獲得性脳損傷後の腕の動作異常の主観的評価を自動化するための機械学習

獲得性脳損傷後の腕の動作異常の主観的評価を自動化するための機械学習

画像抽出と分類システムによるABI患者の歩行異常運動の自動化された臨床評価 学術的背景 獲得性脳損傷(Acquired Brain Injury、ABI)後、歩行障害は一般的な身体障害です。ABIには通常、脳卒中と外傷性脳損傷が含まれ、これらの疾患の世界的な発生率は約150万例です。ABI患者の歩行障害は下肢だけでなく、体幹と上肢にも影響を及ぼし、日常生活への参加を制限し、生活の質を大幅に低下させます。機能障害に加えて、これらの明らかな運動異常は美的な問題を引き起こす可能性があり、患者のボディイメージ、自尊心、心理的健康、社会的統合に悪影響を及ぼす可能性があります。 研究動機 従来のABI患者の運動異常評価は、経験豊富な理学療法士による視覚的観察を通じた主観的評価に依存していました。しかし、...

カスタマイズされた受動的ダイナミック足関節‐足装具は、脳卒中後の多くの個人の歩行経済性と速度を向上させることができる

カスタムパッシブダイナミック足首装具は脳卒中後の歩行効率と速度を改善する 背景紹介 脳卒中は長期的な障害を引き起こす主要な原因の一つであり、毎年アメリカでは79.5万人以上が脳卒中の影響を受けています。脳卒中後の一般的な問題の一つに患側の足底屈筋の筋力低下(plantar flexor weakness)があり、これにより足の中間期から終末期の前向き脚回転制御能力や推進期の前方推進能力が影響されます。足底屈筋の機能障害は、立位中期の過度な足首背屈(excessive ankle dorsiflexion)や持続的な膝関節過伸展(hyperextension)を引き起こし、その結果、歩行速度の低下、歩幅の非対称性、歩行代謝コストの増加を招きます。これらの問題は脳卒中サバイバーの機動性や日常活動...

仮想現実とタスクの複雑さが上肢機能を評価するデジタル健康指標に与える影響

あるタスクの複雑さが上肢機能のデジタル健康測定評価に与える影響に関する研究報告 研究背景 神経疾患、特に多発性硬化症(PWMS)患者の上肢機能障害は、日常生活活動の完遂に影響を及ぼし、介護者への依存度を高める要因となっています。上肢障害の種類とその潜在メカニズムの理解を深め、薬物やリハビリテーション介入の有効性を評価するための信頼性の高いエンドポイントを提供するために、臨床研究における評価手段は非常に重要です。現在、臨床的に認知度が高く、使いやすい評価手段として、運動の質を序数字表で記述したり、機能的タスクの完遂時間を記録したりする方法がありますが、これらには限界があり、例えば、天井効果や低感度が挙げられます。そのため、研究界では、新しい、補完的でより感度の高い評価端末の必要性が広く認識され...

外来ストロークリハビリテーションにおけるロボットヒップ外骨格の安全性と有効性

安全性与有效性:ロボット股関節外骨格が外来診療における脳卒中リハビリに与える影響 研究背景 脳卒中はアメリカ成人の主要な障害原因であり、脳卒中生存者の80%が歩行速度の低下、耐久力の低下、歩行の非対称性などの歩行障害を経験し、コミュニティ内での歩行能力が制限される。このような行動障害は、脳卒中後に生じる多種類の神経筋の変化の組み合わせ(皮質脊髄経路の伝導と制御の減少、筋萎縮と虚弱、バランスと姿勢制御の障害、異常な筋協調作用など)に起因する。脳卒中後リハビリの目標は、最大限の機能回復を促進し、就労や社会参加、コミュニティ参加を実現することである。歩行能力の回復は日常生活に戻るための重要な部分である。 近年、軽量でモジュール化されたロボット股関節外骨格が外来診療やコミュニティ環境においてシームレ...

外骨格リハビリテーションロボットによる亜急性期脳卒中患者のバランスと下肢機能の訓練:パイロットランダム化比較試験

外骨格リハビリテーションロボット訓練が亜急性期脳卒中患者のバランスと下肢機能に与える影響:予備的無作為化比較試験 研究背景と目的 脳卒中は世界的に死亡率と障害率の主要な原因です。脳卒中治療技術の急速な発展に伴い、脳卒中による死亡率は大幅に減少し、その結果、脳卒中生存者の数も増加しています。統計によると、70%以上の脳卒中生存者が様々な程度の運動、感覚、認知、および言語機能障害を残します。これは個人や家族に重い負担をかけるだけでなく、社会にも大きな影響を与えます。バランスはすべての人間の静的および動的活動の基礎であり、脳卒中後の患者の最大80%がバランス機能障害を示します。これらの障害は患者の移動能力と生活の質に影響を与える可能性があります。 この研究は、リハビリテーションロボット支援訓練が亜...

脳卒中患者の上肢における触覚欠損を特定するための検査方法に関するスコーピングレビュー

上肢触覚欠損検査方法の範囲レビューに関する学術レポート 近年、脳卒中後の患者における触覚刺激の受容能力が研究の焦点となっている。この認知能力は、日常生活の動作の遂行や学習活動において非常に重要である。しかし、触覚認知障害は脳卒中患者の上肢運動機能の回復を深刻に阻害している。そのため、触覚評価ツールの設計は、より包括的で効果的でなければならず、脳卒中後の触覚欠損の性質とその神経メカニズムを正確に特定する必要がある。この目標を達成するために、ポール氏らは、現在使用されている脳卒中患者の上肢触覚欠損を特定する検査方法をまとめ、その限界と今後の研究ニーズを指摘する範囲レビュー(スコーピングレビュー)を行った。 レビューの発信源 本研究は、レドフォード大学、ノースウェスターン大学、バージニア工科大学な...

慢性卒中における足首の固有受容感覚障害のロボット支援評価と関連する脳病変

ロボット支援による慢性脳卒中成人の足関節本体感覚の損傷と関連する脳損傷の評価 学術背景 脳卒中は神経系の一般的な疾患であり、通常は患側肢体の機能障害を引き起こし、患者のバランスや歩行制御に影響を与えます。本体感覚は、身体の姿勢や動きに対する自己認識の能力を指しており、筋肉、関節、腱、皮膚に存在する機械感受器から提供されます。これらの感覚は、バランスと歩行の制御を維持するために非常に重要です。既存の研究では、脳卒中の生存者はしばしば足関節本体感覚の障害を伴うことが示されており、特に位置感覚および動きの感覚が失われていることが多いです。しかし、足関節の位置感覚と動きの感覚に関する系統的な研究は少ないです。[Cho et al., 2021] は、足関節の本体感覚の損傷が脳卒中患者のバランス機能障...

原型ネットワークを用いた一回の転移学習による脳卒中後の手のジェスチャー認識

背景紹介 脳卒中は世界的な死亡と障害の主要な原因の一つであり、人口の高齢化と都市化の進展に伴い、脳卒中患者の総数が世界中で増加しています。治療の進歩により死亡率は低下していますが、生存者のうちリハビリテーションを必要とする人数は大幅に増加しています。特に低所得国や中低所得国では、この状況が顕著です。これらの国々では医療資源が限られているため、適応性が高く費用対効果の高いリハビリテーション介入が緊急に必要とされています(Feigin et al. 2022)。 脳卒中のリハビリテーションは長期にわたり、身体的にも経済的にも大きな負担がかかるプロセスであるため、自動評価システムによりリハビリテーションの費用を軽減し、理学療法士の訪問需要を減らすことの重要性がますます高まっています。これらのシステ...

歩行中の視覚のディープラーニングを用いた転倒リスク評価の強化

はじめに 転倒事故は複数の臨床群で一般的であり、通常のリスク評価には個人の歩行の視覚的観察が含まれます。しかし、歩行の観察評価は通常、転倒リスクを増加させる可能性のある欠陥を特定するために、実験室内で個人に標準化された歩行プロトコルテストを行うことに限定されており、微妙な欠陥は観察されにくい可能性があります。そのため、客観的な方法(例えば慣性計測ユニット、IMUs)は、高解像度の歩行特性を定量的に分析するのに有用であり、微妙な違いを捉えることで転倒リスク評価の情報量を向上させるのに役立ちます。しかし、IMUのみに依存した歩行の器械化分析には限界があり、参加者の行動や環境の詳細(例えば障害物)を考慮していません。ビデオアイトラッカーは、頭部と目の動きを記録することで、人々が頭部と目の動きに基づ...

慣性測定ユニットによる自動歩行イベント検出:健康な被験者と中度から重度の障害を持つ患者

新しい自動歩行イベント検出方法:健康な被験者と中等度から重度の障害患者の慣性計測ユニット分析 Cyril Voisard, Nicolas de L’Escalopier, Damien Ricard, Laurent Oudre. Neuroengineering and Rehabilitation 雑誌 (2024) 21:104 https://doi.org/10.1186/s12984-024-01405-x 研究背景 歩行分析は、医学において様々な疾患患者の健康状態や病状進行を評価するための重要なツールです。慣性計測ユニット(IMUs)は、そのコンパクトなサイズ、低コスト、および統合の容易さから、臨床歩行分析で広く発展しています。しかし、既存の自動歩行イベント(GE)検出方法は...