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運動神経からの遠隔電場電位の検出と最適な電位計測条件の探索

研究課題

研究課題/領域番号 23K10501
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59010:リハビリテーション科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

羽田 康司  筑波大学, 医学医療系, 教授 (80317700)

研究分担者 河本 浩明  筑波大学, システム情報系, 准教授 (00400713)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードFFP(遠隔電場電位) / NFP(近接電場電位) / TMS(経頭蓋磁気刺激) / 遠隔電場電位 / 運動神経 / TMS
研究開始時の研究の概要

運動神経活動に関わる生体電位の身体上の分布および性質の把握を通じて、ロボット・リハビリテーションにおける生体電位検出のための最適な電極位置を決定する技術の基盤を構築することが本研究の究極的目的である。本研究では運動神経活動に伴う生体電位変化を、これまでの近接電場電位だけでなく遠隔電場電位にまで探索を拡大し、ロボット・リハビリテーションにおける各症例ごとの最適な生体電位のモニター電極設置位置を同定する方法や記録条件について検討する。

研究実績の概要

運動神経活動に関わる生体電位の身体上の分布および性質の把握を通じて、ロボット・リハビリテーションにおける生体電位検出のための最適な電極位置を決定する技術の基盤を構築することが本研究の究極的目的である。本研究では運動神経活動に伴う生体電位変化を、これまでの近接電場電位(NFP)だけでなく遠隔電場電位(FFP)にまで探索を拡大し、ロボット・リハビリテーションにおける各症例ごとの最適な生体電位のモニター電極
設置位置を同定する方法や記録条件について検討する。本研究では、経頭蓋磁気刺激による運動神経活動に伴う複合筋活動電位の検出に関して、従来のNFP だけでなくFFP にまで探索対象を拡大し、外骨格型装着サイボーグを用いたリハビリテーション運用における症例ごとに最適な生体電位検出のためのモニター電極設置位置の同定に関する方法やフィルタリングなどの測定条件について検討し、究極的には最適な生体電位検出電極位置を同定する機器の創出につなげることを目的とする。令和5年度は、安定した経頭蓋磁気刺激と電位検出を行うための機器・環境整備を行うとともに、上肢末梢電気刺激により誘発される電位成分の分析を行った。先行研究と同様に、複合筋活動電位は従来考えられていたNFP由来の成分だけでなく、FFP由来と考えられる成分が混在しているものと思われ、FFPの導出・記録には基準電極及び記録電極位置の設定及びフィルタリング設定が重要であるものと推察された。

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

当初の研究計画通り、初年度は先行研究と同様にFFPと考えられる誘発電位成分を末梢電気刺激により検出・同定できている。また次年度に向けた経頭蓋磁気刺激を行う環境整備も行えている。

今後の研究の推進方策

令和6年度には経頭蓋磁気刺激によるMEP成分の分析を行い、FFP成分の同定を試みる。またFFP の存在を考慮した適切な電位検出のための電極位置およびフィルタリングなどの記録条件についても検討する。末梢電気刺激により確認されているFFPと思われる成分の計測において現状の計測環境は電波的にnoisyな場所である。中枢磁気刺激により誘発されると想定されるFFP成分の振幅はかなり低値であることが予想されるため、計測時間帯や計測場所による影響についての検討も必要である。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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