| 研究課題/領域番号 |
63850081
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
計測・制御工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
星宮 望 東北大学, 工学部, 教授 (50005394)
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| 研究分担者 |
半田 勉 東北大学, 医学部, 助手 (30208699)
市江 雅芳 東北大学, 医学部, 助教授 (20193427)
半田 康延 東北大学, 医学部, 教授 (00111790)
村上 肇 東北大学, 工学部, 助手 (80219899)
二見 亮弘 東北大学, 工学部, 助手 (20156938)
泉 隆 北海道大学, 応用電気研究所, 助手 (80193374)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1989年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1988年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
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| キーワード | 機能的電気刺激 / 多量撚線電極 / 低雑音電極 / 神経インパルス導出 / 生体親和性 / 皮膚貫通端子 / 結晶化ガラス / ステンレススチ-ル / 多重撚線電極 / ステンレス多重撚線 |
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| 研究概要 |
交通事故などにより脊髄損傷が生じ、四肢の機能を喪失することがある。これら四肢の運動機能を再建させる手段として、末梢の変性していない個々の神経・筋系を外部から刺激し制御する「機能的電気刺激(FES)」を導入することにより、簡単な随意的手作業をさせうる。しかし、このような患者では、本人の随意的な信号でFESシステム制御することは容易でない。この難点を解決するために、随意的制御のための信号源としての皮下の神経・筋系の活動電位を長期間安定に取得する「電極〜皮膚貫通端子〜前置増幅器系」を開発することが目的であり、以下の成果を得た。
(1)生体内の微弱電気信号を検出する低雑音電極の設計論を確立した。
(2)上記(1)から予測される低雑音電極の条件を満たすものとして、ステンレススチ-ル(SUS)の極細線電極を4種類試作した。これら電極の雑音特性は、いずれも、電極インピ-ダンスから予測された雑音特性と一致し、柔軟性、機械的強度などとあわせて総合的に電極を選択することが出来ることが示された。
(3)上記SUS電極材を用いた刺激用電極について、毒性試験をおこない、安全性を確認した後に、ヒトによる臨床試験を60例行った結果、十分安全であることが確認された。
(4)皮膚貫通端子用のスキンボタンの構成材料としてCPS系、MAS系、CPSA系結晶化ガラスの生体親和性について、培養神経節細胞での細胞接着試験と、家兎の皮膚へ埋め込んでの慢性試験の2つの方法によって調べた結果、とくに問題となることはないことが示された。
(5)上記の結晶化ガラスが導電性を有するので、電極としての特性をも調べた。その結果、電気刺激の時の基準電極として兼用できるだけの良好な特性を有していることがわかった。
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