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2014 年度 実施状況報告書

5×5変位筋音アレイセンサによる筋収縮様相の機能的・形態的解明

研究課題

研究課題/領域番号 25350529
研究機関岡山大学

研究代表者

岡 久雄  岡山大学, 保健学研究科, 教授 (80116441)

研究分担者 北脇 知己  岡山大学, 保健学研究科, 准教授 (40362959) [辞退]
岡本 基  岡山大学, 保健学研究科, 教授 (80144757) [辞退]
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード筋音図 / 筋電図 / MMG / EMG / 筋収縮 / 変位筋音図
研究実績の概要

本研究の目的は既開発の5×5の変位筋音アレイセンサを用いて,筋の機能的収縮様相および形態的収縮様相を一元的に解明することであり,さらに本アレイセンサをスポーツ科学分野に適用し,さらに臨床分野への適用の可能性を探ることである。すなわち,骨格筋は運動神経からの電気信号によって収縮するが,筋線維は筋原線維の集合であり,紡錘筋や羽状筋など二/三次元的な収縮様相は不明な部分が多い。申請者らは変位筋音図(MMG)を二次元的に計測できる5×5変位MMGアレイセンサを既に開発した。本研究では,多極筋電図と組み合わせて筋の機能的収縮様相を考察し,また超音波エコーによる筋の形態的収縮様相を計測して,筋の二次元的収縮様相を機能的・形態的視点に立って解明する。また本法を筋トレーニングや筋疲労などのスポーツ科学分野に適用して収縮様相を評価し,さらに廃用症候群などの神経・筋疾患への適用の可能性を探る。平成26年度は,現有の超音波エコー装置を使って,上腕二頭筋等の収縮の様子をB/Mモードで撮影した。実際に筋のどの部分で,何mm程度線維方向や側方に収縮・拡大変形しているのかを,パソコンに取り込んだ時系列画像から計測することによって,筋の形態的収縮様相を明らかにすることができた。さらに,64ch多極筋電計を用いて上腕二頭筋や大腿直筋で測定された筋電図の二次元筋電位マップと比較して,筋の二次元的収縮様相を機能的・形態的観点から解明した。

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

本研究の目的は既開発の5×5の変位筋音アレイセンサを用いて,筋の機能的収縮様相および形態的収縮様相を一元的に解明することであり,さらに本アレイセンサをスポーツ科学分野に適用し,さらに臨床分野への適用の可能性を探ることである。平成26年度は現有の超音波エコー装置を使って,実際に筋のどの部分で,どの程度線維方向や側方に収縮・拡大変形しているのかを,時系列画像を見ながら計測することで筋の形態的収縮様相を客観化することができた。また平成25年度に購入した64ch多極筋電計を用いて測定された筋電図の二次元筋電位マップと比較することができたので,当初の目的をほぼ達成することが可能であった。

今後の研究の推進方策

最終年度は,本センサをスポーツ科学分野に適用し,さらに臨床分野への適用の可能性を探る予定である。すなわち,まず筋トレーニングを長期間行った場合の,筋収縮特性の変化を明らかにする。本アレイセンサおよび多極筋電図や超音波エコーを用いることによって,トレーニング前半でどの部分の筋線維が参画し始め,後半では形態的にどの部分が変化して,収縮様相が変わってきたのかを具体的に解明する。筋疲労の評価においても同様に,運動単位に着目し,等尺性の一過性疲労による収縮様相の変化を機能的・形態的視点で解明する。臨床分野においては,筋の不活用による廃用症候群や各種神経筋疾患へ適用する場合の問題点を明らかにし,本法の臨床分野への可能性を探る。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Simultaneous measurement of displacement MMG and EMG during isometric muscle contraction2014

    • 著者名/発表者名
      Hisao Oka and Yuto Konishi
    • 雑誌名

      Proceedings of Life Engineering Symposium 2014

      巻: LE2014 ページ: 2B2-1

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Accuracy of Estimated Muscle Fiber Direction with High-Density surface EMG Electrodes2014

    • 著者名/発表者名
      Yuto Konshi, Takumu Hattori, Hideo Nakamura, Hisao Oka, Masaki Yoshida
    • 雑誌名

      Proceedings of Life Engineering Symposium 2014

      巻: LE2014 ページ: 2B2-6

  • [学会発表] 筋音/筋電同時計測による等尺性筋収縮の評価2014

    • 著者名/発表者名
      岡 久雄,小西 有人
    • 学会等名
      計測自動制御学会・第3回電気生理運動学研究会(第15回日本電気生理運動学会大会)
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2014-09-06
  • [学会発表] Muscle contraction evaluation by the simultaneous measurement of MMG and EMG2014

    • 著者名/発表者名
      Hisao Oka and Yuto Konishi
    • 学会等名
      第53回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
  • [学会発表] SIMULTANEOUS MEASUREMENT OF A MECHANOMYOGRAM AND AN ELECTROMYOGRAM USING AN MMG/EMG HYBRID TRANSDUCER2014

    • 著者名/発表者名
      Hisao Oka, Junda Shen and Yuto Konishi
    • 学会等名
      ISEK 2014 Biennial Congress
    • 発表場所
      Rome,ITALY
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
  • [学会発表] MEASUREMENT OF 5×5 MECHANOMYOGRAPHIC SIGNALS AND 64-CHANNEL ELECTROMYOGRAPHIC SIGNALS2014

    • 著者名/発表者名
      Hisao Oka and Yuto Konishi
    • 学会等名
      ISEK 2014 Biennial Congress
    • 発表場所
      Rome,ITALY
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
  • [備考] 筋音信号による筋の機能の評価

    • URL

      http://www.okayama-u.ac.jp/user/fhs/kyouin_meibo/dm/DM/oka/

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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