2014 Fiscal Year Annual Research Report
荷重立位揺動運動における電気刺激応答筋電検出器を用いた筋肉の質評価システムの開発
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25282180
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| Research Institution | Kibi International University |
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Principal Investigator |
河村 顕治 吉備国際大学, 保健医療福祉学部, 教授 (40278974)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加納 良男 吉備国際大学, 保健福祉研究所, 教授 (70116200)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | サルコペニア / 筋肉の質 / 周期的身体揺動刺激 / 電気刺激 / 電気刺激筋電応答 / 筋電図 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
サルコペニアでは加齢や不活動により筋繊維の再生能力が低下し筋量が減少するだけでなく、速筋繊維が選択的に萎縮して筋肉の質そのものが変化する。その予防のためには筋量だけでなく筋肉の質（muscle quality）の評価が強く求められている。本研究の目的は、荷重立位揺動運動時の電気刺激筋電応答を計測することにより筋肉の質評価を行うことのできる安全な非侵襲システムを開発することである。
平成26年度には電気刺激併用型荷重立位周期的揺動装置の二次試作を行う予定であったが、平成25年度に二次試作で予定していた機能まで完成することができたため、初年度の一次試作機の解析結果および基礎実験の結果などを反映して電気刺激応答筋電検出器の調整を行った。周波数解析が行えるレベルの精密な計測が行えるように調整を加えた。
さらに、本学に整備されたMAC 3D動作解析システム（Motion Analysis）を利用して電気刺激併用型荷重立位周期的揺動装置による姿勢制御の解析を行うために、3次元動作解析装置基幹ソフトウェアCortexを導入した。Cortexは揺動装置の上に設置した床反力計の計測に対応しており、電気刺激併用型荷重立位周期的揺動装置による運動時の動きと床反力を正確に計測することが可能となった。
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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
平成26年度には初年度の電気刺激応答筋電検出器一次試作による解析結果および基礎的研究の成果に基づいて改良を行った。筋肉の質を解析するには刺激に反応した筋電図の周波数解析が必要である。
電気刺激がパルス波で刺激を行うことを利用して刺激の合間をぬって筋電図を拾う電気刺激応答筋電検出器を製作したが、20Hzの電気刺激に合わせて電気刺激出力と筋電信号測定のタイミングをすべてのチャンネルで同期させるための信号である基本クロックを20Hzに設定したところ､筋電信号に20Hzの倍数のノイズが発生することが判明した。そこで20Hzの周波数を遮断するフィルターを追加したが、ノイズを完全に除去できるまでには至っていない。一方、電気刺激応答筋電の積分値は十分実用性があり、電気刺激時の筋収縮の強さを評価できることが確認できた。
さらに、3次元動作解析装置基幹ソフトウェアCortexを導入して、荷重立位揺動運動時の身体の運動と床反力を計測するシステムが確立できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度には､筋電信号に基本クロック20Hzの倍数のノイズが発生する問題の解決に取り組む。フィルターでは十分なノイズ対策ができないことから、得られた計測データをソフト的に処理して基本クロックで信号を切り出すときに生じるノイズを除去する予定である。ノイズを除去した筋電波形の周波数解析を行い、本研究の目的である筋肉の質の解析を行う。
さらに、3次元動作解析装置基幹ソフトウェアCortexを導入して、荷重立位揺動運動時の身体の運動と床反力を計測し、得られたデータを筋骨格モデル動作解析ソフトウェア nMotion musculousにて逆動力学解析を行いシミュレーションで筋張力を求める。
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