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2021 Fiscal Year Research-status Report

体幹筋運動単位の興奮特性を用いた脳卒中患者姿勢調節における神経変調の解明

Research Project

Project/Area Number 20K23260
Research InstitutionUniversity of Human Arts and Sciences

Principal Investigator

塙 大樹  人間総合科学大学, 保健医療学部, 助教 (00884032)

Project Period (FY) 2020-09-11 – 2023-03-31
Keywords脳卒中 / 運動単位 / 表面筋電図 / 動作解析 / 姿勢制御
Outline of Annual Research Achievements

本研究目的は体幹筋運動単位の興奮特性を用いて脳卒中患者姿勢調節における神経変調を解明することであった。神経学に基づくリハビリテーションを加速させるために、患者計測まで実施することが研究計画の完遂には必要である。当該年度は、健常成人での予備的検討を受け、慢性期脳卒中患者に対する検証、急性期脳卒中患者に対する検証と段階的に進める予定であった。
しかし、前年度に引き続き、当該年度も患者計測は困難を極めた。そのため、健常成人に対する予備的検討の論文化を中心に進めた。つま先立ち課題における膝関節固定装具の有無での下腿三頭筋運動単位の挙動(発火数・発火頻度)の変化が、国際学会のproceedingsで公刊された。装具の装着によって、当該筋運動単位の発火数が向上することを明らかにした点は、リハビリテーション手法の発展に寄与する。ただし、本研究結果はあくまで予備的検討に留まる。本研究成果では、計測デバイスに対する計測対象筋筋腹の大きさ、等張性収縮課題と言う実験課題の制約を強調した。これにより、同一筋の同一部位に電極を貼付したにも関わらず、条件間で一致する運動単位は僅かに18%であった。当該年度は、前年度の電極数4つから64個に増強し、実験課題を準等尺性収縮課題に変更することで、検出する運動単位の精度を飛躍的に高めた。電極数が多くなったにも関わらず、信号を受けるデバイス本体も診療室に搬入できる小型無線式の新規的なものを導入した。これにより、患者への可用性が高まった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究の円滑な進行を妨げた最も大きな要因は、新型感染症の感染拡大状況だった。多くの患者を計測対象にする実験系において、計測者を媒介にして感染が拡大することは社会倫理の観点から許されなかった。当該年度は計測デバイスの制約を解消したため、後は患者計測に臨むのみであり、次年度の研究完遂の見込みは立っている。

Strategy for Future Research Activity

計測デバイス、解析手法共に準備が整っている。また、研究実施施設より患者計測について内諾を得ている。次年度は、計測に係わる公文書を交わし、新型感染症の感染対策を十分に講じた上で患者計測を遂行する。そのため、当初予定の研究計画よりも1年延長する。

Causes of Carryover

研究計画に変更が生じ、次年度に患者計測を実施する運びとなった。そのため、患者計測環境を整える費用および人件費・謝金、成果発表のための経費が必要となった。

  • Research Products

    (2 results)

All 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Changes in the behavior of the ankle plantar flexor motor unit due to knee assistance for heel-raise2022

    • Author(s)
      Hiroki Hanawa, Keisuke Hirata, Keisuke Kubota
    • Journal Title

      2022 IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech)

      Volume: 1 Pages: -

    • DOI

      10.1109/lifetech53646.2022

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Behavior of motor units of the triceps surae in orthotic-assisted calf raise2021

    • Author(s)
      Hiroki Hanawa, Keisuke Hirata, Taku Miyazawa, Keisuke Kubota, Moeka Yokoyama, Yuka Matsumoto, Naohiko Kanemura
    • Organizer
      Neuroscience 2021
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-12-28  

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