ハイドロゲル埋め込み電極を用いた治療的電気刺激による嚥下障害治療モデルの開発

• 研究課題/領域番号: 17K11373
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 耳鼻咽喉科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小川 武則 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (50375060)
• 研究分担者: 加藤 健吾 東北大学, 大学病院, 講師 (40455788) ; 香取 幸夫 東北大学, 医学系研究科, 教授 (20261620) ; 中川 敦寛 東北大学, 大学病院, 特任教授 (10447162) ; 川口 奉洋 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (10723447)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 嚥下障害 / 嚥下機能訓練 / リハビリテーション / ゲル電極 / 埋込み電極 / 神経筋電気刺激 / 老年医学

研究成果の概要

神経筋電気刺激は有用な嚥下障害治療法であるが、今回、ハイドロゲル埋込み電極を用いた嚥下関連筋に対する神経筋電気刺激の有効性を検証するために、ラットに電極を埋め込み実験を行った。結果として、ラットの舌骨上筋群のうち、電極埋込に適した筋を検証した結果、形態的に顎二腹筋前腹が適していること、下肢や腹部にに電極を留置し、刺激をせずに２週間留置したが異物反応などゲル電極の親和性は問題ないことが判明した。しかし、顎二腹筋の電気刺激前後の筋組織について筋の断面積の有意な増加は確認出来ず、電極の改良、実験動物の選択(大型動物での検討)、電極刺激の刺激条件(電流、強さ、刺激時間、期間など)などが必要と考えた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、嚥下障害の主たる治療法は嚥下機能訓練である。しかし、脳血管障害急性期では意識障害のため、高齢者では認知機能障害のため、十分な訓練が出来ない事が少なくない。神経筋電気刺激は意識状態や認知機能、全身状態によらず実施できる有用な治療法であるが、従来の体表電極を用いた方法では主として体表の知覚神経や浅層の筋肉が刺激され、舌骨上筋群に代表される嚥下関連筋を十分に刺激することは困難である。しかし、生体親和性の高いハイドロゲルを用いた埋込み電極を用いて舌骨上筋群を直接刺激することにより、従来の体表電極を用いた神経筋電気刺激を越える治療成績が得られる可能性がある。