視覚系への電流刺激の効果の新しい解析方法に関する研究

电流刺激对视觉系统影响的新分析方法研究

• 批准号: 06771552
• 负责人: 川澄 正史
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tokyo Denki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06771552/
• 关键词: 電流刺激; 電気的特性; 電気生理学的検査; 有限要素法

1.はじめに眼への電流刺激により網膜細胞を刺激するという原理を用いた眼疾患検査手法の実現には、その刺激作用の情報、すなわち通電量と網膜各位置を流れる電流量との関係、通電用電極の装着位置あるいは透光体混濁など眼の状態が変化した場合の刺激電流の変容、眼周辺部の神経・筋系への副作用の有無、などの情報が必要である。本研究では、電流刺激時の眼付近の電流量を推定し、これを使用して上記の刺激作用について論じた。2.実施方法電流刺激時の眼付近の電流量の推定をおこなう解析システムを作成し、刺激作用を論じるに必要な計算結果を得た。計算結果および細胞の電気的特性に基づき、刺激作用について論じた。(1)解析システムは、大型計算機にパソコンを端末接続した構成とした。(2)数値計算アルゴリズムとして有限要素法を適用した。透光体混濁時の電気定数変更が可能な眼球モデルを作成した。(3)眼周辺部および網膜への刺激作用について論じた。(4)推定結果を整理した。すなわち、電流刺激分布を画像としてあらわした。(5)解析システムの改良余地および磁気刺激手法の刺激作用解析への応用可能性について検討した。3.得られた知見および今後への課題本研究によって、眼への電流刺激時における眼周辺部および網膜への刺激作用について考察することができた。電流刺激により透光体混濁時においても網膜刺激が可能であることがわかった。電流刺激の副作用すなわち刺激用電極付近の神経・筋系への刺激作用およびジュール熱発生作用については、網膜刺激のために設定する刺激電流値程度では問題とはならないと推定された。本研究で得られた成果は、磁気刺激手法への適用も可能である。今後、磁気刺激作用についての検討をすすめる計画である。

1.引言为了实现利用电流刺激眼睛来刺激视网膜细胞原理的眼部疾病检测方法，需要获取刺激效果的信息，即施加的电流量与以及流经视网膜各个位置的电流量，以及刺激效果的信息，比如电极的位置，眼睛状况变化时刺激电流的变化，比如透明体的不透明度。身体，以及眼睛周围的神经和肌肉系统是否存在副作用。在本研究中，我们估计了电流刺激期间眼睛附近的电流量，并用它来讨论上述刺激效果。 2.实现方法我们创建了一个分析系统来估计电流刺激期间眼睛附近的电流量，并获得讨论刺激效果所需的计算结果。根据计算结果和细胞的电特性讨论了刺激效果。 (1)分析系统由连接PC终端的大型计算机组成。 (2)数值计算算法采用有限元法。我们创建了一个眼球模型，当透明体变得不透明时，它可以改变电常数。 (3)讨论了对眼睛周边部分和视网膜的刺激作用。 （四）整理估算结果。即，将电流刺激分布表示为图像。 (5)探讨了分析系统的改进空间以及将磁刺激方法应用于刺激效果分析的可能性。 3. 获得的发现和未来的挑战通过这项研究，我们能够考虑对眼睛施加电流刺激时对眼睛周边区域和视网膜的刺激效果。发现即使在透明体存在混浊的情况下，通过电流刺激也可以刺激视网膜。据估计，电流刺激的副作用，即对刺激电极附近的神经和肌肉系统的刺激作用以及焦耳热产生效应，在为视网膜刺激设置的刺激电流值下不会造成问题。本研究获得的结果也可以应用于磁刺激方法。未来，我们计划研究磁刺激的效果。

项目成果

川澄正史,斎藤正男,平松啓二: "透光体混濁下の眼における刺激電流密度" 電子情報通信学会秋季大会論文集. 6. 125-125 (1994)

Masashi Kawasumi、Masao Saito、Keiji Hiramatsu：“在半透明不透明条件下刺激眼睛中的电流密度”IEICE 秋季会议论文集 6. 125-125 (1994)。

M.Kawasumi,M.Saito,K.Hiramatsu: "Effect of Electric Stimulation to An Eye" Abstracts of the World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering. 17. 444-444 (1994)

M.Kawasumi，M.Saito，K.Hiramatsu：“电刺激对眼睛的影响”世界医学物理和生物医学工程大会摘要。