生体電位信号網の情報伝達様式に基づく麻痺肢運動改善技術の開発とその臨床有効性研究

基于生物电位信号网络信息传输模式的瘫痪肢体运动改善技术开发及临床效果研究

• 批准号: 22H03990
• 负责人: 門根 秀樹
• 金额: $ 10.4万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03990/
• 关键词: 運動支援; 運動麻痺; アシストロボット制御; 生体信号処理

本研究は運動時の生体電位信号網の情報伝達様式に基づいて麻痺肢の運動改善に寄与する技術を開発して臨床試験へ応用することを目的としている。研究中枢神経系による人の運動制御は筋シナジーや関節協調運動が基本単位となりその組み合わせとして随意運動が実行される。麻痺患者の運動においては健常者と異なるシナジーがあり、重症度や改善度に従って変化することが報告されており、これに基づいて、麻痺患者の筋協調運動に働きかけて運動改善を促す技術の可能性を考える。この目的のため本年度は、①生体電位信号に基づく運動支援装置を用いた訓練を行った疾患例の訓練前後および訓練中の運動データの解析と②中枢神経系疾患による運動麻痺における生体信号特徴の同定を実施した。①これまでに行ってきた歩行運動を対象とする解析に加えて本年度は肩運動(上肢挙上運動)を対象として解析を行った。解析対象は、C5麻痺による上肢挙上障害と脳卒中後遺症による片麻痺である。C5麻痺による運動障害は挙上運動の主動筋である三角筋麻痺が主たる要因であるが、生体電位信号に基づく挙上運動支援は訓練時に主動筋の活動を増大するとともに他の筋による代償的運動と共収縮を低減するという結果を得た。脳卒中片麻痺に対しては、生体電位信号に基づく運動支援により訓練回が進むにつれて挙上運動に関連する筋群全体の活動が低下するという結果を得た。また、訓練後の運動の改善率と訓練中の共収縮の低減傾向が関連していることも見られた。②脳卒中片麻痺における手運動時の前腕の筋活動の時空間・周波数・周波数-時間および非線形の各領域の特徴量を解析した。

This study は sports の body potential raw signal network の intelligence 伝 of others type に base づ い の て paralytic limb movement to improve に send and す る technology を open 発 し て clinical test へ 応 with す る こ と を purpose と し て い る. Studies and central god 経 に よ る の motion suppression は reinforcement シ ナ ジ ー や masato section coordinate sports basic 単 が と な り そ の group み close わ せ と し て voluntary movement が line be さ れ る. Paralytic の movement に お い て は kin who often と different な る シ ナ ジ ー が あ り, severe や improve degrees に 従 っ て variations change す る こ と が report さ れ て お り, こ れ に base づ い て の muscle, paralysis patients coordinated movement に 働 き か け て movement to improve possibility の を promote す を exam え る. こ の purpose の た め は this year, (1) the potential に signals base づ を く sports support device with い た training line を っ た disease patients before and after workouts お の よ び の movement in training デ ー タ の parsing と (2) the central department of god 経 disorders に よ る movement paralysis に お け る raw body signals, 徴 の with fixed を be applied し た. Line (1) こ れ ま で に っ て き た を step line movement like と seaborne す る parsing に plus え て this year は shoulder movement (movement) on upper limb 挙 を like と seaborne し analytical line を っ て た. Analysis:, C5 paralysis による upper limb 挙 upper disability と脳 sequelae of stroke による tablet paralysis である. Handicap of C5 palsy に よ る movement は 挙 campaign の active reinforcement で あ る triangular muscle paralysis が main た る by で あ る が, living body potential signal に づ く 挙 on sports training support は に active reinforcement の activity を raised large す る と と も に he の reinforcement に よ る compensatory movement と total 収 low shrinkage を reduction す る と い た を う results. 脳 piece of stroke paralysis に し seaborne て は, living body potential signal に づ く sports support に よ り training が back into む に つ れ て 挙 campaign に masato even す る muscle groups all の が low す る と い た を う results. Youdaoplaceholder0, improvement rate of <s:1> exercise <s:1> after training と, co-occurrence of <s:1> reduction tendency during training が related <s:1> て る る と と られた see られた. (2) 脳 piece of stroke paralysis に お け る wrist before hand movement の の の muscle activity space, cycle count, cycle count - time お よ び nonlinear の の te 徴 quantity in every field analytical し を た.

项目成果

Development of a gait training system that supports forward movement based on bio signal during walking

开发基于步行时生物信号支持向前运动的步态训练系统

• 发表时间: 2022
• 作者: Tomohiro Konishi;Hideki Kadone;Kenji Suzuki
• 通讯作者: Kenji Suzuki

Analysis of gait motion changes by intervention using robot suit hybrid1 assistive limb (HAL) in myelopathy patients after decompression surgery for ossification of posterior longitudinal ligament

机器人套装混合辅助肢（HAL）干预脊髓病患者后纵韧带骨化减压术后步态运动变化分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Seioh Ezaki;Hideki Kadone;Shigeki Kubota;Yukiko Shimizu;Tetsuya Abe;Kousei Miura;Yasushi Hada;Masao Koda;Kenji Suzuki;Masashi Yamazaki
• 通讯作者: Masashi Yamazaki

Robot-Assisted voluntary shoulder rehabilitation training modifies synergetic muscle control in a chronic stroke patient: a case report

机器人辅助自愿肩部康复训练改变慢性中风患者的协同肌肉控制：病例报告

• 发表时间: 2022
• 作者: Magaux Lafitte;Hideki Kadone;Masakazu Taketomi;Chun Kwang Tan;Yukiyo Shimizu;Yasushi Hada;Kenji Suzuki;Masashi Yamazaki
• 通讯作者: Masashi Yamazaki

Analysis of gait changes after training using HAL in patients with spinal cord disorder.

脊髓疾病患者使用 HAL 训练后的步态变化分析。

• 发表时间: 2022
• 作者: Hideki Kadone;Seioh Ezaki;Sandra Puentes;Shigeki Kubota;Yukiyo Shimizu;Masashi Yamazaki;Kenji Suzuki
• 通讯作者: Kenji Suzuki

Robot-assisted voluntary rehabilitation training for shoulder elevation impairments of cervical origin

机器人辅助颈椎源性肩抬高损伤自愿康复训练

• 发表时间: 2022
• 作者: Margaux Lafitte;Hideki Kadone;Shigeki Kubota;Yukiyo Shimizu;Yasushi Hada;Kenji Suzuki;Masashi Yamazaki
• 通讯作者: Masashi Yamazaki