脳卒中片麻痺患者の歩行機能回復訓練支援システムとその治療効果の評価

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12832039
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 末吉 靖宏 鹿児島大学, 教育学部, 助教授 (30196688)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川平 和美 鹿児島大学, 医学部, 助教授 (20117493) ; 辻尾 昇三 鹿児島大学, 工学部, 教授 (40081252) ; 田中 信行 鹿児島大学, 医学部, 教授 (40041454) ; 余 永 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (20284903) ; 丸山 敦夫 鹿児島大学, 教育学部, 教授 (80117548)
• Keywords: 脳卒中 / 片麻痺 / リハビリテーション / 歩行訓練 / 機能回復訓練 / 訓練支援システム / バイオフィードバック / リアルタイム画像解析

Research Abstract

本研究は、起立姿勢維持可能な脳卒中片麻痺患者が自立的に歩行機能の回復を行うための歩行機能回復訓練システムの実現を目指している。このため、患者の歩行時の足の動きをリアルタイム位置計測システムで抽出し、患側肢の遊脚期を刺激としてフィードバックするシステムを作成した。本年度は、本研究プロジェクトの最終年度として、システムの改善と装置の評価をおこなった。
1 刺激装置の導入
患者に患側肢遊脚期をフィードバックするための刺激として振動刺激を用いることとした。これには、携帯電話用の小型で薄型の円筒形モータを採用することとした。患者に対する装着実験の結果、知覚が得られることを確認した。
2 歩行遊脚期フィードバックのタイミングの変更
医師によるテスト実験により、足の動きのタイミングに対してフィードバック刺激を与えるタイミングを変更する要求があった。これは、刺激が遊脚期前半だけで行われていたものを遊脚期後半および着地までを含むというものであった。支持に従い、プログラムの改変を行った。
3 使用言語の変更
プログラムを、昨年までのMS-DOS系C言語からWindows系のC++言語へ改変した。このことにより、RS-232Cの通信速度がMS-DOS系では9600bpsが最大であったが、Windows系を用いた現プログラムでは、115200bpsでの通信が可能となり、画像のサンプリングレートが1/10秒から1/60秒に上げることができ、位置計測システムの機能を最大限利用することが可能となった。
4 装着実験
上記の刺激装置を含む歩行機能回復訓練システムの動作を確認するため、鹿児島大学医学部附属病院霧島リハビリテーションセンターにおける片麻痺患者によるフィージビリティーテストの結果、システムは設計通りに動作した。今後も、同センターにおいてデータ収集を続け、システムの評価を継続していく予定である。