局所筋疲労回復を目指した磁気刺激装置の開発に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15300205
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 湯ノ口 万友 鹿児島大学, 工学部, 教授 (10094187)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塗木 淳夫 鹿児島大学, 工学部, 助手 (50336319) ; 王 鋼 鹿児島大学, 工学部, 教授 (40274831)
• Keywords: 局所筋疲労 / 最大発揮筋力 / パルス磁気刺激 / 積分筋電図 / 誘導電流 / 8の字形コイル / キャパシタバンク方式

Research Abstract

パルス磁気刺激は、医療の分野においてもっぱら機能診断に用いられてきた。しかし、近年ではリハビリや治療目的で用いられるようになってきた。磁気刺激法の問題点は、従来の電気刺激法に比べて局所刺激が劣る点であったが、当研究室で行った誘導電流測定法により磁気刺激の刺激部位推定がある程度可能となった。この技術を応用して、磁気刺激の治療効果の解明を目指すことが本研究の課題である。従来、刺激の局所性は診断においては重要であるが、治療に関してはむしろ局所性よりも生体内に流れる誘導電流の分布に着目した。そのため、実験対象として筋疲労回復効果に取り組んだ。最初に、診断目的とは異なり刺激の強度に着目して、磁気刺激の強さによる筋疲労回復の違いを検討した。装置は、既存の磁気刺激装置で、刺激コイルの形状も一般的な8の字形コイルを使用した。さらに、コイルに流す電流波形はキャパシタバンク方式によるものである。この種の研究はほとんど報告がないので、まず基礎的なデータを蓄積することからはじめた。その結果、磁気刺激の強度を診断目的に使用する場合の10分の1程度で、パルス磁場を疲労した筋に与えることで顕著な回復を確認できた。このことをより確かなものとするために発揮筋力の低下を時間的に記録して、磁気刺激を行った場合に疲労による最大発揮筋力の低下を抑えることを実験により示した。これまでは、筋疲労に関する刺激効果は、マッサージ効果を与えることと解釈されてきたが、本実験の結果は筋疲労回復に対して必ずしもマッサージ効果のみが有効であるとはいえず、生体内に流れる誘導電流が疲労回復に有用であることを示唆している。今後は、磁気刺激の波形、様式及び装置の軽量化まで含めた検討を行い、新しい磁気刺激装置の提案を行っていくつもりである。また、筋疲労だけでなく特定の疾病に関する治療器への応用も検討する。初年度の目標は、ほぼ達成出来た。

Research Products

• [Publications] 中島 淳: "パルス磁気刺激による局所筋疲労の回復効果"日本エム・イー学会誌、生体医工学. 41・4. 187-192 (2003)
• [Publications] 中島 淳: "パルス磁気刺激法を用いた局所筋疲労回復効果の検討"電子情報通信学会技術報告,MEとサイバネティックス. MBE2003. 33-36 (2004)