2016 Fiscal Year Annual Research Report
ヒト下肢筋機能と同等にアシストできる免荷式歩行訓練システムの開発
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25282161
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山本 紳一郎 芝浦工業大学, システム工学部, 教授 (30327762)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 医療福祉 / 神経科学 / 脊髄損傷 / 脳卒中片麻痺 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本ではのべ10万人以上が脊髄損傷（対麻痺）を抱えて生活している．また，日本の脳血管障害の死亡率は年々減少しているものの，後遺症として片麻痺を抱えている人は，約200万人と減少していない．超高齢化社会をむかえ，リハビリ訓練を支える理学療法士不足も懸念される．それゆえ近年のリハビリ工学的研究では，ロボット技術を用いた訓練システムを開発している研究者も多い．しかしながら，近年の臨床研究では，ロボット技術を用いた訓練が果たしてどれだけの効果が得られるのかを疑問視する報告も多い．このような現状を踏まえて，本研究はニューロリハビリテーションの概念に基づいて，様々な運動機能障害者の症状に対する多様な訓練処方を可能とするより訓練効果が期待できる免荷式歩行訓練システムを開発することを最終目標とする．これまで開発コンセプトに適合したハード，ソフトの両面で検討された装具部，免荷部およびアクチュエータであるマッキベン型人工筋を設計し，様々な試作を続けてきた．装具部は二関節筋の作働範囲において，関節の運動として機能しない特異点がいくつか存在し，充分に二関節筋の性能を発揮できる装具フレームを設計できていなかったが，この点を克服する二関節筋モデルに適した装具フレームの再検討を行い，設計・製作することができた．免荷部は，カウンターウェイト方式を用いていたが，身体重心の上下動による慣性が問題だったため，人工筋をアクチュエータとする再設計を行い，新たな免荷部を製作した．これらの装具部および免荷部の制御系の検討（主に位置制御フィードバック）を進めてきたが，免荷部の制御については，ようやく制御可能なレベルまでこぎつけた．しかしながら，ダブルベルトトレッドミルの不調によって大幅に進捗が遅れたことから期間延長申請を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本システムの基幹であるダブルベルトトレッドミルの故障によって，大幅に進捗が遅れた．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は力制御フィードバックの導入も含めた制御系の改善が大きな検討課題である．また，ダブルベルトトレッドミルの不調によって大幅に進捗が遅れたことから，期間延長申請を行った．
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| Causes of Carryover |
免荷式トレッドミル歩行訓練システムの開発において，基幹装置であるダブルベルトトレッドミルの故障によって，当初予定していた計測実験ができなくなったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
トレッドミルは修理できる見込がたったため，開発した免荷システムや装具部を用いた積み残した評価実験を実施する予定である．
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