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喉頭機能障害は様々な原因で引き起こされ、特に神経障害に基づく機能低下は高齢者に多く認められる。近年、微小電気刺激により麻痺筋を収縮させる機能的電気刺激(functional electrical stimulation : FES)が失われた機能を回復させる一つの方法として注目されている。本研究では中枢、末梢神経障害を原因として引き起こされた種々の喉頭機能障害に運動補助FESを用いて機能再建することを目指し、その遂行に必要な基礎的実験成績を動物実験により収集した。まず、種々の喉頭機能を筋活動の観点から解析し、喉頭運動を制御する神経機構の特徴をまとめた。そして、人工的な喉頭運動を誘発させるために必要な適切な刺激条件を決定した。あらかじめ反回神経麻痺を引き起こしたネコを用い、麻痺側の甲状披裂筋と後輪状披裂筋に電極を刺入して微小電気刺激を加え、声門の閉鎖と開大運動を誘発した。横隔膜運動のトリガーにより声帯の開大運動は再現された。また、中脳中心灰白質に電気p刺激を加え、発声運動を誘発した際に、麻痺筋に電気刺激を加え、発声時の声門下圧の上昇と発声音の音圧が上昇し、気息性嗅声を改善させた。さらに、機能的電気刺激が反回神経切断により誘発される内喉頭筋萎縮に対して抑制効果を示すかについて組織学的手法により検討をくわえた。その結果、脱神経された内喉頭筋に機能的電気刺激を加えることで筋萎縮を抑制できることが明らかとなった。
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