筋電義手の仕組みの詳細

筋電義手の仕組みの詳細1
  • この記事は、神戸医療福祉専門学校の義肢装具士科が執筆しています。

筋電義手とは、いくつかある義手の種類の1つです。
日本では支給要件が厳しいというのもあって、まだあまり普及していませんが、欧米では小児用も含めて、徐々に普及し始めています。
今回は筋電義手をより知ってもらうために、仕組みや操作方法などをご詳しく紹介します。
   

  • この記事は、神戸医療福祉専門学校の義肢装具士科が執筆しています。

筋電義手の仕組み

動作の仕組み

人間の筋肉は、脳の命令によって無意識に動かせるのですが、その際に筋肉から発生する微弱な電流を、筋電(表面筋電位)と言います。
筋電義手は、発生した微弱な筋電をセンサーで感知することで、ハンド(手先具)による「掴む」や「離す」などの動作を可能にするのです。
より具体的には、筋電をスイッチとし、一定以上の出力によってオンとオフを切り替えることで動作する仕組みとなっています。
そのような仕組みであるため、擬似的ではありますが、直感的な動作ができることが筋電義手の特徴となります。
しかしながら、筋電は微弱であるため、そもそも感知できないケースが起きるという欠点があります。

筋電の検出

筋電義手の仕組みの詳細2
腕の状態にもよりますが、筋電義手は基本的に切断された部分の筋をスイッチとして用います。
そのため、まずは筋電を検出できる筋を探す必要があるのです。
そして筋電義手を使用する場合、通常筋電を検出する電極は、「開く(離す)」と「閉じる(掴む)」のスイッチ用に2つ必要となります。
ですが、筋電が1箇所しか検出できない場合は、スイッチを併用することも可能です。

筋電義手の操作方法

筋電義手を操作する方法の例えとして語られるのが、幻肢です。
幻肢とは、不慮の事故などや生まれた時から手や足を持たない人が、実際に手足が存在してしまっているかのように感じてしまうことです。
特に、手足をあえなく切断してしまった多くの人が、頻繁に幻肢という現象が起きてしまいます。
実際に幻肢を自覚的に動かせることもあるので、筋電義手の仕組み上、操作は幻肢を動かすイメージに近いところがあります。
そのため、訓練をする際に幻肢のイメージで操作を心掛けると、スイッチが入りやすくなる可能性が上がるという結果が語られています。
実際に、筋電のスイッチを入れてみてと言うより、右手を動かしてみてと言った方が、操作がしやすくなるという事があります。

幻肢痛が治るかもしれない

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幻肢が起きる説は様々あるのですが、切断してしまった方の場合、身体が急激な変化に追いついていないという事が一説に挙げられます。
幻肢が起きるだけなら特に問題はありませんが、本当にあるかのように知覚してしまった時に、痛みを伴うことがあります。
その痛みはとても不快、と経験者は語っているのですが、痛みそのものは実際に身体には存在しない場所に発生するものなので、直接的な治療を施せません。
しかしながら、筋電義手は直感的な操作ができることから、人によっては幻肢痛の改善に繋がるという結果が出ています。

自由度の高さが求められる

これからの筋電義手の開発の課題は、自由度をどこまで高められるかになります。
欧米では、大人用だけでなく小児用の筋電義手が普及し始めています。
生まれながらにして手足がない場合、手足がない側の筋力が不足してしまい、それが当たり前となって今後も生活していくことになります。
そのため、成長に合わせて筋電義手を変えないといけませんが、できるだけ早い段階からの筋電義手の装着が推奨されています。
また、手で作業を行うことは、脳の発達にも良い影響を与えると考えられています。
日本で筋電義手を開発しているとある人は、そういった事情を踏まえて、低コストで自由度の高い筋電義手を作れるように研究と開発をしています。

まとめ

筋電義手の更なる開発は、日々行われています。
日本においては、以前よりも筋電義手の支給要件が緩和されましたが、それでもやや厳しいと言わざるを得ません。
しかしながら、筋電義手の低コスト化が達成できれば、支給されずとも購入できるようになるかもしれませんね。

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