超高齢社会を快適社会に変えるリハビリロボット

誰もが思いのままに生活できる世界を目指して

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医療の進化によって、脳梗塞などを発症しても治る可能性が高まってきた。そうなると一命をとりとめた後に始まる、その先の生活が問題だ。QOL(人生の質)を高めるカギは、暮らしの自由さにある。歩けなかった人が歩けるようになり、たとえ重い障害を抱えていても一人で自由に暮らす……。以前ならほとんど妄想としか思えなかった望みが、相次いでかなえられつつある。妄想を現実に変えるのは、優れたテクノロジーだ。新しい技術を創り出すため才藤教授はひたすら考え抜き、技術の粋を結集させたリハビリロボットを次々と世の中に出している。

才藤栄一

研究者プロフィール

才藤栄一

藤田医科大学 統括副学長
医学部リハビリテーション医学 講座 教授
RSH・活動支援機器研究実証センター長

従来のリハビリロボットのあり方への疑問から、人が本来備えている歩く力を取り戻す支援ロボットの開発へ

リハビリ用のロボットが世界的なブームとなっている。その理由は、リハビリの成否が患者のQOLを大きく左右するからだ。命にかかわるような病を克服した人には、その後の生活に備えたリハビリが欠かせない。

「いくらAIやバーチャルリアリティが進化したとはいえ、所詮生身の人間は物理的な世界の中で生きていて、物理的に動くわけです。動くときには誰もが思いのまま自由に動きたい、と考えるのが当たり前でしょう。その願いを実現するのが、リハビリ用ロボットの役割です」と、才藤教授は話を切り出した。

いま世界では、様々なリハビリ用ロボットが先を競うように開発されている。欧米に多いのは、患者の脳から発せされる信号に基づいて意図する動きをあらかじめ読み取り、望む動きに合わせてロボットが補助するタイプだ。ロボットの力のおかげで、患者はある程度動くことができる。

けれども、そうしたロボットだけが残された方法かと、才藤教授は疑問を投げかける。
「たとえロボットの手助けを借りたとしても、歩けないよりは歩けるほうがもちろん良いでしょう。けれども、私の目指すのはそこではありません。私が実現したいのは、歩けなかった患者さんが、再び自力で歩けるようになること。そのためには、人が本来備えている歩く力を取り戻すための支援をするロボットが必要です」

従来のリハビリにおける歩行訓練は、療法士の付き添いのもとで行われていた。ところが、このやり方では「補助パラドックス」と呼ばれる問題を免れることができなかった。

つまり人間の反応速度には限界があるため、患者がよろけてから手を差し出していては、患者が倒れるのを防げない。従って転倒を防ぐには、療法士が、訓練中ずっと患者の身体を支えている必要がある。ところが、これでは患者が療法士に依存してしまうため、自力で歩くバランスを取ることができない。これが「補助パラドクス」で、人が補助するリハビリには限界があった。

ユーザーのニーズを現場で汲み取り、産学官の力で妄想を現実にしていく

「そこでリハビリにロボットを活用します。人間の反応速度が0.3秒なのに対して、ロボットならほぼ0秒で反応する。だからロボットをアシストに使えば、患者さんがバランスを崩して転びだしてから瞬時に対応することで転倒を防げる。またロボットが療法士の代わりに支えることにより、患者さんは転倒を気にすることなく、バランスの取り方を学べます。このリハビリロボットは、多くの研究者が頼りにする最先端の脳科学的考え方ではなく、むしろ古典的な運動科学の知見に基づいてリハビリ支援ロボットの開発に取り組んできたからこそ生まれました」

才藤教授がトヨタ自動車と共同開発した、リハビリ支援ロボット『ウェルウォーク』を使ったリハビリでは、その成果が数字で明らかにされている。屋内で歩けるレベルまで歩行機能が回復する速度が、従来のリハビリと比べて1.7倍にまで高まった。

才藤教授の視線は、さらにもう一歩先へ向かう。病院でのリハビリを終えれば、次は自宅での暮らしが始まる。その暮らしをより充実したものとするためには、何が必要なのかを考えたい。

「ひと言で表現するなら、私が提供したいのは“生きる幸せ”です。嚥下障害のサポートに取り組んだ際には、食べられなかった人が食べられるようになり、本当に喜んでいる姿を目の当たりにしました。だから、歩けない人を歩けるようにしてあげたいし、たとえ重い障害を抱えていても、一人で思いのままに暮らせるようにしてあげたい。妄想と思われるかもしれませんが、急速な進歩を遂げつつある工学技術の力をうまく使えば、決して妄想に終わらない世界がやってきています」

家とロボットと環境を一体化した『ロボティクスマートホーム(RSH)』での実験

そう考える才藤教授は、家とロボットと環境を一体化した『ロボティクスマートホーム(RSH)』での実験に取り組んでいる。大学近くにある豊明団地内に開設されたRSHには、小型の生活支援ロボットやベッドから車イスへの移乗を助ける装置、歩行支援用ロボット、テレビ会議システムを活用したテレビ体操システムなどが備え付けられている。これらの設備を、団地に暮らす高齢者に実際に使ってもらいながら改良を繰り返す。

「長寿デザインの考え方に基づいて、住まいの環境とロボットを一緒に開発しています。単なる開発者の視点ではなく、ユーザーの視点すなわち患者さんと介護者のニーズに基づき、あるべき所にあるべきモノを備え付けるのです。例えば、ベッドからの移乗と移動を楽にする全方位型イス型ロボットは、真横に進むなど前例のない動きをします。我々、研究者がアイデアを出して吟味し、それを実際のものに落とし込む作業は、テクノロジーを持つ企業と共同で行う。この産学連携によって妄想を現実に変えていくのです」

嚥下リハビリテーションの分野でも第一人者であり、以前にも世界で初めてとなる嚥下障害のCTによる検査法を開発するなど、産学連携についても深い知見を持つ才藤教授だからこそできる開発手法である。

『藤田のリハビリ』を支える、変化を恐れない先進性

才藤教授は、2004年の藤田保健衛生大学衛生学部リハビリテーション学科(理学療法専攻 / 作業療法専攻)の立ち上げでもイニシアティブを発揮した。とはいえ、リハビリテーション学科を世界トップレベルに引き上げた要因については、ただ運が良かったのだと控えめに語る。

「私が、藤田に助教授として赴任したのは1995年でした。当時の藤田のリハビリは、今のような超一流ではなかったのです。ただ、良い施策を思いついたら、どんどん実施していいと後押しする雰囲気に充ちていました。そこで私に命じられたのが、当時『七栗サナトリウム』と呼ばれていた病院の改革です。そこで、これをリハビリ中心に転換し、それまでとは異なる施策を相次いで実施していきました。従来と違うといっても実際には日本の保険診療システムに則って、患者さんにメリットがあり、経営的にも無駄のないやり方を進めたに過ぎないのですが。それでも初年度から経営的に成功し、この功績を認められて、大学としてリハビリテーション学科の立ち上げを許可してもらったのです」

リハビリテーション学科で学んだ理学療法士や作業療法士は、卒業後にまず大学の施設で基礎力固めのトレーニングに取り組む。そこで5年程度、訓練を積んだ後に、中堅として大学の関連病院に巣立っていく。

「リハビリ現場で主力を務めるべきは療法士です。そのために療法士には、医師と同じレベルで議論できる力が求められます。だから卒業後も大学病院でしっかり学んでもらう。彼らが力を養った上で、関連病院でのチーム医療のリーダー役となるのです」と、リハビリにおける療法士の重要性を才藤教授は強調する。こうした人材育成システムが『藤田のリハビリ』を支える重要な礎となっているのだ。

今後、認知症患者のQOLをどのように高めていくのか

才藤教授が次のターゲットと捉えているのが、認知症だ。いわゆる『2025年問題』が、もう目前にまで迫ってきている。団塊の世代が後期高齢者となり始める2025年、日本の認知症患者数は急激に増えていく。

「残された期間はもう10年を切っていますが、着々と準備を進めています。残念ながら今の医学では、認知症患者さんを治すことはできません。そこで我々が目指しているのは、認知症患者さんの暮らしを少しでも楽で楽しくすることです。具体的な目標は、患者さん自身が心地よく暮らせることと、介護に携わる人に喜びが生まれること。認知症患者さんの介護は、本当に大変ですから」

そのための手段となるのがAIやロボットであり、特に期待されているのがAIである。認知症患者の表情をAIに学習させ、患者の気持ちを理解する能力を高める。どんな状況で、何をしているときに患者は心地よく感じるのか。患者の表情からその気持を読み取れるようになれば、その生活環境を患者が心地よく感じられるもので充たせるようになるだろう。RSHは、こうした認知症対策の研究にとっても貴重な実験の場となる。

リハビリ施設の改革、リハビリテーション学科の創設、嚥下障害への対応から世界初の嚥下CT検査法の開発、そしてリハビリロボットとRSHの開発から、さらには認知症への対応まで。才藤教授はこれまでに、いくつもの分野で新たな成果を生み出してきた。

研究は時間がかかるものと覚悟を決め、並行してじっくりと取り組む

相次いで成果を出すための秘訣を、才藤教授は『尺取り虫理論』と説明する。要するにプロジェクトは、尺取り虫のように少しずつしか進まないし、立ち止まることもあると覚悟を決めるのだ。そう思えば、すべてが常に順調に動くことなどなく、思い通りに進まなくともイライラすることはない。

ただし、そんな尺取り虫でもたくさん一緒にいれば状況は変わってくる。よく見れば、実際はどれかが前へと動いているはずで、少しでも動けばそこには何か新しい発見があり、研究が深まっても行く。研究とは決して直線的に進んでいくものではなく、途中段階ではあえて待っている時間も必要なのだ。

「しばらく放置していると、ある日突然、次のステップに進むための新しいアイデアを思いついたりします。そもそも研究は時間がかかるケースが多く、一つの研究で成果が出るまでには、10年ぐらいかかります。しかも、思いついたアイデアが100本あったとして、最終的にモノになるのは1本程度です。それでも研究に取り組んでいるのは、人を幸せにするために考えるのが好きだからです。考えて考えて考え抜く。執念のように考えた結果が、患者さんを助ける道具につながれば、これほどうれしいことはありません」

考える時間には朝が最適だという才藤教授は、いつも誰よりも早く研究室に来ているという。きっと今日も教授は、次のアイデアをカタチにするための秘策を朝一番から練っているはずだ。

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