2018 Fiscal Year Annual Research Report
Influence of upper limb prostheses as external interface on the brain function of upper limb deficient adults and children
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18H03125
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
芳賀 信彦 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (80251263)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤原 清香 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (20648521)
湯本 真人 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (30240170)
唐沢 康暉 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (70812957)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 近赤外線分光法 / 上肢欠損 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目標は、上肢欠損の小児および成人にとって、有効かつ適切なリハビリテーション治療（義肢装具治療を含む）とは何かについて、客観的な結果を導くことである。2018年度は上肢欠損児・者の欠損肢の、脳におけるその支配領域と機能の実態について明らかにすることを目的とし、近赤外線分光法（NIRS）を用いた脳機能マッピングの手法を用いて、実際の検査の条件検討を行った。また本学の研究倫理委員会への申請を行い、その承認を得た。
実際にNIRSを用いて、健常者の人の手の領域と上肢欠損児・者による義手の操作方法の違いによる脳の血流量の変化が検知できるかを確認した。また、先行研究によるタッピングによる手の領域の検知についても、義手の操作方法の違いがある、視覚的に動きが一致する状況でその違いを検知できるか、健常者を被験者として検討し、検知可能と判断している。
実際の検査時のプローブ装着には様々な課題があり、固定用バンドの調整や工夫を行った。特に小児への実施にあたっては装着の不快感や長時間の検査が負担になることから、調整や練習が必要であった。
こうした課題を解決したのちに、今後は実際の先天性上肢欠損児・者の欠損部位に相当する脳領域の機能がどうなっているのかについての具体的な検討を行う。まずは義肢の装着の有無による血流変化や、様々な手の機能を付加することによる血流変化について評価する予定である。また今後はNIRSを実施した際の結果のノイズ除去について、検討していく方針である。
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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
研究プロトコールと体制を整備し、本学における研究倫理審査委員会の承認を得ることができた。
また、NIRSの検査方法や検査条件について検討した。検査において被験者に課す課題と、検査時に生じるノイズについて検討した。現在はこのノイズ除去方法について解決方法を検討中である。
被験者に対してどのような手の動作課題、あるいは義手を操作する課題を課すかについて検討したところ、血流変化を生じうる課題を選定し、検査プロトコールの確立を目指した。今後小児の被験者もリクルートすることから、プローブの装着時間やその不快感の軽減、検査時間の短縮などを目指した。
また超音波診断装置を用いて、小児の先天性上肢形成不全児の解剖学的な評価を行い、残存する医学的解剖学的機能とこれに対応する脳の活動性について脳機能評価につなげていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
実際のNIRS実施にあたってのプローブ装着のバンドの形状や手技などについて、その安定化に課題があった。また実際のNIRSの結果におけるノイズの除去が課題となっている。小児の場合はさらに課題以外の動きが生じるため、その条件下でも課題実施による変化を抽出できるかを解決する必要がある。従って、今後はそのノイズ除去の手法について検討する予定である。
NIRSのノイズ除去は以前から、NIRSの研究会などでも課題として話題になっており、その解決策を立案する必要がある。従って、今後は既にNIRSを活用した研究室などへの見学やその手法についての指導を受けられないか、検討中である。
プローブの簡便な装着方法については完成したため、これを使用して、本年は実際の患者のリクルートを進める予定である。
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