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 筋肉が動く時に流れる微弱な電気信号を使って操作する「筋電義手」。事故などで手を失った人のために開発され、AIを搭載したものも登場し始めている。将来的には健常者も含め、人間の可能性を広げる道具になるかもしれない。

(日経ビジネス2018年10月29日号より転載)

用途に合わせ様々なタイプのハンドがある
●オットーボックが販売する筋電義手

 キュイーンと小さな音が鳴り、男性が右腕に装着している機械仕掛けの手が動いた。立方体の小さな積み木を器用につまみ、上に重ねていく。リモコンなどは不要で、特定の筋肉に力を入れることで操作できる。彼が使っているのは「筋電義手」と呼ばれる機械だ。

 事故などで手を失った人が使う義手。外観を補うための「装飾用義手」とは異なり、自らの意志で操作できるのが筋電義手の特徴だ。筋肉が動く時に流れる微弱な電流を読み取り、物をつかんだり運んだりできる。体の一部を失っても、より活動的に暮らしたい──。そんな切実な願いを受けて、多くの研究者が開発に取り組んでいる。

 筋電義手の操作には大きく2種類の方式がある。世界最大手であるドイツのオットーボックは、筋肉に伝わる電気信号の有無や強弱を使った仕組みを採用する。同社は第1次世界大戦で負傷した兵士に義肢を提供するため、1919年に創業した老舗。88年のソウル大会以来、パラリンピック選手が使用する機器の修理なども手掛けており、世界で圧倒的シェアを誇る。

 同社の筋電義手の仕組みを、手首と肘の間、前腕部で切断された場合で考えてみよう。前腕には手首を「掌屈(手のひら側に曲げる)」させる筋肉と、「背屈(手の甲側に曲げる)」させる筋肉がある。人が手首を曲げようとすると、脳から出た指令が神経を通って筋肉に届き、微弱な電気が発生。筋肉が収縮し、手首が動く。この電気信号を、それぞれの筋肉付近の皮膚に取り付けたセンサーで感知する。

 掌屈させる筋肉で電気信号を捉えた場合は義手が握る動作を、もう一方の場合は開く動作をするように設定する。

 義手の動きは、電気信号の強さに応じて調整できる。手首をゆっくり曲げるように力を入れれば、電気信号も弱くなり、義手もゆっくり動く。意図しない動作により危険が生じないよう、電気信号が一定の力を超えないと動作しないように設定されている。

 欧米では傷痍軍人などが使う義手が発達しているが、日本での普及はこれからだ。オットーボックではドイツ製の部品を使い、義肢装具士が取り付け部をオーダーメードで作るため、1本の価格が普及モデルで約170万円と高価だ。オットーボック・ジャパンの八幡済彦氏は「必要な方が漏れなく使えるよう、公的支給制度を変えていきたい」と話す。