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2019 年度 実施状況報告書

機能的電気刺激を併用した両側下肢型歩行訓練リハビリテーションロボットの開発と検討

研究課題

研究課題/領域番号 18K10668
研究機関秋田大学

研究代表者

島田 洋一  秋田大学, 医学系研究科, 教授 (90162685)

研究分担者 巖見 武裕  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (10259806)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードリハビリテーションロボット / 機能的電気刺激 / 歩行訓練 / 医工連携
研究実績の概要

中枢神経障害者を主対象とした、機能的電気刺激(Functional Electrical Stimulation: FES)を併用した両側下肢型歩行訓練リハビリテーションロボットの開発を行った。多くの施設で導入可能であることを目標に、小型化も考慮している。
これまで作成したFES併用片脚型歩行訓練リハビリテーションロボットをベースに、両側型に対応すべく、サーボモータならびに電気回路系統備品を購入、機器作成を行っている。実臨床での使用しやすさ・また患者のリハビリテーション意欲向上へも配慮するため、プロダクトデザイナーも含めた、医工連携のカンファレンスを月1回行いながら、適宜修正を加えている。
健常者の歩行データを解析し、患者の歩行速度、関節角度に応じた歩行を再現・調整可能なプログラムを作成した。歩行速度・麻痺の改善の程度に応じた、モータによる歩行サポートレベルを調整可能なプログラムの開発を行っている。また、その歩行周期に応じた機能的電気刺激について、刺激位置とタイミングの調整を、筋電計を用いながら行っている。アキュチュエータの作成を行い、モータの可動性についての確認を行った。
対象患者の体格また、病状により装具(コルセットなど)を併用する場面も考慮した、外骨格型の長下肢装具をベースにしたロボット装具の開発を行っている。
安全性への配慮として、ハーネスシステムを併用しながら、立ち上がり動作補助のための患者昇降システム・機器の作成を行った。FES、アクチュエーター、トレッドミルを作動させ、それぞれを連動させ、歩行動作に問題がないことを確認作業を行っている。今後、健常者検証、患者臨床試験を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

計画通り、機器作成を行っており、今年度中に健常者での検証、患者対象臨床研究を開始する予定である。

今後の研究の推進方策

機器の調整を行いながら、今年度中に健常者検証、患者対象臨床研究を開始。リハビリテーション効果の検証を行う。また、脊髄損傷者に対する再生医療について、共同研究施設として、再生医療後のリハビリテーション効果の検証を行う。

次年度使用額が生じた理由

次年度使用額が生じた理由は当初予定より、消耗品が節減できたため、次年度使用額が生じた。
残額について機器開発費へ使用予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 工学と繋がるリハビリテーション医療の連携―Akita FES Project, Akita Motion Analysis Groupの活動紹介2019

    • 著者名/発表者名
      松永俊樹,巖見武裕,工藤大輔,斉藤公男,木村竜太,千田聡明,畠山和利,渡邉基起,島田洋一
    • 学会等名
      日本リハビリテーション医学会第56回学術集会
  • [学会発表] Akita Trainer - 地方発の歩行訓練リハビリテーションロボット -2019

    • 著者名/発表者名
      木村竜太
    • 学会等名
      第35回日本義肢装具学会学術大会
  • [学会発表] 脊髄障害に対する機能的電気刺激(FES)を併用した歩行リハビリテーションの開発2019

    • 著者名/発表者名
      井上純一, 木村竜太, 宮腰尚久, 松永俊樹, 工藤大輔, 島田洋一
    • 学会等名
      第54回日本脊髄障害医学会
  • [学会発表] 歩行リハビリテーションロボットにおける強化学習によるアシスト量最適化システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      山内哲也,三浦大輝,臼田伊織,前田海,巖見武裕,島田洋一
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会2019
  • [学会発表] Development of Assist Torque Optimization System using Reinforcement Learning in Gait Rehabilitation Robot2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Yamauchi, Daiki Miura, Kai Maeda, Iori Usuda, Junichi Inoue, Ryota Kimura, Takehiro Iwami and Yoichi Shimada
    • 学会等名
      2019 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 国際学会
  • [学会発表] 機能的電気刺激を併用した片麻痺用歩行リハビリテーションロボットにおける歩行の左右対称性評価2019

    • 著者名/発表者名
      三浦大輝,山内哲也,巖見武裕,畠山和利,島田洋一
    • 学会等名
      日本機械学会東北学生会第49回学生員卒業研究発表講演会

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公開日: 2021-01-27  

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