筋音解析システムの確立とそのリハビリ評価法への応用の試み

肌肉声音分析系统的建立并尝试应用于康复评估方法

基本信息

批准号：
21K11248
负责人：
伊藤正裕
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tokyo Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

「筋音」は、筋の機械的活動の結果生じる微振動であり、これを記録したものを筋音図（sound myogram、SMG）と呼称する。これは筋線維群の収縮に伴い発せられる固有の周波数で、運動単位の筋線維タイプや疲労度、疾患により変化することが知られている。本研究は筋音の変化が「筋痛」と関連すると考え、「筋音」と「筋痛」との関係を解析するシステムを構築、将来的にスポーツ・リハビリテーション分野における検査法の開発につなげるため、筋音に関する基礎知見を得ることを目標としている。2021年度は咬筋について、Wavelet（ウェーブレット）変換解析法による筋音収音法と解析法の確立を行った。これに引き続き2022年度は上腕二頭筋について運動時の筋音収音法と解析法のプロトコールの構築を試みた。被検者は日本人健常男性4名、平均年齢は27.5歳であった。計測は筋表面音信号を、加速度計を使用して検出する方法を採用した。筋音の収音については、聴診器を取り付けたエレクトレットコンデンサーマイク（ECMC10、ソニー、東京、日本）により行われ、マルチチャンネルSMGアンプで30秒のバンドパスフィルター処理（1～100Hz）を施した上で記録し、12ビットA/Dコンバーターによる変換後、解析された。その結果、上腕二頭筋の活動時に示される特徴的なSMGの領域は100Hz前後の低周波であり、咬筋よりも高い値を示すことが見出された。さらに現在、僧帽筋、三角筋、上腕三頭筋について筋音収音法と解析法のプロトコールの構築を進めている。また、2021年度に本研究課題において得られた成果については学術論文として取りまとめ、現在論文投稿中である。

“肌肉声音”是由于肌肉机械活动而产生的微小振动，这些振动的记录称为声音肌动图（SMG）。这是肌肉纤维收缩时发出的独特频率，并且已知会根据运动单位的肌肉纤维类型、疲劳程度和疾病而变化。这项研究认为肌肉声音的变化与“肌肉疼痛”有关，并将构建一个系统来分析“肌肉声音”与“肌肉疼痛”之间的关系，这将带动运动和运动领域测试方法的发展。因此，我们的目标是获得有关肌肉声音的基础知识。 2021年，我们利用小波变换分析方法建立了咬肌肌肉声音采集和分析方法。此后，在2022年，我们尝试建立肱二头肌运动过程中肌肉声音采集和分析方法的协议。研究对象是四名健康的日本男性，平均年龄为 27.5 岁。为了测量，我们采用了使用加速度计检测肌肉表面声音信号的方法。使用连接听诊器的驻极体电容麦克风（ECMC10，索尼，东京，日本）进行肌肉声音采集，并使用多通道 SMG 放大器进行 30 秒的带通滤波（1-100Hz），并在转换后进行记录和分析。使用12位A/D转换器。结果发现，肱二头肌激活期间显示的特征SMG区域具有约100Hz的低频，其表现出比咬肌更高的值。此外，我们目前正在开发斜方肌、三角肌和肱三头肌的肌肉声音采集和分析方法协议。此外，2021年该研究项目取得的成果将被整理成一篇学术论文，目前正在提交。