| 研究分担者 |
田中 信行 鹿児島大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (40041454)
辻尾 昇三 鹿児島大学, 工学部, 教授 (40081252)
川平 和美 鹿児島大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (20117493)
余 永 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (20284903)
林 良太 鹿児島大学, 工学部, 講師 (40288949)
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| 研究概要 |
本研究の目的は,下肢装着の運動感知センサを利用して、低廉・コンパクトな歩行訓練システムを開発することにあった。この目的のために、三次元画像解析、および、運動感知センサを用いて脳卒中麻痺患者の歩行動作の解析を行い、その結果を利用して下肢装着センサを用いた歩行訓練支援システムを開発した。
まず、歩行動作画像解析の結果、麻痺患者の歩行評価にしばしば用いられる歩行速度と高い関連性を持ち、センサで計測可能な項目を調べたところ、立脚時間、ステップ長、膝角度、大腿・下腿角速度などで関係が見られた。中でも,歩行中の立脚時間は,歩行速度との間に,双曲線関数で近似できる反比例の関係にあった。このことは,発症後間もない,リハビリテーション開始期に見られるような麻痺程度の強いために歩行速度の低い患者においては,歩行速度そのものよりも,立脚時間で評価する方が,評価の精度のよいことがわかった。
次に、それらの項目が、実際に下肢装着のセンサで、計測評価が可能であるかを、調べたところ、荷重センサによる健側肢立脚時間、および角速度センサによる遊脚期下腿振り出しの角速度ピーク値による評価が可能であることがわかった。
これらの知見をもとに、開発した歩行機能回復訓練支援システムは、下肢に装着の荷重センサにより、接地/遊脚時間を判別し、遊脚中の麻痺肢下肢筋に振動刺激をフィードバックし、歩行機能の回復促進を図るものである。同時に、このシステムは、荷重センサにより判別した接地時間、遊脚時間、および下腿側面に装着する角速度センサ情報を用いて、歩行訓練成果をリアルタイムでフィードバックを行うシステムであった。
鹿児島大学医学部・歯学部附属病院霧島リハビリテーションセンターでのテストの結果、システムの動作を確認し、複数の脳卒中片麻痺患者に、このシステムが有効であることがわかった。
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