対麻痺に対する機能的電気刺激による起立・歩行の制御

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07680929
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 八木 了 東北大学, 医学部, 助教授 (90135137)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 半田 康延 東北大学, 医学部, 教授 (00111790) ; 松村 康弘 東北大学, 医学部, 助手 (60271912) ; 清重 佳郎 東北大学, 医学部・附属病院, 助手 (30169958) ; 伊橋 光二 東北大学, 医学部・附属病院, 助手 (40160014) ; 松下 登 東北大学, 医学部, 助手 (80165810)
• Keywords: 機能的電気刺激(FES) / 対麻痺 / 片麻痺 / 起立制御 / 歩行制御 / 経皮的埋め込み電極 / 多チャンネル刺激

Research Abstract

1.基礎的研究
4名の健常人被験者に、坐位から立位までの立ち上がり動作を行わせ、さらにそのうち2名には歩行動作を行わせ解析した。解析には、(1)、一側の体幹、股関節・膝関節・足関節・足指に関係する24筋の筋電位を双極電極に導出し、(2)起立歩行の動作を二次元動作解析装置(Quick Motion Analyzer Gseries)を用いて行った。その結果、従来行われてきた表面電極法を用いた解析と比べて、起立歩行に関するより多くの筋の活動の状態が把握できた。将来的には麻痺肢にこのデータを整理したものを電気刺激のパターンとして与え、起立・歩行の再建を行う予定である。
2.臨床的研究
4例の片麻痺の患側下肢、2例の不全四肢麻痺の両下肢に対し、経皮的埋め込み電極を用いた多チャンネル、機能的電気刺激による補助的な前行再建を行なった。その結果、従来の表面電極を用いた単チャンネル機能的電気刺激と比べて、より良好な歩容を示した。他覚的には二次元動作解析装置(Quick MAG)を用いて解析した結果、股関節、膝関節、足関節の角度変化は、より自然なものとなった。さらに1例の完全対麻痺の両四肢に対して、経皮的埋め込み電極を用いた多チャンネル機能的電気刺激による起立・歩行の再建を行った。その結果起立に関しては、平行棒内で最高1時間の立位保持が可能であった。歩行に関しては平行棒内で、両手スイッチを用いた制御信号で行ない、途中で休憩を入れることにより数往復の歩行が可能となった。
今後の展開
機能的電気刺激による起立歩行の制御の問題点である疲労、制御信号、フィードバックの解決が必要となる。

Research Products

• [Publications] Ryo Yagi: "FES-assisted Locowotion in a patieut with Incomplete Tetraplegia" Proc. 5th Vienna International Workshop on FES. 79-82 (1995)
• [Publications] Ryo Yagi: "Multichannel FES-assisted Walk for the Hemiplegia using i. m. electrode" Proc.2nd International FES Symposium. 200-203 (1995)