荷重制御式歩行補助装具のメカニズム

【はじめに】
　脊髄損傷者に対して身体的･心理的効果などを目的として二足歩行訓練が行われている｡最近 では交互歩行装具を用いての歩行訓練が行われ､立位時の安定性や歩行時に要するｴﾈﾙｷﾞｰ効 率の向上が報告されている｡
　我々は1999年11月より､研究所･学院･病院からなるﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄﾁｰﾑで､脊髄損傷者に対する歩行 補助装具と歩行能力に関する研究を行ってきた｡その研究の中で､脊髄損傷者の立位歩行の可 能性とその健康･体力に及ぼす効果を検討するため､荷重制御式歩行補助装具(Weight Bearing Control Orthosis 以下WBC)を製作した｡今回の発表ではWBCのｼｽﾃﾑとその問題点について､ 装具ﾒｶﾆｽﾞﾑの改良を目的として報告する｡　

【WBCのシステム】
　WBCは足底に約30mm伸張する脚長可変機構をもつ｡その機構により遊脚期における足底と床 とのｸﾘｱﾗﾝｽを確保できるため下肢の振出しがｽﾑｰｽﾞになる｡液化炭酸ｶﾞｽを伸縮のための動力源 とし､使用者の杖に取付けたﾎﾞﾀﾝｽｲｯﾁで電子制御のもとに操作する｡また､交互歩行を行うため装 具背部にて両側の股継手がﾚｼﾌﾟﾛｺﾈｸﾃｨﾝｸﾞﾛｯﾄﾞで連結され､左右の下肢が逆位相になるﾚｼﾌﾟﾛ 機構をもつ｡下肢の振出しは残存する上体の動き(体幹の後屈)を利用し､ﾚｼﾌﾟﾛ機構に伝達するこ とで交互歩行を可能にする｡その他に狭い歩隔､ﾘﾝｸ股関節による剛性などの特徴的機能を持つ｡

【問題点と改良】
　�@足部あぶみ､リベットの破損：　通常の長下肢装具に用いるアルミ合金製あぶみを鉄製に､銅製リベットを鉄製リベットに改良した｡
　�Aレシプロコネクティングロッドの破損：　アルミ合金製パイプをステンレス製中実丸棒に改良した。
　�B股継手ロック機構の破損：　アルミ合金製からステンレス製へ変更した。

　�@〜�Bの問題点については、VICON(3次元動作分析装置+床反力計)による歩行分析の結果 から、足継手・股継手へ非常に大きなトルクが作用していることを確認した。その原因を踏まえ、充 分な強度をもつように部品の材料変更を行った。しかし、強度および剛性が過剰になると重量や 外見、装着性、簡便さに問題が生じる。まさにこれが現在のWBCの問題点であり、今後の改良を 必要とする点である。