Yu Laboratry

千葉大学
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電気生理シミュレーション

針筋電図検査ロボットシミュレータの研究開発

問題提起 現在,針筋電図の練習は健常な学生や施術者が被験者となって行われている.このようなトレーニングは,実際の針筋電図の模擬に必要な複数の病的状態が再現できていない.
目的 医学生の針筋電図のスキルを向上させるための低コスト,高精度,応答時間の短い新規シミュレータを開発する.
進捗 カメラ,湾曲ファントムとリング電極を使用してニードルチップの位置を特定した. 位置決めの精度は,現在は2.01±1.01mmであった. 針先端位置によって,より少ない応答時間で筋電図音を生成することができた.

上腕神経叢(そう)損傷患者の手および肘の機能改善のための機器開発

問題提起 従来の補助装置は,痛みのない上腕神経叢損傷(BPI)患者の肘の動きを改善するのには不十分である.
目的 BPI患者の痛みを最小限にして肘の動きを容易にする柔軟な補助器具を設計する.
進捗 プロトタイプのデバイスを用いて,動作中の装着者の疼痛関連誘発電位(PREP)から患者の痛みを検出する.
   

干渉電流刺激のシミュレーション原理と効果の解明

問題提起 干渉電流刺激の刺激原理や刺激効果に関する理論的な検討は十分行われていない.
目標 干渉電流刺激の刺激原理を明らかにし,用途に応じた刺激効果の最適化を可能にするため,各パラメータが刺激効果に与える影響を検討する.
進捗 目標達成に向け、有限要素法と神経モデルを用いて刺激に対する神経反応のシミュレーションを行っている.
 

セグメンテーション前処理を用いた磁気共鳴電気特性トモグラフィー(MREPT)画像再構成における癌組織の境界改善

問題提起 前立腺癌の誤診のいくつかのケースは,治療を要しない癌の影響を受けている.
目標 MREPT法は,組織の電気的特性を入力することによってより高いコントラストの画像を生成するために開発されている.より高いコントラストの画像で,専門家による癌組織の適切な処置を可能にする.
進捗 現在,MREPTの境界解像度を高める技術を研究している.

感覚神経の選択的刺激による疼痛緩和

問題提起 鎮痛剤の投与による疼痛緩和の長期的な治療は、依存につながりやすい.
目標 経皮的電気刺激に応じた体内の電位分布の解析と刺激応答のシュミレーションによる電気刺激療法の検討.
進捗 シミュレーションソフトウェアを使用した刺激部位の有限要素モデルの構築.

運動機能回復のための電気生理モデル

目的 電気刺激による神経活性化において電気生理学的因子(マクロからマイクロ)を評価するための系統的アプローチを用いて,効果的かつ効率的な電気生理学的モデルを作成,検証する.
最終応用目標 運動機能を回復するための最適な電気刺激治療法を見つける.
現在までの結果 1) ヒト等価ファントムによる分散モデルを用いた電圧分布の検証と,組織の電気的特性の非分散モデルへの単純化.
2) モデルの容積導体を表現するのに必要な形態詳細の明確化.
3) 個体間変動を低減する体系的アプローチを用いた生体組織の形態学特性および誘電特性の影響に関する実験.
4) 非脳刺激効果および筋電図推定にモデル実験を拡張している.

経皮電気刺激を用いた興奮収縮のカップリングシミュレーション

目的 経皮的電気刺激のための大腿部の新しい興奮収縮シミュレーションの開発.
最終応用目標 経皮的電気刺激を用いて,運動機能を回復するための最適な治療法を見つける.
現在までの結果 大腿モデル(円筒形の表示)と方形電極の活性化ボリューム(神経が活性化している位置)における異なるパラメータ(脂肪厚、電極サイズなど)による効果を得た.