超高齢社会で必要とされる医工学とは

　近年、世界的に高齢化が進む中、日本は2010年以降「超高齢社会」に突入しました。超高齢社会とは、65歳以上の人口が全人口の21％を超える社会を指します。2024年の日本の高齢化率は29.3％に達しており、2060年には約40％に達すると予測されています。

　高齢化が進むことで、人々の身体機能の低下が大きな社会課題となります。厚生労働省の報告によると、50歳を過ぎると運動器疾患の発症率が急増するとされています。運動器とは、骨や筋肉、関節、神経など身体の運動に関わる器官の総称です。加齢とともに筋力が低下し、歩行時に足腰を痛めやすくなったり、転倒による骨折のリスクが高まったりします。

　一度骨折して入院すると、長期間の安静により「廃用症候群」と呼ばれる状態に陥ることもあります。これは、寝たきりが続くことで筋力が著しく低下し、心理面でも負の影響を及ぼし、退院後も元の生活に戻れなくなるケースが多いことを指します。そのため、医療現場では、手術後できるだけ早くリハビリを開始し、廃用症候群を防ぐ取り組みが進められています。

　また、高齢化の進行により、介護を必要とする人の数も増加しています。2022年度の時点で、要介護認定を受けている人は約690万人に達しており、今後も増加が見込まれています。一方、介護を担う人材は不足しており、2025年度には約245万人の介護人材が必要となり、今後年間6万人程度の人材確保が求められている状況です。この人手不足により、介護士や看護師の負担が増し、中でも腰痛の発症が深刻な問題となっています。

　厚生労働省の調査によると、労働者が4日以上休業する原因のうち、腰痛が約6割を占めるとされています。特に看護師や介護士の間で発生する腰痛は「職業性腰痛」とも呼ばれ、業界全体の大きな課題となっています。さらに、近年では高齢者が高齢者を介護する「老々介護」も増加しており、家庭内においても腰痛は切実な問題となっています。

　このような状況を改善するために、近年では世界中で支援ロボットや装着型パワーアシストロボットが開発されています。パワーアシストロボットとは、人間の力をサポートするためのロボティクス技術の一つです。日常生活や産業分野で、足や腕を上げる、物を持ち上げる、作業するときなどに、人間の能力を強化する役割を果たし、例えば、腕や手、足に装着するタイプがあります。

　そうしたロボットの多くは、装着者の「動かそうとする意志」をセンサ（タッチセンサや速度を計測するセンサ、筋肉に流れる微弱な電気信号を読み取るセンサなど様々あります）で読み取り、それに応じてモータが作動し、膝や腕の動きを補助する仕組みを採用しています。

　しかし、私たちの研究では、ロボットが人間の動きを完全に代替するのではなく、人の力を補助することを重視しています。例えば、ロボットがすべての動作をアシストしてしまうと、利用者の筋力が低下し、結果として運動機能が衰えてしまいます。これでは生活の質（QOL）の低下につながるため、適度な負荷を残しながら支援することが重要だと考えています。