脳卒中リハビリにおける上肢ロボット支援の効果は期待外れ？ - メタアナリシスの結果を徹底検証！

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Assistive technology on upper extremity function for stroke patients: A systematic review with meta-analysis

2024　　5月　　韓国

脳卒中リハビリテーションにおいて、適切な支援装置の選択は患者にとって非常に重要である。

特に、上肢ロボットは、時間枠内でより多くの動作反復を可能にすることから、脳卒中患者の機能向上に寄与する可能性がある。

そこで、脳卒中患者におけるロボットによる支援が上肢機能に与える治療効果について、ランダム化比較試験（RCT）から得られた臨床的証拠のメタアナリシスをこころみたそうな。

ロボットスーツHALの衝撃：脳卒中リハビリの真実

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Gait pattern after electromechanically-assisted gait training with the Hybrid Assistive Limb and conventional gait training in sub-acute stroke rehabilitation-A subsample from a randomized controlled trial

2023　　10月　　スウェーデン

脳卒中リハビリテーションにおいて、外骨格ロボットの電気機械的支援による歩行訓練は、再現性のある対称的なおおくの課題反復数を可能にする手段として導入されている。

しかし、「歩行の質」への影響を評価した研究はほとんどないのでランダム化比較試験でしらべてみたそうな。

外骨格ロボットで脳卒中患者が歩ける？

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Effect of exoskeleton robot-assisted training on gait function in chronic stroke survivors: a systematic review of randomised controlled trials

2023　　9月　　中国

脳卒中後の歩行回復を目的としたロボット支援トレーニングの利用については、数多くの研究が報告されている。

しかし、脳卒中患者の歩行機能、特に慢性期の歩行機能に対する外骨格ロボット支援トレーニング（ERAT：exoskeleton robot-assisted training）の有効性については、まだ一貫した結論は得られていない。

そこで、慢性期脳卒中患者の歩行機能に対するERATの有効性をしらべるため、システマチックレビューをこころみたそうな。

積極的上肢リハビリの有効性と訓練量

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Efficacy and Dose of Rehabilitation Approaches for Severe Upper Limb Impairments and Disability During Early Acute and Subacute Stroke: A Systematic Review

2023　　4月　　ベルギー

脳卒中患者の3分の1は入院時に重度の上肢障害を負う。

そのうち20%が上肢機能の改善を経験し、完全回復するのは5%のみである。

そこで、急性期、亜急性期に重度上肢障害の機能改善を目的に実施された積極的なリハビリテーションの効果についてシステマチックレビューをこころみたそうな。

ロボット支援上肢リハビリで動作回数を増やしたら

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Impact of Dose of Combined Conventional and Robotic Therapy on Upper Limb Motor Impairments and Costs in Subacute Stroke Patients: A Retrospective Study

2022　　2月　　フランス

上肢リハビリテーションにロボット支援を取り入れると、難度の高い繰り返し訓練を高用量かつ低コストに提供できる利点がある。

しかし訓練用量と効果との関連はあきらかでないのでくわしくしらべてみたそうな。

ロボット支援上肢リハビリ 大規模研究の結果

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Robot-assisted training compared with an enhanced upper limb therapy programme and with usual care for upper limb functional limitation after stroke- the RATULS three-group RCT

2020　　10月　　イギリス

脳卒中後の腕の機能低下はよくあることで、ロボット支援トレーニングはこれを改善できる可能性がある。

その有効性と費用対効果を、集中的上肢リハビリプログラムと通常ケアとで大規模に比較してみたそうな。（RATULSトライアル）

塞栓源不明の原因4つを機械学習であきらかに

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Data‐driven machine‐learning analysis of potential embolic sources in embolic stroke of undetermined source

2020　　9月　　ギリシャ

一般的な「教師なし」機械学習アルゴリズムである階層的クラスタリングは、特に異種疾患における潜在的な病因を探るのに向いている。

そこで、塞栓源不明の脳塞栓症（Embolic Stroke of Undetermined Source：ESUS）における塞栓原因をデータ駆動型の機械学習を用いてくわしくしらべてみたそうな。

上肢ロボットリハビリ全種類効果なし

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Systematic Review With Network Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials of Robotic-Assisted Arm Training for Improving Activities of Daily Living and Upper Limb Function After Stroke

2020　　6月　　ドイツ

さまざまな種類のロボット支援上肢トレーニングの効果を、各種類の直接的な比較のみではなく間接的に得られる結果についても評価できる「ネットワーク・メタアナリシス」の手法をつかって検証してみたそうな。

ロボット支援上肢リハビリのメタアナリシス

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Robot-assisted Therapy for Upper-Limb Rehabilitation in Subacute Stroke Patients- A Systematic Review and Meta-Analysis

2020　　6月　　香港

脳卒中経験者は上肢の運動機能に障害を抱えることがおおく、6ヶ月の後もその回復は限定的である。

そこで、ロボット支援の上肢リハビリ効果についてメタアナリシスを試みたそうな。

HALリハビリのRCT やはり残念だった

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A randomized controlled study incorporating an electromechanical gait machine, the Hybrid Assistive Limb, in gait training of patients with severe limitations in walking in the subacute phase after stroke
2020　　2月　　スウェーデン

脳卒中で片麻痺の患者には3ヶ月以内におおくの繰り返し訓練をほどこすことで神経可塑性がすすみ歩行機能をとりもどすことができると考えられている。

訓練量や強度を増やすための工夫の1つとして歩行支援ロボットがある。

そのうちHAL（Hybrid Assistive Limb）は患者の自発的な筋肉シグナルをトリガーとして（CVC：Cybernic Voluntary Control）あらかじめ想定しておいた体重移動をうながす動作をおこなう（CAC：Cybernic Autonomous Control）2つのシステムからなる。

これまでHALをつかった研究は比較対照群を設けないものがほとんどだったので、通常のリハビリとその効果をくらべてみたそうな。

体重支持トレッドミルやロボット歩行 やる意味ない

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Clinical non-superiority of technology-assisted gait training with body weight support in patients with subacute stroke- A meta-analysis
2019　　10月　　台湾

脳卒中の歩行リハビリではできるだけたくさんの歩数を経験させることが効果的であると信じられている。

歩数を増やすための技術支援歩行訓練（technology-assisted gait training）がおおく生み出され、たとえば体重支持つきトレッドミルや それにロボットを組み合わせたものがある。

これらの技術支援歩行訓練は従来の地上歩行訓練にくらべセッションあたり5倍以上の歩数をかせぐことができるという。

そこでこれら技術支援をもちいた高強度歩行訓練の成果をメタアナリシスしてみたそうな。



発症から6ヶ月以内の脳卒中患者を対象とした関係論文を厳選してデータを統合 再解析した。

体重支持のない外骨格タイプのロボット（Ekso, HALなど）は転倒危険性が高いので除外した。



次のことがわかった。

・被験者1452人をふくむ14のロボット支援研究と10の体重支持トレッドミルの研究がみつかった。

・地上歩行訓練とくらべて技術支援歩行訓練には、運動機能障害の回復、移動能力、持久力、バランス、日常生活動作、いずれについても有意な平均値差はみられなかった。

・これは体重支持トレッドミルやロボット支援別に限定しても同様だった。

・また患者のもとの歩行能力や訓練時期を3ヶ月以内にしぼっても同様に有意な差は見られなかった。

体重支持つきの技術支援歩行訓練は地上歩行訓練にくらべすぐれているわけではなかった。繰り返し回数を増やすこと以外の戦略が求められている、


というおはなし。




感想：

じっさいロボットリハビリは上肢もふくめていまのところ「まともな成果」はない↓。

ランセット誌：ロボット上肢リハビリ まったく効果ない

HALリハビリ 期待外れだった

ハイテクトイレが脳卒中患者を支援

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Technology-assisted toilets- Improving independence and hygiene in stroke rehabilitation
2017　　8月　　カナダ

トイレを使用して自らの肛門や会陰周辺を清潔に保つ能力は高齢になるほど衰える。

とくに脳卒中を経験して片麻痺になると「拭く動作」に困難が生じ、トイレ使用が自立できた者は退院時で51.6％、6ヶ月経っても16.4％が依存状態とする報告もある。

水流による洗浄からファンでの乾燥まで自動でおこなってくれるハイテクトイレは日本では普及しているが北アメリカやヨーロッパではいまだ贅沢品のあつかいである。

ハイテクトイレはリハビリ過程にある脳卒中患者の自立をうながし、介護者の負担をへらし、さらには衛生状況の改善も期待できる。

この点についての先行研究はほとんどないのでやってみたそうな。



リハビリ入院中の脳卒中患者30人について、

いくつかの状況下で
福祉機器の心理評価スケール（PIADS：Psychosocial Impact of Assistive Devices Scale）
をもちいてハイテクトイレを採点させた。



次のようになった。

・通常のトイレにくらべハイテクトイレのPIADSスコアはあきらかに高く、

・73％のケースで完璧に洗浄できていた。

ハイテクトイレには通常トイレにくらべ脳卒中患者の心理社会的自立をうながす効果があり、かれらほとんどの肛門をキレイキレイにした、


というおはなし。




感想：

この実験に使用したハイテクトイレは
TOTO Washlet S350e（←動画リンク）で、
便座が自動開閉し ハンドリモコンですべて操作できる。

リモコン？とおもったけど、右麻痺にはありがたいかも。

【メタ解析】ロボット支援歩行リハビリ...効果ない

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Robotic-Assisted Gait Training Effect on Function and Gait Speed in Subacute and Chronic Stroke Population: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials
2019　　6月　　サウジアラビア

脳卒中経験者の65%は下肢運動機能になんらかの問題を抱えているという。

ロボティクスの脳卒中リハビリへの応用は セラピストを支援して患者の麻痺脚のアクティビティを高めることができると期待されている。

そこで下肢運動機能の回復にロボット訓練がどのていど有効なものかこれまでの研究をメタアナリシスしてみたそうな。



研究データベースから信頼度の高い（PEDroスコア6-8）ランダム化比較試験を厳選して、データを統合 再解析したところ、



次のことがわかった。

・1371の研究から9つに絞り込んだ。そのうち4件は慢性期、5件は亜急性期のものだった。

・歩行スピードの点でロボット訓練と通常訓練ではあきらかな差がなかった。

・しかし慢性期患者に限定すると効果量0.04のごくごくわずかなアドバンテージがみられた。

ロボット支援の歩行訓練は通常訓練よりもすぐれているとはいえなかった、


というおはなし。




感想：

派手な見た目は「客寄せパンダ」として優秀。

HALリハビリ 期待外れだった

上肢も↓

ランセット誌：ロボット上肢リハビリ まったく効果ない

ランセット誌：ロボット上肢リハビリ まったく効果ない

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Robot assisted training for the upper limb after stroke (RATULS): a multicentre randomised controlled trial
2019　　5月　　イギリス

ロボット支援の上肢トレーニングは麻痺が比較的重い患者であっても多くの繰り返し動作をおこなうことができるため期待されている。

しかしこれまでの研究のおおくは手法や訓練量、評価方法に偏りがつよくいっちした見解がえられていない。

そこでマルチセンターの大規模ランダム化比較試験（RATULSトライアル）をやってみたそうな。



脳卒中から5年以内で中レベル以上の上肢麻痺の患者770人について、
つぎの3グループにわけた。

ロボット支援（RT：robot-assisted training MIT-Manus robotic gym)
上肢集中訓練（EULT：enhanced upper limb therapy）
通常ケア（UC：usual care）

各訓練は、45分間x週3回ｘ12週間 おこない、

ARATスコアで改善度を評価した。



次のようになった。

・ARATスコアであきらかな改善をしめした患者の割合は、RT44％、EULT50％、UC42％だった。

・通常ケアUCにくらべロボット支援RTと上肢集中訓練EULTはすぐれているとは言えず、

・RTとEULTにあきらかな効果の違いはみられなかった。

・深刻な有害事象は、RT15％、EULT13％、であり、UC8％よりもおおかった。

中レベル以上に重い上肢麻痺の脳卒中患者へのロボット支援リハビリテーションは通常ケアをうわまわる効果はなかった。日常のリハビリテーションに取り入れるべき根拠はまったくないと考えられる、


というおはなし。





感想：

繰り返し訓練自体に効果がないのだからロボットつかったところで改善しないのは自明。

課題指向型訓練 いくらやっても役には立たない

コクランレビュー：反復課題訓練 エビデンスない

訓練繰り返すほど良くなると思ってたら そうでもなかった

JAMA誌：課題指向型訓練 やる意味ない

HALリハビリ 期待外れだった

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A Randomized and Controlled Crossover Study Investigating the Improvement of Walking and Posture Functions in Chronic Stroke Patients Using HAL Exoskeleton - The HALESTRO Study (HAL-Exoskeleton STROke Study)
2019　　3月　　ドイツ

脳卒中慢性期の下肢リハビリとして外骨格ロボットを着けた歩行訓練が期待されている。

とくにHAL（ hybrid assistive limb）では患者の筋電シグナルをトリガーとして動作することから神経の可塑性をうながす効果が考えられる。

そこで、前時代的な考えかた（ボバースコンセプトや促通）にもとずく通常の理学療法とHALをつかったリハビリの効果を比較してみたそうな。



慢性期脳卒中で中レベル以上に歩行困難な片麻痺患者18人について、

通常の理学療法もしくは体重支持付きHALトレッドミルを各6週間、30分間ｘ30セッションおこなった。

じっさいには患者を2グループにわけて理学療法とHALリハビリの両方をグループごとに1週間の間をあけて理学療法とHALリハの順番を換えて（Crossover Study）おこなった。

10m歩行タイム、タイムアップアンドゴー、6分間歩行距離、歩行自立度FAC、バランス能力を評価 比較したところ、



次のようになった。

・両リハビリ方法ともにいくつかの指標で有意な改善はみられたものの、

・いずれもあきらかな差は確認できなかった。

HALリハビリが理学療法よりも効果的であるとは言えなかった、


というおはなし。



感想：

実はこの種のロボット下肢リハビリを肯定する質の高いエビデンスはほとんど存在していない。↓

下肢ウェアラブルロボットのリハビリ効果

脳卒中患者が歩行困難な理由は 脚にちからがはいらないからではなく、感覚麻痺によりちからをいれるタイミングがわからないがゆえにバランスをとれないからである。↓

慢性期の下肢感覚麻痺の割合と転倒

だからパワーだけをアシストされたところで患者は立っていることすらままならない。これでいったいなにをリハビリするというのか？

どうかHALを着けた患者を天井から吊るす「滑稽さ」に思い至ってほしい。

外骨格のないウェアラブルロボットCuraraでの片麻痺歩行

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Effect of the Synchronization-Based Control of a Wearable Robot Having a Non-Exoskeletal Structure on the Hemiplegic Gait of Stroke Patients
2018　　5月　　日本

脳卒中患者の歩行をアシストするウェアラブルロボットは数多く研究されていて、KAI-R, HAL, SMA, H2, GEAR といったものがある。

今回、外骨格を使用しない 軽量で装着のしやすいウェアラブルロボット curara（クララ）を開発したそうな。


脳卒中の片麻痺で自立歩行のできる患者15人にcuraraを装着して歩行速度、歩幅、歩調等について測定した。

curaraには脊髄動物に固有の「中枢パターン生成器」モデルにもとずいた患者の動きに自動的に同期する機能がそなわっている。


次のことがわかった。

・関節角度や歩行サイクルを固定した異なる条件下で、いずれも歩行速度が19-27%ほど向上した。

・どうように歩幅は11-14%,歩調は7-11%向上した。

curaraは脳卒中患者の歩行リハビリに使えそうである、


というおはなし。


感想：

アルプスの少女ハイジで「クララが立った！」をリアルタイムで観た経験がなかったら これスルーしてたとおもう。

脳卒中経験者の歩行がおぼつかないのは、脚にちからが入らないからではない。足の裏や足首の感覚麻痺のため重心がわからず ちからを込める位置とタイミングを逸してしまうからである。

だからこの種のアシスト装置は とてもまとはずれに見える。

にもかかわらず脳卒中リハへの応用が後を絶たないのは研究費が獲りやすいからなのかね。

慢性期の下肢感覚麻痺の割合と転倒

下肢ウェアラブルロボットのリハビリ効果

元
The Effectiveness of Lower-Limb Wearable Technology for Improving Activity and Participation in Adult Stroke Survivors: A Systematic Review.
2016　　10月　　イギリス

脳卒中患者にとって歩行できるようになることは一番の関心事である。

外骨格タイプのウェアラブルロボットによる下肢リハビリ支援の研究は数多くなされているもののその効果はよくわかっていない。

これまでの研究をまとめてみたそうな。


関係する過去の研究からランダム化比較試験のみを厳選して内容をよく調べたところ、


次のことがわかった。

・940の関係論文から11件の研究に絞り込んだ。

・研究ごとに 脳卒中の種類や重症度はさまざまで、

・被験者数も12人～151人、平均49人と少なく、

・手順の複雑さ、解析方法の統一性のなさが目立った。

ウェアラブルロボットをつかった下肢リハビリ支援が有効であるとするエビデンスはほとんど見つからなかった、


というおはなし。


感想：

脳卒中患者が歩くのに苦労している理由は脚に力が入らないからではない。足の感覚が麻痺していて 重心がどこにあるのかわからない恐怖がために杖が手放せない。

だからパワーアシストロボよりもシルバーカー↓のほうが役に立つ気がしてならない。

最新ロボット i-Walkerが脳卒中の歩行をアシスト

脳卒中リハビリ用ロボットアームの効果は...？

元
Effects of Robot-Assisted Therapy for the Upper Limb After Stroke: A Systematic Review and Meta-analysis.
2016　　9月　　オランダ

ロボット技術を応用した脳卒中リハビリが数多く試みられている。そこで、上肢麻痺へのロボット支援リハビリのこれまでの成果をまとめてみたそうな。


関連する過去の研究を厳選してデータを統合 再解析したところ、


次のことがわかった。

・被験者1362人を含む44の研究がみつかった。

・深刻な有害事象はなかった。

・麻痺手の運動機能と筋力改善に僅かではあるが有意な効果が認められた。

・筋緊張が増える傾向があった。

・上肢の総合能力と日常生活動作上の改善はなかった。

・肩や肘、肘や手首に特化したロボットで僅かな効果が認められた。

ロボット支援により脳卒中で麻痺した上肢の訓練回数を安全に増やすことができる。しかしその効果はわずかで適応関節範囲は限定的だった。実験条件や方法がまちまちであり上肢リハビリ効果を一般化することはできなかった、


というおはなし。



感想：

ロボット義手の話なら興味あるけど これはまったく別。

腕が傷ついたわけではなく脳に問題が起きたのに、機械で腕を振り回してどうしようというのか、、、

最新ロボット i-Walkerが脳卒中の歩行をアシスト

元
Overground walking training with the i-Walker, a robotic servo-assistive device, enhances balance in patients with subacute stroke: a randomized controlled trial.
2016　　5月　　イタリア

脳卒中患者の路上歩行をアシストするロボット装置 i-Walker の効果を検証してみたそうな。


脳卒中患者44人について i-Walkerグループと通常歩行グループに分けて4週間の訓練効果を比較した。

i-Walkerは患者が前に進もうとしたときにのみ 車輪に内臓されたサーボモータがその動きを補うロボティック装置で、スペインのカタルーニャ工科大学が開発した医療機器である。


次のことがわかった。

・i-Walkerグループでは バランス能力、歩行スピード、持久力が向上し、

・さらに 歩行が安定し、転倒可能性が低下した。

ロボティック技術を応用した歩行補助装置 i-Walkerを使った訓練により 脳卒中患者の歩行安定性が向上し転倒が減少した、


というおはなし。


感想：

どんなにすごい装置かと思って論文を開いたらほとんどシルバーカーそのものだった。

でもよく考えると巷にあふれるロボットスーツのどれよりも こちらの方がはるかに実用性高いと思う。
i-Walker

ホンダの歩行アシストロボット 脳卒中で試した結果、、

元
Effects of a wearable exoskeleton stride management assist system (SMA®) on spatiotemporal gait characteristics in individuals after stroke: a randomized controlled trial.
2015　　8月　　アメリカ

ホンダが開発したウェアラブル外骨格ロボット、Stride Management Assist （SMA:リズム歩行アシスト）を脳卒中経験者で試してみたそうな。


発症から1年以上経つ脳卒中経験者50人に課題志向型の理学療法訓練を行った。

1回45分間の訓練を18セッション行った。

半数にはSMA装置を着けた。

訓練前および3ヶ月後までフォローして、歩行パラメータを3次元的に解析した。


次のことがわかった。

・両グループともに歩行パラメータが明らかに改善した。

・グループ間で有意な差は見られなかったものの、

・SMAグループでは麻痺側の歩幅が広くなり、高速歩行時の非対称性が小さくなった。

脳卒中経験者にホンダのSMAを着けて訓練することで、通常のリハビリより多くの歩行パラメータが改善した、


というおはなし。





感想：

この記事↓の続報ってこと。

HONDAが歩行アシスト装置の臨床試験を開始!　なぜかシカゴで

重量2.8kgの圧倒的な軽さとシンプルなデザインは 「使ってみよう」、、って気にさせる。

3年間のリース契約で月額4万5000円！！！（2015/07/21）