Project/Area Number |
21K08921
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 55050:Anesthesiology-related
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
中村 のぞみ 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (30444409)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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Keywords | 神経筋反応 / モーションセンサ / 磁気センサ / 加速度センサ / 1軸センサ / 3軸センサ / 1軸センサ / 3軸センサ / 筋弛緩モニター |
Outline of Research at the Start |
手術中における筋弛緩のモニタリングや、神経筋反応の状況を的確に把握することは、周術期における患者の安全管理において極めて重要である。3軸の磁気センサや加速度センサから構成されるモーションセンサは、瞬時に位置情報を得ることができる。この利点を活かし初年度は、1軸センサに起因する問題を明らかにし、それを解決し得る3軸モーションセンサを用いた母指内転筋収縮反応を評価するアルゴリズムを開発するとともに刺激方法などの工夫も探索する。次年度は複数のモーションセンサを用いた動作分析を、第3年度はニューラルネットワーク等を用いたパターン認識によって、神経筋反応評価アルゴリズムを開発する。
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Outline of Annual Research Achievements |
手術中における筋弛緩のモニタリングや、神経筋反応の状況を的確に把握することは、周術期における患者の安全管理において極めて重要である。筋弛緩のモニタリングは、運動神経を2Hzで2秒間4連続刺激を行い、それによって誘発される筋肉の動きを評価することにより行われている。 今まで開発した1軸のモーションセンサによる母子内転筋の動きの評価では、以下の問題点があることが明らかとなった。母子内転筋の収縮による動きは、3次元的な動きになるため、センサの付け方によって、センサの動く方向が磁気の地軸方向と平行になる場合は得られる信号が最大となり、地軸と直交する場合は最小となり、場合によっては測定限界以下となってしまうことが判明した。TOF比として1回目と4回目の動きの比率を比較する場合は、測定中の4回において指の動きの軌道がほぼ同じであれば、正しく測定出ることが判明した。ただし、地軸と直交に近いと、信号強度が弱いため、誤差も大きくなることが判明した。また、体位変換などがあり、指の描く軌道と地軸の関係が少しでも変化すると、絶対値としての得られる信号強度が変わってしまうため、例えば筋弛緩薬を入れる前のコントロール値との比較は不正確となるか可能性が示唆された。 3軸の磁気センサや加速度センサから構成されるモーションセンサは、瞬時に位置情報を得ることができる。この利点を活かし、1軸センサに起因する問題を解決し得る3軸モーションセンサを用いた母指内転筋収縮反応を評価するアルゴリズムの開発に取りかかかった。第3年度はニューラルネットワークを用いたパターン認識によって、神経筋反応評価アルゴリズムを開発する予定である。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
母子内転筋の収縮による動きは、3次元的な動きになるため、一個の1軸のモーションセンサから得られる位置情報から、電気刺激時の母指内転筋収縮の強度を客観的に評価するアルゴリズムでは、センサの付け方によって、収縮の強度の評価にばらつきが出ることが見いだされた。そこで、3軸の磁気センサによる母子内転筋収縮反応を評価するアルゴリズムの開発に取り組んでいるが、測定結果をうまく表現できるアルゴリズムの開発ができていない。昨年度中に開発を終える予定であったので、研究は遅れている状況である。
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Strategy for Future Research Activity |
1)3軸モーションセンサによる母子内転筋収縮反応検出のためのアルゴリズム開発 健常者を被検者として、3軸モーションセンサによる母子内転筋収縮反応検出を様々な条件で行い、最適なアルゴリズムを開発する。また、ワイヤレスの14チャンネル脳波計で脳波を、ワイヤレス筋電形で母子内転筋の表面筋電図を計測し、運動と神経筋反応との相互関係を解析するためのデータを得る。 2)ニューラルネットワークを用いたパターン認識によって、神経筋反応評価アルゴリズムを開発する。
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