2019 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)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 脳血流 / NIRS / ノイズ除去 / 筋電義手 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
NIRSによって得られた上肢のdynamic な運動に伴う脳活動を測定できるよう、そのノイズ処理とはじめとしたデータクリーニングのための手法を確立することができた。これにより、脳内のoxyHb，deoxyHbなどの濃度変化を経時的に測定した際に、皮膚血流や筋収縮等のノイズによるデータのブレを補正し、脳における脳血流量のみをひろった解析が可能となった。
前腕切断者の筋電義手の操作は手関節の掌屈筋群の収縮と背屈筋群の収縮で行うことが多い。健常者における同じ動作が模擬筋電義手の操作にあたって、どのように脳で操作しているかを明らかにすることを目標とし研究を実施した。そして、健常被験者のリクルートを行い、20名に対し模擬筋電義手を使用し、研究協力を得ることができた。実際に被験者にNIRSを行って、脳内のoxyHb，deoxyHbなどの濃度変化から、脳血流変化の結果を得ることができた。この結果から、既存研究の報告結果も踏まえ、何らかの道具を使用することを、脳が「手」を扱う事をどのように制御しているのかの糸口になる。これにより得られたデータから、さらに検証を行っている。
また、先天性上肢形成不全の成人例での解析を実施している。実際に一度も義手の使用経験のない被験者をリクルートすることができた。義手を装着し、これによって経過の中で義手の使用スキルの向上とともに、脳のどの部位を活用し、筋電義手を操作するのかを明らかにすることを次年度の目標とする。
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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
健常者20名をを被験者として、模擬義手を使用した脳機能の評価は無事終了し、これによる新しい知見を得ることができた。またNIRSによって得られたデータのノイズを安定して除去し、結果の信頼性をあげる方法も確立できた。
これにより実際の上肢形成不全者の脳機能評価を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は最終年度としてNIRSを使用して先天性上肢形成不全成人のリクルートを引き続き行い、義手の使用歴がない被験者の脳機能評価を実施する。また、先天性上肢形成不全小児の筋電義手の操作にあたっての脳機能の評価を進める。
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