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在宅で実施できる重度片麻痺上肢に対する合目的的電気刺激療法プログラムの開発と検証

研究課題

研究課題/領域番号 22K12935
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90150:医療福祉工学関連
研究機関群馬パース大学

研究代表者

南 征吾  群馬パース大学, リハビリテーション学部, 教授 (70739424)

研究分担者 福元 喜啓  関西医科大学, リハビリテーション学部, 准教授 (30636121)
青木 秀哲  和歌山県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (50298824)
小林 隆司  兵庫医科大学, リハビリテーション学部, 教授 (70337989)
青山 朋樹  京都大学, 医学研究科, 教授 (90378886)
洞口 貴弘  群馬パース大学, リハビリテーション学部, 講師 (50447249)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードリハビリテーション科学 / 医療福祉工学関連 / 作業療法
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、慢性脳卒中患者が在宅で主体的に実施できる重度片麻痺上肢に対する電気刺激療法プログラムを開発することである。これまで重度片麻痺上肢を補助的上肢に移行する合目的的電気刺激療法の研究を進めてきた。また、この方法が予測や判断などの脳機能を高める可能性を事象関連電位によって示した。一方、課題として、脳卒中患者が在宅で主体的にPA-ESTを活用できるプログラムの確立と生活適応度を判定する基準の作成が残された。また、受傷部位に応じた効果検証と脳機能活動メカニズムの調査についても必要と考える。これらの課題が克服できれば、慢性脳卒中患者の重度片麻痺上肢のリハビリテーション技術の一助になる。

研究実績の概要

本研究の目的は、慢性脳卒中患者が自宅で主体的に実施できる重度片麻痺上肢に対する電気刺激療法プログラムを開発することである。申請者らは、これまで重度片麻痺上肢を補助的上肢に移行する合目的的電気刺激療法(Purposeful Activity-based Stimulation therapy; PA-EST)の研究を進めてきた。また、この方法が予測や判断などの脳機能を高める可能性を事象関連電位(P300潜時)によって示した(Minami et al; 2021)。一方、課題として、脳卒中患者が在宅で主体的にPA-ESTを活用できるプログラムの確立と生活適応度を判定する基準の作成が残された。また、在宅PA-ESTの受傷部位に応じた効果検証と脳機能活動メカニズムの調査についても必要と考える。
研究計画は、2022年度はPA-ESTのプログラムの確立に努めた(Minami et al; 2022, 南ら; 2022, 南ら; 2022)。2023年度は、受傷部位による応じた効果検証を実施したが、コロナ感染拡大も影響し参加者が集まっていない。そのため、PA-ESTの介入前と介入後の脳機能活動(fNIRS)のデータを複数名取得に努め補っている(Minami et al; 2023)。また、研究参加者の一部にインタビューデータを取得し、慢性脳卒中の重度片麻痺上肢に対する生活適応の構造に向けた分析を実施している(Minami et al; 2024)。2024年度はfNIRSのデータをもとにPA-ESTの効果をRCTによって分析する予定である。なお、fMRIによる脳機能活動メカニズムの調査はCOVID-19の感染拡大の予防から難しい。そのため、脳画像を取得できる病院(回復期病棟)に依頼し、PA-ESTの効果があったかどうかを傾向スコアマッチングにより分析に移行している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

◆研究1の『脳卒中患者が在宅で主体的にPA-ESTを活用できるプログラムの確立と生活適応度を判定する基準の作成』は、プログラムの確立を終えている(Minami et al; 2022, 南ら; 2022, 南ら; 2022)。2024年度は生活適応を判定する基準について作成予定である。
◆研究2の『在宅PA-ESTの受傷部位に応じた効果検証』は、COVID-19の感染拡大の予防から脳損傷部位の程度によって比較できる人数は集まらなかった。そのため、脳画像を取得できる病院(回復期病棟)に依頼し、PA-ESTの効果について傾向スコアマッチングによる分析に移行している。
◆研究3の『脳機能活動メカニズムの調査』は、COVID-19の感染開大の予防からfMRIを所要する施設に来院が難しかった。そのため、fNIRSのデータを複数名取得し、脳血流動態の変化の解析を実施できたころから、PA-ESTの効果検証が加速される。

今後の研究の推進方策

今後は、まずこれまでデータを解析することと、国内外に本研究を公開することである。本研究は、COVID-19の影響ため、研究2の実践フィールドを変更せざるを得なくなった。しかしながら、本研究の領域拡大につながる可能性を示唆される。また、研究3も同様にCOVID-19の影響により、fMRIからfNIRSに変更し脳機能活動の変化を確認することで、PA-ESTの新たな効果検証が示唆されている。
また、本研究が進むにつれて、慢性脳卒中患者の脳血流動態の回復状態を確認できはじめている。この結果を元に、脳血流動態による慢性脳卒中患者に対する評価を確立し、ブレインマシンインターフェスとしてのリハビリテーション治療に応用できると示唆している。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

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

  • [雑誌論文] Purposeful activity-based electrical stimulation therapy promoted adaptability to daily life for a patient with moderate/severe upper extremity paralysis after a chronic stroke: a case report2023

    • 著者名/発表者名
      Seigo MInami, Ryuji Kobayashi, Takahiro Horaguchi, Ken Kondo, Takuya Ishimori, Hideaki Aoki, Yoshihiro Fukumoto, Nobuyuki Sano, Akira Shinoda, Kenta Hashimoto, Tomoki Aoyama
    • 雑誌名

      Cognition & Rehabilitation

      巻: 4 ページ: 54-58

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] リハビリテーションにおけるメディカルDX2022

    • 著者名/発表者名
      南征吾,小林隆司,青山朋樹
    • 雑誌名

      運動器リハビリテーション

      巻: 33 ページ: 204-211

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of purposeful activity-based electrical stimulation therapy on brain function in individuals with chronic upper limb paralysis2023

    • 著者名/発表者名
      Seigo Minami, Ryuji Kobayashi, Ken Kondo, Takahiro Horaguchi, Yoshihiro Fukumoto, Hideaki Aoki, Takuya Ishimori, Tomoki Aoyama
    • 学会等名
      15th Mediterranean Congress of Physical and Rehabilitation Medicine
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rehabilitation Program for severely hemiparetic upper limb in chronic stroke survivors: A Case Study2023

    • 著者名/発表者名
      Seigo MInami, Takahiro Horaguchi, Ryuji Kobayashi, Yoshihiro Fukumoto, Hideaki Aoki, K Morioka, Tomoki Aoyama
    • 学会等名
      Sucienty for Neuroscience 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 慢性脳卒中中等度片麻痺上肢の合目的的電気刺激療法に係る脳機能効果:事例2023

    • 著者名/発表者名
      南征吾,小林隆司,洞口貴弘,福元喜啓,青木秀哲,石森卓矢, 青山朋樹
    • 学会等名
      第21回日本電気生理運動学会・第9回計測自動制御学会電気生理研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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