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2018 Fiscal Year Research-status Report

Optical validation of manipulative therapy via simultaneous measurement of cortical and muscular hemodynamic activities

Research Project

Project/Area Number 17K19932
Research InstitutionNippon Sport Science University

Principal Investigator

松田 康宏  日本体育大学, 保健医療学部, 助教 (20760200)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小野 弓絵  明治大学, 理工学部, 専任教授 (10360207)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2020-03-31
Keywords手技療法 / 筋血流 / 光計測 / 生体医工学 / 脳活動
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,前頭前野の脳活動計測による痛み緩和効果の評価手法と,新たに挑戦する筋血流動態の統合解析により手技療法の「中枢-末梢連関」を明らかにし,手技療法の効果の科学的根拠を明らかにすることである.2018年度では,拡散相関分光法(Diffuse correlation spectroscopy: DCS)の計測時のプローブ間距離の決定や前年度に作製したゴム製のフラットタイプのDCS計測用プローブホルダーを用いて手技療法を施した部位の筋血流の変化について検討した.DCS計測は,近赤外光を体表面から入射し,毛細血管中の赤血球による拡散を受けて再び体表面に戻ってきた赤血球の光子数の検出により血流速度指標(blood flow index: BFI)を算定することから,皮膚の血流動態も含んだプローブ間距離の約1/2の深さまでの血流動態が反映される.したがって,計測する上で皮膚から筋までの距離を確認し,プローブ間距離を決定する必要があった.健常者25名を対象に大腿部後部中央部の皮膚から筋膜までの距離を超音波観察装置にて計測した.平均値は6.76mm,最小値は3.9mm,最大値は11.8mmであった.多くの被験者に対応できるよう光の入射プローブと検出プローブ間距離を30mmとした.これにより理論上皮膚から筋まで15mmの深さまでの計測が可能になった.
健常者18名に協力を得て,DCS計測部位を右大腿部後面中央部に決定し,手技療法前後の筋血流の変化を計測した.手技療法を行った条件では,手技療法前後で明らかな筋血流速度の増加が見られたが,手技療法を行わない条件では筋血流速度の変化は見られなかった.この結果は,手技療法の効果を定量的に評価し科学的根拠を明らかにする第一歩となったと考えられる.これらの成果は投稿論文や学会で発表した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2018年度の研究計画は,大きな変更や問題がなく手技療法を施す目的筋の血流状態の変化を計測するシステム開発に成功している.

Strategy for Future Research Activity

最終年度は研究計画の予定に沿って手技療法の前後における目的筋の血流状態の変化と脳活動指標から手技療法の効果を評価するシステムの開発に向け研究を進めていく.

Causes of Carryover

実験に最適な機器の購入に際し厳正に選定をしているため,2018年度中の購入には至らなかった.2018年度に行ったDCS血流計の検証実験は一部研究分担者の設備を用いて行った.選定が終了次第,次年度中に残りの物品の購入を予定している.

  • Research Products

    (9 results)

All 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] 手技療法による骨格筋血流変化の定量評価. 拡散相関分光法による検討,2019

    • Author(s)
      松田康宏, 中林実輝絵,宮本彩華,小野弓絵
    • Journal Title

      日本体育大学紀要

      Volume: 48 Pages: 81-87

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sympathoexcitation constrains vasodilation in the human skeletal muscle microvasculature during post-occlusive reactive hyperemia2018

    • Author(s)
      M. Ichinose, M. Nakabayashi, Y. Ono
    • Journal Title

      American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology

      Volume: 315(2) Pages: H242-H253

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00010.2018

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 非侵襲生体信号の処理と解析 - V - NIRS 信号の処理と解析2018

    • Author(s)
      松田康宏, 小野弓絵
    • Journal Title

      システム制御情報学会

      Volume: 62 Pages: 435-440

  • [Journal Article] Muscular blood flow responses as an early predictor of the severity of diabetic neuropathy at a later stage in streptozotocin-induced type I diabetic rats: a diffuse correlation spectroscopy study2018

    • Author(s)
      Y. Ono, K. Esaki, Y. Takahashi, M. Nakabayashi, M. Ichinose, K. J. Lee
    • Journal Title

      Biomedical Optics Express

      Volume: 9(9) Pages: 4539-4551

    • DOI

      10.1364/BOE.9.004539

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 拡散相関分光法による血流の可視化と医工学応用2019

    • Author(s)
      小野弓絵, 中林実輝絵
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会 第39回年次大会
    • Invited
  • [Presentation] 身体機能の可視化技術と医療応用2018

    • Author(s)
      小野弓絵
    • Organizer
      第46回可視化情報シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Changes in skeletal muscle blood flow by manipulative therapy: a diffusion correlation spectroscopy study2018

    • Author(s)
      Yasuhiro Matsuda, Mikie Nakabayashi, Yumie Ono
    • Organizer
      fNIRS2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fatigue effect on muscle blood flow and oxygenation during handgrip exercise: a combined diffuse correlation spectroscopy and time-resolved near-infrared spectroscopy study2018

    • Author(s)
      Mikie Nakabayashi,Kanichiro Nozaki, Yasuhiro Matsuda, Masashi Ichinose, Yumie Ono
    • Organizer
      fNIRS 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 拡散相関分光法を用いた 手技療法前後の血流動態変化の計測2018

    • Author(s)
      松田康宏
    • Organizer
      日本柔道整復接骨医学会学術大会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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