2014 Fiscal Year Research-status Report
Development of a novel gait rehabilitation system in combination of functional electrical stimulation and robotic system for hemiplegic patients after stroke
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26750231
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
叶 晶 早稲田大学, 理工学術院, その他 (10646821)
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2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 福祉ロボット / リハビリテーション / 脳卒中片麻痺患者 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、非侵襲機能的電気刺激（FES）デバイス、分割ベルトトレッドミルと骨盤制御サブシステムを統合し、回復期脳卒中片麻痺患者の歩行リハビリのための新たな歩行訓練システムを提案した。提案された調査は、最終的に設計されたトレーニングの練習の周期で可能な限り正常に近い片麻痺下肢の歩行機能の改善することに目指している。新たなシステムは、協調運動の練習中下肢の運動機能に直接的なコントロールを可能にした。一方、片麻痺下肢の運動学習の一連のロボットシステムとFESの組み合わせの適用性を検証することであった。骨盤の動きデータを得るために、下肢の各セグメントに関連する表現は、運動学的モデルで得られるべきである。したがって、下肢の運動学的モデルを最初に取得する必要があるため、下肢のモデルパラメータと、歩行時の骨盤および下肢の間の運動学的関係は、マーカシステム及びコンピュータ支援ビデオモーション分析システムによってアルゴリズムが検出され、計算されることができた。
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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
提案された新たなシステムは、協調運動の練習中下肢の運動機能に直接的なコントロールを可能にすた。従って、本研究のもう一つの目的は、片麻痺下肢の運動学習の一連のロボットシステムとFESの組み合わせの適用性を検証することであった。一方、研究成果としての二つ国際会議の論文を発表した。全体的に、本研究では、提案された回復期脳卒中患者の歩行リハビリテーションのための適合性を実証することであった。
本システムシステムは、歩行運動機能を回復するために、健常者の片麻痺に模擬した実験で積極的に機械的な訓練に誘導することができると検証された。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度には、構築した骨盤制御ロボットシステムとFESを組み合わせることである。トレッドミル歩行システムおよび骨盤制御システムと、4つの筋肉4つの主要な筋肉（大腿四頭筋、ハムストリング、前脛骨筋（ TA） 、および内側腓腹筋）に刺激を送るために分離された4チャネルを有するFESを統合したリハビリテーションシステムの適用性を検証する。TAと内側腓腹筋への刺激は、以前に成功に実現されていたので、ここでは主に大腿四頭筋とハムストリングの筋肉を組み合わせたシステムで活性化させる。歩行訓練中に、 TAと内側腓腹筋への電気刺激は、トレッドミル歩行システムによって自動的に起動され、大腿四頭筋とハムストリングへの電気刺激が骨盤制御ロボットによって自動的にトリガされる。また、提案システムの優位性と有効性を確認するために、従来の治療法から、他のトレーニング結果と比較する予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度には、提案された新たなシステムは、協調運動の練習中下肢の運動機能に直接的なコントロールを構築し、主にトレッドミル歩行システムおよび骨盤制御システムと、指定の筋肉に刺激を送るために分離された4チャネルを有するFESを統合し、実験結果によりも構築したシステムを一部改善する。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
提案した歩行リハビリテーションシステムを構築するために、必要とされている歯車やロボットシステムのモータなどを購入する予定である。一方、実験参加した被験者招聘や研究成果としての国際会議の論文や雑誌などの発表し、出版することに伴う支出である。
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