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.

在本研究中，我们将解决以下两个问题。研究问题1：表现出姿势不稳定的帕金森病患者（PD患者）间歇性控制的崩溃是发生“冻结步态”（一种症状）的机制。我们假设至少有一个，并通过测量步行早期阶段的重心移动和踝关节肌肉的肌肉活动来验证这一假设的有效性。我们将探索PD患者“冰冻腿”发生的机制，量化站立姿势和行走功能，并以此为基础开发定量诊断算法（与国立医院组织利根山医院联合研究）。研究课题2：我们将开发一种简单的站立和行走功能评估/康复支持系统，该系统结合了节省空间且易于测量的无标记运动捕捉系统和地板反作用力计，以减轻用户的负担，我们主要对研究课题1进行了研究。去年以来，我们与国立医院组织利根山医院进行了联合研究，在PD中测量了静态站立时和开始行走时的重心摇摆和踝关节肌肉活动等运动此外，在我们的实验室中，我们对健康受试者进行了与PD患者相同的运动测量，利用健康受试者的重心摇摆数据，我们计算了重心摇摆评估指数的指数值。之前的研究中已经研究过，结果。有人提出，健康受试者的重心摇摆模式存在个体差异，该差异不取决于一天中或一天中测量的时间，而主要取决于身体参数。有一些指标已被广泛用作姿势。在以往的研究中，我们能够指出评价指标的可靠性需要重新考虑，这也表明了其普遍性的存在。这一特征强烈地反映了站立姿势的神经控制机制，并且该特征强烈地反映了PD患者和健康个体之间的重心摇摆的差异。