本研究は、治療的電気刺激が片麻痒患者の歩行能力を改善するメカニズムを、筋音図・筋電図・動作解析を用いて明らかにすることが当初の目的であった。しかし、測定用マイクロフォンの質量が大きく、慣性による雑音が生じることが判明した。これは根元的な問題であるため、片麻痺患者の歩行動作時筋音図測定は断念せざるをえなかった。そこで、臨床研究は治療的電気刺激の効果確認に留め、測定システム更新後の布石として筋音図の基礎的な研究を行うこととした。1.2チャンネル表面電極式電気刺激装置を用いて、慢性期脳卒中患者5名に対し治療的電気刺激を行った。刺激部位は、大腿四頭筋および総腓骨神経で、交互刺激を1回15分間、一日2回行った。治療期間は約3ヶ月であった。その結果、歩行速度に改善が認められ、膝伸展力にも増加が認められた。2.筋音図計測の基礎実験を健常被験者で行った。大腿直筋および外側広筋、内側広筋を対象に、筋電図および筋音図の特性の違いを検討した。その結果、筋電図よりも筋音図において、膝の回旋肢位による違いが鮮明に現れることが判明した。また、筋電図は収縮力の増加に伴い比例的に積分筋電図が増加する現象が確認されたが、筋音図は、最大膝伸展の80%において、積分筋音図が減少する現象が認められた。3.次に等尺性筋収縮時における筋音図と筋電図の周波数特性を比較検討した。膝関節伸展時の大腿直筋の筋活動を、筋質図と筋音図により測定し、これらをFourier変換とWavelet変換を用いて周波数解析を行った。その結果、筋電図は筋の電気的活動そのものをとらえているが、筋音図は筋コンプライアンスの変化に伴う筋の固有振動周波数の変化をとらえていることが判明した。4.今後、質量の少ない筋音図測定装置を開発すれば、脳卒中片麻痺者の歩行が治療的電気刺激によって改善する筋に関する要因を明らかにすることが出来ると考えられる。
1 0 0 0 OA 治療的電気刺激による痙性麻痺者の歩容改善
- 著者
- 鈴木 佳代子 関 和則 半田 康延
- 出版者
- 公益社団法人 日本生体医工学会
- 雑誌
- 生体医工学 (ISSN:1347443X)
- 巻号頁・発行日
- vol.47, no.2, pp.172-175, 2009-04-10 (Released:2009-09-09)
- 参考文献数
- 11
- 被引用文献数
- 2
Damage of central nervous system caused by a stroke or spinal cord injury usually brings about motor paralysis and increase of muscle tone, spasticity. Excessive spasticity disturbs smooth and coordinated voluntary movement. In this study, we investigated the change of motion parameters during walking in the spastic paraplegic patients and hemiparetic stroke patients before and after application of therapeutic electrical stimulation (ES) . Five spastic paraplegics and seven spastic hemiparetics participated in this study. Eight were male and mean age was 46.3 ± 13.8 (16∼61) years. With regard to the stroke patients, all had left hemiparesis. Stimulation parameters were pulse width of 0.3 msec and frequency of 20 Hz. For the spastic paraplegic patients, stimulation was given to right and left leg alternately during 15 min with 10 s on and 5 s off interval. For the spastic hemiparetic patients, stimulation was only given to the side of paralysis with same duration and interval as the paraplegics. The data of more-spastic side of paraplegics and paralyzed side of hemiparetics were treated as one group (severe side). As for severe side, mean motion range of knee joint was significantly increased after ES (p < 0.05) . Mean motion range of hip joint showed a tendency to increase after stimulation (p < 0.1). Physiological and kinesiological mechanism on the effect of ES providing the change of some motion parameters is complicated. Usually, therapeutic ES for a muscle brings about spasticity inhibition of the antagonist muscle and facilitation of the target muscle. In the present study, ES for rectus muscle possibly suppressed the tone of hamstrings and elicited voluntary action of rectus. Hamstrings have actions as a knee flexor and a hip extensor. Consequently, the motion range of knee and hip joint may have been easily expanded during walking. The results in the present study suggest ES during 15 min can improve gait performance.
1 0 0 0 OA 電気刺激による腫瘍血流制御を応用した新癌治療法の開発‐放射線・化
今日のがん治療において、腫瘍内低酸素領域の克服が重要な課題となっている。そこで我々は電気刺激を用いることで腫瘍内低酸素領域を改善できるのではないかと考えた。C3H マウスの右大腿部に Squamous Cell Carcinoma-VII腫瘍(SCC-VII)を移植し、仙骨部後仙骨孔直上の皮膚表面に電気刺激を行った結果、刺激中に腫瘍表面の血流値で 22%の増加、電気刺激終了から約 50分後に腫瘍内部の酸素分圧で 28%の増加が確認された。低酸素マーカーであるピモニダゾールを使用した結果、電気刺激終了後 40 分で低酸素領域は 20%有意に減少した。X 線を腫瘍移植部に局所照射したところ、一回照射(総線量 5Gy)・分割照射(総線量 7.5Gy)のいずれにおいても放射線単独群より放射線+電気刺激併用群で腫瘍の成長に遅延が認められた。