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

• 批准号: 20K11223
• 负责人: 平野 哲
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Fujita Health University
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K11223/
• 关键词: 運動学習; ロボット; 歩行分析; 表面筋電図; 対麻痺; 四肢麻痺; 脊髄損傷; 歩行再建; 筋電図解析

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．

这项研究的目的是练习在截瘫和四肢瘫痪的个体中使用WPAL（可辅助的运动）进行步行，并使用步态分析和表面肌电图分析评估运动学习课程。该计划是使用惯性传感器类型的三维运动分析设备XSENSE（R）作为步行分析的方法，但是必须在步行速度以接近健康人的步行速度行走之前对该设备进行校准，并且由于步行速度较低，并且由于截瘫和四肢瘫痪的机器人行走较低，因此发现了准确的测量测量值，因此已经难以实现测量。因此，在2020年，我们重新审视了一种步行分析方法，该方法可以轻松地针对步行能力低的人进行实施，并决定使用Dirtfish（R），这是一种二维步行分析，作为一种不需要校准并减少步行能力低的人的身体压力的方法。在健康受试者的初步实验中，将颜色标记物应用于第七颈椎，第五腰椎椎骨，双侧杂技，双侧aCREST顶点以及双侧步行容器，以及对sagittor and the Angits the Angit和Angits the segit and an an Angits和Angiter的sagit和sagittal和前部。在2021财年，我们与实际患者进行了测量。发现双侧iLiac峰顶端的标记可能会根据患者的步态隐藏，因此研究并提出了一种校正方法。使用这种校正方法，进行了截瘫和四肢瘫痪个体的步态分析，并确认了测量。在2021财年，我们能够衡量三名患者。将来，我们计划等待患者在再次进行测量并评估运动学习过程之前熟练使用WPAL步行。

项目成果

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

• 发表时间: 2021
• 作者: 田中康友 ; 田中貴子 ; 新貝和也 ; 北川知佳 ; 陶山和晃 ; 城石涼太 ; 力富直人 ; 津田徹 ; 宇都宮嘉明 ; 神津玲;印口里桜乃，大惠克俊;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

• 发表时间: 2021
• 作者: Katsutoshi Oe;Mutsuhiro Nakashige;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: 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