レディメイド（既製品）で対向配置の３指構造。それが電動義手“Finch（フィンチ）”の大きな特徴だ。日本の義手ユーザーの85%以上が装飾義手を使用している現状を考えれば、その構造もヴィジュアルも、メインストリームと逆行していると言わざるを得ない。とはいえ、無駄をそぎ落としたスタイリッシュなフォルムには、不快感ではなく好印象を抱く人も少なくないはずだ。しかも軽量で使いやすく、日常生活で求められる動きや負荷にもオールマイティに対応できると聞けば、大きな可能性を感じる。この興味深いプロダクトを生み出したキーマンの一人、大阪工業大学の吉川雅博准教授を訪ねた。

筋電義手は高価で試す機会もない

義手というと通常は、一人一人の腕の形に合ったものを義肢装具士が作るオーダーメイドをイメージするが、Finchはレディメイド（既製品）。まるで洋服のように５パターンのサイズのなかから自分の腕の周径に合ったものを選び、すぐに装着できる。これは、義手を積極的に使ってみようというモチベーションになる。

「例えば筋電義手は型を取って自分に適合したソケットがなければ装着できないし使えないわけです。でもFinchなら、ある程度サイズさえ合っていれば誰でも着けられるし、使い心地を試すこともできる。腕を切断した直後にも着けることが可能です。病院に置いてあれば、すぐさま装着できるというのは大きなメリットになります。それで価格も買いやすければハードルも下がりますし、自分の生活のなかに義手を取り入れてみようという人も増える。筋電義手は、機能は優れていても、使い心地を試せる場所は多くはありません」

世界的に見ても義手の技術革新は進み、５指を備えた高機能の筋電義手は多々開発されている。ところが非常に高額（高いものは600万程度）なうえ、試す機会さえないのが現状だ。値段の面でも取り入れやすく、すぐさま使える義手はやはり革新的だ。加えて“3指”という仕様は使いやすさに重点を置いている。

装飾義手ユーザーの“２本目”というイメージ

「ロボット工学では、３指は結構使うんです。安定して物を把持できる形状ですので。ただ義手では対向３指は確かに珍しい。まず、義手は見た目も手に似せようというのが通常の考え方です。それに対してFinchは、手に似ていなくても、格好良くて道具としての機能を追求するという割り切りで生まれました。いろんなものが持てたり、直感的に操作できたり、容易に着脱できたり、低コストだったり、そういう利点に着目しています。どちらかというと装飾義手ユーザーの“２本目”というイメージ。例えば普段は装飾義手をつけていて、Finchは細かな作業をするときに活用するという使い分けができます。軽いのでカバンに入れて持ち歩いてもいいですし」

一般的には500gの物が持てれば快適に生活できるといわれる。Finchの３指構造はその条件をクリアし、形状の異なるあらゆる形にも対応する。

“２本目の義手”。シーンによって使い分ける義手という考え方は、ユーザーの生活の幅をさらに広げる可能性を感じる。そうなると操作性も気になるところだが、かつてソフト研究に没頭していた吉川氏がFinchに採用したのは、極めて単純な距離センサーだ。筋隆起によりセンサーと皮膚の距離を近づけるだけで簡単に動かせる。

筋隆起させるだけで簡単に操作できる

Finch内蔵のセンサーは、筋隆起で皮膚との距離が縮まると反応するシンプルなもの。筋隆起したときに開くのか閉じるのかは、ボタン一つで設定できる。

「圧力ではなく距離で反応するセンサーを配置しているので、Finchは腕に力を入れて筋隆起させるだけで簡単に動かせます。これは学習しやすいので、今まで30〜40人ぐらいはめてみて、動かせなかった人はいません。筋電センサーの場合は、センサーの反応を可視化してそれを見ながら訓練する必要がありますが、Finchはその必要もないんです」

軽くて安価、しかも操作性が高いとなれば、もっと病院に普及しユーザーが増えてもおかしくないはずだ。どこの病院でもFinchのような義手があれば、電動義手への入り口は広くなり、ユーザーの生活は変わるのではないか？　そんな疑問を吉川氏に投げかけると、まだまだ多くの障壁があるという。

まずは使ってもらう環境が不可欠

研究室とは別フロアにも吉川氏の作業スペースが設けられている。こちらに常備してある小さめの３Dプリンターを活用することもしばしば。

「ロボット工学と医療のクロスオーバーは、まだまだ難しい現状はあります。医療の現場とエンジニアがうまくモノづくりで連携するのは、そんなに簡単ではありません。Finchもかなりユーザーテストを重ねました。まずは医療の現場で評価してもらわないといけないので、使ってもらう環境がないと始まりません。連携や協力していただける病院がないとプロダクトの良し悪しも判断してもらえないんです。Finchは、大阪労災病院で１年ぐらい入院している方に使用していただけたんですが、それが大きかったです。自分も毎週病院に足を運んで、故障が起きたときにはすぐ対応するということを１年続けました。いい物を作っても、安全性や利点を広く認知していただくには、そういう地道な動きが開発者側にも求められます。そういうことをこれからも実践していかなければなりませんね」

Finchに限らず、良質のプロダクトが医療の現場で浸透していくためには、それを使ってもらう環境作りが必要であることは自明だ。モノづくりとは別の努力が求められるが、吉川氏は、今も病院には足繁く通い現場の声やニーズを聞くことを怠っていないという。そんな状況とは別に、超情報化社会のいま、ネットなどを通してFinchを知り、問い合わせをしてくる方も増えている。

無駄を削ぎ落としたシャープなフォルムが印象的なFinch。ロボティクスの技術が活かされた対向３指構造は、これまでの義手のイメージを覆した。総重量330g、価格は15万円。

「実は、“子供用Finchはありませんか？”という問い合わせがすごく多いんです。昔は特に先天性のお子さんなどは義手を着けないことが普通だったんですが、工作や遊びの道具として着けさせたいという親御さんが増えています。作ってもすぐに子供は大きくなってしまうので、あまり高価なものを買うのは合理的ではありませんが、Finchなら買いやすいと思われるようです。そういう状況もあって、小さい子供用Finchの試作も進んでいます」

やはり“お手軽”さは、子どもにも受け入れやすく、これなら着けてみたい、トライしたいと思えるということだろう。それだけではなく、Finchのユーザーからは新たなアイデアや提案をもらうことも多いそうだ。

「Suicaを内蔵して欲しいと提案されたこともありますし、空いたスペースに飴を忍ばせているというユーザーもいます（笑）。実際に使っている方の意見は本当に貴重です。今後は、料理専用とか、先をドライバーにするとか、限られた用途に応じられるFinchの変換パーツのようなものも開発できるといいと思います。これからも、ひたすら工具と格闘する日々は続きますが、もともとプラモデル作りが好きなので苦ではありませんよ（笑）」

前編はこちら

吉川雅博（よしかわ・まさひろ）
大阪工業大学ロボティクス＆デザイン工学部システムデザイン工学科准教授。北海道大学文学部で認知神経科学を学び、卒業後はIT企業に入社。企画・マーケティングに従事した後、筑波大学に再入学。産業技術研究所の研究員を経て、奈良先端科学技術大学院大学ロボティクス研究室の助教に就任。2016年４月より現職。専門は福祉工学。国立障害者リハビリテーションセンター研究所の河島則天氏とFinchを企画立案したのは2011年。東京大学生産技術研究所の山中俊治氏も開発に加わり、同プロダクトは、2016年の１月にはダイヤ工業より正式に販売を開始。同年、超モノづくり部品大賞にて健康・バイオ・医療機器部品賞を受賞。

2019年に、編集長・杉原が代表を務める株式会社RDSが発表したシーティングデータを計測するシミュレーター「SS01」。そもそも車いす陸上アスリート、伊藤智也選手との取り組みから生まれ、fuRo（千葉工業大学・未来ロボット技術研究センター）の協力を経て完成した同プロダクトは、今年から国立障害者リハビリテーションセンター（以下、国立リハ）での研究に活用されている。果たして「SS01」は、医療現場にどんなインパクトをもたらす可能性を秘めているのか？　そして計測データは、今後どう現場に活用されていくのか？　同研究所の室長　河島則天氏、研究員の小林佳雄氏、そして理学療法士の森野徹也氏にお話を伺った。

今はダウンスペックして
“適正技術”化している段階

「SS01」は、車いす陸上アスリートのパフォーマンス向上を視野に、質の高いシーティングデータを計測することを主たる目的に開発された。それをリハビリ現場で活用する意図は、どこにあるのだろうか？

河島：「SS01」はとても興味深いシミュレーターだと思いますが、パラリンピックスポーツのフィールドでの、『トップアスリートのためのパフォーマンス向上』という文脈だけに活用が留まるのはもったいないと感じました。そこで、裾野にいる多くの車いすユーザーにこの技術が活かされる方向付けをするために、約半年ほど前からリハビリ現場で活用し、研究を進めています。

河島氏は、これまでも“適正技術”をキーワードに、様々なリハビリテーション装置を手掛けてきた。今回も最新の技術が詰まったハイスペックを良い意味で削ぎ落とし、一般ユーザーが利活用できるものにする展開を模索している。そのために、経験豊富な理学療法士である森野徹也氏に、様々なアドバイスを求めているという。

常に“適正技術”にこだわり、リハビリテーション装置を開発してきた河島則天氏。

河島：森野さんは、主に頸髄損傷者の自立訓練に長年携わってきたスペシャリストです。理学療法士として、医療の面だけでなく、どういう車いすで生活するのがベターなのか？ということをずっと追求してこられた。そんな森野さんに意見を仰ぐことで、我々は研究者目線に偏らずにデータ収集や計測が行えますし、常に足りない視点や考え方を補える。この関係性はとても有意義だと思っています。

森野：私はこれまで、車いすに乗ったユーザーの動作を目で見て、（ユーザーの体に）合っているかを評価してきましたが、「SS01」を導入したことで、科学的な根拠を持って評価できるようになるのではないかと期待しています。車いすの駆動動作や見た目だけでは判断が難しく、効率の良い推進力が得られているか否かも、トルクが高いとか低いとか、数値で判断できるようになれば、客観的な評価が可能になりますし、とても有益ですよね。

これまでは、例えば頸髄損傷のユーザーにマッチした車いすを調整する際、何度も微調整を繰り返しながら、理想的な状態に近づけていった。それは時間も手間暇もかかる作業だ。

森野：基本的に車いすの設定を変える場合は、ユーザーに一度車いすから降りていただいて、その間に僕らが調整をして、また乗っていただくということを繰り返さなければなりません。「SS01」は、ユーザーが座ったままアジャストできるというのが、まず画期的です。

臨床研究仕様にダウンスペック調整された「SS01」。

経験依存、環境依存から
脱却できる基準作りを目指して

河島：本来は、ユーザーがいつも乗っている車いすをベースにして、車幅をどうしようか？　座面の高さは？　バックレストの位置は？という具合にアジャストしていきます。そこで、また一つ問題が出てきます。それは、医療的な観点から（車いすの良し悪しを）見極めるにあたり、対応する病院によってスタッフの経験値に個人差があるという問題です。

森野：加えて、環境的な問題もあるかと思います。うち（国立リハ自立支援局）の場合は、デモ車も多いですし、当局の利用者さんであれば様々なタイプを試乗してパーツを組み換えながらマッチしたものを提案できますが、そこまでの環境が用意されておらず、しかも経験豊富なスタッフがいない場合、適切さを欠く車いすを処方・提供してしまうことになります。実際、そういったケースは少なくありません。

国立リハ自立支援局に籍を置く森野徹也氏。15年以上にわたって主に頸髄損傷者の自立支援に尽力してきた経験豊富な理学療法士だ。

現在は、適正な車いすの細部スペックに関する数値的な基準がないため、いざ車いすを作るとなったときに、医療スタッフや出入りするメーカー等の経験値、そして環境に依存する部分がどうしても出てきてしまう。「SS01」は、その“最適解”を、ある程度明確な数値で導き出すツールとしての役割が期待されている。

河島：あと、よく森野さんと話すのは、平地を走ることを想定したベストの車いすを調整したとしても、それがすべてではないということです。例えば傾斜を登るとき、あるいは段差を乗り越えるためのキャスター上げ（前輪／キャスターを上げる動作）のときはどうなのか？　こうした応用動作にも対応し得る設定でなければいけないわけです。「SS01」で、様々なデータを取得したうえで、プラスαとして、そういった日常で遭遇する多くのシーンも考慮する必要があります。

森野：基本的には、車軸位置が後方に行けば安定しやすくなりますが機動性が下がります。車軸位置が前方に行けばその逆になって、登り坂ではキャスターが浮き上がってしまうことがある。（平地を走るのに）データ上でいいとされる車いすが、そういった日常のシーンを考えた場合、必ずしもベストにならないケースが出てくる可能性はあります。その落とし所を見つけられると、「SS01」で得られたデータは、より臨床で活かせると思いますね。

「SS01」の研究がスタートして約半年。対象者の身体機能に応じた車いす駆動動作のパターン分類の方向性が見えてきた。

確かに、車いすを自らの足として日常的に利活用する場合、考えられるシーンは平地だけではなく、とても複雑だ。ただ、「SS01」を活用することで、まずは平地での安定した、しかも効率の良い駆動動作が実現できる設定を見出すことができれば、それを出発点として応用動作を想定した細部の設定に移行できる。この半年で、ユーザーの身体機能（障害によって損失した上肢や体幹の麻痺の状態）によって、ある程度のパターン分離を行うことができつつあるという。
小林：頸髄、胸髄、腰髄と、損傷の箇所が異なると、麻痺する身体部位が異なり、車いす駆動動作の特性が異なります。そのため、駆動時のストロークパターンや、トルクのピークの出方も変わってくるんですね。例えば、上肢に麻痺がある頸髄損傷の場合だと車軸の後ろの方、胸髄損傷の場合だと前の方でピークが来ます。この事実は、「SS01」がなければ数値として把握できませんでした。

河島：現時点ではまだ検討の初期段階なので、車いす設定の最適解が得られるまでには至っていませんが、私たちが当初想定した以上にいろんなことが把握でき、身体機能に応じたパターン化ができる手ごたえが掴めてきました。このパターン化がより明確になっていけば、各々のユーザーに対して、補うべき技術の度合いも見えてくるはずです。

小林：現在見えてきた腕の軌道は、損傷の場所によって大きくは４パターン。人の動きはパターンに落とし込まれるとすごく説明がしやすくなります。そのパターン化された動きには、内なる情報が詰まっていますから、それを読み取って、ユーザーを良い方向に導いていければと考えています。

流動研究員として、河島氏と共に「SS01」の臨床研究を続ける小林佳雄氏。障がい者の身体機能のメカニズム解明を目的とした研究を精力的に進めている。

“最適解”の車いすが、
どこでも誰でも
調整できる未来へ

研究開始より半年。「SS01」で得られた情報は、まだ少ないかもしれないが、着実に可視化できるものが、ちらほらと出てきているようだ。目指すは、それを十分に活かした“最適解”としての車いすが、全国どこに行っても調整できる未来だ。

森野：まずユーザーに合った漕ぎやすい車いすを調整するには、安定したシーティングポジションを確保することが最重要です。ただ、過度に安定させてしまうと、かえってパフォーマンスが低下するので、ちょっとした体の動きを考えた座面とバックレストの角度もポイントになります。将来的には、そういったところまで何か数値的な基準ができたら、例えば全国に散らばった頸髄損傷者もそれに関わる医療従事者も助かることが多いのではないかと思います。

河島：まさにこうしたリハビリテーション現場への技術や理論の実装が、我々研究者に求められていることだと思います。「SS01」という技術を活用して、これまで見た目に傾倒して調整していた“漕ぎやすくて快適な車いす”を、ちゃんとしたデータで示す。見た目のパフォーマンスと、実際の数値（トルク）というのは、必ずしもリンクしているわけではないので、まずはそれらをより明確化していく必要がありますね。

かなり細かなレベルでシーティングポジションの調整ができるのが「SS01」の強み。

森野：経験で判断しているものを、数値化できれば理論的な裏付けが可能になります。生活のあらゆる場面で、パファーマンスを最大化できる車いすの設定を数値で共有できていけば、ユーザーも車いすを提案する側も負担や悩みが減っていくと思います。

河島：障がいによって損失した機能を埋め合わせる技術を必要としている人たちに、“適正技術”として行き渡るよう、これからも試行錯誤しながら、あらゆる可能性を広げて行きたいですね。

（プロフィール）
河島則天（かわしま・のりたか）
金沢大学大学院教育学研究科修士課程を修了後、2000年より国立リハビリテーションセンターを拠点に研究活動を開始。芝浦工業大学先端工学研究機構助手を経て、2005年に論文博士を取得後、カナダ・トロントリハビリテーション研究所へ留学。2007年に帰国後は国立リハにて研究活動を再開。計測自動制御学会学術奨励賞、バリアフリーシステム開発財団奨励賞のほか学会での受賞は多数。2014年よりC-FREXの開発に着手。他、対向３指の画期的な電動義手Finch 、立位姿勢リハビリ装置BASYSをはじめ、様々なリハビリテーション装置の開発を手掛けている。