動力型歩行補助装置Lokomatの駆動力変化が歩行中の下肢の随意筋力発揮と関節運動に及ぼす効果

摘要

In recent years, gait rehabilitation for patients with spinal cord injury has been progressed by introducing advanced robotics. As an equipment for such advanced rehabilitation, robot-driven gait orthosis "Lokomat" (Hocoma AG) is available. In order to promote patient's voluntary muscle activity, Lokomat has a function of adjusting the driving torque for knee and hip joints required for gait. Parameter regarding this torque adjustment is named the guidance force (GF). This study analyzed the relationship between the GF value and electromyography and motion of the lower extremity under nearly the same kinematic condition, in an attempt to clarify the effects of the GF value on patient's gait. Experiments employing 5 healthy volunteers demonstrated that the decrease of the GF value affected primarily to the local activity in electromyography of the lower extremity without modifying overall activity pattern as well as the ratio of 4 gait phases in kinematics.%近年，脊髄損傷患者のための歩行リハビリテーションは，先端ロボテイクスの導入により進歩してきている．そのような先端リハビリテーション用の装置として，動力型歩行補助装置“Lokomat（Hocoma社）”が市販されている．患者の随意的筋力発挿を促すために，Lokomatには歩行に－必要な膝関節と股関節の駆動トルクを調節する機能がある．このトルク調節に関するパラメータはguidance force（GF）と呼ばれている.本研究では,ほぼ同じ運動学的条件下におけるGF値と筋電図および下肢の動作との関係を分析し，患者の歩行におけるGF値の効果を明らかにしようと試みた．5名の被験者を用いた実験から，GF値の減少は，おもに下肢の表面筋電図では全体的な活動パターンを変えることなく，局所的な振幅に影響し，運動学では歩行4相の割合に影響することが明らかとなった．