義足を調整する医師(2017年2月23日撮影、資料写真)。(c)Nelson ALMEIDA / AFP

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【AFP=時事】脚を膝上から切断された人が、義足から「感触を得る」ことを可能にする革新的な機器を開発したとする研究結果が9日、発表された。この機器を使うことで、利用者の持久力、安定度、移動性などがすべて向上するという。

 研究では、義足に取り付けたセンサーを志願被験者2人の大腿(だいたい)部にある神経の末端に外科手術でつないだ。医学誌ネイチャー・メディシン(Nature Medicine)に掲載された論文によると、「幻肢痛(げんしつう)」の軽減または消失も確認できたという。失った腕や脚の位置に痛みを感じる幻肢痛は、四肢切断患者の多くを苦しめている。

 研究者20人からなる国際チームを率いたスイス連邦工科大学チューリヒ校(ETHZ)のスタニシャ・ラスポポビッチ(Stanisa Raspopovic)教授は、今回の概念実証研究が「神経用埋め込み電極と連動する義足の装着が、下肢切断患者の健康にとってどれほど有益かを示している」と語った。

 健常者が歩いたり走ったりすると、足と脚部の神経によって電気的刺激が途切れることなく脳まで中継される。これにより「道はでこぼこなのか、滑りやすいか、小石だらけか」や「上り坂か下り坂か」などの情報がリアルタイムで脳に伝わる。

 このフィードバックを受けることで、脳は転びそうな状態から姿勢を立て直したり、必要とされる力の量を変えたりするための瞬時の調節を行うことが可能になる。しかし、義足利用者はこれと同様の恩恵を受けることができない。その結果、しっかりとした足取りで自信を持って歩くことが非常に難しくなる。

「義足を全面的に信頼することができず、患者は切断されていない脚部に頼ることが多くなる。(その影響から)動きやすさが低下し、すぐに疲労してしまう」と、ラスポポビッチ教授は説明する。義足利用者は、砂浜や平坦でない芝生の上の散策でひどく疲れてしまうことがあるのだという。

■幻肢痛

 研究では、手足から脳への信号の流れを復元するため、ラスポポビッチ教授と研究チームは義足の足底と電子制御膝のジョイント部周囲にセンサーを取り付けた。そして医師らによって被験者の大腿部に電極が埋め込まれ、切断された下肢にかつて信号を送受信していたのと同じ神経終末に接続された。

 皮膚を貫通するリード線で電極とセンサーを接続すると、フィードバックの循環が部分的に復元された。

 ラスポポビッチ教授は、AFPの取材に対し「これによって、義足により大きな信頼を置くのに十分な感覚を生じさせることができた」と語った。

 被験者らによると、特筆すべきは痛みの軽減だったという。被験者の一人は、「足の親指、足、かかと、足首、ふくらはぎ、これらすべてが痛む。今はもうないのにだ」と話し、その痛みが夜中に目を覚ますほど強いと説明した。

 そして、今回の治療を始めてからは幻肢痛を全く感じていないという。

 研究チームはスイスのテクノロジー企業センサーズ(SensArs)と協力して、今後4年以内に大規模な臨床試験を実施する計画だ。

【翻訳編集】AFPBB News