2017 Fiscal Year Research-status Report
脳卒中患者に対する前庭眼反射の定量的評価と前庭刺激時の脳活動の解明
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17K13055
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
光武 翼 佐賀大学, 医学部, 客員研究員 (00779712)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 前庭脊髄反射 / 加齢 / 姿勢制御 / 前庭覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は（1）video head impulse test（vHIT）によって前庭眼反射（VOR）の定量的評価，（2）前庭刺激時の脳活動計測であった．本研究を実施するためには，vHIT計測機器および前庭直流電気刺激（GVS）機器が必要である．当年度の研究実施計画では，vHIT計測を行う予定であった．しかし，vHIT計測機器が高価であること，vHITを行うための急速な頸部回旋運動が脳卒中患者に対してリスクが高いことなどからvHIT計測ではなく，Galvanic Body Sway Test（GBST）を実施した．
GBSTは，立位でGVSを行った時の姿勢制御機能から前庭脊髄反射（VSR）を定量的に評価する手法である．当該年度では，GBSTを用いた研究デザインを確立するとともに，53名の健常者と9名の脳卒中患者のGBSTを計測した．これは，前庭覚に着目した姿勢制御研究において，より実践的なデータを示すことでき，姿勢制御機能に関する理学療法評価を行う上で有益な情報となる可能性がある．
本研究を円滑に遂行するために，堀川悦夫氏（佐賀大学医学部，教授）と週1回以上研究機器の使用方法，実験デザインに関する議論するとともに，坂本麻衣子氏（佐賀大学医学部，准教授）と毎週水曜日に論文執筆するための議論を行ってきた．また，岡真一郎氏（国際医療福祉大学，助教）とは，月1回不定期で研究方法論について議論するとともに，最新の知見について意見交換を行った．
本研究の成果は，日本基礎理学療法学会誌に投稿中であり，第23回基礎理学療法学会で発表予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成29年6月に経頭蓋電気刺激装置を購入し，9月までに前庭直流電気刺激（GVS）の使用方法およびパイロットデータの計測を行った．この期間に，当大学の倫理委員会の承認を得た（平成29年8月16日承認，承認番号29-27，課題名：前庭直流電気刺激時の脳活動の解明）．
Galvanic Body Sway Test（GBST）計測は，来年度に行う前庭刺激時の脳活動計測と刺激時間や強度を統一するために，刺激時間30秒間、強度1.2mAに設定した．また，GBST時の身体動揺計測に関しては，加速度センサを第7頸椎棘突起上に設置し，動画とセンサ情報を解析ソフトによって同期した．刺激部位は5×7cmの電極パッドを用いて両側の乳様突起上とした．GBSTは過度な身体動揺が消失したことを確認して行い，計測時にふらつきによって足部の位置が動いた場合には計測を中止し，休憩を行った後，再度計測した．取得した加速度データから，刺激開始時の最大身体動揺と刺激後の最大身体動揺，GVS実施時30秒間の身体動揺平均を算出した．
これらの実験デザインを確立した上で，10月から対象者を募集するとともに，データ計測を行った．現在までに53名の健常者と9名の脳卒中患者のGBSTを計測した．健常者のみのデータは，日本基礎理学療法学会誌に投稿中であり，第23回基礎理学療法学会で発表予定である．
さらに，平成30年度に実施予定であるGVS時の脳活動計測に関して，デモ機を用いてfMRI環境で計測し，実験環境の設定，実施時間の調整，実施課題の確立など実験デザインを構築している．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度の研究実施計画通りに，機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を用いて前庭刺激時の脳活動を計測する．前庭刺激は前庭直流電気刺激（GVS）を用いて行う．GVSは耳後部から非侵襲的に前庭覚を直流電気刺激する神経生理学的手法であり，外部トリガを使用することでfMRI環境でも実践できる．
fMRI計測は，MRI装置（現有機器，Achieva 1.5 T Nova Dual, Philips）を使用する．計測時には背臥位で身体を動かさないように指示する．実験課題は，電流刺激と安静を交互に繰り返すブロックデザインを採用し，30秒ずつ交互に4セット実施する．電流刺激は1.2mAの直流を通電する．解析は，画像解析ソフトウェアを使用して，脳画像の動きの補正，標準脳への変換，空間的平滑化を行い，GVS時の脳活動領域を特定する．この解析方法を熟知する目的で，8月に生理学研究所で行われるfMRI解析に関するトレーニングコースへの参加を予定している．
対象者は，これまでGalvanic Body Sway Test（GBST）を計測した健常者53名にGVS時のfMRI計測を行い，GBSTによる姿勢制御機能とfMRIによる前庭関連領域の脳活動の関係性を明らかにする．その後，確立した実験手順を基に，脳卒中患者に対してfMRI計測およびGBSTを行うことで前庭脊髄反射（VSR）の神経学的メカニズムを解明する．
本研究を円滑に遂行するために，平成29年度に本研究に関する議論を行った堀川悦夫氏（佐賀大学医学部，教授），坂本麻衣子氏（佐賀大学医学部，准教授）両名とは，平成30年度も継続して研究方法および論文執筆に対して会議の場を設ける．また，臨床現場の意見を取り入れる目的で，岡真一郎氏（国際医療福祉大学，助教）や植田耕造氏（畿央大学，客員研究員）と議論していくことで研究の発展性が期待できる．
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