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2017.02.10

脳卒中(脳梗塞)後の歩行回復を予測する最新医療機器

 

Reference

Computer models could help design physical therapy regimens

 

 

 

脳卒中の後、患者は一般的に歩行困難になり、脳卒中前と同じレベルの歩行レベルまで回復できる患者はほとんどいません。国立生物医工学研究所(NIBIB)の資金提供を受けた研究者は、脳卒中後の患者の回復を最大限に導くコンピュータウォーキングモデルを開発しました。

 

計算モデリングは、コンピュータを使用して、数学、物理学、コンピュータサイエンスを使用して複雑なシステムの動作をシミュレートして調べます。

 

この場合、研究者は、トレッドミルで収集された患者の歩行データから患者のモデルを構築し、次に異なる計画的なリハビリ治療後に患者がどのように歩くかを予測する計算モデリングプログラムを開発しています。

 

研究者らは今後、このモデルがリハビリ後に患者が達成できる最良の歩行を予測できるようになると同時に、患者が最適な回復を達成するのを助ける最良のリハビリアプローチを推奨することを望んでいます。

 

 

 

現在、臨床医(リハビリテーション医など)が患者にとって最も効果的なリハビリ処方を決定する方法はありません。臨床医は、どの治療アプローチを使用するか、歩行回復を最大限にするためにアプローチをどのように実施すべきかを知ることはできません。 B.J.Fregly、Ph.D.フロリダ大学で彼のチーム(Andrew Meyer、Ph.D.、Carolynn Patten、PT、Ph.D.、Anil Rao、Ph.D.)は、これらの質問に答えるための計算モデリング手法を開発しました。彼らは、脳卒中に罹患した患者に対するアプローチを試験しました。

 

チームはまず、トレッドミルで患者がどのように自分の好みの速度で歩いたかを測定しました。これらの測定値を使用して、患者の骨格解剖学的構造、足の接触パターン、筋肉力の生成能力、および神経制御の限界にパーソナライズされた患者の神経筋骨格コンピュータモデルを構築しました。 Freglyと彼のチームは、パーソナライズドモデルが、患者の歩行を正確に予測できることを発見しました。

 

数理モデリング、シミュレーション、分析におけるNIBIBプログラムの責任者、Grace Peng博士は「このモデリングの取り組みは、コンピュータモデルが複雑なプロセスを予測し、複数の分野にわたる知識の統合を加速する方法の優れた例です」と述べています。

 

Fregly氏と彼のチームは、この進歩が脳卒中患者の現在の治療計画プロセスにおける重要なギャップを埋める、パーソナライズされた神経リハビリテーション処方の作成への第一歩だと考えています。患者が適切な力とトルクを使用して運動することを確実にする装置と共に、パーソナル化された計算モデルは、いつか脳卒中を患った患者の回復を最大にするのに役立つと考えています。

 

編集部コメント

現在、日本でも最適な治療方法を選択することは困難で、個々の臨床医や療法士の判断にゆだねられています。今後、コンピューターや人工知能の発展により、最適な回復モデルとなる治療方法が選択できることは患者様にとって有益になると思われます。

 

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