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脊髄損傷者における歩行練習支援ロボットWPAL使用時の歩容と筋活動の評価

研究課題

研究課題/領域番号 20K11223
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関藤田医科大学

研究代表者

平野 哲  藤田医科大学, 医学部, 臨床教授 (80535419)

研究分担者 大高 洋平  藤田医科大学, 医学部, 教授 (00317257)
向野 雅彦  藤田医科大学, 医学部, 准教授 (30424170)
才藤 栄一  藤田医科大学, 医学部, 教授 (50162186)
田辺 茂雄  藤田医科大学, 保健学研究科, 教授 (50398632)
角田 哲也  藤田医科大学, 医学部, 講師 (80795609)
小山 総市朗  藤田医科大学, 保健衛生学部, 講師 (90754705)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード脊髄損傷 / 対麻痺 / 四肢麻痺 / リハビリテーション / ロボット / 歩行分析 / 歩行再建 / 歩行障害 / 三次元歩行分析 / 自立支援 / 運動学習 / 表面筋電図 / 筋電図解析
研究開始時の研究の概要

脊髄損傷・脊髄疾患による対麻痺者・四肢麻痺者を対象に,三次元歩行分析,表面筋電図解析を行い,歩行能力(連続歩行距離や歩行速度など)と残存高位,歩容, 上肢・体幹の筋活動の関係について検討を加える.これにより,歩容が歩行能力に与える影響を明らかにする.対麻痺者10名,四肢麻痺者5名を対象とする.習熟の課程にある患者においては,複数回の評価を行うことにより,練習の影響を考察する.対麻痺者3名,四肢麻痺者3名を対象とする.

研究成果の概要

脊髄損傷者がロボットで歩く際の体幹の傾きを,動画解析ソフトを用いて分析した.矢状面および前額面を撮影し,体幹側傾角(第7頚椎と第 5腰椎を結ぶ線が鉛直に対して成す角度),体幹前後傾角(肩峰と腸骨稜を結ぶ線が鉛直に対して成す角度)を算出した.頚髄損傷4名,胸髄損傷5名について,計測・解析を行った結果,神経学的レベルが高位であるほど,体幹側傾角範囲,体幹前後傾角範囲が大きかった.また,体幹側傾角範囲は歩行自立度,連続歩行距離と負の相関を認めた.体幹側傾角範囲の減少は運動学習の進捗を表す可能性がある.

研究成果の学術的意義や社会的意義

脊髄損傷による完全対麻痺・四肢麻痺は現在の医療では回復が困難であり,患者の主な移動手段は車いすとなるが,再び立ちたい,歩きたいと願っている患者は多い.近年では歩行自立を支援するロボットが開発されており,ロボットを用いれば歩行が可能となった患者も多い.一方で,再建された歩行は健常者とは歩容が異なり,その理想型は損傷高位によっても異なると予想される.しかし,現時点では損傷高位に応じてどのような歩容を目指して指導していくべきか明らかでない.従って,損傷高位や歩行能力に応じた,ロボットを用いた際の歩容を明らかにすることは,患者に指導をする上で有用であると考えられる.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Wearable Power-Assist Locomotor for Gait Reconstruction in Patients With Spinal Cord Injury: A Retrospective Study2022

    • 著者名/発表者名
      Koyama S, Tanabe S, Gotoh T, Taguchi Y, Katoh M, Saitoh E, Otaka Y, Hirano S
    • 雑誌名

      frontierts in Neurorobotics

      巻: -

    • DOI

      10.3389/fnbot.2022.775724

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 歩行自立支援ロボットWPALを用いた歩行の習熟過程における上肢筋活動の変化:対麻痺者1例での検討2021

    • 著者名/発表者名
      松本麻由,後藤豪志,平野 哲,角田哲也,加藤正樹,田辺茂雄,熊澤暢宏,北原大暉, 田口雄太,兵藤綾乃,伊東健斗,熊谷綾華,宇野秋人,才藤栄一,大高洋平
    • 学会等名
      第5回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 歩行補助ロボットWPALによる対麻痺者の実用的歩行再建2021

    • 著者名/発表者名
      平野 哲
    • 学会等名
      第56回日本脊髄障害医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Relationship between neurological level and walking ability with a robot in spinal cord injury patients2021

    • 著者名/発表者名
      Gotoh T, Hirano S, Tanabe S, Katoh M, Koyama S, Kumagai A, Tsunogai S, Tsunoda T, Uno A, Takemitsu T, Saitoh E, Otaka Y
    • 学会等名
      60th Annual Scientific Meeting of The International Spinal Cord Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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