2009 Fiscal Year Annual Research Report
目標運動開始をトリガーとした骨格筋電磁誘導刺激システムの最適化
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21650134
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
出江 紳一 Tohoku University, 大学院・医工学研究科, 教授 (80176239)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 敏行 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (20197065)
金高 弘恭 東北大学, 大学院・医工学研究科, 准教授 (50292222)
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| Keywords | 片麻痺 / 磁気刺激 / 動作解析 / 治療 |
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| Research Abstract |
本研究全体の個々の研究目標を下記に示す。
(1)前腕伸筋、屈筋群用、手内筋用のコイルの設計・製作及び独自に開発したパルス磁場測定装置を用いた磁場分布の計測、(2)前腕への連発磁気刺激により誘発される手指伸展運動の計測システムの確立と最適な刺激条件の検討、(3)超小型磁気マーカで動作検出した手指伸展運動をトリガーとして刺激する装置の設計
本年度は、(1)-(3)の項目に関連する以下の研究開発を行った。
(1)任意の1～8チャンネルを1～100msのパルス間隔で磁気刺激することが可能になった。(2)前腕用の8連発磁気刺激用コイルの設計と開発を行った。今回設計した中心部にケイ素鋼コアを入れた10回巻きコイルは、最高使用電圧2000Vでも変形、放電せず、8連発磁気刺激による温度上昇はわずかであった。(3)開発した磁気刺激用コイルのパルス波形、磁場分布、強度の測定。コア入り磁気刺激用コイルは印加電圧1000Vの場合、パルス巾が0.2msで1テスラの磁束密度を達成した。(4)8連発磁気刺激のタイミングを発光ダイオードで光学的に表示、記録する方法と、加速度計からの位置データと同期させて、電気的にタイミング信号をパソコンに入力する回路を設計した。(5)前腕に連発磁気刺激を与えた際に誘発される手指伸展運動を、角度計、加速度計、高速度カメラを用いて同時計測するシステムを確立した。(6)健常者において連発数と刺激間隔の刺激条件を検討した結果、刺激間隔20～25Ms、8連発の刺激条件が最も大きな手指伸展運動を誘発する傾向がみられた。(7)連発磁気刺激がトリガーとなる手指進展運動の測定システムに与える影響について検討した結果、使用する周波数帯が異なるため、測定精度等への影響は認められなかった。次年度は(1)に関し、複数コイルによる磁気刺激装置の設計と、(2)の手指伸展運動をトリガーとして磁気刺激を行う装置を設計する。
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