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片麻痺膝屈伸への促進的電気刺激・筋力補助を用いた下肢装具装着型歩行訓練装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23500593
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関鹿児島大学

研究代表者

余 永  鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (20284903)

研究分担者 川平 和美  鹿児島大学, 大学院医歯学総合研究科, 客員研究員 (20117493)
下堂薗 惠 (下堂薗 恵)  鹿児島大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (30325782)
林 良太  鹿児島大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (40288949)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード片麻痺患者用歩行訓練装置 / 力情報に基づくパワーアシスト制御 / 足装着型自重免荷パワーアシスト装置 / 閾値下筋電気刺激 / 周期的筋電気刺激 / 筋閾値測定方法 / 股関節・膝関節運動順応機構 / 訓練効果評価方法 / 周期的筋振動刺激 / 装着型歩行訓練装置機構 / 片麻痺下肢 / 促通反復療法 / 知能ロボティクス / 高感度力覚センサ / パワーアシスト制御 / 伸張反射誘発 / 訓練効果評価 / 理学療法学 / 知能ロボット / 感覚行動システム / センシングデバイス・システム / ヒューマンインターフェース
研究成果の概要

本研究では、筋電気刺激機能とパワーアシスト機能を備え軽量で下肢装具に装着できる装置を開発して、歩行訓練における膝屈伸の神経路強化的随意運動促通療法を確立し、片麻痺膝の麻痺自体と歩行機能を効果的に改善させることを行った。
(1)筋電気刺激機能には、特定された筋への収縮閾値下の持続的電気刺激による膝の随意屈伸運動への促進機能の実現;(2)パワーアシスト機能には、能動的に膝の筋力や随意屈伸運動を補助する他動介助訓練、および膝の伸張反射を起して自動伸展を促進する周期的筋振動刺激機能の実現;(3)これらの機能を併合した下肢装具装着型歩行訓練装置とその随意運動促通療法および訓練効果評価方法の開発を行った。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) 産業財産権 (3件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Manipulability Inclusive Principle for Hip Joint Assistive Mechanism Design Optimization2014

    • 著者名/発表者名
      Yong Yu and Wenyuan Liang
    • 雑誌名

      The International Journal of Advanced Manufacturing Technology

      巻: Vol.70, No.5 号: 5-8 ページ: 929-945

    • DOI

      10.1007/s00170-013-5323-0

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 伸張反射による指伸展促通機能を有する片麻痺指機能回復訓練装置の開発2012

    • 著者名/発表者名
      余永,岩下説志,川平和美,林良太
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文

      巻: 48 ページ: 413-422

    • NAID

      10030930170

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 片麻痺指リハビリ装置における効果的な伸張反射を促す方法とその評価2012

    • 著者名/発表者名
      余永,前田克也,川平和美,林良太
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
    • 発表場所
      静岡県浜松市アクトシティ浜松
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 片麻痺指リハビリ装置を用いた促通反復療法におけるタッピング刺激及び電気刺激・振動刺激の訓練効果評価2012

    • 著者名/発表者名
      余永,前田克也,川平和美,下堂薗恵,林良太
    • 学会等名
      第13回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      福岡市福岡国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 片麻痺前腕機能回復訓練装置における伸張反射を促す効果的な訓練の実現2012

    • 著者名/発表者名
      余永,仲西洋介,川平和美,下堂薗恵,林良太
    • 学会等名
      第13回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      福岡市福岡国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 促進的電気刺激・筋力補助を用いた下肢装具装着型片麻痺歩行訓練装置機構の提案

    • 著者名/発表者名
      遠山達也,余永,林良太,下堂薗恵,川平和美
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部鹿児島講演会
    • 発表場所
      鹿児島市 鹿児島大学工学部
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 促進的電気刺激・筋力補助を用いた下肢装具装着型片麻痺歩行訓練装置の研究

    • 著者名/発表者名
      余永,遠山達也,林良太,下堂薗恵,川平和美
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
    • 発表場所
      富山市 富山国際会議場・富山市総合体育館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シンプルかつ高感度なSensor-Motor Mechanismによる膝関節パワーアシストの実現

    • 著者名/発表者名
      余永,松田純,吉松春樹,林良太
    • 学会等名
      第29回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京、芝浦工業大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 片麻痺指リハビリ装置における伸張反射を促す指根元タッピング機能の向上

    • 著者名/発表者名
      余永,前田克也,岩下説志,川平和美,林良太
    • 学会等名
      第29回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京、芝浦工業大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [産業財産権] 片麻痺運動機能回復訓練装置を用いた訓練効果評価方法,および訓練効果評価演算装置,ならびにプログラム2013

    • 発明者名
      余永,川平和美,前田克也,仲西洋介,下堂薗恵
    • 権利者名
      国立大学法人鹿児島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-126836
    • 出願年月日
      2013-06-17
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 片麻痺患者用歩行訓練装置2013

    • 発明者名
      余永,遠山達也,川平和美,下堂薗恵
    • 権利者名
      国立大学法人鹿児島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-200858
    • 出願年月日
      2013-09-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 膝関節パワーアシスト装置2011

    • 発明者名
      余永,吉松春樹
    • 権利者名
      国立大学法人鹿児島大学
    • 出願年月日
      2011
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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