筋毎の効率的な刺激タイミング調整が可能な歩行再建用電気刺激装置の開発
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20K19325
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Teikyo University of Science & Technology |
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Principal Investigator |
平賀 篤 帝京科学大学, 医療科学部, 准教授 (80759902)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 電気刺激 / 適応 / 効率化 / 運動学習 / 歩容 / 刺激タイミング / 刺激トリガー / 歩行再建 |
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| Outline of Research at the Start |
脳卒中や神経麻痺などで歩行が困難になった方が再び歩けるような電気刺激装置の開発を目的とします。歩行アシスト目的で製品化されているものも既にありますが、後遺症によっては適応外の方も多くいらっしゃいます。本研究では、そのような既存の電気刺激装置の方でも適応できるよう、加速度、ジャイロ、圧、角度など様々なセンサーを組み合わせた身体の動きを検知して電気刺激を行えるようなシステム作成を目的とします。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では筋ならびに支配神経を外部から電気刺激を行い動作を変化させる機能的電気刺激（FES）機器に用いるための複数トリガーについての検証を行う予定で進めている．前年度より予定を一部修正し、運動学習的要素や歩行以外の動作再建を考慮した動作効率化の模索を行っている．
2023年度は電気刺激の実施方法や強度によりどの程度動作制御能力を高めるかについて検証した。自動的に収縮が起きる筋である場合，動作中に同時に電気を流すFESの形態を想定すると強すぎる電気刺激は逆に動作を阻害する可能性が見込まれるとともに，運動閾値以下の電気刺激においても動作変容を引き出し刺激効果が残存する可能性が示唆された．また電気刺激の強度においては筋収縮が強くなるに従って電気刺激も強くなるような刺激パターンがより優れていることが明らかとなった．また2022年度に検証した足関節背屈動作をターゲットにした刺激では歩行効率化が図れない可能性から，他の部位での刺激を検証している。こちらについては股関節外転をターゲットにした中殿筋への電気刺激に対する検証において一定の効果が得られているが，筋の特性上前額面上の動作制動に留まっており，推進力や制動力が特に必要となる矢状面上の制動については間接的な効果のみと推察されている．すなわち歩行時の横ぶれが少なくなったことにより前方推進力が増大したという結果と想定されるため，直接的に影響を与えられるかを検証する必要があるが，こちらについては未だ一定の見解が得られていない．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
2022年度終盤に実験代表者が怪我による入院・手術をした影響で実験自体が休止していた。2023年度も後遺症が残存していたことにより予定から大きく遅れた進捗状況となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度前半の実験結果を基に、足関節背屈に代わる歩行時の刺激トリガー部位を検証する。また電気刺激後の効果持続においてさらなる条件を検証し，刺激方法の有用性を確立したいと考えている。
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Report
(4 results)
Research Products
(2 results)
