2018 Fiscal Year Annual Research Report
Nerve-Machine Interface and myoelectric hand for upper limb amputation.
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16K10875
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| Research Institution | National Center for Child Health and Development |
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Principal Investigator |
高木 岳彦 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 臓器・運動器病態外科部, 診療部長 (00348682)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 筋電義手 / 上肢切断 / 神経移行術 / リハビリテーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来前腕部に設置していたモータをより近位の肘部に持ってきたことで重量負担を軽減させた。さらに全体の総重量を900gにおさえた6動作（手指屈伸、前腕
回内外、肘屈伸）行える上腕電動義手を開発した[機械側の改良]。
この義手操作を円滑に進めるために、神経移行術いわゆるTMR (Targeted
muscle reinnervation:標的筋再神経分布，Kuiken TA, et al, Lancet 2007)を改良し、各神経束に分け、選択的に神経移行を行い、肘屈伸のみなく、回内外、手指屈伸の力源を上腕に全て持たせることで直感的に筋電義手の操作を可能にした [人側の改良]。
上記神経移行術後被験者に対し6動作識別可能か確認するため、移行先の筋の針筋電図、表面筋電図を施行し、術後6ヵ月の時点で6動作の筋電信号が各筋線維で確認された。湿式8極の表面電極で6動作に対応し、時系列の詳細な解析を行ったところ術前平均識別率が58.3%であったものが、術後2年の最終経過観察時で96.7%とほぼ1対1対応が可能となった。Box and Block test(ブロックを掴み運び離す動作の評価)では術後3ヵ月までは一旦落ちるがその後回復して9ヵ月から1年以降にかけて術前と同レベル以上になる傾向にあった。pick and place test(卓上に置かれた日用品を義手で把持、移動、離すという動作の評価)では高さの低い日用品での成功数が上がっていた。患者立脚型評価であるDASH scoreによる臨床評価を施行したところ術後痛みが強くなる症例もあり個人差のある傾向にあった。これらリハビリテーション訓練の効果と神経支配が進んだ影響と考察し、これを公表した（Takagi T et al, J Neurosurg, in press）。筋電義手やTMRは上肢切断患者に新たなアプローチとなる可能性が示唆された。
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