今進化を遂げるロボットリハビリテーションとは？

ロボットリハビリテーションとは

ロボットリハビリテーションという言葉を耳にする機会が最近増えてきました。
リハビリといえば、理学療法士や作業療法士の方に動作を補助してもらったり、指導を受けたりしますよね。
リハビリにロボットを使う、ということは（ソフトバンクのペッパー君のような）人型のロボットが療法士さんのように手を添えて歩く補助をしてくれたり、声掛けをしてくれたり…ということを想像するでしょうか？
現時点でのロボットリハビリテーションとはそのようなものではありません。
リハビリロボットは、治療を受ける人の体に装着し、動作を補助します。
見た目は小型の装具のように見えるものもあれば、人を吊り下げて歩行を補助するような大型の装置のように見えるものもあります。
ロボットリハビリでは、人体の目に見えない電気信号や、位置情報、荷重などの情報を細かく感知し動作補助に生かしています。
リハビリに使用されるロボットは療法士の業務やスキルを肩代わりするというよりは、ロボット独自のメカニズムを生かした仕組みになっているのです。

リハビリにロボットを使うメリット

リハビリにロボットを使用することには多くのメリットがあります。
まずロボットは機械ですから、正確な動作を繰り返し行うことができます。
人がやることには必ず一定の誤差や間違いが生じますが、機械にはそのようなことがありません。
正確な動作を繰り返し行うことで、リハビリの高い効果を期待することができます。

ただし逆に言うと、動作が正確であるだけに、リハビリを受ける人の調子に合わせて微調整を加えるということが難しいということになります
理学療法士や作業療法士が行うリハビリであれば患者さんの表情を見たり、言葉を聞いたりしながら負荷を調整することができますよね。
人同士の意思疎通というのは非常に高度な情報交換であるため、機械にとっては難しい作業となるのです。
その点をクリアするため、ロボットリハビリでは様々なセンサーを用いることで、安全面を確保しリハビリに微調整を加えていきます。
そのセンシング技術が進化し、適切なタイミングで適切な動作を引き出すような、動作学習という一段階上のリハビリを行うことが可能となってきています。
その他にも、訓練と同時に評価を行うことができる、電気刺激や振動刺激などを同時に加えることで複合的なリハビリを行うことができる、などのメリットがあります。

歩行リハビリ支援ロボット

歩行というのは、人にとって最も重要な基本生活動作であるため、最も多く行われるのは歩行リハビリといって良いでしょう。
ロボットリハビリにおいても、歩行支援が中心的な役割となっています。
ここでは、国内で広まっている2種類の歩行リハビリ支援ロボットを紹介します。

❶ 世界のロボットリハビリをリードする存在：HAL®

筑波大学で開発されたHAL®（Hybrid Assistive Limb®）は、人の体に装着して動作補助を行うロボットです。
人は体を動かそうとすると、脳から筋肉へ神経の指令が伝わるのですが、その際に生じる微弱な電位信号を皮膚に貼ったセンサーで感知します。
脳梗塞や脊髄損傷で体が麻痺してしまった人は、いくら脳から指令を発しても筋肉を思うように動かすことができず周りの人も本人が動かそうとしていることに気づきません。
しかし、HAL®は患者さんの「動かそう」という意思を感知することができ、それに応じて手足を動かしてくれるので、自分の意思で手足を動かす訓練を行うことができるのです。
手足をされるがまま動かしてもらう動作訓練と比べると、大きな違いがあることが想像できるかと思います。

HAL®は電位信号に沿った動作補助だけではなく、歩行に合わせた適切なタイミングで動作補助を行う仕組みも兼ね備えています。
足を振り出すタイミングでは膝を伸ばす、逆に後ろに蹴るタイミングで膝を曲げる、などの動作補助です。
自分の意思で歩行運動を行いながら、あらかじめプログラムされた正しい動作の補助を受けることで、忘れてしまった正しい歩行動作を再度学習することができるのです。
HAL®はロボットリハビリとして2016年に国内で初めて保険適用となりました。
国内での適用は神経筋疾患となっていますが、世界各国で脳卒中や脊髄損傷に対して続々と承認されており、世界のロボットリハビリをリードする存在となっています。

❷ トヨタ自動車による開発：ウェルウォーク

トヨタ自動車株式会社と藤田医科大学が共同で開発した歩行支援ロボットウェルウォークは、下肢が麻痺した方に歩行支援を行うロボットです。
吊り下げ型の免荷装置を装着して行うため、麻痺の程度が強い方でも安全に歩行訓練を行うことができます。
ロボット脚部の足底部に圧力センサーを搭載しており、歩行の状況を感知して適切なタイミングで動作補助を行います。
2017年には医療機器として承認されており、また年々機能に改良が加えられ、2020年には最新型であるWW-2000が販売開始されています。
患者さんのモチベーションを維持するため、ガイドやゲーム機能が加えられるなどユニークな特徴を有しています。

上肢のリハビリ支援ロボット

リハビリは歩行に対してだけ行われるものではありません。
人は2足歩行となり上肢の機能が生活上で重要な役割を果たしています。
上肢のリハビリを支援するロボットには次のようなものがあります。

Neuron＋Technology＝ニューロテック

脳卒中や脊髄損傷により失われた機能を取り戻すのは不可能であると考えられてきました。
神経にも一定の回復能力があることが分かってきたものの、それを最大限に引き出すのは簡単なことではありません。
ニューロテックメディカルでは、「ニューロテック®」として脳卒中・脊髄損傷・神経障害などに対する幹細胞治療の基盤特許を取得しており、再生医療の効果を最大限に高める取り組みを行っています。
ニューロテック®の中で重要な役割を占めるのが、リハビリテーションであり、中でもここで紹介したロボットリハビリテーションが新たな道を示してくれています。
ロボットリハビリや電気刺激など先進的なリハビリを再生医療と組み合わせ、さらに進化させていきます。