イスラエルのネゲヴ・ベン＝グリオン大学がtic-tac-toeゲームでリハビリを助けるロボットアームを研究している。脳卒中患者のリハビリへの活用が期待されている。

正方形の格子を挟んで、青と黄色のコップを交互に置いていく男性とロボットアーム。彼らが行なっているのは、tic-tac-toeゲーム(三目並べ)だ。このゲームシステムを発表したのは、イスラエルのネゲヴ・ベン＝グリオン大学の研究者チーム。コップを掴むアームはカナダのKINOVA社の超軽量多関節アーム。カナダKINOVA社は、ロボットアームの開発で近年、急成長を遂げている会社だ。ゲームに必要なコップを持ち上げたり、置いたりする動作は事前にプログラムされている。

面白いのが用途についての発想だ。このロボットは、ただ三目並べの対戦相手として開発されたのではなく、世界初、アームの動作による三次元のタスクでリハビリを補助するロボットデバイスとして開発しているというのだ。様々な年齢の健常者を対象とした試験で、ロボットがゆっくり動くと、ユーザーもよりゆっくり動いたのだ。つまり、ロボットの動作スピードがユーザーの反応速度に影響するということ。
ロボットアームがゆっくりとゲームを進めてくれるおかげで、高齢者でもゲームを楽しむことができると言う。このシステムを考案したチームは「リハビリシステムの実現可能性と高齢者による受容性を実証したので、今後の研究では脳卒中患者に対するリハビリの効果を調べる段階に来た」としている。

開発メンバーのひとりである、Shelly Levy-Tzedek氏は「コップをつかんだり枠の上に置いたりする動作を繰り返し行うことで、楽しみながらリハビリをすることが可能」と語っている。

医療現場では、患者のリハビリ意欲低下をどう防ぐかが課題になっている。そこで、大切なのが「楽しみながらリハビリを行う」ということ。実際、患者自身のモチベーションによって運動機能の回復効果が大きく左右されることから、AIやロボットが医療現場でなくてはならないパートナーになるのも、そう遠い未来ではなさそうだ。

［TOP動画引用元：https://www.youtube.com/watch?v=FrlR84dbFsc］

骨折した時にはめるギプスは、固くて重く、蒸れるとかゆみが生じて臭う。そんな悩みを解決すべく、3Dプリント技術を駆使して作られたギプスはこれまでにもあった。数ある中でも、トルコの工業デザイナー、Deniz Karaşahin氏が手掛ける「Osteoid Medical Cast」が画期的なのは、不快指数を減らすだけでなく、骨折の治癒速度まで早めた点にある。３Dプリンタ技術に低出力超音波パルス(LIPUS)を統合させた近未来的ギプス。その全貌をご紹介しよう。

引用元：https://www.medgadget.com/2014/04/lightweight-3d-printed-breathable-cast-with-ultrasound-therapy.html

3Dプリントギプス「Osteoid Medical Cast」は、腕と親指の付け根周辺を覆う2つのパーツで構成されている。付ける人の腕をスキャンしてモデリングされたギプスには、固定状態をしっかりと保つためのロックシステムが付加してあり、フィット感、安定感ともに抜群。

近年、低出力超音波パルス(LIPUS)によって骨の癒合が促進されることが分かり、治療にも取り入れられるようになったが、従来の石膏ギプスをはめた状態では、超音波を発するプローブを患部の肌に直接当てることができないため、この技術を導入することは難しいと言われていた。

引用元：
https://www.medgadget.com/2014/04/lightweight-3d-printed-breathable-cast-with-ultrasound-therapy.html

一方、多孔性の形状を持つOsteoid Medical Castなら、その穴の形に合わせたプローブをじかに肌に当てることができる。1日20分間、患部の肌に超音波を当てることによって、骨に刺激が与えられ、治癒速度は約38％早まることが実証されている。骨折の状態や部位によって多少異なるが、従来のギプスと比べて、完治率もはるかに高められるという。

引用元：https://www.demilked.com/osteoid-3d-medical-unltrasound-cast-prototype-deniz-karasahin/

「海綿骨の配列からデザインの着想を得ました。医療用ギプスと記号論的な関係があるからです。私のアルゴリズムの背景には、より強固な構造を備えたギプスを、人々に平等に供給するという目的があります」とKaraşahin氏。

クールな外装は、単なる見た目の美しさを目指したものではなく、研ぎ澄まされた機能美。通気性にも優れたこの3Dプリントギプスなら、かゆみや臭いの悩みからも解放される。さらに「（ギプスを付けたまま）泳ぐことだってできます」と同氏は付け加える。

Osteoid Medical Cast は、2014年のA’Design Awardの3Dプリントフォーム・プロダクトデザイン部門で金賞を受賞して以来、米国の個人クリニックや政府所有のクリニックからコンタクトを受けるなど、大きな注目を浴びた。発表した当時、Karaşahin氏はまだ学生であり、3Dプリントギプスはコンセプトデザインの段階だったが、その後も製品化に向けた開発を進め、いくつかのパテントを取得。学会に所属していなかったことから、一時期、開発の保留を余儀なくされるも、3年ほど前に自身で会社を設立し、技術革新に力を注いでいる。

米国AP通信社がYouTube上で公開しているアーカイブ映像によると、Karaşahin氏は、脳性まひを患う5才の少年のためにギプスの試作も手掛けていた。

「障がいは身体の動きを制限し、四肢の成長にも影響します。少年は、腕を安定させるためのギプスを必要としていました」

骨折だけでなく、他の医療的用途の可能性も秘めたOsteoid Medical Castの製品化を待ち望む人は多い。今後の動向に注目したい。