hokou1.PDF ファイルのＤＬ 197.kb hokou1.PDF ファイルのＤＬ 197.kb| 対マヒ者における駆動式歩行補助装具を用いた トレッドミルトレーニング |
| Journal of Rehabilitation Research and Development 2000年11月/12月号 Vol.37 No.6 |
Gery Colombo MS, Matthias Joerg MS, Reinhard Schreier BME, Volker Dietz MD
（チューリッヒ、バルグリスト大学病院対マヒセンター ParaCare及びスタエファ、Hocoma医学工学社）
＊ このデータはスイスKTI（No.40051.1）とスイス国営財団Swiss National Foundation（No.31-53526.98）からの助成金で実施した研究に基づくものである。本研究は、スイスのホコマ（Hocoma）医学工学社、スイス連邦政府技術研究所Swiss Federal Institute of Technology、ドイツのウッドウェイWoodway社の協力で行われた。
＊ この資料の連絡先およびコピーの依頼先： Gery Colombo, MS, ParaCare, Instsitute for Rehabilitation and Research, University Hospital Balgrist, Forchstrasse 340, CH- 8008 Zurich, Switzerland メールアドレス：colombo@balgrist.unizh.ch.
抄 録
近年の研究により一定のトレッドミル・トレーニングは不全脊髄損傷の被験者の歩行能力を改善させる可能性があることが確認された。患者の歩行訓練の初期段階において、トレッドミル上の歩行訓練中は理学療法士の介助が必要である。理学療法士の体力と経験を要するため、トレッドミル・トレーニングには限界がある。駆動式歩行補助装具（driven gait orthosis：DGO）が開発されたことにより、トレッドミル上で生理的歩行が可能となった。使用する装具は患者のサイズによって調節できる。膝・股関節にあわせる駆動部分はポジション・コントローラーによって制御される。DGOの使用により、麻痺レベルや痙性の程度が異なる各患者は、30分以上のトレーニングを行うことおよび生理的歩行パターンを得ることができる。
〔キーワード〕
両足歩行訓練（bipedal）、駆動式歩行補助装具（driven gait orthosis）、歩行（gait）、
装具（orthosis）、対マヒ（paraplegia）、（動力歩行外骨格）powered walking exoskeleton、
トレッドミル・トレーニング（treadmill training）
緒 言
慢性脊髄損傷のネコにおいて、トレッドミル・トレーニング中に体重の負荷を部分的に軽減し、足の筋肉活性化を適切に行うと、歩行運動を誘発することが可能である（1）。運動能力にとって、トレッドミル・トレーニングは有効であることを記載しているものがある（2）。ネコにおける効果と同様に、不全対マヒ者においても、トレッドミル上で体重の一部を減負荷することにより、歩行運動を誘発するトレーニングをすることができる（３）。
実際に不全対マヒ者に関する近年の研究では、筋電図（EMG）により訓練中に足の伸筋で活動が著しく増加することを認め、運動機能の改善に結びつく効果があることを示している（4，5）。完全対マヒ者においては、運動能力の改善は見られなかったが、トレッドミル・トレーニング中に歩行パターンを誘発し、EMGが足の伸筋の活動増加を示したため、トレッドミル・トレーニングは、完全対マヒ者にも有効であることが実証されている（4,5）。また、不全対マヒ者（3,6,7）および片マヒ者（8）において、歩行訓練をした実験群は、歩行訓練をしない対照群に比べ、可動性の改善度が高く、歩行訓練の有効性が十分に確認されている。
患者が自力で足を動かせない場合、受傷後、４〜６週間でトレッドミル・トレーニングを始めるのが通常である。患者はトレッドミル・トレーニングの際、体重の負荷を部分的に軽減するためにハーネスで固定される。現在、トレーニングの最初の段階では、患者の両側に理学療法士が1名ずつ座り、生理学的な方法で患者のリハビリ訓練を介助する必要がある。この方法により、患者はトレッドミル上で歩行が可能になる。このような運動は足の筋肉の活動パターンと関連づけられる。この活動パターンは最適求心性入力（appropriate afferent input）により活性化された脊髄の運動中枢によって引き起こされると思われる。
トレッドミル上で歩行を介助することはきわめて重要と思われる。再現性があり、リズミカルで、生理学的な方法で歩行訓練を行なってこそ、脊髄に対する最適求心性インプットは達成される。最適求心性インプットは、脊髄の運動中枢を刺激し、随意的に動かせない足の筋肉を活性化するために必要である。
理学療法士にとってトレッドミ・トレーニングの患者を歩行させる作業は人間工学的に見て好ましくなく、骨の折れることである。そのため訓練の期間は比較的短く、患者に過度の痙性をみとめる場合は訓練を行うことができない。他の問題としては、理学療法士はそれぞれの患者に応じて異なるリハビリのやり方をしなければならず、また、同じ療法士でも日によってやり方が違ってくる。したがって、徒手による介助では、運動中枢に対する最適求心性入力を再現性のある方法で提供できず、患者は最良の成果を得ることができない。
患者に対してはトレッドミルトレーニング法を改善する目的で、理学療法士に対しては作業負担を軽減する目的で、私たちは歩行駆動装具（DGO）を開発した。DGOを使うことにより、歩行が不可能な患者は機械による歩行訓練を行うことができる。
この機械による訓練は今までの徒手による訓練と比べて、多くの利点がある。ひとつには、DGOは理学療法士の肉体的能力より力があるため、患者は受傷後の早い段階からリハビリが始められる。また、DGOによって長時間の訓練ができるようになる。つまり作業負担を軽減されたため、理学療法士はより長い時間の指導を行なうことが可能になり、それぞれの患者の必要性に応じて、より適した歩行パターンを個別に提供することができる。したがって、より生理学的で再現性のある方法が得られる。また、DGOは研究目的の点で利点がある。異なる歩行パラメータおよびリハビリ運動の介助の度合いを測定するのが可能である（例、調節強度）。したがって、訓練効果という点においてパラメータの影響を研究することができる。また、治療に要する理学療法士は１名でよいため、DGOを使用することによって訓練費用を削減することができる。
過去にいくつかの研究グループがDGOの開発を行ってきた。1972年、Hughesが空気圧式の駆動外骨格の計画を作成した（9）。後に、SeiregとGrundman（10）、Miyamotoら（11）が水圧移動システムを発表した。Rabischongら（12）、Ruthenbergら（13）は直流モーターを使った最初の装具を開発した。これらすべての動力装具は、平衡介助をすることなく、傾斜バランスをとるための介助なしに平面で患者を動かせるように開発された。これらの装具は体のバランスをとることができないため、松葉つえや平行棒のサポートが必要である。
方 法
過去３年の間に、チューリッヒのバルグリスト大学病院パラケアParaCareリハビリセンターで、対マヒ者の歩行訓練に用いるDGOが開発された。患者には、この装具をストラップで胸、腰および脚の周りに締めて装着することができる。図１および図２は、それぞれ写真と略図により患者に対する歩行訓練中のDGOを示したものである。トレッドミル（ドイツ、Woodway GmbH「LOKOスペッシャル」）での歩行障害者の訓練を可能とするためには、いくつかの問題を考慮に入れなければならない。
個々の患者に対するDGOの調節
DGOは、個々の患者の訓練に応じて個別に適用されなければならない。したがって、DGOは各被験者の身体構造に合うよう調節可能なものでなければならず、個別の患者に対する装具の最適装着を可能とするよう、いくつかのパラメーターは変更できるようにしなければならない（図３）。股関節部装具の幅（図３矢印１）はスピンドルで調節でき、スピンドルは両脚を動かし開かせる。患者の胸部周囲に装着されるバンドは背後のパッドに取り付け、このバンドも垂直および水平に位置することができる（図３矢印２および３）。装具の大腿部および脛部も変えることができる。
両脚は相互に押し込み連結される長方形の菅で構成され、ボルトで異なる位置に固定することができる（図３矢印４および５）。最後に、脚のブレースの位置（図３矢印６および７）および脚のブレースの大きさ（図３矢印８）も、個人のニーズに合わせて調節することができる。脚のブレースは、脚の装具に固定される垂直の管に連結される。管は脚の装具の前後の方向に動かし、小さいレバーで最適な位置に締め付けることができる。同様に、ブレースは管の反対側の側面中間で最適な位置に固定される。一方のブレースだけが患者の脚に合わない場合には、その一方だけを大きなブレースや小さなブレースに容易に取り替えることができる。
褥瘡を防止するために、患者に巻くストラップはすべて幅が広く柔かいものとする。患者と装具との間の接触場所、すなわちストラップがDGOに固定される場所には、柔らかいパッドが褥瘡の生じる可能性を減らすために取り付けられる。
バランス・コントロール
患者の中には体幹（胴体）の安定しない人もいるので、上体は訓練中、垂直方向に安定していなければならない。この安定は、回転パラレログラムによりDGOをトレッドミルの手すりに接続することで得られる（図２および図４）。この方法によって、DGOは垂直方向にのみ動き、片側に傾くことが防止される。また、パラレログラムはDGOをトレッドミルの上方の一定の位置に維持し、トレッドミルのベルトの動きにより生じる後退運動が起きないようにする。それでも、この仕組みは歩行中に生じる身体の上方および下方への動きを可能にする。
パラレログラムの仕組みには長所がいくつかある。先ず、両脚の動きは矢状面でコントロールするだけでいいので、DGOのコントロールが簡単になる。またこの仕組みでは、患者は自分で垂直に上体を維持する必要がないので理学療法士が四肢マヒ者の訓練を行うことを可能とする。さらに、パラレログラム（図４）にはガススプリングが取り付けられ、パラレログラムを支え上げることにより装具の全体重量の補償を行う。このようにして、患者は装具の重量（21kg）に耐える要がなく、装具がずり落ちるのを少なくすることができる。
駆動力
脊髄に対する最適求心性入力を生成するために、DGOを使っての歩行運動はできる限り平常の歩行と同じでなければならない。そのように患者の両脚を動かすことできるためには、膝関節と股関節の駆動装具は痙性の筋肉過重緊張があっても両脚を動かすほど強力でなければならない。同時に、装具は取り扱い易いものでなければならず、したがって駆動装置は大きすぎても重すぎてもいけない。
すでに他の動力装具について報告したとおり（12）、足関節を動かすのに必要なトルクは、装具が身体に前方推進力をつけようとするものであるならば、股関節と膝関節に必要とされるトルクよりも強くなければならない。それ故、足関節の能動駆動装置を省略し、動くトレッドミルを利用した。トレッドミルはスタンスの段階（立脚期）中に脚の運動をコントロールし、スウィング（遊脚期）段階の足関節の背屈は受動足部リフターを用いることで得られる。
骨盤部継手と膝継手は精密ボールねじを有する特注の駆動装置（ドイツ・Steinmeyer GmbH「KGT1234」）により駆動される。ボールねじのナットは直流モーターにより歯付きベルト（スイス・Interelectric AG, MaxonTM「RE40」）を通して駆動され、150ワットの公称機械力を伝える。モーターは約180ミリニュートンメーター（mNm）の最高トルクで長期間使用することができる。短期の反復的ピークについては最高１Nｍのトルクを得ることができる。
膝継手と骨盤部継手に変換して（異なる形状寸法）、それぞれ平均30Nm、50Nmのトルクを得ることができる。最大で、膝継手には160Nm、骨盤部継手には280Nmが可能である。装置の機械レイアウトは、最高時速３kmの歩行速度（90拍/カダンス）で、モーターの勧奨速度特性から最適の利益を得るように設計されている。帯域幅（PD制御器）は少なくとも1ヘルツであり、これで平常の歩行には十分である。
実験装置を用いて、Ruthenbergとその研究チーム (13)は、患者の脚を動かすのに必要な骨盤部継手におけるトルクを測定した。研究結果から、最高で体重1kgにつき１Nmのモーメントが骨盤部継手に必要であると推定することができる。この研究では平均モーメントは示されていないが、約35Nmであると推定することができる。DGOに使用した駆動装置は大部分の患者に適した歩行パターンを生むのに足りるほど強力であるように設計された。
DGOの制御装置
DGOの制御装置は図5に示した。この装置は3つの主要なハードウェア部分、すなわちホストパソコン、ターゲットパソコンおよび電流制御器から構成されている。訓練を担当する理学療法士はラブビューLabViewにプログラムされた（ホストパソコンで起動する）ユーザーインターフェースを通してDGOを制御する。LabViewはデータベースとDGOへのインターフェースから成る。ユーザーインターフェースについては、あとの所で詳しく述べる。
いろいろ異なる歩行パターンを有する患者を訓練できるように、DGOの4つの駆動式継手はすべて別々に制御することができる。それ故、個別の位置制御ループが各駆動装置に実装されている。このループは市販の電流制御器から作られ、これもまた位置制御器の出力で給電される。位置制御器は第2のパソコン(ターゲットパソコン)で起動するリアルタイム・システム(リアルリンクRealLink)に実装されている。各関節の実際角度は電位差計で測定され、相当値はAD変換器（アナログ信号からデジタル信号への変換器）を通してリアルシステムに送られる。ホストパソコンとターゲットパソコンは、シリアルバス（RS232）により相互に情報を送る。理学療法士はユーザーインターフェースによりDGO速度を変えることができる。所定の速度はターゲットパソコンに伝送され、ターゲットパソコンはそのように歩行パターンを調節し、もうひとつのシリアルポートによりトレッドミルの望ましい速度を設定する。
ユーザーインターフェース
DGOは理学療法士が操作しなければならない。したがって、ユーザーインターフェースは操作しやすいものでなければならない。またDGOの取り扱いはかなり複雑であるので、患者に誤って装着すると患者の脚を傷めるかもしれない。我々は、手順の各段階がプログラムの各シーケンスに特定されるようユーザーインターフェースをプログラムしたので、理学療法士は操作を始める前に各段階を確認しなければならない。
ユーザーインターフェースの重要部分は実装されるデータベースである。データベースはいろいろな調節のセッティングのみならず患者の個人データを保存するために使用される。調節のセッティングは日々の訓練中におけるDGO取扱時間を節約するために、また各患者の成績を向上させるために重要である。新しい患者にDGOを調節するには、通例15分ほどかかる。患者の関節と装具がぴったり合っていることと患者の皮膚を圧迫しすぎるDGOの部分がないこととを確認しなければならない。患者が次の歩行訓練コースを行なうときには、調節のセッティングはデータベースからロードしなおすことができ、装具は患者の個人値に事前設定することができる。この手順により、患者は３〜５分以内に訓錬を受ける準備ができる。追加の修正をしなければならない場合には、新しい値は各訓練コースの終了時にデータベースに保存することができる。
生理学的歩行パターンの適用
DGOは対マヒ者の歩行訓練を行うために開発された。それ故、主要な重点は脊髄に対する最適求心性入力を生成することであった。これは生理学的に下肢を動かすこと、すなわち健常被験者の記録から得られた関節運動を課すことによってのみ達成できる。
DGOの最初の試験は健常被験者から得た股関節および膝関節のパターンを使用して行われた(出所： Winter 14)。この方法によって、患者が体重の40パーセント以上減負荷される限り適切な結果が得られた。脚に対する体重の負荷がこの水準を超えると、スウィングする脚はスウィング段階の間にトレッドミルベルトにしばしば接触した。この結果つまずくことさえあった。それ故、プログラムされた関節の角度は、曲線に対してスウィング中に足間距離(Foot clearance: FC)が大きくなるように変えなければならなかった。このような運動の曲線は健常被験者が装具をつけて歩行している間にDGOの角度を測定することにより得られた。この方法により、歩行中の装具の制約を考慮に入れた歩行パターンが得られた（例えば体重移動や腰の傾斜がないなど）。被験者は３cmの高さの障害物の上を越えて歩いていた。これらの記録のため、駆動装置は関節の摩擦を最小限に減らすよう取り除かれた。
図６は股関節と膝関節に対する３つの平均関節屈曲角度曲線、すなわちWinter(14)からの被験者の関節角度（正常）、DGOをつけて正常に歩行する健常被験者の角度、DGOでFCを大きくするために障害物の上を越えて歩行する健常被験者の角度（FCのあるDGO）を示したものである。一般的に、３つの曲線は同じように見える。３つの条件の偏差は被験者間偏差を超えない。FCの大きい歩行中に、股関節の曲線はスウィング段階の終わりに大きな屈曲を示している。この標準化された歩行パターンを使って、これまですべての患者を訓練することができた。異なる角度の偏差は面荷によるものであり、小さいものであった。
DGOの取扱い
DGOは２つの回転手すり棒が垂直に位置するようにパラレログラム上に持ち上げることができる。パロレログラムは、固定具（図４）に連結され、一方の側に水平に回転することができる。それ故、装置全体がトレッドミルを離れてスウィングできる。患者を装具に入れるためには、先ずトレッドミルトレーニング用のハーネスを使用する。次いで患者が座ったままの状態で車いすを傾斜台からトレッドミルに押し上げ、トレッドミル上で患者は懸吊装置により車いすから吊るし上げてから降ろされる。DGOはトレッドミルの後方に移動され患者の背後から降ろされる。ブレースはすべて前が開いており、ストラップにより脚の周りを締めることができる。ブレースを適正な位置に調節している間、患者はまだ完全に免荷されていない。足部リフターが使用された後、体重の支持は減少し訓練を開始することができる。
現在、４名の患者がDGOを使って訓練を受けている。個別に調節した運動を確保するため、最初の試験の後に、４名の患者全員に装置の修正を施さなければならなかった。第１回の訓練コース後、セッティングはデータベースに保存された。次の訓練コースでは、保存された調節データを再生し、いかなる再調整もしないで平常どおり歩行訓練を行うことができた。患者は男性３名、女性１名である。患者の年齢、身長体重は表１のとおりである。
表１ 患者の背景データ
被験者 年齢（歳） 身長(cm) 体重(kg) 患者1 男 42 175 60 患者2 男 43 195 80 患者3 男 70 185 78 患者4 女 24 168 65
DGOは患者の四肢に直接に作用を及ぼす強力な機械である。したがって、リスク分析が行われ、患者が負傷しないよう適当な予防策が取られた。この予防策については、本論文では詳述していない。
結 果
現在までに、DGOは数名の患者にしか用いられていない。しかし、その結果は望ましいものであった。患者は徒手による訓練とDGOによる訓練とを交互に受けた。療法士による徒手による訓練は10分から15分だけで終了するのに対し､DGOによる訓練は60分まで延長することができた。訓練の持続を断念した要素は、徒手による訓練の場合は理学療法士の疲労であったのに対し、DGOによる訓練の場合は患者の疲労であった。
DGOによる訓練において深刻な問題を訴えた患者はいなかった。反対に、彼らは正のフィードバックを示した。DGOによる訓練の主な利点は、訓練時間の延長、再現性、生理学的歩行パターン、そしてより速い歩行の可能性にある。2名の患者に生じた唯一の問題は、足の止め具を最適の状態に調節しなかったことによる皮膚の問題であった。この問題は、次の訓練コース時に留め具の位置を直すことで簡単に修正することができた。訓練を受けた患者は四肢マヒ（不全C４）で、体幹（胴体）が不安定であるため、徒手での訓練が困難であった。徒手による訓練では体重の50％の免荷が必要であったが、DGOによる訓練では、25％の免荷で行えるようになった。固定法と歩行動作がさらに改善され、個別対応が可能になれば、更に大幅な免荷率の減少も可能に違いない。
徒手訓練の間、トレッドミルの速度は、約1.5km/時であった。患者を全介助しなければならないため、理学療法士は、それ以上速い速度には耐えることが出来なかった。DGOにより、最初から速度を２km/時に上げることが容易にできた。操作により３km/時の速度さえも可能と思われる。
DGOの細部は多少の改善が依然として必要である。最大の問題は、装具への患者の固定である。DGOは、4名の患者および数名の健常被験者の身体に良く適合した。しかし問題は、患者被験者で訓練中に装具が僅かに動いてしまうことであった。身体の周りを軟らかいストラップで固定するために、完全に動かない装着は困難である。最初の使用時、患者は装具の中で僅かに動いていた。装具が約１〜２cm足部に滑り落ちていたのである。これが原因で、患者と装具の結合部位がずれてしまったため、歩行訓練中に足部の動きが変化し、つまずいてしまった。この場合、装具を再調整する必要があった。この様に装具が滑り落ちてしまう理由は、フットリフターがすねにある留め具の２つのうち上にあるものを引っ張るためである。将来的にこの問題はDGOを直接トレッドミルのハーネスに連結させることで解決できると思われる。ハーネスは身体の上部の周囲に装着するので、よりよい固定がなされるであろう。
考 察
一部免荷による徒手でのトレッドミルトレーニングは、歩行不能な患者を訓練するためのリハビリテーションにおいて広く受け入れられたアプローチであり、標準的理学療法に比べていくつかの利点があることが説明されている（3）。そしてまた、片マヒ者にとって、このアプローチはますます利用されている（8）。体重の部分的減負荷により(通例50％迄)、患者は訓練時に、平衡を保つ必要がない代わりに、下肢動作に集中することができる。これは通常の平面で歩行することに比べ、より速い速度で患者が歩行することを可能にするのである。トレッドミルを用いた補助訓練と体重支持の組み合わせにより、歩行能力が十分でないために通常の歩行訓練を行うことができないような患者も訓練が可能になる。不全脊髄損傷の患者の割合は増加してきており、歩行能力の一部を回復する潜在性のある患者数も増加傾向にある。
DGOが開発されるまで、歩行訓練の長時間持続が困難であった要素の１つは理学療法士の能力であった。なぜならば痙直性マヒ者における下肢動作の補助は大変体力を消耗することがあり、それにより実施時間を制限せざるをえない。このために、徒手による訓練では、長時間の歩行訓練を行うことが困難であり、最良の結果を得ることができない。
新しく開発されたDGOにより、トレッドミル・トレーニングの効果を更に上げることが可能になった。また､理学療法士の作業負担を減らすことができるであろう。無理な体勢で仕事をしなければならないために訓練後に背部の痛みに悩まされる理学療法士が多い。また、DGOを使用しない場合、歩行訓練を行うには、通常、2名の理学療法士が必要となる。
DGOの最初の試みは、対マヒ者に対し機械による歩行訓練が行えることを示している。誘発された歩行パターンは、いくつかの観点において健常被験者と同様のものが得られた。患者が歩行運動経験を得るために訓練が必要であることを考えると、DGOによる訓練は成功を約束しているようである。
将来的指針
トレッドミル・トレーニングの主要な目的は、再び歩くことを患者に「教える」ことである。DGOは患者自身（随意的、すなわち脊髄パターン発生器）によって生み出された弱い動作を促進するよう援助すべきである。このため、DGOの適応コントローラーが開発中である。訓練中、患者によって生み出された歩行動作を認識する目的で、DGOと患肢との間に生じる力を測定するための、力センサーがDGOに組み込まれる予定である。この測定値により、患者によって生み出された動作に対し、ある程度まで、指定の歩行パターンを適合させることが可能になる。生理的歩行パターンは、個人や患者の実際のニーズに応じて、訓練中に調節されるようになる。
様々な患者のグループに対し長時間安全に訓練が行えるように、DGOの機械部分をすべて改善する計画である。DGOの特許申請中であり、また、このシステムを商品化する計画も進められている（スイス、 Hocoma GmbH, Medical Engineering）。
結 論
DGOにより、トレッドミル上で、生理学的歩行範囲内の歩行パターンを発生させ、対マヒ者の下肢の運動を訓練することができる。したがって、機械による訓練により生成された求心性入力は、徒手による訓練時と少なくとも同程度の有効性を期待できる。機械による訓練の主な利点は明確である。第一に、運動の再現性であり、訓練プログラムを最適化するために異なる歩行パラメーター(速度、歩幅、振幅)の影響をテストすることは可能であろう。いったん各歩行パラメーターの最適な曲線が見つかれば、DGOは常にそれらを再現することができる。一方、理学療法士は、最適な訓練を行うことができるまで、DGO操作法について通常、比較的長い時間の練習が必要である。しかし機器による訓練中でも理学療法士は、歩行経過を監視して訓練の有効性を確保し、かつ訓練を管理するために引き続き必要とされる。第２に、DGOにより、歩行訓練時間を延長することができ、歩行速度を速めることができる。
対マヒ者への更なる集中的な訓練を行うことで、徒手による訓練に比べ､歩行能力の結果と成果の向上が可能であることが期待される。また、理学療法士は、比較的長時間、歩行訓練という単調な仕事を規定どおり行っているのだが、このような作業をしている理学療法士に代わり機械で訓練を行うのは理にかなっていると思われる。これは、本来、機械がすべき仕事であり、特に、理学療法士の仕事として考えた場合、魅力的でも人間工学的でもないのである。
歩行はかなり複雑な動作であり、DGOの現在のバージョンでは完全な生理的歩行を再現することができない。しかし、今後、技術が進歩し、徒手介助よりも優れた最適なアプローチを得ることが可能となるであろう。
〔文献〕
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図１ トレッドミルトレーニング中のNGO装着不全対マヒ者の写真
図２ トレッドミルトレーニング中のNGO装着患者の略図
患者は懸吊装置を使ってハーネスで一部減負荷されている。
図２ 釣合いの錘、ウインチ、パロレログラム、 DGO、ハーネス
フットリフター、トレッドミル
図３ 個人のニーズに合わせたDGOの調節
１ 腰幅
２ 背後パッドの垂直位置
３ 背後パッドの水平位置
４ 腿の長さ
５ 脛の長さ
６ 脚ブレースの中央・側面位置
７ 脚ブレースの前後位置
８ 脚ブレースの大きさ
図４ パラレログラムとその取り付け
図４ DGOコネクター
パラレログラム
パラレログラムの取り付け
ガススプリング
図５ DGO制御設備
ホストPC ユーザーインターフェース 患者データベース
(LabView)
セラピスト DGOインターフェース
ターゲットPC リアルタイムシステム RS232
（RealLink）
A A/D 歩行パターン
位置制御装置
D/A RS232
AO
電流制御器 トレッドミル速度
DGO モーター
関節角度 角度計
図６ 健常被験者の３つの異なる歩行条件に対する腰関節
および 膝関節の屈折角度曲線
DGOなしのトレッドミル歩行（平常）、受動DGO歩行および
FCのある受動DGO歩行。
図６ 股関節角度 正常
DGO
FCのあるDGO
関節角度（度）
ストライドの割合（％）
膝角度 正常
DGO
FCのあるDGO
関節角度（度）
ストライドの割合（％）
● 翻訳者３名・・・新谷進、関根孝江、渡辺華織
