2009 Fiscal Year Annual Research Report
周波数デジタル信号変換型随意運動介助型電気刺激方法の開発研究
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21650139
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| Research Institution | Chiba Prefectural University of Health Sciences |
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Principal Investigator |
三和 真人 Chiba Prefectural University of Health Sciences, 健康科学部・リハビリテーション学科・理学療法学専攻, 教授 (50336450)
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| Keywords | 運動機能 / 電気刺激 / 随意運動 / 歩行 |
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| Research Abstract |
電気刺激による運動麻痺筋の収縮特性をデジタル変換し、生理学的な筋収縮メカニズムに適合した刺激周波数や刺激パターンを構成する随意運動介助型の電気刺激方法を開発することを目的として、以下の実験プロットコールを実施した。
実験方法は、最大随意筋張力の20%筋張力を基準として電気刺激で20%筋張力に同等の張力をつくるものである。手続きは、(1)足部に張力測定器を固定し、前脛骨筋の最大張力平均値(2回計測)を求める。(2)電気刺激でパルス幅5ms矩形波、刺激周波数10～50Hzの10Hzごとに5段階でそれぞれ50回の刺激を加える。ただし、研究目的の1つに筋疲労が少ない刺激方法の開発も含んでいることから、各段階の刺激は隔日に実施する。また、電気刺激時間は1秒、休止期は20秒とし、刺激後5秒後に20%筋張力の随意収縮を5秒間行うものである。(3)計測機器は、筋電図と筋音図を用いた。(4)測定パラメーターは、筋活動面積(RMS)とFFTによる周波数特性のピーク値、中央値、平均値を算出する。
上記の実験プロットコールに基づいて、平均年齢27.5歳の健常成人男性10名に実施した。刺激周波数が30Hz以降であっても、休止期間が20秒であれば、筋疲労を示すFFTによる周波数特性に変化がなく、電気刺激による痛みや不快感を考慮すると、周波数が低いく、かつ痛みや不快感が少ない30Hz前後の刺激周波数が選択されるべきであると考えられた。しかし、今後検討する課題として本研究ではパルス幅5msで電気刺激を繰り返したが、本来筋線維が刺激に反応する周波数200～500μsec、または1msのパルス振で最適な筋収縮特性を検討する必要があると考えられる。
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