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2021 年度 実績報告書

慢性期脳卒中患者における麻痺肢の学習性不使用を制御するリハビリシステム創成

研究課題

研究課題/領域番号 19K22855
研究機関東北大学

研究代表者

大脇 大  東北大学, 工学研究科, 准教授 (40551908)

研究分担者 大内田 裕  大阪教育大学, 教育学部, 准教授 (80510578)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
キーワード学習性不使用 / 使用頻度依存可塑性 / 筋電位 / 日常動作 / ウェアラブル筋電位計
研究実績の概要

本研究の目的は,脳卒中患者に対するリハビリにおける最大の障壁「麻痺肢の学習性不使用」を克服するリハビリシステムを開発,実証することにある.慢性期脳卒中片麻痺患者は,麻痺肢の機能低下,健側肢の過剰使用により,麻痺肢を使用しないことを学習し使用頻度が低下することが知られており,学習性不使用と 呼ばれる.この学習性不使用は,脳に負の使用頻度依存可塑性を生じさせ,麻痺肢の運動制御に関わる脳領域が縮小する.この変化により,使用頻度がさらに低下 することで機能低下を助長し,さらなる脳領域の縮小をまねく,「使わなければ機能は失う」,まさに,負のサイクルである.本研究では,麻痺肢の使用頻度依 存可塑性を制御するため,表面筋電位計による両肢の使用状況を計測するウェアラブルセンサを開発し,患者ごとの理想的な筋電位パターンを強化することで正 の使用頻度依存可塑性を生み出す在宅ニューロリハビリシステムを創出する.

本年度においても,日常生活動作に おける両上肢の使用頻度を筋電位計を用いて定量的に評価することを目的とした. この目的のため, 日常生活においても両上肢の筋活動を計測可能なウェアラブル筋電位計の改良を行った. さらに,市販されている計測システムを購入し,開発したシステムとの精度検証を行った.得られた筋電位データから筋肉の使用頻度を定量的に評価する指標について改良点を検討した. 5名の被験者から取得した日常動作のデータを解析し,被験者間の個人差の保証や利き手の推定方法について検証を行った.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Editorial: Biological and Robotic Inter-Limb Coordination2022

    • 著者名/発表者名
      Owaki Dai、Manoonpong Poramate、Ayali Amir
    • 雑誌名

      Frontiers in Robotics and AI

      巻: 9 ページ: 875493

    • DOI

      10.3389/frobt.2022.875493

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Relationship Between Body-Specific Attention to a Paretic Limb and Real-World Arm Use in Stroke Patients: A Longitudinal Study2022

    • 著者名/発表者名
      Otaki Ryoji、Oouchida Yutaka、Aizu Naoki、Sudo Tamami、Sasahara Hiroshi、Saito Yuki、Takemura Sunao、Izumi Shin-Ichi
    • 雑誌名

      Frontiers in Systems Neuroscience

      巻: 15 ページ: 806257

    • DOI

      10.3389/fnsys.2021.806257

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recent Advances in Quantitative Gait Analysis Using Wearable Sensors: A Review2021

    • 著者名/発表者名
      Hutabarat Yonatan、Owaki Dai、Hayashibe Mitsuhiro
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 21 ページ: 26470~26487

    • DOI

      10.1109/jsen.2021.3119658

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Classification of Ankle Joint Stiffness during Walking to Determine the Use of Ankle Foot Orthosis after Stroke2021

    • 著者名/発表者名
      Sekiguchi Yusuke、Honda Keita、Owaki Dai、Izumi Shin-Ichi
    • 雑誌名

      Brain Sciences

      巻: 11 ページ: 1512~1512

    • DOI

      10.3390/brainsci11111512

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two-Week Rehabilitation with Auditory Biofeedback Prosthesis Reduces Whole Body Angular Momentum Range during Walking in Stroke Patients with Hemiplegia: A Randomized Controlled Trial2021

    • 著者名/発表者名
      Owaki Dai、Sekiguchi Yusuke、Honda Keita、Izumi Shin-Ichi
    • 雑誌名

      Brain Sciences

      巻: 11 ページ: 1461~1461

    • DOI

      10.3390/brainsci11111461

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Robotic and Biological Interlimb Coordination2021

    • 著者名/発表者名
      Dai Owaki
    • 学会等名
      Dynamic Walking 2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Dai Owaki (personal)

    • URL

      www.oscillex.org

  • [備考] Dai Owaki (researchmap)

    • URL

      https://researchmap.jp/embodiment2004

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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