The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine 47巻2号 (2010年2月発行)

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お知らせ

平成21年度日本リハビリテーション医学会専門医・認定臨床医単位取得自己申請用紙＜申請の手引き＞ 47巻2号 , 2010年2月 , pp.69

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評議員選挙に関するお知らせ／学会誌47巻1号掲載の「評議員選挙　立候補者名簿」に係わる訂正／「評議員選挙　投票について」に係わる訂正 47巻2号 , 2010年2月 , pp.70

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リハビリテーション科専門医資格更新についてのお知らせ／指導責任者資格更新についてのお知らせ／研修施設　年次・更新報告について 47巻2号 , 2010年2月 , pp.71

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第27回日本リハビリテーション医学会東北地方会ならびに専門医・認定臨床医生涯教育研修会 47巻2号 , 2010年2月 , pp.72

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専門医・認定臨床医生涯教育研修会 47巻2号 , 2010年2月 , pp.73

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第46回日本リハビリテーション医学会学術集会／静岡　《先端シンポジウム》Brain Machine Interfaceはリハビリテーションに何をもたらすか―座長／生駒　一憲・富田　豊

Brain Machine Interface研究の方向性とリハビリテーション里宇　明元 47巻2号 , 2010年2月 , pp.75-79

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はじめに

　脳卒中，脊髄損傷，脳性麻痺，神経・筋疾患，骨・関節疾患，切断などの原因により肢体不自由となった方の数は約176万人と推計されているが^1），障害された，もしくは，失われた機能を補填するための革新的医療技術を開発・実用化することは，本人の日常生活動作（ADL），生活の質（QOL）の向上および社会参加の促進をもたらすだけでなく，社会全体の医療・介護に係わる負担を軽減するうえで重要な課題である．

　Brain Machine Interface（BMI）は，脳機能の一部と機械を融合させ，障害を低減するための技術である（図1）^2）．近年，世界各国で精力的な研究が展開されるようになり，発表される論文件数も飛躍的に増加しつつあるが（図2），BMIの臨床応用が実現すれば，障害を持つ方々にとって大きな福音となることが期待される．

　BMIには，感覚系を介して外界の情報を脳に取り込む（コーディング）入力型BMIと脳活動を解読して（デコーディング），外界に働きかける出力型BMIがある^2）．さらに，BMIは，脳信号の読み取り方式により，直接，脳に電極を刺して信号を読み取る侵襲型BMIと，頭皮上から脳波などを観測する非侵襲型BMIの2種類に大別される．侵襲型BMIは，米国を中心に研究が進み，locked-in syndrome^3）や頸髄損傷^4）などによる重度障害者が，パソコン上のカーソルを「考えるだけで」動かしたり，テレビのスイッチやチャンネルを操作したりできるようになったなどの成果が報告されている．一方，非侵襲型BMIは，ドイツと米国を中心に応用を見据えた研究が進み，肢体不自由者^5）だけでなく，一般人のゲーム用入力装置としての応用も試みられている^6）．

　わが国は，近赤外分光法（NIRS）や脳磁図などを用いて非侵襲的に脳の活動を読み取る先端技術やロボット技術に秀でているものの，これまではBMIそのものに関する研究の取り組みは遅れていた．このような中で，2008年より5年間の予定で，文部科学省脳科学研究戦略推進プログラム「日本の特長を活かしたBMIの統合的研究開発」（以下，脳プログラム）が開始された^7）．脳プログラムでは，独自のBMI要素技術と高度先端医療機能を有する諸機関が複合体を形成し，それぞれの強みを持ち寄りながらBMI研究を統合的に推進することによって，わが国のBMI研究の競争力を高め，この分野で世界をリードすることを目指している．以下，脳プログラムの概略とリハビリテーション（以下，リハ）医学の立場から果たしうる貢献について述べる．

頭皮脳波を用いたBrain Machine Interfaceのリハビリテーション応用牛場　潤一 47巻2号 , 2010年2月 , pp.79-83

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はじめに

　Brain Machine Interface（BMI）は，脳と機械を直接相互作用させる技術の総称である．脳は通常，身体を介して外部環境と関わりを持つが，その仲介となる身体を省き，脳と外部環境を直接作用させよう，という発想がBMIである．こういった考え方によって，完治が困難な身体障害を工学的に克服することがBMIの目標の1つになっている．

　運動障害に対するBMIの応用事例は主に，電動義手や電動装具の制御（いわば，失った上肢機能の代替を目指すもの）と，パーソナルコンピュータやテレビなどの家電制御（いわば，環境制御装置としての機能を目指すもの）に大別される．このように，失った運動機能の代償をする「機能代償型BMI」に加えて，最近では神経系機能の再構築を目指す「機能回復型BMI」のコンセプトも示されつつある（表）．

　BMIに用いられる脳活動計測は，その侵襲性によって3つのタイプに分けられる．すなわち，針電極を用いて脳に直接電極を差し込み，神経細胞のスパイク電位を計測する侵襲的な計測方法，硬膜下電極を利用して脳表から局所電位を記録する低侵襲的な方法，頭皮上に皿電極を貼付して脳波を計測する非侵襲的な方法，の3つである．非侵襲的な方法としてはほかに，神経細胞の電気的活動によって生じる磁場変動を計測する脳磁図，機能的磁気共鳴画像法，神経活動によって生じる血流動態の変化を吸光スペクトルとしてとらえる近赤外分光法も存在するが，前二者は計測に際してシールドルームが必須であり，後者は時間特性が悪いことから，BMIに利用した例はそれほど多くない．

　当然のことながら，詳細な脳活動を記録分析できる計測手段を用いたほうが，精度の高いBMIを構築することが可能である．また，針電極を用いた脳活動計測の場合，古くから脳科学分野で培われた詳細な細胞活動特性の知見を活かせる点で，研究の具体的道筋が立てやすいように思われる．頭皮脳波は，これら侵襲性のある脳活動計測方法に比べると，空間分解能に劣るほか，体動ノイズや環境ノイズに影響を受けやすいという欠点がある．では，頭皮脳波を用いたBMIが臨床的に意義を持つためには，何が必要であろうか？

　頭皮脳波を用いたBMIの利点は，身体的にも精神的にも被験者の負担をかけずにシステムの導入が行えることである．BMIの利用を中断するときにも容易であり，被験者の心理的障壁が比較的低い．計測システムは最も安価で，産業化への道筋が最もつけやすい．頭皮脳波から判別可能な運動関連脳情報は極めて限られるものの，それらを確実かつ即座に判別でき，脱着しやすい安価なシステムとして提供することができれば，重度運動障害者に対する環境制御装置あるいは意思伝達装置としての価値は十分に認められる．また頭皮脳波は，眼電図や頭部や頸部の筋電図など，さまざまな生体信号の混入が避けられないという欠点を持っているが，BMIの想定受益者である重度運動障害者のなかには眼球運動，呼吸や嚥下活動，表情筋などの随意性が残存しているケースは多く認められるので，種々の随意運動に起因するノイズも脳波同様に弁別し，機械制御に用いることで，より実用的なシステムを構築できるものと思われる．

低侵襲的Brain Machine Interface―リハビリテーションに何をもたらすか― 吉峰　俊樹 , 平田　雅之 , 柳澤　琢史 , 後藤　哲 , 松下　光次郎 , 齋藤　洋一 , 福間　良平 , 神谷　之康 , 横井　浩史 47巻2号 , 2010年2月 , pp.83-88

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はじめに

　Brain machine interface（BMI）あるいはbrain computer interface（BCI）と呼ばれる技術は一般的には「脳と機械の間で情報をやり取りして運動や感覚機能を補填しようとするもの」とされている^1,2）．私どもはその役割を明確にするため，これに「人と社会の役にたてる」という条件を加えたいと考えている（図1）．まだ実用化の手前の段階であるが，脳科学と工学技術の組合せにより，近い将来に大きな進展が期待される．BMIは脳信号をやり取りする手段により非侵襲的BMIと侵襲的BMIに分けることができる^3）．非侵襲的BMIとは，頭皮脳波（EEG），脳磁図（MEG），機能的MRI（fMRI），近赤外線計測（NIRS）などのように脳信号の取得に手術的操作を要さないものであり，侵襲的BMIでは開頭手術などにより頭蓋内電極を設置して種々の神経電気活動を計測するものである（図2）．侵襲的BMIは手術を要するという大きなデメリットがあるが，極めて良質な信号が得られるという捨てがたいメリットがある．侵襲的BMIはさらに用いる電極の種類により，高侵襲的BMIと低侵襲的BMIに分けることができる（図3）．高侵襲的BMIでは脳情報取得に刺入電極を用い，脳実質の損傷をともなう．これに対し，低侵襲的BMIでは，開頭はするものの，電極を硬膜下腔（すなわち脳表）に設置するだけであり脳組織の直接的損傷を避けることができる．そのため，ヒト脳では刺入電極は使用がためらわれるが，硬膜下電極（脳表電極）は脳神経外科領域で実際にてんかんや脳腫瘍の術前検査として一時的に設置されたり，難治性の疼痛に対する運動野電気刺激療法として永久留置されており^4～6），安全性や安定性について臨床経験が蓄積されている．本稿では刺入電極を用いて動物で進められてきた高侵襲的BMIのこれまでの成果の一部を紹介し，ついで私どもがヒトを対象として進めている低侵襲的BMIの開発状況を紹介したい．

個性適応型情報処理を用いたロボット制御とその応用横井　浩史 , 加藤　龍 47巻2号 , 2010年2月 , pp.88-97

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はじめに

　1990年代以降，急速に開拓されたブレインマシンインターフェース（Brain Machine Interface：BMI）と呼ばれる新しい技術は，人の運動や感覚に関わる脳活動を用いて外部機器を制御することを目的とした技術であり，医学と工学の交流の中から育つ融合領域的研究テーマである．近年の我が国におけるロボット工学の発展^1,2）は，めざましいものがあり，センサ，アクチュエータ，コントローラなどの要素技術から，生体認識，人工知能，超高速高精度の機械制御など，非常に複雑な実用的要求にも応えられるレベルに到達しつつある．そして，その応用範囲も工場などの産業応用から，人の生活支援にまで領域を広げつつあり，人との距離を極限まで縮め，ついには，人に接触して協調作業を行うことが試される時代に到達した．手指は，脳の知的活動の物理的表象のわかりやすい例であり，運動と感覚の高度に連携した人の活動の象徴的な機能である．さらに近年の電子技術およびロボット技術の発展は，これに感覚の機能代行を付け加えようとしている．

　本稿では，人の運動機能を工学系の技術を用いて，外部装置に置き換えることを目的として開発した個性適応型情報処理技術（図1）と多自由度干渉駆動系^3）を用いて，運動と感覚の機能再建を支援し，残された感覚運動系のあらゆる可能性を探求した成果について述べる．

Brain Machine Interface：基礎神経科学から臨床応用へ伊佐　正 47巻2号 , 2010年2月 , pp.98-104

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はじめに

　Brain Machine Interface（以下BMI）は一般には，脊髄損傷は脳梗塞などで肢体不自由になった患者の四肢の機能を代行するための外部機器の操作を遂行するためのシステムと考えられている．しかし一方で，ある程度の機能回復が見込める患者について，BMIを神経リハビリテーション（以下，神経リハ）を促進するためのシステムとして活用する可能性を追求することは大変有意義である．脊髄損傷・脳卒中などの中枢神経損傷後に，一時的に機能が低下した運動機能が訓練によりある程度は回復し得ることが経験的によく知られているが，どこまで「残存する神経回路」の機能を促進できるかの見たてを的確に行うためには，機能回復の脳内メカニズムに対する深い理解が必要不可欠である．

　近年，筆者らはマカクザルを用いて頸髄レベルで皮質脊髄路を選択的に損傷した後，指の巧緻運動が回復する動物モデルを作成し，陽電子断層撮影法（Positron Emission Tomography：PET）を用いて機能回復の過程での脳活動の変化を可視化することを試みた．さらに薬物の局所注入による可逆的機能ブロック法を用いて，可視化された活動変化の機能的意義を検証する研究を組み合わせることで，脊髄損傷後の手指の器用さの回復を支えている神経メカニズムについて研究を行っており，本稿ではその成果について概説し，今後BMIを神経リハに活用するための基礎研究の方向性について論じたい．

第4回リハビリテーション科専門医会学術集会／諏訪　《代表世話人講演》

脳性麻痺児のリハビリテーション処方と長期経過朝貝　芳美 47巻2号 , 2010年2月 , pp.105-110

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脳性麻痺児のリハビリテーション処方

1．粗大運動能力分類システム（Gross Motor Function Classification System, GMFCS）レベルⅢ，Ⅳのリハビリテーション処方

・8歳頃までに日常でも行えるレベルまで，支持歩行能力を引き上げる

　頻度の少ない通院リハビリテーション（以下，リハ）で訓練室内だけの支持歩行訓練をしても支持歩行能力の向上は困難な場合が多く，通院頻度を増やす，あるいは短期入院集中訓練，痙縮治療（ボツリヌス毒素注射，下肢筋解離手術など），生活の場面で歩行機会を作るための環境調整などの処方が必要になる．家庭での支持歩行練習はスペースがない，時間がない，保護者は訓練士の代わりはできないなどの理由からできないことが多いため，学校生活のなかに歩く機会を取り入れていく環境調整が重要となる．歩行パターンの改善は訓練士に任せ，教師に対しては歩行の安全性を確保し，廃用性の筋力低下の防止や動かすことで変形拘縮の増悪を避けることを依頼し，歩かせ方については細かな注文は出さないことが，学校とうまく連携をとるために必要となる．漫然と頻度の少ない通院訓練を繰り返していると，支持歩行能力が向上する時期を逸してしまう．保護者の希望として小学校低学年のうちはできるだけ地元の学校に通学させたいという切実な願いがあるが，この時期は歩行能力が向上する時期でもあり，通常は地元の学校に通学し必要に応じて短期入院集中訓練を行って支持歩行能力を向上させる必要がある^1）．

　また成長とともに機能が低下してきた時は，短期入院集中訓練（リフレッシュ入院）や環境調整などきめ細かな対応が必要となる（図1）．10歳代後半になって車いすでの移動が主体となり支持歩行が不能となっても，幼児期から移動手段を車いすにした例と比較して変形拘縮の程度は軽く，支持立位能力の維持はしやすい．日常生活のなかで支持立位の時間を確保することや，床上移動が可能な場合は継続することが必要となる．支持立位が将来にわたりできる例とできない例では介護負担に大きな違いが出る．

《原著》

多施設回復期リハビリテーション病棟における脳卒中患者の転倒要因と転倒状況―転倒リスクアセスメントシートの開発中川　洋一 , 三宮　克彦 , 上田　厚 , 澤口　由貴子 , 木下　牧子 , 横山　久代 , 塩見　努 , 岡田　耕平 , 魏　長年 , 原田　幸一 , 渡邊　進 , 石川　誠 47巻2号 , 2010年2月 , pp.111-119

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要旨：回復期リハビリテーション病棟の脳卒中患者の転倒に関する大規模データを収集し解析を行った．1,107名の入棟者中374名が転倒を経験し，χ²検定にて転倒と関連のあった16因子が挙げられた．多要因から注目すべき項目を抽出するために16因子についてロジスティック回帰分析を実施し，入棟時に適確に初回転倒の危険度を予測できるアセスメントシート開発を試みた．有意な8因子［転倒歴，中枢神経麻痺，視覚障害，感覚障害，尿失禁，中枢神経作用薬，移動手段，認知機能障害］をアセスメントシート項目とした．スコアは10点満点で転倒者（6.4±1.5）が非転倒者（5.1±1.9）に比し高値（p＜0.001）であった．リスク1（スコア0～3），リスク2（4～6），リスク3（7～10）に類別すると，各リスクグループ間にKaplan-Meier生存曲線にて差異（p＜0.001）を認めた．

脳卒中片麻痺患者の下肢装具作製時期に影響を与える要因についての検討髙木　聖 , 石田　典子 , 平野　裕滋 , 安藤　直樹 , 尾池　徹也 , 水野　正昇 47巻2号 , 2010年2月 , pp.120-128

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要旨：急性期病院において1992年から2007年までに下肢装具を処方した脳卒中片麻痺患者について，発症から装具作製までの期間の年次推移を後方視的に調査した．また，その期間を発症からリハ開始まで，リハ開始からリハ室での訓練開始まで，リハ室での訓練開始から作製までの3つの期間に細分化し，これらの期間と作製時期との関連について検討した．さらに，装具作製患者の在院日数と作製時期との関連についても重ねて検討した．発症から作製までの期間は徐々に短くなり，2001年に急速に短縮された（p＜0.05）．発症から作製までの期間との相関はリハ室での訓練開始から作製までの期間が最も高く（r＝0.99），在院日数とも高い相関を示した（r＝0.97）．装具作製時期がこのような年次推移を示した背景として，早期リハの進展や装具に対するリハスタッフの意識改革などの医学的要因とともに病院の機能分化による在院日数の短縮化などの社会的要因による影響が示唆された．

地方会

第44回日本リハビリテーション医学会関東地方会―2009年12月5日（土），於：群馬県社会福祉総合センター白倉　賢二 47巻2号 , 2010年2月 , pp.129-132

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欧文目次 47巻2号 , 2010年2月

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基本情報

The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine
47巻2号
(2010年2月発行)

電子版ISSN：印刷版ISSN：1881-3526 日本リハビリテーション医学会

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The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine 47巻2号 (2010年2月発行)

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第46回 日本リハビリテーション医学会 学術集会／静岡 《先端シンポジウム》Brain Machine Interfaceはリハビリテーションに何をもたらすか―座長／生駒 一憲・富田 豊

第4回 リハビリテーション科専門医会 学術集会／諏訪 《代表世話人講演》

《原著》

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