医療 MEDICAL

VRと外骨格ロボによる革新的リハビリ。その驚きの効果とは!?

岸 由利子 | Yuriko Kishi

13年間、下半身にまひを抱えていた32歳の女性をはじめ、8人のブラジルの下肢まひ患者が、革新的なリハビリによって、異例の効果を得ていることが、英科学誌・サイエンティフィック・リポーツで報告された(2016年8月9日)。

リハビリに使われたのは、VR(仮想現実)と、脳でコントロールする外骨格ロボット。医学的にリハビリが不可能だとされていた8人の患者に対し、最先端テクノロジーを組み合わせるという斬新なリハビリ研究を行ったのは、神経科学者であり、ブレイン・マシン・インターフェース(BMI)の世界的権威、米デューク大学のミゲル・ニコレリス教授率いる研究チーム。

この研究は、ブラジル政府の障がい者支援事業「WAP(ウォーク・アゲイン・プロジェクト)」の一環として行われた。サイエンティフィック・リポーツに掲載されたのは、28ヶ月間(2016年8月時点)かけて進行中の研究において、初期の研究結果で、WAPとしては、初めて公表した臨床論文である。

「我々の患者のように、3~13年もの長い間、下半身まひの状態でいると、脳は、自分の体に足がある感覚や、歩くという概念そのものを忘れはじめます」とニコレリス教授は話す。

それらの記憶を患者の脳から誘発するために、まず行われたのが、VR機器「オキュラスリフト」と、感覚を送ることができる特殊な長袖シャツを使ったリハビリ。患者の頭には、脳波を読み取る装置を付け、“歩く想像”を繰り返し膨らませてもらう。と同時に、オキュラスリフトのVR上には、患者の思考によって自由に動かすことができるアバター(化身)と、歩くことで見えてくる周りの景色が映し出される。

VR上に映し出されるのは、芝生や砂地などの映像。“長袖シャツ”は、それら地面のリアルな感触に近い感覚を患者に送る。すると脳は、自分の足で得た感覚だと錯覚して解釈する。「感触を与えなければ、リアルな感覚を生み出すことはできないのです」とニコレリス教授が言うように、患者の体感を通じて、歩くことを再び脳に覚えさせていくのだ。

VR上で、自分のアバターをコントロールできるようになると、今度は、脳で制御する外骨格ロボットを使って、足を動かすリハビリが行われた。

約1年間かけて行われたリハビリ研究の結果、8人の患者すべてにおいて、足の一部の感覚と筋肉をコントロールする力が戻り、中には運動能力の回復がみられた人もいた。相互作用を持つ複数の刺激を与えることが、下肢にわずかに残っていた神経を目覚めさせる手立てになったのだ。

さらに、このリハビリは、膀胱や腸など、患者の臓器の働きを助長することにも役立っている。緩下剤やカテーテルに頼る人を減少させる上でも、感染症のリスクを減らすという意味でも、今回の成果は画期的な進展といえる。

「今後も、可能なかぎり経過観察していきたい」とニコレリス教授は話す。今回採用されたVR技術とハプティクス(触覚技術)は、医療機関にとって、手の届かないシステムではない。これに似たリハビリが、広く適用される日は近いはずだ。

[TOP動画引用元]https://www.youtube.com/watch?v=jgEXpWDc1Go&feature=youtu.be

(text: 岸 由利子 | Yuriko Kishi)

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自己修復&完全リサイクル可能!ウェアラブルデバイスの最先端、e-skinに注目

Yuka Shingai

ウェアラブルデバイスの中でも e-skin =「電子皮膚」の開発が世界中で進んでいる。 皮膚より薄く、柔軟な基盤と LED を搭載した「貼る」ウェアラブルはロボットや義手などに人の皮膚の機能や感覚を与えることができ、今後、医学や科学の分野で活躍すること間違いなしの新ジャンルだ。

コロラド大学ボルダー校が新しく発表した e-skin は貼るだけで圧力や温度、湿度、空気の流れを計測する通常の機能に加えて、破れても自分の力でまた修復することができる、そして完全リサイクル可能なシロモノだ。

「世界中で毎年何百万トンという電気電子機器廃棄物が生み出されているので、リサイクル可能な e-skin は経済的にも、環境面でも意義があると思っています」と同大学の機械工学部の助教授である Jianliang Xiao 氏は語っている。

「ターミネーターが撃たれたり、殴られたり、車に轢かれても、ものの数秒で再生する様子は見覚えがあるでしょう」と付け加えるのは共同研究者である Zhanan Zou 氏。

さすがにターミネーターばりの再生とまではいかないが、e-skin は多少損傷しても、80度ほどの熱を加えてプレスすればポリマーの共有結合とナノ粒子レベルの銀の力で修復することができる。

修復できなくなった場合はエタノール内でオリゴマー(通常10度以下で重合反応が生じる)とモノマー(ポリマーと融合する小分子)に分解させることでリサイクルすることができ、次の新しい e-skin を作る際に用いられるとのこと。

リサイクル可能であるか、エコフレンドリーかなど、サステナビリティが、今後ウェアラブルデバイスを選ぶ際の大きな指標となっていく可能性が濃厚だ。

[TOP画像引用元:https://www.colorado.edu/

(text: Yuka Shingai)

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