本 論 文 で は ,ER 流 体 ,な ら び に MR 流 体 の 脳 卒 中 リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン へ の メ カ ト ロ ニ ク ス の 応 用 の 可 能 性 を 検 討 す べ く ,い く つ か の 事 例 に つ い て 実 験 的 な 検 証 を 行 っ た .具 体 的 な 検 討 内 容 は ,第 2 章 か ら 第 8 章 に 記 し た .下 記 に そ れ ぞ れ の 結 果 を ま と め る .
第 2 章 で は ,本 研 究 で 使 用 す る 装 置 と 工 学 的 な 類 似 点 の 多 い 研 究 な ら び に 今 ま で の 古 荘 研 究 室 で の リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン 支 援 シ ス テ ム に 関 す る 研 究 に つ い て 紹 介 し た .ま た ,障 害 の 分 類 と 各 障 害 に 対 す る リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン の 概 要 ,脳 卒 中 リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン の 特 徴 を 述 べ た 後 に ,本 研 究 で 用 い る 脳 卒 中 リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン 評 価 手 法 に つ い て 述 べ た .
第 3 章 で は ,脳 卒 中 片 麻 痺 の 臨 床 評 価 に 基 づ く 上 肢 リ ハ ビ リ 支 援 シ ス テ ム PLEMO-P3 の 研 究 開 発 と し て , 脳 卒 中 患 者 の 異 常 運 動 で あ る 共 同 運 動 の 症 候 を 検 出 す る た め の ,新 し い セ ン サ グ リ ッ プ お よ び リ ー チ ン グ 課 題 に 対 応 し た 評 価 プ ロ グ ラ ム 搭 載 し た PLEMO-P3 を 開 発 し た . 脳 卒 中 患 者 と 健 常 者 に よ る 本 シ ス テ ム の 臨 床 評 価 の 結 果 ,共 同 運 動 が 客 観 的 に 検 出 で き る こ と が 確 認 さ れ た .
第 4 章 で は , PLEMO-P3 に よ る 脳 卒 中 片 麻 痺 患 者 の 運 動 機 能 評 価 の 有 用 性 と 臨 床 的 解 釈 に つ い て , PLEMO-P3 の 臨 床 で の 実 用 性 を 確 認 す る た め に , 脳 卒 中 患 者 を 対 象 に , PLEMO-P3 に お け る 運 動 機 能 評 価 と 臨 床 現 場 で 用 い ら れ て い る リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン 評 価 と の 相 関 性 を 統 計 学 的 に 確 認 し た .そ の 結 果 , PLEMO-P3 に お け る 評 価 と リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン 評 価 の 間 に は 有 意 な 相 関 関 係 が 確 認 で き ,か つ ,こ の 相 関 関 係 は リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン 医 学 に お い て も 十 分 に 理 解 で き る も の で あ っ た . よ っ て , PLEMO-P3 に お け る 脳 卒 中 患 者 の 運 動 機 能 評 価 は 有 効 で あ り , PLEMO-P3 に お け る 運 動 機 能 評 価 は , 脳 卒 中 患 者 に お け る 定 量 的 指 標 と な り ,本 シ ス テ ム の リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン 機 器 と し て の 有 用 性 を 確 認 で き た .
第 5 章 に お い て は , PLEMO-P3 の 脳 卒 中 片 麻 痺 に 対 応 し た 訓 練 ソ フ ト の 提 案 お よ び 訓 練 効 果 に 関 す る 臨 床 評 価 を 報 告 し た .本 章 で は ,脳 卒 中 の 運 動 麻 痺 の 症 候 学 的 特 徴 で あ る ,Spacing,Grading,Timing に 対 応 し た ,PLEMO-P3 用 の 訓 練 プ ロ グ ラ ム を 開 発 し た .そ し て ,こ れ ら の 訓 練 プ ロ グ ラ ム を 脳 卒 中 患 者 に 実 施 し た 結 果 ,上 肢 運 動 機 能 ,特 に 手 関 節 を 中 心 と し た 運 動 機 能 の 改 善 に 有 効 で あ る こ と が 確 認 で き た .
加 え て , 脳 卒 中 患 者 の 改 善 度 の 検 証 に つ い て , PLEMO-P3 に お け る 評 価 と リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン 評 価 に お け る 運 動 機 能 の 改 善 項 目 が 共 通 し て い た こ と か ら , PLEMO-P3 に お け る 評 価 は 臨 床 評 価 を 正 確 に 反 映 し て い る こ と が 再 確
134 認 で き た .
第 6 章 で は , PLEMO-P3 の 研 究 開 発 か ら 実 用 化 機 の 開 発 に 向 け た 検 討 を 行 な っ た .本 章 で は ,PLEMO-P3 に お け る 脳 卒 中 患 者 の 評 価 ,な ら び に 訓 練 を , 被 検 者 を 増 や し て 追 試 し ,PLEMO-P3 の 評 価 と 訓 練 の 有 効 性 を 再 確 認 で き た .
ま た , PLEMO-P3 の 評 価 結 果 に お け る , 作 業 平 面 押 付 力 と 手 関 節 可 動 域 の 相 関 関 係 か ら ,共 同 運 動 の 検 出 が 手 関 節 可 動 域 セ ン サ の み で で き る こ と を 確 認 し た .こ の 結 果 か ら ,実 用 化 機( PLEMO-P4)に お い て は ,手 関 節 可 動 域 セ ン サ の み を 装 備 す る こ と で 脳 卒 中 患 者 の 運 動 機 能 評 価 に 対 応 で き る と 考 え ら れ た .
第 7 章 で は , 最 小 限 度 の 冗 長 個 数 の ER 流 体 ブ レ ー キ を 用 い た 上 肢 リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン 支 援 シ ス テ ム の 研 究 開 発 を 行 な っ た .上 肢 リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン シ ス テ ム の 実 用 性 を 鑑 み ,シ ス テ ム の 肥 大 化 ,高 額 化 を 防 止 し ,必 要 な リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン 訓 練 機 能 を 実 現 さ せ る 冗 長 な ブ レ ー キ と し て ,相 対 角 度 に 対 し て は た ら く ER 流 体 ク ラ ッ チ の み を 導 入 し て ,計 3 個 の ER 流 体 ブ レ ー キ お よ び ク ラ ッ チ か ら な る , Redundant-PLEMO-Prototype を 開 発 し た .
さ ら に ,本 シ ス テ ム の 性 能 解 析 ,お よ び 力 覚 提 示 実 験 を 行 い ,適 切 な ブ レ ー キ 選 択 と ブ レ ー キ 力 制 御 に て ,要 求 す る 抵 抗 力 の 大 き さ と 向 き を 表 現 で き る こ と を 確 認 し た .
そ し て ,第 8 章 で は ,身 体 重 心 制 御 機 構 を 搭 載 し た 体 重 免 荷 型 ト レ ッ ド ミ ル の 開 発 に つ い て 論 じ た . 本 章 で は , MR 流 体 ア ク チ ュ エ ー タ を 用 い た 体 重 免 荷 型 ト レ ッ ド ミ ル 訓 練 シ ス テ ム を 開 発 し た .本 シ ス テ ム の 免 荷 機 構 は 安 定 し た 免 荷 状 態 を 実 現 し て お り ,重 心 移 動 機 構 は 歩 行 速 度 な ら び に 免 荷 量 の 変 化 に よ っ て そ の 効 果 は 変 動 す る も の の ,歩 行 時 の 下 肢 筋 活 動 量 を 制 御 で き る 可 能 性 の あ る こ と が 確 認 さ れ た .
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