Evaluation of Gait and Muscle Activity in Patients with Spinal Cord Injury Using the Walking Assist Robot WPAL

使用步行辅助机器人 WPAL 评估脊髓损伤患者的步态和肌肉活动

基本信息

  • 批准号:
    20K11223
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.83万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2020-04-01 至 2023-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究の目的は,対麻痺者および四肢麻痺者において,歩行支援ロボットWPAL(Werable Power-Assist Locomotor)を用いた歩行練習を行い,運動学習の課程を歩行分析及び表面筋電図解析によって評価することである.歩行分析の方法として,慣性センサ式三次元動作解析装置Xsense(R)を用いる計画であったが,この装置は歩行分析前のキャリブレーションとして健常者に近い歩行速度で歩行を行う必要があり,対麻痺者・四肢麻痺者のロボット歩行では歩行速度が低いため, 正確な計測が困難であることが判明した.そこで,2020年度は低歩行能力者に対しても簡単に実施可能な歩行分析方法の再検討を行い,キャリブレーションが不要で,低方向能力者の身体的負担が少ない方法として,二次元歩行分析であるダートフィッシュ(R)を用いることとした.健常者での予備実験では,第7頚椎,第5腰椎,両側肩峰,両側腸骨稜頂点,両側歩行器にカラーマーカを貼付し,矢状面および前額面(後方より)の撮影を行うことで,体幹の矢状面・前額面の角度の推移が計測できることが分かった.2021年度は,実際の実際の患者での計測に移行した.患者の歩容によっては両側腸骨稜頂点のマーカーが隠れることがあることが判明したため,補正方法を検討・立案した.この補正方法を用いて対麻痺者・四肢麻痺者の歩行分析を行い,計測が可能であることを確認した.2021年度は3名の患者の計測を行うことができた.今後,患者がWPALを用いた歩行に習熟するのを待って再度計測を行い,運動学習課程の評価を行う予定である.
本研究的目的是使用步行支持机器人 WPAL(Werable Power-Assist Locomotor)练习截瘫和四肢瘫痪患者的行走,并通过步态分析和表面肌电图分析来评估运动学习过程。作为步态分析的方法,我们计划使用惯性传感器型三维运动分析装置Xsense(R),但该装置需要以接近健康人的步行速度行走作为步态分析前的校准。研究发现,由于行走速度较低,截瘫和四肢瘫痪者很难准确测量机器人行走。因此,2020年,我们将重新审视即使对于步行能力较低的人也可以轻松实施的步态分析方法,我们将使用二维步态分析作为一种不需要校准的方法,从而减轻步行能力低下的人的身体负担。我们决定使用 Dartfish (R)。在对健康受试者的初步实验中,将颜色标记贴在第七颈椎、第五腰椎、两个肩峰、两个髂嵴尖和两个步行器上,并在矢状面和额状面(从后面)拍摄图像。通过这样做,我们发现可以测量躯干矢状面和额状面角度的变化。 2021 年,我们转向对实际患者进行测量。研究发现,根据患者的步态,双髂嵴顶点的标记可能会被隐藏,因此研究并提出了一种校正方法。使用这种校正方法,我们分析了截瘫者和四肢瘫痪者的步态,并确认测量是可能的。 2021 年,我们能够对三名患者进行测量。未来,我们计划等待患者使用 WPAL 熟练行走,然后再次进行测量以评估运动学习过程。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
歩行補助ロボットWPALによる対麻痺者の実用的歩行再建
使用步行辅助机器人 WPAL 进行截瘫患者的实用步态重建
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    平野 哲
  • 通讯作者:
    平野 哲
Wearable Power-Assist Locomotor for Gait Reconstruction in Patients With Spinal Cord Injury: A Retrospective Study
用于脊髓损伤患者步态重建的可穿戴助力机:一项回顾性研究
  • DOI:
    10.3389/fnbot.2022.775724
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Koyama S; Tanabe S; Gotoh T; Taguchi Y; Katoh M; Saitoh E; Otaka Y; Hirano S
  • 通讯作者:
    Hirano S
歩行補助ロボットWPALによる対麻痺者の実用的歩行再建
使用步行辅助机器人 WPAL 进行截瘫患者的实用步态重建
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    平野 哲
  • 通讯作者:
    平野 哲
歩行自立支援ロボットWPALを用いた歩行の習熟過程における上肢筋活動の変化:対麻痺者1例での検討
步行独立支持机器人WPAL学习行走过程中上肢肌肉活动的变化——以截瘫为例的研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    松本麻由;後藤豪志;平野 哲;角田哲也;加藤正樹;田辺茂雄;熊澤暢宏;北原大暉;田口雄太;兵藤綾乃;伊東健斗;熊谷綾華;宇野秋人;才藤栄一;大高洋平
  • 通讯作者:
    大高洋平
歩行自立支援ロボットWPALを用いた歩行の習熟過程における上肢筋活動の変化:対麻痺者1例での検討
步行独立支持机器人WPAL学习行走过程中上肢肌肉活动的变化——以截瘫为例的研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    松本麻由;後藤豪志;平野 哲;角田哲也;加藤正樹;田辺茂雄;熊澤暢宏;北原大暉;田口雄太;兵藤綾乃;伊東健斗;熊谷綾華;宇野秋人;才藤栄一;大高洋平
  • 通讯作者:
    大高洋平
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平野 哲其他文献

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