片側前腕切断者の運動生理学的特性と筋電義手操作能力に関する研究

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本研究の目的は，筋電ハンド制御時の断端部筋電信号および視線軌跡等の生理学的特性と運動学的特性を分析して操作訓練の効果と課題を明らかにすることである．具体的な研究内容は，片側前腕切断者と先天性上肢欠損児（前腕部）と健常人を対象に実験を行い，筋電ハンド制御時の断端部筋電信号および認知機能の特性と筋電義手操作能力に関する基礎的データの集積を行うことである. 2021年度は健常者を対象に前腕部（断端部）の表面筋電位計測と筋電ハンド操作（課題遂行）時の3次元視覚軌跡測定にて，筋電義手使用時の生理学的な特性について検証した.2022年度は健常者20名の協力を得て，模擬筋電義手装着にて実験を行った.また健常者を対象に筋電義手訓練における片手操作課題と両手操作課題に着目し,筋電義手操作能力にどのような影響をもたらしているかを明らかにするため，片手操作課題実施後に両手操作課題を行う群と両手操作課題実施後に片手操作課題を行う群の2群に分けて，それぞれの課題の訓練効果を測定した.また，訓練効果の指標には筋電義手操作能力を測定できるThe Southampton Hand Assessment Procedureを実施した. 結果，模擬筋電義手を装着した視覚認知機能は，片手動作と両手動作において視線認知範囲に異なった特徴があることが示唆された.筋電義手操作能力実験では，両手操作課題は，片手操作課題よりも対象物を正確に操作する能力が効果的に向上した.さらに能動義手おける同様の実験を行い、筋電ハンド（高機能）と能動フック型手先具（従来）においての特徴を比較した。能動フック型手先具では、筋電ハンドに比較して把持・操作対象物に制限があるものの、筋電ハンドと同傾向の結果が得られた。総合して、本研究の結果から両手操作課題 は，片手操作課題と比較して筋電ハンドの開閉制御や物品操作に有効であることが示唆された。