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電気刺激による平衡コントロール -両側前庭機能障害・転倒への新たなアプローチ-

研究課題

研究課題/領域番号 19K09858
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56050:耳鼻咽喉科学関連
研究機関東邦大学

研究代表者

牛尾 宗貴  東邦大学, 医学部, 講師 (70361483)

研究分担者 鈴木 光也  東邦大学, 医学部, 教授 (50302724)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード前庭 / 重心 / 電気刺激 / モーションキャプチャー / 重心動揺 / 平衡障害 / 転倒 / ガルバニック刺激 / GBST / 平衡 / 両側前庭障害
研究開始時の研究の概要

両側前庭機能障害には平衡障害や転倒などのリスクがあるが、平衡機能の改善や向上のための筋力トレーニングや前庭リハビリテーションには努力が必要なうえ効果が限定的であるため、特に高齢者では必ずしも協力を得られず臨床ではしばしば困難を伴う。
本研究の目的は、平衡障害を有する症例の頭部や体幹の動揺に応じた電気刺激をリアルタイムに行い、健常者と同等の体平衡を持続的に得られる条件を見出すことである。
本研究では、両側末梢前庭障害などにより平衡障害を有する症例のモニタリングを行いながら頭部と下肢を電気刺激を行い、リアルタイムかつ持続的に簡便で努力を要せず健常者と同等に平衡をコントロールできる条件を追求する。

研究成果の概要

健常者と末梢前庭機能高度低下症例では、足底圧の変化と重心動揺が生じるタイミングが異なることを明らかにした。また、重心の動揺範囲は閉眼により左右・前後方向ともに増大するが、身体各部の動作範囲は閉眼により左右方向で増大するものの、前後方向では不変であることを明らかにした。
8チャンネルの電気刺激装置を用いて健常者の頭部を電気刺激し、一側末梢前庭機能高度低下症例の体平衡、足底圧を健常者で再現した。また、閉眼起立時にふらつかせ、頭部に装着した加速度計からの情報を演算して電気刺激としてフィードバックさせるプログラムを作成した。電気刺激の波形を複数作成して、より早期に姿勢を正常化できる条件を決定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

両側前庭機能障害症例や高齢者では、平衡障害による転倒が問題となる。現在行われている薬物療法やリハビリテーションなどの保存的治療には限界があり、人工前庭器や自立支援ロボットにもまだ困難な点がある。一方、電気刺激を用いて平衡障害にリアルタイムかつ持続的にアプローチする試みはない。
本研究は、体平衡について詳細な検討を行い、そのデータに基づいて電気刺激を用いたリアルタイムかつ持続的な平衡コントロールをはかる方法を創出する点で学術的意義があると考える。また、平衡障害に対する保存的治療と手術(人工前庭器)の中間となる、難聴に対する補聴器に相当するアプローチ法を提案するという点で社会的意義があると考える。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Nasal floor augmentation for empty nose syndrome2022

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Ushio, Junko Ishimaru , Sayaka Omura , Yasushi Ohta, and Mitsuya Suzuki
    • 雑誌名

      Acta Oto Laryngologica Case Reports

      巻: 7 ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nose blowing-induced biphasic nystagmus of unknown origin2021

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Ushio, Manabu Kataoka, Kenji Iyama, Ayami Shimizu, Mitsuya Suzuki
    • 雑誌名

      Acta Oto Laryngologica Case Reports

      巻: 6 ページ: 110-115

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conjunctivoductivo-Dacryocystorhinostomy: A Novel Surgery for Intractable Canalicular Obstruction.2021

    • 著者名/発表者名
      Ushio M, Masahara H, Sakamoto M, Ohta Y, Maeno T, Suzuki M
    • 雑誌名

      Laryngoscope

      巻: 132 号: 4 ページ: 728-731

    • DOI

      10.1002/lary.29861

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] モーションキャプチャーシステムを用いて測定した立位における頭部動揺の周波数解析2024

    • 著者名/発表者名
      池田ひとみ、牛尾宗貴、吉野僚介、増田大晃、韓成奎、越智浩太郎、矢部響樹、髙浪太郎、田中稔丈、黒崎元良、太田康、清水彩未、片岡学、井山建二、山本昌彦、吉田友英
    • 学会等名
      姿勢と歩行研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 立位における頭部動揺の周波数解析 -モーションキャプチャーシステムを用いて-2024

    • 著者名/発表者名
      池田ひとみ、牛尾宗貴、吉野僚介、増田大晃、韓成奎、越智浩太郎、矢部響樹、髙浪太郎、田中稔丈、黒崎元良、太田康、清水彩未、片岡学、井山建二、山本昌彦、吉田友英
    • 学会等名
      日本耳鼻咽喉科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 立位における身体各部の動作範囲と重心動揺の比較-モーションキャプチャーシステムを用いて-2023

    • 著者名/発表者名
      池田ひとみ、牛尾宗貴、吉野僚介、清水彩未、片岡学、井山健二、山本昌彦、吉田友英
    • 学会等名
      めまい平衡医学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 電気刺激による体平衡制御 の試み―健常者を対象とし て―2020

    • 著者名/発表者名
      牛尾宗貴,片岡 学,井山建二 ,清水彩未,鈴木光也
    • 学会等名
      第79回日本めまい平 衡医学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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