ハーバード研究チーム、脳卒中患者向けソフト外骨格スーツで歩行速度と持久力を向上

何が起きたか

ハーバード大学ウィス研究所とボストン大学の共同チームは2020年5月11日、脳卒中片麻痺患者6名を対象とした探索的研究で、バッテリー内蔵型のソフト外骨格スーツを装着した際、歩行速度が平均0.14メートル毎秒、6分間歩行距離が平均32メートル向上したと発表した。最大で歩行速度0.28m/s、歩行距離100m以上の改善も見られた。

詳細

外骨格スーツは重量5kg未満で、バッテリーとアクチュエータを腰に装着し、ケーブル機構で足首に機械的動力を伝える。片麻痺側のみに装着する。底屈と背屈を補助し、ドロップフットの改善を図る。研究は30メートルの歩行路で実施され、電源オフ時は歩行速度や距離に悪影響はなかった。

Key Facts

本紙の見方

今回の発表は、脳卒中リハビリテーションにおけるウェアラブルロボティクスの可能性を示す点で重要だ。従来の硬い外骨格と異なり、ソフトな素材でできた外骨格スーツは、片麻痺側のみに装着し、軽量であることが特徴だ。この研究は、即時効果を確認した探索的なものであり、訓練なしで歩行速度と距離が改善した点は注目に値する。 本紙の過去報道では、A3がヒューマノイド市場の成長予測を公開しており、ロボット技術の医療応用は市場拡大の一翼を担う可能性がある。また、機械学習とロボットの融合に関するA3の解説では、ML搭載ロボットが環境を認識し柔軟に行動するとされており、今回の外骨格スーツも、センサーと制御アルゴリズムによって歩行フェーズに合わせてアシストする点で、MLの応用が期待される。 業界構造への含意として、ソフト外骨格は従来の硬い外骨格に比べて軽量で装着が容易なため、リハビリテーション現場での導入障壁を下げる可能性がある。また、片麻痺側のみに装着する設計は、左右対称の硬い外骨格よりも低コストで済む可能性があり、市場拡大につながるかもしれない。 未確定の論点としては、今回の研究は6名と小規模であり、即時効果のみを測定している。長期的な訓練効果や、より重症度の高い患者への有効性、家庭や地域での使用における安全性と効果は今後の研究が待たれる。また、外骨格スーツの価格や保険適用などの実用化に向けた課題も明らかではない。

なぜ重要か

この研究は、脳卒中患者の歩行リハビリテーションにおけるソフト外骨格の即時効果を示すものであり、従来のロボット療法に対する臨床ガイドラインの推奨に疑問を投げかける。軽量で装着が容易なソフト外骨格は、リハビリテーションの現場で広く使われる可能性があり、患者の生活の質を向上させる可能性がある。

日本への影響

日本は脳卒中患者が多く、リハビリテーションロボットの研究開発が盛んな国である。ソフト外骨格の軽量性や装着の容易さは、日本の高齢化社会における在宅リハビリテーションの需要に適合する可能性がある。日本のロボット部品産業（モーター、センサーなど）は、このようなソフト外骨格の開発に貢献できる可能性がある。