A study on the expansion and application of the neurological basis for clinical use of kinematic synergy in the upper limb

上肢运动协同临床应用神经学基础的拓展与应用研究

基本信息

批准号：
22K11369
负责人：
車谷洋
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11369/
关键词：
シナジー上肢関節運動筋活動脊髄上肢運動脊髄神経運動学習

项目摘要

本年度は上肢運動時の上肢全体のシナジーから脊髄活動を推定するための研究環境の構築と上肢到達運動時のシナジーからの脊髄活動の推定を行うことを目標に実施した．研究環境の構築では，三次元動作計測環境の構築および多チャンネル筋電図計測環境の構築を行った．前者では，既存の赤外線カメラを使用し，手指関節から肩甲帯までの上肢全体の三次元解析が実施でき，筋電図計測と同期が可能な環境整備を行った．後者では，本研究経費で16筋の同時計測が可能な筋電図を追加し，既存の筋電図とともに多チャンネルの筋活動計測が可能な環境を構築した．予備実験において，筋活動電位にアーチファクトが混入し，特に小型電極の筋電図に影響があったが，筋電電極の貼付方法を改良し，これを解決した．次いで，健常成人の8肢を対象に，上肢での5方向への到達運動時の上肢全体の三次元動作計測と筋活動の計測を行い，肩甲骨周囲筋，肩関節周囲筋，上腕と前腕の筋，手内筋の計17筋を対象に筋活動計測を行い，非負値行列因子分解による筋シナジー解析を行い，脊髄髄節レベルの活動推定を行った．筋シナジーは2～3個抽出され，主に肩甲帯・肩周囲筋・上腕の筋のシナジーと前腕・手内筋のシナジーに分かれていた．脊髄髄節レベルの活動推定より，到達運動開始時には第3頸髄レベルを中心に活動し，その後に第3より下位の頸髄レベルが活動した．5方向の到達運動で違いはあるが，類似した傾向を示し，到達運動では，運動開始時の上位頸髄レベルの働きが特徴的であった．また，次年度以降に検討する学習課題としての利用可能性を調査するため，健常成人を対象に箸動作の課題固有シナジーの分析を行った．箸動作の課題固有シナジーは示中指の協調運動と母示指の協調運動であった．今後，シナジーに基づいたトレーニングに利用できるか検討する予定である．

今年，我们进行了研究环境，以估计上肢运动过程中整个上肢的协同作用的脊髓活动，并估算上肢到达运动中的协同作用的脊髓活动。在研究环境的建设中，我们构建了三维操作测量环境和多通道肌电图测量环境。在前者中，现有的红外摄像机用于对从指关节到肩带的整个上肢进行三维分析，并创建一个允许进行肌电图测量和同步的环境。在后一种情况下，以牺牲这项研究为代价，添加了允许同时测量16个肌肉的肌电图，并创建了允许多通道肌肉活动测量以及现有肌肉肌电图的环境。在初步实验中，将伪影混合到肌肉动作电位中，该肌肉动作电位特别受小电极肌电图的影响，但通过改善肌电图电极粘附方法来解决。接下来，在到达上肢五个方向时，测量了8个健康的成年四肢和整个上肢的三维运动和肌肉活动。在17个肌肉上测量了肌肉活动，包括肩部肌肉，肩肩关节肌肉，上肌和前臂肌肉以及手内肌肉。使用非阴性基质分解进行肌肉协同分析，并在脊髓髓质节点水平上估计活性。提取了两个或三个肌肉协同作用，并主要分为肩cap骨，肩部肌肉和上臂肌肉，前臂和手肌肉内肌肉之间的协同作用。基于在脊髓节点水平上的活性估计，当运动达到第三个颈椎水平时，则有效，然后从第三次颈椎索的较低的颈椎水平处于活动状态。尽管五向运动运动之间存在差异，但它显示出相似的趋势，并且在运动开始时上颈绳层的作用是特征。此外，为了研究明年及以后的学习任务的可用性，我们分析了健康成年人中筷子运动的固有协同作用。筷子运动的固有协同作用是中指的协调运动和母子的协调运动。将来，我们计划考虑是否可以用于基于协同的培训。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

手指関節運動シナジーの臨床応用に向けた研究

手指关节运动协同的临床应用研究

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroshi Kurumadani;Akira Kodama;Teruyasu Tanaka;Toru Sunagawa;彼末一之・能勢　博;車谷洋，伊達翔太，倉内和哉，後藤直哉，砂川融
通讯作者：
車谷洋，伊達翔太，倉内和哉，後藤直哉，砂川融

上肢挙上動作時の肩関節周囲筋の筋活動　―筋シナジー解析を用いた筋協調性の定量評価―

上肢举升动作时肩关节周围肌肉的肌肉活动 - 利用肌肉协同分析定量评估肌肉协调性 -

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Chiharu Takasu;Hidenobu Terada;Takuma Kojima;Sora Kawabata;Takuma Kano;Yuri Morishita;Naohiko Kanemura;Kenji Murata;Kiyomi Takayanagi;伊達翔太，車谷洋，原田洋平，砂川融
通讯作者：
伊達翔太，車谷洋，原田洋平，砂川融

箸操作時の手内在筋・外在筋の協調性　－箸開閉動作の検討－

操作筷子时手内外肌的协调性-检查筷子的开合动作-

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroshi Kurumadani;Akira Kodama;Teruyasu Tanaka;Toru Sunagawa;彼末一之・能勢　博;車谷洋，伊達翔太，倉内和哉，後藤直哉，砂川融;車谷洋，倉内和哉，伊達翔太，後藤直哉，福島敏之，砂川融;車谷洋，倉内和哉，上田章雄，伊達翔太，砂川融
通讯作者：
車谷洋，倉内和哉，上田章雄，伊達翔太，砂川融

箸開閉操作時の手指関節運動と関節間協調運動の特徴

筷子开合操作时手指关节运动及关节间协调特征

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroshi Kurumadani;Akira Kodama;Teruyasu Tanaka;Toru Sunagawa;彼末一之・能勢　博;車谷洋，伊達翔太，倉内和哉，後藤直哉，砂川融;車谷洋，倉内和哉，伊達翔太，後藤直哉，福島敏之，砂川融
通讯作者：
車谷洋，倉内和哉，伊達翔太，後藤直哉，福島敏之，砂川融

Recovery of thumb joint movement for patients with severe carpal tunnel syndrome

重症腕管综合征患者拇指关节活动的恢复