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1論文
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Journal of neuroengineering and rehabilitation 22(1) 42-42 2025年2月28日BACKGROUND: Robot-assisted gait training (RAGT) is an effective method for treating gait disorders in individuals with stroke. However, no previous studies have demonstrated the effectiveness of RAGT in individuals with acute stroke. This study aimed to investigate the effects of RAGT initiation within 1 week after onset on degree of gait independence in individuals with hemiparetic stroke. METHODS: This retrospective cohort study used propensity-score matching. Individuals admitted to Fujita Health University Hospital after stroke onset and underwent RAGT between March 2017 and June 2023 were enrolled. Ninety-two individuals were eligible and grouped into the acute (≤ 7 days after the onset) and subacute groups (8-90 days after onset). RAGT was conducted using Welwalk, primarily comprising a knee-ankle-foot orthosis type robot worn on one paralyzed lower extremity, with training sessions lasting approximately 40 min/day, occurring 3-7 days/week. The primary outcome was the gait under supervision within 90 days of onset, which was compared between groups using the log-rank test. RESULTS: After propensity-score matching, 36 individuals were included in the analysis, including 18 each in the acute and subacute groups; the participant demographics were not significantly different between the groups. RAGT was initiated at a median of 6 and 25 days after onset in the acute and subacute groups, respectively. The Kaplan-Meier curves after the log-rank test showed a significantly higher percentage and shorter median days to achieve gait under supervision in the acute group than in the subacute group. The cumulative incidence of gait under supervision events at 90 days after onset was 82.2% and 55.6% in the acute and the subacute groups, respectively. Half of the individuals achieved gait under supervision within 49 days and 75 days in the acute and subacute groups, respectively (p = 0.038). No significant differences were observed in the dose of rehabilitation program and gait training per day from onset to achieving gait under supervision. CONCLUSION: Initiation of RAGT within 1 week after stroke onset in individuals with hemiparesis may reduce the number of days required to achieve gait under supervision and increase the percentage of gait under supervision.
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Journal of Clinical Medicine 13(21) 6616-6616 2024年11月4日Background/Objectives: Clinical trials have investigated the efficacy of rehabilitation robotics for various pathological conditions, but the overall impact on rehabilitation practice remains unclear. We comprehensively examined and analyzed systematic reviews (SRs) of randomized controlled trials (RCTs) investigating rehabilitative interventions with robotic devices. Methods: Four databases were searched using term combinations of keywords related to robotic devices, rehabilitation, and SRs. The SR meta-analyses were categorized into “convincing”, “highly suggestive”, “suggestive”, “weak”, or “non-significant” depending on evidence strength and validity. Results: Overall, 62 SRs of 341 RCTs involving 14,522 participants were identified. Stroke was most frequently reported (40 SRs), followed by spinal cord injury (eight SRs), multiple sclerosis (four SRs), cerebral palsy (four SRs), Parkinson’s disease (three SRs), and neurological disease (any disease causing limited upper- and lower-limb functioning; three SRs). Furthermore, 38, 21, and 3 SRs focused on lower-limb devices, upper-limb devices, and both upper- and lower-limb devices, respectively. Quantitative synthesis of robotic intervention effects was performed by 51 of 62 SRs. Robot-assisted training was effective for various outcome measures per disease. Meta-analyses offering suggestive evidence were limited to studies on stroke. Upper-limb devices were effective for motor control and activities of daily living, and lower-limb devices for walking independence in stroke. Conclusions: Robotic devices are useful for improving impairments and disabilities in several diseases. Further high-quality SRs including RCTs with large sample sizes and meta-analyses of these RCTs, particularly on non-stroke-related diseases, are required. Further research should also ascertain which type of robotic device is the most effective for improving each specific impairment or disability.
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Journal of Rehabilitation Medicine - Clinical Communications 7 jrmcc40827-jrmcc40827 2024年9月3日Objective: To demonstrate the long-term efficacy of repeated botulinum toxin A injections into the same muscles for ameliorating lower limb spasticity and gait function.Design: Single-case studyPatient: A 36-year-old woman with right cerebral haemorrhage received her first botulinum toxin A injection 1,296 days after onset. The patient underwent 30 treatments over 12 years after the first injection to improve upper and lower limb spasticity and abnormal gait patterns. The mean duration between injections was 147 days.Methods: The Modified Ashworth Scale, passive range of motion, gait velocity, and degree of abnormal gait patterns during treadmill gait were evaluated pre-injection and at 2, 6, and 12 weeks after every injection.Results: The follow-up period showed no injection-related adverse events. Comfortable overground gait velocity gradually improved over 30 injections. The Modified Ashworth Scale and passive range of motion improved after each injection. Pre-injection values of the degree of pes varus, circumduction, hip hiking, and knee extensor thrust improved gradually. However, the degree of contralateral vaulting, excessive lateral shift of the trunk, and insufficient knee flexion did not improve after 30 injections.Conclusion: Repeated botulinum toxin A injections effectively improve abnormal gait patterns, even when a single injection cannot change these values.
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Journal of neuroengineering and rehabilitation 21(1) 76-76 2024年5月14日BACKGROUND: Gait disorder remains a major challenge for individuals with stroke, affecting their quality of life and increasing the risk of secondary complications. Robot-assisted gait training (RAGT) has emerged as a promising approach for improving gait independence in individuals with stroke. This study aimed to evaluate the effect of RAGT in individuals with subacute hemiparetic stroke using a one-leg assisted gait robot called Welwalk WW-1000. METHODS: An assessor-blinded, multicenter randomized controlled trial was conducted in the convalescent rehabilitation wards of eight hospitals in Japan. Participants with first-ever hemiparetic stroke who could not walk at pre-intervention assessment were randomized to either the Welwalk group, which underwent RAGT with conventional physical therapy, or the control group, which underwent conventional physical therapy alone. Both groups received 80 min of physical therapy per day, 7 days per week, while the Welwalk group received 40 min of RAGT per day, 6 days per week, as part of their physical therapy. The primary outcome was gait independence, as assessed using the Functional Independence Measure Walk Score. RESULTS: A total of 91 participants were enrolled, 85 of whom completed the intervention. As a result, 91 participants, as a full analysis set, and 85, as a per-protocol set, were analyzed. The primary outcome, the cumulative incidence of gait-independent events, was not significantly different between the groups. Subgroup analysis revealed that the interaction between the intervention group and stroke type did not yield significant differences in either the full analysis or per-protocol set. However, although not statistically significant, a discernible trend toward improvement with Welwalk was observed in cases of cerebral infarction for the full analysis and per-protocol sets (HR 4.167 [95%CI 0.914-18.995], p = 0.065, HR 4.443 [95%CI 0.973-20.279], p = 0.054, respectively). CONCLUSIONS: The combination of RAGT using Welwalk and conventional physical therapy was not significantly more effective than conventional physical therapy alone in promoting gait independence in individuals with subacute hemiparetic stroke, although a trend toward earlier gait independence was observed in individuals with cerebral infarction. TRIAL REGISTRATION: This study was registered with the Japan Registry of Clinical Trials ( https://jrct.niph.go.jp ; jRCT 042180078) on March 3, 2019.
MISC
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日本整形外科学会雑誌 = The journal of the Japanese Orthopaedic Association 97(12) 1138-1141 2023年12月
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Japanese Journal of Rehabilitation Medicine 56(Supplement) 2019年
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Loco Cure 4(3) 246-251 2018年8月二足歩行するヒトは転倒しやすく、高齢者はさらにその傾向が顕著となる。高齢者では転倒恐怖がフレイルを助長し、さらに転倒リスクを高くする。このため転倒は積極的に予防するべき事象であるが、実際的には一般転倒と病院転倒を分けて考える必要がある。また高齢化社会における労働資源の不足を前提として、そこにロボットやITの適用が強く望まれている。バランス訓練ロボット、杖ロボットおよび転倒予防システムなど、現在、開発と実証が進んでいる技術を紹介し、それが地域および病院のどのフェーズで適用されるべきかを考察した。(著者抄録)
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関節外科 37(5) 468-473 2018年5月車いすを用いることでADLが自立していても、再び歩きたいと願っている対麻痺者は多い。対麻痺者の「実用的」歩行再建を考えるうえでは、安定した立位、車いすとの併用が重要である。筆者らは、フレームや股継手が両下肢の間に位置する内側系装具を発展させて、歩行自立支援ロボットWPALを開発した。WPALは対麻痺者が1人で脱着・操作可能であり、装具を用いる場合よりも長距離・長時間の歩行が可能である。WPALの特徴を、他のロボットと比較して解説する。(著者抄録)
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Modern Physician 38(5) 537-540 2018年5月<ポイント>●加齢に伴うバランス能力の低下から始まり、転倒→転倒恐怖→低活動→筋力低下およびサルコペニア→さらなるバランス能力の低下という、フレイルを助長する悪性サイクルの回路が想定できる。●バランス能力を底上げし、活動量を増加させて、転倒を予防する必要がある。●ロボットは地域に在住する高齢者のフレイルについて、特にバランス能力の改善に役立つことが実証されている。●歩行支援のロボットによって、リハビリテーション中の活動量増加および在宅復帰後の活動量低下を改善できる可能性がある。(著者抄録)
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医学のあゆみ 264(13) 1141-1145 2018年3月リハビリに関連するロボットのうち、本人がリハビリに取り組む際に効果の高い練習を提供することによって、本人の機能障害・能力低下を軽減することを目的とするものが、練習支援ロボットである。本稿では練習支援ロボットの有効性について、著者らが開発したウェルウォークとBEARを例にあげて解説した。ウェルウォークは片麻痺患者の歩行練習を支援するロボットである。長下肢装具型のロボット脚を装着しトレッドミル上を歩行することで、早期から介助量が少なく、代償運動も少ない歩容を多数歩練習できる。バランス練習アシストは、立ち乗り型ロボットの上でゲーム形式の練習を行うことで、バランス能力の向上をめざすロボットである。2つのロボットの共通点は、運動学習の変数を柔軟にコントロールし、運動学習に有利な環境を提供することである。練習支援ロボットを有効活用するためには、運動学習の視点が重要である。(著者抄録)
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The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine 54(秋季特別号) S83-S83 2017年9月
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The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine 54(秋季特別号) S270-S270 2017年9月
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MEDICAL REHABILITATION (209) 39-46 2017年5月対麻痺者の歩行再建に対するリハビリテーションロボット活用への期待が大きい。完全対麻痺者の場合、ロボットを用いても麻痺の回復は難しいが、歩行自立支援ロボットによる歩行再建が期待できる。両下肢の間に主要な構造を配置した内側系ロボットは、立位安定性や現実因子において優れており、対麻痺者の実生活における早期の実用化が期待される。下肢運動機能や歩行能力の改善が期待できる不全対麻痺者は、歩行練習支援ロボットのよい適応であり、最終的な目標はロボットなしでの歩行能力向上である。歩行練習支援ロボットは部分体重免荷トレッドミル歩行練習の発展系として開発が進み、外骨格型とエンドエフェクタ型に大別されるが、平地歩行練習が可能なものもある。個々の患者の状態に合わせてアシスト量を調整し、適切な難易度の練習課題を提供することが重要である。(著者抄録)
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The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine 54(1) 9-13 2017年1月歩行練習アシスト(GEAR)は,脳卒中片麻痺患者が効率よく歩行を学習することを支援するロボットである.長下肢ロボットの膝関節モータが適切なタイミングで膝関節の屈曲・伸展を行うことにより,練習初期から最小介助で,過剰な代償動作なしに最終歩容類似の多数歩練習が可能となる.GEARの特徴は高フィードバック性と精緻な調整性であり,これらを適切に用いることにより運動学習を促すことができる.練習支援ロボットを効果的に利用するためには,運動学習の視点が重要である.適応を正しく判断し,適切なパラメータ調整やフィードバックの選択を行うことで,高い効果が得られると考えられる.(著者抄録)
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Japanese Journal of Comprehensive Rehabilitation Science 7(2016) 87-94 2017年1月【目的】バランス練習アシスト(BEAR)はロボット技術を用いたバランス練習システムである.慢性期脳卒中片麻痺患者にBEARを実施し,バランス能力とBEARのゲーム課題レベルとの関連を明らかにすることを目的とした.【方法】慢性期脳卒中片麻痺患者15例を対象とした.練習期間前後にて,BBS,TUGなどのバランス指標や,下肢筋力,運動麻痺を評価した.各ゲーム課題(テニス・スキー・ロデオ)の到達レベルと,実施後のバランス能力との関連性をSpearmanの順位相関係数から検討した.【結果】TUG,FRT,快適歩行速度が有意に改善した.BBS,FRT,快適歩行速度は,いずれのゲーム到達レベルとの間において有意な相関を認めた.【結論】BEARによるバランス練習が,動的な姿勢制御能力の改善に寄与したと示唆された.BEARの各ゲーム課題の到達レベルは,実施後の被検者のバランス能力を反映していると思われた.(著者抄録)
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MEDICAL REHABILITATION (205) 29-33 2017年1月リハビリテーション分野において、ロボットによる練習は現在広く関心を集めているトピックの1つである。特に歩行練習用のロボットについては、多くの報告でその有用性が報告されている。ロボットを使用した歩行練習のメリットは、アシストによって歩行が困難な患者の練習量を飛躍的に増加させることができ、多様な客観的なフィードバックの提供や練習中の計測による効果の検討ができるといった点にある。一方、ロボットを使用した練習は疾患、病態によっても効果が異なることが示唆されており、臨床導入における課題も明らかとなってきている。臨床へのさらなる普及にあたっては、効果メカニズムの理解に基づき、適応を十分に考慮して導入を進めていくことが、今後重要となっていくものと考えられる。(著者抄録)
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MEDICAL REHABILITATION (194) 16-21 2016年3月歩行練習アシスト(GEAR)は、脳卒中片麻痺患者が効率よく歩行を学習することを支援するロボットである。長下肢ロボットの膝関節モータが適切なタイミングで膝関節の屈曲・伸展を行うことにより、練習初期から最小介助で、過剰な代償動作なしに最終歩容類似の多数歩練習が可能となる。GEARの特徴は高フィードバック性と精緻な調整性であり、これらを適切に用いることにより運動学習を促すことができる。主に回復期での使用を想定して設計されているが、生活期の患者に対する応用も検討が始まっている。バランス練習アシスト(BEAR)は、バランス障害を有する患者のバランス能力向上をはかるロボットである。これまでに、生活期の脳卒中患者や虚弱・前虚弱状態の高齢者に対して使用し、バランス能力が改善したことが報告されている。生活期においては、不整地の歩行、段差昇降なども必要となるため、バランス能力向上が実際的な歩行能力向上に不可欠であり、本ロボットが有用と考えられる。(著者抄録)
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MEDICAL REHABILITATION (194) 63-67 2016年3月現在、多くの機関において対麻痺者用の歩行補助ロボットの開発が進められている。対麻痺者に特化している装置としては、ReWalkTM、EksoTM(eLEGs)、Indego(Vanderbilt lower limb exoskeleton)、そして我々が開発しているWPAL(Wearable Power-Assist Locomotor)などが挙げられる。WPALは、日常生活での快適な歩行提供を目的とした装置であり、車いすとの容易な交互使用を念頭に開発を進めている。車いす上で簡便に自己脱着するため、骨盤帯と生体股関節外側の股継手をなくし、ロボット支柱、支柱を結合する股継手、モータなどはすべて両下肢の間に収めている。複数症例での歩行補助性能評価では、すべての対麻痺者が自立した連続歩行可能となったことから、日常生活で使用する範囲において十分な能力を有していると考える。(著者抄録)
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Journal of Clinical Rehabilitation 25(1) 39-45 2016年1月
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The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine 53(1) 27-34 2016年1月歩行練習は,運動学習の主要7変数に配慮し,2つのパラドックスを乗り越えるデザイン上の工夫を要する.装具を用いた片麻痺歩行練習は,長・短下肢装具それぞれに短所があるため,ロボットを用いたより精緻な練習法が求められていた.著者らが開発中の歩行練習支援ロボット(Gait exercise assist robot:GEAR)は,低床/低速度対応トレッドミル,長下肢型ロボット,安全懸架,ロボット免荷,前面モニタ,治療者用操作パネル兼モニタからなり,歩行周期に合わせ膝伸展/屈曲を補助することで,早期から過剰な代償動作なしに最終歩容類似の多数歩歩行を可能にした.予備的検討では,装具歩行練習群に比較して効率的な歩行能力改善が図れると思われ,実用化が期待されている.(著者抄録)
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Japanese Journal of Comprehensive Rehabilitation Science 6(2015) 21-26 2016年1月【目的】対麻痺者の歩行再建において歩行補助ロボットWearable Power-Assist Locomotor(WPAL)の有用性を検討する.【対象と方法】軽介助以下の介助量で股継手付き両長下肢装具およびWPALを用いた歩行が可能な対麻痺者12名を対象とした.対象に装具およびWPALを装着し,快適歩行速度で連続歩行時間,連続歩行距離を計測すると同時に,歩行に必要な介助量をFunctional Ambulation Categories(FAC)を用いて評価した.【結果】連続歩行時間は8名,連続歩行距離は11名でWPALを用いた歩行が装具歩行を上回り,有意差を認めた.装具歩行でFACが2(軽く触れる程度の介助)または3(監視)の症例においても,WPALを用いた歩行では全例で4(平地歩行自立)であった.【結論】WPALを用いると装具より長時間・長距離の歩行が可能で,歩行に必要な介助量も少なかった.(著者抄録)
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Japanese Journal of Comprehensive Rehabilitation Science 6(2015) 105-112 2016年1月【目的】バランス練習アシスト(BEAR)はロボット技術を用いたバランス練習機器である.今回,BEAR使用中の下肢筋活動の特徴を明らかにすることを目的とした.【方法】健常成人7名を対象とし,重心移動課題のテニスとスキー,外乱対処課題のロデオからなる3種類のゲームを,4段階の難易度で1ゲームあたり90秒間ずつ施行した.表面筋電図は両側の大臀筋,中臀筋,大腿直筋,内側広筋,大腿二頭筋,前脛骨筋,腓腹筋,長腓骨筋を用い,筋積分値から平均筋活動量を算出した.【結果】各ゲームの筋活動量は難易度の上昇に伴い増加し,ゲーム間の筋活動量を比較すると,前脛骨筋ではロデオがテニス(p=.009)とスキー(p=.017)より大きく,腓腹筋ではロデオがスキーより大きく(p=.045),長腓骨筋ではスキーがテニスより大きかった(p=.041).【結論】BEARは難易度の変更により下肢筋への負荷の調整が可能であり,3種類のゲームはそれぞれ異なる下肢筋活動を促すことが可能であった.(著者抄録)
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成人病と生活習慣病 45(11) 1321-1326 2015年11月リハビリテーションに関するロボットは、練習支援、自立支援、介護支援の3分野に分類される。脳卒中などの回復期のリハビリでは、主に練習支援ロボットが有用である。一方で、生活期においては、練習支援だけでなく、自立支援や介護支援など、さまざまなロボットが有用である。今回は各分野の代表的なロボットを紹介する。練習支援ロボットとして、(1)上肢機能改善を目的としたMIT-Manus、ReoGo、(2)歩行能力向上を目的としたLocomat、HAL福祉用、歩行練習アシスト、(3)バランス能力向上を目的としたバランス練習アシストをあげた。自立支援ロボットは、対麻痺者の歩行再建を目的としたWPAL、介護支援ロボットは、装着型のHAL介護支援用、非装着型のROBEARをあげた。活動支援機器としてのリハビリロボットへの注目は高まっており、今後のさらなる発展が期待される。(著者抄録)
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BIO Clinica 30(12) 1153-1157 2015年10月リハビリに関連するロボットは活動支援ロボットと呼ばれ、その目的により、自立支援、練習支援、介護支援、情緒・認知支援に分類される。自立支援ロボットは、本人がある活動をする際に、その活動に必要な動作を支援することを目的する。装着性など現実因子への配慮が重要である。練習支援ロボットは、効果の高い練習を提供することによって、機能障害・能力低下を軽減することを目的とする。難易度やフィードバックを適切に調整できることが重要である。活動支援ロボットの発展には、適応や練習プログラムの整備が必要だろう。(著者抄録)
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The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine 52(7) 439-440 2015年7月
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The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine 52(3) 185-188 2015年3月
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Geriatric Medicine 53(1) 63-65 2015年1月医療、福祉におけるロボットの利用が近年注目を集めている。まず導入が進んでいるのはリハビリテーション分野で、海外では既に臨床への導入が進み、大規模な多施設研究の報告もみられている。特に、上肢機能訓練、歩行訓練をサポートするロボットの利用は拡大傾向にある。一方、自立支援、在宅管理や心理的なサポートを目的としたロボットの開発も始まっており、今後、高齢者の生活の自立をサポートする環境の形成に貢献していくことが期待されている。(著者抄録)
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The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine 51(Suppl.) S268-S268 2014年5月
書籍等出版物
1講演・口頭発表等
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1st Symposium on Engineering, Automation and Accessibility 2013年
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Medical and social rehabilitation of older people and invalids with bones and joints disorders 2013年
共同研究・競争的資金等の研究課題
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2020年4月 - 2023年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2016年4月 - 2019年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2013年4月 - 2016年3月