| 研究課題/領域番号 |
17H00869
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
リハビリテーション科学・福祉工学
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
平田 晃正 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00335374)
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| 研究分担者 |
定藤 規弘 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 教授 (00273003)
大高 洋平 藤田医科大学, 医学部, 教授 (00317257)
田中 悟志 浜松医科大学, 医学部, 教授 (10545867)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
42,120千円 (直接経費: 32,400千円、間接経費: 9,720千円)
2020年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2018年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2017年度: 20,540千円 (直接経費: 15,800千円、間接経費: 4,740千円)
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| キーワード | 電気薬学 / 脳刺激 / リハビリテーション / 電磁界シミュレーション / ニューロモデュレーション / 最適化 / 支援システム / 支援ソフトウェア開発 / ニューロモ デュレーション / 医用画像処理 / 脳卒中 |
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| 研究成果の概要 |
経頭蓋直流電気刺激法(tDCS)による脳卒中患者治療方法の提案を目的とし、計算物理モデルと実験による統合的検討を行った。まず、個々人を対象とした複数種類の医用画像に基づき、機械学習を用いることにより物理特性を考慮した計算人体頭部モデルを自動作成する手法を開発した。個々人を対象とした頭部モデルに基づき、物理計算を実施、脳内に誘導される電流の挙動を再現、個体差による相違を明らかにし、実験により物理メカニズムについて考察した。次に、個人ごとに最適な刺激パラメータを高速で決定するソフトウェアを開発、有効性実験により検証、特に、刺激に最適な電流強度が存在することを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
神経系への電気刺激は、副作用がほとんどない上、従来の薬よりも高い治療効果が得られるとの報告がなされ「電気薬学」として注目されている。これまでの電気薬学における研究は、脳刺激による生体反応の確認が主であり、「患者個々人で電流をどの程度処方すればよいか？」について、十分な検討がなされていたとは言い難かった。計算物理モデルと生体実験の融合アプローチにより、個人差によるばらつきを明らかにし、個々人のモデルを用いることにより作用物理因子量を定量化するなど、基礎的な知見に基づき、脳卒中の機能障害に対するオーダーメード脳電気刺激という新たな戦略を提案した。
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