脊髄損傷者に対する麻痺肢リハビリテーションー脳機能評価に基づく随意的訓練法の確立

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22H03991
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 清水 如代 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (40620993)
• 研究分担者: 鈴木 健嗣 筑波大学, システム情報系, 教授 (30350474) ; 丸島 愛樹 筑波大学, 医学医療系, 講師 (40722525) ; 國府田 正雄 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50361449) ; 六崎 裕高 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (50550927) ; 石本 立 茨城県立医療大学, 付属病院, 講師 (60938059) ; 羽田 康司 筑波大学, 医学医療系, 教授 (80317700) ; 松下 明 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 講師 (80532481) ; 根本 清貴 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80550152) ; 門根 秀樹 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (90599820) ; 久保田 茂希 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (90763798)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: 脊髄損傷 / 完全対麻痺 / ロボットスーツHAL / 上肢駆動HAL / fMRI

研究実績の概要

研究目的）脊髄損傷は、ADLの制約、QOLの低下を招く治療困難な病態で、麻痺肢の回復は困難と考えられてきた。しかし再生医療やリハビリテーションロボットの研究が進むことによって、麻痺肢へのアプローチが注目されてきている。筆者らは、装着者の神経筋活動を感知して四肢を動かすことのできるロボットスーツHALを使用し、麻痺肢の随意的な訓練を行ってきた。完全対麻痺患者に対して、両上肢をトリガーとして歩行訓練を行うことで、下肢の随意的筋活動が改善する例を経験した。また、両上肢麻痺の症例に対して、片側にHALを使用し肘伸展訓練を行うことで、両側とも即時性に肘伸展筋活動が改善する例を経験した。以上より、即時性・両側性に機能改善がみられることから頭部へのフィードバックがおこると考察し、介入前後の安静時fMRIを評価することで、脳機能を評価し、本法を脊髄損傷四肢・対麻痺患者の新たなリハビリテーションとしてプロトコルを構築することを目的とする。
研究実績）
完全対麻痺者３名に対して、介入前に表面筋電図検査およびモーションキャプチャによる下肢筋活動評価を行った。計１０回、上肢運動をトリガーとしたHAL歩行訓練を行った。2名で介入後に股関節屈筋の随意的筋活動が見られた。実施3名のうち2名では、介入前と介入後で安静時fMRIを測定した。fMRIは現在解析を継続している。また、頚髄損傷者に実施した肘関節伸展訓練の効果の脳機能的評価として、健常者にHALを実施して、前後にfMRIを測定している。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

完全対麻痺者３名に対してHALを実施した。fMRI測定を行ったが、解析が煩雑であり、現在途中である。
健常者でのHALおよび fMRI実施については、測定を継続しているが、解析途中である。

今後の研究の推進方策

完全対麻痺者におけるfMRIのデータ確認および追試、健常者での fMRIの解析を進める予定である。

研究成果

• [学会発表] 脊髄損傷完全四肢麻痺・対麻痺者に対する随意的麻痺肢訓練―装着型サイボーグHALを用いて― (2022)
  • 著者名/発表者名: 清水 如代、門根 秀樹、久保田 茂希、三浦紘世、國府田 正雄、羽田 康司、山崎 正志
  • 学会等名: 第95回日本整形外科学会学術総会
• [学会発表] 下肢機能障害者における起立訓練の意義について―web アンケート分析― (2022)
  • 著者名/発表者名: 清水 如代、門根 秀樹、江口 洋丞、佐々木 海 、俣木 優輝、渡慶次 香代 、鈴木 健嗣、羽田 康司、山崎 正志
  • 学会等名: 第37回日本整形外科学会基礎学術集会