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脳卒中患者姿勢調節における神経変調パタンと生体力学応答との依存関係分析

研究課題

研究課題/領域番号 21K17461
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関人間総合科学大学

研究代表者

塙 大樹  人間総合科学大学, 保健医療学部, 助教 (00884032)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードリハビリテーション / 理学療法 / 運動単位 / 表面筋電図 / 動作分析 / モーションキャプチャ / バイオメカニクス / 生体力学 / 脳卒中 / 動作解析 / 姿勢 / 体幹 / 姿勢制御
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は,体幹筋運動単位の興奮特性を用いて脳卒中患者の姿勢調節における神経変調を解明すること,加えてその神経変調パタンと生体力学応答との依存関係を解明することである.大脳を複雑に経由した運動指令は運動単位に収束するため,体幹筋に対する神経興奮の変調を適切に感知し得る.また,脳卒中患者の神経変調を是正するリハビリテーションゴールは姿勢保持の安定であり,体幹を支持する筋力と言った生体力学的指標が正常化する必要がある.すなわち,脳卒中患者の姿勢調節における様々な神経変調パタンと生体力学応答との依存関係を明らかにすることで,多様な病態を呈する脳卒中患者のリハビリテーション効果指標確立に貢献する.

研究成果の概要

まず、脳卒中患者の立ち上がり動作において、腰背筋から麻痺側下肢への力学的エネルギーの流れが存在することを明らかにできた。これは、運動麻痺をかばう動作戦略であると考えられる。また、急性期脳卒中患者の姿勢保持において、腰背筋に電気刺激を加えると刺激に応じた筋活動を変調させる患者が存在した。一方で姿勢そのものに大きな変化はなく、その効果は限定的であった。また、症例が僅少であり、依然追加計測が必要である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳卒中患者の立ち上がり動作における運動麻痺の代償関係を明らかにできたことは、今後のリハビリテーションの発展や装具開発に貢献できる。また、急性期の姿勢保持における電気刺激の効果を明らかにしたことで、急性期から提供できるリハビリテーション領域を拡大できた。前者の結果は論文化されており、一般化と言う点でも貢献度が高かったと考えられる。一方で、後者の結果は小数例に留まっており、追加計測・解析を行うことで社会実装において更に大きなインパクトを与えうる。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Compensatory relationship of mechanical energy in paretic limb during sit-to-stand motion of stroke survivors2023

    • 著者名/発表者名
      Hanawa Hiroki、Hirata Keisuke、Miyazawa Taku、Kubota Keisuke、Yokoyama Moeka、Fujino Tsutomu、Kanemura Naohiko
    • 雑誌名

      Human Movement Science

      巻: 88 ページ: 103052-103052

    • DOI

      10.1016/j.humov.2022.103052

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in the behavior of the ankle plantar flexor motor unit due to knee assistance for heel-raise2022

    • 著者名/発表者名
      Hanawa Hiroki、Hirata Keisuke、Kubota Keisuke
    • 雑誌名

      2022 IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech)

      巻: 1 ページ: 638-640

    • DOI

      10.1109/lifetech53646.2022.9754744

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Classification of abnormal muscle synergies during sit-to-stand motion in individuals with acute stroke2021

    • 著者名/発表者名
      Hanawa Hiroki、Hirata Keisuke、Miyazawa Taku、Kubota Keisuke、Yokoyama Moeka、Matsumoto Yuka、Fujino Tsutomu、Kanemura Naohiko
    • 雑誌名

      Measurement: Sensors

      巻: 16 ページ: 100055-100055

    • DOI

      10.1016/j.measen.2021.100055

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 脳卒中後遺症者の立ち上がり動作成功に必要な股関節モーメント-失敗症例も含めた検証-2022

    • 著者名/発表者名
      塙大樹, 平田恵介, 宮澤拓, 横山萌香, 久保田圭祐
    • 学会等名
      第42回関東甲信越ブロック理学療法士学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 脳卒中後遺症者の立ち上がり動作における失敗と下肢サポートモーメントとの関連性2022

    • 著者名/発表者名
      塙大樹, 平田恵介, 宮澤拓, 藤野努, 久保田圭祐, 横山萌香
    • 学会等名
      第20回日本神経理学療法学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Changes in the behavior of the ankle plantar flexor motor unit due to knee assistance for heel-raise.2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hanawa, Keisuke Hirata, Keisuke Kubota
    • 学会等名
      The 2022 IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech 2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Behavior of motor units of the triceps surae in orthotic-assisted calf raise2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hanawa, Keisuke Hirata, Taku Miyazawa, Keisuke Kubota, Moeka Yokoyama, Yuka Matsumoto, Naohiko Kanemura
    • 学会等名
      Neuroscience 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-01-30  

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