高齢者のふるえ（本態性振戦）をおさえる 肘装着ロボット装具開発

Production & Processing
高齢者のふるえ
（本態性振戦）をおさえる
肘装着ロボット装具開発
NO.22R3030
地域イノベーション創出研究開発事業（一般型）
22年度採択 事業期間：2年
開発された製品・技術のスペック
図 1 肘装着装具
図 2 手首装具
研究の背景及び経緯
本態性振戦は、ふるえのせいで食事や字を書くなど、生
活に欠かせないことが満足にできなくなる疾患で、緊張す
るとひどくなる。高齢になるにつれて増加し、日本では
400万人以上の患者が存在し、その中の260万人は飲食
動作などの日常生活動作の遂行が難しいと言われている。
ふるえで処方される薬はあるが、副作用や効かないこと
もあり、
患者の多くに有効な治療法は無いのが現状である。
ふるえる姿を見られたくないために、日常生活の支障を
我慢して自ら生活範囲を狭めてしまっている患者が多い。
2009年早稲田大学が、ふるえの交った表面筋電位から
随意運動のみを抽出してロボットの制御をする方式を開発
した。この技術を基に、本態性振戦患者の食事を含めた日
常動作を支援する肘装着ロボット装具の研究開発を行っ
た。
研究開発の概要と成果
事業化に向けて、現在想定している、今後連携したい分野
●装具あるいは健康器具を顧客に届ける販売業・サービス業
管理法人名
この研究への
お問い合わせ
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タマティーエルオー株式会社
◎担当者：山県 通昭
◎所在地：〒 205-0014 東京都羽村市羽東 1 丁目 14 番 11 号
◎ TEL：042-570-7240 ◎ FAX：042-570-7241 ◎ E-mail：[email protected]
◎プロジェクト参画研究機関（大学、公設試等）：早稲田大学、
社会福祉法人横浜市リハビリテーション事業団
◎プロジェクト参画研究機関（企業）：（株）菊池製作所
◎主たる研究実施場所：（株）菊池製作所 ものづくりメカトロ研究所
肘装着装具
装具のハードウェアは、実験でふるえの抑制量と肘の
屈曲・伸展のトルクを求め、これを満たす軽量小型のも
のを製作した。
アームの屈曲・伸展は、上腕二頭筋付近の皮膚に貼付
した電極から得られる信号（筋電）から推定された肘の
運動に沿った動きをするよう、モータによって制御され
る。このモータ動作は、ふるえを除外した、装着者の意
図的な運動のみが反映される。
上記の機能を実現するための信号処理アルゴリズムを
開発した。倫理審査を通過したプロトコルに則り、本態
性振戦患者の筋電を取得し、波形の特徴からふるえの影
響を除去するフィルタを構築した。また、このフィルタ
が与える遅延が実用上問題ないことを確認した。
筋電の信号処理アルゴリズムをハードウェアに実装
し、ロボット装具による食事支援の効果を確認した。装
具の拘束でふるえが小さくなり食事の動作がスムーズに
なった。筋電信号により、
装具のアームで屈伸ができた。
図 3 書字の結果
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Production & Processing
2つのタイプの装具
肘装着装具…食事動作を支援
上腕と前腕に添わせたスパイラル形状のフレームに腕
を固定してふるえを抑制する。筋電信号でモータを動か
し肘の動きを補助する。モータは、表面筋電位から振戦
信号を除いて随意動作のみ抽出した信号で制御する（図
1）。
手首装具…書字およびマウス操作を支援
手首および親指に添わせたスパイラル形状のフレーム
で手首を固定してふるえを抑制する（図2）
。
手首装具
手関節の掌屈・背屈、橈屈・尺屈を拘束するスパイラ
ル形状で、5本の指の動きを妨げない構造とした。さら
に手関節の位置が固定する台座を付けた。材料は軟質の
アルミ材で、手の締付けを調整することができる。
これを装着して効果を確認した。
書字には有効である（図3）。マウス操作は個人差が
あるが、マウスを使い慣れている患者には有効である。
製造技術
ふるえを抑える装具で社会参加を支援
分野：製造技術