片麻痺歩行モデルを基盤とする包括的歩行リハビリシステムの構築

基于偏瘫步态模型的综合步态康复系统构建

基本信息

批准号：
25750258
负责人：
渡邉峰生
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

片麻痺患者は歩行リハビリにより歩行の再獲得を目指すが，回復段階の違いや麻痺による左右非対称性があるため，一様に訓練時の目標歩容を定義することが困難である．また，獲得後も継続的にリハビリを行わないと歩容の悪化が起こりうる．近年，ロボットを利用した歩行リハビリの導入が試されているが，その多くがあらかじめ定義された動きを再生するものであるため，患者がその動きに合わせて歩行する受身的な訓練となっている．本研究課題では，ハンドリングと呼ばれる理学療法士の介助により与える力と，片麻痺患者の運動の関係性を表す片麻痺歩行モデルを構築し，病院や自宅での歩行訓練の評価・施設でのロボットによる歩行訓練の制御に用いることで，患者個人に適した歩行リハビリテーションを包括的に実現するためのシステムを構築することを目的とする．本年度は，片麻痺歩行モデルの構築のための解析を中心に行った．ハンドリングでは理学療法士が片麻痺患者の骨盤に力を付与し，骨盤運動を通して片麻痺患者の歩行を誘導していることから，骨盤運動を解析の対象とした．そして，骨盤運動は，６軸の並進・回転で構成されていることから，試作したハンドリングの力を６軸で計測できる力計測デバイスにて計測を行い，各軸の力の成分が，それぞれの運動の成分に与える影響を定性的に解析した．理学療法士の介入無し，理学療法士のハンドリングによる介入有りの２つの条件において，理学療法士による片麻痺模擬歩行における骨盤運動を比較した．その結果，理学療法士のハンドリングの介入有りの場合，骨盤の傾斜運動の振幅減少，回旋運動の振幅減少という傾向が見られた．また，それらの運動と関連するハンドリングの力の成分（上下・前後）は，踵設地後，患脚立脚期等，特定の歩行相においてピーク値をとる傾向が見られた．今後は，これらの傾向から特徴量を抽出し，力と運動の関係性の定量化を行う．

偏瘫患者希望通过步态康复来重新获得步态，但由于恢复阶段的差异以及瘫痪造成的左右不对称，训练时很难统一确定目标步态。此外，如果即使获得后也不继续康复，则可能会出现步态恶化。近年来，人们尝试引入机器人的步行康复，但其中大多数涉及复制预定的动作，导致患者按照动作行走的被动训练。在这个研究项目中，我们将构建一个偏瘫步行模型，该模型表达了物理治疗师的帮助（称为处理）所给予的力与偏瘫患者的运动之间的关系，我们将用它来评估医院和家庭的步行训练，并在设施中使用机器人，通过使用这种方法来控制步态训练，我们的目标是构建一个全面实现适合每个患者的步态康复的系统。今年，我们重点分析建立偏瘫行走模型。在处理时，物理治疗师对偏瘫患者的骨盆施加力，引导患者进行骨盆运动行走，从而有针对性地进行骨盆运动分析。由于骨盆运动由6个轴上的平移和旋转组成，因此我们使用可以测量6个轴的测力装置测量了原型的操纵力，并且定性分析了每个轴的力分量对运动分量的影响。我们比较了物理治疗师在两种情况下模拟偏瘫行走时的骨盆运动：没有物理治疗师干预和有物理治疗师处理干预。结果，当物理治疗师进行处理干预时，存在骨盆倾斜运动幅度减小和旋转运动幅度减小的趋势。此外，与这些运动相关的处理力分量（上、下、前、后）往往在特定步态阶段达到峰值，例如脚跟着地后和受影响腿的站立阶段。未来，我们将从这些趋势中提取特征并量化力和运动之间的关系。