静止立位および歩行開始の神経制御メカニズムに基づく運動機能リハビリ支援機器の開発

基于神经控制机制的静态站立和行走启动运动功能康复支持设备的研制

基本信息

批准号：
12J01600
负责人：
山本智久
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2014
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では以下の2つの課題を行う.研究課題1 : 姿勢の不安定化を示すパーキンソン病患者(PD患者)における間欠制御の崩壊が「すくみ足」(歩行開始の躊躇症状)の発生メカニズムの1つでもあるとの仮説を立て, 歩行開始のごく初期段階における重心移動や足関節筋の筋活動計測を行い, この仮説の妥当性を検証する. このようなPD患者の「すくみ足」の発生メカニズムの探求と立位姿勢および歩行機能の定量化とそれに基づく定量診断アルゴリズムの開発を行う(国立病院機構刀根山病院との共同研究).研究課題2 : 使用者の負担を軽減する省スペースかつ簡易に計測可能なマーカーレスモーションキャプチャシステムと床反力計を組み込んだ簡易型立位・歩行機能評価/リハビリ支援システムの開発を行う.平成26年度は, 主に研究課題1に関する研究を行った. 昨年度から引き続き共同研究先である国立病院機構刀根山病院にてPD患者の静止立位および歩行開始における重心動揺や足関節筋の活動などの運動計測を行った. 加えて所属研究室内でPD患者と同様の運動計測を健常者に対して行った. 健常者の重心動揺データに対して, 先行研究などにより検討された重心動揺評価指標の指標値を算出した. その結果, 健常者の重心動揺パターンの中に計測時間帯や計測日に依らない個人差が存在し, 主に身体パラメータに依存していることが示唆された. 個人差が表れる特徴を表す指標の中に先行研究で姿勢安定性評価指標として広く用いられているものが存在しており, 評価指標の信頼性を再検討する必要性を指摘することができた. また健常者の重心動揺パターンに共通する普遍性の存在も示唆され, その特徴は立位姿勢の神経制御メカニズムを強く反映したものであった. さらにこの特徴はPD患者と健常者の重心動揺の差異が強く表れるものであった. この成果を国際論文誌にて報告した.

This research will carry out the following two tasks: Research topic 1: We have hypothesized that disruption of intermittent control in Parkinson's disease patients (PD patients) who show instability of posture is one of the mechanisms of the occurrence of "sloppy feet" (hesitant symptoms of walking start) and we will measure the center of gravity and muscle activity of the ankle muscles at the very early stage of walking start, and verify the validity of this 假设。我们将探讨PD患者中“草率脚”发生的机制，量化站立姿势和步行功能，并根据IT开发定量诊断算法（与国家医院组织的Toneyama医院合作）。研究主题2：我们将开发一个简单的站立和步行功能评估/康复支持系统，该系统结合了节省空间且简单的无标记运动捕获系统，可减轻用户的负担和地板反作用量计。在2014财年，我们主要对研究项目1进行了研究。自去年以来，我们继续衡量国家医院托尼玛医院的联合研究人员的国家医院托尼亚玛医院，例如Centroid Sway和PD患者的脚踝肌肉活动。此外，我们进行了与附属实验室中PD患者相似的运动测量。我们计算了对健康受试者的先前研究检查的质心sway评估指数的指数值。结果表明，个体差异并不取决于健康受试者中的测量时间或测量日期，并且主要取决于物理参数。在表示个体差异差异的特征的指标中，有些在以前的研究中已被广泛用作姿势稳定性评估指标，并且指出评估指数的可靠性正在重新检查。这也表明，健康受试者的质心摇摆模式常见的通用性，而质心摇摆模式很常见。此功能强烈反映了站立姿势的神经控制机制。此外，此功能强烈显示了PD患者和健康个体之间质心颤抖的差异。这一发现是在国际杂志上报道的。