Development of An Implantable Electrical Stimulation Device towards Reconstructing Functional Motions

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本研究では、無線給電を用いた体内埋込型の末梢神経刺激デバイスを基盤技術とし、末梢神経を電気刺激することでその先の筋の収縮を制御する技術について、複数の筋を独立して同時に制御することで多関節の運動制御を実現することを目指している。さらに、痙縮など中枢からの異常な神経信号による筋の望まない収縮をブロックする技術を併用し、痙縮緩和と運動制御の同時実現を目指している。本年度は随意運動と同期した神経刺激を実現するために、随意運動に伴って生じる筋電を体内で計測し、計測結果を体外に送信することで筋電に基づく神経刺激が行える双方向通信技術の開発を行った。その結果、健常部位の筋電情報に基づいて患脚を動かすための神経刺激を印加することに成功し、随意運動と同期した神経刺激の実現が可能であることを確認した。また、神経信号をブロックする技術についても研究を進め、無線給電システムを改良することで任意の波形、周波数を神経に印加可能なシステムの構築を行った。この手法を用いることで、個体ごとに異なる神経ブロックの周波数や振幅を無線によって調整可能とした。