片麻痺肩・肘関節の各運動自由度選択拘束機構を有する促通刺激協調リハビリ装置の開発

偏瘫肩肘关节各运动自由度选择性约束机构的促进刺激协调康复装置的研制

• 批准号: 15H00331
• 负责人: 谷口 康太郎
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H00331/
• 关键词: 脳卒中片麻痺上肢運動機能回復訓練; 易収縮的電気刺激; 振動刺激

脳卒中片麻痺患者に重要な上肢運動機能回復訓練において、肘と肩関節を使用した上肢の挙上とリーチング能力の向上は、食事や洗顔、更衣等の日常生活動作を改善するリハビリとして非常に重要である。脳卒中片麻痺患者のリハビリでは患者自らの随意運動を促す訓練が効果的であり、さらに、関連する関節が一緒に動いてしまう共同運動から個々の関節の随意運動に分離することが必要である。片麻痺患者は十分に麻痺肢の筋肉を収縮できないが、易収縮的電気刺激や振動刺激を目的筋に与えることで筋収縮を促すことができる。これらの促通刺激を目的の訓練運動の筋に最適なタイミングで自動的に介入できれば、最適な条件で高頻度の反復訓練と患者の自主訓練も可能となる。本研究では、先行研究で開発した片麻痺の肩と肘の共同運動を分離する上肢各運動自由度選択拘束機構を用いて、リアルタイムに計測される関節角度や角速度データに基づいて、電気・振動刺激による促通刺激を訓練動作に自動的に協調させ、刺激タイミングを制御するための運動計測機能と促通刺激制御機能を有するリハビリシステムを開発し、その有用性を臨床実験で評価した。まず、健常者10人に対して装置の臨床実験を行い、促通刺激を介入しない訓練前後の結果を比較すると、殆どの被験者に肘と肩の屈伸訓練後に運動速度の向上が確認された。また、片麻痺患者における臨床実験においては、ブルンストロームステージⅢ以上の被験者に対して本装置による訓練を実施し、肘の訓練においては6名中5名に、肩については10名中8名に訓練後の運動速度の向上が確認された。本装置による訓練では訓練結果が即時にPC画面上に表示されるため、最大可動域や最大運動角速度等の物理量による定量的な評価が即時に可能となり、刺激強度の最適値を調べることも可能である。本装置は単一の装置で複数の訓練運動を実現でき、アクチュエータも持たないため低コストであり、実現性が高い。

在上肢运动功能恢复训练中，这对于中风偏瘫，使用肘部和肩关节提高上肢升力和精益能力很重要，对于改善日常活动，例如饮食，洗脸，换衣服和其他活动，作为康复系统非常重要。在恢复中风偏瘫患者时，训练以鼓励患者自己的自愿运动有效，并且有必要将它们与相关关节一起移动到单个关节的自愿运动的关节运动中。偏瘫患者无法充分收缩瘫痪的肢体的肌肉，但是可以通过对目标肌肉施加易于合同的电或振动刺激来促进肌肉收缩。如果可以在目标训练运动肌肉的最佳时机上自动介入这些刺激刺激，则可以在最佳条件下对患者进行重复训练和自愿训练的高频。在这项研究中，我们开发了一种具有运动测量和刺激控制功能的康复系统，以自动协调由电气和振动刺激与训练运动引起的刺激刺激，并使用选择和控制刺激时间的机制，这些机制是在先前的研究中开发的，这是在先前的研究中开发的，从而在先前的研究中开发了一个研究，以及在现实符号中开发的一定范围，以及在现实中开发的vel vel vel vel vel vel vel vel vel vel vel vel vel vel vel vel vel vel vel vel we vel we vel we vel we vel we vel we vel we vel vel we vel vel vel vel vel we vel we vel vel we vel。具有运动测量和刺激控制功能的康复系统，可以自动协调电气和振动刺激的刺激时间与训练动作，并评估其在临床实验中的有用性。首先，对10名健康受试者进行了临床实验，并且在训练前后在没有刺激干预的情况下进行比较时，大多数受试者证实了肘部和肩膀的弯曲和扩展训练后运动速度的提高。此外，在偏瘫患者的临床实验中，使用该设备对Brunstrom III或更高期的受试者进行了培训，在肘部训练中，训练后有六名患者中有五名和十名患者中有八名肩膀的运动速度提高了运动速度。在使用此设备的训练中，训练结果立即显示在PC屏幕上，从而可以立即定量评估物理量，例如最大运动范围和最大角度运动速度，并且可以检查刺激强度的最佳值。该设备可以使用单个设备进行多个训练练习，并且没有执行器，因此它是低成本且高度可行的。

项目成果

Research of Rehabilitation Aid System by DOF Constraintable Mechanism and NMES for Hemiplegic Upper Limbs

DOF约束机构与NMES偏瘫上肢康复辅助系统研究

• DOI: 10.1109/aim.2015.7222522
• 发表时间: 2015
• 期刊: Proc. of 2015 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics
• 作者: Koutaro Taniguchi;Yong Yu;Tomokazu Noma;Ryota Hayashi;Shuji Matsumoto;Megumi Shimodozono;Kazumi Kawahira
• 通讯作者: Kazumi Kawahira

Research of Hemiplegic Upper Limbs Rehabilitation System in Combination with NMES and Vibration Stimulus and DOF Constraintable Mechanism

结合NMES与振动刺激及自由度约束机制的偏瘫上肢康复系统研究

• 发表时间: 2015
• 作者: Koutaro Taniguchi;Yong Yu;Tomokazu Noma;Ryota Hayashi;Shuji Matsumoto;Megumi Shimodozono;Kazumi Kawahira
• 通讯作者: Kazumi Kawahira

片麻痺肩・肘用の促通刺激協調リハビリ装置の開発について

偏瘫肩肘促进刺激协调康复装置的研制

• 发表时间: 2016
• 作者: Koutaro Taniguchi;Yong Yu;Tomokazu Noma;Ryota Hayashi;Shuji Matsumoto;Megumi Shimodozono;Kazumi Kawahira;谷口 康太郎
• 通讯作者: 谷口 康太郎