行改善の仮説を検証するための歩行計測システムの開発に着手した。これによりトレーニング前後の歩行中のシナジー分析を実施できるようになり、仮説検証を進めることができる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究成果は当初計画していたものを遂行したものであり、おおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、2024年度に得たデータとそれに基づくロボットの改良計画に基づき、新たなロボットのプロトタイプの開発を進める。また、CPG共役に基づく歩行改善の仮説を検証するための計測システムを完成させ、歩行計測を実施する。
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| Causes of Carryover |
WALK-MATE ROBOTを用いた座位での歩行トレーニング実験を実施する中で、当初想定していなかったロボットのハード・ソフトの部分まで改良をしたほうがよいことが発覚した。そのため、それらを含めた、特にハードの改良においてより時間をかけて行うべきであると考え、2024年度分のロボット改良費の一部を2025年度に使用することを決定した。
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